*****************
T
NHA TRANG, 2011
LỜI CẢM ƠN
Thời gian làm luận văn tốt nghiệp gói gọn trong ba tháng nhưng vô
cùng quý báu và hữu ích cho bản thân em. Em có cơ hội vận dụng những kiến
thức đã được học vào thực tiễn hoàn thiện những lỗ hổng kiến thức,
giúp cho em có cơ hội tiếp xúc với môi trường công việc cũng như rèn
luyện các kỹ năng làm việc, kỹ năng giao tiếp trong cuộc sống.
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy Cô tại
Trường Đại học Nha Trang, quý Thầy Cô Khoa Nuôi trồng thủy sản đã tận
tình chỉ dẫn em trong suốt thời gian theo học tại Trường.
Em xin kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS.Lê Trọng Dũng – công tác
tại Viện Hải Dương Học Nha Trang; Thầy Ths.Nguyễn Lâm Anh, thầy Mai
Đức Thao – Khoa Nuôi trồng thủy sản, Trường Đại học Nha Trang đã tận tình
giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu giúp em hoàn thành
tốt đợt thực tập tốt nghiệp.
Em cũng xin kính gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các cô chú , anh
chị phòng Thiết bị phân tích dùng chung; phòng Sinh thái và Môi trường
biển, cùng các cô chú ban lãnh đạo, chuyên viên nghiên cứu tại Viện Hải
Dương Học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi và tốt nhất cho em được làm
công tác tốt nghiệp tại Viện.
Em đã được chỉ bảo những kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn cũng như
tác phong làm việc của một chuyên gia nghiên cứu môi trường biển. Điều đó
tạo cho em sự tự tin trong công việc sau này.
Nha Trang, tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Thái Minh Quang
II
5.Phân tích mẫu: 29
PHẦN III
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30
1.Sơ lược về điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý vịnh Nha Trang. 30
2.Hệ thống máy sắc ký khí 31
2.1.Sơ đồ thiết bị máy sắc ký 31
2.2.Hệ thống khí mang 32
2.3.Buồng tiêm và dụng cụ tiêm mẫu 33
2.4.Buồng điều nhiệt 35
2.5.Cột mao quản 36
2.6.Detector 38
3.Quy trình phân tích 39
3.1.Sơ đồ khối quy trình thu mẫu và phân tích mẫu dầu: 39
40
3.3.Tách, chiết dầu 40
3.3.1.Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất phục vụ quy trình tách chiết 40
IV
3.3.2.Quy trình tách chiết 41
3.4.Quy trình phân tích bằng máy sắc ký khí 44
3.4.1.Pha dung dịch chuẩn 44
3.4.2.Thiết lập thông số cho chương trình phân tích 45
3.4.3.Bơm mẫu và chạy chương trình 46
3.4.4.Nhận diện và xác định diện tích các pic 47
3.4.5.Lập đường chuẩn và tính toán 48
4.Kết quả đo đạc tính toán hàm lượng dầu hòa tan và các thông số môi trường
cơ bản 49
4.1.Thông số môi trường cơ bản 49
4.2.Hàm lượng dầu hòa tan trong nước biển ven bờ 50
4.2.1.Đường chuẩn: 50
3.3 :
Bảng 3.4: Tỉ lệ pha loãng chất chuẩn
3.5:
Bảng 3.6:
Bảng 3.7 7,9,12
Bảng 3.8: Tổng diện tích pic từng nồng độ chuẩn
Bảng 3.9: Hàm lượng dầ 2
Bảng 3.10: Giá trị thống kê hàm lượng dầu thải trong vịnh Nha Trang Th3.
