Giáo trình Môi trường trong xây dựng

Nội dung text: Giáo trình Môi trường trong xây dựng

1. BÀI GIẢNG MÔI TRƯỜNG TRONG XÂY DỰNG - Số tiết: 30 tiết - Lý thuyết:30 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, các nhu cầu về khai thác tài nguyên thiên nhiên, sử dụng năng lượng ngày càng tăng. Sự phát triển kinh tế xã hội với sự xuất hiện hàng loạt nhà máy xí nghiệp, các công trình xây dựng đã tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái, môi trường xung quanh cũng như điều kiện sống của con người. Tài nguyên có xu thế cạn kiện dần, ô nhiễm môi trường tăng lên. Vì vậy vấn đề BVMT và phát triển bền vững đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhân loại. Xây dựng cơ bản bao gồm xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp, các công trình giao thông, thủy lợi, hệ thống hạ tầng cơ sở, sản xuất vật liệu xây dựng là một trong những hoạt động kinh tế xã hội tác động mạnh mẽ nhất đối với môi trường và nguồn tài nguyên. Việc xây dựng các công trình lớn trọng điểm Quốc gia như nhà máy thủy điện Sơn La, các nhà máy xi măng Nghi Sơn, Hà Tiên, cảng Cái Lân, khu công nghiệp chế biến dầu Dung Quất đã và sẽ gây suy thoái môi trường ở một phạm vi lớn nếu như không có sự hiểu biết và biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu tác động tiêu cực này. Do vậy ngay từ khi các dự án xây dựng cơ bản chưa triển khai thì đã cần phải có những đánh giá các tác động đến môi trường khi dự án đi vào hoạt động và trong quá trình thi công các công trình xây dựng, việc BVMT là rất quan trọng, điều đó yêu cầu người kỹ sư xây dựng phải có những kiến thức nhất định về công tác quản lý môi trường và công nghệ môi trường để ứng dụng nó vào công việc hàng ngày trong việc BVMT. Mục tiêu của môn học: trang bị cho sinh viên những kiến thức về các tác động đến môi trường có thể xảy ra trong quá trình thi công các công trình xây dựng và các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu các tác động đó. Đồng thời 1
2. môn học còn cung cấp một số biện pháp khắc phục, xử lý các chất ô nhiễm khi thi công các công trình và công trình đi vào hoạt động. Nội dung của môn học: - Chương 1. Một số vấn đề chung về môi trường - Chương 2. Quản lý môi trường trong xây dựng - Chương 3. Bảo vệ môi trường không khí - Chương 4. Bảo vệ môi trường nước - Chương 5. Bảo vệ môi trường đất, cảnh quan - Chương 6. Quản lý chất thải rắn 2
3. Chương 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG (Tổng số tiết: 5) 1.1. Khái niệm môi trường Môi trường là gì? Thuật ngữ môi trường có thể được dùng trong rất nhiều các trường hợp khác nhau như môi trường kinh tế, môi trường vật lý, môi trường pháp lý, Tất cả các thuật ngữ trên đều có điểm chung là: "là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện nào đó". Như vậy bất cứ một sự vật hiện tượng nào cũng tồn tại trong một môi trường của nó. Tuy nhiên môi trường, cái mà loài người hiện nay đang phải đối mặt và nghiên cứu bảo vệ nó là môi trường sống bao quang con người, nó được định nghĩa như sau: Môi trường sống: (living environment) là tổng hợp các điều kiện vật lý, hoá học, sinh học, xã hội bao quanh con người và có ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và toàn bộ cộng đồng người Theo luật BVMT 2005: Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật. Theo ngành Khoa học môi trường: Môi trường là tập hợp tất cả các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng đến con người và tâc động qua lại với các hoạt động sống của con người như: không khí, đất, nước, sinh vật, xã hội loài người v.v Như vậy môi trường sống bao gồm các thành phần: - Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố vật lý, hoá học, sinh học tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người (đất, nước, không khí, sinh vật) - Môi trường xã hội: là tổng thể các mối quan hệ giữa người với người tạo lên sự trở ngại hoặc thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người - Môi trường nhân tạo: là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người. 3
4. 1.2. Các chức năng cơ bản của môi trường 1.2.1. Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật Trong cuộc sống hằng ngày, mỗi người cần một không gian nhất định để phục vụ cho các hoạt động sống như: nhà ở, nơi nghỉ, đất để sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, kho tàng, bến cảng, trung bình mỗi người cần khoảng 4 m3 không khí sạch để thở; 2,5 lít nước để uống, một lượng lương thực thực phẩm tương ứng với 2000-2400 calo. Như vậy chức năng này đòi hỏi môi trường phải có một không gian thích hợp cho mỗi con người. Ví dụ phải có bao nhiêu m2, hecta hay km2 cho mỗi người. Không gian này lại đòi hỏi phải đạt những tiêu chuẩn nhất định về các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, cảnh quan và xã hội. Tuy nhiên diện tích không gian sống bình quân trên Trái đất của con người ngày càng bị thu hẹp. Yêu cầu về không gian sống của con người thay đổi theo trình độ khoa học và công nghệ. Trình độ khoa học công nghệ phát triển càng cao thì nhu cầu không gian sản xuất càng giảm. Như vậy chức năng này có thể chia nhỏ thành các chức năng như sau: - Chức năng xây dựng: cung cấp mặt bằng và nền móng cho các đô thị, khu công nghiệp, kiến trúc hạ tầng và nông thôn. - Chức năng vận tải: cung cấp mặt bằng, khoảng không gian và nền móng cho giao thông đường thủy, đường bộ và hàng không - Chức năng sản xuất: cung cấp mặt bằng để sản xuất nông-lâm-ngư nghiệp; - Chức năng giải trí của con người: cung cấp 1.2.2. Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cho con người Trong hoạt động sống con người phải liên tục sản xuất để tạo ra của cải vật chất phục vụ nhu cầu của mình. Có thể nói hầu như tất các các dạng vật chất đầu vào đều có nguồn gốc từ tự nhiên như tài nguyên rừng, khoáng sản, đất, nước, không khí, 1.2.3. Môi trường là nơi chứa đựng và đồng hóa chất thải Trong quá trình sản xuất, sinh hoạt của con người luân tạo ra một lượng chất thải, có thể nói càng ngày lượng chất thải đó thải ra càng nhiều. Nơi chứa 4
5. đựng các loại chất thải đó chính là các thành phần của môi trường tự nhiên như môi trường nước (ao, hồ, sông suối, biển) hoặc đất hoặc không khí. Trong các thành phần môi trường đó luân luân chứa các loại vi sinh vật, chính các vi sinh vật đó lại có khả năng phân hủy các chất thải thành các dạng vật chất ít hoặc không gây ô nhiễm. Đó chính là khả năng tự làm sạch của môi trường. Tuy nhiên khả năng tự làm sạch đó chỉ trong một giới hạn nhất định 1.2.4. Môi trường là nơi ghi chép lịch sử loài người - Cung cấp sự ghi chép và lưu giữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hóa và lịch sử sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hóa của loài người - Môi trường là nơi giảm nhẹ tác động của thiên tai đối với con người và sinh vật 1.3. Ô nhiễm môi trường 1.3.1. Khái niệm Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi thành phần và tính chất của môi trường, có hại cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. Theo luật BVMT 2005: Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật. Nhận biết ô nhiễm môi trường: - Bằng trực quan: căn cứ màu sắc bất thường của môi trường (nước), bụi, - Bằng cảm quan: khó chịu - Bằng các sinh vật chỉ thị: sự biến mất của các loài sinh vật nhạy cảm với môi trường, hoặc sự thay đổi bất thường về tập tính của chúng. Ba cách trên mang tính định tính, để có cơ sở pháp lý để kết luận môi trường bị ô nhiễm bởi một yếu tố nào đó phải dựa vào thanh tiêu chuẩn của Nhà nước ban hành (quy chuẩn môi trường). Nếu một thông số môi trường nào đó sau khi đo đạc, phân tích bằng các phương pháp tiêu chuẩn mà vi phạm thanh tiêu chuẩn quy định thì được kết luận môi trường bị ô nhiễm bởi thông số đó: Ví dụ: tại khu dân cư người ta tiến hành đo đạc và phân tích hàm lượng khí 3 SO2 trong không khí thấy giá trị của nó là 0,5 mg/m . Theo QCVN 05:2009 5
6. của BTNMT thì giới hạn tối đa cho phép của thông số này là 0,3 mg/m 3. Như vậy không khí khu dân cư đã bị ô nhiễm khí SO2. 1.3.4. Nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường a, Nguồn gốc tự nhiên Do các hiện tượng tự nhiên gây ra như hiện tượng cháy rừng (do nguyên nhân tự nhiên), lũ lụt, bão táp, núi lửa, sự phân hủy xác động thực vật tạo ra các khí gây ô nhiễm, các hiện tượng mặn hóa, phèn hóa, Nhìn chung các nguyên nhân trên xảy ra một cách không thường xuyên tuy nhiên nếu xảy ra tùy theo mức độ có thể gây ô nhiễm môi trường trên một diện rộng tác động sâu sắc đến đời sống con người và sinh vật, có thể tạo ra các rủi ro môi trường. Ví dụ hiện tượng cháy rừng ở Inđônêxia năm 1997 đã tạo ra một lượng khói bụi khổng lồ ảnh hưởng tới cả Miền Nam Việt Nam hoặc như hiện tượng núi phun sẽ tạo ra một lượng khói bụi, nhiệt độ ảnh hưởng trên một diện rộng với bán kính nhiều km. b, Nguồn gốc nhân tạo Đây là nguồn gây ô nhiễm thường xuyên, liên tục và ngày càng phát triển. Nó đã và đang diễn ra ở khắp nơi với xu thế ngày càng tăng, đặc biệt tại các thành phố, khu đô thị, các nhà máy xí nghiệp. Nguyên nhân này có thể phân thành các loại sau: - Do hoạt động công nghiệp; - Do hoạt động nông nghiệp; - Do sinh hoạt; - Hoạt động giao thông vận tải; - Hoạt động xây dựng cơ bản; - Sản xuất làng nghề; 1.4. Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá chất lượng môi trường của Việt Nam Tùy thuộc vào đối tượng nghiên cứu mà ta áp dụng các hệ thống tiêu chuẩn môi trường để đánh giá. Hiện nay ở nước ta cùng tồn tại nhiều bộ tiêu chuẩn đánh giá chất lượng môi trường như Quy chuẩn chất lượng môi trường do Bộ tài nguyên và môi trường ban hành năm 2008 và 2009; tiêu chuẩn chất 6
7. lượng môi trường trong các cơ sở sản xuất do Bộ Y tế ban hành. Đối tượng của QCVN về môi trường quy định cho các thành phần của môi trường tự nhiên không thuộc trong phạm vi khu vực lao động trong các nhà máy xí nghiệp hay nói một cách khác là các thành phần môi trường nằm bên ngoài tường bao của nhà máy. Nó bao gồm các thông số đánh giá chất lượng không khí xung quanh, chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất, nước thải đặc trưng cho từng ngành sản xuất đặc trưng, nước mặt, nước ngầm, nước sinh hoạt, Môi trường trong phân xưởng sản xuất (môi trường lao động) áp dụng các tiêu chuẩn về vệ sinh lao động của Bộ Y tế ban hành. Do đó khi đánh giá chất lượng môi trường cần phải áp dụng các tiêu chuẩn đánh giá phù hợp 1.5. Hệ sinh thái và cân bằng sinh thái 1.5.1. Khái niệm Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật và các thành phần của môi trường sống bao quanh, trong một quan hệ chặt chẽ và tương tác với nhau Như vậy hệ sinh thái phải bao gồm hai nhân tố: nhân tố vô sinh và nhân tố hữu sinh Nhân tố vô sinh: bao gồm các yếu tố vật lý và hoá học của môi trường sống Nhân tố hữu sinh (sinh vật): gồm ba yếu tố sau + Sinh vật sản xuất: các loài thực vật, tảo, có khả năng tổng hợp các chất dinh dưỡng từ năng lượng mặt trời và các chất vô cơ (sinh vật tự dưỡng) + Sinh vật tiêu thụ: lấy các chất dinh dưỡng từ sinh vật sản xuất thông qua tiêu hoá thức ăn (sinh vật dị dưỡng) + Sinh vật phân huỷ: bao gồm vi khuẩn và nấm có chức năng phân huỷ xác chết và thức ăn thừa, chuyển chúng thành các yếu tố môi trường. Vậy nếu thiều một trong các thành phần trên có được gọi là một hệ sinh thái không? giả sử nếu thiếu một trong các thành phần đó thì môi trường sẽ như thế nào? (ví dụ không có sinh vật phân huỷ chẳng hạn) 1.5.2. Cơ chế hoạt đông của hệ sinh thái: Hệ sinh thái hoạt động theo các cơ chế sau: 7
