ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC KỸ THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

TRƯƠNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

KỸ THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
(Đề cương dành cho các lớp không chuyên ngành môi trường)

Hà nội, 8-2009


ĐỐI TƯỢNG MÔN HỌC
Mục đích: nắm được các

+Khái niệm cơ bản về môi trường
+ Nguồn phát sinh chất ô nhiễm môi trường
+ Các chất gây ô nhiễm môi trường
+ Các phương pháp quản lý và xử lý ô nhiễm môi trường

Cụ thể:
*Khái niệm cơ bản về môi trường
+ Môi trường và các thành phần môi trường
+ Sinh thái học
+ Hệ sinh thái
+ Vòng tuần hoàn vật chất
*Một số định nghĩa về ô nhiễm môi trường:
+ Các sự cố môi trường
+ Tiêu chuẩn môi trường
+ Đánh giá tác động môi trường
* Nguồn phát sinh các chất ô nhiễm môi trường và các loại chất ô nhiễm:
- Dạng khí: các khí ô nhiễm, bụi... → MT KK → Khí quyển (không khí)

- Dạng rắn: CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp... → MT đất → Địa quyển (đất)
- Lỏng: NT S.hoạt, NT công nghiệp... → MT nước → Thủy quyển (hồ, sông, biển)
* Các phương pháp quản lý, xử lý ô nhiễm môi trường
- Các phương pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm – PP XL đầu nguồn
- Các phương pháp XL ô nhiễm cuối nguồn – PP XL cuối đường ống
* Mục tiêu:
Môn học nhằm cung cấp cho sinh viên ngành công nghệ Hóa học – các kỹ sư tương lai của ngành
công nghiệp Hóa chất những khái niệm cơ bản nhất về môi trường và sinh thái cùng những kiến
thức nhập môn về các tiếp cận, các công cụ quản lý môi trường và các nguyên lý công nghệ xử lý
chất thải. Những kiến thức này sẽ giúp họ hiểu rõ mối quan hệ mật thiết giữa môi trường và sự
phát triển bền vững ngành công nghiệp Hóa chất. Cụ thể;
- Các công cụ quản lý môi trường
- Nắm được công nghệ sản xuất.
- Nguồn gốc gây ra các chất thải.
- Mức độ gây ô nhiễm (nồng độ, hàm lượng, bản chất, mức độ độc hại).
- Phương pháp xử lý (thay đổi công nghệ, công nghệ mới không hay ít phế thải, phương
pháp xử lý cụ thể: hoá học, vật lý, sinh học).
- Tính hiệu quả kinh tế của phương pháp xử lý.

2


CHƯƠNG 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ SINH THÁI HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

1.1. MÔI TRƯỜNG LÀ GÌ ?
Các định nghĩa về môi trường:
-

Môi trường là tất cả các điều kiện hiện tượng bên ngoài tác động lên cơ thể.

-

Môi trường tự nhiên : tập hợp các yếu tố thiên nhiên thuần tuý như biển, rừng...;

-

Môi trường nhân tạo: là môi trường do con người tạo ra như cánh đồng, khu công nghiệp,
vườn cây nhân tạo.

-

Giữa môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo có tác động qua lại.

Các thành phần của môi trường : Khí quyển, Thủy quyển, Địa quyển, sinh quyển
1.2. TẠO SAO PHẢI BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
-

Dân số trên thế giới tăng nhanh
o Sự khai thác môi trường thiên nhiên của con người trong quá trình sản xuất để làm
ra sản phẩm, dẫn đến những hậu quả phá vỡ hệ Cân bằng - sinh thái.
o Hiện tượng phá rừng ồ ạt.

-

Môi trường bị nhiễm bẩn nghiêm trọng do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và
sinh hoạt.

Hiện nay vấn đề bảo vệ môi trường và bảo vệ thiên nhiên có tầm quan trọng đặc biệt và đó không
phải là vấn đề giải quyết của một quốc gia mà là vấn đề khu vực và quốc tế.

sinh
quyển

Khí quyển

Thuỷ quyển

Xử lý

Địa quyển

Xã hội con người
chất thải do
sản xuất

chất thải
sinh hoạt
Xử lý

Chế biến

Mối quan hệ giữa con người và môi trường
3


1.3. SINH THÁI HỌC, HỆ SINH THÁI VÀ VÒNG TUẦN HOÀN VẬT CHẤT
(ECOSYSTÉM ECDOGY).
1.3.1. Sinh thái học.
-

Định nghĩa: Sinh thái học là khoa học tổng hợp nghiên cứu về quan hệ tương hỗ giữa sinh
vật và môi trường.

-

Những mối liên quan tương hỗ giữa các sinh vật với nhau và các nhân tố của môi trường
ảnh hưởng đến chúng.

-

Nghiên cứu những điều kiện tồn tại của sinh vật. Những thích nghi về hình thái, sinh lý,
sinh thái, di truyền.

-

Môi trường luôn thay đổi đã làm tiền đề cho các sinh vật phải thay đổi theo để thích ứng
-> quá trình hình thành và tiến hoá của các loài sinh vật.

