GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.

Bảng 2.1 Một số ví dụ về thuốc diệt cơn trùng và bảo vệ thực vật thường dùng

Tên thơng thường Ghi chú
Lindane

Dùng diệt bọ cánh cứng (boll weevil), rệp cotton và
châu chấu
2-11
Cl
Cl

Methoxychlor
Có cơng dụng tương tự DDT, có thể được dùng trong
bơ sữa mà khơng gây độc hoặc làm sữa có mùi khó
chịu

CH
3
O
CH-CCl
3
2
DDT
Tác động độc hại lên con người khá chậm

Parathion Độc tính cao với người

Chlorinates pesticides (thuốc bảo vệ thực vật chứa Clo) được sử dụng rộng rãi như
thuốc diệt cơn trùng, nấm và cỏ dại. Những chất bảo vệ thực vật này đã được phát hiện có


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
nhiên và có khuynh hướng tích lũy trong mơ mỡ của hầu hết động vật có vú. Trong các
chất này DDT là chất được biết đến nhiều nhất. Những chất bảo vệ thực vật khác như
lindane, dieldrin, aldrin, chlordane, toxaphene, heptachlor, DDD và DDE. Do đặc tính
độc của thuốc bảo vệ thực vật chứa chlo nên hầu hết các chất này đều đã được nghiên cứu
kỹ lưỡng.

Organophosphorus pesticides (thuốc bảo vệ thực vật chứa phốt pho) nhìn chung độc
tính cả đối với người và động vật. Một chất organophosphorus pesticide quan trọng là
parathion. Một số chất bảo vệ thực vật organophosphorus khác là malathion, systox,
chlorthion, disyston, dicapthon và metasystox.

Thuốc ức chế tăng trưởng (herbicide) là các hợp chất có tính năng ức chế q trình
quang tổng hợp của tế bào, chu trình quang hóa hay tác động lên các quy luật tăng
trưởng. Các chất ức chế q trình quang tổng hợp như: triazines (ví dụ như: atrazine và
simazine), hydroxybenzonitriles (ví dụ như: bromoxynil), carbamates (ví dụ như:
propham, chlorpham). Các chất tác động lên các quy luật tăng trưởng như 2,4-D, 2,4,5-T,
MCPA và glyphosphate. Trong các chất nêu trên, 2,4,5 –T là chất được chú ý nhiều nhất
vì trong chất này thường có chứa dioxin (ở đây dioxin như là thành phần tạp chất của
2,4,5 –T và được biết như là 2,4,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-TCDD) là chất gây biến
đổi gen (những người bị nhiễm chất này có thể sinh con qi thai) hay bệnh về da.
Chất bảo vệ thực vật và ức chế tăng trưởng vơ cơ: đây là các chất có độc tính cao với
nhiều loại vi sinh vật, trong mơi trường chúng thường tồn tại rất lâu trong đất. Hầu hết
các chất này đều có thể thay thế băng một chất hữu cơ có tính năng tương tự, tuy nhiên
khi vi sinh vật trở nên kháng thể với những chất hữu cơ này thì có thể cần dùng tới các
chất vơ cơ. Các chất này có thể là Zinc (Zn) copper (Cu), arsenic (As), mercury (Hg),
sulfuric acid, sodium arsenate và sodium thiocyanate.

Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
2-13 2.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT HĨA LÝ CƠ BẢN

Tính chất hóa lý của các chất là một thơng số rất quan trọng. Dựa trên các tính chất này
sẽ dự đốn hay xác định được sự tương tác, con đường lan truyền của chúng với mơi
trường như thế nào, lựa chọn phương pháp xử lý hợp lý cũng như dự đốn hiệu quả đạt
được của q trình.
Một chất có thể có rất nhiều tính chất hóa lý liên quan, tuy nhiên trong giáo trình này chủ
yếu tập trung vào một số tính chất quan trọng có liên quan trong vấn đề quản lý và kiểm
sốt chất thải nguy hại.

Tính hòa tan

Tính hòa tan của một chất hay của một dung dịch là mức độ hòa tan của chất (hay dung
dịch) đó vào chất (hay dung dịch) khác hay dung mơi. Độ tan của một chất hóa học trong
nước phụ thuộc vào nhiệt độ và tính chất hóa học của các thành phần khác có trong nước.
Độ hòa tan trong nước thường được biểu diễn bằng đơn vị mg/L, hoặc phần triệu (ppm).
Trong lĩnh vực mơi trường đơn vị thường dùng là mg/L (= ppm), và (g/L (=một phần tỷ -
ppb). Bảng 2.2 trình bày một số tích số tan của một số kim loại nặng thường được quan
tâm trong quản lý chất thải nguy hại.


