ĐẠI CƯƠNG về môi TRƯỜNG ppt _ SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG

ô nhiễm khí quyểnMục tiêu học tập Trỡnh bày về về một số các chất ô nhiễm khí quyển: nguồn gốc, nguyên tắc xử lý.. Nguồn năng lượng mớiNăng lượng hạt nhõn Cần 30 tấn nguyên liệu nhưng

Chương I ĐẠI CƯƠNG

VỀ MÔI TRƯỜNG

MỤC TIÊU HỌC TẬP

1 Trình bày được định nghĩa và phân loại môi trường.

2 Phân tích bốn đặc điểm thể hiện bản chất của hệ thống của môi trường.

3 Giải thích ba chức năng của môi trường.

Môi trường là gì?

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG

1 ĐỊNH NGHĨA

• Có nhiều định nghĩa về môi trường.

• Luật bảo vệ môi trường VN:

“môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên.”

2 MÔI TRƯỜNG SỐNG

PHÂN LOẠI MÔI TRƯỜNG

Phân loại hoá lý.

Phân loại sinh học

Phân loại theo nội dung nghiên cứu

- Các phần tử tạo nên sự cân bằng của cả hệ thống

- Khi có thay đổi bên trong, hệ sẽ thiết lập cân bằng mới

BẢN CHẤT HỆ THỐNG MÔI TRƯỜNG

3 Tính mở

4 Tính tự điều chỉnh

CHỨC NĂNG CỦA MÔI TRƯỜNG

1.Không gian sống của con người

- Dân số tăng

- Chất lượng cuộc sống đòi hỏi tăng

2 Cung cấp tài nguyên

- Tài nguyên không tái tạo được Tài nguyên không tái tạo được

3 Không gian chứa phế thải

- Phế thải chưa hoặc đã xử lý được đưa vào môi trường dưới nhiều hình thức

 Tài nguyên không tái tạo được:

sau một quá trình sử dụng.

quản lý chúng thích hợp.

TĂNG TRƯỞNG KINH TẾ VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

1 TĂNG TRƯỞNG KINH TẾ

- Đặt mục tiêu mức sống vật chất và tinh thần của dân chúng.

- Phát triển kinh tế là yếu tố cần thiết để đạt mục tiêu trên.

- Thể hiện thông qua GDP

3 QUAN HỆ PHÁT TRIỂN VÀ MÔI TRƯỜNG

• Phát triển kinh tế bằng mọi giá

Là những nước nghèo, lạc hậu:

chấp nhận hy sinh môi trường.

• Là những nước đã phát triển:

Chỉ bảo vệ môi trường, không

phát triển kinh tế.

• Phát triển cân nhắc đến yếu tố

môi trường: 1 phần giá trị thặng

dư bù đắp phát triển môi trường .

Tianying (Trung Quốc)

Số người chịu tác động: 140.000

Tác nhân gây ô nhiễm: Chì và các kim loại nặng khác Nguồn gây ô nhiễm: Hoạt động khai thác và xử lý quặng Một mỏ chì ở thành phố Tianying.

Lâm Phần (Trung Quốc)

Số người bị ảnh hưởng: Khoảng 3 triệu

Tác nhân gây ô nhiễm: Than đá và các hạt bụi siêu nhỏ Nguồn gây ô nhiễm: Các mỏ than và phương tiện cơ giới Một góc thành phố Lâm Phần.

Vapi (Ấn Độ)

Số người chịu tác động: 71.000

Tác nhân gây ô nhiễm: Hóa chất và các kim loại nặng Nguồn gây ô nhiễm: Các nhà máy công nghiệp

Kabwe (Zambia)

Số người chịu tác động: 255.000

Tác nhân gây ô nhiễm: Chì và catmi

Nguồn gây ô nhiễm: Các cơ sở khai thác và xử lý chì

Hoạt động của con người bảo vệ môi trường

CẤU TẠO KHÍ QUYỂN

OZON

1 Sự hình thành

2 Sự phân huỷ ozon

O3 + O  O2 + O2 O3 + HO * O2 + HOO * O3 + NO  NO2 + O2

hợp chất của N

Sự hình thành và phân huỷ của hợp chất NOX

HO * + N2O5 HNO3 NO2 NO3 *

NO2

+ O3

N2O NO + OH* HNO2

NO2

hợp chất của C

hợp chất của C

 1 alkan R- CH3 : R- CH3 + OH*  R - CH2* + H2O + Q (1)

quyết định tốc độ p/ư dây chuyền, tác dụng với O2 và NO tạo RCHO

ô nhiễm khí quyển

Mục tiêu học tập

Trỡnh bày về về một số các chất ô nhiễm khí quyển: nguồn gốc,

nguyên tắc xử lý.

