Hóa kỹ thuật môi trường

Ngoài ra, trong nhiên còn có các tác nhân phát các công vào các Các tác nhân natri tripolyphosphat, natri etylen diamin tetraacetic EDTA, natri nitrilotriacetat NTA, natri citrat.... -

I H C CÔNG NGH TP.HCM

Biên

4

I V

BÀI 1: T NG QUAN V HÓA H C MÔI TR NG 1

1.1 M C Ý VÀ I T NG NGHIÊN C U C A HÓA MÔI TR NG 1

1.2 KHÁI 2

1.2.1 Môi tr ng 2

3

4

1.3 CÁC TRONG MÔI 11

11

í 12

13

TÓM 14

CÂU ÔN 15

16

2.1 VAI TRÒ 16

2.2 VÀ TÍNH 17

17

19

2.3 CHU TRÌNH (VÒNG HOÀN) TRÊN TOÀN 21

2.4 PHÂN TRÊN TRÁI 22

2.5 HÓA NHIÊN 24

24

29

32

34

42

42

2.6 VAI TRÒ SINH CÁC HÓA TRONG 45

45

46

48

52

TÓM 56

CÂU ÔN 59

61

3.1 Ô 61

61

62

62

3.2 HÓA GÂY Ô HÌNH 63

63

78

3.3 Ô SINH TRONG 81

81

3.3.2 Virus 82

82

3.3.4 Giun sán 83

TÓM 84

CÂU ÔN 86

BÀI 4: CÁC THÔ C 88

4.1 CÁC THÔNG LÝ 88

88

89

89

90

4.2 CÁC THÔNG HÓA 91

91

92

93

94

95

4.2.6 Oxy hòa tan (DO-Dissolved Oxygen) 97

-Chemical Oxygen Demand) Oxygen Demand) 98

99

4.2.9 Ni 100

101

4.2.11 Clorua 102

4.2.12 Sulfat 102

4.2.13 Flo 103

104

4.3 THÔNG VI SINH SINH 104

TÓM 108

CÂU ÔN 110

112

5.1 HÌNH THÀNH VÀ HÓA KHÍ 112

5.2 TRÚC KHÍ 114

115

116

116

116

5.3 THÀNH KHÍ VÀ VAI TRÒ KHÍ QUAN 117

120

5.3.2 Khí CO 2 iên 122

124

127

TÓM 127

CÂU ÔN 128

KHÍ 129

6.1 Ô N KHÔNG KHÍ 129

129

130

6.2 TÁC NHÂN GÂY Ô KHÔNG KHÍ HÌNH 133

133

6.2.2 Khí Sulfua dioxit SO 2 135

6.2.3 Khí Carbon monoxit CO 136

6.2.4 Khí Carbon dioxit CO 2 138

139

6.2.6 Các hydrocarbon 142

144

6.3 TÁC CÁC GÂY Ô KHÔNG KHÍ 145

145

146

152

155

159

TÓM 163

CÂU ÔN 167

O 169

7.1 TRÚC 169

7.2 VÀ VAI TRÒ 171

7.3 CÁC HÌNH THÀNH 172

172

173

175

7.4 HÌNH THÁI 177

178

179

7.4.3 Thàn 179

TÓM 183

CÂU ÔN 184

185

8.1 THÀNH CÁC NGUYÊN 185

8.2 THÀNH PHA 186

187

196

199

8.3 KEO VÀ KEO 200

200

202

202

206

TÓM 207

CÂU ÔN 209

BÀI 9: XÓI M T 210

9.1 KHÁI 210

9.2 XÓI MÒN 211

212

9.2.2 Xói mòn do gió 212

213

9.3 Ô 213

214

214

218

220

221

TÓM 223

CÂU ÔN 225

BÀI 10: YÊU C U CH T L NG MÔI TR NG QUY CHU N CH T T 226

10.1 YÊU MÔI VÀ QUY 227

10.2 YÊU MÔI KHÔNG KHÍ VÀ KHÔNG KHÍ 230

10.3 YÊU MÔI VÀ QUY 232

TÀI THAM 234

ã c và môi ,

Bài 2: : Bài này trình bày

nên

trong 60 câu

10

BÀI 1: T NG QUAN V HÓA H C

MÔI TR NG

Sau khi h c xong bài này, h c viên có th :

