PHÂN TÍCH Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CHẤT THẢI RẮN

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG
LỚP 10CMT

PHÂN TÍCH Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CHẤT THẢI RẮN
Nhóm 19:
Trần Minh Lộc

1022163

Võ Hồng Phong

1022220

Đỗ Quốc Việt

1022348

Đề tài 3:
"Đo đạc lượng PM10 và acid nitrous (HNO2) ở pha khí trong khí quyển vào
mùa thu tại vùng ngoại ô"
Keyword
Aerosol.
Particle matter.
Gas-phase nitrous acid HNO2: acid HNO2 ở pha khí.
Metrorological conditions: Các điều kiện khí tượng.
Heterogenenous: Dị pha.
Haze: Sương mù.


TÓM TẮT

Đề tài này nghiên cứu sự thay đổi nồng độ của PM10 và HNO 2 ở pha khí trong khí
quyển do hoạt động đốt chất thải nông nghiệp, được tiến hành đo đạc liên tục vào mùa
thu tại vùng ngoại ô Kwangju, Hàn Quốc. Bụi PM10 và các loại khí được đo ba lần một
ngày từ 6 đến 12 tiếng mỗi lần. Thiết bị lấy mẫu là một bộ lọc bao gồm 3 phần, phân tích
lượng bụi, các ion trong không khí, nồng độ HNO 3. Còn về đo đạc HNO2 thì sử dụng kỹ
thuật lõi thủy tinh 2 lớp để thu mẫu và phân tích bằng sắc ký ion. Ngoài ra còn quan trắc
NO2 bằng kỹ thuật hấp thu quang phổ để đánh giá khả năng tạo ra HNO2.
Nghiên cứu cho thấy, nồng độ PM10, K +, Cl- phát sinh trong quá trình đốt chất thải
nông nghiệp cao hơn bình thường. Trong khi đó, nồng độ các chất thứ cấp như NO 3-,
NH4+, SO42- thì thấp hơn bình thường.
Nồng độ HNO2 cao xảy ra vào ban đêm tháng 11 khi mà nồng độ PM10 tăng cao, mức
nghịch nhiệt thấp hơn và độ ẩm nhiều hơn. Đây là kết quả thu được khi so sánh với ban
ngày, tháng 9, tháng 10 ở cùng điều kiện. Số liệu cũng chỉ ra rằng, có thời điểm HNO 2
đột ngột tăng từ 0.2 đến 2.6 ppb vào chiều ngày 20 tháng 10 do sự phát thải trực tiếp từ
việc đốt rơm rạ. Việc gia tăng tỉ lệ HNO 2/NO2 sau khi mặt trời lặn, mối quan hệ mật thiết
giữa tỉ lệ HNO2/NO2 và nồng độ PM10 trong quá trình nghiên cứu chỉ ra NO 2 là chất tiền
thân cho việc tạo thành HNO2 vào ban đêm.

I.

Giới thiệu

Vùng ngoại ô của Hàn Quốc, được bao quanh bởi các hoạt động nông nghiệp, xảy ra một
số vấn đề ô nhiễm không khí do các hoạt động đốt chất thải nông nghiệp ở mùa thu và
mùa xuân. Các vùng trong bán kính 10km từ nơi đốt chất thải xuất hiện bầu trời đen và
nồng độ PM 2.5 tăng lên tới 200 µg/m 3, đo đạc được trong quá trình lấy mẫu liên tục 12h
trong lúc các quá trình đốt chất thải nông nghiệp diễn ra.
Acid nitrous (HONO) đóng vai trò quan trọng trong hóa học khí quyển vì nó hoạt động
như một nguồn tạo ra gốc OH tự do do quá trình quang hóa vào ban ngày.
Vị trí đặt mẫu, bao quanh bởi vùng nông nghiệp và cách xa các nguồn chính phát thải

bụi. Mẫu được đo đạc liên tục trong các tháng mùa thu trong các điều kiện thời tiết khác
nhau như trời trong, nắng, sương nhẹ, sương mù nặng. Nghiên cứu tiến hành đo các
thông số như PM10, HONO, bụi NO2; diễn ra trong các tháng 9, 10 và 11 ở Kwangju,
Nam Hàn Quốc.