8. - Tự duy trì và tự điều chỉnh để giữ nguyên tính ổn định của mình: hệ sinh thái không tĩnh nhưng luôn luôn duy trì tính ổn định như giữ được số lượng giống, loài sinh vật, giữ được số lượng cá thể trong quần thể, giữ được cân bằng giữa các yêu tố vi sinh và hữu sinh. Do đó hệ sinh thái không bao giờ vượt ngưỡng trong khi các hệ sinh thái nhân tạo đều có thể vượt ngưỡng của nó. - Hệ sinh thái tự duy trì và tự điều chỉnh tính ổn đinh của mình thông qua ba cơ chế: + Điều chỉnh tốc độ dòng năng lượng đi qua hệ (tăng hoặc giảm sự quang hợp và tiêu thụ thức ăn) + Điều chỉnh tốc độ chuyển hóa vật chất bên trong hệ (tốc độ phân hủy xác động thực vật, tốc độ của vòng tuần hoàn sinh địa hóa) + Điều chỉnh tính đa dạng sinh học của hệ: nếu có một loài phát triển không bình thường thì một loài khác sẽ thay thế hoặc hạn chế loài ban đầu. Nhờ các cơ chế trên HST luôn luôn duy trì tính ổn định của mình trong suốt một quá trình lâu dài trước sự thay đổi của môi trường và tự nhiên. 1.5.3. Tác động của con người vào hệ sinh thái Tác động vào cơ chế tự ổn định và tự cân bằng của hệ sinh thái: Cơ chê tự ổn định và tự cân bằng của HST tự nhiên là tiến tới tỉ lệ P/R =1; P/B = 0. Cơ chế này không có lợi cho con người vì con người cần tạo ra năng lượng tinh cần thiết cho mình bằng cách tạo ra HST có P/R >1 và P/B >0. Do vậy con người thường tạo ra các HST nhân tạo không tự ổn định và tự cân bằng như: đồng cỏ chăn nuôi, đất trồng lương thực, thực phẩm. Các HST này thường ké ổn định và để duy trì con người phải bổ sung thêm năng lượng dưới các dạng: sức lao động, xăng dầu, phân bón. Tác động vào sự cân bằng của các chu trình sinh địa hóa tự nhiên. - Khai thác năng lượn hóa thạch, tạo ra một lượng khổng lồ các khí gây hiệu ứng nhà kính trong khi đó để tạo ra được năng lượng hóa thạch phải mất hàng triệu năm. 8
9. - Ngăn cản chu trình tuần hoàn nước: đắp đập, xây dựng nhà máy thủy điện, phá rừng đầu nguồn Thay đổi và cải tạo HST tự nhiên: - Chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp: mất nhiều loài động thực vật quý hiếm, tăng xói mòn đất, thay đổi khả năng điều hòa nước và biến đổi khí hậu - Cải tạo đầm lầy thành đất canh tác, làm mất đi các vùng đất ngập nước có tầm quan trọng đối với môi trường sống của nhiều loài sinh vật và con người; - Chuyển đất rừng, đất nông nghiệp thành các KCN, ĐT Tác động vào cân bằng sinh thái: săn bắt quá mức, chặt phá rừng, 1.6. Một số vòng tuần hoàn của vật chất trong môi trường tự nhiên 1.6.1. Vòng tuần hoàn của nước trong môi trường mây gió mây băng bốc hơi mưa bốc hơi Đại dương Chu trình nước bao gồm việc bốc hơi từ các đại dương, tạo ra dòng chảy mặt , ngầm và kết thúc ở các đại dương. Chu trình nước có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống của Trái Đất ở khía cạnh tạo ra nguồn nước ngọt cho động thực vật và con người, thực hiện sự tái phân bố nhiệt độ bề mặt trái đất, vận động dòng chuyển dịch của không khí và nước trên Trái Đất. Chu 9
10. trình nước còn tạo điều kiện để thực hiện các chu trình sinh địa hoá khác trên Trái Đất. 1.6.2. Vòng tuần hoàn của cacbon trong môi trường Dưới đây là chu trình cacbon tự nhiên của Trái Đất bắt đầu từ phản ứng quang hợp của thực vật tạo ra sinh khối và cuối cùng là sự phân hủy xác động thực vật và quá trình hô hấp để tạo ra CO 2. Trong môi trường ngoài chu trình cacbon tự nhiên trên còn có chu trình cacbon vô cơ đó chính là quá trình tạo ra CO2 từ phản ứng cháy, quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch cũng như lượng CO2 thoát ra từ lòng đất; núi lửa, đáy ao hồ, và quá trình hòa tan CO 2 vào nước. Trong lịch sử phát triển của Trái Đất, kể từ khi xuất hiện loài người chu trình cacbon trong môi trường có sự thay đổi theo chiều hướng gia tăng CO2 trong khí quyển, giảm sự tích lũy cacbon trong lòng đất. Đó chính là nguyên nhân gây mất cân bằng vòng tuần hoàn sinh địa hóa là nguồn gốc gây ra các biến đổi to lớn trong môi trường (biến đổi khí hậu) Quang hợp CO2, H2O C6H12O6 Động vật ăn cỏ Xác Hô chết hấp động Động vật ăn thịt bậc 1 thực vật Động vật ăn thịt bậc cao Sinh vật phân hủy Sơ đồ chu trình cacbon hữu cơ của Trái Đất 10
11. 1.6.3. Vòng tuần hoàn của nitơ trong môi trường N2 Cố định trong khí Cố định trong Cố định sinh quyển (NO, NO2) công nghiệp học Vòng tuần hoàn của nitơ được bắt đầu bằng quá trình cố định nitơ do quá trình vận chuyển của nitơ trong khí quyển, địa quyển, thủy quyển và sinh khối. Việc cố định ni tơ bằng sinh học được giúp đỡ bởi các vi khuẩn sống tự do như vi khuẩn hiếu khí, bán kị khí và yếm khí với những thực vật bậc cao. Việc cố định nitơ bằng phương pháp hóa học do nhu cầu ngày càng tăng về phân đạm đã chuyển hóa một lượng đáng kể lượng nitơ trong khí quyển thành - - NH3 và các muối amon do đó đã làm tăng nồng độ của các ion NO 3 , NO2 , + NH4 trong thủy quyển và nước ngầm. Đồng thời quá trình đốt cháy nhiên liệu cũng thải một lượng đáng kể các hợp chất nito ở dạng khí gây ô nhiễm không khí. Do đó vấn đề môi trường hiện nay làm sao kiểm soát được các dạng tồn tại của nito đảm bảo sự an toàn của môi trường. 1.7. Các vấn đề môi trường ở Việt Nam ( bài tập) Viết tiểu luận về các vấn đề sau. Nội dung gồm - Đặt vấn đề; - Hiện trạng vấn đề nghiên cứu; - Các tác nhân gây ô nhiễm - Nguyên nhân của tình trạng trên; - Giải pháp; - Kết luận. Mỗi chuyên đề dài không quá 10 trang, viết trên giấy A4. 1.3.1. Ô nhiễm không khí ở các đô thị 1.3.2. Ô nhiễm nước ở các đô thị khu công nghiệp 1.3.3. Suy giảm đa dạng sinh học 11
12. 1.3.4. Ô nhiễm làng nghề 1.3.5. Ô nhiễm tại các nhà máy chế biến lâm sản (trình bày công nghệ sản xuất, nguyên nhiên liệu đầu vào và đầu ra của quá trình sản xuất, xác định các yếu tố gây ô nhiễm và đề xuất giải pháp. 1.8. Chiến lược quốc gia và pháp luật bảo vệ môi trường 1.8.1. Chiến lược quốc gia về BVMT Chiến lược là gì??? Sự khác nhau như thế nào giữa chiến lược và kế hoạch? - Chiến lược: là một kế hoạch mang tầm vĩ mô, có tính tổng quát cao được lập ra để thực hiện trong một thời gian dài nhằm đạt được các mục tiêu cụ thể. - Kế hoạch là chương trình hành động được lập ra để từng bước thực hiện theo một lộ trình nhất định. Kế hoạch là cụ thể hóa của chiến lược và là con đường để thực hiện chiến lược a, Mục tiêu của chiến lược quốc gia BVMT Cơ sở nào để đưa ra mục tiêu của chiến lược BVMT? - Phải căn cứ vào hiện trạng môi trường của quốc gia; - Xác định các vấn đề cần ưu tiên giải quyết; - Xác định khả năng giải quyết các vấn đề: khả năng tài chính, trình độ công nghệ, quản lý của quốc gia, Mục tiêu của chiến lược BVMT quốc gia giai đoạn 2000-2010 như sau: * Mục tiêu tổng quát: không ngừng bảo vệ, cải thiện môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống và sức khoẻ của nhân dân bảo đảm phát triển bền vững đất nước. * Mục tiêu cụ thể: Phòng ngừa ô nhiễm Bảo tồn và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên, đa dạng sinh học Cải thiện môi trường Cần đánh giá xem các khả năng đạt được các mục tiêu đến đâu khi mà năm 2010 đã đến gần? 12
13. - Các mục tiêu có đạt được hay không? Nguyên nhân do đâu? - Dự báo trong tương lai? 1.8.2. Pháp luật bảo vệ môi trường a, Quá trình hình thành Luật Quốc tế về MT Vào những năm cuối thế kỷ XIX đã xuất hiện một số điều ước song phương và đa phương về một số vấn đề môi trường mà chủ yếu về một số vấn đề về nước sông, hồ biên giới, giao thông thủy và quyền đánh cá ở biên giới. Vào những năm 1950-1960 của thế kỷ XX, trước nguy cơ về hạt nhân và ô nhiễm dầu đã xuất hiện các điều ước về trách nhiệm Quốc gia đối với thiệt hại do tai nạn hạt nhân gây ra và Công ước Quốc tế 1954 về ngăn chặn ô nhiễm dầu. Từ những 1970, đặc biệt là sau hội nghị Liên Hiệp Quốc về môi trường và con người được tổ chức tại Stockholm năm 1972 thì hàng trăm điều ước quốc tế về môi trường được ra đời như. Đây cũng là thời kỳ đánh dấu sự phát triển vượt bậc về của Luật quốc tế về môi trường. nhiều công ước quan trọng đã ra đời trong thời gian này như Công ước quốc tế về buôn bán các loài đang bị đe dọa (CITEST), công ước Luân Đôn về thải các chất thải ra biển. Từ những năm 1985 đến 1992 đã xuất hiện hàng loạt các điều ước quan trọng về môi trườn như Công ước Viên về bảo vệ tầng ozone; nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ozon, Công ước Basen về vận chuyển qua biên giới các chất thải độc hại, Đặc biệt vào năm 1992 Hội nghị Liên hợp quốc về môi trường và phát triển tại Riô là một bước tiến trong việc hình thành pháp luật quốc tế về môi trường với sự có mặt của 187 quốc gia, trong đó có 118 nguyên thủ quốc gia, Hội nghị đã đưa vấn đề ô nhiễm thành một vấn đề pháp lý trong quan hệ quốc tế. Khái niệm Luật quốc tế về môi trường: Hiện chưa có quan điểm thống nhất về khái niệm Luật quốc tế về môi trường. Có thể tạm thời đưa ra một định nghĩa sau: ‘Luật quốc tế về môi trường là tổng thể các nguyên tắc, quy phạm quốc tế điều chỉnh mối quan hệ giữa các quốc gia, giữa các quốc gia với các tổ 13
14. chức quốc tế trong việc ngăn chặn, loại trừ các thiệt hại do các nguồn khác nhau gây ra cho môi trường của từng quốc gia và môi trường thiên nhiên ngoài phạm vi tài phán quốc tế’’. b, Luật pháp BVMT ở Việt Nam - Tham gia vào một số công ước quốc tế về BVMT: - Luật BVMT 2005 với XV Chương và 36 Điều và các văn bản dưới Luật 14
15. Chương 2 QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TRONG XÂY DỰNG (thời lượng: 8 tiết) 2.1. Khái niệm chung Xây dựng cơ bản góp phần đặc biệt quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Quá trình xây dựng các công trình thường gây ra những tác động xấu đến môi trường và có thể là nguyên nhân gây ra hậu quả nghiêm trọng đối với thiên nhiên và con người. Vấn đề môi trường cần được xem xét, đánh giá và giám sát trong quá trình thi công cũng như khai thác các công trình xây dựng. Quá trình xây dựng công trình có thể thực hiện trong thời gian một vài tháng đến nhiều năm, trong phạm vi hẹp đến cả một vùng rộng lớn. Các loại công trình xây dựng cũng có thể khác nhau: công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông vận tải, năng lượng Vì thế tác động của các hoạt động xây dựng này cũng mang tính tạm thời. Quá trình xây dựng các công trình cũng tập trung nhiều lực lượng lao động khác nhau lên sự hiểu biết và ý thức bảo vệ môi trường của họ cũng khác nhau. Vì vậy cần thiết phải nhận biết, phân tích và đánh giá các tác động đến môi trường của quá trình xây dựng để từ đấy đề ra các biện pháp hữu hiệu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đảm bảo cho sự hoạt động lâu bền của công trình xây dựng. Quá trình thi công xây dựng công trình bao gồm các hạng mục sau đây: 15
