Báo cáo nhóm môn học Hóa Kỹ Thuật Môi Trường Khoa Môi Trường Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội. Đây là các tài liệu đã được chỉnh sửa một cách đầy đủ rồi mọi người chỉ cần tải về để sửa nữa là xong nhé
Trang 1Báo cáo Môn Hóa - kĩ thuật môi
trường
Câu 1: Thành phần khí quyển là gì? Các tầng của khí quyển.
Thành phần khí quyển: Thành phần khí quyển trái đất khá ổn định theo phương nằm
ngang và phân dị theo phương thẳng đứng Phần lớn khối lượng 5.1015 tấn của toàn
bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và bình lưu Thành phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi nước, CO2, H2, O3, NH4, các khí trơ
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng
độ CO2 và hơi nước dao động mạnh Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % khi mùa khô lạnh Trong không khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi
Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí ozon, dẫn tới
việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục xăngtimet Lớp khí này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất
Thành phần phần trăm của không khí khô theo thể tích - ppmv: phần triệu theo thể tích.
Chất khí
Điôxít Cácbon(CO2) 390 ppmv
Trang 2Mêtan 1,745 ppmv
Không khí ẩm thường có thêm
Hơi nước Dao động mạnh; thông thường khoảng 1%
Các tầng của khí quyển:
Tầng đối lưu: từ bề mặt Trái Đất tới độ cao 7-17 Km, phụ thuộc theo vĩ độ (ở 2
vùng cực là 7–10 km) và các yếu tố thời tiết, nhiệt độ giảm dần theo độ cao đạt đến
-50 °C Không khí trong tầng đối lưu chuyển động theo chiều thẳng đứng và nằm ngang rất mạnh làm cho nước thay đổi cả 3 trạng thái, gây ra hàng loạt quá trình thay đổi vật
lý Những hiện tượng mưa, mưa đá,gió tuyết, sương giá, sương mù đều diễn ra ở tầng đối lưu
Tầng bình lưu: từ độ cao trên tầng đối lưu đến khoảng 50 km, nhiệt độ tăng theo độ
cao đạt đến 0 °C Ở đây không khí loãng, nước và bụi rất ít, không khí chuyển động theo chiều ngang là chính, rất ổn định
Tầng trung lưu: từ khoảng 50 km đến 80–85 km, nhiệt độ giảm theo độ cao đạt đến
-75 °C Phần đỉnh tầng có một ít hơi nước, thỉnh thoảng có một vài vệt mây bạc gọi
là mây dạ quang
Tầng điện li: từ 80–85 km đến khoảng 640 km, nhiệt độ tăng theo độ cao có thể lên
đến 2.000 °C hoặc hơn Ôxy và nitơ ở tầng này ở trạng thái ion, vì thế gọi là tầng điện
li Sóng vô tuyến phát ra từ một nơi nào đó trên vùng bề mặt Trái Đất phải qua sự phản
xạ của tầng điện li mới truyền đến các nơi trên thế giới Tại đây, do bức xạ môi trường, nhiều phản ứng hóa học xảy ra đối với ôxy, nitơ, hơi nước, CO2 chúng bị phân tách thành các nguyên tử và sau đó ion hóa thành các ion như NO+, O+, O2+, NO3-, NO2- và nhiều hạt bị ion hóa phát xạ sóng điện từ khi hấp thụ các tia mặt trời vùng tử ngoại xa
Tầng ngoài: từ 500–1.000 km đến 10.000 km, nhiệt độ tăng theo độ cao có thể lên đến
2.500 °C Đây là vùng quá độ giữa khí quyển Trái Đất với khoảng không vũ trụ Vì không khí ở đây rất loãng, nhiệt độ lại rất cao, một số phân tử và nguyên tử chuyển động với tốc độ cao cố "vùng vẫy" thoát ra khỏi sự trói buộc của sức hút Trái Đất lao ra khoảng không vũ trụ Do đó tầng này còn gọi là tầng thoát li Tuy nhiêt, các nhiệt kế,
Trang 3nếu có thể, lại chỉ các nhiệt độ thấp dưới 0 °C do mật độ khí là cực kỳ thấp nên sự truyền nhiệt ở mức độ có thể đo đạc được là rất khó xảy ra
Câu 2: Hiện nay hàm lượng khí CO2 trong khí quyển có thay đổi không? Hằng
năm lượng khí CO2 tăng hay giảm là bao nhiêu? Vì sao?
