Xây dựng quy trình lấy mẫu không khí xung quanh từ việc đốt sinh khối
Post on 02-Jul-2015
592 Views
Preview:
Transcript
XÂY DỰNG QUY TRÌNH LẤY MẪU KHÔNG KHÍ
XUNG QUANH TỪ VIỆC ĐỐT SINH KHỐI
GVGD: Nguyễn Văn Đông
Nhóm thực hiện: XTVN
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I. TỔNG QUAN VỀ ĐỐT SINH KHỐI VÀ VỊ TRÍ
NGHIÊN CỨU
1.Giới thiệu về đốt sinh khối
2. Các sản phẩm sinh ra từ quá trình đốt
cháy sinh khối
3. Ảnh hưởng đến sức khỏe
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
XÂY DỰNG QUY TRÌNH LẤY MẪU KHÔNG
KHÍ XUNG QUANH Ở HUYỆN CHÂU THÀNH,
TỈNH TIỀN GIANG.
III.1. Sơ lược huyện Châu Thành, tỉnh Tiền
Giang:
III.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến lấy mẫu khí:
III.3. Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh:
43
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
III.3.1. ĐẶC ĐIỂM, VỊ TRÍ VÀ NỘI DUNG QUAN
TRẮC:
III.3.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN
TRẮC:
VI: BẢO QUẢN MẪU
I. GiỚI THIỆU CHUNG
I.1. Giới thiệu về biomass:
•Sinh khối là các phế phẩm
từ nông nghiệp (rơm, rạ, bã
mía, vỏ, xơ bắp)
•Phế phẩm lâm nghiệp (lá
khô, vụn gỗ…)
•Giấy vụn
•Khí metan từ các bãi chôn
lấp
•Phân từ các trại chăn nuôi
gia súc và gia cầm.
I. GIỚI THIỆU CHUNG
I.2. Sản phẩm sinh ra từ quá trình đốt biomass
•Hợp chất dễ bay hơi ,
• Hợp chất thơm đa vòng (PAH);
•Dibenzo-p-dioxin clo hóa(PCDDs)
• Dibenzofuran clo hóa (PCDFs) là các dẫn xuất của
dioxin
• Các hợp chất cacbon dạng khí, ví dụ như: CO, CH4,
C2H4, HCN,HCO2H,CH3CO2H, khói với số lượng lớn
có chứa bụi (PM2.5, PM10).
I. GiỚI THIỆU CHUNG
I.3. Ảnh hưởng đến sức khỏe:
•Khói từ sinh khối cháy là đặc biệt nguy hiểm vì
hầu hết các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 micron
(PM10) và có thể dễ dàng đi sâu vào phổi.
•PM10 làm tăng mức độ của vấn đề hô hấp và tim.
•Các hợp chất hữu cơ đa vòng và các hợp chất hữu
cơ dễ bay hơn có thể là tiềm ẩn gây ung thư.
•Gia tăng bệnh hen suyễn và bệnh về đường hô hấp
khác và suy giảm chức năng phổi ở trẻ em tiếp xúc
với khói do đốt cháy gỗ.
II- XÂY DỰNG QUY TRÌNH LẤY MẪU KHÔNG
KHÍ XUNG QUANH Ở HUYỆN CHÂU THÀNH,
TỈNH TIỀN GIANG.
II.1. Sơ lược huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang:
Huyện Châu Thành nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh Tiền
Giang.
Vùng nam Quốc lộ 1A giáp với sông Tiền. Vùng này
cũng là nơi tập trung dân cư đông đúc
Vùng bắc Quốc lộ 1A là vùng lúa, dân cư thưa thớt hơn.
Huyện có địa hình tương đối phức tạp, thấp dần từ nam
đến bắc, từ đông sang tây xen kẽ những giồng cát gò
cao và những vùng trũng.
Diện tích tự nhiên là 225,7 km2.
II.1. Sơ lược huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang:
•Huyện Châu Thành nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh Tiền
Giang.