- Hi c h c môn Hóa h c môi tr ng là h c gì;

và oxy, ngoài ra còn có argon, carbonic và

O2 nit

y, v

sinh

sinh

i) và 15 % (69,5

1.3

1.3.1

N ô nhi

miligam (mg) hay microgam ( ô nhi m trên 1 lít (L ng

gam trên mé(g/m3)

1 mg/L = 1 g/m3 = 1 ppm (1 part per million

1 g/L = 1 mg/m3 = 1 ppb (1 part per billion

(ppm) gam

1 ppm = 1 mg/L 1 g/ml 1 ppb = 1 g/l

-

à phân còn

Sông

Hình 2.3:

m t

2.5

nhiên

( i) và

, ,

2.5.1

sâu

(hình 2.4)

Hình 2.4:

-

- ,

hoá ( và hình 2.5)

Mùa Thu

0 0

, lion Ca2+ 1-2 g/l, Mg2+ và Na+

-HCO3- và Ca2+

-

-

, d

2.5.2

-

SS) dài nên tro ,

c dòng dòng

2.5.2.3 Cá

phosphature

(eutrophication)

c

u o phát n h trong u n phú g có th h tr cho i c n trong h sinh thái , g s phát n bùng n a chúng s gây ra g u

qu làm suy m h t g thái

oxy hoá

oxy oxy

2S, NH3 osphat và sulfua vào

gây oxy

3)2 hóa thành MnO2

9,65 7,56 6,22 5,27

9,01 7,10 5,88 4,96

8,36 6,63 5,53 4,65

7,71 6,17 5,18 4,35

[H CO ] = 10

-6,35

HCO 3 - H + + CO 3 2-

2 3 2

3

[H ].[CO ] K

3 ,35

6 ,35 1

2 :

[ + ] = 10 10,33 = K 2 [HCO 3 - ] = [CO 3 2- ] [ + ] > 10 10,33 [HCO 3 - ] > [CO 3 2- ] [ + ] < 10 10,33 [HCO 3 - ] > [CO 3 2- ]

10,3 [HCO3-] = [CO32-] 0 50 50

11,3 [CO32-] = 10[HCO3-] 0 9,1 90,9

12,3 [CO32-] = 100[HCO3-] 0 1 99

13,3 [CO32-] = 1.000[HCO3-] - 0,1 99,9

2.5.6

nhiên có ion và có ví acid humic, amino acid, ion clorua Ngoài ra, trong nhiên còn có các tác nhân phát các công vào các

Các tác nhân

natri tripolyphosphat, natri etylen diamin tetraacetic (EDTA), natri nitrilotriacetat (NTA), natri citrat Các tác nhân này có

các ion kim có trong g2+, Ca2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+,

Co2+, Ni2+, Sr2+, Cd2+, Ba2+) Do các nêu, nên các ion kim

trong khác nhau, tùy theo pH và các tác nhân có nói chung

x y ra trong có các riêng

và các kim làm thay oxy hóa ion kim hòa tan các

nhóm

Còn oxy hóa oxy

- Nitrat hóa (Nitrification): là quá trình oxy hóa NH3 thành nitrit và n

nhóm Nitrosomonas và Nitrobacter Nitrit hóa và Nitrat hóa

Rhizobium

NH3 + 3/2 O2 H+ + NO2 + H2O (Nitrit hóa)

NO2 + ½ O2 NO3 (Nitrat hóa)Quá trình

nguyên

hai Nitrosomonas

Nitrobacter

2 và H 2

2

Hình 2.12:

con

Câu 6: itrat (NO3-) thành

amino acid trong n o, n m vào

vi sinh

hình 3.1

Hình 3.1:

