
 KHÓA LUN TT NGHIP


SO
2
TRONG 

2

THÔNG TRONG TP.HCM

Giảng viên hướng dẫn: TH.S TRẦN CẨM THÚY
Sinh viên thực hiện: HUỲNH THỊ BÍCH VÂN
Mã số sinh viên: 09082441
Lớp: DHPT5
Khoá: 2009 - 2013  n

 KHÓA LUN TT NGHIP


SO

2
tại các nút giao thông trong Tp.HCM
Nhiệm vụ của đồ án:
1. Tìm hiểu tổng quan về không khí.
2. Tìm hiểu tổng quan về SO
2.

3. Tìm hiểu tổng quan về phương pháp trắc quang.
4. Hướng dẫn công việc sử dụng máy lấy mẫu khí cá nhân.
5. Khảo sát và tối ưu hóa quy trình xác định SO
2
trong không khí.
6. Khảo sát các yếu tố trong độ không đảm bảo đo.
7. Lấy mẫu và đánh giá tác động ô nhiễm SO
2
trong không khí tại các nút giao
thông trong Tp.HCM
Ngày giao đồ án:
Ngày hoàn thành đồ án:
Họ tên giáo viên hướng dẫn: Th.S Trần Cẩm Thúy

Chủ nhiệm bộ môn

Th.S Nguyễn Quốc Thắng
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

Th.S Trần Cẩm Thúy
ii



Phần đánh giá:
 Ý thức thực hiện:
 Nội dung thực hiện:
 Hình thức trình bày:
 Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn

iv 


) 13
1.4.1. Tính chất vật lý 13
1.4.2. Tính chất hóa học 13
1.4.3. Ứng dụng 13
1.4.4. Điều chế 14
1.4.5. Nguồn phát thải SO
2
trong không khí 14
1.4.6. Ảnh hưởng của SO
2
14
1.5. Các phương pháp xác định SO
2
trong không khí 16
vi 1.5.1. Các phương pháp chủ động 16
1.5.2. Các phương pháp tự động 19
1.5.3. Phương pháp thụ động 20
1.5.4. Xác định nồng độ SO
2
bằng ống phát hiện nhanh kitagawa 20
1.6. Giới thiệu về phương pháp trắc quang 21
1.6.1. Tổng quan về phương pháp trắc quang 21
1.6.2. Các phương pháp định lượng trong trắc quang 24
1.6.3. Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp 27
1.7. Lấy mẫu và bảo quản mẫu khí 29
1.7.1. Các phương pháp lấy mẫu khí 29
1.7.2. Vị trí lấy mẫu 30

2.4.4. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo phức 43
2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích axit sunfamic 44
2.4.6. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích formandehit 45
2.4.7. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích thuốc thử pararosanilin 46
2.4.8. Khảo sát bền màu theo thời gian của phức tạo bởi SO
2
và Pararosanilin 47
2.4.9. Khảo sát khoảng tuyến tính 48
2.4.10. Xây dựng đường chuẩn 49
2.4.11. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng 49
2.4.12. Khảo sát độ không đảm bảo đo 50
2.5. Lấy mẫu và phân tích SO
2
tại các nút giao thông trên địa bàn Tp.HCM 54
2.5.1. Khảo sát hiệu suất thu hồi của cách lấy mẫu 54
2.5.2. Khảo sát hiệu suất thu hồi của mẫu 55
2.5.3. Lấy mẫu phân tích tại các nút giao thông 55
2.5.4. Xác định SO
2
bằng ống phát hiện nhanh kitagawa số 147096 56
2.5.5. So sánh phương pháp phân tích SO
2
bằng phương pháp trắc quang và ống
phát hiện nhanh kitagawa 58
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59
3.1. Kết quả khảo sát và tối ưu hóa quy trình 59
3.1.1. Kết quả xác định lại nồng độ Na
2
S
2

