[1] 1.3.1 — Sinh thái môi trường: Thuật ngữ sinh thái môi trường STMT bắt nguồn từ chữ Hy Lạp, Eco có nghĩa là nhà ở, nơi ở; là khoa học, như vậy environmental ecology là một ngành khoa
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM TP HO CHÍ MINH
THIẾT KẾ MAU MỘT SỐ MÔ - DUN GIKO DUC MOI TRUONG
KHI THAC TỪ SACH GIAO KHOA HOA HỌC LOP 10
WANG CAO, SACH GIAO KHOA HOM HOC THÍ ĐIỂM
BAN KHOR HOC TỰ NHIÊN LOP II, 12
GVHD: ThS.NGUYEN VAN BỈNH
SVTH: PHAM BiCH CAN
Trang 2mol gud rink lich lity kitn (ức, kink mgÁdộm (ong hon bin in s.
nam Frong ngdn ay thee gyean, guy “lây cé CK hoa Koa
da lin lay Crayen thu kién (đức chuyén mon, ki măng nghtép ian
ug ui frham dé em có thé tie tin bute vac nghé lW
Nay shp AÁdt Ct nghiip ra (ướờng, om xin góc gém
it oa lang (xẻ âm của mink (ong lei cẩm on chin thanh và
¿âu sắc nhél gói din guy thay cô Khoa Hisa, dite bist đà
Nhdn diy li oiing muốn góc le cỉm on dén odo ban
dt và ding viên đâ¿ nhl nhibu
thay cô va các ban dé (uậm vin có (để hodn chink hon.
Ngee’ thc hiin: Pham Bich Céin
N.á ee E428 g7! Kệ) k
Cee
Trang 3Lời giới thiệu
Môi trường (MT) là vấn dé đã và đang thu hút sự quan tâm của toàn
nhân loại Trong mấy chục năm trở lại đây, do sự phát triển của khoa học kĩ
thuật (KH_KT), một mặt làm cho đời sống của con người ngày càng nang cao,
nhưng cùng với sự phát triển đó, sự gia tăng dân số quá nhanh và quá trình đôthị hóa phát triển mạnh mẽ, nảy sinh nhu cầu khai thác và sử đụng nguồn tài
nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng lớn Kết quả tất yếu là nhiềunguồn tài nguyên bị cạn kiệt, nhiều hệ sinh thái bị phá hủy, nhiều cân bằngtrong tự nhiên bị rỗi loạn và môi trường sống của chúng ta đang lâm vào tình
trạng khủng hoảng với quy mô toàn cầu.
Dé bảo vệ môi trường (BVMT), cái nôi sinh sống của minh, con người
đã phải thực hiện hàng loạt các biện pháp khác nhau, trong đó có biện pháp
giáo dục môi trường (GDMT) Người ta phải nghĩ đến vấn để GDMT, bởi vi
chung qui mọi vấn đề về MT đều có nguyên nhân từ sự tác động của con ngườitrong quá trình phát triển kinh tế - xã hội Tác động của con người nói trên bắt
nguồn từ sự thiếu hiểu biết, thiếu ý thức về MT của mỗi cá nhân, mỗi gia đình
cho đến toàn xã hội; ngoài ra còn do sự ích ki, tư lợi cá nhân mà quên đi trách
nhiệm vì MT Tác động đó lại xảy ra thường xuyên, liên tục, ở khắp mọi nơi,
mọi miền có con người sinh sống Tác động đó không chi thông qua các hoạt
động kinh tế mà còn qua các hoạt văn hóa, du lịch, vui chơi giải trí Bởi vậy,
GDMT được xem là một trong những biện pháp BVMT có hiệu quả cao, bởi vì
GDMT cung cấp cho con người tri thức về MT, từ đó có nhận thức đúng đắn
trong việc khai thác, sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là
giúp con người thấy được trách nhiệm to lớn của minh trong việc BVMT để
chuyển thành hành động BVMT
Có nhiều hình thức khác nhau để GDMT như: tuyên truyền vận động qua các
phương tiện thông tin đại chúng (phát thanh, truyền hình sách, báo ), qua các
hình thức nghệ thuật (phim ảnh, ca nhạc, hội họa, ), hoạt động của các tổ
chức quân chúng (Hội BVMT, Hội MT và sinh thái, ), giảng dạy ở các trường
Trang 4học (trương PT, trung học chuyên nghiệp, cao đẳng, đại học, ) Trong đó việc
GDMT ở trường PT có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, vì nhà trường là nơi đào
tạo thế hệ trẻ, những người chủ tương lai, những cột trụ của đất nước, nhữngngười sẽ thực hiện khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên
và môi trường của đất nước Nếu họ có nhận thức đầy đủ các vấn đề về MT thì
khi ra đời, dù hoạt động ở bắt kì lĩnh vực nào, ngành nghề nào họ đều có thể
thực hiện việc BVMT một cách có hiệu qua.
Trang 5QUI UGC VIẾT TAT
NĂNG 14 (076516011y646540051478á1ã56/60Ì059850914300468a63314g66ã8%E Môi trường Q21 000661701001446200020020117090006xG6ï re Giáo dục môi trường
Sa as 00010, 41)1)/7c 1717727) 011174740 172717)1472777 Sinh thái môi trường ĐVNTT:: ánh tới G14206/G1Gããt41:518Sã56⁄0/33g4X2xStán Bảo vệ môi trường
VY Tá c06120401:12004461216ý49466059542045855686503369542906002 166 Bảo vệ thực vật
CÔ c6 «<60665205c hà dà466x/84484%X66<9WEastl3/02À66649595)YE5AsS6ầ)86)16444kSekAwa Giáo viên
Hát) 7 tvácx42549461X5%4525446344069áug65a Sĩ IGGSGEAGsxsttss8d3xöE€ sifc84z66ixiessb Học sinh
SRR os VN 01 051664986454495586674534G58/6101 4 H05056R0X434)4559SXE540YkEas Sách giáo khoa
HT Ngay ìrx059000)1)000104)0007/00770/00/4(09891219/000/5008768212W4610) Phé thông
TT bu ve G1660 G0syccsvyncrczevpsydesycvexsvevsevxskesssvis Phương trình hóa học
Trang 6MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Giới thiệu
Se S| | ,*' mmmgma~wtrraruuwaaynugasaơrsuuwugzuwg |
đất SN li vị S=nsn=ms sẽ.n |
2 Mục đích nghiền GÉU «.á.ccccce 01v co neneceeeeeeenereseeeseeseeneoeeeseesen l
NT RUN tu ta lo MOD reuceeoesvvevesnnrrrsonseensnsessernerxsexexczreneseeariimarszae 2
4 Khách thé và đối tượng nghiên ciru cccccceeseeeeeceeeeerseseeeensnege ere 2
Š Phan: vĩ MAMIE CĂN, c.«oe«seceeeeesesesneeooeeeeeeeeeeiesneeseneeeeiaeseeeeseeeesesesessei 2
6 Phương pháp nghiên cứu -.- {nen nen ỲŸ nen Sen 2
PREPS (ORIN NERD - XRRANAANANAANAAAAEAAAIDIAMIAEHEIANSINNSS 4
CHUONG I: MOT SO NHAN THUC CO BAN VE MOI TRUONG 4
1.1 = KHÁI NIỆM MOI TRUONG .00csccsccccccssscedecescesscncenencanssscanenenne 4 1:2 =| NGUÔN TÀI NGUYÊN, (oi secdassisessccddscncucs scensoubucds diesvenasudiybs oenanvec 5 1.3-KHAI NIỆM SINH THAI MOI TRƯỜNG - (55 52<c<< =<<<++5 53.4 — Sình đi môi BDfG: ácccc.,.3:-2coccc3cccccŸcSCc22/2222226226ã86 5 K32 EP ta KẾ áo 240cc 00 122c022cŸ1012025 2004 ãï6 § k Co Ð Dã g c Ư co 6 1.4— Ô NHIEM MOI TRƯỜNG, NGUYÊN NHÂN GAY © NHIỄM VÀ TAC HAT xev601146396400107Gx6580ï001i0055100101101A0530000180ã0i3i09i381.10Av040akai0 6 I.4.1- Khái _ {)gàii0222329Ei6igd0355: 035/60xasiigi0i08864080540x274323//4010xaxeaxÐl 6 š4:1.]- Ônhiễn anil treating sissies sss CÀ 02EEYỶŸS=see 6 L4.1.2- es i se Si a cr cco a aca 6 1.4.2 - Nguyên nhân gầy 6 và tác hại của nó ‹ - 7
1.4.2.1 - Ô nhiễm môi trường khí quyễn - Ặ cà << 7 a Nguyên nhân và tác hgi c-ccccccsseeseceseeeeeene epsereeeeenes 7 b c Sự dc La anẽaa na nang ll 1.4.2.2 —O nhiễm môi trường thủy quyn cccccccseecseeeee si 18 ` “ ớ-Ï-Ặ—_~ Ằ.ớ}Ïj{Ăj.ă 18
b - Chu trình nước toàn cầu (chu trình thủy văn) - 18
c - Hiện tượng nước bị 6 nhiễm - - Q QQQ Ăn se 19 d - Các chất gây 6 nhiễm nước và tác hại -‹‹- 21
e xử lí nước bị 6 nhiỄnm ceccoosaoccscaosee= 25 1.4,2.3- Ô nhiễm môi trường thạch quyễn «<< 28 a- Định nghĩa và phân loại (ĂĂĂiàonỈeseằ 28 b- Nguyên nhân 6 nhiễm và tác hại 29
c - Các biện pháp kiểm soát 6 nhiễm đắt 45
CHƯƠNG 2: GIÁO DUC MOI TRƯỜNG Ở TRUONG PHO THÔNG 36
ISĐINHNGHTNS.211.c0 7106600012600 SLá0/ 008A 020N008/880A086i83608 36 [)„MUEĐIGH CUA GUATGáciccct uc tocgagutgaggdtticicepai 37 11.2.1- Năm mục tiêu có quan hệ tương hỗ trong giáo dục môi trường 37
11,2.2- Mục dich của giáo dục môi trường trong trường ỗ thông 37
11.3 - NHIỆM VỤ CUA GDMT Ở TRUONG PHO THÔNG 3?