2 Giải thích nguyên nhân và tác động của một số hiện tượng ô nhiễm môi

trường toàn cầu

3 Đề nghị một vài biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường khí quyển

Nguồn ô nhiễm khí quyển

  Nguồn thiên nhiên

Nhân tạo

 Công nghiệp CO , CO2

 Giao thông vận tải SOX , NOX



 Nông nghiệp CmHn

  Phân loại

 Ô nhiễm sơ cấp

 Ô nhiễm thứ cấp

Các chất ô nhiễm khí quyển

 1 NOX ( NO và NO2 ) 

+ O2 + O2

N2 NO NO2 > 1200 0C

Kiểm soát NOX:

hoặc hỗn hợp Ca(OH)2 + Mg(OH)2

-•Nguồn tự nhiên 67%, nhân tạo 33%

• Xử lý SOx trong khí thải

4 Khói quang hóa

Lỗ thủng tầng ozon

Dẫn xuất halogen

Tồn tại Hệ số

CFC 11 ( C Cl3 F) 65 năm 1, 0 CFC 12 ( CCl 2 F2 ) 130 năm 0, 9 Halon 1211 ( CBr Cl F2) 25 năm 3, 0 Halon 1311 ( CBr F3 ) 110 năm 7, 8 CH3 Br 1,5 năm

Phản ứng CFC với ozon

Phổ hấp thụ của CO2 và hơi nước

Biểu đồ thay đổi nhiệt độ toàn cầu năm 1880 – 2000

0F

MƯA ACID

Mưa axit (như axit nitric, axit sunfuric ) là sản phẩm của sự ô nhiễm công nghiệp:

- Lµm thay đổi thành phần nước trong các sông hồ, giết chết các loài cá và những sinh vật khác,

- Lµm h háng c«ng trình lé thiªn.

Thành phần S 2- trong các cơn mưa acid có thể ngăn cản trái đất ấm lên: vi khuẩn ăn S trong các cơn mưa acid có thể ngăn cản trái đất ấm lên: vi khuẩn ăn S 2- trong đầm tiêu thụ chất nền (hydro và axetat) trong than bùn Các vi khuẩn ở đầm lầy sản xuất ra ít khí CH

than bùn Các vi khuẩn ở đầm lầy sản xuất ra ít khí CH 4 vào khí quyển.

Nhiều thí nghiệm: phần sunphua lắng đọng có thể làm giảm quá trình sinh methane tới 30% Năm 2004, giảm lượng sinh methane từ 175 xuống còn 160 triệu tấn.

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TOÀN CẦU

Sa mạc hoá, mất rừng, phá huỷ hệ sinh thái

• Lượng mưa và gió thay đổi bất thường  thiên tai  Đói nghèo  di cư.

• Gia tăng khoảng cách giàu nghèo

• Cấu trúc XH, tập quán thay đổi

Những biện pháp giảm thiểu ô nhiễm khí quyển

1. Quy hoạch khu công nghiệp và dân cư

2. Theo dõi, kiểm soát, kiểm toán nguồn thải,

3. Xử lý chất thảI.

4. Bảo vệ môi trường tự nhiên.

5. Những chính sách hợp lý.

Một số chính sách toàn cầu

Nếu không kiểm soát, nồng độ CO2 từ 367 ppm tăng 490 hoặc 1260 ppm vào 2100.

Hiệp ước thay đổi khí hậu (185 thành viên thông qua 1992): ổn định khí nhà kính và giới hạn mức phát thải Nghị định thư Kyoto:

1008 – 2012: phát thải khí nhà kính giảm 5% so với mức phát thải năm 1990

Giới hạn mức phát thải trung hạn và dài hạn

Khó khăn thực hiện:

phát triển kinh tế, dân số tăng, nhu cầu năng lượng tăng

Nguồn năng lượng mới

Năng lượng hạt nhõn

Cần 30 tấn nguyên liệu nhưng

không dùng oxy trong không khí

Cần 2,5 triệu tấn than chuẩn/ năm

Chất thải sinh ra:

Không bụi

Không thải SOx , NOx

Cần tàu trọng tải 10000 tấn vận chuyển: 250.000 tấn xỉ than

Bụi, thải SOx , NOx Các kim loại độc Cd, Hg Một số chất phóng xạ U, Th phát tán vào KQ

Hoá học địa quyển

Mục tiêu học tập:

Trỡnh bày được cấu tạo, thành phần địa quyển

2 Phân tích hiện tượng ô nhiễm địa quyển

3 So sánh các phương pháp xử lý chất thải rắn ô nhiễm địa quyển

Nguồn gốc ô nhiễm đất

1 Do công nghiệp: nhiều chất thải rắn.

 Luyện kim, khai thác than,

 Sản xuất năng lượng: tro bụi vào khí quyển

bã lò (phần thải nóng chảy)

 Công nghiệp hóa học.