Dioxins và furans là hai nhóm sinh ra trong quá trình

các c clo Chúng thành khi cháy các clo

2,3,7,8-dioxin (hình 3.5)

Hình 3.5 -tetrachlorodibenzo-p-dioxin

(TCDD)

Nhóm PCDFs có 135 tính các dioxin khác nhau này là có tên là dioxin nêu

uyên

o oxy oxy và heaxaclophen mà

oxy có 2,4,5-triclophenoxyaxetic acid (2,4,5-T) và 2,4-dicloro phenylaxetic acid (2,4-

ra lâu dài tro

v amiang óa gia cho epoxy

PCBs có làm gi m sinh gi m chú ý và là tác nhân gây ung Tuy v y, do chúng trong môi

(ABS) và linear alkylbenzen sunfonat (LAS)

Hình 3.8:

Hình 3.9:

ho

làm

chúng,

(hình 3.9) thay vì ABS (hình 3.8)

nó

osphat

tanatritriphosphat acidacetic

%) nh thu c lá, rau không r a s c ch a c tinh ch , th

3.2.1.6

là khó tan trong tan trong các dung môi

m hóa (hình 3.11) D thô có hàng ngàn phân khác là các hydrocarbon có s carbon 4

26 Trong thô còn có các u nh, , kim Các nhiên sau tinh DO, FO) và m t khác còn các

PAHs, PCBs Do có tính cao và trong môi tính và tác

n

As, Mn có trong công

- Chì (Pb): chì có trong các pin, ac qui, luy kim, hóa

Chì có tích trong gây kinh, gây

- Th y ngân là kim con Vào niên

ô nhi m th y ngân Minamgây tích Hg trong và

th y ngân sau khi các trong nà ây là trong các s ôi

- Asen (As): asen trong các có do các gây ô nhiên (các khoáng asen) nhân (luy n kim, khai khoáng ) Asen có m t trong asenit (AsO33-), asenat (AsO43-)

asen (các ethyl asen

irit Ion Fe +3 có tính acid acid

3

Fe +3 + 3H 2 O Fe(OH) 3 + 3H +

gây e) do Vibro cholerae (Bacillary

dysentery) do Shigella dysenteriae gây ra

sát sinh

thành các amino acid, acid béo, NH3, H2

Nói chung, s

và virus

3.3.1

Vi là các vi sinh bào, có bào, có trúc

nhóm prokaryotes và không màu Vi là

s nguyên sinh môi xung quanh

trong nhiên, và có

Giardia lamblia và Cryptosporidium - Ngoài ra,

u nang Khi vào i

rong môi không các bào kén bao (cyst), khó tiêu trong quá trình trùng Vì v y, quá trình lý

sinh có công các bào

không quá nào trong môi gây ô làm tính môi theo

- C

Cryptosporidium gây ra, giu

kg

sulfua, các xianua

Dinobryon Volvox

sulfuahydro, các phenol và hydrocarbon

quá trình phâ

4.1.4

ng, các

x phân rãphong phú )

Ngoài ra trong ,

do n

4.2.2 n

Các trong phân tán (không

4.2.3

acid acid

, các acid acid acid lfua, sulfide y

Còn t acid acid acid 2 và các acid khác (Total acidity)

phenolthalein acid

Tuy

Trong quá trình , h

oxiion H+

Ngoài ra ,

4.2.7 N -Chemical Oxygen Demand) và

-Biochemical Oxygen Demand)