11.4 - PHƯƠNG THỨC GDMT Ở TRƯỜNG PHÔ THÔNG 38
Trang 711.4.1 - GDMT thông qua chương trình giảng day của môn học trong nhà (E2 NG1601ố6061400101666661016466402461016x06666701626489585457251W/4W450% 38
11.4.2 - GDMT được triển khai như một hoạt động độc lập ở ngoài lớp 39
II 5 - CAC BIEN PHÁP GDMT Ở NHÀ TRƯỜNG - on 40
11.5.1 - Các biện pháp GDMT ở nước ta - ¿+ xe sex 40
11.5.2 - Mười hai nguyên tắc chung đối với GDMIT - 40
II.5.3 ~ Năm nguyên tắc thực hành GDMT danh cho GV 41
CHƯƠNG 3: GIAO DỤC MOI TRUONG QUA MON HÓA HỌC Ở TRUONG
2G | aE: 42
III.I- MON HÓA HỌC CÓ NHIÊU CO HỘI GDMT - 42 lên PHƯƠNG THỨC ĐƯA GDMT VÀO MON HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHO
- - - l LNAHIASOIEIEOSODIAIOOSGSIISEIPIISSAAISSSAAIDNEDAMINIBNR- 42
HI.2.1 Ba cơ hội GDMT trong giảng dạy hóa học ở trường phổ thông 42
III.2.2 Ba nguyên tắc cần dam bảo trong quá trình vận dung các cơ hội
TT run arỶaanaaaaaanaasaasanaaaae 42
III.2.3 Các nội dung GDMT qua môn hóa học ở trường phỏ thông 42
III.3— CAC BÀI HÓA HỌC CÓ NỘI DUNG GDMIT - «5< ot 44
III.3.1 — Cách xác định kiến thức GDMT 5-55 <5< 52 44
IHI.3.1.1 — Các bước tiến hành cv nen eeee 441.3.1.2 — Cách lựa chọn các kiến thức GDMT - 4 45
11.3.2 — Kết quả nghiên cứu co ‹‹ . <ccc {<< 45
H4 - CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁO DỤC MOI TRƯỜNG QUA MÔN HÓA
HOCO TRƯỜNG PHO THÔN Gvdeaaiiaeooeeeoooreoaeoseooacoosee A47
III.4.1 Một số pháp GDMT trong dạy học hóa học 47
III.4.2 Thiết kế môđun GDMT (c5 TS + ch 47
DIE 2:1: NHI NIỆ Nƒcvoxv5650102014135407%2191676s4990276655640657501661esess6 47
III.4.2.2 Médun có bốn đặc trưng cơ bản ««<<<+47111.4.2,3 Mẫu thiết kế môđun GDMT is 47111.5 - CÁC MAU MÔĐUN GIAO DỤC MOI TRƯỜNG KHAI THÁC TỪ SGK
HOA HỌC LỚP 10 NANG CAO, SGK HOA HOC THÍ DIEM BKHTN LỚP
Mô-đụn 1; CLO- NHIÊU UNG DỰNG NHƯNG QUÁ NGUY
HN —l0 ưng uan cha 48
M6-dun 2: OXI VÀ RUNG XANH - sec co 49
M6-dun 3: OZON VA TANG OZON Ò Q HS 1đ xxx 51
Mé-dun 4: NGUYÊN NHÂN CUA CAC VU Ô NHIÊM 54Mô-đụn 5: NGUYEN NHÂN GAY RA MUA AXIT Š6AAS Hae 6: NIITGD GA S062 624se6¿se ái 58M6-dun 7: PHOTPHO - NGUYEN TO CUA SỰ SÓNG VA TU DUY 60
Mô-đưn 8: HAI MAT CUA PHAN BON HOA HỌC 62M6-dun 9: NGUON NGUYEN LIEU QUI GIÁ 64
Trang 8M6-dun 10 : CÓ NEN KHÔNG 0 Q00 HH1 TH HS ý 66Mé-dun 11; CÓ NÊN UỐNG RƯỢU HAY KHÔNG) - 5-55 68
Mõ-đun 12: TÚI NILON - TIEN LỢI HAY PHIÊN TOÁI 70
Mé-dun 13: NƯỚC CỨNG CÓ PHAI LA NƯỚC BỊ © NHIEM 72M6-dun 14; GANG THÉP Go QQ HH ng 76
Mô-đưn 15: KIM LOẠI CÓ TRONG CƠ THÊ SINH VAT KHONG? 77
Mô-đưn 16; HOA HỌC VÀ NHUNG VAN DE PHÁT TRIÊN KINH TE.79
Mô-đưn 177 MAT TRAI CUA HÓA HỌC DOI VỚI XÃ HỘI 81
Mô-đưn 18: HOA HOC VA MOI TRƯỜNG Ô HS SE zyg 83III.6 SỬ DUNG MODUN GDMT VÀO GIẢNG DẠY TRONG DOT THỰC TAP
Đã đi G2 c0 to hối Ga Hàn na 85
Bài 42 OZON VA HIDRO PEOXIT - ecccseseeeeeecsseseseceeees 91
Bài 45 HOP CHAT CO OXI CUA LƯU HUỲNH - - - <«-97PHAN S =KET LUẬN,ĐSỀ XUẤT <2: c6CS¿ See een 105
Trang 9GVHD: ThS N Vin Binh SVTH: Pham Bich Can
đoạn 1, 1996-1998 (VIE/95/041) được triển khai do trương trình phát triển của Liên
hiệp quốc (UNDP) tài trợ Và giai đoạn II, 1999-2004 (VIE/98/018) được cơ quan hỗ trợ phát triển quốc tế của Vương quốc Đang Mạch (DANIDA) tải trợ thông qua
UNDP Một trong những sản phẩm của dự án đó là “Thiết kế mẫu một số mô-đun giáodục môi trường ở trường phổ thông” Thiết kế mô-đun GDMT là là một phương phápGDMT còn mới đối với sinh viên sư phạm và giáo viên phổ thông Phương pháp nàyđảm bảo được hai yêu cầu quan trọng là:
+ Trang bị cho HS những nhận thức cơ bản về MT, một số phương pháp
BVMT, bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng
+ Tích cực hóa hoạt động của HS, gắn kiến thức với thực tiễn làm HS yêu
thích môn học hơn.
Do đặc thù của MT là một môn liên, da ngành (hình1) nên việc GDMT trong
ci bái Ôn hogpSegbamc,lesdleeer-bbsaelkinndnsl- more le olga
môn học độc lập, mà được thực hiện theo phương pháp tích hợp vào các môn học
là các môn học có liên quan như: hóa, sinh, dja,
Dé góp một phan nhỏ trong việc phục vụ cho GDMT qua môn hóa học ở trường
ý Sen ah ks “Yeah bì cha si vì Ben do lo với to»ng ai to te
sách giáo khoa hóa học lớp 10 nâng cao, sách giáo khoa hóa học thí điểm ban khoa học
tự nhiên lớp 11, 12” với hai mục đích chính:
+ Thứ nhất là trang bị cho mình những hiểu biết nhất định về MT để phục vụcho việc giảng dạy sau này được tốt hơn.
+ Thứ hai là ding làm tài liệu tham khảo cho các giáo viên hóa học phổthông, các bạn sinh viên khoa hóa và cũng rat bé ích cho những ai quan tâm đến van đề
MT.
2 Mục đích nghiên cứu
— Lam cho HS tiếp cận với môi trường bằng cách:
+ Thông qua các mô-đun GDMT làm cho học sinh nhận thức được những van
đề cơ bản về MT, vai trò của MT đối với đời sống của các em cũng như sự phát triển của xã hội loài người, nhừng nguyên nhân làm cho MT biến đổi xấu đi và hậu quả của
no.
Luan van tốt nghiệp trang |
Trang 10GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Pham Bich Can
+ Từ co sở nhận thức đó hình thành thái độ, ý thức và trách nhiệm bảo
vệ, gìn giữ môi trường sống trong lành sạch đẹp, chống lại các hành vi phá hoại hoặc
gây ô nhiễm MT.
+ Trang bị cho HS một số phương pháp và kĩ năng BVMT bằng các giải
pháp trước mắt cũng như lâu đài.
~ Xây dựng mô hình đạy học mới, thay đổi cách dạy nhằm tích cực hóa hoạt động
của HS.
3 Nhiệm vụ của đề tài
— Xây dựng cơ sở lí luận là những nhận thức cơ bản về MT, GDMT ở trường PT
và GDMT qua môn hóa học.
~ Thiết kế mẫu một số mô-đun GDMT khai thác trong SGK hóa học lớp 10 nângcao, SGK hóa học thí điểm ban khoa học tự nhiên lớp! 1,12
~ Thực nghiệm sư phạm đối với một số mô-đun đã thiết kế
4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
~ Khách thể nghiên cứu là GDMT qua môn hóa học ở trường trung học phổ
thông.
- Đối tượng nghiên cứu là xây dựng các mô-đun GDMT qua môn hóa học ở
trường trung học phổ thông.
5, Phạm vi nghiên cứu
- Là các phần, các bài có thể khai thác để xây dựng các mô-đun GDMT trong
SGK hóa học lớp 10 nâng cao và SGK hóa học thí điểm ban khoa học tự nhiên lớp 11,
lớp 12 Nhất là các bài có nội dung đơn giản, ngắn gọn
6 Phương pháp nghiên cứu
~ Đọc và nghiên cứu tài liệu.
- Thực nghiệm sư phạm.
Luận văn tốt nghiệp trang 2
Trang 11Luận văn tốt nghiệp
Trang 12GVHD: Ths Nguyén Van Binh SVTH: Pham Bich Cin
PHAN 2 - NOI DUNG
œ&2ÍÌcq
CHƯƠNG I
MOT SO NHAN THỨC CƠ BẢN VE MOI TRƯỜNG
I.I - KHÁI NIEM MOI TRƯỜNG [2]
Có nhiều khái niệm về môi trường:
> Masn và langenhim (1957) cho rằng: “Môi trường là tổng hợp các yếu tố tồn tạixung quanh sinh vật và ảnh hưởng đến sinh vật”
> Joe Whiteney (1993), định nghĩa môi trường đơn giản hơn: “Môi trường là tắt
Sep quả v4 lyr yarieoleerlMvairesirrodrottbinglealtdy is
> Nhà bác học vĩ đại Anhstanh cho rằng: “Môi trường là tắt cả những gì ngoài tôi
> Chương trình môi trường của UNEP định nghĩa “môi trường là tập hợp các yếu
tố vật lí, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng".
> Theo từ điển bách khoa Larouse, thì định nghĩa môi trường được mở rộng hơn:
“Môi trường là tất cả những gì bao chúng ta hoặc sinh vật Nói cụ thể hơn đó là
các yếu tố tự nhiên và nhân tạo diễn ra trong không gian cụ thể, nơi đó có thể có sự
sống hoặc không có sự sống Các yếu tố đều chịu ảnh hưởng sâu sắc của các định luật vật li, mang tinh tổng quát hoặc chỉ tiết như định luật hấp dẫn vũ trụ, năng lượng phát
xạ, bảo tồn vật chất, Trong đó hiện tượng hóa học và sinh học là những đặc thù cục
bộ Môi trường bao gồm tất cả những nhân tố tác động qua lại trực tiếp hoặc gián tiếp
với sinh vật và quần xã sinh vật”.
> Ngày nay người ta đã thống nhất với nhau định nghĩa về môi trường như sau:
“Môi trường là các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo, lí học, hóa học và sinh học
cùng tồn tại trong không gian bao quanh con người Các yếu tố đó có quan hệ mật thiết,
tương tác lẫn nhau và tác động lên các cá thể sinh vật hay con người để cùng tồn tại và
phát triển Tổng hòa các chiều hướng phát triển của từng nhân tô này quyết định chiềuhướng phát triển của từng cá thể, của hệ sinh thái và của xã hội con người”
+ Theo khái niệm trên thi môi trường có cấu trúc thật rộng lớn, nó bao hàm môi trường bên trong, môi trường bên ngoài, môi trường sinh thái, môi trường sự sếng,
môi trường nhân văn, môi trường xã hội, môi trường vật lí, môi trường tài nguyên,
Luận văn tốt nghiệp trang 4
Trang 13GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
® Môi trường sinh thái bao gồm đất, nước, không khí, thực vật, động vat,
rừng, biển, con người và cuộc sống của họ Những lĩnh vực kể trên được gọi là thànhphan của môi trường, nhưng bản thân nó cũng là một môi trường với đầy đủ ý nghĩa
của môi trường.