Giữa môi trường và sinh thái có gắn bó mật thiết với nhau. Đối tượng của sinh thái học là nghiên
cứu các hệ sinh thái.
1.3.2. Hệ sinh thái:
-

Định nghĩa: hệ sinh thái là hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường vật lý tác
động lẫn nhau, ở đó thực hiện vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng.

-

Hay nói Hệ sinh thái là hệ thống gồm một tập hợp các sinh vật cùng sống với nhau trong
một không gian nhất định (sinh cảnh hay môi trường) ở một thời điểm nhất định.

-

MT vật lý

Cấu trúc của một hệ sinh thái : gồm 4 thành phần.
- Môi trường (E): các nhân tố sinh thái, tp VC, HC
- Vật sản xuất (P):cây xanh, Thợp nên HCHC

E

E

Quần xã
SV

- Vật tiêu thụ (C): ĐV ăn TV, ĐV ăn ĐV
- Vật phân huỷ(D):VSV, nấm, VK...
Môi trường đáp ứng tất cả các yêu cầu của sinh vật trong hệ sinh thái.
Sự chuyển năng lượng thức ăn từ thực vật qua một loạt các sinh vật khác, sinh vât này làm thức ăn cho
sinh vật kia gọi là chuỗi thức ăn.
Thực vật → động vật ăn cỏ → động vật ăn thịt → sinh vật hoại sinh
1.3.3. Cân bằng hệ sinh thái :
- Hệ sinh thái tự nhiên có đặc trưng khả năng tự lập cân bằng
- Mỗi hệ sinh thái có một khả năng tự lập cân bằng nhất định, nhưng cũng chỉ có thể thực
hiện trong một giới hạn nhất định.
- Giữa 4 thành phần của hệ sinh thái (môi trường, vật sản xuất, vật tiêu thụ, vật phân huỷ)
có mối quan hệ qua lại, thực hiện các chức năng.

- Tuần hoàn vật chất: vòng tuần hoàn Các bon, Nitơ, Phốt pho, Nước

1.3.4. Vòng tuần hoàn vật chất:
4


-

Thường xuyên có vòng tuần hoàn các vật chất đi từ môi trường ngoài vào cơ thể các
sinh vật, từ sinh vật này qua sinh vật kia, rồi lại từ các sinh vật ra môi trường ngoài.
Vòng tuần hoàn vật chất là vòng kín

-

Sinh vật cần khoảng 40 nguyên tố hoá học để xây dựng chất nguyên của mình, chia
làm 2 nhóm :
+ Đa lượng : C, N, H 2, O2, P, S..
+ Vi lượng : Ca, K, Mg, Na, Zn, Fe...

-

Các vòng tuần hoàn vật chất

CO2 trong
không khí

Các bon hữu cơ
trong thực vật

Các bon hữu
cơ trong
động vật

Carbona
t
Địa chất

.

Carbonat
trong môi
trường
nước

Nhiªn
liÖu
ho¸
th¹ch

Vòng tuần hoàn cac bon

5


Nitơ trong
không khí

Nitơ hữu cơ

Nitơ hữu cơ
(Thực vật)

(Động vật)

Nitơ
trong nước

Nitơ trong đất
hoặc trầm tích

Vòng tuần hoàn Nitơ
Mặt trời
Hô hấp

Mây
Mưa

Bốc hơi

Mây
Mưa

Bốc hơi

Hồ
Biển
Suối
Vòng tuần hoàn nước

6

Quang hợp chất
hữu cơ
Động vật

Tổng hợp nguyên
sinh chất

Thực vật

Khoáng hoá do vi khuẩn
Phốtphát hoà tan PO43-

Xói mòn

Cá
Chim

Trầm tích
đáy biển

Vòng tuần hoàn phốt pho

Phân
chim
Đá trầm tích

1.3.5. Ô nhiễm môi trường, nguyên nhân và tác động môi trường
- Ô nhiễm môi trường : là những tác động làm thay đổi các thành phần môi trường, tạo nên sự mất
cân bằng trạng thái môi trường, gây ảnh hưởng xấu tới sinh vật và môi trường tự nhiên. Có thể hiểu
một cách cụ thể hơn ô nhiễm môi trường là những tác động làm thay đổi môi trường tự nhiên thông

qua sự thay đổi các thành phần vật lý, hóa học, các nguồn năng lượng, mức độ bức xạ, độ phổ biến
của sinh vật... Những thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến con người thông qua con đường thức ăn,
nước uống và không khí, hoặc ảnh hưởng gián tiếp tới con người do thay đổi các điều kiện vật lý, hóa
học và suy thoái môi trường tự nhiên.
- Các tác động của con người đối với môi trường.
• Khai thác tài nguyên
•
•

Sử dụng hoá chất
Sử dụng nhiên liệu

7


- Đánh giá tác động môi trường
Đánh giá tác động môi trường của một hoạt động phát triển kinh tế, xã hội là xác định, phân tích và dự
báo những tác động lợi và hại, trước mắt và lâu dài mà việc thực hiện hoạt động đó có thể ảnh hưởng
đến thiên nhiên và môi trường sống của con người.
1.3.6. Sự phát triển bền vững và các nguyên tắc phát triển bền vững
- Định nghĩa : Sự phát triển bền vững là sự phát triển có xem xét đến khía cạnh môi trường, tối ưu hoá
các lợi ích trong sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như nhân lực để nâng cao phúc lợi của
thế hệ hôm nay và đảm bảo sự tiếp tục phát triển nâng cao phúc lợi của các thế hệ tương lai.
Hay nói cách khác : Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của thế hệ hiện tại mà
không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt
chẽ, hài hoà giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường.
- Các nguyên tắc phát triển bề vững
Nguyên
Nguyên
Nguyên