+
+ OH
-
-14,0
Cd
2+
+ H
2
O = CdOH
+
+ H
+
-10,1
Cd
2+
+ 2H
2
O = Cd(OH)
2(aq)
+ 2 H
+
-20,4
Cd
2+
+ 3H
2
O = Cd(OH)
3

-

+
-6,2
Hg
2+
+ 3H
2
O = Hg(OH)
3
-
+ 3H
+
-21,1
PbCO
3(S)
= Pb
2+
+ CO
3
2-
-13,1

Áp suất bay hơi

Là áp suất của hơi trên bề mặt chất lỏng tại cân bằng (ở đó tốc độ phân tử rời chất lỏng
bằng tốc độ phân tử tái hòa tan). p suất bay hơi là một hàm phụ thuộc vào nhiệt độ

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH


a
= áp suất riêng phần của chất ơ nhiễm A (atm)
P
vp
= áp suất bay hơi của chất A tinh khiết (atm)
x
a
= phần mol của chất ơ nhiễm A = molA/(molA + molB)

P
tổng
= p
a
+ p
bTrong kỹ thuật mơi trường, do hàm lượng chất ơ nhiễm là rất nhỏ trong nước thải vì vậy
xa có thể tính gần đúng theo phương trình sau
nuocmol
amol
x ≈

Chú ý: định luật Raoult chỉ đúng đối với dung dịch lý tưởng. Trong kỹ thuật mơi trường,
chất thải thường là các dung dịch chứa chất ơ nhiễm với hàm lượng thấp, và rất nhiều
chất khi đó định luật Raoult khơng còn chính xác và lúc này định luật Henry thường
được dùng.

Hằng số Henry


GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
2-15
Sự khuếch tán của khí vào nước chịu ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ (ví dụ độ bay hơi
hydrocarbon gia tăng khoảng ba lần khi gia tăng 10oC) và thành phần hóa học của nước,
vì vậy hằng số Henry cũng là một hàm phụ thuộc vào nhiệt độ và được tính theo cơng
thức thực nghiệm sau

H = e
(A-B/T)

Trong đó H = hằng số Henry (atm.m3/mol)
A,B = hệ số hồi quy
T = nhiệt độ (K)

Chú ý: hằng số Henry có thể được biểu diễn theo một số đơn vị vì định luật Henry đã
được phát triển trên cơ sở xem xét q trình khuếch tán của khí vào trong nước. Những
đơn vị đó là mg/L.atm, hay mol/L.atm. Vì vậy khi tham khảo hay tra cứu hằng số Henry
của các chất để tính tốn nên kiểm tra đơn vị thật kỹ trước khi áp dụng.


Ví dụ
Ước tính hằng số Henry cho toluene trong nước ở 20
o
C từ áp suất bay hơi và độ
tan. Từ đó chuyển hằng số này thành hằng số khơng thứ ngun. So sánh giá trị hằng số
Henry vừa tính tốn với giá trị tra được từ tài liệu. Cho biết ở 20
o
C áp suất bay hơi của
toluen là 220 mmHg [Pvp = 22.0 (mmHg)], độ tan là 5,15x10
2
mg/l (S = 5.15 X10
2GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
mg/l), khối lượng phân tử M = 92,13 g/mol. Các hệ số A,B trong phương trình thực
nghiệm lần lượt là A = 5.13, B = 3.02 x10
3

( hằng số Henry khơng thứ ngun sẽ là

216.0
)2.27320)(./.10205.8(
/.1019.5
35
33
'
=
+
=
−
−
KKmolmatmx
molmatmx
H
b. Hằng số Henry của Toluene ở 20oC được tính theo phương trình thực nghiệm sau

H = e
(A-B/T)
Với A = 5.13 (pl A)
B = 3.02 x10
3
(pl A)
T = 20 + 273.2 = 293.2 K
⇒
molmatmxeH
x
/.1068.5
33)]2.293/1002.3(13.5[

x = độ dài theo hướng chuyển động (cm)
2-16
GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.

Tương tự như hằng số Henry, ngồi việc có thể tra từ các tài liệu tham khảo, hệ số
khuếch tán có thể được ước tính bằng nhiều cách khác nhau. Phần trình bày dưới đây sẽ
liệt kê một số cách ước tính hệ số khuếch tán thường dùng

Theo khối lượng phân tử:

D
1
= D
2
(M

Giải
Hệ số khuyếch tán của ethyl alcohol trong nước
Theo methyl alcohol:
D = 1.75 x 10
-5
(32.05/46.07)
1/2
= 1.46 x 10
-5
Theo n-butyl alcohol:
D = 0.56 x 10
-5
(74.12/46.07)
1/2
= 0.71 x 10
-5

Giá trị trung bình = 1.09 x 10
-5
So với giá trị cho sẵn cho thấy giá trị vừa ước tính nhỏ hơn khoảng 12% (1.24 x 10-5)

Sử dụng phương trình Boltzmann (hệ số khuếch tán lý thuyết của khí ơ nhiễm trong
khơng khí)
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

MM
MM
M

Ma = khối lượng phân tử của khơng khí (28.97 g/mol)
Mb = khối lượng phân tử của chất ơ nhiễm (g/mol)
P = áp suất (atm)
T = nhiệt độ (K)
σ = đường kính va chạm (hoạt động) (AO)
Ω = tích phân (tồn bộ) va chạm (là hàm khơng thứ ngun của nhiệt độ)
2-17
GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.