* Ví dụ: Đất là một thành của môi trường sinh thái, nhưng bản thân đất
lại là một môi trường (môi trường đất) vì nó có đầy đủ các thành phần vật chất vô sinh
và hữu sinh, là nơi sinh vật sống và thích nghỉ, đất có quá trình hình thành, sinh trưởng,phát triển và chết,
Một thành phần không thé thiếu khi nhắc đến môi trường đó là nguồn tai nguyên
I2 - NGUON TÀI NGUYÊN [1]
> Tài nguyên được hiểu như là một dạng vật chất hữu ích có sẵn trong tự nhiên
để cung cấp cho nhu cầu kinh tế xã hội loài người và sinh vật Tài nguyên thiên nhiên bao gồm: rừng, đất, nguồn nước, không khí, các loại động thực vật, nhân lực và cácchất khoáng, các nhiên liệu hóa thạch Người ta chia tài nguyên ra làm hai loại chính:
+ Tài nguyên có khả năng phục hồi: Là loại tài nguyên mà trong một điều kiệnmôi nào đó nó bị phá hủy, nhưng có thể phục hồi hoặc được thay thế sau một
thời gian cần thiết và điều kiện môi trường thích hợp, ví dy như rừng, nguồn nước,
+ Tài nguyên không có khả năng phục hồi: Là các loại tài nguyên được
thành trong quá trình hình thành địa cầu, vận động địa chất và quá trình tiến hóa,
tài nguyên đó bị phá hủy do điều kiện môi trường khắc nghiệt hoặc do con người tàn
phá thì không thé tái tạo được Ví dy mỏ than, mỏ vàng, mỏ sắt,
L3 - KHÁI NIỆM SINH THÁI MOI TRƯỜNG (ENVIRONMENTALECOLOGY)
Sinh thái, hệ sinh thái, và cân bằng sinh thái là một trong những cơ sé khoa học của môi trường do đó ta cần phân biệt rõ các khái niệm này [1]
1.3.1 — Sinh thái môi trường:
Thuật ngữ sinh thái môi trường (STMT) bắt nguồn từ chữ Hy Lạp, Eco có nghĩa
là nhà ở, nơi ở; là khoa học, như vậy environmental ecology là một ngành khoa
cứu môi tương tác giữa một cá thể, hay một tập đoàn sinh vật với một hoặcmột tô hợp các yếu tố hoàn cảnh xung quanh của cá thể hoặc tập đoàn sinh vật đó Rõ
rang sinh thái môi trường là một ngành rất quan trọng của môi trường, bởi vì khi ta xét
STMT của một đối tượng sinh học nào đó là ta đặt đối tượng đó vào vị trí trung tâm rồixét mối tương quan hai hay nhiều chiều giữa đối tượng sinh học đó với các yếu tế có
liên quan Ví dụ khi ta xét STMT của một nhóm người và hoạt động của họ thì phải đặt
nhóm người đó vào vị trí trung tâm và xét các yếu tố đất, nước, không khí, cảnh quan, thực vật, năng lượng ánh sáng, và các yếu tế khác có ảnh hưởng đến hệ sinh thái phát
triển của nhóm người đó, cùng các hoạt động kinh tế, xã hội của nhóm người đó [2]
I.3.2 - Hệ sinh thái [2]
> Là tập hợp các quần xã sinh vật có mdi liên quan chặt chẽ với nhau, tương tác
hỗ trợ nhau, nhưng giữa chúng còn tồn tại một mức độc lập tương đối, cùng sống trong một điều kiện ngoại cảnh nhất định, điều kiện đó ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự ton tai
Luận văn tốt nghiệp trang 5
Trang 14GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bích Cẩn
phát triển của quần xã sinh vật sống Một hệ sinh thái bao gồm các tập đoản “sinh vật
sản xuất", “sinh vật tiêu thụ” và “sinh vật phân hủy” các tập đoàn hay các quần xã sinh
vật nay liên hệ chặt chẽ với nhau theo hệ thống cung cấp — tiêu thụ thực phẩm và năng
lượng Chính vì vậy mà hệ thống dinh dưỡng, năng lượng cho một quẦn xã sinh vật này
có thé truyền cho quần xã sinh vật thừa kế trong các mắc xích hệ thống đó.
> Hệ sinh thái môi trường có thể trải qua sự chọn lọc tự nhiên mà sinh ra như: hệsinh thái biển, hồ, sông ngòi, rừng, đồng cỏ, sa mạc, Nhung cũng có hệ sinh thái do
con người tạo ra, gọi là hệ sinh thái nhân tạo như: hệ sinh thái đô thị, hệ sinh thái môi
trường nông thôn, hệ sinh thái môi trường ven biển,
> Thông thường hệ sinh thái môi trường tự nhiên thì bền vững hơn vì nó tuân
theo qui luật chọn lọc tự xoa) apn th ee sinh thái tự nhiên có tính bền
vững cao, nó chỉ bị phá hủy khi điều kiện tự nhiên biến đổi khắc nghiệt Còn hệ sinh
thái nhân tạo, thường lả hệ sinh thái tuân theo ý muôn con người, phục vụ con người,
đôi iho đi nguợc lại quả luật nhiên vì vậy nó kêu bên vững, đổi lào oy lêa ki cba 6ô
còn làm cho thiên nhiên nỗi giận.
1.3.3 - Cân bằng sinh thái [2]
> Là thái các quần xã sinh vật, các hệ sinh thái cân bằng đối về số
lượng các cá thé, chu trình các chất dinh dưỡng chủ yếu và các dạng chuyển hóa năng
lượng.
hạn này không còn khã năng hoạt động bình đó Hi co nộ mãng ¡ nào đó, hoặc là bị tổn thương
hoặc là bị phá hủy Do đó hiểu biết về trạng thái cân bằng của hệ sinh thái sẽ giúp ta
hiểu được sự điều chỉnh điễn trong các cộng đồng sinh học, từ đó có biện pháp can
thiệp thích hợp.
L4 - Ô NHIEM MOI TRUONG, NGUYÊN NHÂN GAY Ô NHIEM
VÀ TÁC HẠI
1.4.1 Một số khái niệm
14.1.1 Ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần
và đặc tính vật lí học, nhiệt độ, sinh học, chất sinh học, sinh hóa, keo, chất hòa tan, chất
phóng xạ ở trong bất kì thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượtquá oe cho phép đã được xác định Những tác nhân gây 6 nhiễm được gọi tắt là “chat
như SO; (khí núi lửa), NO; (trong khói xe hơi), CO (trong khói bếp, lò gạch),
Luận văn tốt nghiệp trang 6
Trang 15GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
Một chất gây ô nhiễm có mặt trong môi trường đến một hàm lượng nào đó thì
mới trở nên độc hại với sinh vật, và tùy vào môi trường thì hàm lương đó khác nhau.
Mức độ độc hại của chất 6 nhiễm còn phụ thuộc vào các yếu tố vật lí như pH môi
trường, EC, các chất cặn, nhiệt độ, [2]
1.4.2 - Nguyên nhân gây ô nhiễm và tác hại của nó
Ở đây chỉ xét đến môi trường sinh thái (đất , nước, không khí )
1.4.2.1 - Ô nhiễm môi trường khí quyển
a Nguyên nhân và tác hại
> Các hợp chất có chứa lưu huỳnh : Trong khí quyển, Các hợp chất có chứa lưu huỳnh (S) gồm: SO;, SOs, H;S,
H;SO,, các muối sunfat Chúng được sinh ra trong quá trình đết cháy các nhiên liệuhóa thạch, sự phân hủy và đốt cháy chất hữu cơ, sự phun vẫy nước trên đại dương,
hoạt động của núi lửa Các hợp chất có chứa lưu huỳnh trong khí quyển là một trong
những nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit phá hoại mùa màng, các công trình
kiến trúc, và sức khỏe của con người
pike dhe eer lap Ab eri Sage yor lenses in
nhiễm không khí) là chất gây 6 nhiễm khí quyển đứng thứ hai sau CO SO, dé tantrong nước, xâm nhập vào cơ thể người và động vật qua đường hô hấp và tiếp xúc vớiniêm mạc 4m ướt nên nhanh chóng chuyển thành H;SO; và H;SO, SO, làm rối loạn
chuyển hóa protêin và đường, làm thiếu vitamin B, C, ức chế enzim oxydaza Hấp thụ
lượng lớn SO; có thể gây bệnh cho hệ tạo huyết và tăng cường quá trình oxi hóa Fe?" thành Fe”"; SO, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của thực vật, ở nồng độ thấp nhưng thời
gian kéo dài một số ngày sẽ làm lá vàng úa và rụng Ở độ cao thì trong thời gian
ngắn đã làm lá rụng và gây bệnh chết hoại ở thực vật.[9}
SO, là chất chủ yếu gây ra mưa axit, làm tổn thương lá cây, vỏ cây, gây
trở ngại quá trình quang hợp, làm lá cây vàng úa và rụng, phá hoại các tổ chức bên
trong và bộ rễ, vì thế mà ảnh hưởng đến hệ sinh trưởng của cây và làm giảm khả năng
chống bệnh và sâu hại Đồng thời mưa axit làm axit hóa đắt, giải phóng các ion kim
loại gây độc cho thực vật.
Luận văn tốt nghiệp trang 7
Trang 16GVHD: Th$ Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Cần
+ H;S trong khí quyển được hình thành trong quá trình
chất hữu cơ, động vật, cây cỏ bị thối rita nhất là ở các hồ, dim cạn nước.
sinh ra ở những vùng núi lửa, ở nơi khai thác các mỏ than H,S là loại
ng A dỗ, ang sự ily Oe báo tele: Oe Gad nam tở búa xí tự vẽ Sổ
vong Khi kích thích lên niêm mạc, hình thành các loại sunfua có thé xâm nhập
tuần hoàn, tác động đến hệ thần kinh Ở độ thấp kích thích lên niêm
đường hô hấp Tiếp xúc trực tiếp với H,S ở độ 500ppm trong khoảng
phút sinh ra bệnh tiêu chảy và viêm cuốn phổi, nồng độ cao hơn gây từ vong;
tổn thương lá cây, rụng lá và giảm sinh trưởng của cây [9]
>» Cacbon oxit
+ Cacbon monoxit (CO) sinh ra do sự oxi hóa metan trong tự nhiên (ban
đầu CH, phản ứng với gốc tự do OH Tạo thành CH’, sau đó xảy ra liên tiếp một chuỗi
phản ứng hóa sinh phức tạp mới tạo thành CO) do các quá trình cháy không hoan
toàn các nguyên liệu hóa thạch Là chất gây ô nhiễm chủ yếu trong phần dưới của khí
quyển Người và động vật có thể chết đột ngột khi hít thở khí CO, do nó có tác dụngmạnh với hemoglobin, làm mắt khả năng vận chuyển oxi của máu, gây ngạt thở
(Hb.O; + CO 5 Hb.CO + QO) ); thực vật ít nhạy cảm với CO so với người và động
vật, nhưng khi nồng độ cao (100 — 10000 ppm) làm cho lá rụng, xoắn quan, cây non bị
at cây lớn chậm phát triển; CO còn làm mắt kha năng cố định nitơ, làm thực vat
thiêu đạm.
+ Cacbon đioxit (CO;) tạo nên do sự đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ,
khói của các nhà máy, là khí thải trong quá trình hô hấp của con người và cây xanh.
CO; được xếp là khí đứng đầu trong các khí nhà kính (CO;, CHạ, O;, CFC, NOx )
Hiện nay lượng khí này trong khí quyển đang tăng lên nhanh chóng, gây ra hiệu ứng nhà kính, làm Trái Đất ấm, thậm chí là nóng lên Bình thường CO; trong không khí
chiếm tỉ lệ thích hợp có tác dụng kích thích trung tâm hô hấp, làm thúc đây quá trình
Luận văn tốt nghiệp trang 8
TH NH1
Trang 17GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
hô hấp của sinh vật Tuy vậy, nếu nồng độ CO; trong không khí lên tới 50 - 60 ml/m’ thì sẽ làm ngưng hô hấp sau 30 - 60 phút Mức độ gây hại của CO; cụ thể như sau:
> Các hợp chất chứa nite :
+ Khí quyển là kho chứa nitơ, thông qua quá trình cố định đạm sinh
học, hoặc qua các phản ứng điện hóa, nito sẽ chuyên thành các dạng amoni và nitrat
cung cắp cho quá trình tổng hợp protein, là một hợp phần cần thiết cho sự sống
+ NO, được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch: Than,các sản phẩm dằu mỏ, và một số quặng khác, trong tắt cả các oxit của nitơ thì chỉ có
NO và NO; gây ô nhiễm môi trường, các oxit còn lại thn tại trong không khí với nồng
độ rất nhỏ không gây lo ngại về ô nhiễm môi trường Ngoài ra, ở nhiệt đô cao và sắm
sét trong không khí có thé tạo ra NO từ các đơn phân tử (N; + O; —» 2NO) Còn
NO; sinh ra do quá trình oxi hóa NO trong không khi(2NO + O; —+ 2NO;)
+ NH; sinh ra do sự phân hủy sinh học các hợp chất chứa nítơ trên mặt
đất, NH, là chất khí làm lạnh phổ biến, nó còn có ở nhà máy sản xuất đạm, axit
nitric NH; chủ yếu tạo ra từ nguồn tự nhiên, tuy vậy nó được coi là ô nhiễm
sinh ra với những lượng đủ lớn để tạo ra những nồng độ cục bộ lớn hơn nông độ khác
xung quanh.