3.1.16. Kết quả phân tích SO
2
bằng ống phát hiện nhanh tại 5 điểm giao thông 77
3.2. So sánh hai phương pháp 78
3.3. Đánh giá tác động ô nhiễm khí SO
2
tại các nút giao thông trên địa bàn
Tp.HCM 80
3.3.1. Sử dụng biểu đồ kiểm soát trong đánh giá ô nhiễm khí SO
2
80
3.3.2. Đánh giá tác động SO
2
trong không khí tại các nút giao thông theo Quy
chuẩn Việt Nam 005-2005 82
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
ix 
Bảng 1.1. Thành phần các chất trong không khí khô chưa bị ô nhiễm 2
Bảng 1.2. Các tác nhân gây ô nhiễm trong không khí 3
Bảng 1.3. Tóm tắt tiêu chuẩn chung về chất lượng không khí của EU 4
Bảng 1.4. Giới hạn ô nhiễm SO
2
đối với người 6

x Bảng 2.5. Quy trình khảo sát ảnh hưởng thể tích thuốc thử pararosanilin 47
Bảng 2.6. Quy trình khảo sát thời gian bền màu của phức 48
Bảng 2.7. Cách tính độ không đảm bảo đo của chuẩn gốc Na
2
S
2
O
5
51
Bảng 3.1. Kết quả xác định lại nồng độ Na
2
S
2
O
3
0,1N 59
Bảng 3.2. Kết quả xác định lại nồng độ SO
2
trong Na
2
S
2
O
5
60
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát môi trường pH cho phản ứng tạo phức màu 61
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH trong môi trường axit 62


xii ÌNH
Hình 1.1. Ảnh hưởng của ô nhiếm không khí với môi trường 11
Hình 1.2. Năng lượng các miền phổ 21
Hình 1.3. Sự khác nhau giữa A = f(C) và T = f(C) 24
Hình 1.4. Đồ thị phương pháp thêm chuẩn 26
Hình 1.5. Ống hấp thu 30
Hình 1.6. Máy lấy mẫu khí cá nhân BUCK VSS-5 31
Hình 3.1. Đồ thị kết quả khảo sát phổ hấp thu của phức 61
Hình 3.2. Đồ thị ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo phức 62
Hình 3.3. Đồ thị kết quả khảo sát thể tích axit sunfamic 63
Hình 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của HCHO 64
Hình 3.5. Ảnh hưởng của thể tích thuốc thử đến phản ứng tạo phức 65
Hình 3.6. Độ bền màu của phức SO
2


 
Hiện nay, do sự phát triển của các ngành công nghiệp và đô thị hóa tạo ra
các sản phẩm phục vụ con người, đồng thời cũng tạo ra một lượng chất thải vô
cùng lớn làm phá vỡ cân bằng sinh thái gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Trong các loại ô nhiễm, ô nhiễm không khí ảnh hưởng trực tiếp đến con
người, động vật, thực vật và các công trình xây dựng. Sức khỏe và tuổi thọ con
người phụ thuộc rất nhiều vào độ trong sạch của môi trường. Vì vậy, trong những
năm gần đây ô nhiễm không khí đang là vấn đề quan tâm không chỉ của nhà
nước mà còn là của toàn xã hội bởi mức độ nguy hại đã lên đến mức báo động .
Ô nhiễm không khí gồm các chất khí vô cơ, hữu cơ, bụi và tiếng ồn được
phát thải từ công nghiệp, giao thông vận tải. Trong đó, SO
2

là chất khí rất được
quan tâm, vì là một khí độc hại không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà
còn gây ra mưa axit, phá hoại các công trình xây dựng. SO
2
trong không khí được
sinh ra từ các ngành công nghiệp sản xuất, khói xe đặc biệt là các phương tiện sử
dụng dầu diesel và sinh hoạt. Đứng trên góc nhìn của các kỹ thuật viên phân tích
tương lai, em đã chọn đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH XÁC
ĐỊNH SO
2
TRONG KHÔNG KHÍ. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG Ô NHIỄM KHÍ SO
2

