Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những năm gần đây, cùng với sự tăng dân số là các phát triển như vũ bão về công nghiệp, phát triển đô thị, sử dụng các nguồn năng lượng, tài nguyên khác nhau. Sự phát triển ở một lĩnh vực này có tác động đến các lĩnh vực khác. Hậu quả của sự phát triển dân số và kinh tế đáng báo động là các chất thải tạo ra quá lớn, thường không xử lí hoặc xử lí chưa đúng mức đã gây ra sự ô nhiễm môi trường sinh thái, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. Để bảo vệ môi trường trước tình trạng ô nhiễm đó, một ngành khoa học mới ra đời đó là Kĩ thuật địa môi trường ngành khoa học này sử dụng tổng hợp các kiến thức của các ngành khoa học truyền thống đã có như địa chất, địa chất công trình, kĩ thuật môi trường, hoa kĩ thuật, thuỷ công, quản lý nguồn nước... (bởi vì chỉ riêng từng ngành khoa học đó không thể đáp ứng được). Kĩ thuật địa môi trường là ngành khoa học nghiên cứu tất cả các yếu tố liên quan đến các vấn đề môi trường ở mặt đất, cũng như ở dưới đất, cũng như các giải pháp kĩ thuật khống chế ô nhiễm thích hợp. Nó áp dụng các nguyên li khoa học và kĩ thuật để phân tích sự hình thành các chất ô nhiễm, sự vận chuyển của nước, chất ô nhiễm và năng lượng qua địa môi trường, thiết kế và thực hiện các dự án xử lí, cải tạo, sử dụng lại hay lưu giữ các chất thải.
NGUYỄN UYÊN KY THUAT DIA MOI TRUONG NHA XUAT BAN XAY DUNG HA NOI - 2004 LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, với tăng dân số phát triển vũ bão công nghiệp, phát triển đô thị, sử dụng nguồn lượng, tài nguyên khác Sự phát triển lĩnh vực có tác dộng đến lĩnh vực khác Hậu phát triển dân xố kinh tế đáng báo động chất thải tạo q lớn, thường khơng xử lí xử lí chưa mức gây ô nhiễm môi trường sinh thái, ảnh hưởng lớn đến sức khoể COH Hgười Để bảo vệ mơi trường trước tình trạng nhiễm đó, ngành khoa học đời dé Kĩ thuật địa môi trường - ngành khoa học sử dụng tổng hợp kiến thức ngành khoa học truyền thống có địa chất, dia chất cơng trình, kĩ thuật mơi trường, hố kĩ thuật, th cơng, quản lý nguồn nước (bởi riêng ngành khoa cứu học khơng thể đáp ứng được) Kĩ thuật địa môi trường ngành khoa học nạh tất yếu tố liên quan điến vấn để môi trường mặt đất, Ó đất, giải pháp Kĩ thuật khống chếư nhiễm thích hợp Nó áp dụng nguyên lí khoa học Kĩ thuật để phân tích hình thành chất nhiễm, vận chuyển nước, chất ô nhiễm lượng qua địa môi trường, thiết kế thực dự án xử lí, cải tạo, sử dụng lại hay lun giit cdc chất thải Cuốn sách dùng để giảng dạy bậc dại học, dại học cho ngành mơi trường, xây dựng, địa chất cơng trình - địa chất thuỷ văn, khai thác mỏ, sinh hoá sách tham khảo cho nhà khoa học, Kĩ sư thực hành thuộc ngành nêu Khi sử dụng, người đọc trang bị kiến thức đại học mơn học: tốn học, hố học, địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn, học đất, quản lí chất thải Nguyễn Uyên Trường Đại học Thuỷ lợi Hà Nội MỞ ĐẦU 0.