3.11 VI
D
1.1
1.2:
1.3: a. SHIMADZU GC-2014 b. Agilent GC7890
1.4 - 7890-MSD
1.5
1.6
1.7
2.1
2.2
Hinh 3.1: Sơ đồ thiết bị hệ thống sắc ký khí
3.2 (GC 6890)
Hình 3.3:
3.4:
Hình 3.5: Cấu tạo của xylanh
FID : Flame ionization detector – Đầu dò ion hóa ngọn lửa
TCD : Thermal conductivity detector – Đầu dò độ dẫn nhiệt
ECD : Electron capture detector – Đầu dò cộng kết điện tử
FPD : Flame photometric detector – Đầu dò quang hóa ngọn lửa
EPA : Environmental protection Agency – Cơ quan bảo vệ môi trường
HC: Hydrocarbon
TPH: Total Petroleum Hydr –
THC –
HST
SARA: Saturates Aromatics Resins Asphaltenes
MAPMOPP : Marine Pollution Monitoring (Petroleum) Programme
ITOPF: The International Tanker Owners Pollution Federation Limite
1
LỜI MỞ ĐẦU
Vùng biển miền Trung Việt Nam nằm trong khu vực có hoạt động hàng
hải từ Ấn Độ Dương qua eo biển Mallaca, qua Biển Đông lên Đông Bác Á
thuộc loại nhộn nhịp nhất thế giới. Nhờ có sự thuận lợi về vị trí địa lý trên,
nên các tỉnh ven biển miền Trung Việt Nam được quy hoạch phát triển hệ
thống cảng biển, kho trung chuyển hàng hóa và xăng dầu, khu công nghiệp.
Bên cạnh đó, hoạt động du lịch biển đảo cũng được chú trọng phát triển.
Nguồn thu từ các hoạt động du lịch và nuôi trồng thủy sản trong vịnh
Nha Trang đóng góp rất lớn vào nguồn thu của ngân sách nhà nước. Bên cạnh
sự phát triển mạnh kinh tế, các chất thải từ các hoạt động này đã và đang ảnh
hưởng tới chất lượng môi trường nước ven bờ trong vịnh. Các chất thải từ các
phương tiện giao thông vận tải đường thủy như dầu cặn vệ sinh tàu, nước dầm
tàu, chất thải từ các cảng biển và chất thải từ nội địa theo sông đổ ra biển
Trong thời gian có hạn, cùng với kiến thức và kinh nghiệm của bản
thân còn hạn chế, nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong được sự đóng góp ý kiến chân thành của quý độc giả để đề tài hoàn
thiện hơn nữa.
3
Phần I
TỔNG QUAN
1. Tình hình ô nhiễm dầu trên thế giới và Việt Nam
1.1. Nguồn gốc phát sinh của dầu trong nƣớc biển.
.
3157
385
37
3579
562
33
1
596
1250
61
15
1326 180
337
132
2118
7845
1335
460
9640
- .
1.2. Số lƣợng sự cố tràn dầu và khối lƣợng dầu tràn:
Theo thống kê và tính toán của ITOPF số lượng sự cố tràn trên 700 tấn
đã giảm đáng kể trong 41 năm từ năm 1970. Số lượng trung bình sự cố tràn
dầu trên 700 tấn từ năm 2000-2009 trung khoảng 3,3 vụ/năm ít hơn so với
những năm 1970 là 25,3 vụ/năm. 55% sự cố tràn dầu trên 700 tấn được ghi
nhận xảy ra vào những năm 1970. Theo xu hướng đi xuống, tỷ lệ sự cố tràn
dầu trên 700 tấn đã giảm mỗi thập kỷ tới 7% [36].
Theo ghi nhận của ITOPF t 2010, đã xảy ra 4 vụ tràn dầu
dưới 700 tấn và 4 vụ tràn dầu trên 700 tấn. 5
Bảng 1.3: Khối lượng dầ
[36]
Năm
Khối lƣợng dầu tràn (tấn)
1970-1979
3.174.000
1980-1989
1.177.000
1990-1999
1.137.000
2000-2009
212.000
Bảng 1.4: Một
STT
Tên tàu
Năm
Địa điểm
Lƣợng dầu
tràn (tấn)
1
ATLANTIC EMPRESS
1979
Off Tobago, West Indies
287
2
ABT SUMMER
1983
700 nautical miles off Angola
115.000
9
IRENES SERENADE
1980
Navarino Bay, Greece
100.000
10
URQUIOLA
1976
La Coruna, Spain
100.000
11
HAWAIIAN PATRIOT
1977
300 nautical miles off Honolulu
95.000
12
INDEPENDENTA
1979
Bosphorus, Turkey
95.000
13
JAKOB MAERSK
1975
Oporto, Portugal
88.000
14
BRAER
1993
Shetland Islands, UK
63.000
21
EXXON VALDEZ
1989
Prince William Sound, Alaska, USA
37.000
Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và môi
1.5.