Nguyên
Nguyên
Nguyên
Nguyên
Nguyên

tắc
tắc
tắc
tắc
tắc
tắc
tắc
tắc

1 : Tôn trọng và quan tâm đến cuộc sống của cộng đồng
2 : Cải thiện chất lượng cuộc sống con người
3 : Bảo vệ sự sống và tính đa dạng của trái đất
4 : Bảo đảm chắc chắn việc sử dụng các nguồn tài nguyên.
5 : Giữ vững trong khả năng chịu đựng của Trái đất
6 : Thay đổi thái độ và thói quen sống của mọi người
7 : Cho phép các cộng đồng tự quản lý lây môi trường của mình.
8: Tạo ra một cơ cấu quốc gia thống nhất cho việc phát triển và bảo vệ.

1.3.7. Luật bảo vệ môi trường và Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam
- Luật bảo vệ môi trường
Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam được xây dựng trên cơ sở Hiến Pháp. Hiến pháp nước Cộng hòa
Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam nêu rõ : Các cơ quan nhà nước, xí nghiệp, HTX, đơn vị vũ
trang nhân dân và công dân đều có nghĩa vụ thực hiện chính sách bảo vệ, cải tạo và tái
sinh các tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ và cải tạo môi trường sống.

Luật bảo vệ môi trường của nước ta được Quốc Hội khóa 9 thông qua ngày 27 tháng 12 năm 1993 và
có hiệu lực từ ngày 10 tháng 1 năm 1994. Luật này đã được sửa đổi, bổ sung theo Nghị quyết số
51/2001/QH10 ngày 25 tháng 12 năm 2001 của Quốc hội khoá X, kỳ họp thứ 10;
- Tiêu chuẩn môi trường
Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh,
về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định
làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường. Ngày 25 tháng 6 năm 2002, Bộ trưởng Bộ Khoa học,
Công nghệ và Môi trường ban hành quyết định số : 35/2002/QĐ – BKHCNMT công bố danh mục Tiêu
chuẩn Việt Nam về môi trường bắt buộc áp dụng. Danh mục các tiêu chuẩn này liên quan đến Tiêu
8


chuẩn chất lượng không khí, chất lượng nước, chất lượng đất, tiếng ồn và rung động. Các tiêu chuẩn
này đề cập đến các chỉ tiêu khí thải, nước thải, mức ồn do phương tiện giao thông đường bộ phát ra,
mức ồn tại khu vực công cộng và dân cư, rung động và chấn động trong các hoạt động xây dựng và sản
xuất công nghiệp, dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất v.v.

9


CHƯƠNG II
KỸ THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHÍ

2.1. KHÍ QUYỂN VÀ SỰ Ô NHIỄM KHÍ
2.1.1. Ô nhiễm khí và nguyên nhân gây ô nhiễm
Không khí sạch
N2
78,10% thể tích
CO2
0,03% thể tích

H2
0,01 % thể tích
O2
20,9 % thể tích
Khí trơ (Ar, Kr, Ne, He, Xe)
0,94% thể tích
Ngoài ra còn dấu vết của các chất, mà thành phần của chúng nhỏ hơn 0,0001% thể tích là : CO,
O3, CH4, NO, NH3.
Không khí bị ô nhiễm
- Không khí bị ô nhiễm do
- Bụi (dạng rắn, lỏng, khí)
- Khí (hơi, giọt lỏng)
- Các hiện tượng ô nhiễm khí trong thiên nhiên:
1/ Mưa axit
2/ Hiệu ứng nhà kính
3/ Hiện tượng phá vỡ tầng Ôzôn
2.1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí:
Nguyên nhân ô nhiễm tự nhiên
Do hoạt động núi lửa
Do cháy rừng
Do bão cát
Do chất phóng xạ
Nguyên nhân ô nhiễm nhân tạo
- Ô nhiễm do đốt nhiên liệu
- Ô nhiễm trong công nghiệp gang thép
- Ô nhiễm trong công nghiệp luyện kim màu
- Ô nhiễm trong sản xuất xi măng
- Ô nhiễm trong công nghiệp hóa chất
- Ô nhiễm trong công nghiệp nhựa
- Ô nhiễm trong công nghiệp lọc dầu

10


Nguồn gốc gây ô nhiễm không khí những chất độc của nó.
Bụi
Nguồn gốc

Khí
độc

Khí
Hợp chất của lưu huỳnh

Độc

SO 2 SO 3

H2S

CO 2

HC hữu cơ
CmHm R- NOx
CHO

CO

Cl, F,
HCl, HF

Mùi

x

x

Công nghiệp
- Năng lượng

x

- Hoá học

x

x

x

x

- CN than

x

x

x

x

- CN chất kết dính

x

x

x

- Luyện kim

x

Giao thông

x

x

x

Nông nghiệp

x

x

x

Sinh hoạt
nướng)