TẠI CÁC NÚT GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN Tp.HCM” để nghiên cứu và thực
nghiệm từ đó, góp phần xây dựng một phương pháp tối ưu, phù hợp với điều kiện
của nước ta trong việc xác định nồng độ khối lượng của khí SO

nhau tại hiện trường hay đưa về phòng thí nghiệm với sự hỗ trợ của các công cụ
phân tích hiện đại như: Trắc quang, sắc ký…
1.1.1. Thành phần hóa học của không khí
Không khí là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Không khí khô bao
gồm các nguyên tố chính là: Nitơ, oxy,… Không khí ẩm không chỉ có các nguyên tố
trên mà còn chứa hơi nước. Không khí mà chúng ta đang hít thở là không khí ẩm.
Tùy vào lượng hơi nước có trong không khí mà ta chia không khí ẩm ra thành hai
loại: Không khí ẩm bảo hòa và không khí ẩm chưa bão hòa. Lượng hơi nước trong
không khí có ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề ô nhiễm môi trường vì nước là môi
trường phản ứng hóa học của các chất gây ô nhiễm, đặc biệt là các chất có tính háo
nước dễ tạo thành axit như SO
2
, NO
2
… là nguyên nhân gây ra các cơn mưa axit.
2 Bảng 1.1. Thành phần các chất trong không khí khô chưa bị ô nhiễm
Tên chất
Công thức phân tử
Tỷ lệ theo thể tích
Tổng trọng lượng
trong khí quyển
(Triệu tấn)
Nitơ
N
2

78,09

3.700
Kripton
Kr
1,0 ppm
15.000
Hyđro
H
2

0,5 ppm
180
Nitơ oxit
NO
x

0,25 ppm
1.900
Carbonmonoxit
CO
0,10 ppm
500
Ozon
O
3

0,02 ppm
200
Sunfua đioxit
SO
2

không khí. Đơn vị là kg/m
3
.
3 - Độ ẩm tương đối: Là tỉ số độ ẩm tuyệt đối của không khí và độ ẩm tuyệt
đối cực đại mà không khí ẩm có thể có được trong trạng thái ấy.
1.2. Tổng quan về ô nhiễm không khí
1.2.1. Định nghĩa ô nhiễm không khí
Ô nhiễm không khí là hiện tượng làm cho không khí sạch bị thay đổi thành
phần, tính chất hóa lý do bất kỳ nguyên nhân nào mà có nguy cơ gây hại tới sự sinh
trưởng và phát triển của các loài thực vật, động vật, cảm quan môi trường và ảnh
hưởng đến sức khỏe của con người.
Vần đề ô nhiễm không khí có thể được chia thành ba phần cơ bản sau:
- Nguồn phát sinh chất gây ô nhiễm là nguồn thải các chất gây ô nhiễm:
khói thải từ các ống khói của nhà máy, xí nghiệp, xe cộ….
- Khí quyển là môi trường trung gian tham gia vào các quá trình phát tán,
lan truyền của các chất gây ô nhiễm.
- Bộ phận tiếp nhận là thực vật, động vật, con người hay các công trình xây
dựng, các đồ vật chịu tác hại của ô nhiễm không khí.
1.2.2. Tác nhân gây ô nhiễm không khí
Bảng 1.2. Các tác nhân gây ô nhiễm trong không khí
Các chất vô cơ
- Các khí: CO, CO
2
, NO
2
, Cl
2

Tính pháp lý
Giá trị giới hạn có hiệu lực từ
Sunfua đioxit
(SO
2
)
350
1 giờ
Ngày 1/1/2005
125
24 giờ
Ngày 1/1/2005
Nitơ đioxit
(NO
2
)
200
1 giờ
Ngày 1/1/2010
40
1 năm
Ngày1/1/2010
PM
10

50
24 giờ
Ngày 1/1/2005
40
1 năm

5.10
-3

1 năm
Ngày 1/1/2012
Niken (Ni)
20.10
-3

1 năm
Ngày 1/1/2012
PAHs
1.10
-3

1 năm
Ngày 1/1/2012
1.2.3. Các nguồn phát sinh ra chất gây ô nhiễm
1.2.3.1. Nguồn tự nhiên
Tổng hợp các yếu tố thiên nhiên gây ô nhiễm không khí như: các khí,bụi
thoát ra từ các hoạt động của núi lửa, động đất, bão cát hay do sự phân hủy sinh học
của các chất trong tự nhiên.
- Núi lửa: hoạt động của núi lửa phun ra những nham thạch nóng và nhiều
khói bụi giàu sunfua, lưu huỳnh, mêtan và những loại khí khác gây ô nhiễm
không khí, sau đó là gây độc trên một khu vực rộng lớn.
5 - Cháy rừng: xảy ra do sấm chớp hay cọ sát giữa thảm thực vật khô. Các
đám cháy này thường lan truyền rộng, phát thải nhiều bụi và khí CO,

