Bài giảng Sự phát tán chất thải vào khí quyển - Huỳnh Mgọc Anh Tuấn

SỰ PHÁT TÁN CHẤT THẢI VÀO KHÍ QUYỂN- Huỳnh Ngọc Anh Tuấn -CÁC VẤN ĐỀẢnh hưởng của các yếu tố khí quyển lên sự phát tán.Khuếch tán rối của khí quyển và sự phân bố của chất ơ nhiễm.Chuyển động của khơng khí sát mặt đất.Phân loại các nguồn gây ơ nhiễm lớp khơng khí sát mặt đất.Độ nâng cao của luồng khĩi.1 - Các yếu tố khí quyểnGiĩYếu tố cơ bản gây nên sự phân bố chất ơ nhiễm trong mơi trường khơng khí.Hướng giĩ chủ đạo, sự phân bố và vận tốc giĩ phụ thuộc vào sự tuần hồn của khơng khí trong khí quyển.Giĩ chuyển động từ vùng áp cao  áp thấp.Tốc độ giĩ phụ thuộc vào chênh lệch áp suất khí quyển. Tầng khơng khí sát mặt đất cĩ tốc độ giĩ ban ngày lớn hơn ban đêm, cịn ở trên cao thì ngược lại – tốc độ giĩ ban đêm lớn hơn ban ngày.Giĩ biểnGiĩ đấtGiải thíchBan ngày nhiệt độ ở đất liền lớn hơn biển, tạo thành hạ áp. Trong khi đĩ mặt biển lạnh hơn  khơng khí sẽ di chuyển từ biển vào lục địa. Ban đêm hiện tượng ngược với ban ngày, nước cĩ nhiệt dung lớn và bức xạ kém hơn so với mặt đất. Do đĩ ở mặt biển nĩng hơn tạo thành cao áp và lục địa lạnh hơn tạo thành hạ áp  giĩ thổi từ lục địa ra biển. Ở trên cao giĩ cĩ hướng ngược lại.Hướng & vận tốc giĩHướng giĩ chủ đạo của 1 địa phương tại lớp khơng khí bên trên và tại mặt đất khơng trùng nhau.Trong phạm vi đến vài km, hướng và vận tốc giĩ khơng cố định mà thay đổi.Đối với sự khuếch tán chất ơ nhiễm trong khí quyển thì vận tốc giĩ nguy hiểm là lặng giĩ và giĩ rất nhẹ.Biến thiên nhiệt độ theo chiều đứngGradien nhiệt độ = độ giảm nhiệt độ (lapse rate) theo chiều đứng : Sự thay đổi nhiệt độ của khơng khí trên mỗi 100m độ cao.Gradien nhiệt độ đẳng nhiệt: nhiệt độ khơng thay đổi trên tất cả các độ cao.Gradien đoạn nhiệt = gradien đoạn nhiệt khơ: sự thay đổi trạng thái (nhiệt độ, áp suất và mật độ khơng khí) khơng cĩ sự trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh. Gradien nhiệt độ trên đoạn nhiệt: độ giảm nhiệt độ > 1oC/100m độ cao  khí quyển khơng ổn định.Tính ổn định đứng của khí quyểnTính ổn định đứng của khí quyển (tt)Khí quyển khơng ổn định (khí quyển trên đoạn nhiệt):  > k  khơng khí và chất ơ nhiễm bốc lên cao  chất ơ nhiễm được khuếch tán, pha lỗng trong khí quyển được thuận lợi.Khí quyển trung tính:  = k  khối khơng khí chiếm vị trí cân bằng mới mà khơng tiếp tục chuyển động  sự khuếch tán (pha lỗng) chất ơ nhiễm khơng thuận lợi.Khí quyển ổn định (khí quyển dưới đoạn nhiệt): 0 k  cường độ khuếch tán mạnh.Luồng hình nĩn:  = k  cường độ khuếch tán vừa.Luồng hình quạt:  2,5hTịa nhà dài: l > 10hTịa nhà ngắn: l ≤ 10hKhoảng cách các nhà