Các ngành sản xuất của công nghiệp hóa học

 Acid sulfuric từ pirit

 Acid phosphoric từ apatit

 Phân bón phosphat

2 Do nông nghiệp, sinh học.

 Pesticides dư lượng

 Phân bón trong đất

 Sinh hoạt: nhiều CTR, một số khó phân hủy.

Xử lý chất thải rắn

Phân loại chất thải rắn và chất thải nguy hiểm xử lý riêng

* Chất thải nguy hiểm là loại có 1 trong những tính chất sau:

ăn mòn, cháy nổ, tích luỹ sinh học, bền trong môi trường, gây bệnh.

Thường xử lý đặc biệt bằng nhiệt

phương pháp xử lý CTR bằng thiêu đốt

buồng đốt

∗ Rác đô thị có thể tái chế sử dụng: nhựa, phân hữu cơ

∗ - Bãi chất thải: lưu giữ ngoài trời nên đơn giản và rẻ tiền nhất nhưng chịu ảnh hưởng của thời tiết nhất

∗ Một số chất thải có thể trở nên độc hơn.

∗ - Hố chôn chất thải: Chất thải được tiền xử lý giảm độc

∗ hố chôn lấp được che chắn

Hoá học thuỷ quyển

Mục tiêu học tập

1 Trỡnh bày được một số tính chất, đặc điểm của nước tự nhiên.

2 Giải thích được vai trò của vi sinh vật

đối với các phản ứng xảy ra trong môi trường nước.

3 Đánh giá nguồn tài nguyên nước của Việt nam

Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên

1 Thành phần hóa học trong nước

 Các ion hoà tan:

 Nước biển NaCl 0,5M + MgSO4 0,05M + chất vi lượng 3,5%

 Các khí hoà tan: Chủ yếu oxy và CO2

 Các phức KL tan trong nước với:

 Hợp chất tổng hợp: EDTA, citrat, poly phosphat

 Các chất humic

humic + OH - Humic (không tan)

acid humic (không tan) phần tan

Acid fulvic (tan) +H+

 Các chất rắn: Vô cơ và Hữu cơ:

2 Thành phần sinh học trong nước

∗ Vi khuẩn (Bacteria): que, cầu, xoắn

− Thực vật, đơn bào, không màu : 0,5 - 5 mm

− Vai trò: phân huỷ chất hữu cơ để làm sạch nước

+ dị dưỡng (heterotrophic) :

3 nhóm oxy hóa chất hữu cơ

hiếu khí (aerobes), kỵ khí (anaerobes), tùy khí (facultative)

Có Clorophyl đóng vai trò quan trọng trong quang hợp

− Tự dưỡng, xử dụng các chất vô cơ để phát triển

Phản ứng nhờ vi khuẩn trong nước

1 Vi khuẩn dị dưỡng

 Hiếu khí

[ CH2O] + O2 CO2 + H2O + E

 Kỵ khí

[CH2O] + NO3- CO2 + N2 + E

[ CH2O ] + SO42- CO2 + H2S + E

[ CH2O] R  COOH + CO2 + H2O + E CH4 + CO2

CO2  + 8H+ + 8e CH4  + 2H2O + E

2 Vi khuẩn tự dưỡng

2NH4+ + 3O2 2 NO2- + 4H+ + 3H2O + E

NO2- + O2 2NO3- + E (VK Nitrobater)

3(CH2O) + 2N2 + 3H2O + 4H+ 3 CO2 + 4NH4+ (VK Rhizobium)

NH3 + 3/2 O2 H+ + NO2- + H2O (VK nitromonas)

6 Ô nhiễm môi trường nước

Mục tiêu học tập

1 Giới thiệu sự ô nhiễm nước

2 Trình bày các nguyên nhân chính làm ô nhiễm môi trường nước

3 Trình bày các chỉ tiêu chất lượng nước và ý nghĩa của nó

4 Giới thiệu một số phương pháp xử lý nước.

VII.1 Sự ô nhiễm nước

- Nước bị ô nhiễm là nước có đặc tính và tính chất khác với nước sạch thông thường.