(nấu

x

x
x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x
x

2.1.3. Phân loại các chất gây ô nhiễm không khí và tác hại của chúng
Bụi.
- Định nghĩa : Bụi là những phần tử nhỏ đặc (hoặc lỏng) phân tán vào pha khí. Kích thước thường rất
nhỏ 0,02 – 500 µm. Kích thước của bụi càng nhỏ thì tốc độ phân tán càng nhanh và tách thì phức tạp.
- Phân loại bụi :
Theo kích thước bụi được phân ra các loại sau :
+ Bụi thô, cát bụi: Bụi có kích thước hạt δ > 75 µm
+ Bụi (dust) : hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô ( 5 ÷ 75 µm)
+ Khói (smoke) : gồm các hạt vật chất có thể là rắn hoặc lỏng được tạo ra trong quá trình đốt cháy
nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước hạt δ = 1 ÷ 5 µm. Hạt bụi này có tính khuếch tán rất
ổn định trong khí quyển.
+ Khói mịn (fume): gồm những hạt chất rắn rất mịn, kích thước hạt δ < 1 µm.
+ Sương (mist) : Hạt chất lỏng kích thước δ < 10 µm
Theo tính chất của các hạt bụi có thể phân chia thành các loại sau :
+ Bụi Silicat : Có trong khí thải của nhà máy xi măng, sứ, gạch, trong tro của nhà máy điện và đốt bếp.
Chủ yếu là Silicat nhôm, Mg, K, Na (Cadin, Bentonit).
+ Bụi than : Là phần than chưa cháy, kích thước nhỏ, bề mặt riêng lớn ( 6. 10 2 - 6 . 105 cm2/g ). Hoạt
tính bề mặt lớn nên dễ hấp phụ khí độc trở nên độc hại hơn. Bụi than cốc có chứa Silicát hoặc o xit sắt
một phần là bồ hóng.
11


+ Bụi kim loại nặng và hợp chất của chúng: Thường xuất hiện ở những nhà máy luyện kim, hoặc
những nhà máy gia công kim loại. Các bụi thường là bụi đồng, chì, kẽm, mangan và các hợp chất của
chúng.
+ Bụi Can xi cacbonat : Ở những nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, nung vôi…
+ Bụi của các ngành công nghiệp đặc biệt : Bụi chứa Fluo như ở nhà máy sản xuất phân lân, phốt phát

chứa hơi a xit, NH3 của các nhà máy sản xuất phân bón.
- Tác hại của bụi tới sức khoẻ của con người
Bụi ở trong không khí, nhất là các hạt nhỏ < 5 µ có thể vào tận phế nang của người gây ra một số bệnh
có liên quan như :
Bệnh phổi nhiễm bụi – do hít các loại bụi amiăng, bụi than, bụi kim loại…
Bệnh ở đường hô hấp : Tuỳ theo nguồn gốc của các loại bụi mà gây ra bệnh viêm mũi, họng, phế quản.
Bệnh ngoài da , bệnh về đường tiêu hoá…
Các chất gây ô nhiễm dạng khí
Kích thước nhỏ nên hầu như không lắng mà lơ lửng và chuyển động theo chuyển động của dòng khí.
Do khả năng lơ lửng lớn, kích thước nhỏ, dễ xâm nhập vào cơ thể theo đường hô hấp, tan vào máu vào
phổi.
Đây là những hợp chất có khả năng phản ứng với nhau tạo các hợp chất mới ô nhiễm nặng hơn so với
chất ban đầu.
Các chất gây ô nhiễm dạng khí gồm :
Các chất ô nhiễm vô cơ
Các chất ô nhiễm hữu cơ
Hơi kim loại
Nguồn gốc và tác động của một số chất ô nhiễm tới môi trường khí
Lượng toàn
Tác động
Tên
Nguồn
Do
nhân
tạo,
cầu Mt/năm
%
CO2
Hô hấp ở động thực vật, sản
870

2
Hiệu ứng nhà kính
xuất khoáng và năng lượng
SO2
Sản xuất năng lượng
390
53
Tạo mù axit, khói,
Sản xuất a xit H2SO4
mưa axit
Sản xuất giấy, giao thông
NOx
Sản xuất năng lượng
170
33
Tăng khả năng phá
Sản xuất axit (HNO3…), giao
huỷ từng ozôn, khói
thông
quang hoá, mưa axit
Freon
Chất tải lạnh, chất trợ trong
0,6
100
Hiệu ứng nhà kính,
(fluoclo sản xuất bột xốp, mỹ phẩm,
phá huỷ từng ozôn.
mêtan)
chất chống cháy.
CO

Quá trình cháy, oxyhoá hợp
700
21
Phá huỷ o zôn, rối
chất hữu cơ
loạn từng bình lưu
CH4
Nông nghiệp, gia công, khí
350
16
Hiệu ứng nhà kính,
đốt, dầu mỏ
tăng nhiệt
Hợp chất Gia công chế biến dầu khí,
1000
6
Phân huỷ o zôn
cacbua
chất hữu cơ
phi kim
loại
NH3
Nông nghiệp, công nghiệp
Tạo sol khí
12


N2O

Quá trình khử nitrit

bón)

(phân

25

10

Tải nhiệt, phá huỷ
ozôn ở tầng bình lưu

- Tác hại của các chất ô nhiễm không khí:
Mức độ gây tác hại do không khí bị ô nhiễm phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Tính chất của chất độc và nồng độ của chúng trong không khí.
+ Thời gian tác động lên môi trường.
+ Mức độ kết hợp của khí ô nhiễm với các chất độc khác tồn tại trong môi trường.
+ Khả năng tiếp xúc và đề kháng của đối tượng.
Mức độ nhiễm độc có thể phân làm 3 loại:
+ Nhiễm độc trực tiếp : (trong vòng 24 ÷ 48h).
+ Nhiễm độc chậm : (sau vài tuần, vài tháng)
+ Nhiễm độc lâu dài (sau nhiều năm mới thấy rõ tác hại).
Một số chất gây ô nhiễm và tác hại đối với sức khoẻ con người
Chất ô nhiễm Tác hại
SO2
Khí không màu, có vị a xit từ nồng độ 0,6 mg/m 3, ảnh hưởng tới hệ hô hấp, hoà tan
trong lớp màng của mắt, miệng, mũi, cổ họng, gây khó thở, loét niêm mạc.
SO2 + Bụi
Tăng tác hại của SO2. Những hơi khí xâm nhập vào sâu bên trong cơ quan hô hấp,
tạo H2SO4, tăng thêm các bệnh hô hấp, gây tổn thương phổi, màng phổi.
NO2

Màu nâu, có mùi từ nồng độ 0,2 mg/m3, tính a xit, khí gây viêm loét đường hô hấp,
hoà tan vào màng nhờn, gây bệnh đường hô hấp.
NO
Không màu, không mùi, ít tan trong nước, tạo với hồng cầu trong máu thành chất
không vận chuyển o xy, dễ bị o xy hoá thành NO2 , và gây tác hại như NO2
CO
Khí không mùi, kết hợp với hồng cầu tạo chất không vận chuyển oxy… ảnh hưởng
tới hệ thần kinh trung ương và hệ tuần hoàn máu, đau đầu, mệt mỏi, giảm trí nhớ,
mất ngủ.
O3
Không màu (ở nồng độ cao có màu xanh), có mùi từ nồng độ 0,05 mg/m 3, chất có
tính oxy hoá mạnh, tính ăn mòn mạnh đối với hệ hô hấp, ít tan trong nước, ảnh
hưởng tới hoạt động của phổi do oxy hoá các protein, axit amin, men, mỡ,… giảm
khả năng miễn dịch, gây ho, đau mắt. Ozôn là thành phần của khói quang hoá gây ô
nhiễm.
H2S
Khí không màu, có mùi trứng thối. Từ nồng độ 1 – 5 µm/m3 gây khó thở, loét giác
mạc, đường hô hấp, ảnh hưởng tới hệ thần kinh, mệt mỏi, nhức đầu, mất ngủ.
Các hợp chất Có rất nhiều chất, một số rất độc, ảnh hưởng tới da, tới quá trình trao đổi chất và tác
Halogen
hại tới các bộ phận như gan, thận, ảnh hưởng tới trung ương thần kinh và các mô
mỡ trong cơ thể.
Cl2, HCl
Khí Cl2, màu vàng lục, có mùi từ nồng độ 0,15 – 03 mg/m3
Khí HCl không màu
Gây nhiễm độc đường hô hấp, hấp thụ ở lớp màng nhầy, mũi, phổi, miệng, mặt,…
có thể gây chết người ở nồng độ cao. Dễ phân tán ở diện rộng.
HF
Chất oxy hoá mạnh, làm rối loạn cân bằng canxi , gây bệnh sụn xương và răng, ngộ
độc cây trồng. Dễ phân tán ở diện rộng.

HCHO
Không màu, có mùi mạnh, gây loét mắt và đường hô hấp. Nghi ngờ đây là nguyên
nhân gây bệnh ung thư.
Keton,
Mùi mạnh, gây viêm loé t mắt và hệ hô hấp (sinh ra từ quá trình cháy không hoàn
Phenol,
toàn các chất hữu cơ, dầu mỡ)
Mercaptan
Benzen
Không màu, mùi nhẹ đặc trưng, gây ô nhiễm không khí ở dạng hơi benzen, thâm
13


nhập qua đường hô hấp, gây viêm phổi. Tồn tại trong mỡ và khớp, ảnh hưởng tới
chuyển hoá của gan, nhiễm độc hệ thống tạo máu, gây bệnh ung thư do nghề
nghiệp.
Nhiều hơn 100 loại khác nhau sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn, thường bị
các hạt bụi hấp thụ (trong khói thuốc lá hay trong mồ hóng). Một số chất này có
khả năng gây bệnh ung thư mà tiêu biểu là benzopyren

PAH
(polycylin
aromatic
hydrocacbon)
- Hợp chất
cacbua thơm
đa vòng
Mồ hóng
Bụi than mịn có hấp phụ PAH sẽ mang PAH vào đường hô hấp. Mồ hóng sinh ra từ
động cơ diezen, bị nghi là nguyên nhân gây ung thư