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ SINH THÁI, MÔI TRƯỜNG 0.1.1 Hệ sinh thái Sinh vật giới vơ sinh xung quanh có quan hệ khang khít với thường Xun có tác động qua lại, đặc trưng dòng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng xác định Sự đa dạng lồi chu trình tuần hồn vật chất (trao đổi chất phần tử hữu sinh vô sinh) hệ thống, gọi hệ sinh thái Khoa học nghiên cứu mối quan hệ sinh vật môi trường sống chúng -_ chúng với gọi sinh thái học Về mật cấu, hệ sinh thái có thành phần chia thành hai nhóm sau: 4) Thành phần vô sinh: gồm chất vô (C, N, CO¿, HO, ©; ) tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất, chất hữu (protein, gluxit, lipit, mùn ), chế độ khí hau (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm yếu tố vật lí khác ) b) Thành phân hiữu sinh: gôm sinh vật sản xuất (sinh vật tự dưỡng, chủ yếu xanh), sinh vật lớn tiêu thụ sinh vật ăn sinh vật, sinh vật bế tiêu thụ sinh vật hoại sinh (vi khuẩn, nấm ) Trong hệ sinh thái thường xun có vịng tuần hồn vật chất từ mơi trường ngồi vào thể sinh vi, từ sinh vật sang sinh vật khác, lại Vịng tuần hồn gọi vịng sinh địa hố Có chất Do nhu cầu tổn phát triển, sinh vật cần tới khoảng để xây dựng nên ngun sinh chất cho thân Dịng từ sinh vật mơi trường vơ số vịng tuần hồn vật 40 nguyên tố khác lượng xảy đồng ˆ thời với vịng tuần hồn vật chất hệ sinh thái Năng lượng cung cấp cho hoạt động tất hệ sinh thái đất nguồn lượng mặt trời Các thành phần hệ sinh thái luôn bị tác động yếu tố môi trường, gọi yếu tố sinh thái Yếu tố sinh thái gồm loại: - Yếu tố vô sinh nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, áp suất khí tạo nên điều kiện sống cho sinh vật ảnh hưởng trực tiếp đến tồn phát triển chúng - Yếu tố sinh vật đặc trưng dang quan hệ tác động qua lại sinh vật: quan hệ cộng sinh, kí sinh đối kháng - Yếu tố nhân tạo hoạt động người: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông giống yếu tố địa lí, tác động trực tiếp tới hoạt động sống sinh vật hay làm thay đổi điều kiện sống chúng Cân sinh thái trạng thái ổn định thành phần sinh thái điều kiện cân tương đối cấu trúc tồn hệ khơng bị thay đổi Dưới tác động yếu tố sinh thái mức độ ổn định bị biến đổi Các hệ sinh thái tự nhiên có khả tự điểu chỉnh riêng khả thích nghi bị ảnh hưởng yếu tố sinh thái để phục hồi trở lại trạng thái ban đầu Đó trạng thái cân động Nhờ tự điều chỉnh mà hệ sinh thái tự nhiên giữ ổn định chịu tác động nhân tố ngoại cảnh Ô nhiễm tượng hoạt động người dẫn đến thay đổi yếu tố sinh thái giới hạn sinh thái cá thể, quần thể quần xã Con người gây nên nhiều loại nhiễm (hố học, vật lí, sinh học) cho loài sinh vật (kể người) Muốn kiểm sốt nhiễm mơi trường cịn phải biết giới hạn sinh thái cá thể, quần thể quần xã yếu tố sinh thái Xử lí õ nhiễm có nghĩa đưa yếu tố sinh thái trở giới hạn sinh thái xác định Muốn xử lí tốt cần phải biết cấu trúc chức é sinh thai, nguyên nhân làm cho yếu tố sinh thái vượt ngồi giới hạn thích ứng Đó ngun lí sinh thái vận dụng vào việc bảo vệ mơi trường sử dụng hợp lí tài ngun thiên nhiên 0.1.2 Môi trường Môi trường tập hợp tất thành phần giới vật chất bao quanh có khả tác động đến tồn phát triển sinh vật Môi trường sống người - môi trường nhân văn tổng hợp điều kiện vật lí, hố học, kinh tế, xã hội bao quanh có ảnh hưởng đến sống phát triển cá nhân cộng đồng người Môi trường sống người vũ trụ bao la, có hệ mặt trời đất phận có ảnh hưởng trực tiếp rõ rệt Trong môi trường sống luôn tồn tương tác thành phần vô sinh hữu sinh Các có liên quan đến mơi trường sống đất gồm có: - Thạch (vỗ đất): có độ dày trung bình 35km Thành phần hố học, tính chất vật lí thạch