+ Các muối nitrat và muối amoni sinh ra trong khí quyển do quá trình
chuyển hóa của NO, NO;, NH;
% Khi vào cơ thể người, bản thân NO; không độc, nhưng khi nó bị khửthành nitrit (NO; thì trở nên rất độc, gây nên hai loại bệnh là: Hội chứng trẻ xanh ở
trẻ sơ sinh (methemoglobininaemia: Là căn bệnh thường gặp ở trẻ dưới 1 tuổi, các vi
khuẩn trong dạ day khử NO; thành NO;, khi NO," xâm nhập vảo máu nỏ phản ứng
với hemoglobin chứa Fe?", là phần tử vận chuyển oxi trong cơ thể Khi phan ứng xảy
ra sẽ tạo thành methemoglobinemia chứa Fe”", có rất it năng lực vận chuyển máu, do
đó gây nên sự tắc nghẽn hóa học Trẻ sơ sinh thường nhạy bén với bệnh này vì hemoglobin bào thai có ái lực với NO; mạnh hon hemoglobin thông th ); Và ung thư da dày ở người lớn (do nitrit phản ứng với một loại amin thứ sinh xuất hiện khi
phân hủy mỡ hoặc protêin ở bên trong da day và tạo ra hợp chất N- nitroso, có công
thức R;R;N - N=O, là hợp chat gây ung thư) [4]
Luận văn tôt nghiệp 9
Trang 18GVHD: ThS N Van Binh SVTH: Phạm Bich Cẩn
% Các hợp chất có chứa nito là một trong những nguyên nhân gây ra
hiện tượng mưa axit và hiệu ứng nhà kính.
# Đối với người và động vật: NO; là chất gây hại với các mức độ như
sau: Nông độ 100 ppm gây chết sau vài phút, nồng độ 15 - 50 ppm gây nguy hiểm chophổi, tim, gan sau vài giờ tiếp xúc, nồng độ Sppm gây hại bộ máy hô hắp sau ít phúttiếp xúc Còn với nồng độ 0,06ppm cũng có thể gây bệnh phổi cho người nếu tiếp xúc
lâu dài; NH; cũng là chất khí độc có khả kích thích mạnh lên đường hô hấp và
niêm mạc Ẩm ướt gây bỏng rác do phản ứng kiểm hóa kèm theo tỏa nhiệt, nếu tiếp xúc
lâu sẽ nguy hiểm đến tính mạng NO cũng như CO tác dụng mạnh với hemoglobin,nhưng NO tác dụng với hemoglobin mạnh gấp 1500 lần so với với khí CO, làm ảnhhưởng đến hô hấp, viêm phối cấp, phù, Ngoài ra NO còn làm phai màu thuốc
nhuộm vải, làm hỏng vải, làm hoen rỉ kim loại.
& Đối với thực vật, nhất là các thực vật nhạy cảm với môi trường sẽ bịtác hại khi nồng độ NO; khoảng Ippm trong khoảng một ngày, nếu nồng độ thấp hơn
thi thời gian tác động phải lâu hơn mới gây hại cây; còn NH; làm mô thực vật bị gãy,giòn, lá có thể bị vàng úa, ở nồng độ cao làm lá cây trắng bạch, đốm lá và hoa, làm giảm rễ cây, cây thấp đi, quả bị thâm tim và làm giám tỉ lệ hạt giếng nảy mầm.
» Các hiđrocacbon
Được sinh ra do đết than đá, dầu mỏ, gỗ, (trong các vùng đô thị khí
hidrocacbon là khí xả cba xe máy pha trộn với khí tự nhiên và hơi xăng) và có trong
các mỏ.
& Trong các hiđrocacbon thì nguồn gây ôn nhiễm không khí hay gặp là
preacher pre pierclcreer.v sàn tate parte rp
có thể gặp các triệu nhiễm độc như: say, co gift, viêm
maak hibecw bon baths a6 s40 Sen
tính ả ;
4 Bui gây nhiễm độc chung: Chi , benzen , thủy ngân,
4 Bui gây dị ứng, viêm mũi, hen, nổi ban: Bụi bông gai, phan hoa, phân
4 Bui gây ung thư: Bụi quặng, bụi phóng xạ, hợp chất crom,
^ Bụi gây nhiễm trùng: Lông , tóc,
^ Bui gây xơ phổi: Bụi thạch anh, bụi amiang,
Luận văn tất nghiệp trang 10
Trang 19GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
b Công nghệ xử lí khí thải
> Xử lí bụi:
% Phương pháp trọng lực: Phương pháp này, dựa vào trọng trường để
tách các hạt bụi lơ lửng bằng thiết bị phòng lắng bụi, khi hạt bụi rơi xuống nó chịu tác
dụng của hai lực đó là trọng lực và lực trở của môi trường.
Lắng bụi bằng trọng lực
“%5 \ 24 ŸY\ te
Bụi ra
Hình 4
+ Phương pháp li tâm: Phương pháp này dựa vào cách phân tích, hạt
bụi chịu tác dụng của ba lực (lực li tâm, lực cản của môi trường và trọng lượng của
hạt) Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu suất của nó
lớn.
+ Phương pháp lọc điện: Phương pháp này dùng để tách các hạt bụi có
kích thước nhỏ, với đường kính khoảng 0,2 - 0,5 ⁄m Khi cho dòng khí vào thiết bị
lọc có điện trường thì các hạt bụi sẽ bị ion hóa và đi về hai phía các điện cực ngược
dấu, bám vào điện cực, trung hòa với điện cực rồi g6 cho bụi rớt xuống.
+ Phương pháp hắp phụ: Thiết bị hip phụ tương đối đơn giản, thường
kết cấu các chất hấp phụ nằm ở trạng thái tĩnh sao cho đòng khí xuyên qua không kéo
theo chất hấp phụ.
+ Phương pháp hóa học: Dựa vào các biến đỗi hóa học để biến chất độc
thành chất không độc nhờ các chất xúc tác rắn
ống
Công nghệ xử lí bụi ở nhà máy Thuốc Lá Đồng Nai
Luận văn tot nghiệp trang 11
Trang 20GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Pham Bich Can
» Xử li khí SO:
Hàng năm con người xả vào khí quyển 132 triệu tấn SO; do đốt than, xăng,
dầu, luyện kim, Trong đó nguồn thải SO; lớn nhất là các nhà máy sản xuất axit sunfuric Do đó một trong những biện pháp xử lí khí SO, là thay đổi quy trình công
nghệ san xuất axit sunfuric để tăng hiệu suất, giảm lượng chất thải.
Đối với khí SO; do quá trình đốt nhiên liệu rắn, các lò đốt dân dụng hay các nhà máy nhiệt điện thì thường dùng phương pháp hắp thụ hay hắp phụ tùy nồng độ các khí thải (nồng độ ít thì ding phương pháp hấp phụ còn nhiều thì dùng phương
pháp hấp thụ) theo các hướng sau:
> Hướng ¡: Hip thụ dùng các dung dịch có gốc sô-đa với nồng độ 25%
2Na;CO; + SO; + HO —+ 2NaHCO; + Na;SO;
2NaHCO; + SOQ, — Na;SOy + H;O+ 2CO;
Na;CO; + 2SO; + H,O — 2NaH§O; + CO;
2NaHSO; + Na;CO; — 2Na;SO; + CO;+ H;O
Có thé thay NayCO; bằng NaOH [1]
+ Hướng 2: Dùng các dung dịch muối amoni
(NH,);SO; + SO, + H,O— 2NH,HSO;
2NH,HSO, + H;SO, — (NH4)2SO, + 2SO, + 2H;O [1]
+ Hướng 3: Dùng MgO huyền phù trong dung dịch nước hay Mg(OH),
MgO + SO, + 6H,O -+ MgSO) 6H;O (hoặc MgSO) 3H;O )2MgSO; + O; —+ 2MgSO, (MgSO, sử dụng làm phân vi lượng và dùngtrong thương phẩm.) [1]
M sgh Sr enya hry erly day To5ỀN
0,5% thể tích) Dung dịch hấp thy là nước và các sản của quá trình xử lí đượcthải bỏ Xử lí tiếp theo dùng tháp đệm Dung địch đệm là CaCOs, dung địch hấp thy lànước vôi bảo hòa Ca(OH); chiếm 14% ở dạng rắn
CaCO; + SO, —+ CaSO; + CO;
Ca(OH), + SO;— CaSO; + H;O
(Vì CaSO; rất độc không thể thải vào môi trường Nên phải dùng phương pháp sục không khí vào: CaSO; + 1⁄4 O2 —+ CaSO,; CaSO, không độc có thé thải ra môi
trường hoặc làm chất phụ gia cho các quá trình sản xuất khác.)
Phương pháp này tiêu hao một lượng dung dich hắp thụ rất lớn, quá trình
xử li tạo ra các sản pham muối dễ làm tắc tháp, sản phẩm thường ít có giá tr.[1]
Trang 21GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Pham Bich Cin
đều dang một dung dịch muối natri xitrat và axit xitric Các hoạt chất này hdp thy lưu
huỳnh và biến nó thành kết tủa dạng bụi, là nguyên liệu hóa chat rất có giá trị.[6]
+ Phương pháp dựa vào hiện tượng tự nhiên:
Các nhà bác học Ba Lan đã dựa vào hiện tượng xảy ra trong tự nhiên là,
lưu huỳnh đioxit tham gia phản ứng với amoniac trong không khí Thế là họ cho thêm
amoniac vào ống khói sẽ tạo ra amoni sunfat Gió sẽ rải phân bón này trong một vùngrộng lớn (phương pháp mới này đã được ứng dụng lần đầu tiên tại tại nhà máy điện
thành phố Turovo ) [6]
> Xử lí khí oxit của niơ NO, :
+ Xứ lí tại nguồn :
Đây là khâu đầu tiên khi xử lí khí thải chứa NO, Hầu hết các khí thải đều
chứa NO nhưng chủ yếu tập trung ở nơi sản xuất axit nitric Mục đích của phương
oie may là làm giảm nồng độ chất gây độc hại tại nguồn (các chất độc gây hại tại
nguồn chủ yếu tập trung ở nhà máy sản xuất axit nitric ).
Sơ đồ sản xuất axit nitric có thé tóm tắt như sau: HO
Các phản ứng: 2 NO + O, — 2NO;
3 NO; + H;O — 2HNO; + NO
Như vậy hiệu suất của quá trình phụ thuộc vào phản ứng oxi hóa NO thành NO; và quá trình NO; hdp thụ nước.
Thực hiên quá trình trên hai dây chuyển: Phan ứng ở áp xuất thường hiệu
suất chuyển hóa là 95%, còn thực hiện ở áp suất cao hiệu suất là 98% Như vậy phản
ứng thực hiện ở áp suất thường bắt buộc phải xử lí khí NO thải ra Phản ứng thực hiện
ở áp suất cao thì dùng biện pháp phát triển chiều cao của ống khói thải ra khí quyển,ống khói có thể lên tới 150m hoặc 300m.