16. Chuẩn bị san lấp mặt bằng Thi công hệ thống đường giao thông trên công trường Xử lý, gia cố nền móng Thi công các công trình chính và phụ trợ Thi công lắp đặt đường ống và công trình cấp thoát nước Lấp đất, hoàn thiện mặt bằng, trồng cây xanh Lắp đặt thiết bị Vận hành thử, hiệu chỉnh, đưa hệ thống công trình vào hoạtđộng 2.2. Các tác động đến môi trường trong quá trình xây dựng các công trình Những ảnh hưởng chính của hoạt động xây dựng đến môi trường là: - Ảnh hưởng đến điều kiện kinh tế xã hội: tái định cư, thay đổi hoàn cảnh và điều kiện sống của con người, xâm phạm di tích lịch sử, văn hóa 16
17. - Ảnh hưởng đến hệ sinh thái: chặt phá rừng, di cư động vật hoang dã, tắc nghẽn dòng chảy, thay đổi mặt phủ thấm nước, úng ngập, sụt lở đất - Ảnh hưởng đến môi trường vật lý: thay đổi chất lượng nước, không khí, gây chất thải rắn, bụi, ồn, rung động Các tác động của quá trình xây dựng thường mang tính tạm thời còn sự khai thác công trình sẽ ảnh hưởng lâu dài đến môi trường. Các tác động trong quá trình xây dựng nêu trong bảng sau: Các tác động Địa điểm và phạm vi tác động 1. Tác động đến môi trường vật lý 1.1. Môi trường không khí - Hình thành bụi do phá dỡ, đào, san - Công trường xây dựng và khu vực lấp, vận chuyển vật tư xung quang; - Tăng nồng độ một số khí độc hại - Khu vực kho chứa và máy trộn khô, như SO2, NOx, CO do tập trung đường chuyên chở vật liệu, công nhiều thiết bị thi công, phục vụ thi trường xây dựng, thiết bị tĩnh tại công và sử dụng động cơ diezen công (máy phát điện, trạm trộn ). suất cao 1.2. Môi trường nước - Giảm sút chất lượng nước do nước - Lán trại công nhân và thiết bị thi thải và chất thải sinh hoạt của công công nhân thi công; - Thay đổi cấu trúc bề mặt đất, gây - Công trường thi công và các vùng xói mòn và cuốn trôi các chất bẩn vào trọc do dọn sạch thảm thực vật, vùng sông hồ khi mưa lần cận công trường - Các loại dầu và chất thải xây dựng - Công trường khai thác vật liệu xây đổ vào nguồn nước mặt dựng 1.3. Đất đai Đất bị thoái hóa bởi chất thải rắn từ Nơi đổ chất thải 17
18. các mỏ khai thác vật liệu xây dựng và công trường xây dựng Xáo trộn bề mặt tại công trường xây Bề mặt đất trọc tại công trường xây dựng dựng 1.4. Tiếng ồn và rung động Độ ồn cao do hoạt động thi công và Công trường thi công, đường vận phục vụ thi công: nổ mìn, đóng ép chuyển vật liệu cọc, san lấp, vận chuyển vật liệu xây dựng 1.5. Úng ngập hoặc đọng nước Hệ thống thoát nước bị ngăn chặn Công trường thi công và nơi khai thác hoặc thay đổi vật liệu 2. Hệ sinh thái 2.1. Hệ sinh thái vực nước Suy giảm chất lượng nước do hoạt Công trường xây dựng gần nguồn động xây dựng và phục vụ xây dựng nước mặt 2.2. Hệ sinh thái rừng Tàn phá rừng Các công trình xây dựng khu vực rừng núi 3. Các giá trị sử dụng cho con người và chất lượng cuộc sống 3.1. Sử dụng đường giao thông Đường giao thông cắt qua công trường xây dựng 3.2. Sử dụng nguồn nước Công trường xây dựng và thủy vực hạ Cản trở quá trình cung cấp nước lưu công trường 3.3. Sự định cư Di dời dân khỏi chỗ sinh sống Công trường thi công 3.4. Các giá trị văn hóa lịch sử 18
19. Phá hoại cảnh quan các công trình Các công trình văn hóa, lịch sử gần văn hóa, lịch sử và trong khu vực công trường xây dựng 3.5. Y tế và sức khỏe Công trường thi công Sự ô nhiễm nước, không khí, tiếng động, ồn, rung, chất thải rắn tác động xấu đến sức khỏe con người 3.6. Cảnh quan Các tác động bất lợi về cảnh quan Các vùng đất trọc gần đường 2.3. Bảo vệ môi trường trong hoạt động xây dựng Hoạt động xây dựng tạo nên những tác động tiêu cực đối với môi trường như đã nêu. Quá trình xây dựng tuy diễn ra trong một thời gian nhất định nhưng nó gây nên ô nhiễm môi trường với cường độ lớn. Điều 40 của Luật BVMT 2005 quy định về BVMT trong hoạt động xây dựng đó là: 1. Quy hoạch xây dựng phải tuân thủ tiêu chuẩn và yêu cầu về bảo vệ môi trường. 2. Việc thi công công trình xây dựng phải bảo đảm các yêu cầu bảo vệ môi trường sau đây: a) Công trình xây dựng trong khu dân cư phải có biện pháp bảo đảm không phát tán bụi, tiếng ồn, độ rung, ánh sáng vượt quá tiêu chuẩn cho phép; b) Việc vận chuyển vật liệu xây dựng phải được thực hiện bằng các phương tiện bảo đảm yêu cầu kỹ thuật không làm rò rỉ, rơi vãi, gây ô nhiễm môi trường; c) Nước thải, chất thải rắn và các loại chất thải khác phải được thu gom, xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. 3. Uỷ ban nhân dân các cấp, đơn vị quản lý trật tự công cộng được áp dụng biện pháp xử lý đối với chủ công trình, phương tiện vận tải vi phạm quy định về bảo vệ môi trường. 19
20. Một số biện pháp trực tiếp triển khai trên công trường xây dựng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường như sau: a, Tổ chức thi công xây dựng Trong quá trình thi công xây dựng, các đơn vị thi công xây dựng phải thực hiện đầy đủ các quy định về an toàn lao động và vệ sinh môi trường. Các biện pháp sau đây sẽ được thực hiện để hạn chế các tác động có hại tới môi trường xung quanh: - Bố trí hợp lý đường vận chuyên và đi lại. Lập hàng rào cách ly các khu vực nguy hiểm, vật liệu dễ cháy nổ Thiết kế chiếu sáng cho những nơi cần làm việc ban đêm và bảo vệ công trình. Che chắn những khu vực phát sinh bụi và dùng xe tưới nước để tưới đường giao thông vào mùa khô. Các phương tiện vận chuyển đều có bạt phủ kín. - Lập kế hoạch xây dựng và nguồn nhân lực chính xác để tránh trồng chéo giữa các quy trình thực hiện, áp dụng phương pháp xây dựng hiện đại, các hoạt động cơ giới hóa và tối ưu hóa quy trình xây dựng - Các tài liệu hướng dẫn về máy móc và thiết bị xây dựng đươc cung cấp đầy đủ. Lắp đặt các đèn báo hiệu cần thiết - Công nhân cần phài được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động trong quá trình thi công xây dựng. b, Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước Trong quá trình thi công không xả nước trực tiếp xuống các thủy vực xung quanh khu vực dự án, không gây ô nhiễm nước sông hồ, do nước thải xây dựng. Vì vậy dự án cần bố trí các hố thu gom nước xử lý cặn và bùn lắng để không gây hiện tượng bồi lắng vùng nước sông khu vực này. Xây dựng các công trình xử lý nước thải tạm thời (ví dụ: bể tự hoại kiểu thấm), quy định bãi rác trung chuyển tạm thời tránh phóng uế, vứt rác sinh hoạt bừa bãi gây ô nhiễm môi trường do công nhân xây dựng gây ra. Lựa chọn thời điểm thi công xây dựng chính vào các tháng mùa khô trong năm để hạn chế lượng chất bẩn sinh ra do nước mưa chảy tràn qua khu vực thi công xuống nước sông hồ. 20
21. Hệ thống thoát nước đảm bảo có lắng cặn và giữ lại các chất thải trong quá trình xây dựng như rác, vật liệu xây dựng trước khi chảy ra ngoài. c, Khống chế ô nhiễm do khí thải từ các phương tiện thi công - Không sủ dụng các loại xe, máy quá cũ để thi công xây dựng và vận chuyển vật liệu - Không chuyên chở vật liệu quá trọng tải quy định - Giảm tốc độ thi công, lưu lượng vận tải từ 22 h đến 6 h sáng để không làm ảnh hưởng đến các khu vực xung quanh. - Lắp đặt thiết bị giảm tiếng ồn cho các máy móc có mức ồn cao như máy phát điện, máy nén khí. - Kiểm tra mức độ ồn, rung trong quá trình xây dựng từ đó đặt ra lịch thi công phù hợp để đạt mức ồn cho phép theo TCVN 5949-1998 - Không sử dụng cùng một lúc trên công trường nhiều máy móc, thiết bị thi công có khả năng gây độ ồn lớn trên công trường. Các loại chất thải rắn được thu gom, vận chuyển đúng nơi quy định. e, Biện pháp giảm thiểu các tác động tiêu cực khác Các đơn vị thi công, nhà thầu xây dựng có quy định về giữ gìn vệ sinh môi trường bên trong công trường xây dựng và khu vực xung quanh. Tập kết vật liệu xây dựng đúng nơi quy định, không làm bay bụi, không gây ảnh hưởng đến giao thông, không ảnh hưởng đến sinh hoạt cũng như lao động sản xuất của nhân dân trong vùng. Đối với sức khỏe người lao động: dự án tổ chức cuộc sống cho công nhân, đảm bảo các điều kiện sinh hoạt như lán trại, nước sạchm, ăn, ở. Công nhân thi công cần được trang bị bảo hộ đầy đủ 2.4. Đánh giá tác động môi trường các dự án và hoạt động xây dựng cơ bản 2.4.1. Khái niệm về đánh giá tác động môi trường Theo Luật BVMT Việt Nam năm 2005 thì "Đánh giá tác động môi trường là việc phân tích, dự báo các tác động đến môi trường của dự án đầu tư cụ thể để đưa ra các biện pháp bảo vệ môi trường khi triển khai dự án đó''. 21
22. Như vậy đối với một dự án đầu tư xây dựng, ĐTM là quá trình nghiên cứu để nhìn trước những ảnh hưởng và hậu quả mà nó mang lại đối với môi trường để từ đấy đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và vận hành dự án một cách bền vững. Dự án phải lập báo cáo ĐTM chiến lược là các dự án: chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội cấp quốc gia; chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển ngành, lĩnh vực trên quy mô cả nước; chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương, vùng; quy hoạch sử dụng đất; bảo vệ và phát triển rừng; khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác trên phạm vi liên tỉnh, liên vùng; quy hoạch phát triển vùng kinh tế trọng điểm; quy hoạch tổng hợp lưu vực sông quy mô liên tỉnh. Dự án phải lập báo cáo ĐTM là các dự án: công trình quan trọng quốc gia; dự án có sử dụng một phần diện tích đất hoặc có ảnh hưởng xấu đến khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia, các khu di tích lịch sử - văn hoá, di sản tự nhiên, danh lam thắng cảnh đã được xếp hạng; dự án có nguy cơ ảnh hưởng xấu đến nguồn nước lưu vực sông, vùng ven biển, vùng có hệ sinh thái được bảo vệ; dự án xây dựng kết cấu hạ tầng khu kinh tế, khu công nghiệp, khu công nghệ cao, khu chế xuất, cụm làng nghề; dự án xây dựng mới đô thị, khu dân cư tập trung; dự án khai thác, sử dụng nước dưới đất, tài nguyên thiên nhiên quy mô lớn; dự án khác có tiềm ẩn nguy cơ lớn gây tác động xấu đối với môi trường. Các đơn vị, cá nhân là chủ đầu tư các dự án thuộc các lĩnh vực nêu trên đều phải lập báo cáo ĐTM chiến lược hoặc báo cáo ĐTM cho dự án (có thể thuê tổ chức tư vấn lập báo cáo ĐTM). Báo cáo ĐTM chiến lược là một nội dung của dự án và phải các báo cáo này phải lập đồng thời với quá trình lập dự án; báo cáo ĐTM cũng phải được lập đồng thời với báo cáo nghiên cứu khả thi. Mục đích của ĐTM: ĐTM là công cụ quản lý giúp cho các cơ quan quản lý Nhà nước có thẩm quyền: 22