Pb
Tồn tại ở dạng bụi, ảnh hưởng tới hoạt động trao đổi chất và não. Đặc biệt với trẻ
nhỏ, tồn tại trong khớp xương.
Cd
Tồn tại ở dạng bụi, gây phản ứng thiếu vitamin và chất khoáng, ảnh hưởng tới hoạt
động của thận nếu nhiễm độc lâu.
Tro
Những hạt bụi dạng sợi. Nhiễm độc tro lâu dài sẽ gây bệnh bụi và ung thư phổi.
2.1.4. Hậu quả toàn cầu của ô nhiễm khí
- Mưa acid

14


•
•

Lỗ thủng từng ozôn.
Hiện tượng hiệu ứng nhà kính tự nhiên
KhÝ nhµ kÝnh
CO2
CH4
O3
N2 O
CFC – 11
CFC – 12

Tû lÖ trong hiÖu øng nhµ kÝnh(%)
50
13

7
5
5
12

2.2. Giảm thiểu ô nhiễm khí trong công nghiệp

Lan truyền và làm loãng khí
ô nhiễm

Nguồn gây ô
nhiễm KK

TB làm sạch
để giảm ô
nhiễm
Vùng bị ảnh hưởng của khí
ô nhiễm
15


2.2.1. Các biện pháp ngăn ngừa và giảm thiểu tại nguồn :
-

Trong sản xuất công nghiệp, nguyên nhân gây ra chất thải là :
- Bản thân công nghệ nhất định thải ra "chất thải"
- Công nghệ không thích hợp.
- Thiết bị hở, đường ống rò rỉ.
- Các kết cấu chi tiết bị hỏng hay tắc.
- Khi mất điện đột ngột.

-

Để ngăn ngừa nguồn sinh ra chất gây ô nhiễm có thể thực hiện:
- Thay đổi công nghệ mới không sinh ra chất thải hoặc ít chất thải.
- Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
- Tìm được nguyên nhân cơ bản gây ra chất thải độc, đề ra biện pháp khắc phục như :
thay đổi nguyên liệu đầu hay phương pháp mới.
- Phải đánh giá được chất lượng sinh thái sinh ra (biết quy luật) từ đó mới có được biện
pháp.
- Phải hiểu rất rõ công nghệ sản xuất và "công nghệ sinh ra chất thải".
- Thay đổi máy móc cũ, hỏng. Chống rò rỉ đường ống, tắc ống. Thay các chỉ tiết máy bị
ăn mòn, hỏng hay không thích hợp.

- Tăng cường vệ sinh lao động. Bổ sung thêm các chi tiết hiện đại để phát hiện kịp thời
sự cố kỹ thuật , nhanh chóng khắc phục hậu quả ô nhiễm khí gây ra.
2.2.2. Các biện pháp xử lý khí thải cuối nguồn giảm ô nhiễm khí quyển (Kỹ thuật xử lý khí thải gây
ô nhiễm không khí).
Theo đặc tính của chất gây ô nhiễm không khí người ta chia ra 2 phương pháp xử lý:
a. Phương pháp tách bụi
b. Phương pháp tách chất độc dạng khí và dạng hơi.
Phương pháp tách bụi .
Nguyên tắc : Tách bụi ra khỏi dòng hỗn hợp khí bằng một loại thiết bị tách bụi vận dụng nguyên tắc
của các lực vật lý cần chú ý đến điều kiện hoá học của chúng.
Để đánh giá thiết bị tách bụi người ta sử dụng đại lượng η ( hiệu suất tách bụi)
η=
a. Phương pháp tách bụi khô (bụi tách ở dạng khô) gồm lắng, lọc, tách bằng điện.
- Tách bụi bằng phòng lắng

16

Khí thải trước XL

Khí thải sau XL

Thùng gom bụi
Phòng lắng bụi
Phòng lắng thường sử dụng để thu hồi các hạt bụi có kích thước lớn từ 60 µm ÷ 70 µm trở lên.
Trong buống lắng, dòng khí chuyển động với tốc độ nhỏ (< 1 ÷ 2 m/s).
- Tách bằng cyclon
Bụi trong Cyclon được tách ra nhờ tác dụng của lực trọng lượng và lực ly tâm.
KK sạch

KK bẩn

Thùng gom bụi
Thiết bị tách bụi xyclon
Cyclon thường được sử dụng dể tách bụi có kích thước từ 10 µm ÷ 20 µm . Hiệu suất thường đạt
được khoảng 90%.
- Thiết bị tách bụi bằng lọc
Thiết bị lọc bằng vải ( lọc túi, lọc tay áo)

17


K2 sạch

K2bẩn

Búa gõ
Tay áo

Lọc bụi tay áo có thể tách được bụi có d< 5 µm.
- Thiết bị tách bụi điện
(-)

1

K2ra

2

3
(+)

K

2
vào

Bôi

1. Điện cực phun mù
2. Điện cực lắng
3. Bộ phận gõ bụi
b. Phương pháp tách bụi ướt (bụi tách dạng ẩm)
Nguyên lý : Dòng khí chứa những hạt bụi mịn được đưa vào ngược chiều hoặc cùng chiều với dòng
chất lỏng tiếp xúc với màng chất lỏng hoặc giọt lỏng thâm nhập vào giọt lỏng. Các hạt bụi sẽ dễ dàng
tách khỏi hỗn hợp khí theo dòng chất lỏng, màng lỏng hoặc giọt lỏng hơn thiết bị tách bụi khô.