tương đối ổn định ảnh hưởng lớn đến sống đất - Thuỷ (quyền nước): bao gồm đại dương, sông, hồ, suối, nước đất Thuy đóng vai trị khơng thể thiếu việc trì sống người, sinh vat cân khí hậu tồn cầu - Khí quyển: lớp khơng khí tầng đối lưu bao quanh đất Khí quyền đóng vai trị quan trọng việc trì sống định tính chất khí hậu, thời tiết tồn đất - Sinh quyển: nơi sinh sống sinh vật, thường lớp thạch quyền, thuỷ quyền Theo mục chia thành: đích nội dung nghiên cứu, môi trường sống người học, sinh học, tồn - Môi trường thiên nhiên: bao gồm nhân tố tự nhiên: vật lí, hố người khách quan ý muốn người, chịu phối - Mơi trường xã hội: bao gồm mối quan hệ người người người - Môi trường nhân tạo: bao gồm nhân tố vật lí, sinh học, xã hội tạo nên chịu phối người tác chật chẽ Ba loại môi trường tổn nhau, xen lẫn vào tương 0.2 CÁC TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI ĐỐI VỚI MƠI TRƯỜNG Các hoạt động làm nhiễm bẩn gây tác hại môi trường phân sau: 0.2.1 Khai thác tài nguyên rừng, thay đổi Việc khai thác gỗ loại sinh vật rừng dẫn đến việc tàn phá chu trình chất cấu trúc thắm thực vật hành tỉnh Hậu dẫn đến thay đổi chế độ tăng theo, khí, hàm lượng CO; tăng Ư; giảm, nhiệt độ khơng khí có xu hướng giảm, nước nguồn tượng xói mịn trôi đất làm độ màu mỡ đất rừng bị bị nhiễm bẩn phù sa, chế độ dòng chảy sơng ngịi thay đối lượng lớn phế Các ngành cơng nghiệp khai khống, khai thác dầu mỏ đưa từ lòng đất vào sinh Do khai thác dầu vận chuyển dâu, thải, chất độc hại ấn dầu đổ vào đại đương Các loại nước chứa axit, phenol nam có hàng tri sinh thai trình khai mỏ xả vào nguồn nước mật, gây Ô nhiễm phá huỷ 0.2.2 Sử dụng hố chất xã hội Con người sử dụng lượng lớn hoá chất hoạt động kinh tế tăng suất Trong nơng nghiệp sử dụng phân hố học với mục đích canh tác, làm trồng mặt trái làm nhiễm đất đo độ khơng nhiễm nguồn nước tăng độ phì dưỡng nguyên tố N, P tử đất, Các thuốc trừ sâu điệt cỏ chất bền vững dễ bị hấp thụ vào cấu hoạt động sống phá huỷ trồng xâm nhập vào chuỗi dinh dưỡng, cản trở nhiều sinh vật thoát vào mơi Các hố chất sử dụng cơng nghiệp hoạt động kinh tế khác trường đạng phế thải Các chất xianua, chì, đồng, thuỷ ngân, phenol chất độc hại người loại sinh vật khác xạ lỏng hay rắn Các chất phóng xạ nổ bom hạt nhân chất thải phóng xuống đất, tích tụ từ trung tâm công nghiệp hay nghiên cứu khoa học, lắng với người, động lan truyền khơng khí, gây nguy độc hại đối vật thực vật 9.2.3 Sử dụng nhiên liệu Trong hoạt động sống mình, người sử dụng nhiều loại nhiê n liệu khác nhau: than đá, dầu mỏ, khí đốt, củi Đốt nhiên liệu xem đốt nóng trực tiếp sinh quyển, nguy hại hàm lượng CO;, SO, khí tăng lên Một nguồn lớn sản sinh SO; đốt cháy than đá (67%), dầu mỏ axit, làm chua hoá thiên nhiên, (12%) nguyên nhân mưa 9.2.4 Đơ thị hố Một lượng lớn rác thải, phế thải sinh hoạt công nghiệp tập trun g đất, làm nhiễm bẩn đất nước ngầm, nước mặt, ảnh hướng đến tình trạng vệ sinh thi Ơ nhiễm ngưồn nước sơng hồ nước ngầm loại nước thải sinh hoạt thành phố nước thải công nghiệp nghiêm trọng Việc xây dựng cơng trình, nhà cao tầng đất, khai thác nước ngầm khai khoáng làm cho bẻ mật đất bị biến dạng, xuất khu vực đầm lay Thanh làm thay đổi hoàn toàn thơn g số dịng chảy độ ngấm nước mưa Hệ số thấm nước giảm rõ rệt phổ biến rộng rãi