6
Bảng 1.5: Các sự cố đắm tàu và tràn dầu từ 1999–
[2]
Năm
Số vụ
Lƣợng dầu
Ghi chú
1999
6
11.900 m
3
5 vụ đắm tàu không xác định được lượng dầu tràn
2000
2
Kết quả phân tích các hợp chất đánh dấu sinh học (Biomarker) trong 04
mẫu dầu ô nhiễm, phân tích ảnh vệ tinh và mô hình lan truyền dầu cho thấy ít
có khả năng dầu ô nhiễ năm 2007 có nguồn gốc từ các loại
dầu thô đang khai thác ngoài khơi nước ta. Dầu ô nhiễm khu vực miền Trung
là loại dầu thô, đã mất các thành phần nhẹ, có hàm lượng lưu huỳnh thấp, là
loại dầu ngọt, hàm lượng Parafin cao [1].
Dầu ô nhiễm khu vực tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu là dầu thô không cùng
nguồn gốc với dầu ô nhiễm xuất hiện ở miền Trung đã bị phong hóa trong quá
trình trôi dạt trên biển, mất các thành phần nhẹ, có hàm lượng lưu huỳnh thấp,
tương tự nhóm dầu thô đang khai thác ngoài khơi khu vực Đông Nam Á [1].
1.3. Nghiên
.
phân tích
7
bài báo,
khăn do không n .
.
.
Đông (Nam
Trung Hoa) .
.
Darussalam. Ch (MAPMOPP)
)
[38]
Vị trí
Hàm lƣợng
Hydrocarbon
(μg/L)
Nguồn
Straits of Malacca, West coast
Peninsular Malaysia (near-shore)
28 ± 25
Abdullah et al. (1994)
9
Straits of Malacca, near-shore, Penang
60 ± 30
Phang et al. (1984)
Straits of Malacca, near-shore,Lumut
344 ± 30
Abdullah et al. (1994)
Straits of Malacca, near-shore, Port
Dickson
69 ± 46
Law et al. (1991)
Straits of Malacca, near-shore, Port
Dickson
32
Law and Ravinthar
(1989)
147 ± 120
Law and Libi (1988)
South China Sea, Sabah, >70 km from
shore
65 ± 13
Law (1990)
2. Thành phần và tính chất của dầu
2.1. Thành phần và tính chất dầu
Thành phần hoá học của dầu thô nói chung rất phức tạp. Khi khảo sát
dầu thô và khí của nhiều mỏ dầu trên thế
. Ngay trong bản thân một lỗ khoan, dầu thô lấy từ các
tầng dầu khác nhau, cũng đều khác nhau [5].
Hydrocarbons (HC)
(alkane, naphten, aromatics) [5],
(alkanes, alkenes, cycloalkanes, aromatics) [26]. P
10
phân c ,
Asphaltenes [20].
Sản phẩm của dầu thô trên chủ yếu
-
[26]. -
10 - 14%. Ngoài ra còn tồn tại S, O, N, và một số kim loại như V, Ni, Fe, Cu,
Ca, Na, As [33].
Các sản phẩm của dầu thô được chia tách bằng phương pháp chưng cất
phân đoạn. Các sản phẩm thu được từ việc lọc dầu có thể kể đến là dầu hỏa,
benzen, xăng, sáp parafin, nhựa đường v.v.
Nhiên liệu
Dầu bôi trơn
> 300°C
Dầu bôi trơn động cơ 1.1
[26]
11
Số nguyên tử cacbon của các hydrocacbon trong dầu thường từ C5 đến
C60 (còn C1 đến C4 nằm trong khí).
Các chuỗi trong khoảng C
5-7
là các sản phẩm dầu mỏ nhẹ, dễ bay hơi.
Chúng được sử dụng làm dung môi, chất làm sạch bề mặt và các sản phẩm
làm khô nhanh khác.
Các chuỗi từ C
6
H
14
đến C
12
H
26
bị pha trộn lẫn với nhau ,
được sử dụng phổ biến trong các hoạt động thường ngày của con người.
Dầu hỏa (kenrosen) là hỗn hợp của các chuỗi từ C
đổi
dầu
trong
nƣớc
biển
, khi khối dầu rơi vào nước sẽ xảy ra
hiện tượng chảy lan trên bề mặt nước. Dầu lan từ nguồn ra phía có bề mặt
lớn nhất, sau đó thì tiếp tục vô hướng. Khi tạo thành màng đủ
mỏng, màng sẽ bị vỡ dần ra thành những màng có diện tích nhỏ hơn và
trên bề mặt dầu xuất hiện các vệt không có dầu.