Chú ý: hệ số khuếch tán trong khơng khí là một hàm của nhiệt độ và áp suất, vì vậy từ giá
trị hệ số khuếch tán trong khơng khí của một số hợp chất được tra cứu từ các sách kỹ

Ở đó D = hệ số khuếch tán
T = nhiệt độ (K)
μ = độ nhớt của nước (centipoise, cP)
V = thể tích mol của chất ơ nhiễm (cm
3
/mol)
Thể tích mol của chất có thể được ước tính bằng phương pháp LeBas sử dụng các giá trị
Bảng 2.3

Bảng 2.3 Thể tích riêng *

Thể tích
riêng
Ngun tố/hợp chất
Thể tích riêng
(cm
3
/g-mol)
Ngun tố
(cm
3
/g-mol)
Carbon (C) 14,8 Bromine (Br) 27
Hydrogen (H) 3,7 Chlorine (Cl) 24,6
Oxygen (O) trong các chất ngoại trừ ester,
ether, acid, liên kết với, S,P,N
7,4 Fluorine (F) 8,7
Oxygen trong liên kết methyl ester và ether 9,1 Iodine (I) 37
Oxygen trong liên kết ethyl ester và ether 9,9 Sulfur (S) 25,6
Oxygen trong liên kết ester và ether cao

ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thơng tin từ trang này.
* Phương pháp thể tích gia tăng khơng nên dùng để ước tính hệ số khuếch tán cho các
phân tử đơn giản. Đối với các chất đơn giản các giá trị sau có thể dùng:H
2
, 14.3; O
2

25.6; N
2
31.2; khơng khí 29.9; CO 30.7; CO
2
34.0; SO
2
44.8; NO 23.6; N
2
O 36.4; NH
3

25.8; H
2
O 18.9;

H
2
S 32.9; Cl
2
48.4; Br
2

Như vậy thể tích mol của methanol sẽ là V = 14,8 + 14,8 + 7,4 = 37,0 cm
3
/mol

6.0
7
)0.37)(89.0(
)2.298(1006.5 Kx
D
−
=

D = 1.942 x 10
-5
cm
2
/s

Hệ số riêng phần (Partition coefficient)

Hệ số riêng phần là các hằng số thực nghiệm biểu diễn sự phân bố của một chất giữa hai
mơi trường khác nhau. Trong quản lý chất thải nguy hại ba hệ số riêng phần quan trọng
và cần quan tâm khi xem xét một chất là: hệ số riêng phần octanol-nước (octanol-water),
hệ số riêng phần đất-nước (the soil water partition coefficient), và hệ số riêng phần hơi-
lỏng (vapor liquid partition).

Hệ số riêng phần octanol-nước (octanol-water partition coefficient)
là hệ số chỉ ra sự
phân bố của chất giữa hai mơi trường hữu cơ và nước. Mơi trường hữu cơ ở đây có thể là
sinh vật cạn hoặc sinh vật nước v.v Đây là chỉ số quan trọng trong nghiên cứu sự phát

0
= nồng độ trong octanol (mg/L hoặc (g/L)
C = nồng độ trong nước (mg/L hoặc (g/L)

Giá trị K
ow
của các chất rất khác nhau trong khoảng từ 10
-3
đến 10
7
. Một chất có giá trị
Kow thấp (<10) sẽ có khuynh hướng ưa nước (hydrophilic), khả năng hấp phụ vào đất
(hay cặn lắng) kém và có hệ số tích luỹ sinh học (BCF) thấp vì vậy nó dễ dàng dịch
chuyển và phát tán trong mơi trường. Ngược lại chất có KOW cao sẽ có khuynh hướng kị
nước, tích luỹ trong mỡ (mơ mỡ) và đất.

Hệ số riêng phần đất-nước (soil water partition coefficient) (KP hay KSW)

Kp (hay KSW) biểu thị diễn khuynh hướng hấp phụ vào đất (hay cặn lắng) của chất ơ
nhiễm và được định nghĩa như sau

K
p =
X/C

Ơû đó X = nồng độ của chất ơ nhiễm trong đất (ppb hoặc (g/kg)
C = nồng độ của chất ơ nhiễm trong nước (ppb hoặc (g/L)

KSW hay KP tương tự với hệ số hấp phụ Freundlich trong phương trình hấp phụ
Freundlich.