lớp phủ không thấm (đường sá, mái nhà ), đặt hệ thống cống ngầm 0.3 THUC TRANG Ô NHIỄM MÔI TRƯ ỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC Ở VIỆT NAM 0.3.1 Môi trường đất Hiện Việt Nam triệu 65 đất trống, đồi trọc có kho ảng 7,5 triệu phát triển nông nghiệp va tréng trot Nguyên nhân tình trạng chặt phá rừng bừa bãi, hệ thống quản lí riên g chưa phù hợp Ở vùng khai thác mỏ thiế u kế hoạch hoàn ngun mơi trườ ng xử lí đất đá khai thác nên phá hoại môi trường đất gây tượng xói lở, bồi lắng phạm vi lớn Khai thác than gây phá địa tầng , địa mạo, lớp phủ thực vật, thải chất ô nhiễm thể rấn, thể lỏng phó ng xạ vào đất Khai thác đầu khí thải nhiều dung dịch khoan mùn gây ô nhiễm môi trường biển Đất trồng trọt chiếm 22,2% diện tích tự nhiên bị bạc mầu, nhiễm mặn, ô nhiễm nước thải, nước rác thấ m ngầm làm nảy sinh nhiều vị khu ẩn, sâu bệnh phá hoại trồng 0.3.2 Môi trường nước Nước biển ven bờ bị ô nhiễm từ đất liên đổ ra, có cố trần dầu nhiễm từ đường thải biến xa đến, hậu làm suy giảm nguồn giống nguồn lợi thuỷ sản Nước sơng ngịi bị nhiễm chất hữu cơ, số sơng có dấu hiệu nhi ễm kim loại sử dụng phân bón, lạm dụng thuố c bảo vệ thực vật, làng nghề phát triển nơng thơn, xí nghiệp cịn dùng cơng nghệ lac hau (Lang Đườ ng Ơ Bắc Ninh § thải hàng ngàn mỶ có chất tay voi néng NH;, PH cao; lang Vinh Loc Ha Tay thai 20.0001 nước/ngày có gí sắt thép nước mạ có ZnSO,„, FeSO,, ) Tỉ lệ dân cấp nước máy đạt 70%, môi trường nước mặt bị ô nhiễm nặng nên nước ngầm có tiêu cao so với trị số tiêu chuẩn 10 lần Nước thải ngày làm ô nhiễm môi trường đất nước tự nhiên thành phố, khu dân cư tăng lên Nước rò rỉ từ bãi rác, nghĩa trang chưa xử lí theo cơng nghệ tiên tiến nên cịn nhiều độc tố thấm vào đất nguồn nước ngầm Xử lí rác thành mối quan tâm đặc biệt đô thị khu dân cư với khối lượng lớn (Hà Nội 1300 tấn/ngày), song biện pháp thu gom đổ bãi tự nhiên, khơng nén ép nên tốn diện tích chứa, lại không che phủ rên gây nhiễm nguồn nước ngầm trầm trọng Nước thải sinh hoạt, thải bệnh viện đủ dạng, hệ thống ống cống, ga thu đa số kích thước, độ đốc khơng cịn thích hợp với lượng nước thải đô thị phát triển nên tượng ứ đọng, ngập úng mưa lớn thường xây Nước thải công nghiệp từ sở sản xuất có độc hại hố chất kim loại nặng gay hau nghiêm trọng việc xử lí khó khan Ngồi khu cơng nghiệp cao khu chế xuất, đa số xí nghiệp có quy trình sản xuất thiết bị cũ, lạc hậu, trình độ thấp gây nhiễm nặng cho mơi trường cơng nghiệp nặng (khai khống, hố chất, phân bón, luyện kim), cơng nghệ truyền thống (giấy, dệt may, đa giày, nhuộm, chế biến nông sản thực phẩm) Các làng nghề phát triển nhiều (Hà Nội 40, Hà Tây 88, Bắc Ninh 38, Hưng Yên 24, Nam Định 7I ), có tới 90% chưa qua trường đào tạo, hầu hết sản xuất theo kinh nghiệm nguyên nhân đáng kể gây ô nhiễm Việt Nam có nhiều sơng, hổ, kênh mương thuận lợi cho việc tự làm điều chỉnh nước thải, song việc nạo vét lịng sơng, hồ thành phố chưa thực thường xuyên nên cốt đáy sông bi cao 1a 0,5 - Im, can đáy hồ lớn làm giảm khả điều hồ nước tồn hệ thống Nguyên nhân ô nhiễm chủ yếu đo chất hữu tồn đọng, giải pháp hữu hiệu xử lí nguồn thải nạo vét lịng sơng, hồ, kênh mương cho lưu thơng đồng chảy, cứng hố kênh mương Xử lí nước thải cơng nghiệp vi sinh, nước thải bệnh viện phương pháp phân huỷ sinh học kị khí đệm cố định Xây dựng nhà máy xử lí rác Ni loại cá nguồn nước thải tập trung vào ao hồ để tiêu thụ chất hữu cơ, nuôi trồng tảo, bèo hoa dâu chế phẩm sinh học số sinh vật có khả cố định đạm để làm nước bẩn hữu thấm vào đất Trên số giải pháp xử lí mơi trường bị ð nhiễm tiến hành nước ta Để bảo vệ môi trường đất nước thời gian tới đạt kết tốt, phải có chiến lược bảo vệ mơi trường tương ứng với chiến lược phát triển kinh tế xã hội cách bền vững, mặt khác phải có giải pháp thể chế, sách, tổ chức quản lí, phịng ngừa (tối ưu hố q trình sản xuất, đổi sử dụng công nghệ tiên tiến loại trừ yếu tố độc hại giảm tối thiểu khối lượng chất thải ) nâng cao nhận thức bảo VỆ môi trường cộng đồng xã hội để toàn dân tham gia thực 0.4 NOI DUNG VA CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 0.4.1 Noi dung đánh giá tác động môi trường ~ Mô tả địa bàn nơi tiến hành hoạt động phát triển, đặc điểm kinh tế kĩ thuật hoạt động phát triển - Xác định phạm vi đánh giá ~ Mô tả trạng môi trường địa bàn đánh giá - Dự báo thay đổi mơi trường Xảy sau thực hoạt động phát triển, - Các giải pháp phòng tránh, điều chỉnh - Kết luận kiến nghị 0.4.2 Các phương pháp đánh giá Để thực nội dung đánh giá tác động môi trường, thường dùng phương pháp đánh giá sau đây: 4) Phương pháp liệt kê số liệu thông số môi trường Chọn số thông số liên quan đến môi trường, liệt kê cho số liệu liên quan đến thông số đó, chuyển tới người định xem xét mà khơng phân tích, phê phán thêm Phương pháp sơ lược, đơn giản nhiên cần thiết có ích bước đánh giá sơ tác động đến môi trường b) Phương pháp danh mục điều kiện môi trường Liệt kê danh mục tất nhân tố môi trường liên quan đến hoạt động phát triển đem đánh giá Danh mục chuyên gia đánh giá theo thang điểm Tổng tác động E hoạt động phát triển đến môi trường xác định theo: m m E =3 v¡IW, — >vi2W, Trong đó: i=! i=l m - số nhân tố môi trường; V,¡ - trị số nhân tố môi trường lúc dé án thực hoạt động; V;¿ - trị số chất lượng môi trường lúc chưa thực đề án; W, - tầm quan trọng thơng số mơi trường tính theo điểm quy ước, 10 Đây phương pháp rõ ràng, dễ hiểu Tuy nhiên phương pháp mang tính chất chủ quan chuyên gia, danh mục chung chung, không đầy đủ c) Phương pháp ma trận môi trường Liệt kê hành động hoạt động phát triển nhân tố mơi trường bị tác động vào ma trận Cách làm cho phép xem xét quan hệ nhân - tác động khác cách đồng thời Phương pháp ma trận tương đối đơn giản, sử dụng phố biến, không đồi hỏi nhiều số liệu môi trường, sinh thái cho phép phân tích cách tường minh tác động nhiều hành động khác lên nhân tố Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm chưa xét tương tác qua lại tác động với nhau, chưa xét diễn biến theo thời gian tác động, chưa phân biệt tác động lâu dài với tác động tạm thời, việc xác định tầm quan trọng nhân tố môi trường, tiêu chất lượng mơi trường cịn mang tính chủ quan d) Phuong pháp mơ hình Mơ hình cho phép dự báo diễn biến xảy môi trường, lựa chọn chiến thuật phương án khác để đưa môi trường vẻ trạng thái tối ưu dự đốn tình trạng môi trường thời điểm, điều kiện khác hoạt động Phương pháp sử dụng rộng rãi để quy hoạch quản lí mơi trường Phương pháp địi hỏi kinh phí cao, nhiều tài liệu đo đạc môi trường, nhiều chuyên gia liên ngành tham gia Với phát triển