trong cơng trình: nếu 2 nhà cách nhau x > 8h10h  các nhà độc lập nhaub - chiều rộng tịa nhàh - chiều cao tịa nhàl - chiều dài nhà (trực giao với hướng giĩ)3.1 - Chuyển động của khơng khí xung quanh tịa nhà hẹp3.2 - Chuyển động của khơng khí xung quanh tịa nhà rộng3.3 - Vùng bĩng rợp khí động và sự phân bố chất ơ nhiễmVùng bĩng rợp khí động: là khơng gian tuần hồn khép kín của khơng khí trên và sau tịa nhà khi giĩ chuyển động xung quanh nhà.Ranh giới vùng bĩng rợp khí động: (dài, rộng, cao) phụ thuộc vào vị trí tương đối của nhà cĩ nguồn thải và các nhà, cơng trình lân cận, vào hướng giĩ, kích thước hình học và vị trí của các nhà, cơng trình theo phương giĩ thổi.Kích thước vùng bĩng rợp khí động khi giĩ chuyển động xung quanh: hình 3.15 tr 107.3.4 – Chiều cao giới hạna. Trong vùng tuần hồn khuất giĩ và trên mái của tịa nhà rộng đứng riêng biệt3.4 – Chiều cao giới hạn (tt)b. Trong vùng tuần hồn duy nhất trên mái của tịa nhà hẹp đứng riêng biệt3.4 – Chiều cao giới hạn (tt)c. Trong vùng tuần hồn giữa 2 tịa nhà hay trên mái của tịa nhà đầu – theo hướng giĩ (nhà rộng)3.4 – Chiều cao giới hạn (tt)d. Trong vùng tuần hồn giữa 2 tịa nhà hay trên mái của tịa nhà đầu – theo hướng giĩ (nhà hẹp)4 - Phân loại nguồn gây ơ nhiễm lớp khơng khí sát mặt đất Phân biệt nguồn thấp và nguồn cao dựa vào độ cao của nguồn thải so với độ cao của vùng bĩng rợp khí động.Những nguồn cĩ chiều cao Hhq > Hgh được gọi là nguồn cao, ngược lại Hhq 100oCRất nĩngỐng khĩi lị gang, lị sấy, thiết bị hĩa dầu20oC< T ≤100oCNĩngỐng khĩi nồi hơi5oC< T ≤20oCNĩng yếuỐng khĩi khu vơ bao xi măngT ≈ 0Đẳng nhiệtỐng khĩi thiết bị xử lý bụi của xưởng gỗT < 0oCLạnhXu hướng chìm, khuếch tán yếu5 - Độ nâng cao của luồng khĩi HH chịu ảnh hưởng của 2 lực:Lực xung ban đầu của luồng khĩi bốc lên trên (lực khí động)Lực nổi do mật độ hỗn hợp khí – khơng khí trong luồng nhỏ hơn mật độ mơi trường xung quanhCơng thức tính H: tr 115  119g/m3; mg/l; mg/m3; g/m3 ; ppm; ppb, %(v) Ở 25oC, 1 atm (760mmHg) Ở ToK, P atmNồng độ chất ơ nhiễm khơng khíTiêu chuẩn chất lượng khơng khíSTTSố hiệu tiêu chuẩn Tên tiêu chuẩn1TCVN 5937-2005Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh2TCVN 5938-2005Chất lượng không khí - Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh3TCVN 5939-2005Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ4TCVN 5940-2005Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với các chất hữu cơ5TCVN 5949-1998Âm học - Tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư Mức ồn tối đa cho phép63733/2002/QĐ-BYTTiêu chuẩn của Bộ Y tế – Tiêu chuẩn chất lượng không khí cho khu vực sản xuấtThanks !