Sơ đồ khu vực lấy mẫu
II.

Phương pháp nghiên cứu

2.1. Đo đạc bụi PM10
Sử dụng một filter pack 3 lớp:
•
•
•

Lớp 1: Màng lọc Teflon dùng để thu bụi và các ion.
Lớp 2: Màng lọc nylon dùng để thu acid nitric.
Lớp 3: Màng lọc sợi thạch anh dùng để thu NH3.

Quá trình lấy mẫu diễn ra liên tục trong ngày với vận tốc hút hkí là 16.7 L/phút. Lấy mẫu 3 lần
trong ngày, theo khoảng 6h (8:00-14:00; 14:00-20:00), 12h (20:00-8:00). Mẫu sau đó sẽ được
phân tích. Dung dịch chiết tách từ màng lọc Teflon sẽ được phân tích bằng sắc kí lỏng cao áp.
Màng lọc nylon và màng lọc sợi thạch anh sử dụng kỹ thuật sắc kí ion.
2.2 Đo đạc HONO và NO2
Đo và phân tích liên tục hàng giờ trong ngày, sử dụng mô hình two-channel glass-coil để lấy
mẫu. Tốc độ lấy mẫu là 2 L/phút. Phần A của mô hình dùng để thu HONO và bụi NO 2 trong khi
đó phần B chỉ dùng để thu bụi NO2 (HONO = A-B). Sau đó mẫu sẽ được phân tích bằng kỹ thuật
sắc kí ion.

III.

Kết quả và thảo luận

Dưới đây là 6 điều kiện khí tượng khi tiến hành đo đạc


3.1 PM10

So với các thời gian lẫy mẫu khác trong ngày thì nồng độ PM10 đo từ 14:00-20:00 cao
hơn. Tháng 11 có lượng phát thải PM10 cao nhất và tháng 9 là thấp nhất. Ngày 20/10,
nồng độ PM10 đạt cực đại tại 133.4 µg/m3 do có hoạt động đốt chất thải nông nghiệp.
Nồng độ PM10 cao thứ nhì vào ngày 20/11 do sự kiện sương mù nặng xuất hiện. Ngoài
ra các ion trong bụi cũng được đo đạc và ghi nhận lại.


3.2 HONO

Biểu đồ thể hiện nồng độ HONO giữa ngày và đêm
Biểu đồ trên cho ta thấy sự chênh lệch nồng độ HONO giữa ngày và đêm. Ban đêm thì
nồng độ cao hơn ban ngày do không có ánh sáng mặt trời vốn là một yếu tố phân hủy
HONO.


Biểu đồ này cho thấy nồng độ HONO thay đổi đột ngột khi xảy ra quá trình đốt chất thải
nông nghiệp.
Sự tương quan giữa nồng độ PM10 và HONO:

Vào điều kiện khí tượng là lúc có quá trình đốt chất thải nông nghiệp và sương mù nặng
xuất hiện thì nồng độ của PM10 và HONO đều cao. Và nghiên cứu rút ra kết luận rằng
nồng độ HONO thay đổi theo nồng độ PM10:


Ngoài ra, khi đốt chất thải nông nghiệp thì nồng độ các chất ô nhiêm sơ cấp cao hơn bình
thường: K+, Cl-; còn nồng độ các chất ô nhiễm thứ cấp thấp hơn bình thường.

IV.

Kết luận

Quá trình đốt chất thải nông nghiệp là một nguồn chính gây ra phát thải PM10 và từ đó
hình thành HNO2. Nồng độ HNO2 ban ngày thấp hơn ban đêm, và thường cao hơn nếu có
sương mù hoặc độ ẩm cao. Tỷ lệ HNO2/NO2 thay đổi theo nồng độ PM10.