23. - Xác định tính khả thi của dự án phát triển kinh tế xã hội; - Giảm tối thiểu những hậu quả có hại của dự án; - Nâng cao lợi ích và khả năng khai thác của dự án. ĐTM được xem giống như một luận chứng kinh tế kỹ thuật hoặc như một nghiên cứu khả thi về lĩnh vực môi trường trong dự án. Những đánh giá này sẽ làm cơ sở khoa học, căn cứ để thiết kế xây dựng các công trình vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế - xã hội vừa đảm bảo môi trường. ĐTM tập trung vào các vấn đề hoặc những hạn chế của tài nguyên thiên nhiên có thể ảnh hưởng tới tính khả thi của dự án, cùng những tác động có lợi và bất lợi đối với con người, tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Trên cơ sở dự kiến những tác động, đề ra các biện pháp phòng tránh, khắc phục hoặc hạn chế những hậu quả và tác động xấu, phù hợp với những quy định của pháp luật về môi trường. Kết quả của việc nghiên cứu ĐTM sẽ được trình bày trong một báo cáo gọi là Báo cáo đánh giá tác động môi trường. Báo cáo này được một cơ quan quản lý Nhà nước có thẩm quyền thẩm định và phê duyệt. Chỉ sau khi báo cáo ĐTM được phê duyệt thì dự án đầu tư mới được phép triển khai. Do khó khăn trong việc nghiên cứu ĐTM, không phải tất cả các dự án đầu tư đều phải lập báo cáo ĐTM. Thông tư số 08/2006/TT-BTNMT ngày 08/9/2006 của Bộ tài nguyên môi trường hướng dẫn hướng dẫn lập và thẩm định Báo cáo ĐTM đối với các dự án đầu tư. Trong Thông tư này đã phân cấp các loại dự án phải lập báo cáo ĐTM và cấp thẩm định nó. Các dự án nhỏ cần đăng ký đảm bảo tiêu chuẩn môi trường. Trong quá trình triển khai dự án như: thiết kế kỹ thuật, thi công lắp đặt, vận hành thử, đưa công trình vào hoạt động, các cơ quan có trách nhiệm theo dõi, giám sát và thực hiện các cam kết trong báo cáo ĐTM. Khi việc thực hiện không đúng hoặc những biện pháp phòng ngừa, hạn chế hậu quả tới môi trường không đạt được như những yêu cầu đề ra thì cơ quan quản lý Nhà nước có thẩm quyền về môi trường có thể yêu cầu các chủ dự án sửa chữa bổ 23
24. sung, và trong trường hợp không đạt yêu cầu, gây hậu quả xấu tới môi trường và con người thì dự án có thể bị đình chỉ hoạt động. 2.4.2. Các bước đánh giá tác động môi trường cho một dự án Quy trình triển khai thực hiện dự án đầu tư xây dựng cơ bản và thực hiện ĐTM dự án được mô tả ở sơ đồ khối sau Ý đồ dự án Khả thi về Chấp nhận Khả thi về Chuẩn bị kỹ thuật được về MT kinh tế dự án Xem xét có cần lập ĐTM hay không? Nghiên cứu Lập tiền khả thi đăng ký Lập báo cáo đánh giá sơ bọ đạt TĐMT TCMT Xem xét sơ bộ ĐTM Lập báo cáo ĐTM Nghiên cứu Thẩm định khả thi ĐTM Cơ quan quản lý Thực hiện dự án chấp thuận (thiết kế, thi công, vận hành) Giám sát môi24 trường
25. Hình .: Sơ đồ khối các bước dự án và đánh giá tác động môi trường Như vậy, báo cáo ĐTM là một trong những công cụ cần thiết, xem xét các khía cạnh kinh tế - xã hội – môi trường của dự án phát triển kinh tế xã hội một cách tổng thể, làm cơ sở cho các cơ quan quản lý Nhà nước, cơ quan chủ quản quyết định cho phép thực hiện hoặc không thực hiện dự án. Báo cáo ĐTM giúp cho chủ dự án, các nhà đầu tư hoàn thiện các mục tiêu và hạn chế được những hậu quả bất lợi trước mắt cũng như lâu dài của dự án. Quá trình thực hiện dự án sẽ diễn ra song song với quá trình ĐTM. Các bước nghiên cứu, lập báo cáo ĐTM dự án phát triển kinh tế xã hội (đầu tư xây dựng cơ bản) được nêu trong hình 2.4 2.4.3. Nội dung và phương pháp lập báo cáo ĐTM các dự án đầu tư xây dựng a, Các mục tiêu chính của báo cáo ĐTM cho một dự án đầu tư xây dựng như sau: - Phân tích một cách có căn cứ khoa học và dự báo những tác động có lợi và có hại, trực tiếp và gián tiếp, trước mắt và lâu dài của dự án tới môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội. - Xây dựng và đề xuất các biện pháp tổng hợp để hạn chế đến mức thấp nhất những ảnh hưởng bất lợi nhằm tìm ra những phương án tối ưu và hạn chế các tác động có hại, vừa phát huy các lợi ích cao nhất của dự án. Báo cáo ĐTM dự án đầu tư xây dựng thiết lập các cơ sở khoa học trong việc nghiên cứu môi trường tự nhiên và môi trường kinh tế - xã hội, trên cơ sở đó đánh giá các tác động tích cực cũng như tiêu cực có thể xảy ra, từ đó có thể đưa ra các biện pháp nhằm giảm nhẹ các tác động tiêu cực đó. b, Nội dung của bản báo cáo ĐTM cho dự án phát triển kinh tế xã hội Bao gồm các nội dung sau: - Mô tả dự án; - Xem xét các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực dự án; 25
26. - Xác định các vấn đề môi trường tiềm tàng của dự án; - Đánh giá các tác động chính của dự án đến môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội của vùng dự án và dự báo xu thế biến đổi của chúng; - Đề xuất các biện pháp giảm thiểu các tác động tiêu cực của dự án và bảo vệ mô trường khu vực hoạt động của dự án. * Quá trình phân tích ĐTM: là một quá trình liên tục, quan hệ chặt chẽ với chu kỳ dự án. Các số liệu, kết quả về ĐTM có ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định thực hiện dự án. Quá trình phân tích để xác định các tác động của môi trường được tiến hành theo trình tự sau: Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội Dự án phát triển Các hoạt động để thực hiện sự án Các biến đổi môi trường do các hoạt động dự án gây lên Các tác động của biến đổi thiên nhiên, môi trường Các biện pháp phòng tránh, khắc phục và xử lý c, Các phương pháp sử dụng để lập Báo cáo ĐTM cho các dự án phát triển - Phương pháp thống kê: nhằm thu thập và xử lý các số liệu khí tượng thủy văn, kinh tế xã hội tại khu vực dự án 26
27. - Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm: nhằm xác định các thông số về hiện trạng chất lượng môi trường không khí, môi trường nước, đất, tiếng ồn tại khu vực công trình xây dựng; - Phương pháp điều tra xã hội học: được sử dụng trong quá trình phỏng vấn lãnh đạo và nhân dân địa phương ở nơi thực hiện ĐTM - Phương pháp so sánh: dùng để đánh giá tác động trên cơ sở các Quy chuẩn môi trường Việt Nam; - Phương pháp chập bản đồ môi trường: phương pháp này sử dụng những bản đồ thể hiện những đặc trưng môi trường trong khu vực nghiên cứu vẽ trên giấy trong suốt. Mỗi bản đồ diễn tả những khu vực địa lý với những đặc trưng môi trường đã xác định được qua tài liệu điều tra cơ bản. Thuộc tính của những đặc trưng môi trường được biểu thị bằng cấp độ màu (màu sắc đậm nhạt khác nhau). - Phương pháp ma trận môi trường: phương pháp phối hợp liệt kê các hành động của hoạt động phát triển với liệt kê các nhân tố môi trường có thể bị tác động vào một ma trận. Hoạt động liệt kê trên trục hoành, nhân tố bị tác động (thành phần môi trường) liệt kê trên trục tung hoặc ngược lại. Cách này cho phép xem xét quan hệ nhân - quả của những tác động khác nhau một cách đồng thời. Thông thường việc xem xét chung dựa trên sự đánh giá định lượng của các tác động riêng lẻ đối với từng nhân tố. Phương pháp này có hai loại: + Ma trận đơn giản: Trục hoành ghi các nhân tố môi trường, trục tung ghi các hoạt động của dự án. Hành động nào có tác động đến môi trường thì được đánh giá ở các mức độ tích cực, tiêu cực, rất tiêu cực hoặc không rõ. Xét ví dụ sau: Lập một ma trận đơn giản mô tả các tác động đến môi trường của một dự án xây dựng trạm xử lý nước thải 27
28. Bảng Tác động của các hoạt động từ Dự án xây dựng trạm xử lý nước thải đến môi trường khu vực Các thành phần môi trường Các hoạt động của dự án Đất đai, Nước Nước Không Tiếng ồn Chất Khu du Di tích Đa dạng Đời sống đê điều mặt ngầm khí thải rắn lịch lịch sử sinh học sức khỏe I. Giai đoạn thi công 1.1. Mạng lưới thoát nước - 0 - - - 1.2. Trạm bơm nước thải - - 0 - - - 1.3. Trạm xử lý nước thải - 1.4. Hồ điều hòa 1.5. Trạm bơm tiêu và kênh - dẫn xả nước thải ra sông II. Giai đoạn vận hành + 2.1. Mạng lưới thoát nước + + + + 2.2. Trạm bơm nước thải + + 2.3. Trạm xử lý nước thải + + 2.4. Hồ điều hòa + 2.5. Trạm bơm tiêu và kênh - - dẫn xả nước thải ra sông 28
29. Ghi chú: Tác động tích cực: Đánh dấu + Tác động tiêu cực yếu: Đánh dấu * Tác động tiêu cực trung bình: Đánh dấu Tác động tiêu cực mạnh: Đánh dấu Đối với dự án này các tác động tiêu cực chủ yếu xảy ra trong thời gian ngắn, các tác động tích cực xảy ra khi vận hành trạm xử lý nước. + Ma trận định lượng: trên các ô của ma trận không chỉ ghi có hay không có tác động mà phải ghi mức độ và tầm quan trọng của tác động. Tầm quan trọng của các nhân tố môi trường đối với từng hoạt động phát triển được xác định bằng cách lấy ý kiến các chuyên gia dựa theo ma trận tương tác giữa các nhân tố môi trường với nhau. - Phương pháp mô hình hóa: Dựa trên các yếu tố đầu vào là các quan hệ định lượng - Phương pháp phân tích chi phí – lợi ích. Phương pháp này sử dụng các kết quả phân tích, đánh giá tác động môi trường mà các phương pháp giới thiệu trên đem lại, từ đó đi sâu về mặt kinh tế, tiến thêm một bước so sánh những lợi ích mà việc thực hiện hoạt động sẽ gây ra. Lợi ích chi phí ở đây hiểu theo nghĩa rộng bao gồm cả chi phí lợi ích về môi trường, vì vậy được gọi là chi phí - lợi ích mở rộng. 29
30. Chương 3 BẢO VỆ KHÔNG KHÍ TRONG XÂY DỰNG CƠ BẢN (thời lượng: 5 tiết) 3.1. Một số tính chất của không khí Xung quanh Trái Đất được bao bọc bởi một khối không khí được gọi là khí quyển. Trong các tầng của khí quyển thì tầng đối lưu có độ cao từ mặt đất đến 11 km là tầng có tác động trực tiếp đến đời sống, sức khoẻ của con người. Người ta tính rằng mỗi ngày cơ thể người cần khoảng 23 kg không khí tương ứng với một thể tích không kí rất lớn. Như vậy nếu không khí bị nhiễm bẩn thì qua đường hô hấp nó sẽ đi trực tếêp vào cơ thể con người do đó việc quan trắc và giám sát chất lượng không khí là vô cùng quan trọng và cần thiết. Lớp không khí sát mặt đất được đặc trưng bởi các yếu tố vật lý và hoá học. Các tính chất vật lý của không khí như nhiệt độ, áp suất, hướng gió, cường độ gió, độ ẩm là các nhân tố gây lên các hiện tượng thời tiết và được quan trắc thường xuyên phục vụ cho công tác dự báo thời tiết. Trong phân tích môi trường, việc đo đạc các thông số như nhiệt độ, áp suất, hướng gió và cường độ gió luôn đi cùng với việc đo đạc các chất khí gây ô nhiễm trong không khí nhằm quy đổi chúng về điều kiện tiêu chuẩn và xác định hướng di chuyển của chất ô nhiễm. Việc xác định các tính chất vật lý đó rất đơn giản và nhanh chóng do có các thiêt bị đo đạc nhanh như nhiệt kế, áp kế, máy đo gió, Vấn đề cần quan tâm nhất của các nhà môi trường hiện nay trong việc kiểm soát chất lượng không khí là việc quan trắc thường xuyên được các chất gây ô nhiễm không khí đó là các hơi khí độc và một lượng bụi phát thải ra trong các quá trình sống của con người. Đối với không khí sạch, thành phần của nó gồm có các nhóm khí sau: nhóm có hàm lượng lớn như: oxi, nito, hơi nước; nhóm có hmà lượng nhỏ như Ar, CO 2; các khí có hàm lượng vết như: neon, heli, CH4, Kripton, oxit nito, H2, xenon, SO2, O3, NO2, NH3, CO2, I. Các khí này ở điều kiện khô, sạch ở độ cao mực nước biển có hàm lượng như sau: Chất khí Hàm lượng (theo % thể tích) N2 78,085 O2 20,916 CO2 320 ppm 30