•Vùng nam Quốc lộ 1A giáp với sông Tiền. Vùng này
cũng là nơi tập trung dân cư đông đúc
•Vùng bắc Quốc lộ 1A là vùng lúa, dân cư thưa thớt hơn.
•Huyện có địa hình tương đối phức tạp, thấp dần từ nam
đến bắc, từ đông sang tây xen kẽ những giồng cát gò cao
và những vùng trũng.
•Diện tích tự nhiên là 225,7 km2.
II.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khuếch tán chất ô
nhiễm trong môi trường không khí: Ảnh hưởng của các
yếu tố khí tượng:
- gió
- nhiệt độ và hiện
tượng nghịch đảo nhiệt
- độ ẩm, mưa, sương
mù
- địa hình
- nhà cửa và các loại
công trình.
II.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khuếch tán
chất ô nhiễm trong môi trường không khí:
Minh họa của các chất ô nhiễm bị giữ lại trong hiện
tượng nghịch nhiệt
II.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khuếch tán
chất ô nhiễm trong môi trường không khí:
Hình ảnh của luồng khói trên địa hình có đối núi
II.3. QUY TRÌNH LẨY MẪU KHÔNG KHÍ
XUNG QUANH: 1. Các thông số
quan trắc
Yếu tố khí hậu:
- Nhiệt độ
không khí
- Độ ẩm
- Áp suất khí
quyển
- Gió ( hướng
và tốc độ gió)
Thông số trong môi trường không khí:
- Bụi tổng
- Bụi PM10, PM2.5
- CH4, CO, NOx, SO2...
- Hợp chất dễ bay hơi và các
hợp chất cacbon dạng khí như: CO,
CH4, C2H4, HCN, HCO2H, CH3CO2H.
- Các PAHs, dibenzo-p-dioxin
clo hóa(PCDDs), và dibenzofuran clo
hóa (PCDFs) là các dẫn xuất của
dioxin.
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
2.Vị trí lấy mẫu
Tính chất nguồn:
Nguồn tĩnh: đốt
sinh khối do
người dân tự phát
Nguồn động: các
phưong tiện giao
thông trên đường
quốc lộ
Đặc tính của đối
tượng tiếp nhận:
mật độ dân số
khá đông , nên
việc đốt sinh khối
sẽ ảnh hưởng
nghiêm trọng lên
con người.
Yếu tố
khuếch tán:
khí tượng, địa
hình, công
trình, nhà cửa
..cũng đã đề
cập ở trên.
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
Vị trí lấy mẫu:
Vị trí chính xác lại còn phụ thuộc vào các yếu tố vi mô như:
•Nơi cất giữ các thiết bị đo đạc
•Nơi để thiết bị hoạt động
•Dự phòng: phải có điện để vận hành, cần có dòng
nước chảy hoặc cần phải kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ..
•Những phiền phức đối với môi trường: có một số
bơm gây ồn ào, các thiết bị quan trắc khí thải ta các
tạp chất gây ô nhiễm..
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
Xây dựng mạng lưới ô vuông . Kích thước mỗi ô
lưới phụ thuộc vào thời gian tồn lưu của các chất
khí trong khí quyển cũng như khả năng lắng đọng
của bụi khi đốt cháy sinh khối.
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
Khi đốt cháy sinh khối một lượng bụi sinh ra rất lớn
nên nhóm chú trọng về bụi:
Bụi là tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ, tồn
tại lâu trong không khí dưới dạng bụi lơ lững , bụi
lắng và các hệ khí dung nhiều pha :hơi, khói, mù.
Bụi lơ lững có kích thước từ 0.001-10µm, rơi
xuống đất với vận tốc theo định luật Stock.
Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10µm, thường
rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ
tăng dần (bụi rơi có gia tốc)
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
Sự lắng đọng của bụi trong quá trình khuếch tán
khí thải:
Đối với bụi nhẹ lơ lững, một cách gần đúng để xem
vận tốc rơi của chúng dưới tác dụng trọng lực là
không đáng kể và mức độ khuếch tán của chúng gần
như khí. Đối với bụi có thành phần hạt khác nhau, >
20µm là đáng kể nên chúng sẽ lắng đọng nhanh
xuống mặt đất xuôi theo chiều gió.