nhân oxy hoá, ion Fe a thành các bông cFe(OH)3 c 2+ 2 Tu

acid và nucleic acid

Protein) NH3 NO2- NO3 N2

amoniac

và phân bón mg/L

Nitrat (NO3 ) là cùng s phân h y các có trong

và Trong nhiên nitrat

5 mg/L Do các tràn phân bón các khu nông

nitrat trong các có cao, gây

và nuôi em nitrat có m c ethemoglobin xanh

còn l

4.2.10

at

C phosphat

phosphat mg/L

phosphat mg/L

vì h

2 Luôn luôn có m t khi có

3 Luôn luôn không có m t khi không có

4

5 Có

Trong sinh các trên Tuy

các sinh gây có trong m t phát phân và Do k sinh nào có m t

Fecal streptococci, là vi có trong

Do t Fecal coliform và Fecal streptococci (FC/FS) có

cho ô phân hay phân Khi này

xem là ô nhi m phân Khi t này 0,7 thì xem là m

lactose sinh acid 0

Fecal coliform

tiêu vi

các khí CO2, NH3

4

acid

5.2

10

h

Hình 5.1:

ngoài

500 1000 km

78,90 % và Oxy 20,94 5

5.1:

tích (%)

N2 78,09 3.850.000.000 Oxy O2 20,94 1.180.000.000

4FeO + O2 2Fe2O3

quá trình

CO2 + H2O + h {CH2O} + O2

n carbon

carbon

2

2* và ozon O3 < 290 nm) O2

5.3.2 Khí CO2 iên

(0,035 carbon dioxit

Carbon dioxit carbon

2

, effet de serre Pháp, do Jean Baptiste Joseph Pourie tiên ch y ra khi

kính, ng cho b u không gian bên trong, d ê ông ph i ch

trong các nhà kính tr ng cây c

(hình 5.3)

sung

Hình 5.3:

nh

T X và M

hí ozon hình thành

ozon Nhìn chung, vào mùa ông,

hoàn toàn

ào mùa xuân và mùa hè, khi các tia n ng Mozon t ng r ó ozon u gi t thu và c mùa ông

nó t 25 30 km so iên, do tính ch n v ng ozon

- Làm m t câ sinh thái bi ng

ác ô

u

Cô

th i

ô CO phát sinh trong quá trình

SO 3 và NO x phát sinh trong quá trình t cháy nhiê u H

oxit thu ngân sinh ra trong quá trình

ô nhi m không khí quanh nhà máy v n

Tuy nhiên, a

ên

2

6.2.5.3 Amoniac NH3

3 , NH 3 có t tham gia vào các quá trình h

quá carbon

-carbon pentan, propa

quang ánh sáng:

CF 2 Cl 2 + h ( < 250 nm) CF 2 Cl + Cl N

ozon trong ozon:

Cl + O 3 ClO + O 2

ClO + O Cl + O 2

carbon (HCFCs) có chúng

ozon

hình vì London, Los Angeles

Hình 6.3:

phát các khí nhà kính

dioxit carbon, metan, di oxit và ozon (hình 6.4) %

ý -

, 6-72 Dioxit carbon (CO2 ,

và ozon là 3-7

M t trong nh nguyên nhân gia t ng

hoá t gây phá h ozon là s, halons s

ozon vào mùa x này

DU (Dobson Unit - ozon thì

ozon

Song song v i nh ozon

ê ozon trên t m 1987 - 1988,

ozon xét t qu tinh và máy móc trên toàn

ozon c t T

- ozon ã gi 17 n m qua, c

ông - xuân trê trun

- Khô y ozon ên;

khác ozon Hình 6.5 ozon

Hình 6.5: Các nguyên nhân gây phá

v ng ozon ã

ozon thông qua vào ngày 16/9/1987 (sau này ô ng ozon) t treal các bên

công , ngành theo dõi và

6.3.4

Khói

Khói quang hóa

Hình 6.6

2

Ngoài khói khói quang hóa

Tuy nhiên ngày nay,

quang hóa quang hóa

vào ban ngày khi có ánh (hình 6.8)

ozon, PANs, NO2

2

Hình 6.8:

6.3.5

2

acid

n còn nhacid

acid H2SO4 và HNO3 acid Hi n nay nói chung t y 5,6 (là giá

acid carbonic acid Theo nh

acid

acid c ch n có t

acid còn là h u vào b khí quy n các khí SOX và NOX t ông hoàn t

a quá trình hình thành acid H2SO4 và HNO3 t acid n

S (than) + O2 SO2

2SO2 + O2 (kk) 2SO3

3 ) 22 acid hoá khác nhau 80 n nam Na Uy acid

Canada có

acid

acid acid acid tan)

acid làm t

Hình 6.9:

acid

theo

acid

khói )

