Bài giảng Ô nhiễm môi trường và hệ quả

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TOÀN CẦUThế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng là dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái. Cả 5 cuộc khủng hoảng đều liên quan chặt chẽ đến vấn đề môi trường. Khủng hoảng môi trường là các suy thoái chất lượng môi trường sống ở quy mô toàn cầu, đe doạ cuộc sống của loài người trên trái đất

CHƯƠNG 5

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ

SINH THÁI

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TOÀN CẦU

 Thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng là dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái

 Cả 5 cuộc khủng hoảng đều liên quan chặt chẽ đến vấn

đề môi trường

 Khủng hoảng môi trường là các suy thoái chất lượng môi trường sống ở quy mô toàn cầu, đe doạ cuộc sống của loài người trên trái đất

HIỆN TƯỢNG MƯA ACID

 Tác hại

 Ảnh hưởng xấu tới sức khỏe

 Giảm khả năng hỗ trợ sự sống các loài thủy sản trong sông ngòi, ao hồ

 Phá hoại trực tiếp bề mặt lá cây và suy thoái sự tăng trưởng, ảnh hưởng đến mùa màng, làm cho rừng rụng lá

 Xói mòn các công trình

 Làm acid hóa, giảm pH trong sông hồ.

HIỆN TƯỢNG THỦNG TẦNG OZON

HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH

ĐA DẠNG SINH HỌC

 Nguyên nhân làm giảm sự đa dạng sinh học?

 Kỹ thuật canh tác hiện đại

 Nạn phá rừng

 Sự hủy hoại môi trường

 Ý thức về bảo vệ đa dạng sinh học kém.

CẠN KIỆT NGUỒN NƯỚC

Ô NHIỄM ĐẤT

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

 Ô nhiễm môi trường : là các tác động làm thay đổi các thành

phần môi trường, gây mất cân bằng sinh thái trong môi

trường, làm ảnh hưởng xấu tới sinh vật và môi trường tự

nhiên

 Chất ô nhiễm : là các chất không có trong tự nhiên hoặc vốn

có trong tự nhiên nhưng xuất hiện với hàm lượng lớn hơn

TCCP gây tác động có hại cho môi trường tự nhiên, con

- Chất ô nhiễm ở dạng khí, rắn, lỏng như khí thải, nước

thải, chất thải rắn

môi trường trực tiếp từ nguồn sinh ra nó Ví dụ SO2 sinh ra

do đốt nhiên liệu chứa S

- Chất ô nhiễm thứ cấp : là các chất ô nhiễm tạo thành từ

những chất ô nhiễm sơ cấp trong điều kiện tự nhiên của môi trường Ví dụ: VD: SO , H SO sinh ra từ SO , O và

5.2 Định nghĩa và phân loại ô nhiễm môi

trường

 Lưu trình chất gây ô nhiễm : là con đường đi của chất ô

nhiễm từ nguồn sinh chất ô nhiễm đến các thành phần môi trường như không khí, đất, nước, con người

 Hình thái hóa học : là các dạng khác nhau của hợp chất hóa

học (vô cơ, hữu cơ )

 Nồng độ CON : Là lượng CON có trong một đơn vị đo

lường của môi trường.

5.2 Định nghĩa và phân loại ô nhiễm

môi trường

5.2 Định nghĩa và phân loại ô nhiễm môi trường

 Phổ biến hai cách phân loại

 Theo đối tượng bị ô nhiễm

 Theo tác nhân gây ô nhiễm

 Xuất phát từ quan điểm giải quyết toàn bộ vấn đề ô nhiễm thì phải phân biệt được hai dạng ô nhiễm cơ bản:

 Ô nhiễm do chất không bị phân huỷ: hợp chất phenol mạch dài, DDT (*)

 Ô nhiễm do những chất dễ bị phân huỷ: có tồn tại cơ chế biến đổi và đồng hoá trong tự nhiên (**)

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3.1 Ô nhiễm nước

 Sự ô nhiễm môi trường nước là

sự thay đổi thành phần và tính

chất của nước, gây hại đến hoạt

động sống bình thường của con

người và sinh vật

 Ví dụ: Nước nhiễm As, Vi

khuẩn gây bệnh

5.3.1 Ô nhiễm nước

Nguồn phát sinh ô nhiễm

 Tự nhiên

 Nhân tạo

Thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước

 Tác nhân hoá lý học: độ cứng, pH, mùi…

 Tác nhân hoá học: kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật…

 Tác nhân sinh học: vi khuẩn, vi rút, tảo…

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

TỰ NHIÊN NHÂN TẠO

Lũ lụt, núi lửa, xói mòn…

5.3.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

 Công nghiệp

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

Dệt nhuộm m 3 nước/tấn vải 400-600 380-580

Luyện gang m 3 nước/tấn

Luyện đồng m 3 nước/tấn

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

5.3.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.1.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