Sau đó có thé áp dụng một sé phương pháp xử lí khí thải chứa NO, như:
> Phương pháp khô: Là phân hủy các NO, thành O; và N; trên xúc tắc
Pt (nếu ở nhiệt độ cao và có mặt của CO, Hạ, cacbuahiđro thì NO, phân hủy thành N;
4NO + CH, ——® 2N; + CO; + HO 2NO, + CH——> N; + CO; +2H,0
Khi có mặt CO:
2NO +2CO —— N, + 2CO;
Luận văn tốt nghiệp trang 13
Trang 22GVHD: Th§ N Van Binh SVTH: Pham Bich Can
2NO, +4CO———» N; + 4CO;
Khi có mặt H,
2NO +2 H, ——* N, +2H,0 2NQ; + 4H; ———>N; + 4H,0
Phương pháp này được áp dụng ở các nước tiên tiến để xử lí khí thải có
NO, do các phương tiện giao thông và các máy phát điện thải ra.Với công nghệ sản
xuất axit nitric có bổ sung thêm khí thiên nhiên (chủ yếu là CH,) hoặc khí nhân tạo
(khí than: CO, H;) để chuyển toàn bộ chất độc hại thành N;, hơi nước, hạ ndng độ NO,
xuống còn 0,01 — 0,2% để thải ra khí quyển Tuy nhiên phương pháp này đắt, chiếm
10% tổng kinh phí cho đây chuyển sản xuất
+ Phương pháp ướt: Dùng H;O hoặc các dung dịch muối có tính kiểm(vi dụ như muối cacbonat, ) để chuyển tất cả các khí thải chứa NO, thành các muối
thương phẩm Phương pháp này được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả cao
2NO, + M;CO; —+ MNO; + MNO; + CO;
NO: + M;CO; — 2MNO; + CO;
Các muối gốc nitrit thường độc nên phải chuyển chúng thành muối nitrat Có
thé thay các muối bằng dung địch NaOH 20% Ngoài ra có thé dùng dung dịch H,SO,
hay HNO; dé hắp thụ NO,
> Xử lí khí thải chứa CO;
+> Phươmg pháp tự nhiên: Vì khí CO; là một thành phần quan
Rai —3 0e 1 gate encom oo Wi * pert Bs shy ng oh body
va vật Lượng cacbon được thực vật hàng năm trên toàn khoảng 4 —
KG Du vie vuờng Hư sự Ii vid DO, đinh l rau rà nhá xe đã tro,
tuy nhiên việc làm này đời hỏi thời gian lâu dài, và phải thực hiện trên quí mô lớn mới
có hiệu quả cao.[1]
tan
+ Phương pháp hdp thụ bằng nước ở áp xuất cao: (vì CO; tan Ít trong
nước), phương pháp này được áp dụng để xử If khí thải ở nhà máy nhiệt điện, các khu
chế biến nông phẩm than củi Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền, hiệu quả.
HÀ lo can HC py ype láng là ar le Ông lu xế m đ núi H
dụng nhiều nước để xử lí.{1]
+ Phương pháp hấp thụ bằng dung dịch etanolamin (RNH;) :
Có ba loại etanolamin: mono, đi và trietanolamin Phản ứng xảy ra như sau:
Trong phản ứng trên những chất hữu cơ tạo thành để bị phân hủy khi
nhiệt độ tăng lên, nên dé hoàn nguyên lại dung dich hấp thụ Thông thường trong công
nghiệp, hay dùng monoetanolamin vì giá rẻ, tính ổn định cao, các thông số nhiệt động
trong quá trình hap thụ được đảm bảo.[ I ]
Luận văn tốt nghiệp trang 14
Trang 23GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Pham Bich Can
+ Phương pháp hắp phụ bằng zeolitZeolit là một chất hắp phụ hiệu quả nhất để hắp phụ chọn lọc khí CO; ra
khỏi hỗn hợp khí thải công nghiệp Vì phân từ của khí CO; dễ dàng chui qua các lớp
rỗng của nhựa zeolit Mặt khác phân tử CO, có momen lưỡng cực, do đó zeolit là
trung tâm hấp phụ đặc biệt đối với CO; Quá trình hấp phụ thực hiện đơn giản bằng
cách đun nóng zeolit ở nhiệt độ cao [1]
» Xử lí khí thải chứa CO
+ Cải tiến các động cơ đốt Để làm giảm các chất gây ô nhiễm
trong đó có khí CO Phải đốt nhiên liệu trong điều kiện dư không khí để khẳng chế sự
thải ra khí CO cà các hợp chất hữu cơ (hiđrocacbon).
+ Sử dung các thiết bị chuyển hóa: Dé chuyén hóa các khí gây 6 nhiễm
thành các khí ít độc hơn.[1]
Ví dụ: Quá trình chuyển hóa trong thiết bị chuyển hóa qua hai giai đoạn như sau:
CO,NOx, | Giai đoạn! N;(NH;), :
(CH) Khir hóa xúc
tác Pt a trường
+ Cải tiến xăng: Những nhà nghiên cứu ở viện hóa học hữu cơ thuộc
Viện Hàn Lâm Khoa Học của Nga bảo đảm rằng thêm 10% ancol isopropylic vào xăng
sẽ làm cho chất lượng của xăng tốt hơn, hỗn hợp 98% xăng AU- 93 và 10% ancol isopropylic tốt hơn xăng nguyên chất: ít muội hơn trong buồng đốt, giảm tính độc của
109090 NI BAN XD hòn VÀ ÔN) ông nong V0g
+ Phát triển các loại nhiên liệu thay thé xăng:
* Sử dụng các loại khí tự nhiên để thay thế xăng Để tránh tăng thiết
bị sử dụng, người ta đưa các khí tự nhiên về hai dạng là khí nén và khí lỏng (tư liệu: ở
Anh một số kiểu động cơ mới đã dược đăng kí sáng chế, động cơ này chạy nhờ năng
hao sai ri dp Eykoeles iibesEktrsddes lielieloskmrEee Sani hay
lượng nitơ tiêu tôn cho 100km là 5,5 lit Như vậy giá bán của xăng và nitơ bằng nhau,
nhưng ưu điểm của sáng chế mới là động cơ không làm ô nhiễm môi trường xungquanh vì các chất độc không bị đọng lại trong ống xả) [6]
*® Dùng rượu thay thế xăng, xu hướng này mấy năm trước được phát
triển mạnh, vì nó hạn chế xả khí độc như hiđrocacbon, CO, NO, Nhưng nay bị hạn
chế phát triển vì năng suất tỏa nhiệt của nó kém và nó cũng thải ra môi trường một
chất thai gây ô nhiễm khác là anđehit.[ I]
® Phát triển các nguồn năng lượng không gây 6 nhiễm Thế giới đangquan tâm đến các nguồn năng lượng mới như: sức gió, sức nước, năng lượng mặt trời
và năng lượng hạt nhân Các nhà máy điện nguyên tử có công suất lớn, chất thai ít
nhưng nhiều nước còn lo ngại về độ an toàn của n6.{1]
Luận văn tot nghiệp trang 15
Trang 24GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
> Xử lí khí thải có chứa HS
Hang năm H;S sinh ra trên mặt biển 30 triệu tấn, ở mặt đất khoảng 60 —
80 triệu tấn, các nhà máy thải ra khoảng 3 triệu tấn Nhưng tiêu chuẩn giới hạn cho
phép là: nơi sản xuất <0,01mg/l; khu dân cư, 0,08 mg/l Vì vậy cần phải có các biện
pháp xử lí, thông thường người ta thường dùng phương pháp hắp thụ và hap phụ:
+ Phương pháp hdp thụ oxi hóa: Dé tạo thành lưu huỳnh kết tủa theo
* Dùng dung dich Na;CO;
2Hạ$ +O, — 2H;O +2S|
Hạ§ + Na;CO; ®% NaHCO; + NaHS
NaHS + 40, — NaOH + SỊ
Hoàn nguyên lại Na;CO›
NaOH + NaHCO; + Na;CO; + H;O
Một số phản ứng phụ trong quá trình:
2NaHS + 2O; + Na,S;0; + H;O
2NaHS +2HCN + O; — 2NaSCN + 2H;O [1]
* Dùng hợp chất của asen hóa trị V, trong dung dịch kiềm yếu hoặctrung tính ở 40 - $0°C :
Nay As;S;O; + H2S — Nas As,S,0 + H;O
Na, As7Ss0 + ⁄4O; —= Na,As;§:O; + S}
+ Phương pháp dùng hidroquinon - kiểm
Phan ứng hp thụ xảy ra như sau:
o_o + HS — HO-(C-OH + S|
Luận văn tot nghiệp trang l6
Trang 25GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Pham Bich Cin
Phan ứng tái sinh:
H
+ MO, — Ò + H,O
OH O
+ Phương pháp hidroxit sắt kiềm: Có thêm Na;CO; các phản ứng cơ
bản xảy ra ở pH: 8,5 — 9 như sau:
H,S + Na;CO; S NaHCO; + NaHS 3NaHS + 2Fe(OH); — Fe,S; + 3NaOH + 3H;O
3NaHS + 2Fe(OH); — 2FeS + S} + 3NaOH + 3H;O
Phan ứng tái sinh:
2Fe,S; + 6H,O + 30, — 4Fe(OH); + 68]
4FeS + 6H,O + 30, — 4Fe(OH); + 48}
+ Phương pháp dùng oxit sắt: Đây là phương pháp cũ nhất đã dùng ở
nước Anh từ thế ki 19, nhưng đến nay vẫn được sử dụng để tách H;§ vì phương pháp
này tiện lợi, rẻ tiền, và hiệu quả cao Phương pháp này dựa vào phản ứng:
Fe;O; + 3H,S — Fe;§; + 3H;O
Hoàn nguyên Fe;O; bằng cách sục không khí vào:
2Fe,S; + 30; —= 2Fe;O; +68}
+ Phương pháp dùng than hoạt tính: Đây là một trong những
pháp có nhiều ưu điểm nhất trong các phương pháp hip phụ Ngoài việc hip phụ
nó còn có tác dụng làm chất xúc tác cho các phản ứng oxi hóa HS đã bị hấp
trong than để giải phóng lưu huỳnh ở dạng nguyên tố.
Phản ứng oxi hóa: H,S + ⁄4O;— S| + H;O
Có thể có phản ứng phụ: Hạ§ + 2O; + H;§O,
; Cần phải khử axit tạo ra, có thé dùng NaOH hoặc dung dich NH; (NH;
có nhiều ưu điểm hơn vì ngoài nhiệm vụ trung hòa nó còn có tác dụng xúc tác cho quá
trình oxi hóa H;S theo phản ứng: H,S + ⁄4O; — Sj + HO, có thể đưa NH; vào giai đoạn hoàn nguyên hoặc cho vào cùng hồn hợp khí làm sạch
2NH; + H;§ + 2O; — (NH,);SO, ( đạm một lá)
2NH; + CO; + H;O — (NH,),CO;
Có thể hoàn nguyên than hoạt tính để tách lưu huynh ra:
Trang 26GVHD: Th§ N Văn Binh SVTH: Pham Bích Cdn
Một số phương pháp khác:
+ Dùng zeolit dé hắp phụ: Tương tự như hap phụ CO; nhưng khơng cĩ
mặt của oxi.
+> Dùng bơ- tat nĩng (K;CO)): Phương pháp này được ứng dụng ở Mỹ.
% Dùng cacbonat hoặc muối photphat: Phương pháp này được ứng
dụng ở Liên Xơ cũ [1]
>» Xử lí khí thải cĩ chứa halogen
+ Cĩ nhiều phương pháp xử lí khí thải cĩ chứa halogen nhưng hiệu quả
nhất là phương pháp ướt Phương pháp này dựa vào tính chất các khí halogen (Cl),
Bro, I;) phản ứng rất mạnh với dung dịch kiềm: NaOH, KOH, Ca(OH), , Na,CO; do
đĩ phương pháp cho hiệu quả cao lại ít tốn kém Ngồi ra, cịn cĩ một số phương pháp
khác.
+ Khi clo cĩ thể xử lí bằng d ịch các hợp chất hữu cơ rẻ tiền như
dung dịch Ilgiliie Éong cống nghiệt si xui gle, Rots oho nuuơi suit Vy loại
+ Cĩ thể hấp thụ khí brom bằng phơi bảo sắt (Fe + Br, — FeBr,,
phương pháp này tiện lợi và rẻ tién hơn).
+ Hơi iot cĩ thé hắp phụ bằng than hoạt tính
Trị số giới hạn ngưỡng cho phép của Mỹ , năm 1998 về nồng độ clo là 0,5 — Ippm/m' ; brom là 0,1 - 0,2 ppm/m”.