31. CO 0,1 ppm N2O 0,5 ppm NO2 0,02 ppm SO2 1 ppm he 5,24 ppm Ne 18,18 ppm Ar 9340 ppm Kr 1,14 ppm Xe 0,087 ppm NH3 0 đến vết H2 0,5 ppm CH4 2 ppm O3 0,02-0,07 ppm Ô nhiễm không khí đã và đang là một vấn đề nóng về môi trường đác biệt là ở các khu đô thị, các khu công nghiệp. Nhìn một cách toàn diện thì các khí oxit nito, oxit cacbon, oxit lưu huỳnh là các khí chính gây lên ô nhiễm không khí. Các khi này là các sản phẩm của quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch. Ở phạm vi vi mô như trong môi trường lao động trong một số ngành sản xuất thì việc phát sinh ra các hơi khí độc đặc biệt là các dung môi hữu cơ phát tán vào không khí có tác động trực tiếp và rất nguy hiểm đến sức khoẻ của người lao động. Vì vậy việc quan trắc các khí này là rất cần thiết. Bên cạnh hai nhóm chất gây ô nhiễm không khí nêu trên thì trong không khí đặc biệt là trên các tuyến đường giao thông đô thị bụi cũng là một nhân tố gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng, các hạt bụi có kích thước càng nhỏ thì càng dễ dàng đi vào các phế nang phổi nhưng tín chất nguy hiểm của nó không chỉ dừng lại ở đó bởi vì các hạt bụi này luôn hấp phụ các hơi khí độc trong không khí đặc biệt tren các tuyến giao thông đô thị trong khí phát thải cảu các động cơ xe máy, ô tô ngoài các khí vô cơ kể trên còn có các hạt bụi có là sản phẩm cháy không hoàn toàn của nhiên liệu hoá thạch như cacbon, các oxit kim loại, chúng sẽ hấp phụ các khí cực độc như các hợp chất PAHs cũng là sản phẩm của quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch. 31
32. 3.1.1. Khái niệm ô nhiễm không khí: là sự thay đổi thành phần và chất lượng không khí không phù hợp với Quy chuẩn môi trường. 3.1.2. Nguồn gốc và tác nhân gây ô nhiễm * Nguồn gốc - Tự nhiên: Stt Nguồn Tác nhân Dạng nguồn Hoạt động núi lửa Nguồn điểm Bão táp Diện Cháy rừng Diện Bụi phấn hoa Diện Sự phân hủy xác động Diện thực vật - Nhân tạo: Stt Nguồn Tác nhân Dạng nguồn Hoạt động công nghiếp: CN giấy CN phân bón CBLS Xi măng Nhiệt điện Cơ khí chế tạo Dược phẩm Hoạt động làng nghề: + Tái chế kim loại + Thủ công mỹ nghệ Hoạt động nông nghiệp Hoạt động giao thông Sinh hoạt 32
33. 3.1.3. Phân loại tác nhân gây ô nhiễm không khí và phương pháp xác định a, Tác nhân gây ô nhiễm dạng bụi Định nghĩa và phân loại: - Định nghĩa: Bụi là tập hợp các phần tử vật chất tồn tại dưới dạng khí, rắn hoặc lỏng có kích thước lớn hơn kích thước phân tử nhưng nhỏ hơn 500 µm. - Phân loại: tuỳ theo kích thước của hạt cấu tạo lên bụi, người ta chia thành: Bụi lắng (bụi trọng lượng); có kích thước lớn hơn 20 µm nhưng nhỏ hơn 500 µm. Các bụi này có kích thước tương đối lớn lên không tồn tại lâu trong khí quyển và rơi xuống mặt đất gây ô nhiễm môi trường đất, nước và hệ sinh thái. Phương pháp xác định Bụi lắng được xác định bằng phương pháp khối lượng dùng khay hứng bụi. * Nguyên lý: phương pháp dựa trên sự cân dụng cụ hứng mẫu có phản ứng chất bắt dính trước và sau khi lấy mẫu để xác định nhanh hàm lượng bụi lắng trong thời gian không mưa. Kết quả được biểu thị bằng g/m 2.ngày hoặc mg/m2.ngày. * Dụng cụ: Khay hứng mẫu: bằng nhôm hoặc bằng thuỷ tinh, khay hứng có chiều dày 1 mm, chiều cao 11mm, đường kính trong 85 mm, diện tích hứng 57 cm 2 được bôi một lớp vazơlin với khối lượng trong khoảng 50 mg - 60 mg đã sấy trong tủ sấy từ 5 -10 phút ở nhiệt độ 40 0C để tạo mặt bằng trên khay. Khay được đậy nắp, cho vào túi PE, xếp trong hộp bảo quản * Lấy mẫu: khay lấy mẫu bụi lắng khô được đặt trên các giá ở độ cao đồng nhất cách mặt đất 1,5 cm hoặc 3,5 cm. Điểm lấy mẫu phải bố trí nơi thoáng gió từ mọi phía, khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu với các vật cản (nhà cao tầng, cây cao, ) phải đảm bảo sao cho góc tạo thành giữu đỉnh của vật cản với điểm đo và mặt nằm ngang không lớn hơn 30 0. Số lượng mẫu, sự phân bố các điểm lấy mẫu trong khu vực quan tâm được xác định theo yêu 33
34. cầu cụ thể nhưng không ít hơn 4 mẫu cho mỗi điểm đo. Thời gian hứng mẫu bụi lắng khô ở khu công nghiệp, khu dân cư tập trung không ít hơn 24 giờ nhưng không quá 7 ngày. * Xử lý mẫu: dùng khăn lau cẩn thận bên ngoài khay, sau đó đặt vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 40 0 trong 2 giờ. Sau khi sấy, cân khay hứng trên cân phân tích với độ chính xác 0,1 mg. Tính toán kết quả: m m bụi lắng = 2 1 S.t Trong đó: m1, m2: kết quả cân khay trước và sau khi hứng mẫu (g, mg) S: diện tích hứng mẫu (m2+) t: thời gian hứng mẫu (ngày, 24 giờ) Bụi lơ lửng (bụi lơ lửng tổng số): tập hợp các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 20 µm. Do kích thước nhỏ nên tốc độ rơi không đáng kể, bụi lơ lửng tồn tại lâu trong khí quyển gây ô nhiễm cho con người thông qua đường hô hấp. Kích thước của bụi lơ lửng càng nhỏ càng dễ xâm nhập vào cơ thể tác động mạnh lên hệ hô hấp và có thể dẫn tới ung thư. Do vậy trong nghiên cứu tác động của bụi lơ lửng người ta chia thành các loại bụi sau: Bụi PM10: là tập hợp các hạt có kích thước ≤ 10 µm Bụi PM5: là tập hợp các hạt có kích thước ≤ 5 µm Bụi PM2,5: là tập hợp các hạt có kích thước ≤ 2,5 µm Bụi PM1: là tập hợp các hạt có kích thước ≤ 1 µm Phương pháp xác định: Bụi lơ lửng được xác định bằng cách cho không khí đi qua giấy lọc Whatman có đường kính lỗ < 0,45 μm. Bụi sẽ được giữ lại trên giấy lọc. Vận tốc lấy mẫu là 10 lít/phút, thời gian lấy mẫu là 45 phút. Sau khi bụi tổng số được xác định bằng cách cho không khí đi qua giấy lọc, bụi sẽ bị giữ lại bởi giấy lọc. Cân giấy lọc trước và sau khi cho không khí đi qua bằng cân phân tích có độ sai số 0,1mg tính được khối lượng bụi trên một đơn vị thể tích không khí. Giấy lọc trước và sau khi lấy mẫu đều được sấy ở nhiệt độ 1050C đến khối lượng không đổi. Tác hại của bụi đến môi trường và sức khỏe con người: 34
35. - Giảm tầm nhìn, gây khó khăn cho sinh hoạt làm việc, làm bẩn đồ vật, gây thiệt hại lớn về kinh tế (phải lau rửa vật dụng, phương tiện, tắm giặt nhiều hơn, ) - Tác động đến hệ hô hấp, các hạt bụi PM 5 trở xuống rất dễ đi vào và nằm lại trong phế nang phổi. Đặc biệt các bụi kim loại, bụi silic, .gây sơ hóa và ung thư phổi, rất khó phục hồi kể cả sau khi đã ngừng tiếp xúc. b, Tác nhân gây ô nhiễm dạng khí Một số chất khí chính gây ô nhiễm không khí từ các nguồn thải công nghiệp: Khí Sunfuro (SO2): là khí không màu, mùi hăng cay, không cháy, có độ tan lớn. Trong không khí ẩm tác dụng với nước sinh ra H 2SO3 gây ra mưa axit phá hủy các công trình xây dựng, các thắng cảnh tự nhiên (núi đá). SO2 tác động xấu đến sự phát triển của thực vật, Khí này sinh ra do hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, ), ngoài ra trong hoạt động gia công cơ khí như hàn xì, Khí Cacbon oxit (CO): không màu, không mùi, không vị. Sinh ra do việc đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch, Trong hoạt động xây dựng nó phát sinh từ các động cơ của máy móc sử dụng nhiên liệu xăng, dầu. Nó là một chất rất độc hại, người và động vật có thể chết đột ngột khi hít phải khí CO ở một hàm lượng . Do nó tác dụng mạnh với Hemoglobin làm mất khả năng vận chuyển oxy của máu và gây ra ngạt có phản ứng thuận nghịch như sau: Hb2 + CO HbCO + O2 Nhiễm độc cấp CO thường bị đau đầu, ù tai, chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co giật rồi bị hôn mê. Nhiễm độc mãn tính thường bị đau dai dẳng, chóng mặt, mệt mỏi, sút cân. Khí NOx cũng được phát sinh trong hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. NO2 có mầu hơi hồng, mùi có thể phát hiện khi nồng độ khoảng 0,12ppm, nó có khả năng hấp phụ các tia tử ngoại, ở nồng độ 100ppm có thể gây tử vong cho con người sau vài phát tiếp xúc. Nó tác động rất xấu đến 35
36. hệ hô hấp với nồng độ từ 15 – 50 ppm có thể gây nguy hiểm cho tim, phổi, gan. Các dung môi hữu cơ: phát sinh chủ yếu trong các nhà máy, xí nghiệp tại các dây truyền sản xuất có sử dụng các sản phẩm có chứa dung môi hữu cơ. Do có đặt tính hòa tan tốt các chất hữu cơ, với khả năng bay hơi nhanh lên nhiều dung môi hữu cơ đã được sử dụng trong nghiệp như một chất làm nhanh khô sản phẩm, tăng độ kết dính và dẻo dai. Ví dụ như benzen và đồng đẳng, axeton, focmandehyde, Ngược lại đây lại là những chất rất độc hại với con người và thường gây độc ở dạng mãn tính và rất nhiều chất trong số đó được xếp vào nhóm chất gây ung thư ở người. * Phương pháp xác định: Có hai nhóm phương pháp đo đó là đo bằng máy đo nhanh hoặc đo bằng phương pháp hóa học sử dụng dung dịch hấp thụ để hấp thụ các khí đó tạo thành dạng hòa tan trong dung dịch. Sau đó dùng các phản ứng hóa học để xác định. c, Tiếng ồn Trong thời gian xây dựng, các hoạt động của các thiết bị máy móc và thi công như nổ mìn, đóng ép cọc, đầm bêtông, xe cộ vận chuyển và đổ nguyên vật liệu, thử nền đất bằng các phương pháp kiểm tra động, gây lên tiếng ồn và rung động trong khu vực. Quá trình thi công xây dựng vào ban đêm thường tạo lên độ ồn vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, ảnh hưởng đến điều kiện sống của nhân dân trong vùng lân cận. Ở nước ta hiện nay chưa có tiêu chuẩn về mức độ tiếng ồn cho công tác thi công, tuy nhiên ở một số quốc gia phát triển như Mỹ có quy định cụ thể về tiếng ồn cho khu vực thi công, chăng hạn như: STT Loại thiết bị Mức độ tiếng ồn ở Yêu cầu của tổng khoảng cách 15m (dBA) cục dịch vụ Mĩ 1 Máy đầm nén (xe lu) 72-88 < 75 2 Máy xúc gầu ngược 72-83 < 75 3 Máy xúc gầu trước 72-96 < 75 36
37. 4 Máy kéo 72-83 < 75 5 Máy cạp, máy san 77-95 < 75 - 80 6 Máy trộn bê tông lát 82-92 < 80 đường 7 Xe tải 70-96 < 75 8 Máy trộn bê tông 71-90 < 75 9 Cần trục di động 75-95 < 75 10 Máy phát điện 70-82 < 75 11 Máy nén khí 69-86 < 75 12 Búa chèn và khoan 76-99 < 75 13 Máy đóng cọc 90-104 < 95 14 Máy rung 70-80 < 75 * Phương pháp đo tiếng ồn: đo bằng máy đo, đơn vị là dBA 3.1.4. Tác động của ô nhiễm không khí đến biến đổi khí hậu toàn cầu Do sự biến đổi khí hậu toàn cầu ngày càng trở lên vô cùng quan trọng đã và đang tác động trực tiếp đến nhiều quốc gia trên thế giới gây thiệt hại vô cùng lớn về kinh tế và con người. Trong bổi cảnh đó Hội nghị Copenhaghen về biến đổi khí hậu tại Đan Mạch vừa diễn ra (12/2009) với một quy mô lớn nhất từ trước đến nay đã cho thấy sự quan tâm của cả cộng đồng quốc tế về vấn đề này. Nguyên nhân trực tiếp của biến đổi khí hậu toàn cầu là do nhiệt độ trái đất ngày càng nóng lên. Dự báo đến cuối thế kỷ này nhiệt độ trái đất sẽ tăng từ 2-60C. Nhiệt độ tăng kéo theo hàng loạt các hiện tượng thời tiết bất thường xảy ra mà cụ thể là hiện tượng nước biển dâng cao sẽ nhấn chìm nhiều dải đất ven biển, thậm chí là cả một vùng lãnh thổ của các quốc gia trong đó có Việt Nam. Việt Nam là một trong 2 nước đang phát triển cùng với Philipin chịu tác động nhiều nhất của hiện tượng này. Khi đó nước ta sẽ mất khoảng 30 % diện tích trồng lúa ở ĐBSH và ĐBSCL. 37