✔ Y tế Nước thải từ bệnh viện, cơ sở khám chữa

Vệ s inh,

sin h hoạ t

5.3.1 Nguồn gốc ô nhiễm nước

5.3.1 Thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước

 Tác nhân hoá lý học: độ cứng, pH, mùi…

 Tác nhân hoá học: kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật…

 Tác nhân sinh học: vi khuẩn, vi rút, tảo…

5.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

có thể trở thành vi khuẩn gây bệnh trong nước.

Thông số cơ bản đánh giá chất lượng

nước

4.Hàm lượng chất rắn:

Tác động: ảnh hưởng tới chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt, cho sản xuất, cản trở sự sinh tồn cuả loại động vật thuỷ sinh

Thông số cơ bản đánh giá chất lượng

nước

 TS (tổng chất rắn): là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 103 0 C cho tới khi trọng lượng không đổi Đơn vị: mg/l

 SS (chất rắn huyền phù): là chất rắn ở dạng lơ lửng trong nước, được tính bằng trọng lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1lít mẫu nước qua phễu lọc Gooch rồi sấy khô ở

103 0 C – 105 0 C tới khi trọng lượng không đổi Đơn vị: mg/l

 DS (Chất rắn hòa tan): là hiệu số của tổng lượng chất rắn và hàm lượng chất rắn huyền phù Đơn vị: mg/l DS = TS – SS

 VS (Chất rắn bay hơi)

Thông số cơ bản đánh giá chất lượng

nước

 BOD ( Biological Oxygen Demand):

+ Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) là chỉ số phản ánh lượng oxy cần thiết

để oxy hoá các hợp chất hữu có trong mẫu nước nhờ hoạt động sống của vi sinh vật.

+ BOD thể hiện được lượng chất hữu cơ dễ bị phân huỷ có trong nước mẫu

+ Đơn vị: mg/L

 Nhu cầu oxy hoá học (COD):

+ Là chỉ số phản ánh lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ

và vô cơ bằng chất hóa học

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NƯỚC

Các chất dinh dưỡng

+ Các hợp chất phôtpho: Trong các hợp chất hữu cơ, photpho dạng muối PO+ Nguồn gốc do quá trình phân rã xác động vật, từ các nguồn phân tán và từ

4-chất thải công nghiệp

 Các chỉ tiêu vi sinh

 Vi sinh vật xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống

và phát triển trong nước

 Có 3 nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm:

- Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia Coli (E Coli)

- Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus fecalis

- Nhóm Clostridca khử sunfit đặc trưng là Clostridium Perfingents Nhóm Coliform là quan trọng nhất, chiếm 80% vi khuẩn nên được dùng làm chỉ thị vi sinh trong nước.

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG

NƯỚC

Ô NHIỄM NƯỚC

Phú dưỡng là sự phát triển mạnh

mẽ của các loại thực vật bậc thấp

(rong, tảo…) do sự gia tăng hàm

lượng N, P trong thủy vực.

Nó tạo ra những biến đổi lớn

trong HST nước, làm giảm nồng

độ ôxy trong nước, do đó chất

lượng nước bị suy giảm và ô

nhiễm

Hồ nghèo

dinh dưỡng

Hồ giàu dinh dưỡng

Hồ có dinh dưỡng ở mức

trung bình

Hồ, đầm hoặc đầm

PHÚ DƯỠNG

dysenteriae Vi khuẩn Lây nhiễm ruột gây bệnh ỉa chảy với nước nhầyViệm ruột Clostridium

perfringens và các

vi khuẩn khác

Vi khuẩn Làm cháy ruột non khó

chịu, ăn không ngon, hay

bị chuột rút, ỉa chảyThương

hàn

Salmonella typhi Vi khuẩn Đau đầu, mất năng lượng

TT Hợp chất Một sốtác động sức khỏe

1 Thuốc trừ sâu Tác động đến hệ thần kinh

tetraclorua Ung thu, làm hại gan và có thể tác động thị giác và thận

Ô nhiễm thuốc trừ sâu và phân bón hoá học

5.2.2 Ô nhiễm môi trường đất

Đất tạo nguồn các chất gây

ÔN không khí và nước, và

ngược lại là nơi chứa đựng

cuối cùng tất cả các chất thải

từ không khí và nước.