- Dấu hiệu để nhận biết nước bị ô nhiễm + Vị khác thường của nước

+ Mùi kích thích + Sự phát triển khác thường của cỏ dại trong nước + Dầu, mỡ nổi trên mặt nước

VII.2 Nguyên nhân gây ra ô nhiễm n ớc.

- Các loại n ớc thải đ ợc thải trực tiếp vào nguồn

n ớc gây ra ô nhiễm nguồn n ớc Chúng xuất phát từ nhiều nguồn

+ Sinh hoạt của các khu dân c + Từ các hoạt động dịch vụ đô thị.

+ Sản xuất chế biến và các nghành công nghiệp, khu công nghiệp, chế xuất.

N ớc thải không đ ợc xử lý, đi vào sông, hồ, đổ ra biển

gây ra ô nhiễm nguồn n ớc.

- Chất gây ô nhiễm nước được phân chia thành hai nhóm chính:

* Các hợp chất vô cơ gây ô nhiễm

+ Các loại phân bón hóa học.

+ Khoáng acid.

+ Kim loại vi lượng

Các thông số cơ bản đánh giá

chất lượng nước

Thông số hóa học đ lượng)

 DO

 Đặc điểm Xác định Phương pháp Winkler: Alcali – Iodid

 BOD

 Các điều kiện : + không có chất độc ức chế VK, + đủ dinh dưỡng cần VK phát triển + nếu cần đưa thêm VK vào mẫu.

 ý nghĩa: đánh giá mức độ nhiễm bẩn chất HC

TCVN BOD < 4 mg/ l nước mặt  20 mg/l nước thải công nghiệp A

∗ COD : oxy hóa lượng chất hữu cơ trong nước

∗  Xác định

∗ CnHaObNc + [O] + H+ n CO2 + H2O + NH4+

∗  ý nghĩa: Tỷ số COD/ BOD5 càng lớn thì có nhiều chất hữu cơ không phân huỷ vi sinh được.

∗ COD (TCVN) < 10 mg/ l nước mặt

∗ < 50 mg/l nước thải công nghiệp < 50 mg/l nước thải công nghiệp

∗ Sắt và mangan

− Fe và Mn trong môi trường

Nước ngầm có Fe2+ và Mn2+ do điều kiện yếm khí 4Fe(OH)3 ↓ + 8H+ VK 4Fe2+ + O2 + 10H2O

6MnO2 + 12H+ VK Mn2+ + 3O2 + 6H2O

− Xác định

+ Với Fe3+, tạo phức màu với o phenantrolin + Với Fe3+, tạo phức màu với o phenantrolin

+ Với Mn2+ oxy hóa thành MnO4- bằng

S2O82-Thông số vi sinh

Nước mặt : coliform 5000 MPN / 100 ml Nước ngầm : coliform 3 MPN/ 100ml Fecal coli : không

Một số kỹ thuật xử lý nước tự nhiên

Định lượng một số thành phần,

Đánh giá sơ bộ chất lượng nước

 lựa chọn biện pháp thích hợp kỹ thuật và kinh phí

1 Đông tụ, keo tụ

Đặc điểm phương pháp:

Có 4 phương pháp để làm keo tụ nước :

- thêm các ion dương không hydrat hóa vào nước,

- hấp phụ ion hydrat hóa,

- thêm hạt keo hydroxyd Al và Fe để tạo keo,

- thêm phèn tạo chuỗi tăng kích thước bông cặn.

• Phèn nhôm hoặc phèn sắt được sử dụng nhiều:hiệu quả tương đối và chi phí ít

• Phèn nhôm Al2(SO4)3 14H2O: thuỷ phân tạo Al2O3.nH2O

• Phèn sắt tạo tủa Fe(OH)3 Các bông tủa này hấp phụ các hạt lơ lửng, lắng xuống Phèn sắt tạo tủa Fe(OH)3 Các bông tủa này hấp phụ các hạt lơ lửng, lắng xuống.

• Yêú tố quyết định hiệu suất quá trình là pH:

• phèn nhôm: pH 5-9 do tính chất lưỡng tính của Al

• phèn sắt: pH > 10.