38. Nguyên nhân làm trái đất nóng lên là do sự gia tăng của các khí nhà kính. Các khí này gây hiệu ứng nhà kính làm cho TĐ nóng lên gọi là các khí nhà kính, đó là các khí CO2, hơi nước, CH4, NOx, Bản chất của hiện tượng này như sau: Khi bức xạ mặt trời chiếu xuống TĐ thì một phần sẽ phản xạ lại vào vũ trụ tại biên bên ngoài khí quyển, phần còn lại xuyên qua bầu khí quyển truyền đến bề mặt trái đất dưới dạng bức xạ sóng ngắn. Tại đây một phần bức xạ sóng ngắn phản xạ trở lại xuyên qua lớp khí nhà kính vào không gian vũ trụ, một phần đốt nóng trái đất. Trái đất hấp thụ bức xạ sóng ngắn trở thành vật bức xạ nhiệt vào khí quyển (bức xạ sóng dài). Một phần bức xạ sóng dài này bị hấp thụ bởi các khí nhà kính trong khí quyển như CO 2, CH4, NOx, tạo thành một lớp nhiệt bao trùm trái đất giữ cho khí quyển bề mặt trái đất ở một nhiệt độ nhất định. Nếu không có lớp khí nhà kính đó thì Trái đất sẽ không giữ được nhiệt và nhanh chóng lạnh đi dưới 00C và duy trì được các hoạt động sống của con người và sinh vật. Tuy nhiên nếu các khí nhà kính càng ngày càng gia tăng đồng nghĩa với việc làm cho nhiệt độ Trái đất ngày càng tăng dẫn đến hàng loạt các hiện tượng trên. 3.2. Tiêu chuẩn, Quy chuẩn đánh giá chất lượng không khí Chất lượng không khí được thể hiện qua các khía cạnh sau: - Chất lượng không khí xung quanh: quy định cho không khí bên ngoài các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất; - Chất lượng khí thải: áp dụng cho khí thải được đo tại đầu thải ra của các ống khói nhà máy; - Tiêu chuẩn Vệ sinh an toàn lao động của Bộ Y tế. Tiêu chuẩn này áp dụng cho không khí vùng làm việc của công nhân thường là bên trong các cơ sở sản xuất. Hiện nay để đánh giá chất lượng môi trường không khí Bộ Tài nguyên môi trường đã ban hành Quy chuẩn môi trường cho không khí xung quanh bao gồm QCVN 05 và QCVN 06 làm cơ sở pháp lý để so sánh, đánh giá. Các Quy chuẩn này thay thế cho các Tiêu chuẩn môi trường trước đây vẫn áp dụng. 38
39. 3.3. Lan truyền bụi và các khí thải trong môi trường không khí 3.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khuếch tán ô nhiễm trong môi trường không khí Mức độ ô nhiễm (nồng độ chất ô nhiễm) tầng không khí gần mặt đất không chỉ phụ thuộc vào các thông số của nguồn thải (thải lượng, kích thước ) mà còn phụ thuộc vào tính chất của hỗn hợp chất thải độc hại và điều kiện khí tượng. Trong khí quyển các phần tử ô nhiễm sẽ chuyển động nhờ sự khuếch tán phân tử và khuếch tán rối và chính điều đó sẽ đưa đến sự trao đổi nhiệt, trao đổi chất ô nhiễm,.v.v. Sự khuếch tán rối gây ra sự lan truyền các phân tử trong không khí rất mạnh, còn sự khuếch tán phân tử không đáng kể. Sự lan truyền các phân tử trong dòng khí theo hướng từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. - Ảnh hưởng của gió: Gió là yếu tố khí tượng cơ bản nhất có ảnh hưởng đến sự lan truyền chất độc hại trong không khí. Gió tạo ra các dòng không khí chuyển động rối trên mặt đất. Nồng độ của chất ô nhiễm tại một địa điểm phụ thuộc nhiều vào hướng gió và tốc độ gió thổi. Gió có vận tốc lớn ở tầng không khí sát mặt đất vào ban ngày, còn ban đêm thì ở tầng cao. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng trong thành phố với các nguồn thải thấp thì nồng độ các chất độc trong không khí sẽ cao nhất khi vận tốc gió có giá trị nhỏ từ 0-1m/s. Đối với nguồn thải cao (ví dụ như ống khói của các nhà máy xi măng) thì sự biến thiên nồng độ khí thải (SO2) theo trục luồng khí trùng với hướng gió theo quy luật vận tốc gió càng lớn thì nồng độ SO 2 đạt cực đại càng gần nguồn thải, và sau nguồn thải thì nồng độ SO2 giảm nhanh hơn. 39
40. Nồng độ (µg/m3) 2 3 1 Khoảng cách X (km) Hình : Biến thiên nồng độ khí SO2 vào vận tốc gió thổi 1-khi v = 1m/s; 2-khi v = 3 m/s; 3-khi v = 6 m/s - Ảnh hưởng của độ ẩm và mưa Khi độ ẩm tương đối của không khí lớn, các hạt bụi lơ lửng có thể liên kết lại thành hạt to hơn và rơi nhanh xuống đất. Độ ẩm còn tạo ra phản ứng hóa học với các khí thải công nghiệp như SO 2, để tạo thành H 2SO3. Các ví sinh vật tự mặt đất phát tán vào không khí gặp độ ẩm lớn sẽ phát triển nhanh chóng, bám vào các hạt bụi bay đi xa gây truyền nhiễm bệnh. Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí. Các hạt mưa kéo theo các hạt bụi, hòa tan một số khí độc hại và sau đó rơi xuống, gây ô nhiễm đất và nước. Mưa cũng làm sạch bụi ở trên lá cây, làm cho các dải cây xanh tăng khả năng hút bám và che chắn bụi. - Ảnh hưởng của địa hình và công trình: Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy phía sau các gò, đồi núi, công trình tính theo hướng gió thường có nồng độ chất độc hại lớn hơn rất nhiều so với nơi có địa hình bằng phẳng. Như vậy khi có gió thổi tới mặt trước đồi núi, 40
41. công trình, gió đã tạo ra áp suất dương còn phía sau nó là vùng giảm áp và còn gọi là vùng gió quẩn. Hướng và vận tốc chuyển động của dòng không khí sát mặt đất trong khu vực đồi núi , thung lũng khác nhau rất lớn so với khu vực trống trải, bằng phẳng. Ngoài ra còn phải chú ý tới những luồng gió ‘núi’ thổi theo sườn núi từ đỉnh núi xuống thung lũng. Vì vậy khi chuẩn bị xây dựng các công trình công nghiệp ở nơi có địa hình phức tạp cần phải tiến hành khảo sát các yếu tố khí tượng, địa hình cụ thể. Trong các khu công nghiệp, hướng gió và vận tốc gió cũng phụ thuộc nhiều vào sự bố trí hợp lý và khoảng cách giữa các nhà xưởng. Nếu phía trên và sau các nhà xưởng tạo thành các vùng gió quẩn thì chất độc hại không thoát ra được và tích tụ trong không khí của phân xưởng này và sẽ ảnh hưởng đến các phân xưởng khác. Kết quả là nồng độ các chất ô nhiễm sẽ tăng lên cao quá mức cho phép và ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Ngoài ra trong công nghiệp còn có các dòng khí nóng chuyển động do các nguồn nhiệt khác nhau và do bức xạ mặt trời nug nóng mái nhà, sân bãi, đường sá,vv, làm cho nhiệt độ không khí ở đây tăng lên - Sự thay đổi nhiệt độ theo chiều cao và trạng thái của khí quyển Trong không khí gần mặt đất sự thay đổi của nhiệt độ không khí ảnh hưởng tới sự phân bố nồng độ chất độc hại. Khả năng hấp thụ và bức xạ nhiệt của mặt đất có ảnh hưởng tới sự phân bố nhiệt độ không khí theo chiều cao 3.3.2. Tính toán nồng độ chất ô nhiễm trong không khí ( bỏ) Phương trình vi phân cơ bản Trị số trung bình của nồng độ chất độc hại trong không khí phân bố trong không gian, thay đổi theo thời gian và được xác định từ phương trình vi phân cơ bản sau: ∂c/∂t + u∂c/∂x + v∂c/∂y + w∂c/∂z = ∂/∂x(k x∂c/∂x) + ∂/∂y(ky∂c/∂y) + α1c – α2c Trong đó: 41
42. c là nồng độ chất ô nhiễm trong không khí, g/m3; t là thời gian, s; x, y, z tọa độ điểm tính theo phương x, y, z; u, v, w – hình chiếu vận tốc gió trên các trục x, y, z kx, ky, kz – các hệ số khuếch tán rối theo phương x, y, z α1 – hệ số kể đến sự thâm nhập thêm các chất ô nhiễm trên đường lan truyền; α2 – hệ số kể đến sự biến hóa từ chất này sang chất khác do các phản ứng hóa học trên đường khuếch tán. Tuy nhiên thông thường người ta thường đơn giản hóa bằng cách thừa nhận gần đúng một số điều kiện như coi nguồn phát thải là ổn định theo thời gian, tính toán trên mặt phẳng gần mặt đất với z = const, chuyển động theo phương thẳng đứng nhỏ hơn so với vận tốc gió, trục z thường lấy chiều dương hướng lên phía trên, Từ phương trình vi phân tổng quát với gốc tọa độ là chân ống khói, trục x trùng với hướng gió, trục z là trục tung, hình chiếu vận tốc gió trên đường trục z và trục y rất nhỏ lên có thể bỏ qua, đồng thời bỏ qua sự thâm nhập và chuyển hóa chất thì ta được phương trình vi phân biến đổi chất ô nhiễm theo mô hình Gauss như sau: ∂c/∂t 3.4. Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ môi trường không khí 3.4.1. Giải pháp quy hoạch a, Lựa chọn giải pháp Quy hoạch đô thị, bố trí các khu công nghiệp, khu dân cư, các công trình kinh tế xã hội có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc phòng ngừa ô nhiễm và BVMT. Khi lập luận chứng kinh tế kĩ thuật cho một đề tài, dự án bắt buộc phải nghiên cứu đến việc bảo vệ môi trường ở khu vực đó và xung quanh. Cần phải tính toán dự báo tác động của công trình đó khi nó hoạt động và phát triển đến môi trường nhưng với mức độ ô nhiễm không vượt quá tiêu chuẩn cho phép. 42
43. Khi quy hoạch phải chú ý đến địa hình và và hướng gió chủ đạo về mùa hè và mùa đông của khu vực. Địa hình xây dựng nhà máy, công trình có phát sinh ô nhiễm phải đặt ở cuối hướng gió so với khu dân cư để nhằm giảm bớt sự độc hại của khí độc và bụi. Các nguồn thải chất độc hại nên tập trung lại để thuận tiện hơn trong việc xử lý. Khi thiết kế mặt bằng chung cho khu đô thị công nghiệp cần phải có quy hoạch phát triển trước mắt cũng như lâu dài. Việc mở rộng quy mô sản xuất chỉ được tiến hành khi đã có tính toán dự báo tổng lượng chất độc hại thải ra không vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Trong một khu công nghiệp hay một nhà máy cần phải có khoảng cách hợp lý giữa các nhà xưởng để đảm bảo thông gió tự nhiên và không lan truyền chất độc hại từ công trình này sang công trình khác. Các ống khói hoặc các nguồn phát sinh bụi, khí độc hại, tiếng ồn thường bố trí riêng ở khu vực nằm cuối hướng gió thổi. Để đáp ứng được nhu cầu trên khi thiết kế mặt bằng chung của các nhà máy khu công nghiệp cần tuân theo các nguyê tắc sau đây: - Hợp khối trong thiết lập mặt bằng chung; - Phân khu hợp lý theo các giai đoạn phát triển mở rộng; - Tập trung hóa các hệ thống đường ống ; - Bảo đảm đủ diện tích cây xanh, mặt nước và sự thông thoáng trong khu vực. Để đảm bảo tận dụng cao khả năng thông gió tự nhiên trong khu vực nhà máy nên phân chia mặt bằng chung thành các ô, các khối và các nhóm công trình. Thường các nhà thấp nên bố trí ở đầu hướng chủ đạo. Nếu vùng xây dựng không có hướng gió chính, tần xuất gió thổi ở các hướng là xấp xỉ nhau thì nên đặt các nhà cao ở giữa. Nhà hành chính và phục vụ công cộng thường được bố trí riêng biệt và trồng các dải cây xanh bao bọc xung quanh để ngăn ngừa ảnh hưởng của bụi, khí độc hại, tiếng ồn và giảm bớt bức xạ mặt trời. Khoảng cách giữa các dải cây xanh phải hợp lý để đảm bảo sự thoáng mát. Nên chọn các loài cây vừa có 43
44. kha năng ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm lại vừa có thể sống và phát triển trong mỗi loại nhà máy. b, Vùng cách lý vệ sinh công nghiệp Khoảng cách ly vệ sinh được tính từ nguồn thải chất ô nhiễm đến khu dân cư. Kích thước của dải cách ly phụ thuộc vào công suất của nhà máy, mức độ tiên tiến, hiện đại của công nghệ sản xuất, tình trạng các trang thiết bị xử lý ô nhiễm môi trường. Năm 1971 Bộ Y tế nước ta đã ban hành quy định chiều rộng dải cách ly vệ sinh công nghiệp tương ứng với các cấp độ độc hại như sau: Mức độc hại I II III IV V Bề rộng dải cách ly 1000 500 300 100 50 Nếu theo quy định trên mà nồng độ chất độc hại ở khu dân cư vẫn vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì phải áp dụng kỹ thuật xử lý tại nguồn hoặc tăng bề rộng dải cách ly, nhưng không nên vượt quá hai lần để tránh lãng phí diện tích đất. 3.4.2. Giải pháp kỹ thuật a, Trồng cây xanh - Vai trò của cây xanh trong việc ngăn ngừa giảm thiểu sự phát tán chất ô nhiễm trong không khí: + Về mặt khí hậu: cây xanh có tác dụng che nắng, giảm bức xạ mặt trời chiếu xuống đất, tùy theo cây lá to hay nhỏ, dày lá hay thưa lá. Thông thường cây xanh có thể che chắn được từ 40 -60% bức xạ mặt trời. Ngoài ra cây xanh còn giảm được phản xạ từ bức xạ mặt trời. Hệ số Anbeto của các cây xanh là rất thấp chỉ bằng từ 0,2 đến 0,3 nghĩa là chỉ có 20 -30 % năng lượng bức xạ mặt trời chiếu xuống bị phản xạ ra xung quanh. So với vùng đất trống không trồng cây thì nhiệt độ không khí ở vùng cây xanh ban ngày thấp hơn từ 1 - 0 3 C, hàm lượng oxy tăng lên tới 20 %, còn hàm lượng CO 2 giảm đi nhiều. Trong nhiều trường hợp nhiệt độ không khí ở vùng cây xanh, thảm cỏ thấp hơn tại vùng đất trống từ 3-50C. Còn nhiệt độ các bề mặt bê tông, đường nhựa 44