 Đất bị ô nhiễm là đất chứa những

chất độc hại đối với sinh trưởng

của con người và đối với các sinh

vật (thực vật, động vật ) mà con

người sử dụng.

 Hiểu theo nghĩa rộng thì ÔNĐ là

thay đổi chất lượng, địa hình, cảnh

quan tự nhiên của đất trái với tiện

nghi và yêu cầu sống và thẩm mỹ

5.2.2 Ô nhiễm môi trường đất

 Dầu là các hợp chất cao phân tử có thể tiêu

diệt trực tiếp hầu hết các thực vật, động vật,

sinh vật trong đất

 Dầu cản trở quá trình trao đổi chất của các

sinh vật trong đất, đất thiếu ôxy do không

tiếp xúc với không khí, các vi sinh vật trong

đất sẽ chết dần, ảnh hưởng tới tính chất của

đất và hệ sinh thái trong đất.

 Dầu xâm nhập vào đất làm thay đổi cấu

trúc, đặc tính lý học và hoá học của đất, biến

các keo hạt thành trơ không có khả năng

hấp phụ và trao đổi.

5.2.3 Ô nhiễm không khí

5.2.3.1 Khái niệm

 Ô nhiễm không khí là sự có mặt của

chất lạ hoặc sự biến đổi quan trọng

trong thành phần không khí, làm cho

nó không sạch, bụi, có mùi khó chịu,

làm giảm tầm nhìn…

 Tác nhân gây ô nhiễm không khí: các

phần tử bị thải vào không khí do kết

quả hoạt động của con người và gây

tác hại đến sức khoẻ, gây tổn thất cho

HST và vật liệu khác…

CHẤT THẢI RẮN

Chất thải dễ phân hủy Chất thải khó cháy

mét sè lo¹i ChÊt th¶i r¾n ®iÓn h×nh

 ChÊt th¶i r¾n sinh ho¹t

 ChÊt th¶i r¾n c«ng nghiÖp

 ChÊt th¶i r¾n nguy h¹i

CHẤT THẢI RẮN

ChÊt th¶i r¾n c«ng nghiÖp

tr×nh s¶n xuÊt, gia c«ng c¸c s¶n phÈm c«ng nghiÖp.

CHẤT THẢI RẮN

CHẤT THẢI RẮN

45

Khả năng lây nhiễm

Chất thải dễ cháy cháy

Chất thải nguy hại

Độc hại

Dễ nổ

Phóng xạ

CHẤT THẢI RẮN

Các phương pháp xử lý chất thải rắn

CÁC GiẢI PHÁP PHÒNG – CHỐNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Giải pháp quy hoạch

- Xem xét các điều kiện địa hình, thủy văn để

Yd, Yc là nồng độ chất ô nhiễm trước

và sau khi đi vào thiết bị xử lý

CÁC GiẢI PHÁP PHÒNG – CHỐNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Buồng lắng

Buồng lắng cấu tạo như hộp chữ nhật,

nhằm mục đích giảm vận tốc bụi trong

đó và lăng xuống dưới tác dụng của

trọng lực.

Để tăng hiệu suất, bố trí các tấm ngăn

so le để thay đổi chiều đi của bụi, một

số hạt bụi va đập vào tấm, mất quan

tình và rơi xuống

CÁC GiẢI PHÁP PHÒNG – CHỐNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Xiclon tách bụi

Thiết bị này gồm hai hình trụ lồng

nhau, hình trụ ngoài được bọc kín,

hình trụ trong hai đầu rỗng

Không khí và bụi đi vào tiếp tuyến với

bề mặt trong hình trụ ngoài, theo quán

tính (lực li tâm) sẽ bám vào bề mặt

này và rơi xuống đáy thiết bị, còn

không khí sạch đổi chiểu và theo hình

trụ bên trọng để ra ngoài

Hiệu suất lọc: 60-70%

CÁC GiẢI PHÁP PHÒNG – CHỐNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Thiết bị tĩnh điện

Nguyên tắc: Tích điện âm

cho hạt bụi, bụi sẽ mang

điện tích âm, khi bụi đi

qua bề mặt có điện tích

dương, bụi sẽ bị hút vào bề

mặt này, trung hòa điện và

rơi xuống

Thiết bị sử dụng dòng 1

chiều với điện thế cao

(50.000 V)

CÁC GiẢI PHÁP PHÒNG – CHỐNG Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Lọc bụi kiểu ướt

Hình 3.8: Buồng phun – thùng rửa khí rỗng

1- Vỏ thiết bị 2- Bộ phận hướng dòng và phân phối khí

3- Vòi phun nước 4- Tấm chắn

Nguyên tắc: Dựa vào sự tiếp xúc giữa dòng

khí mang bụi với chất lỏng Bụi trong dòng

khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài

dưới dạng cặn bụi.