2 2

nhà kính nói chung và khí CO 2 nói riêng, ngoài các

Câu 1: Khái không khí

nh spat, pyroxen, amphibol và o

khác nhau,

km, nhân (hình 7.1)

Hình 7.1:

7.3.2.6

dinh

là b

1 P

- Quá trình oxy oxy

-

Câu 1:

Câu 2:

Câu 3:

Câu 4:

inosilitrình phong hóa

)

là oxit silic (SiO4

4-(Al2O3.nH2O) oxit oxit silic

oxy

oxy hay 6 nhóm OHoxy - (hình 8.3)

Si

oxi Si

a

9,6-21,4 A°

PhiÕn oxit silic PhiÕn gipxit

PhiÕn oxit silic

4Si 6O

6O 4Si 4O + 2(OH)

4Al 4O + 2(OH)

u tính

acid acid acid béo, acid acid không no,

oxy

khí Mùn hóa

acid 3.000-1.000.000 (Russel, 1983); 1.300 (Oden, 1912-1919); 30-50.000 (Flaig, 1929)

-

quá trình , khô thì khí

-

-

8.2.2.2 Các d t

- 0,001

-

4

Thành 8.2) So

oxy carbonic

y hóa

78,08 - 80,42 20,90 - 0,00

- 0,03 - 20,00

-

-+ +

+

+ +

+

+

+ +

Hình 8.6:

keo khi bón phân

/100 g

g hay meq/100 g)

Dung tích

2+, Mg2+, K+ và Na+ + và Al3+

+ = 0,001 x 1/1 = 0,001 gram hay 1 miligam

Ca++ =0,001 x 40/2 =0,020 gram hay 20 miligram

Mg++ = 0,001 x 24/2 = 0,012 gram hay 12 miligram

Kaolinit 5 - 15

Montmorilonit 80 - 150

Acid humic 350

à các

ó gây tácon

,

9.2 XÓI MÒN

òn và các

9.2.1 X c

60

25 các

nh tác không

quá

Ngoài ra, k

9.2.2 Xói mòn do gió

, amon sulphat, amon clorua, amon nitrat Phân lân

clorua, kali sulphat

2NH4+ + 3O2 2NO2- + 4H+ +2H2O (Nitrit hóa)

2NO2- + 3O2 2NO3- (Nitrat hóa)

84 17.000

10 99.000

80 33.500 1.000 15.400 0,6 56

32 9.670 0,1 214

2 5.300

13 26.000 2,6 329 1,7 17,2

-

yll) và

BÀI 10: YÊU C U CH T L NG

MÔI TR NG QUY CHU N CH T L NG

N C, KHÔNG KHÍ VÀ T

ho c h n các tác nhân gây ô th xem

m trong phân tích hóa phân tích sinh kinh - k

lý và an toàn cho con sinh thái môi

nhiên nói chung

10.1

VÀ

Yêu thay tùy theo

không yêu cho này có yêu cho m

-

- i;

-

Các các gia các quan có th m quy n

ban hành các quy (water quality standards), là các yêu

N và Môi

Quy cho các m c s khác cho

nuôi th y tiêu nông

-

tùy th vào

Các Quy sông, ven

8 Ernest Hodgson (2004) A textbook of Modern Toxicology John Wiley & Sons

Publisher, New Jersey

12 Hoàng Thái Long (2007)

13 Stanley E Manathan (2000) Environmental Chemistry Lewis Publishers,

Washington D C

14

8 Ernest Hodgson (2004) A textbook of Modern Toxicology John Wiley & Sons

Publisher, New Jersey

12 Hoàng Thái Long (2007)

13 Stanley E Manathan (2000) Environmental Chemistry Lewis Publishers,

Washington D C

14