Các chất ô nhiễm khí sinh ra sẽ thải vào khí
quyển. Dưới các tác động các chất ô nhiễm sẽ bị
biến đổi thông qua bốn cơ chế chính:
1.Các phản ứng hóa học: phản ứng nhiệt trong pha
khí, quang hóa trong không khí, phản ứng nhiệt
trong pha lỏng, phản ứng xảy ra trên bề mặt hạt
2.Quá trình sa lắng khô
Tốc độ sa lắng khô: V= 1/ rt
rt: trở lực tổng cộng (S/cm hoặc S/m)
Có 4 phương pháp chính để đo tốc độ sa lắng khô:
phương pháp gradient nồng độ,phương pháp đánh
dấu, pp cân bằng khối lượng và pp tương quan xoắn.
3.Quá trình sa lắng ướt: đo đạc chất ô nhiễm sa lắngướt thực hiện bằng cách lấy mẫu và phân tích nướcmưa.Thiết bị thu mẫu là 1 cái chai và phễu đặt ở nơithoáng khí cách xa cây cối và nhà cửa trên độ cao1m.
Phân tán chất ô nhiễm trong khí quyển:
Yếu tố ảnh hưởng đên quá trình phân tán:
1.Yếu tố về nguồn: tải lượng chất ô nhiễm, tốc độkhí thải, nhiệt độ khí thải
Những cơ chế này xác định thời gian lưu chất ô nhiễm trong khí quyển, bản chất của khí thải
2.Yếu tố về khí tượng thủy văn
3.Yếu tố về địa hình
Một số công thức tính toán khuếch tán:
Công thức của Bosanquet
Công thức Pearson
Công thức Sutton
Hoặc xác định sự phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo
luật phân phối chuấn Gasss
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
4.Tần suất và thời gian thu mẫu
•Thời gian quan trắc được đặt ra tùy thuộc vào mục
đích của vấn đề quan trắc.
+Xác định mức độ ô nhiễm không khí
trong thời điểm hiện tại: thời gian quan trắc
1, 2 ngày hoặc 1 tuần
+Nếu đánh giá, theo sát và dự báo ô nhiễm
trong tương lai thì thời gian quan trắc lâu
hơn: 1 tháng, 2 tháng , nữa năm hoặc 1
năm..
V. Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
4. Tần suất và thời gian thu mẫu
+Chỉ có đo đạc dài hạn mới có thể diễn giải được
mối tương quan giữa nguồn thải và chất lượng
không khí khi đánh giá ô nhiễm không khí đến hệ
chịu tác động ô nhiễm, ví dụ như sức khỏe cộng
đồng.
+Thời gian tối thiểu để có những số liệu cơ bản có
thể đánh giá chất lượng không khí phải là một
năm với một chương trình đo liên tục.
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
4.Tần suất và thời gian thu mẫu
Lấy mẫu các thông số môi trường trong một ngày đêm liên
tục 24h, cách 2h đo 1 lần tổng cộng 12 lần đo.
Nếu hạn hẹp về kinh phí và nhân lực thì ban đêm có thể
cách 3h lấy mẫu 1 lần, trong trường hợp này ta có 10 lần
đo.
Nếu kinh phí ít hơn hoặc do thời tiết không thuận
lợi thì đo từ 6h sáng đến 22h, tức 8 lần đo 1ngày.
Song song với việc lấy mẫu cần đo được các thông số khí
tượng. Tần suất đo là mỗi giờ 1 lần, việc đo đạc được thực
hiện theo đúng chỉ dẫn của hướng đẫn máy đo. Ghi các số
liệu quan trắc vào nhật ký lấy mẫu.