Phương pháp lọc bụi bằng thiết bị lọc kiểu

ướt đơn giản nhưng hiệu quả.

-Thiết bị lọc bụi dễ chế tạo, giá thành thấp

-Có thể lọc bụi kích thước dưới 0.1µm

-Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ

ẩm cao

-Không chỉ lọc bụi mà lọc được khí độc

-Buồng phun, tháp phun: Trong đó các

chất lỏng được phun thành giọt nhỏ trong

thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí

đi qua

-Thiết bị sục khí: Khí được phân tán dưới

dạng các bong bóng đi qua lớp chất lỏng

-Thiết bị hấp thụ kiểu sủi bọt: khí đi quan

-Thiết bị hấp thụ có lớp đệm bằng

vật liệu rộng: chất lỏng được tưới trên lớp đệm rộng và chảy xuống dưới tạo ra bề mặt ướt của lớp đệm

nhiễm Trong quá trình này, chất khí được

giữ lại trên bề mặt của vật liệu

Vật liệu rắn: chât hấp phụ

Chất khí giữ lại: Chất bị hấp phụ

Quá trình hấp phụ được sủ dụng trong khử

khí độc hại và mùi trong khí thải, thu hồi các

loại hơi, khí có giá trị lẫn trong không khí và

khí thải

Đặc điểm của vật liệu hấp phụ:

-Khả năng hấp phụ cao

- Phạm vi ứng dụng rộng -Có độ bền cơ học cần thiết -Có khả năng hoàn nguyên -Giá thành rẻ

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Giai đoạn xử lý thứ cấp: bể aroten, bể phản ứng

(đông keo tụ), tháp lọc sinh học, tuyển nổi

Giai đoạn cao cấp: hấp phụ, khử trùng

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

-Song chắn rác: thu vớt rác và tạp chất

rắn lớn

-Bể lắng cát: Tách các tạp chất vô cơ như

xỉ, cát tạo điều kiện xử lý tiếp theo và xử

lý bùn cặn ổn định

-Bể lắng: tách tạp chất không hòa tan đảm

bảo cho quá trình xử lý tiếp theo

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương pháp hóa lý

-Phương pháp hấp phụ: dùng than hoạt tính,

silicagen, than ong… để khử chất ô nhiễm

Than hoạt tính

Silicagen

Zeolite Diatomite

Than gáo dừa

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương pháp trao đổi ion

-Là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hoá học

giữa ion (Phản ứng thế) trong pha lỏng (chất bẩn) và ion

trong pha rắn (nhựa trao đổi)

-Nhựa trao đổi ion còn gọi là ionit,

-Các ionit có khả năng hấp thu các ion dương gọi là

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương pháp tuyển nổi

-Nguyên tắc của phương pháp tuyển nổi là

lợi dụng sự chênh lệch giữa khối lượng riêng

của hạt và pha lỏng để tách hạt rắn ra

-Khí được sục vào trong nước thải nhằm tạo

ra các bọt khí, các bọt khí này sẽ bám vào

các hạt rắn, tạo thành tổ hợp bọt khí và chất

bẩn có khổi lượng riêng nhỏ hơn khối lượng

riêng chất lỏng Nhờ vậy các chất bẩn nổi lên

bề mặt dưới dạng bọt và được tách ra

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương pháp sinh học

Quá trình xử lý hiểu khí bao gồm 3 giai đoạn

- Oxy hóa các chất hữu cơ:

-Aerotank: Hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính Vi khuẩn dính bám lên các bông cặn

có trong nước thải và phát triển sinh khối tạo thành bông bùn có hoạt tính phân hủy chất hữu cơ Các bông bùn này được cấp khí cưỡng bức đảm bảo lượng oxy cần

VK VK

VK

CÁC GiẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Ghi chú: C 5 H 7 O 2 N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn.

Thu gom vµ ph©n lo¹i CTR

Ph©n lo¹i CTR th êng

CTR nguy h¹i

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝCHẤT THẢI RẮN