18


Bên cạnh những hạt bụi được tách có kích thước rất nhỏ thì một số khí cũng hòa tan trong dung
dịch ấy. Ngoài ra nó còn có tác dụng làm lạnh khí. Tuy nhiên, bên cạnh đó lại xuất hiện dung
dịch hoặc nước chứa bụi và khí hòa tan có nhiệt độ cao hơn thải ra môi trường
Các thiết bị tách bụi ướt gồm :
1. Tháp rỗng
Đây là loại thiết bị tách bụi phổ biến nhất, đơn giản nhất. Phun nước (dạng tia hoặc giọt ) vào dòng khí
thải.
KKsạch

Nước bồ sung
KKbẩn

Sinh vật tiêu thụ
(C3)
Nước trong

Sinh vật phân
huỷ D
Bùn

2. Tháp đệm
Nguyên tắc : Để tăng diện tích tiếp xúc trong tháp rỗng có thể đặt thêm các loại đệm bằng gỗ. thạch anh
hình vành khuyên, hình trụ, tròn
3. Tháp sủi bọt
4. Cyclon màng nước
Phương pháp xử lý khí (hơi) độc:

-

Mục đích là tách khí (hơi) gây độc ra khỏi hỗn hợp khí, hay biến đổi thành dạng không
độc.

-

Đặc điểm là nồng độ của chúng là nhỏ, nên vấn đề xử lý rất tốn kém và phức tạp.

-

Một số phương pháp để xử lý khí thải: Hấp thụ; Hấp phụ; Ngưng tụ; Ô xy hoá

-

Để chọn phương pháp thích hợp, cần chú ý các yêu cầu sau:
+ Hàm lượng khí độc và yêu cầu xử lý.
+ Tính chất vật lý, hoá học của khí cần tách và của hỗn hợp khí (độ hoà tan, nhiệt độ cháy,
bay hơi, khả năng phản ứng với các chất khác).
+ Chế độ thực hiện: liên tục, gián đoạn,
+ Chi phí thiết bị, xây dựng hệ thống xử lý.

-

Một số khí độc và các phương pháp xử lý: SO 2, CO, NO x, H 2S...

Phương pháp hấp thụ
Nguyên tắc : Khí ô nhiễm được tách ra khỏi hỗn hợp khí bởi một dung dịch thích hợp (hòa tan hoặc
tham gia phản ứng hóa học). Dung dịch này thường là nước hoặc dung dịch vô cơ, hữu cơ loãng.
19

Khí cần tách

Khí sạch
4
Dung môi

1
2
Hỗn hợp khí

Dd hấp thụ

3

Hệ thống hấp thụ khí thải
1.Tháp hấp thụ
3. TB trao đổi nhiệt

2. TB làm lạnh
4. TB hoàn nguyên dung môi

Một số loại thiết bị hấp thụ

20


Tên khí
SO2

CO
H2S

Một số dung dịch hấp thụ sử dụng trong xử lý chất ô nhiễm khí
Dung dịch hấp thụ
Chất tạo thành
Chú ý
- Nước
- (NH4)2SO3
Có nước tưới
- (NH4)2SO3, NH4HSO3
- Na2CO3 hay NaHCO3
- Na2CO3, NaOH
- Ca(HCO3)2 hay CaSO3
- Vôi CaCO3, Ca(OH)2
- MgSO3.6H2O
- MgO huyền phù (có Zn)
- Hỗn hợp FeSO4, MnO2
- Dung dịch Al2(SO4)3 dư
- Al2(SO4)3
Al2O3
Dung
môi
hữu
cơ
- C6H3(CH3)2NH2.SO2
C6H3(CH3)2NH2
Dung
dịch

[Cu(NH3)2]
-

phức

đồng

NaOH, Na2CO3, K2CO3
C6H5ONa
Fe(OH)3 trong kiềm
Dung dịch kiềm Asenic
(NH4)2.S2O6
Rượu amin MEA, DEA,
TEA
HNO3 loãng
H2SO4

Tái sinh CO
MHS + MHSO3
NaHS
FeS và S
Na4As2S6O
Tương tự CO2
HNO3
HSNO5

Tái sinh H2S
Tái sinh Fe(OH)3
Tái sinh S
Dùng cho nồng độ

cao
Tái sinh
21


CO2

-

Cl2
HCl
HF
SiF4
NH3

M2CO3 (M: Kim loại MNO3, MNO2
kiềm)
Dung dịch có tính oxy hóa¸ KNO3, MnO2
MMnO4, NaClOx
Nước
Me2CO3(Na2CO3,
K2CO3)
NaOH, NH4OH, KOH
Amin: MEA (RNH2)
DEA (R2NH)
TEA (R3N)

Rượu metilic CH3OH
- NaOH, Na2CO3
- Ca(OH)2 sữa vôi

- Dung dịch hữu cơ
- Nước
- NaOH, Na2CO3
- CaO
- Nước
- Nước
-

Nước
Dung sịch a xit H2SO4

MHCO3
NH4HCO3, NaHCO3, NaHCO3,
KHCO3
(RHNH2)2CO3
RHNH2HCO3
Tái sinh khi có nồng
(R3NH)2CO3
độ CO2 cao
R3NHCO3
Nóng
Ca(ClO)2, (CaClO3)2
CaCl2, CaCO3
NaCl, N
CaCl
Dung dịch HF
H2SiF6

Chuyển sang muối
Na2SiF6,

Ca2F,
NaF,..