Do các quá trình bốc hơi, hòa tan làm mật độ và độ nhớt tăng; sức
căng bề mặt giảm dần cho đến khi độ dày của lớp dầu đạt cực tiểu thì quá
trình chảy lan chấm dứt [5].
Về cơ bản các hợp chất hydrocarbon nặng không hòa tan trong nước,
ngoại trừ một số ít phân tử, đặc biệt là hợp chất thơm như benzene và toluene
tan [41].
12 1.2: [34]
Song song với quá trình lan tỏa, dầu sẽ bốc hơi tùy thuộc vào nhiệt
nhiệt độ cũng như khả năng khuếch tán dầu. Dầu FO ít hòa tan trong nước.
Ngược lại, dễ hòa tan nhất trong nước là xăng và . Độ hòa tan của
các hợp chất hydrocarbon trong nước biển khoảng 70% so với nước ngọt
[41].
Quá trình hoà tan cũng làm tăng khả năng phân huỷ sinh học của dầu.
Song đây chính là yếu tố làm tăng tính độc của dầu đối với nước, gây
mùi, gây độc cho các hệ sinh thái động thực vật trong nước [5].
Sự phân hủy sinh học của vi sinh vật đóng vai trò lớn trong phân hủy
dầu. Quá trình phân hủy sinh học chỉ diễn ra ở lớp tiếp xúc của dầu với nước.
Chính vì vậy khi dầu dạt vào bờ sẽ làm giảm quá trình phân hủy này. Số
lượng vi sinh vật chuyển hóa dầu sẽ tăng lên từ 10
2
L
-1
đến 50 x 10
6
L
-1
.
Sự tăng của vi sinh vật chuyển hóa dầu phụ thuộc vào hàm lượng chất
dinh dưỡng (nitrates và phosphates), oxy và nhiệt độ. Diện tích tiếp xúc của
dầu với nước tăng lên sẽ làm tăng tỷ lệ phân hủy lên 10 đến 100 lần so với
bình thường [41].
14
hô, tăng tần số thương tổn và giảm tỷ lệ tăng trưởng của san hô. Thải dầu
thường xuyên sẽ làm suy yếu chức năng sinh sản của san hô, tăng tỷ lệ chết
của san hô non [11]. Mức độ nhạy cảm với dầu tùy thuộc vào loài san hô và
các giai đoạn sống. Trong đó giai đoạn sinh sản và giai đoạn đầu đời của san
hô là nhạy cảm nhất với dầu [29].
sánh ở các điều kiện tràn dầu khác nhau cho thấy, ở mức độ tiếp xúc thấp gần
như làm phân hủy hoàn toàn các mô san hô sau 48 giờ [29].
Mức độ ảnh hưởng của dầu đến sinh vật còn phụ thuộc vào mức độ tan
của các hợp chất độc hại có trong dầu vào trong nước.
Nồng độ dầu từ 1-5 mg/L thì sau 6 tuần tác động, sinh vật không sinh
sản được. Riêng đối với dầu vận tải nếu nồng độ từ 0,01 - 0,05 mg/l thì năng
suất sinh học bị giảm ngay từ ngày đầu sự cố tràn dầu [13].
Odontesthes
argentinensis (96hLC
50
(5,48%) [30].
Hầu hết các tác dụng độc hại của xăng dầu có thể được quy cho các
ankan có trọng lượng phân tử thấp (khí mê-tan đến Decan), đơn vòng (BTEX
- benzene, toluene, ethyl benzene, và xylene) hợp chất thơm, hai và ba vòng
PAHs , và liên quan đến các hợp chất dị vòng (Neff và Anderson, 1981) [41].
Ngoài ra tràn dầu còn ảnh hưởng gián tiếp đến sinh vật thông qua quá
trình ngăn cản trao đổi ôxy giữa nước với khí quyển tạo điều kiện tích tụ các
khí độc hại như H
2
S, và CH
4
trong nước và trầm tích.
16
lệch do tính toán cả các chất không phải là các cấu tử thành phần dầu nhưng
hòa tan được trong dung môi chiết.
Copyright: Tài liệu đại học ©