1.4.2.2 — Ơ nhiễm mơi trường thủy quyễn
a - Vai trị của nước
Nước cĩ vai trị cực kì quan trọng, cĩ thể điễn tả ngắn gọn trong câu nĩi “ở
te liplsecly-oeog-kaÏp ch leyi Xắe ro ben tre cơ uy xo 2A
trao đổi, vận chuyển thức ăn, tham gia vào các phản ứng sinh hĩa, và các mối liên
cấu tạo trong cơ thể Nước cịn là mơi trường sống của một bộ phận sinh vật (cá, tơm
cua, san hơ, rong , tảo, ) Nước cịn được sử đụng trong sinh hoạt của con người và
là Sĩ sẽ ION sọ SE Nie gu Đính © 0, Đồng hạt sự CN bạng nu:
trong tự nhiên bị biến đổi theo chiều hướng xấu, hay nĩi khác đi một bộ phận nước tự
nhiên đã bị ơ nhiễm do tác động của con người
b - Chu trình nước tồn cầu (chu trình thủy văn)
Tồn bộ nguồn nước trên trai đất ước tính khoảng 1.454.000.000 km’ Trong
đĩ diện tích nước mặt chiếm đến 70% diện tích bề mặt trái đất Hơn 96% lượng nước
tồn cầu là nước mặn Cịn khoảng 3% là nước ngọt, lại tập trung ở hai cực và trong
lịng đắt, chỉ cịn khoảng 1% ở sơng hồ, nước ngầm và băng tuyết.
Nước trong tự nhiên được bảo tồn, chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác
(lỏng, khí, rắn), hoặc từ nơi này đến nơi khác Tùy theo nguồn nước (đại dương, sơng,
hd, hơi ẩm, trong đất, ) mà thời gian luân hồi khác nhau, nước dạng hơi ẩm trongkhơng khí thi thời gian luân hồi là 8 ngày, nhưng nước trong đại dương thì thời gian
luân hỏi kéo dài tới 1400 năm.
Luận văn tốt nghiệp trang 18
Trang 27GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
Theo chu trình thủy văn nguồn nước ngọt luân hồi qua quá trình bốc hơi và
mưa Thời gian luân hồi nước ngọt thường là ngắn, tính theo năm Hiện nay, hàng năm trên toàn thế giới sử dụng 4000km’ nước ngọt, chiếm khoảng hon 40% tổng lư
nước ngọt có thể khai thác Nhưng lượng nước ngọt và nước mưa phân bố không đồng
đều, trong khi có nhiều vùng bị ngập lụt thì các vùng khác lại thiếu nước ngọt.
“⁄
Hình 5 Chu trình thủy văn
c - Hiện tượng nước bị 6 nhiễm
> Màu sắc:
Màu sắc của nước là biểu hiện của sự ô nhiễm nước Nước tự nhiênsạch không màu, nếu nhìn sâu vào bé dày nước thì có màu xanh nhẹ, đó là do sự
hấp thụ có chọn lọc một số bước nhất định của ánh sáng mặt trời Ngoài ra, màu
xanh đó còn là đo trong nước có sự hiện điện của tảo ở trạng thái lơ lửng Màu xanh
đậm hoặc có váng trắng, đó là biểu hiện sự thừa dinh đưỡng hoặc sự phát triển quá
mức của thực vật nổi và sản phẩm phân hủy thực vật chết Trong trường hợp này do
nhu cầu sự hủy háo khí cao dẫn đến hiện tượng thiếu oxi trong nước Nước có
mau vàng ban do sự xuất hiện của axit humic ( axit min sinh ra do sự phân hủy chất
hữu cơ ) Nhiều loại nước thai của các nhà máy, công xưởng, lò mổ, có nhiều nau
sắc khác nhau Nước có mảu sắc sẽ ảnh hưởng tới sự chiếu của ánh sáng mặt
trời dẫn tới hậu quả khôn lường cho các hệ sinh thái nước Một sô màu sắc của nước
còn do hóa chất gây nên, loại này rất độc đối với sinh vật nude
Tỉ, NGCHPMin Ì
Trang 28GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
> Mùi và vị của nước
Nước tỉnh khiết không mùi, còn vị tự nhiên là do các chất (CI, s*.
Na, K", Ca”*, Mg”’, Fe?*, ) hòa tan ở lượng nhỏ Khi mùi vị của nước xuất hiện
rd, chứng tỏ là nước đã bị ô nhiễm Vì mùi vị của nước là do những khí tan trongnước tạo thành ( H;S , NH; , ) hoặc các chất hữu cơ ( phénol, dầu mỡ, rong tảo, và
các sản phẩm phân hủy protein trong nước thải có mùi hôi thôi) hay các chất VÔ cơ
(Cu** , Fe'”, CN , ) Ngoài ra một số vi sinh vật cũng làm cho nước có mùi
(động vật đơn bào Dinobryon, tảo Volvox gây mùi tanh cá).
> Độ đục
Là một đặc trưng chủ yếu của nước thải sinh hoạt và một số loại
nước thải công nghiệp Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những chất này có kích
thước rất khác nhau, từ cở hạt keo đến những thể phân tán thô, phụ thuộc vào trạng
thái xáo trộn của nước Nước bị đục do các nguyên nhân sau:
^ Lin bụi và các hóa chất công nghiệp
^ Hòa tan sau đó kết tủa các hóa chất ở dạng hạt rắn.
^ Làm phân tán các hạt đất do cân bằng điện tích của phức hệ hấpthụ đất bị phá vỡ
4 Những hạt vật chất gây đục thường hấp thy các kim loại độc và
cáo vi dinh vật gây bệnh lân bà mi của chúng, Khi of dụng nb không loo kỹ thì rh
nguy hiểm cho người và động vật.
+ Mặt khác, nếu độ đục lớn thì khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị
hạn chế, nên qúa trình quang hợp của thực vật trong nước bị giảm, nồng độ oxi hòa
tan trong nước bị giảm, nước trở nên yếm khí
Nguồn gốc gây ô nhiễm nước là do nước thải từ các bộ phận làm nguội của các nhà máy nhiệt điện, do việc đốt các vật liệu bên bờ sông, hồ Nước thải này
thường có nhiệt độ cao hơn 10 - 1S°C so với nước đưa vào làm nguội ban đầu,
Nhiệt độ tăng xúc tiến sự phát triển của các sinh vật phù du Trong nước nóng ở ao
hồ thường xảy ra hiện tượng “nở hoa” làm thay đổi màu sắc, mùi vị của nước Ô
Luận văn tốt nghiệp trang 20
Trang 29GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
nhiễm nhiệt gây ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của sinh vật trong nước, làm chết
cá, tém, vì nông độ oxi trong nước giảm nghiêm trọng.
d - Các chất gây ô nhiễm nước và tác hại
> Nước thải: Gồm nước thải sinh hoạt và nước thải của tất cả các nhàmáy chứa nhiều chất độc hại và mằm bệnh
> Các chất hữu cơ ting hợp :
+ Các hóa chất bảo vệ thưc vật gồm: Các loại thuốc diệt cỏ, diệt nắm,
mốc, thuốc trừ sâu; một số loại thuốc diệt loài gậm nhấm, thuốc trừ côn trùng Đây là các chất độc hóa học, khi vào nguồn nước sẽ gây ô nhiễm nguồn nước và dễ đi vào cơ
thể gây độc cho người qua dây chuyển thực
+ Xa phòng và các chất thy rửa, là những nguồn tiểm tàng các chất 6
nhiễm dạng hữu cơ Tuy nhiên khi đi vào hệ nước thải thì xà phòng kết tùa thành
muối canxi và magie, sau đó bị hủy sinh học nên được loại trừ hoàn toàn Còn các
chất tẩy rửa do có chứa các chất hoạt động bể mặt nên gây trở ngại cho quá trình xử línước thải, nước thải loại này chứa một lượng khổng lồ bọt ở khu vực sản xuất và sử
dụng chất tẩy rửa, gây mắt thắm mỹ.
+ Các chất hữu cơ tổng hợp khác, tất cả các chất hữu cơ trong nước
đều là những chất tiêu thụ oxi vì chúng không bền và có xu hướng oxi hóa thành các
dạng đơn giản hơn Các chất này thường có nhiều trong nước thải sinh hoạt, nước thải
từ các nhà máy thực phẩm, giấy, thuộc da, đồ hợp, nước tưới tiêu nông nghiép, )
Luận văn tốt nghiệp trang 21
Trang 30GVHD: ThS Nguyén Van Binh SVTH: Phạm Bich Can
> Dầu mỏ: Ô nhiễm dầu trong môi trường thủy quyển thường do các sự cế:
rò ri ống dẫn dau, tàu chở dầu bị chim,
% Dầu làm giảm tinh chất lí hóa của nước và tạo lớp váng mỏng ngăn
cách sự tiếp xúc giữa nước và khí quyển, ngăn cắn trao đổi oxi, trao đổi nhiệt và tạo ralớp cặn ở đó.
% Nó làm hủy hoại vi sinh vật do độc tố trong dau.
% Gây rối loạn sinh lí và làm sinh vật chết dần
% Tâm ướt dầu lên da hay lông của các sinh vật biển làm giảm khả năng
chịu lạnh, hô hap của chúng.
% Và chúng có nguy cơ nhiễm bệnh do hiđrocacbon thâm nhập vào cơ
thể Tác hại của ô nhiễm dau là rất lớn.
> Các chất dạng vô cơ: Gây ô nhiễm nước thường là do phân bón dư thừa
sẽ gây nên hiện tượng “phì dưỡng”, kích thích sự phát triển của tảo, rong, rêu, ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh học trong nước, làm nước thiếu oxi nghiêm trong Mặt
khác phân vi lượng thường chứa các nguyên tế vết, nếu dùng loại phân này du thừa dé
gây ô nhiễm nước ở mức độ nghiêm trọng.
—————————
Luận văn tôt nghiệp trang 22
Trang 31GVHD: Ths Nguyén Van Binh SVTH: Phạm Bich Cin
> Các khoáng axit: La vin đề lớn trong môi trường nước tương ty như van
đề mưa axit Một lượng lớn các chất thải ở các mỏ than di vào nguồn nước gây ra 6nhiễm do quá trình oxi hóa FeS; (có trong dầu mỏ), nhất là ở các lòng suối, làm xuất
hiện lớp cặn vàng (Fe(OH);) Nước sẽ có màu đỏ Fe(OH), và H;SO, phá hủy cân bằng
sinh thái trong nước làm các sinh vật nước.
> Chất lắng: Đó là các chất rắn sinh ra trong quá trình xói mòn đất, chúng
có khả năng trao đổi cation với các chất trong môi trường nước, và tham gia quá trìnhkhử trong điều kiện yếm khí
> Các nguyên tb vết trong nước: Đó là các nguyên tố có rất ít trong nước
(5, Hạ Có, Se, Se, E5 ) MB si È có ệnh tưng vi HỢNg dào q0 đề vàng són
động vật Nhưng với lượng lớn thì chúng là những chất gây nhiễm độc mạnh Trong đó
thường gặp nhất là chì, thủy ngân và cadmi, ta sẽ tìm hiểu kỹ ba nguyên tố nay
> Chi (Pb)Chi có lẽ là một trong những kim loại nặng quen thuộc nhất Nó xâmchiếm vào nước chủ yếu do hoạt động của con người Chỉ và các hợp chất của nó được
sử dụng khi sản xuất chén, đĩa, trong các bình acquy, chất hàn, nồi chảo, thuốc trừ sâu,luyện kim chì, làm chất xúc tác trong sản xuất polime và màu Một trong những hợpchất của chì với oxi là minium chì (Pb;O,) được sử dụng làm thành phần căn bản củasơn chống sét bảo vệ cầu và các kết cấu kim loại
% Hơn 2000 năm trước, người La Mã làm đường ống nước bằng chì, một
số trong đó cho đến nay vẫn ở trạng thái hoạt động đầu thế ki 19 ở Mỹ dùng ống chi
để bơm nước, sau đó thấy nước trong ống chì có độc nên thay bằng ống sắt Có ý kiến cho rằng, nguyên nhân suy tàn của đế quốc La Mã là thường xuyên nhiễm độc chỉ.
Ngày nay ống nhựa và ống đồng được sử dụng thay thế ống chì Tuy nhiên trong một
số nhà cũ vẫn còn tìm thấy ống nước và lavabô bằng chì.
# Nhiễm độc chi thường làm rối loạn trí óc, nhứt đầu, co giật, có thể dẫn
đến động kinh, hôn mê nặng có thể tử vong Độc chất chỉ còn làm viêm thận, thấp
khớp Cơn đau bụng chì (đau bụng kèm với buồn nôn) là biểu hiện của sự nhiễm độc chi nghiêm trọng Chì tích lũy dần trong các cơ quan xương và làm tổn hại nghiêm
trọng các cơ quan nảy.