• Sử dụng thêm các chất trợ keo tụ nguồn gốc thực vật

2 Lọc nước

Nguyên tắc: giữ các hạt lơ lửng trong nước nhờ lớp vật liệu xốp (cát vàng, than antraxit ) và cho nước thấm qua

Có 2 cách lọc nước: được phân loại theo tốc độ lọc.

- Lọc nhanh: kích thước hạt vật liệu lớn

tốc độ dòng 1,5.10-3 m/ s.

Thường xử lý sơ bộ hoặc xử lý nước ít ô nhiễm.

Thời gian vận hành nhanh, ít tốn kém

- Lọc chậm : lớp vật liệu mịn

tốc độ dòng chậm 0,15 10-3 m/s

áp dụng: qui mô nhỏ trong hộ gia đỡnh

hoặc làm sạch thứ cấp mức độ công nghiệp Đầu tư nhiều hơn, mất nhiều thời gian hơn, chất lượng nước tốt hơn.

Lọc: đơn giản, dễ áp dụng Cần rửa lọc

3 Làm mềm kết hợp làm ngọt nước

• Nguyên tắc làm mềm nước: loại muối Ca và Mg ra khỏi nước

• - Tạo tủa với CO32- bằng Na2CO3 rồi loại đi

• - Phạm vi sử dụng: - Phạm vi sử dụng:

• Kết hợp với làm ngọt nước: loại muối khỏi nước:

• - Trao đổi ion: lần lượt qua cột cationit và anionit loại ion muối Ion muối sẽ trao đổi và bị giữ lại trong cột.

• - Thẩm thấu ngược: nhờ áp lực vào dung dịch lớn hơn áp suất thẩm thấu qua màng bán thấm.

• - Điện thẩm tích: tác dụng của điện trường làm các ion muối trong nước di chuyển về điện cực trái dấu.

• Phạm vi ứng dụng: hẹp, có giá thành cao.

4 Loại Sắt và mangan

• Nguyên tắc: Sắt và Mangan (II) dạng hoà tan được kết tủa và tách khỏi nước

• Kỹ thuật xử lý Hai phương pháp cho nước ngầm:

• - Làm thoáng tự nhiên: tăng bề mặt tiếp xúc của nước với không khí

• Fe2+ + O2  Fe(OH)3 

• Mn2+ + O2  MnO2 

• - Oxy hóa bằng khí clor

• 2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O 

• 2Fe(OH)3  + CaCl2 + 6H+ +

6HCO3-• Nước phục vụ CN : Fe < 0,3 mg/ l , Mn < 0,05 mg/l

• Nước uống : Fe < 0,1 mg/l

5 Xử lý nước bằng phương pháp sinh học

• Nguyên tắc: phân huỷ các hợp chất hữu cơ nhờ hoạt động của các VSV

6 Khử trùng

Nguyên tắc: Loại bỏ hoặc tiêu diệt vi sinh khỏi nước

Có 2 loại tác nhân khử trùng: vật lý và hoá học

6.1 Tác nhân vật lý: nhiệt độ, tia UV, màng lọc d = 0,2 mm

 Chiếu tia UV

VK + tia UV  acid nucleic của VK bị biến đổi

Vùng UV diệt VK mạnh nhất 200 - 280 nm

- Hiệu suất phụ thuộc: độ đục, màu của nước và đặc điểm VK

- Thiết bị: đèn thuỷ ngân chân không

Thiết bị cải tién

∗ Khử trùng bằng vi lọc

- Nguyên tắc: giống như lọc nhưng đường kính lỗ lọc từ 0,2-0,3 µ m

- Thiết bị: nến lọc (từ diatomit, đất sét,phụ gia) Sau khi thiêu kết có độ xốp cao, các mao quản có kích thước < VK

Một nến có thể lọc đến 50 m3 nước, vệ sinh định kỳ, nước đầu vào

sạch

Ưu điểm

- Tính linh hoạt cao

- Thành phần khoáng của nước không đổi

- Giá thành thấp

Nhược điểm

- Nước dễ nhiểm khuẩn trở lại khi lưu giữ lâu

- Chỉ thích hợp với qui mô nhỏ.

Cl+ phản ứng với enzym của VK làm mất khả năng oxy hóa

glucose, gây hiện tượng phát triển mất cân bằng của VK

- Hiệu quả phụ thuộc: tốc độ khuyếch tán qua màng tế bào VK, Bản chất tiểu phân (HOCl, OCl- , Cloramin) ,

Nồng độ chất khử trùng

Thời gian tiếp xúc

Nhiệt độ và pH

Chủng loại vi khuẩn