tin học, nhiều mơ hình máy tính đời phục vụ cho việc đánh giá ô nhiễm môi trường Mô hình Konikow Bredehoft (MOC) (Konikow & Bredehoft, 1978) mơ hình vận chuyển chất hoà tan dựa kiểu sai phân hữu hạn dùng phương pháp đặc trưng cho chất hồ tan Nó mơ hình hai hướng tính thay đổi nồng độ theo thời gian gây tác dụng mang theo, khuếch tán thuỷ động hỗn hợp Mơ hình MOC cải tiến để đưa vào tác dụng phân huỷ phóng xạ, hút thấm cân trao đổi ion Mô hình vận chuyển bão hồ - khơng bão hồ (Saturatcd - Unsaturated Transport - SUTRA) (Voss, 1984) mơ hình mô phần tử hữu hạn cho chuyển động chất lỏng vận chuyển chất hoà tan phân huỷ, vận chuyển lượng diéu kiện bão hồ khơng bão hồ Trong kiểu vận chuyển chất hoà tan, chất hoà tan bị hấp phụ vào mơi trường rỗng bị phân huỷ hay sản sinh Ngồi mơ dịng chất lỏng có trọng lượng riêng biến đổi nước biển hay nước rita lila RNDWALK mơ hình vận chuyển chất hồ tan (Prickett, Naymik & Longquist, 1981) Đó mơ hình lần theo đấu vết hạt, chương trình máy tính chuyển 1l ngang cấu trúc phân tử polyme phản ứng với đơn vị khác Nhiều gốc hố trị phóng thích cho phản ứng oxi hoá tăng Phản ứng dây truyền biểu thị phương trình sau đây: R+O; ->ROO" (12-10) ROO’ + RH —> ROOH + R` (12-11) Trong đó: R' - gốc hố học: ROO'- gốc hoá học hydroperoxy; Đá thoát nước Si tay3" Thiết bị RH - chuỗi polyme; A | fat phi day 1-24 ROOH - chuỗi polyme oxy hoá Sự thêm chất phụ gia chống oxi }-— Polyethyien hố cho màng địa kĩ thuật làm giảm nguy hại oxi hoá phản ứng với gốc hoá học loại trừ chúng vật chất ngao du tự Khi dùng mô bãi rác hình 12.12, ảnh hưởng chất rửa lũa bãi rác tạo lượng ngấm khống chế 25 in/năm đến trương nở số vật liệu polyme làm lớp đệm đánh giá Các kết 'Ống hàn đạng xoắn ốc đường kính 2fL, cao 10 Rac thai xế nất Bit mastic Đây bê tùng ca + Vong bịt [ .~ Mẫu lớp lot Thoát nước lớp let — Thốt nước lớp lưt nhận từ thí nghiệm Hình 12.12: Mơ rửa lila cha thấy bảng 12.7 Trong thí nghiệm bãi thải vật liệu polyme xuất lộ vật liệu polyme, polyethylen chioro sunfonat hoá trương nở mạnh Dĩ nhiên, nhóm số liệu quan trọng thí nghiệm suy giảm độ bên sau xuất lộ Thông tin tóm tắt bang 12.8 Bang 12.9 cho biết thành phần hoá học chất rửa lũa vật liệu xuất lộ Bảng 12.7 Trương nở màng lói tiếp xúc với chất rửa lũa bãi rác thải (Trọng lượng tăng, %) (theo Hội Bảo vệ môi trường Mỹ, 1980) Màng lót Trong bãi rác thải 12 tháng Các mẫu | Các mẫu chôn vùi | Ngập chất thải rửa lũa tháng 19 tháng Cao su butyl 2,0 1,8 1,4 26 Poiyethylen chlonnat hoá 68 90 79 14.4 359 Bảng 12.7 (tiếp theo) Trong bãi rác thải 12 tháng Màng lót — Ngập chất thải rửa lũa = Các mẫu ¡ Các mẫu chôn vùi | 8tháng 19 tháng 18,6 228 12,1 14,9 Polyethylen chloro sunfonat hóa 12/8 20,0 13,6 Cao su propylen ethylen 5,5 6,0 2,9 3,8 Polybutylen - 03 02 07 Polyethylen 0,02 03 0,2 - 5,0 24 44 3,6 3,3 2,3 44 - 0,8 09 19 ,Chlorid polyvinyl Bang12.8 Sự giảm môđun vật liệu polyme làm màng lót dé ngập chat rita lia ca bai rác thải (Hội Bảo vệ môi trường Mỹ, 1980) Polyme + _ SỐ Không xuất lộ $-200, psi Giảm giá trị ban dau, % 19 tháng tháng tháng 19 tháng Cao su butyl 44 685 590 620 86 90 Polyethylen 12 1330 1130 1190 89 89 chlorinat hoá 38 1205 1070 1090 89 90 86 810 790 860 98 106 Polyethylen 735 395 335 54 46 chloro sulfonat hoá 0* 1550 1775 2070 114 134 85 1770 1360 1920 T7? 