45. cao hơn mặt đất khô tới 20 -300C. Độ ẩm không khí vùng ao hồ, cây xanh cao hơn một chút từ 2-6% so với khu đô thị + Cây xanh có tác dụng hút bớt các khí độc hại trong môi trường đô thị, khu công nghiệp và giao thông. + Cây xanh còn thu giữ bụi làm sạch môi trường không khí. Khả năng giữ bụi phụ thuộc vào bề dày lá, kích thước lá, độ nhám của lá, và vào thời tiết; + Cây xanh có khả năng hút ẩm và giảm tiếng ồn rất tốt. Sóng âm khi truyền qua lùm cây sẽ bị phản xạ qua lại nhiều lần và năng lượng sẽ giảm đi rõ rệt. Nó rất có tác dụng trong việc ngăn ngừa giảm thiểu tiếng ồn từ hoạt động giao thông hay trong các nhà máy xí nghiệp. Các dãy cây xanh dày đặc rộng từ 10 -15 mét có thể giảm tiếng ồn từ 15 – 18 dBA. Khả năng giảm tiếng ồn của cây xanh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như; loại cây, cách bố trí cây, sự phối hợp các loại cây có tán, có lùm, các khóm cây, bụi cây và các dậu cây. Chính vì những tác dụng to lớn của cây xanh như phân tích ở trên lên ở mỗi đô thị cần thiết phải tổ chức hệ thống cây xanh hoàn chỉnh, bao gồm: - Vành đai cây xanh – mặt nước xung quanh đô thị; - Vành đai cây xanh cách ly xung quanh các khu công nghiệp và ven các đường giao thông chính; - Hệ thống công viên, hồ nước của thành phố; - Vườn cây trong các khu vực nhà ở; - Vườn cây trong hàng rào các công trình dân dụng, công nghiệp như bệnh viện, trường học, thư viện, bảo tàng, nhà máy, b, Cải tiến công nghệ sản xuất Đây là biện pháp được xếp vào nhóm ưu tiên trong chiến lược BVMT quốc gia trên nguyên tắc phòng ngửa ô nhiễm là chính. Nó có tác dụng giảm thiểu ngay tại nguồn các chất ô nhiễm thải ra môi trường, đồng thời lại tiết kiệm được nguyên nhiên vật liệu trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên biện pháp này cần thiết phải bỏ ra một khoản kinh phí ban đầu tương đối lớn để có được các công nghệ hiện đại nhưng xét về mặt lâu dài thì nó lại kinh tế hơn 45
46. rất nhiều bởi vì chi phí xử lý, khắc phục ô nhiễm, sự cố môi trường sẽ tốn kém hơn rất nhiều so với việc đầu tư cải tiến công nghệ. c, Xử lý bụi, khí độc hại trong khí thải tại các cơ sở sản xuất * Xử lý bụi: Có rất nhiều các phương pháp khác nhau có thể được áp dụng để xử lý bụi. Trong một số ngành công nghiệp đặc biệt là công nghiệp xây dựng như sản xuất xi măng, gạch ngói, tấm lợp, sẽ phát tán vào môi trường một lượng bụi rất lớn. Do vậy phương pháp ưu tiên là dập bụi bằng phương pháp khô để tránh tạo ra nước thải. Có thể sử dụng trong các phương pháp sau: - Phương pháp lắng trọng lực (phương pháp buồng lắng): Nguyên lý hoạt động: khi cho dòng khí chứa bụi đi qua buồng lắng thì vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ nhờ thế mà hạt bụi có đủ thời gian để rơi xuống đáy dưới tác dụng của trọng lực và giữ ở đó: M Dòng khí ra u Dòng khí HxW thải vào u v vgh a) v vgh N L Dòng khí Dòng thải vào khí ra ống dẫn khí ra ống dẫn khí vào b) Phễu hứng bụi Hình Ưu nhược điểm: - Ưu điểm: cấu tạo đơn giản; đầu tư thấp; chi phí vận hành và sửa chữa thấp , tổn thất áp suất thấp có thể làm việc ở nhiệt độ cao 46
47. - Nhược điểm: cồng kềnh, chỉ tách được bụi kích thước lớn, cỡ > 50m , hiệu suất tách bụi không cao, chủ yếu tách các hạt bụi thô và được dùng để lọc thô trước khi áp dụng các phương pháp khác - Phương pháp Xyclon: Nguyên tắc hoạt động: Nếu ta cho dòng khí chứa các hạt bụi chuyển động theo một quỹ đạo tròn thì các hạt bụi sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm có xu hướng văng ra khỏi quỹ đạo. Nếu ta giới hạn dòng khí chuyển động trong một vỏ hình trụ thì các hạt bụi sẽ va vào thành của hình trụ làm mất động năng và rơi xuống phía đáy của hình trụ. Nếu đặt trong tâm ống trụ một ống nhỏ để dẫn khí ra ta sẽ thu được khí sạch hoặc khí có chứa ít bụi: Do De 5 1 W S H 2 1 H Wi = 0,25D0 H = 0,5D0 H1 = 2D0 H2 = 2D0 De = 0,5D0 S = 0,625D0 2 3 H Dd = 0,5D0 4 Dd Ưu nhược điểm: + Ưu điểm: giá thành đầu tư thấp, cấu tạo đơn giản; chi phí sửa chữa thấp; khả năng làm việc liên tục tuy nhiên thích hợp với bụi có kích thước > 5 micromet. Có hai loại xyclon đó là xyclon khô và xyclon ướt. ưu điểm của xyclon ướt là dập bụi hiệu quả cao hơn xyclon khô, kể cả những bụi nhỏ li ti. Tuy 47
48. nhiên nhược điểm là lại tạo ra nước thải, do đó lại phải có biện pháp xử lý nước thải. -Phương pháp lọc bụi túi vải: Nguyên tắc của phương pháp là cho dòng khí chứa bụi đi qua túi vải (đi từ trong ra ngoài hoặc từ ngoài vào trong), bụi sẽ được giữ lại ở lớp vải và khí sạch sẽ đi ra ngoài, sau đó người ra dùng một dòng khí sạch thổi ngược trở lại để giũ bụi, bụi sẽ được lắng xuống phía dưới đáy. Ưu điểm của phương pháp là hiệu suất tách bụi cao, tách được những hạt bụi rất nhỏ tùy thuộc vào kích thước lỗ lọc của túi vải. Nhược điểm là không áp dụng với dòng khí có nhiệt độ cao (trên 1100C), có tính ăn mòn, K hí bụi K vào hí Gi sạch ra Lớp á v ậđỡt liệu lọc Lớp vật Khí B Khíliệu b lụọic sạch ra ụi vào Gi B á đỡ b aụi ) ) Hình 9: Lọc bụi kiểu túi a) Khí bẩn đi từ * Xử lý tiếng ồn trong ra Tiếng ồn được định nghĩa là tập hợp của những âm thanh tạp loạn với b) Khí bẩn đi từ các cường độ âm rất khác nhau và gây cảm giác khó chịu cho người nghe. Âm ngoài vào thanh là một loại sóng lan truyền trong môi trường đàn hồi. 48
49. Các đại lượng đặc trưng của âm thanh là: - Tần số âm thanh: là số dao động của âm thanh trong một đơn vị thời gian, ký hiệu là f, đơn vị đo trong hệ SI là Hec (Hz). Có thể biểu diễn phổ âm thanh theo tần số f (Hz) như sau: Hạ âm Vùng nghe thấy Siêu âm Âm thanh mà tai người nghe được nằm trong phạm vi tần số từ 16Hz đến 20.000 Hz. + Những âm thanh có f 20.000 Hz gọi là siêu âm Trong dải tần số âm thanh mà tai người nghe được người ta còn chia ra: + Những âm thanh có f 1000 Hz là âm cao tần. - Cường độ âm thanh : ký hiệu là I, đơn vị trong hệ SI là W/m 2. Cường độ âm thanh là thông lượng âm Φ gửi qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian: I = Φ/S (W/m2) Trong đó Φ = W/t là thông lượng âm thanh với W = 1/2ka2 - Áp suất âm: ký hiệu là P, đơn vị là N/m 2, Pascal, Trong quá trình truyền âm môi trường bị nén dãn liên tục, vì vậy trong quá trình truyền âm có xuất hiện một áp suất dư (phần thêm vào áp suất khí quển tĩnh), gọi là áp suất âm. - Mức cường độ âm và mức áp suất âm: Thính giác của cong người có đặc điểm là cảm thụ âm thanh theo hàm logarit, ví dụ cường độ âm thanh tăng 100 lần nhưng tai ta chỉ cảm thấy to hơn 2 lần, hay cường độ âm thanh tăng 1000 lần nhưng tai ta chỉ cảm nhận tăng lên 3 lần, Vì vậy có thể dùng nhiều đơn vị vật lý khác nhau để đo mức cường độ âm thanh nhưng được dùng phổ biến nhất là đơn vị đexiben, đó là hệ thống thước đo được chia độ 49
50. theo hàm số logarit do Alfred Bell thiết lập lên. Bội số 10 của dêxiben là Bel. Cường độ âm thanh yếu nhất mà con người có thể nghe được là 1 dB. Tai người có thể cảm thụ được khoảng mức cường độ âm rất rộng, 0- 180 dB. Mức cao nhất mà tai người có thể chịu đựng được gọi là mức chói tai, thông thường ngưỡng chói tai là 140dB. Tiếng nói chuyện thông thường hay tranh luận với nhau có mức âm biến thiên theo các tần số là 30 – 60 dB, tiếng ồn lúc máy bay cất cánh là 160 dB. Tác hại của tiếng ồn: Theo thống kê của Bộ Y tế và Viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật và bảo hộ lao động thì tiếng ồn gây ảnh hưởng đến hầu hết các bộ phận của cơ thể con người * Các nguồn sinh ra tiếng ồn: - Hoạt động giao thông: - Hoạt động xây dựng: tiếng ồn từ hoạt động xây dựng nhìn chung xấu hơn nhiều so với tiếng ồn trong các nhà máy bởi tiếng ồn phát sinh từ hoạt động xây dựng cầu cống, nhà cửa, đường sá ở khắp nơi không điều khiển được. Đồng thời tiến ồn từ các thiết bị trong thi công xây dựng thường có tiếng ồn lớn; - Tiến ồn công nghiệp: sinh ra từ quá trình va chạm, chuyển động của các hệ thống máy móc trong nhà xưởng, - Tiếng ồn trong nhà: có hai dạng tiếng ồn này đó là tiếng ồn không khí và tiếng ồn va chạm. Tiếng ồn va chạm được phát sinh và lan truyền trong vật rắn và chỉ có một cách làm giảm nó là tạo ra các cầu mền xốp giữa nơi phát sinh ra tiếng ồn và nơi cần ngăn cách tiếng ồn; Tiếng ồn không khí truyền từ bên ngoài vào chủ yếu 50
51. Tiếng ồn Tai Hệ thần kinh Các cơ quan cuẩ cơ thể Hệ hô hấp Thị giác H tiêu hóa H.tuần hoàn Hvận động rối loạn tiền đình Ngoài ra tiếng ồn còn gây ra các xung đột khác trong xã hội * Các loại nguồn sinh ra tiếng ồn - Từ hoạt động giao thông; - Từ thi công công trình xây dựng: tiếng ồn phát sinh từ nguồn này nhìn chung xấu hơn nhiều so với các nguồn khác vì hoạt động xây dựng cầu cống, nhà cửa, đường giao thông diên ra ở khắp các nơi và không thể điều khiển được, đồng thời tiếng ồn từ các thiết bị thi công xây dựng thường rất lớn; - Tiếng ồn công nghiệp: sinh ra từ quá trình và chạm, chấn động hoặc chuyển động qua lại do sự ma sát của các thiết bị và hiện tượng chảy rối của các dòng không khí và hơi; - Tiếng ồn trong nhà: có hai dạng tiếng ông trong nhà là tiếng ồn không khí và tiếng ồn va chạm. Tiếng ồn va chạm được phát sinh và lan truyền trong vật rắn và chỉ có một cách làm giảm nó là tạo ra các cầu mềm xốp giữa nơi phát sinh ra tiếng ồn; loại tiếng ồn thứ hai là tiếng ồn không khí, nó truyền từ 51
52. ngoài vào nhà chủ yếu qua các lỗ hổng như cửa sổ, cửa đi, lỗ thông gió và các lỗ tương tự còn qua tường rất ít. Cửa đơn lớp kính có khả năng cách âm khoảng 15 đến 18 dB, nếu tăng lên 2 lớp kính có thể cách âm được từ 28 -21 dB. Cửa kép bằng 2 lớp kính nặng, cánh cửa được bọc vật liệu hút âm thì có thể tăng khả năng cách âm của của lên đến 40 dB. Hiện nay các phòng làm việc hiện đại được trải thảm xung quanh tường, có rèm cửa, cây cảnh không những tạo cảm giác thoải mái mà còn có tác dụng giảm tiếng ồn rõ rệt * Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn: - Áp dụng các biện pháp giảm thiểu tại nguồn, thiết kế các bộ phận giảm âm trong các động cơ, tăng cường hút bọc nguồn âm bằng các vật liệu hút âm; - Quy hoạch tổ chức các tuyến đường giao thông hợp lý, thiết lập vành đai xanh xung quanh các khu công nghiệp, bệnh viện, trường học, trồng cây ven các tuyến đường; - Kiểm soát tiếng ồn trong nhà: + Bố trí công trình ở xa nguồn ồn trong điều kiện có thể; + Bố trí cây xanh xung quanh nhà để hút ẩm; + Bố trí các phòng phụ như hành lang, bếp, phòng tắm, phòng phục vụ ở phía có tiếng ồn. Các phòng ngủ, phòng làm việc ở phía yên tĩnh + Tường, sân, trần lên dùng vật liệu cách âm tốt. * Xử lý hơi khí độc Một số khái niệm: Hơi: là thể khí của các chất mà trong điều kiện bình thường chúng tồn tại ở thể lỏng hoặc rắn (đường kính 0,005µm) Hơi độc: là các loại hơi gây hại cho sức khẻo của con người và sinh vật ở một liều lượng nhất định. Ví dụ như hơi kim loại (Hg, Pb, ) hơi dung môi benzen, toluen, Các phương pháp xử lý hơi khí độc 1.Phương pháp hấp phụ a, Một số khái niệm 52