II.3Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh
4.Tần suất và thời gian thu mẫu
Nếu hạn hẹp về kinh phí và các thiết bị quan trắc khí
tượng thường không có sẵn nên các quan trắc viên
thường sử dụng các số liệu của trạm khí tượng gần nhất
II.3.Quy trình lấy mẫu không khí xung quanh5. Tiêu chuẩn sử dụng để đánh giá ô nhiễm
TCVN 5938:2005 Chấtlượng không khí- Nồng độ tối đa
cho phép củamột số chất
QCVN 05:2009/ BTNMT Quychuẩn kỹ thuật
quốc gia về chấtlượng không khí
xung quanh.
QCVN 06:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về một số chất
độc hại trong không khí
xung quanh.
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu:
Các thiết bị lấy mẫu cần được chế tạo phù hợp với
các đặc điểm sau:
Khoảng
thời gian
lấy mẫu:
Lưu lượng
không khí
trong khi
lấy mẫu
Các máy
lấy mẫu khí
phải được
trang bị bộ
phận đo thể
tích mẫu
Một kênh lấy
mẫu hoặc
nhiều kênh
lấy mẫu: Có
khả năng thay
đổi lưu lượng
không khí
trong mỗi
kênh riêng
biệt.
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu:Lấy mẫu các chất
hạt
Lấy mẫu bụi
lơ lửng
•Phổ biến
nhất là
phương
pháp màng
lọc.
•Thiết bị
High –
Volume
Giấy lọc
loại phin lọc
màng làm từ
vật liệu sợi
xenluloza
loại kia làm
bằng vật liệu
sợi thủy tinh
Bơm hút lấy
mẫu bụi
III. THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu:
Lấy mẫu các chất khí và hơi
Loại 1:
Lấy mẫu
tức thời
sử dụng
bình đã
hút hết
không
khí
Loại 2:
Lấy mẫu
bằng tay
gồm bơm
hút chân
không và
bộ phận
thu mẫu.
Loại 3: Lấy mẫu
tự động
là các thiết bị có
thể lấy mẫu tự
động theo trình
tự.
Thiết bị bao gồm
bơm hút chân
không và chương
trình do người sử
dụng đặt chế độ
thời gian và lưu
lượng khí không
khí cho lấy mẫu.
Loại 4: Lấy
mẫu tự động
và phân tích
liên tục
là các thiết bị
lấy mẫu hiện
đại sử dụng
các phương
pháp vật lý
để phân tích
hóa học,
phát quang
hóa học
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu:
Thiết bị sử dụng trong giám sát môi trường không khí hiện
nay: Theo TCVN hiện nay các dạng đo đạc được xác định như
sau:
Đo đạc liên tục trực tiếp các chất ô nhiễm môi trường
thông thường như bụi lơ lửng (TSP), các chất khí như
SO2, NOx, CO…
Đo đạc các chất ô nhiễm có độc tính đặc thù đòi hỏi hệ thống phân
tích phức tạp, đó là hệ thống AAS (hệ thống quang phổ hấp thụ
nguyên tử) dùng để định lượng kim lọai nặng và sắc khí hoặc khối
phổ (thông thường dùng ghép nối với khối phổ gọi là sắc ký – khối
phổ (GC-MS), hoặc sắc ký lỏng – khối phổ (LC-MS) dùng để phân
tích độc chất.
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu:
Thiết bị xách tay
Ưu điểm gọn nhẹ mà vẫn mang hiệu quả và tính khoahọc.
Muốn lắp đặt một chương trình giám sát chất lượngkhông khí (hệ thống mạng lưới điểm đo) người ta bắtbuộc phải tiến hành một khảo sát mang tính khả thi cácđiểm đo dự kiến.
Trong trường hợp này nếu không sử dụng các thiết bịxách tay thì sẽ không có kết quả tốt.
Mặt khác trong một mạng lưới điểm đo cố định, người tasẽ tiến hành các cuộc đo đạc định kỳ nhằm bổ sung sốliệu, lúc này vai trò các thiết bị xách tay là rất quan trọng.