108 Polyolefin có chất đàn hồi 36 970 1005 1050 104 109 Cao su propylen 690 870 860 126 124 ethylen Neopren 18 760 740 830 110 83* 845 905 900 107 107 91 855 T75 790 91 92 41 1040 1305 1030 100 99 1235 975 950 79 7? 37 1635 1630 1640 100 100 90 1190 1245 1350 105 114 42** 360 - - - - 109 - | Bảng 12.8 (tiếp theo) Không xuất lộ | ———_— | Polybutyten Polyeste clastomer Polyethylen | Polyvinyl chlorid [ | 19 | 40 67 | 88 Polyviny! chlorid + ắ ín*** ——— #** *** 89 52 ——— Trung bình ứng suất độ kéo dài 200% (5-200 ) duoc may hướng ngang Cốt vải Giá trị §-100 cho mdu nguyén thuỷ lộ bị phá hoại độ kéo nhỏ hon 200% Bang 12.9 Thanh phần hoá học chất rửa lũa dùng để thí nghiệm vật liệu màng polyme (Hội Bảo vệ môi trường Mỹ, 1980)* Tổng độ, rắn, % Thi nghiém , Các chất rắn bốc hơi, % Các chất rắn không bốc hơi, % Yêu cầu oxi hoá hoc (COD), g/l pH Tổng axit bốc (TVA), g/l Axit hitu co, g/l Axetic | Propionic Isobutyric Butyric 6,93 * Tai cuối năm vận hành đâu tiên nhầm mau lop lét phục hồi 361 12.4.2 Các tượng đột biến (hiểm hoa) Các tượng đột biến động đất, lụt lội,(cho kho trữ chất thải hạt nhân) đất nóng lên có tác động lớn đến giảm giá trị vật liệu làm dải chắn chất thải Khung thời gian xem xét dài xác suất xảy tượng đột biến cao Phương trình (12.12) cho thấy quan hệ xác suất xảy tượng nguy hại có độ lớn xác định đơn vị thời gian cho khoảng thời gian trung bình tượng thế: P=— (12-12) Trong đó: P, - xác suất diễn tượng nguy hại có độ lớn xác định khoảng thời gian đơn vị (ví dụ: năm); T, - khoảng thời gian trở lại trung bình (thời kì xuất lại) tượng đột biến có độ lớn Ngồi ra: P,=1-(1-P)" Trong đó: (12-13) Pa - xác suất diễn tượng xác định khoảng thời gian quy định; n - khoảng thời gian quy định tiến hành phân tích Như thảo luận mục 12.1 12.2, hầu hết hệ chứa tạo nhiều thành phần phận thích ứng mức độ ứng suất khác tượng đột biến tác dụng Vì thế, biểu thức cho hệ phức hợp phải tính đến chất hợp chất hệ khả phá hoại có điều kiện thành phần Biểu thức chung thích hợp cho trường hợp mà phá hoại thành phần ngang với phá hoại hệ cho phương trình (12-14): P, =P, [P(f/0), + P(f/0), -P(f/0), | (12-14) “Trong đó: P, - xác suất phá hoại hệ chứa mà tượng đột biến thiết kế có xác suất P„ diễn khoảng thời gian xem xét; P{/o) - xác suất có điều kiện mà thành phần riêng thứ ¡ hệ bị phá hoại, diễn tượng đột biến thiết kế (¡ = a, b, k) Có thể nhận T; theo số liệu lịch sử chẳng hạn báo cáo cường độ chấn động lịch sử lũ lụt Ví dụ, Bollinger (1976) quan sát với cường độ động đất biến đổi từ cấp đến cấp Tay Nam nước Mỹ, dùng biểu thức (12-15) để tính T, Rõ ràng, phương trình giống tất cá phương trình quan hệ cần cập nhật diễn nhiều trận động đất quan hệ tương quan thay đổi: lg(1/T,) = 3,01 — 0,591, 362 (12-15) yêu cầu để định lượng P (/o)i] có khuynh hướng gây lúng túng phá hoại chức phá hoại kết cấu khơng diễn đồng thời, lúc ban đâu Một ví dụ phát triển vết nứt hệ chứa tượng đột biến mơ tả tron g hình 12.13 (Inyang, 1992) cho bãi chứa rác chịu tác động lực chấn động Sự hình thành vết nứt tạo tron g đao động vật liệu chặn bị xói lở Ống thu gomchất tửa lúa bị biến dang Hình 12.13: Mơ tả biến dạng thành phần bãi chứa rác thải đo hoạt động chấn động (Inyang, 1992) 12.5 CÁC KĨ THUẬT