Luận văn tốt nghiệp trang 23
Trang 32GVHD: ThS N Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
Chỉ số tới hạn ngưỡng của Mỹ, 1998 cho phép nồng độ chì là 0,05 mg/mỶ.
Thủy ngân (Hg)
Thủy ngân là kim loại lỏng duy nhất ở nhiệt độ phòng, do đặc điểm này
mà thủy ngân được sử dụng rộng rãi: Thủy ngân được sử dụng trong các công tắc đèn
ngằm, nhiệt kế, bình điều nhiệt, đèn thủy ngân, đèn huỳnh quang, và một số loại sơn,ngoài ra thủy ngân còn là chất dẫn điện tuyệt vời
% Một số hợp chất của thủy ngân sử dụng làm thuốc khử trùng, diệtnắm, trừ sâu, nón phớt.(Tư liệu: thé ki 18 — 19 nitrat thủy ngân II [Hg(NO;);}] được
dùng để sản xuất nón phớt Thợ làm nón thường xuyên tiếp xúc với thủy ngân nên bị
nhiễm độc với nhũng triệu chứng như: tay chân mắt cảm giác, dáng đi nặng né, giảm
thị lực, ngớ ngắn Do đó thành ngữ “ ngớ ngắn như thợ đội nón”[mad as a hatter]).[1]
% O dạng lỏng thủy ngân không độc lắm, nhưng hoi của nó rất độc,
nhưng rất mai thủy ngân lỏng chậm bay hơi và hản ứng với bột lưu huỳnh ngay ở nhiệt
độ phòng, nên lưu huỳnh được dùng để xử lí thủy ngân lỏng Dù thế nào thì cũng
không nên tiếp xúc trực tiếp với nguyên tố có ý nghĩa là “nước bạc” này,
% Còn hợp chất của thủy ngân thì rất độc, tác động mạnh đến con người, nhất là ion metyl thủy ngân {CH;Hgˆ].(tư liệu: Vụ 6 nhiễm môi trường lớn nhất NhậtBản ở thế ki XX xãy ra tại vùng vịnh Minamata là nơi chứa chất thải của nhà máy hóa
chất Chisso (bắt đầu hoạt động 1932) Chất thải của nhà máy này có chứa thủy ngân,
và hợp chất của nó trong đó có [CH;Hg"] Sau nhiều năm, những cư dân sống qoanh
ee ee re eee rene eee lon le si
đến tháng 4/1997 có trên 17.000 người có giấy chứng nhận “nạn nhân Minamata” và
wie 12000 see Ee ri px độc thủy ngân Kết quả là nhà máy
Chisso phải bôi thường tắt cả là 43,8 triệu yên cho các nạn nhân Sau 26 năm duy trì
lệnh cấm đánh bắt cá, đến năm 1998, chính quyền thành phố Chisso mới cho phép
đánh 3
+> Cadmi (Cd)
Theo tính chất thì cadmi giống kẽm, trong tự nhiên thường gặp hai chất
này cùng chỗ Trong đời sống cũng thường gặp cađmi và các hợp chất của nó: thép mạ
kẽm thường chứa 1% cadmi, cadmi được ding trong chụp ảnh, làm pin nikel — cadmi
và một số chất hàn đặc biệt.
% Cadmi - nguyên tố rất độc, có những trường hợp nhiễm độc cadmi do
sử dụng dụng cụ nấu ăn mạ kẽm Với hàm lượng nhỏ hiện tượng ngộ độc là nhứt đầu,
ho, nôn Khi tích tụ lâu dài ion cadmi có thể tích tụ trong gan, thận và phá hủy chúng,
ngoài ra còn có sự thay đổi canxi thành cadmi trong xương, gây phá hủy xương rất đau
đớn (tư liệu: xự nhiễm độc cadmi như trên đã từng xãy ra ở miền bắc Nhật Bản vào
những năm 60 do chất thải chứa cadmi của quặng kẽm xâm nhiễm vảo nước sông ở địa
phương) | l ]
% Còn nguy hiểm hơn nữa khí cadmi xâm nhập qua đường hô hấp Khói
thuốc lá là nguồn chính của cadmi khi người ta hít vào Ngoài ra, ion cadmi còn được
tách ra khỏi đường ông nước băng kẽm trong các tòa nhà cũ khi nước có axit,
Luận văn tốt nghiệp trang 24
Trang 33GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Cin
Chi số tới han ngưỡng của Mỹ, 1998 cho phép nồng độ cadmi trong nước là
10 phần tỉ ion cadmi
> Hat nhân phóng xạ trong môi trường thủy quyển: Từ cả hai nguồn tự
nhiên và nhân tạo Phóng xạ hủy hoại các cơ thể sống vì nó khơi màu các phản ứng hóa học độc hại đối với các mô tế bảo.
e Xử lí nước bị 6 nhiễm: [11]
> Loc nước trong thiên nhiên
Chúng ta biết rằng, nhờ sức nóng của mặt trời nước bóc hơi từ đại dương và
các nguồn nước khác Hơi nước bay vào các lớp trên của khí quyển, ngưng tụ thành
các hạt nhỏ li ti và kết thành mây, sau đó rơi xuống đất ở dạng tuyết hoặc mưa tùy theo
áp suất và nhiệt độ Sau đó nước hoặc chảy vào sông, hồ và các thủy vực trên mặt đất hoặc là thấm vào đất trở thành nước ngằm Nước ngằm đến lúc nào đó có thé lộ lênmặt đất và bốc hơi Chu kì cứ lập lại như thế
Như vậy giọt nước và bông tuyết là nước tự nhiên sạch nhất Nhưng hiện
nay chúng không được sạch như thời trước vì hoạt động của con người đã thải vào khí
quyển một số khí độc hại với lượng cũng rất đáng kẻ.
Khi giọt nước chạm đất nước nhanh chóng mắt độ sạch tương đối của mình.
Nước hòa tan một số chất vô cơ và hữu cơ do hoạt động của các sinh vật tạo ra Dưới
lớp đất vài vài xentimet có các loài vi khuẩn, chúng tiêu thy các chất hữu cơ, CO;, HO
và các chất đơn giản khác Nói cách khác, các vi khuẩn này thực hiện quá trình lọc
nước.
Khi thấm sâu vào lòng đất, thông thường nước sẽ di qua sỏi, cát và đá cứng.Khi đó, vi khuẩn và các huyền phù sẽ tách ra khỏi rước
Tóm lại lọc nước trong tự nhiên diễn ra qua ba giai đoạn:
+ Tach các chất hòa tan thông qua quá trình bốc hơi sau đó ngưng tụ.
+ Tach các chất hữu cơ hòa tan và các hợp chất đơn giản: Nhờ hoạt động
của các vi khuẩn.
+ Lọc vi khuẩn và huyền phù: Lọc qua các lớp cát, sỏi và đá
Trong những điều kiện nhất định, khi lọc nước chúng ta hoàn toàn có thểdựa vào thiên nhiên Tuy nhiên khi quá tải thì hệ thống thiên nhiên không thé lọc mộtcách có chất lượng Ví dụ khi nước có tính axit (pH< 7) khi lọc qua sỏi đá nó sẽ hòa
tan một lượng canxi, magie, làm nước trở nên cứng.
> Xử lt nước cắp
Thường thì nước cấp lấy từ sông, hồ, nước giếng chứa rất nhiều tạp chất do
đó phải xử lí qua nhiều giai đoạn:
1 Tach các hỗn hợp lớn: Trên dong chảy của nước đặt các lưới kim loại
cản cá, cây, chai và các loại rác lớn khác.
2 Clo hóa sơ bộ: Thêm lượng clo thích hợp vào nước để tiêu diệt các vi
khuẩn gây bệnh
Luận văn tốt nghiệp trang 25
Trang 34GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
3 Keo tụ: Cho vào nước phèn chua (K;SO¿.Al;(SO¿);.12H;O và vôi tôi,
tác động tương hỗ của hai chất này tạo thành nhôm hiđroxit (Al(OH);) có độ nhớt caohấp thụ các hạt keo lơ lửng làm đục nước
4 Lắng: Trong quá trình này nhôm hiđrôxit lắng xuống đáy hồ cùng vớicác hạt keo và các chất rắn khác
5 Xử lí tính cứng: Có hai phương pháp là ;
Phương pháp hóa học: dùng Na;CO; và Ca(OH); để làm các ion
Ca?" và Mg” kết tủa: M'”` + CO;” —> MCO¿| ( M viết chung cho Ca và Mg )
+ Dùng nhựa zeolit: Zeolit là loại nhựa chuyên dùng để hấp phụ các
cation, có thành phần hóa học là Na;Al;SiyO;.xH;O Trong mạng lưới tỉnh thể zeolit
cation Na” linh động dé di chuyển Do đó khi zeolit tiếp xúc với nước cứng sẽ xảy ra
sự trao đổi cation, ion Na" đi vào nước và các cation trong nước cứng như Ca?", Mg”,Fe°", sẽ đi vào các hạt zeolit Dé tái sinh zeolit đã sử dụng, người ta cho dung dịch muối ăn bảo hòa (NaC!) đi qua zeolit quá trình trao đổi cation xãy ra ngược lại quá trình trên Có thể hình dung quá trình đó theo sơ đồ sau:
dụng.
§ Xử lí tiếp: Tùy theo nguồn nước và mục đích sử dụng mà các công ty
cấp nước bé sung, tuyển chọn thêm một số công đoạn
10 Nạp khí: Để khử mùi khó chịu người ta nạp khí vào nước
11 Kiém hóa: Khi nguồn nước lấy từ giếng đôi khi có độ chua và có khả
năng hòa tan kim loại có trong vật liệu làm ống dẫn Nếu như thế không chỉ làm giảm thời gian sử dụng đường ống mà còn làm cho các ion độc hại (Cd, Pb, ) xâm nhập
Luận văn tt nghiệp trang 26
Trang 35GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bích Cin
vào nước gây hại con người Do đó người ta bd sung CaO vào nước dé trung hòa độ
chua của nước.
12 Flo hóa: Có thể bổ sung một phần triệu ion florua vào nước, với nồng
độ này có tác dụng làm giảm hư hỏng răng, giảm bệnh loãng xương ở người già, và
giảm bệnh hẹp van động mạch.
Quá trình xử lí nước cấp có thé mô tả theo sơ đỗ sau:
Nước thải ở đây bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải của các nhà máy.
Mục dich của việc làm nay là ngăn ngừa phát triển vi khuẩn va vi rút trong nước thai
Luận van tốt nghiệp trang 27
Trang 36GVHD: ThS N Văn Binh SVTH: Phạm Bich Cin
và tách các chất bản độc hại khác trong nước Quá trình xử lí nước thải có thé chia
thành các giai đoạn như sau:
1 Tach các hỗn hợp lớn: © giai đoạn này cát, sỏi và các loại rác lớn đượctách ra Các cặn cứng được chở đến các nhà máy rác để xử lí hoặc chôn xuống đắt.
2 Lắng sơ bộ: Bọt xà phòng được lấy khỏi bề mặt, còn các chất thải cứng
lắng xuống.
3 Suc khí: Một trong những phương pháp xử lí nước thai là cho nước
thải chảy qua thiết bị trao đổi với vật đệm bằng gốm hoặc nhựa, có độ lớn bằng quả
bóng tennis, khí được sục ngược chiều với dòng chảy Không khí đi qua giữa các hạt
này, đồng thời vi khuẩn háo khí phát triển mạnh, hút các chất hữu cơ.