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu
Hợp chất hữu cơ bay hơi
•Một số hóa chất dễ bay hơi có thể được ion hóa sử
dụng năng lượng ánh sáng
•Sự ion hóa này dựa trên việc tạo ra các tính điện
nguyên tử hay phân tử và dòng chảy của các hạt
mang điện tích cực đối với một điện cực.
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu
PID là một công cụ sàng lọc được sử dụng để đo nhiều loại
hữu cơ và một số hợp chất vô cơ.
Giới hạn phát hiện của PID cho hầu hết các chất gây ô nhiễm
dễ bay hơi là khoảng 0,1 ppm.
Các công cụ có một đầu dò cầm tay
III.THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu
Những PID mới hơn có độ nhạy xuống hàng 1 phần tỉ.
Những dụng cụ sử dụng năng lượng ion hóa đèn rất
cao.
III.THIẾT BỊ QUAN TRẮC:
1.Dụng cụ lấy mẫu
Ozone
Các đầu dò ozon kế sử dụng 1 cảm biến bán dẫn màng
mỏng. các bản platin mỏng được hình thành trên bề mặt của
một bản nhôm. Tấm phim bạch kim điện cực mỏng được
hình thành ở phía bên kia, và một màng bán dẫn mỏng được
hình thành trên bạch kim điện cực bằng cách lắng đọng hơi
Phạm vi đo của các dụng cụ là 0,01-9,5 ppm ozone trong
không khí.
III.THIẾT BỊ QUAN TRẮC:
2.Kỹ thuật thu mẫu
Chất ô nhiễm do đốt sinh khối là nguồn gây ra tại mặt đất, nên
thu mẫu tại những điểm cuối gió.
Khi thu mẫu phải để đầu Impinger quay về hướng gió tới để giảm
nhẹ sức hút của máy hút khí.
Chiều cao thu mẫu cách mặt đất 1.5m đó là tầm hít thở trung
bình của con người.
Tốc độ hút phải theo quy định của phương pháp , nếu tốc độ hút
lớn chất ô nhiễm không hấp thu hoàn toàn mà thất thoát theo
dòng khí ra ngoài Impinger, gây sai số âm cho kết quả.
Máy lấy khí độc thường là các bơm hút có lưu lượng nhỏ 0.5-5
l/phút. Máy lấy bụi tổng số phải có lưu lượng lớn đến 20-30 l/
phút.
III.THIẾT BỊ QUAN TRẮC:
3. Bảo quản mẫu:
Các phức chọn lọc trong quá trình thu mẫu thường chịu tác
động mạnh của tia tử ngoại từ ánh sáng mặt trời làm phân
hủy, gây sai số. Tốt nhât nên bọc đen Impinger trong quá
trình thu mẫu.
Sau khi kết thúc thu mẫu, các khí phải được bảo quản
trong bình lạnh có nhiệt độ 50C để cố định các phức chất
tạo mẫu tại hiện trường và vận chuyển nhanh về phòng thí
nghiệm. Mẫu Ozone phải được phân tích tại chỗ càng
nhanh càng tốt ngay sau khi lấy.
III.THIẾT BỊ QUAN TRẮC:
3. Bảo quản mẫu:
Mẫu bụi đựng trong bao kép bằng giấy can kỹ thuật có thểbảo quản dễ dàng và lâu dài ở điều kiện bình thường, nhưngkhông nên để quá 3 ngày
Khi lấy mẫu bằng ống hấp thụ, lấy mẫu xong rót mẫu vào lọthủy tinh có nút nhám hoặc ống nghiệm có nút chắc chắn, đặt trong giá đỡ cho vào bình lạnh vận chuyển ngay về,nếuchưa phân tích kịp thì phải đặt trong ngăn mát tủ lạnh vàphải phân tích trong vòng 24 giờ.
Khi bảo quản mẫu phải tuân theo việc cho thêm các chấtbảo quản theo quy định.
top related