53. - Khái niệm hấp phụ: là quá trình tích lũy các chất lên bề mặt phân cách pha. Bề mặt phân chia pha có thể là lỏng-rắn; khí-rắn. Trong một số trường hợp đặc biệt bề mặt phân chia pha có thể là khí-rắn. - Chất mà trên bề mặt của nó có sự hấp phụ xảy ra gọi là chất hấp phụ - Chất bị thu giữ trên bề mặt chất hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ - Diện tích bề mặt của một gam chất hấp phụ gọi là diện tích bề mặt của chất hấp phụ. - Lực liên gây ra hiện tượng hấp phụ là các lực liên kết Vandervan hoặc các lực liên kết ion, cộng hóa trị, liên kết phối trí 2. Các loại hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý: là hấp phụ mà các chất khi bị hấp phụ lên trên bề mặt các chất hấp phụ không tạo thành các hợp chất hóa học. Hấp phụ vật lý có tính chất thuận nghịch - Hấp phụ hóa học: là hấp phụ mà chất bị hấp phụ tạo thành các hợp chất hóa học trên bề mặt phân chia pha. 3. Phương pháp hấp phụ rất có hiệu quả trong việc xử lý các dung môi hữu cơ, các hợp chất VOC s. Trong CBLS thường phát sinh ra một số dung môi hữu cơ lên có thể sử dụng phương pháp này để xử lý. Các chất hấp phụ thường sử dụng là than hoạt tính hoặc silicagel, bentonit, Sơ đồ hình vẽ thiết bị hấp phụ được mô tả qua hình vẽ sau Nguyên lý làm việc: (mô tả theo sơ đồ dưới đây: Khí đi từ dưới lên, nhờ lưới phân phối mà khí được phân phối đều trước khi vào lớp vật liệu hấp phụ. Khí qua lớp vật liệu hấp phụ, ở đây xảy ra quá trình hấp phụ. Kết quả là khí thải được hấp phụ, khí sạch được đưa ra ngoài.  Nồng độ khí thải cần xử lý thấp, lưu lượng lớn;  Muốn hoàn nguyên khí thải; 53
54. Dßng khÝ ra Lớp vật liệu hấp phụ Dßng khÝ vµo Hình: cấu tạo thiết bị hấp phụ Quá trình hấp phụ xảy ra theo ba giai đoạn kết tiếp nhau: đầu tiên các chất bị hấp phụ khuếch tán đến bề mặt chất hấp phụ sau đó nó tiếp khuếch tán theo các mao quản đến bề mặt chất hấp phụ và sau đó tương tác với chất hấp phụ. Chất hấp phụ sau một thời gian sử dụng sẽ bị bão hòa, người ta có thể tiến hành giải hấp phụ bằng cách gia nhiệt để hoàn nguyên lại chất hấp phụ và có thể tái sử dụng 2. Phương pháp hấp thụ Hấp phụ là hiện tượng một chất khí hòa tan vào trong một chất lỏng tạo thành một thể đồng nhất. Dung dịch lỏng được gọi là chất hấp thụ, chất khí hòa tan trong chất lỏng được gọi là chất bị hấp phụ. Hấp thụ cũng có hai loại: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý: chỉ bao gồm quá trình khuếch tán, hòa tan một chất khí vào trong một chất lỏng. Ví dụ axeton hòa tan vào nước, rượu hòa tan vào nước. Hấp thụ vật lý không có phản ứng hóa học. Các quá trình xảy ra: 54
55. - Các phân tử khí khuếch tán tới bề mặt chất lỏng - Các phân tử khí hòa tan vào bề mặt chất lỏng - Khuếch tán vào sâu trong lòng chất lỏng Hấp thụ hóa học: là quá trình hấp thụ vật lý kèm theo phản ứng hóa học. quá trình gồm có 4 bước trong đó 3 bước đầu như hấp thụ vật lý, bước cuối cùng là phản ứng hóa học xảy ra giữa chất hấp thụ và chất bị hâp thụ. Các dung dịch hấp thụ thường dùng: nước, các dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2, NH4OH, Na2CO3, Các chất khí thường xử lý là SO2, các dung môi hữu cơ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Dßng khÝ ra Dßng láng vµo Lớp vật liệu đệm Dßng khÝ vµo Dßng láng ra H×nh : Cấu tạo thiết bị hấp thụ 55
56. Ưu điểm: - Có hiệu suất cao đặc biệt là dòng khí có khả năng hòa tan tốt - Có thể xử lý khí ở lưu lượng lớn, nhiệt độ thấp - Vận hành đơn giản, dễ bảo quản - Dung dịch hấp thụ dễ kiếm, một số sản phẩm của quá trình có thể sử dụng lại - Có thể kết hợp với sử lý khí và tách bụi Nhược điểm: - Chí phí hoàn nguyên dung dịch hấp thụ cao, nếu không hoàn nguyên có thể sinh ra nước thải. - Thiết bị cồng kềnh, chiếm diện tích; - Tốn năng lượng 56
57. Chương 4 BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NƯỚC (thời lượng: 5 tiết) 4.1. Sự phân bố và các dạng tồn tại của nước trên Trái Đất 4.1.1. Nước trong tự nhiên Trong tự nhiên nước được chia thành các dạng: - Nước mặt: bao gồm nước ao, hồ, đầm, sông suối và nước đại dương - Nước dưới đất: gồm nước ngầm và nước thổ nhưỡng - Nước khí quyển: hơi nước, băng trên núi và nước ở các băng cực Nước ngọt trong tự nhiên chỉ chiếm khoảng 0,3% tổng lượng nước ngọt trên Trái đất cong lại la 97% là nước mặn ở biển, đại dương. Trong tổng số nước ngọt thì chủ yếu là nước ở các băng cực, còn lại là nước ngọt ở sông hồ và nước ngầm, nước dưới đất chiếm một tỷ lệ rất nhỏ. Hiện nay nước ngọt trên Trái đất đang bị suy giảm nghiêm trọng về chất lượng. Nguyên nhân là do các hoạt động sản xuất của con người đang xả thải vào môi trường nước những chất ô nhiễm ngày càng gia tăng, . 4.1.2. Nước thải Nước thải là nước được loại bỏ ra trong quá trình sản xuất, sinh hoạt. Nước thải có thể chia thành nhiều loại khác nhau, theo nguồn gốc phát sinh có thể chia thành: - Nước thải công nghiệp; - Nước thải nông nghiệp; - Nước thải sinh hoạt; - Nước thải bệnh viện Đặc tính của một số loại nước thải trên: 4.2. Một số thông số đánh giá chất lượng nước thải. Để đánh giá chất lượng nước thải phải căn cứ vào các tiêu chuẩn áp dụng. QCMT 24:2009/BTNMT có 33 chỉ tiêu đánh giá. Tuy nhiên đối với từng ngành công nghiệp thì căn cứ vào công nghệ sản xuất để lựa chọn 57
58. một số chỉ tiêu phù hợp tránh lãng phí tiền của và thời gian. Thông thường các chỉ tiêu sau đây: 1. Nhiệt độ: một số ngành nước thải có nhiệt độ cao như nhiệt điện - Cách xác định: đo bằng nhiệt kế hoặc bằng máy đo cùng với một số thông số khác 2. Độ pH: là thông số quan trọng để đánh giá CLNT, nó được sử dụng để đánh giá hầu hết tất cả các loại nước thải. Giá trị pH còn được q uan trắc liên tục để có phương pháp xử lý các thông số khác thích hợp - Cách xác định 3. BOD5 : nhu cầu ô xi sinh hóa - Cách xác định 4. COD: nhu cầu ô xi hóa học - Cách xác định 5. Chất rắn lơ lửng (SS) - Phương pháp xác định: phương pháp trọng lượng xác định qua giấy lọc 6. Một số kim loại: As, Cd,Cu, Pb, Mn, Zn, Ni, 7. P ts 8. P hữu cơ 9. N ts 10. Amoni (N) 11. Sun fua 12.Cl dư 13.Dầu khoáng 14.Xianua 15.Colifom 4.3. Các phương pháp xử lý nước thải 4.3.1. Làm sạch bằng phương pháp cơ học Phương pháp này dùng để loại bỏ các tạp chất thô, các chất rắn lơ lửng khỏi dòng nước thải. Nó được áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý. Song chắn rác và các bể lắng, bể lọc được dùng để thực hiện kỹ thuật này 58
59. - Song chắn rác: loại bỏ các tạp chất thô như đá sỏi, giẻ, đồ hộp, - Bể lắng: loại bỏ cát và những chất lơ lửng dễ dàng lắng theo trọng lực trong thời gian ngắn. Có hai loại bể lắng là bể lắng đứng và bể lắng ngang. - Bể lọc: để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng. Lọc có thể được tiến hành nhờ áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn. 4.3.2. Phương pháp hóa lý - Keo tụ - tủa bông: Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách được các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích thước của chúng bằng các chất keo tụ, trợ keo tụ. Trong tự nhiên tùy theo nguồn gốc xuất xứ cũng như bản chất hóa học, các chất rắn lơ lửng đều mang điện tích âm hoặc dương. Các hợp chất hữu cơ hoặc hợp chất có nguồn gốc silic đều có điện tích âm, ngược lại các hydroxyt sắt hoặc nhôm có điện tích dương. Khi thế cân bằng điện động của hệ bị phá vỡ các phân tử mang điện tích trái dấu sẽ kết hợp với nhau tạo thành một tổ hợp các phần tử gọi là các bông keo. Để tăng quá trình đông tụ thì việc sử dụng thêm các chất trợ đông tụ sẽ làm tăng tốc độ quá trình lắng của các bông keo. Các chất keo tụ thường dùng là Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, chất trợ đông tụ thường dùng là PAC (polyacryamit: (CH2CHCONH2)n - Tuyển nổi: Dùng để tách các tạp chất rắn lỏng (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. trong một số trường hợp quá trình nay cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Quá trình như vậy cũng được gọi là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt 59
60. 4.3.3. Phương pháp xử lý sinh học Phương pháp xử lý sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt chứa các hợp chất hữu cơ và một số chất vô cơ như H2S, các sunfit, amoniac, nitơ, Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ VSV gọi là quá trình oxi hóa sinh hóa. Người ta có thể phân loại ra các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác nhau. Song nhìn chung chúng có thể chia ra làm hai loại chính sau: - Phương pháp hiêu khí là phương pháp xử lý sử dụng các nhóm VSV hiếu khí. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxi liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20 – 400C. - Phương pháp yếm khí là phương pháp sử dụng các VSV yếm khí Trong xử lý nước thải công nghiệp các phương pháp hiếu khí được ứng dụng rộn rãi hơn cả. 60
61. Chương 5 BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ CẢNH QUAN (thời lượng: 3 tiết) 5.1. Bảo vệ môi trường đất 5.1.1. Định hướng chiến lược Sử dụng hợp lý là một yếu tố quan trọng trong việc hợp thành chiến lược BVMT đất và phát triển bền vững. Những định hướng trong khai thác và sử dụng đất của nước ta đến năm 2010: - Cơ bản phủ xanh đất trống đồi núi trọc, phục hồi độ phì nhiêu của đất và cân bằng sinh thái phát triển bền vững; - Sử dụng tiềm năng đất trống đồi núi trọc ở miền núi, trung du, bãi bồi ven biển và mặt nước chưa ổn định nhằm tăng thêm sản phẩm hàng hóa và nguyên liệu cho công nghiệp; - Hoàn thành cơ bản công tác tái định cư, cải thiện nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho đồng bào vùng kinh tế mới, đồng bào các dân tộc, góp phần tích lũy cho Nhà nước và củng cố được an ninh quốc phòng. 5.1.2. Chống xói mòn đất Xói mòn đất được hiểu là sự mang đi khỏi lớp đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như nước mưa, dòng nước chảy, gió, hoặc các tác nhân địa chất khác như các quá trình sạt lở trọng lực. Những yếu tố chính ảnh hưởng đến lượng xói mòn: - Yếu tố khí hậu; - Yếu tố độ dốc; - Độ che phủ đất của cây; - Tính chất đất, Những nguyên lý chung để kiểm soát xói mòn đất : - Giảm tốc độ xung lực của mưa; + Quản lý đất + Quản lý cây trồng 61
62. - Tăng sức chịu đựng của đất + Cải thiện cấu trúc và tính bền vững của cấu trúc đất + Tăng mức độ gồ ghề - Giảm dòng chảy lỏng + Tăng sức chống đỡ đối với dòng chảy + Giảm tốc độ dòng chảy 5.1.3. Bảo vệ môi trường đất bằng cách giảm thiểu ô nhiêm môi trường không khí, hạn chế và khắc phục hậu quả mưa axit - Loại bỏ NOx; - Loại bỏ SO2 5.1.4. Bảo vệ môi trường đất bằng cách xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp 5.1.5. Bảo vệ môi trường đất bằng cách thu gom và xử lý chất thải - Xử lý chất thải lỏng; - Xử lý chất thải rắn 5.1.6. Sử dụng hợp lý và nâng cao hiệu quả trong sử dụng các chất hóa học cho mục đích nông lâm nghiệp. Ghi chú: Lớp nộp bài kiểm tra giữa kỳ vào chậm nhất vào ngày 12 tháng 6. 62