4 Lắng kết thúc: O giai đoạn này phần lớn hỗn hợp còn lại được lắng
đọng Sau đó chúng được thổi bằng không khí, clo hóa, sấy khô và đốt ở các nhà máyđốt rác hoặc chôn xuống đắt
5 Khử trùng: Nạp thêm clo hoặc các chất có chứa clo để diệt khuẩn.
6 Xử lí bổ sung tiếp theo: Dé giảm độ pH (axit hóa) có thể thêm CO).Khi hòa tan trong nước, khí này tạo thành H;CO;, nó trung hòa các chất kiềm tự nhiêntrong nước thải đã lọc Đôi khi người ta cũng khử ion photphat (PO¿)” dạng kết tủa,
Có thể tóm tắt quá trình xử lí nước thải theo sơ đồ sau:
Hình 14
1.4.2.3 - Ô nhiễm môi trường thạch quyễn
a- Định nghĩa và phân loại
Luận văn tốt nghiệp trang 28
Trang 37GVHD: ThS N Van Binh SVTH: Phạm Bich Can
Ô nhiễm môi trường đất là tắt cả các hiện tượng làm nhiễm bin môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm, Có hai cơ sở để phân loại là dựa vào nguồn gốc phát sinh
ô nhiễm hoặc tác nhân ô nhiễm
4 Theo nguồn gốc phát sinh có thể chia ô nhiễm môi trường đất thànhcác loại sau: Ô nhiễm do chat thải công nghiệp, sinh hoạt; 6 nhiễm do các hoạt động
nông nghiệp; ô nhiễm dat do tác động của không khí ở các khu công nghiệp và các khu
dân cư tập trung.
4 Còn theo tác nhân gây 6 nhiễm thì có các loại sau: Ô nhiễm đất do các
tác nhân hóa học ( bón hóa học, thuốc bao vệ thực vật ); ô nhiễm đất do tác nhân
vật lí (nhiệt độ, chất phóng xạ, xói mòn, thoái hóa); ô nhiễm đất do các tác nhân sinh
học (vi khuẩn, kí sinh tràng gây bệnh),
b- Nguyên nhân ô nhiễm và tác hại
> Do phân hóa học và thuốc bảo vệ thực vội
+ Loại ô nhiễm này xảy ra trong hoạt động sản xuất nông nghiệp, đểtăng năng xuất mùa màng người ta tăng cường sử dụng phân bón hóa học, thuốc trừ vật
hại, chất diệt cd và các chất kích thích tố thực vật Nhung cây không sử dụng đượchoàn toản lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón vào đất, lượng không được sử dụng
Se ene Sa ĐỊNH một oS GP HỘ PIN? và di chuyển
vào khí
+ Sử dụng phân bón hóa học làm tăng hàm lượng các hợp chất của N,
P, K trong nước ngầm và nước mặt, tạo ra khả năng phú đưỡng nước mặt
+ Phân hóa học và thuốc BVTV làm thay đổi thành phần và tỉnh chất
của đất, có khi làm chua đất, cứng đắt, làm thay đổi cân bằng các chất dinh dưỡng giữa
cy wag 0 EF a ng SE ae OE Sie hel, OE PO
i của nhiều loài sinh vật có ích (ong mắt
đỏ, nắm có ích), làm giảm đa dạng sinh học, làm xuất hiện nhiều loại sâu bệnh kháng
thuốc và là nguyên nhân bùng nổ nạn dịch của rly nêu, bệnh đạo ôn ở một số vùng
Trong phân hóa học ngoài thành phần chính là N, P, K còn có các kim loại nặng và các hợp chất độc hại khác; thuốc BVTV nhiều loại có khả năng lưu tồn lâu dài trong đất,khi vào đất nó tồn tại ở các dạng cấu trúc sinh hóa khác nhau hoặc các dạng hợp chitliên kết trong môi trường, những hợp chất mới này có độc tính hơn hẳn hợp chất banđầu, chúng xâm nhập vào cây trông và tích lũy ở củ, quả, hạt Sau đó theo dây chuyểnthực phẩm đi vào gây hại cho người và vật (rối loạn sinh lí, sinh hóa, ung thư, quái thai
và ảnh hưởng đến tính chất di truyền)
* Trong nông nghiệp coi việc sử dụng phân hữu cơ là một biện pháp
hữu hiệu để cải tạo cơ cấu của đất, nhưng phân hữu cơ khi bị vi sinh vật phân hủy sẽthải vào khí quyển một lượng khí métan đáng kể
+ Việc sử dụng phân hóa hoc ở nước ta chưa cao so với các nước trên
thể giới, nhưng cũng đang tăng nhanh về số lượng và chủng loại Do vậy nhà nước vànông đân của ta cần có kế hoạch kiểm soát trước khi quá muộn
Luận văn tốt nghiệp trang 29
Trang 38GVHD: ThS Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Can
> Ô nhiễm do chất thải công nghiệp và sinh hoạt
Các hoạt động sản xuất công nghiệp để lại các chất thải trong môi
trường ở cả ba dạng: rắn, lỏng, khi.
* Dạng rắn gồm có: than, bụi, chất hữu cơ, xỉ quặng, kim loạinăng, chiếm 50% chất thải công nghiêp, trong đó có 15% có khả năng gây độc nguy
hiểm Các chất này do các nhà máy luyện kim, năng lượng, và các phương tiện giao
thông gây ra Chất thải loại này làm thay đổi tính chất của đất, ảnh hưởng đến chất
lượng và năng xuất cây trồng và có thể ảnh hưởng tới mạch nước ngằm
* Dạng lỏng gồm: đầu mỏ, nước thải, làm ô nhiễm toàn bộ hệ sinh
thái đất, nước, không khí
* Dạng khí gồm: SO, , NO, , CO; , CO , H)S , Các chất này sinh ra
do quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch Khi chúng đi vào khí quyển có thể sẽ chuyển hóathành SO,” , SO,*, NO; gặp mưa tạo thành mưa axit rơi xuống mặt đất, thắm sâu vào đất làm tê liệt các hoạt động môi trường sinh thái, giảm độ pH trong đất, tăng độ linhđộng của các kim loại nặng và làm dịch chuyển cân bằng của một số phản ứng trongđất, dẫn tới thay đổi hay ngưng trệ hàng loạt các hoạt động hóa học và vi sinh Tuynhiên, nhờ tính đệm và khả năng trao đổi ion của môi trường đất mà các tác hại do mưa
kh tợC chữ g0 02 ào lu na uy, so nay
Trang 39GVHD: Th§ Nguyễn Văn Binh SVTH: Phạm Bich Cn
# Nhìn chung công nghiệp nước ta có qui mô nhỏ, đáng lí lượng chất thai
là không đáng kể nếu được quan tâm giải quyết đúng mức Nhưng do công nghệ lạc
hậu và các nhà đầu tư quan tâm nhiều đến lợi nhuận, ít quan tâm đến ĐÀ dé môi trường nên đa phần các nhà máy, xí nghiệp là các nguồn gây ô nhiễm khác nhau.
+ Sinh hoạt hàng ngày con người và các động vật đã thải ra một khối
lượng lớn các chất phế thải vào môi trường đất Đó là rác, phân, xác động vật và các
chất thải khác Khu vực càng đông dân cư thì các chất phế thải đó càng lớn Nếu không
được xử lí hợp lí sẽ gây mắt thẩm mỹ và ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người Đây là một van đề không phải nhỏ, cần được xã hội quan tâm và giải quyết một cách
khoa học.
> Ô nhiễm do tác nhân sinh học
+ Ô nhiễm đất do đổ bỏ chất thải mất vệ sinh, hoặc sử dụng phân bắc tươi, hoặc bón trực tiếp bùn thải sinh hoạt Các việc làm đó đã tạo cơ hội cho các loạitrực khuẩn lị, thương hàn amip, kí sinh trùng như giun sán gây bệnh cho người và động
> Ô nhiễm do sự cố tran dầu
+ O nhiễm đầu không chi để lại hậu quả cho môi trường nước mà còn
ảnh hưởng đến môi trường đắt :
* Lớp dầu mỏng trên mặt đất cản trở quá trình trao đổi chất của các
sinh vật trong đất, nhất là trao đổi oxi, làm cho các sinh vật trong đất chết dần
_* Khi dầu thấm vào trong lòng đất sẽ chiếm chỗ các mao quản và phi
mao quản, đẩy nước và không khí ra ngoài làm môi trường đất thiếu không khí và
nước, ảnh hưởng đến tính chất của đất và hệ sinh thái trong đất
* Dau là hỗn hợp các chat hữu cơ, khi xâm nhập vào đất xảy ra các
phản ứng hóa học, làm thay đôi đặc tính vật li, hóa học của đất, biến các hạt keo thành
“tro”, không có khả năng hap phụ và trao đổi ion, dẫn đến vai trò đệm, tính oxi hóa,
Luận văn tốt nghiệp trang 31
Trang 40GVHD: ThS N Vin Binh SVTH: Phạm Bich Cin
tính dẫn điện, dẫn nhiệt của môi trường đất bị thay đổi mạnh, đất giảm tinh déo và
dính Mặt khác dầu là hợp chất cao phân từ, có khả năng tiêu điệt trực tiếp hầu hết các
động thực vật trong đất,
® Dầu thắm qua đất xuống mạch nước ngầm, làm 6 nhiễm nguồn nước ngầm Như vậy tác hại của 6 nhiễm dầu đối với môi trường đắt là rất lớn, nó cóthể biến đất thành dat chết, đây là một vấn dé đáng lo ngại
+ Ở Việt Nam, vào năm 1986, đã xuất hiên các vết dầu loan do rò ri ống
dẫn dầu, vỡ tàu chở dầu; năm 1994 tàu chở dầu của singapo ở cảng Nhà Bè, Tp.HCM
bị vỡ, vết dầu loan, bao phủ hàng ngàn ha đất bồi ven sông, làm chết rừng ngập mặn, hoa màu, ruộng lúa Và gin đây các váng dầu lại xuất hiện ở các con sông từ miễnTrung vào miền Nam.[chương trình thời sự] Ngành dầu khí nước ta đang trên đà pháttriển, điều này đồng nghĩa với nguy cơ ô nhiễm dầu ở nước ta sẽ gia tăng.
> Ô nhiễm do chiến tranh
Việt Nam, là một trong những quốc gia xảy ra nhiều cuộc chiến tranh
xâm lược trên thế giới Nhưng khốc liệt và để lại nhiều hâu quả nhất là cuộc chiếntranh chống thực dân Pháp và đế quốc Mỹ Chúng đã thải xuống nước ta l5 triệu tắn
es ae, ae ee ee ede ie seh bei rg
phá lớp phủ thực vật, đảo lộn lớp đất canh tác, để lại nhỉ bom ở các vùng nông
nghiệp trù phú Riêng miền nam nước ta phải hứng chịu 100.000 tấn chất độc hóa học,trong đó có gần 190 kg dioxin.[1]
+ Dioxin là chất độc màu da cam điển hình, là loại vật chất tự nó sinh
ra, là sản phẩm phụ khi sản xuất thuốc ditt cỏ (2,4 - D, 2,4,5 - T), là chất tự hình thànhkhi thiêu đốt và trong quá trình luyện kim, nếu tính cả ham lượng nhỏ dioxin được tạo
ra, cần phải kể đến việc hút thuốc lá, dùng xăng pha chi trong các loại động cơ Ôtô, xemáy, (mỗi năm có khoảng 2,5 kg chất dioxin từ trên không rơi xuống) Nó bền vững
trong môi trường, chu kỳ bán hủy từ 3 — 5 năm và có khả năng lên tới 12 năm, ít bị phân hủy, không tan trong nước và ít tan trong dung môi hữu cơ, không bị phân hủy
sinh học do các vi sinh vật thông thường Dioxin chi bị phá hủy bởi tia cực tím, ánh
sáng mặt trời.
xâm
+ Dioxin xâm nhập vào cơ thể qua bốn con đường: ăn uống, không khi,
nước và đất, trong đó phin lớn là do ăn uống và tiếp xúc với chất dioxin Chỉ với lượngthấp đioxin gây kích ứng da, chóng mặt, đau đầu, buồn nôn, suy nhược, giảm trọnglượng cơ thể Lượng cao hơn gây ngộ độc cắp tính, tử vong Điều đáng nói là, đioxin
gây ngộ độc phôi thai, đị dạng và mang tính di truyền ở nồng độ rất thấp, ngoài ra nó
còn có tính năng thúc đẩy tế bào ung thư tăng sinh.[{10] [9]
Luận văn tốt nghiệp trang 32