NH4OH

Phương pháp hấp phụ trong xử lý ô nhiễm
Nguyên tắc : Chất ô nhiễm được tách khỏi dòng khí do bị giữ lại trên bề mặt chất thải rắn. Chất rắn này
gọi là chất hấp phụ. Khí ô nhiễm được hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ.
KKsạch
Hơi nước
bão hòa
Chất hấp phụ
KK vào
Nước lạnh

2

Hệ thống hấp phụ khí thải
Thiết bị tách bụi ướt
Nước trong
Bùn
KKbẩn
KKsạch

3

Nước ngưng

Khí cần tách

22


2
Lò ghi quay

1
K2ra
Sinh
tiêu thụ (C3)
Phương pháp ngưng tụ trong xử lý
khívậtthải

Nguyên tắc : Hỗn hợp khí được làm lạnh dưới điểm sương của chất ô nhiễm thì ngưng tụ thành dạng
lỏng và tách ra khỏi dòng khí. Như vậy, quá trình ngưng tụ sẽ tốt khi nhiệt độ làm lạnh càng thấp và
áp suất cao ( hiệu suất tách bằng phương pháp ngưng tụ sẽ càng cao).
Phương pháp thiêu đốt trong xử lý khí ô nhiễm ( Phương pháp oxy hóa nhiệt)
Nguyên tắc : Thiêu đốt dưới tác dụng của nhiệt và sự có mặt của oxy trong không khí. Các chất ô
nhiễm được oxy hóa thành những chất không độc hại (CO 2, H2O) hoặc dễ xử lý hơn bằng các phương
pháp khác so với chất ô nhiễm ban đầu.
- Oxy hóa do nhiệt (quá trình thiêu đốt không có xúc tác)
- Phương pháp oxy hóa có xúc tác
Khí sạch
Gia nhiệt

Hỗn hợp khí
cần xử lý

Lớp xúc tác

Khí
Sơ đồ hệ thống xử lý khí bằng phương pháp o xy hóa có xúc tác

2. Ô NHIỄM TIẾNG ỒN
2.3.1. Khái niệm về tiếng ồn
Âm thanh được coi là tiếng ồn khi chúng trở thành tiếng động quá lớn làm chúng ta khó chịu, đặc biệt
là khi chúng gây nguy hại cho sức khỏe của con người và các sinh vật khác. Một số ví dụ về mức ồn
Một số ví dụ về mức ồn
dBA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120

Ví dụ
Hơi thở
Tiếng thì thầm
Vùng nông thôn yên tĩnh
Trong thư viện
Vùng lân cận thành phố, ban ngày
Các cuộc trao đổi trong phòng làm việc

Tiếng máy hút bụi, T.V
Tiếng máy giặt
Tiếng xe máy cách 8 m
Tiếng máy rửa bát
Máy đập đá
Tiếng cưa máy

Tác động
Ngưỡng nghe được
Rất yên tĩnh
Rất yên tĩnh
Yên tĩnh
Yên tĩnh
ồn vừa phải
ồn vừa phải
ồn vừa phải
Rất ồn
Rất ồn
Rất ồn, khó chịu
Khó chịu
Khó chịu
23


130
140
150

Tiếng máy tán đinh
Tiếng máy bay vận tải

Tiếng máy bay phản lực lúc cất cánh

Quá ồn
Quá ồn
Quá ồn, có thể làm thủng màng nhĩ

2.3.2. Tác động của tiếng ồn
2.3.3. Các biện pháp chống ồn
+ Nút bịt tai
+ Phòng cách âm
2.4. Ô NHIỄM NHIỆT
2.4.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm nhiệt
2.4.2. Tác hại ô nhiễm nhiệt
2.4.3. Biện pháp phòng chống ô nhiễm nhiệt

24


CHƯƠNG III
KỸ THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NƯỚC
3.1. Ô NHIỄM NƯỚC VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM NƯỚC .
3.1.1. Ô nhiễm nước
Các nguồn nước trong tự nhiên: Có 3 nguồn chính
a- Nước mưa
b- Nước bề mặt (nước hồ, ao, sông, ngòi,...)
c- Nước ngầm (nước dưới đất)
Nguồn nước ngọt có thể sử dụng được (nước sông, hồ và nước ngầm) chiếm 0,3% thể tích thủy quyền
Mặt trời
Hô hấp

Mây
Mưa

Bốc hơi

Mây
Mưa

Bốc hơi

Hồ
Biển
Suối
Vòng tuần hoàn của nước

3.1.2. Nguồn gốc gây ô nhiễm nước
- Sinh hoạt của con người
- Các hoạt động công nghiệp
- Các hoạt đông nông nghiệp
3.1.3. Các thông số chính của nước thải ( Các chất gây ô nhiễm môi trường nước)
DO, COD, BOD, TS, pH, độ kiềm, độ axit, hàm lượng cacbon; hàm lượng nitơ, nồng độ các hoá
chất và kim loại nặng.

25