thủy, tàu hỏa, máy bay…Các quá trình này tạo ra các khí gây ô nhiễm do
quá trình đốt nhiên liệu động cơ: CO, CO
2
, SO
2
, NO
x
, Pb, CH
4
….
- Nông nghiệp: việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu:
clo hữu cơ, photpho hữu cơ, DDT, đioxin,… không chỉ ô nhiễm đất, nước
mà còn ô nhiễm không khí.
- Sinh hoạt: do các hoạt động đốt nhiên liệu phục vụ cho sinh hoạt và giải trí.
Các tác nhân gây ô nhiễm không khí chủ yếu là: CO
x
, bụi, mùi hôi…
6 1.2.4. Ảnh hƣởng của ô nhiễm không khí đối với con ngƣời
1.2.4.1. Tác hại của bụi
Ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe phụ thuộc vào tính chất hóa học, nồng
độ, kích thước hạt và thời gian tiếp xúc với bụi. Những hạt bụi có đường kính khí
đ
ộng học dưới 5µm, có thể xâm nhập sâu đến tận các phế nang, gây các bệnh
ở

đường hô hấp, tim mạch, tiêu hóa, mắt, da, ung th
ư

và SO
3
tương ứng là 0,5 và 0,3 mg/m
3
.

Bảng 1.4. Giới hạn ô nhiễm SO
2
đối với người
Nồng độ (mg/m
3
)
Mức độ ô nhiễm
20 – 30
Giới hạn của độc tính
50
Tác hại đến đường hô hấp, ho
130 – 260
Gây nguy hiểm sau khi hít thở từ 30 – 60 phút
260 – 1000
Gây tử vong sau khi hít thở từ 30 – 60 phút
7 1.2.4.3. Tác hại của H
2
S
H
2
S có tác dụng nhiễm độc toàn thân. Khí này ức chế men hô hấp Warburg

Bảng 1.6. Giới hạn ô nhiễm NO
2
đối với người
Nồng độ (ppm)
Mức độ ô nhiễm
0,06
Gây bệnh phổi lâu dài nếu tiếp xúc lâu dài
5
Gây tác hại đến bộ máy hô hấp sau vài phút tiếp xúc
15 – 50
Gây nguy hiểm cho phổi, tim, gan sau vài giờ tiếp xúc
100
Làm chết người sau vài phút tiếp xúc
1.2.4.5. Tác hại của NH
3
NH
3
là khí độc có khả năng kích thích mạnh lên đường hô hấp và niêm mạc
ẩm ướt, gây bỏng rát, do kiềm hóa cùng với tỏa nhiệt. Tiếp xúc với NH
3
trong thời
gian lâu dài ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh và tử vong.

8 Bảng 1.7. Giới hạn ô nhiễm của NH
3
đối với con người
Nồng độ (mg/m

Gây độc nhẹ
100
0,12
Nhiễm độc vừa và chóng mặt
250
0,25
Nhiễm độc nặng và chóng mặt
500
0,45
Buồn nôn, nôn, trụy tim mạch
1.000
0,60
Hôn mê
10.000
0,95
Tử vong
9 1.2.4.8. Tác hại của CO
2
CO
2
trong không khí chiếm tỉ lệ thích hợp sẽ có tác dụng kích thích trung
tâm hô hấp làm thúc đẩy quá trình hô hấp của sinh vật. Tuy vậy, với nồng độ lớn
CO
2
cũng gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Ảnh hưởng của CO
2
chủ yếu

3,2
Có thể chịu được trong thời gian dài.
30
Phù, viêm phế quản sau khi tiếp xúc 60 phút.
3200
Ngạt thở trong thời gian ngắn.

Trích đoạn Hóa chất – cách pha hóa chất Khảo sát bền màu theo thời gian của phức tạo bởi SO2 và Pararosanilin

---