- Hiện nay lượng khí CO2 trong khí quyển đang thay đổi rất nhanh chóng
Nồng độ CO2 ngày càng tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây: Cuối những năm 1950, nồng độ CO2 tăng khoảng 0,7 phần triệu mỗi năm, nhưng chỉ trong
10 năm trở lại đây, nó tăng tới 2,1 phần triệu mỗi năm Lần đầu tiên kể từ năm
1958, nồng độ carbon CO2 trung bình hàng ngày đạt 400 phần triệu Mức CO2 hiện nay cao hơn 30% và khí methane cao hơn tới 130% so với bất kỳ thời điểm nào trước đây.Không những thế, tốc độ gia tăng các chất khí đó là ở mức đáng kinh ngạc, nhanh hơn so với bất cứ thời gian nào trong vòng 650 ngàn năm qua
- Nguyên nhân: Có nhiều nguyên nhân làm gia tăng lượng CO2 trong khí quyển,
tuy nhiên 2 nguyên nhân lớn nhất hiện nay là CHÁY RỪNG (chiếm 50%) và KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP (chiếm 30%)
- Sự phát thải khí CO2
Các nguyên nhân làm tăng CO2 trong khí quyển như sau:
Các nhà khoa học tính toán rằng, khoảng 4,5 tỷ năm trước đây, khi trái đất bắt đầu hình thành, CO2 có thể chiếm đến 80% trong khí quyển Nhưng cách đây 2
tỷ năm, lượng CO2 chỉ còn khoảng 20-30% Trong khí quyển còn nhiều CO2 nên
sự sống vẫn tồn tại Cây cối quang hợp rất mạnh làm cho nồng độ CO2 giảm xuống và lượng oxy trong khí quyển tăng lên
Quá trình quang hợp tạo ra phản ứng: CO2 + H2O + năng lượng mặt trời ® O2 + đường
Cây cối cũng như động vật khi hít thở tạo ra phản ứng: Đường + O2 ® CO2 + H2O + năng lượng
Ngoài ra, khi cây cối và động vật chết, xác chết bị phân huỷ làm cho CO2 thoát
ra Lượng CO2 ra khỏi khí quyển hàng năm được cân bằng với lượng CO2 sinh
ra do thở và do phân hủy Nhờ cơ chế này mà môi trường được ổn định
Khi cây cối chết, chúng thải CO2 ra, đó là quá trình bình thường của chu trình cacbon Nhưng khi cây cối bị đốn chặt để làm chất đốt thì CO2 thải ra không khí nhiều hơn, vì thế tốc độ thải CO2 càng gia tăng khi con người gia tăng việc đốn
hạ cây xanh làm chất đốt Nếu cây cối bị đốn hạ để làm vật liệu xây dựng, nhà cửa mà không đốt thì CO2 không phát thải nhiều, nhưng do thiếu cây xanh nên
sự hấp thụ CO2 trong không khí giảm đi và lượng CO2 tăng lên Theo thống kê của Liên hợp quốc, việc phá rừng mạnh trong 2 thập kỷ 80 và 90 (thế kỷ XX) đã làm cho lượng CO2 trong không khí tăng lên, đồng thời lượng oxy trong không khí giảm đi rõ rệt
- Nhiên liệu hoá thạch
Trang 4Nguồn CO2 nữa là do lượng cacbon rất lớn đã được lưu trữ từ trước đây
Cacbon trong nhiên liệu hoá thạch được lưu trữ từ hàng triệu năm trước vì cơ thể sống không bị phân hủy hoàn toàn, cacbon không bị phát thải vào khí quyển dưới dạng CO2, trái lại được lưu trữ trong lòng đất Trong khi khai thác và đốt nhiên liệu hoá thạch, CO2 mới được phát thải ra nhiều Như vậy, việc đốt nhiên liệu hoá thạch đã nhanh chóng làm cho cacbon bị giam giữ hàng triệu năm trước phát thải mạnh lượng CO2 Đây là nguyên nhân lớn nhất làm ô nhiễm bầu không khí
Câu 3: Khái niệm Ngịch nhiệt, hậu quả.Ở Việt Nam nghịch nhiệt thường được xảy
ra ở khoảng thời gian nào? Ở những nơi nào?
- Khái niệm: Nghịch nhiệt là sự tăng nhiệt độ theo chiều cao ở 1 lớp nào đó của
khí quyển, trái với quy luật bình thường là càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm Nghịch nhiệt ở lớp khí quyển sát mặt đất thường gắn với loại thời tiết ổn định, không có đối lưu như sương mù, mưa phùn Nghịch nhiệt trong khí quyển
tự do (đặc biệt ở độ cao dưới 2km) thường gắn liền với sự hình thành các lớp mây tầng thấp hay mây tầng trung Lớp chuyển tiếp từ tầng đối lưu sang tầng bình lưu cũng hình thành 1 nghịch nhiệt – gọi là nghịch nhiệt đối đỉnh Ngoài ra
có nghịch nhiệt Frông ở lớp mặt Frông, chuyển tiếp từ khối khí lạnh sang khối khí nóng Nghịch nhiệt Tín Phong ở độ cao 1- 2 km hình thành do chuyển động giáng của áp cao cận chí tuyến
- Hậu quả: Hiện tượng nghịch nhiệt là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng Mù
quang hóa – gây ảnh hưởng tới sức khỏe của con người (làm con người cảm thấy mệt mỏi)
- Ở Việt Nam hiện tượng nghịch nhiệt thường xảy ra vào khoảng thời gian: Về
ban đêm – Hà Nội đã từng phải gánh chịu hiện tượng Nghịch nhiệt vào năm
2005