GIÁM SÁT SU VAN HANH CUA HE Các kĩ thuật giám sát hệ chứa chất thải phân chia sở kĩ thuật hay phương pháp Các ưu điểm kĩ thuậ t giám sát tóm tắt bảng 12.10 Có ba loại phương pháp để giám sát Sự vận hành hệ chứa: giám sắt toàn vẹn bên đải chắn, giám sát thấm dải chắn , giám sát chức nang Bang 12.10 Các áp dụng chung kĩ thuật giám sát hệ chứa chất thải Phương pháp giám sát dải chắn Giám sắt toàn vẹn dải chắn Giám sát thấm dái chắn Giám sát bên Phương pháp giám sát Lưới | Phương | Các phương | giếng | pháp địa Các phương pháp điện | pháp học điện hoá U G U R R Cc G G R G R Các phương pháp điện Cc Chú giải: C - thơng thường; G dịng phổ biến; R - dùng; Ư khơng thích hợp 363 Các phương pháp bao gồm vài kĩ thuật riêng, số chúng khơng cần phù hợp ba nhóm Trong giám sát nguyên ven cua dai chan, muc đích phát biến dạng dư thành phần hệ chắn hay khe nứt kênh đẫn cho nước chất ô nhiễm Trong bảng 12.10, ví dụ su gidza sát tính nguyên vẹn dải chắn lập danh sách số I, Việc giám sát thấm dải chắn tập trung vào phát chất ô nhiễm độ ẩm đo lưu lượng dòng thấm qua thành phần hệ Loại giám sát liên quan chặt chẽ với việc đánh giá vận hành thành phần riêng hệ chấn thiết kế Trong bảng 12.11, ví dụ giám sát thấm đải chắn đánh số 4, 5, Việc giám sát bên tiến hành để đánh giá phạm vi mà toàn hệ chứa đáp ứng tồn chức thiết kế nhằm giảm tối thiểu phóng thích chất nhiễm từ hệ chứa vào môi trường xung quanh Như biểu thị bảng 12.10, lưới giếng, phương pháp địa vật lí, cảm biến điện hố cảm biến điện dùng giám sát bên ngồi Chỉ tiết kĩ thuật người đọc tham khảo Inyang et al, (1995) công bố khác Hội Bảo vệ môi trường Mỹ (1991, 1993a, 1993b) Walther at el (1986) Các ví dụ bảng 12.11 nằm phương pháp giám sát bên ngồi Trong hình 12.14 sơ đồ giám sát bên phổ biến cánh sử dụng giếng nước ngầm Phạm vị di chuyển đải ô nhiễm tỉ lệ thuận với tốc độ giảm giá trị lớp lót mơ tả Với thời gian chuẩn hình 12.14, tốc độ giảm giá trị lớp chắn theo ba đường cong, dai phát giếng giám sát B C Cho khung thời gian tốc độ giảm giá trị dải chắn theo đường cong cùng, chất ô nhiễm mục tiêu phát tất ba giếng nồng độ khác Bảng 12.11 Các ví dụ vẻ kĩ thuật giám sát truyền thống đổi cho toán chứa chất thải riêng biệt Bài toán chứa chất thải Biến đạng phá huỷ mái dốc lớp phủ | Biến dạng ngang tường thẳng đứng Các kĩ thuật giám sát | Máy đo độ dốc, kháng cat điện máy đo độ i biến dạng rung May độ dốc điện, máy đo độ biến dạng máy đo độ nghiêng Biến dạng dư nứt nẻ đất | Neo Borros gắn xi, máy đo độ đốc, bàn lún, máy lớp bêtông phủ Ngấm mức hệ lớp phủ đo khe nứt điện, máy đo hội tụ, cảm biến sóng ngắn, phát thuốc nhuộm Máy biến dạng, khối thạch cao, máy đo độ ẩm, máy đo nơtron áp kế lớp phủ, máy vận tốc dòng thấm nhiệt điện lớp tiêu thoát nước cảm biến độ ẩm sợi quang { _— 364 Bảng 12.6 (tiếp theo) Bài toán chứa chất thải Các kĩ thuật giám sát $ Lỗ rỗng đới thấm cao Khảo sát chấn động ngang qua hố, khảo sát rađa xuyên đất, chụp X-quang chấn động, khảo sát dựa sóng khúc xạ bể mặt, khảo sát khí đất, carơta nhiệt, thí dải chắn tr nhiên nhân tạo nghiệm xuyên côn phát thuốc nhuộm Di chuyển dải rửa lũa từ hệ chứa chất thải, thu hút đải ô nhiễm tường dễ bị hoá chất tác dụng, thấm nước Các cáp cảm biến điện hố cơng trình chứa sợi quang, khảo sát sức kháng điện điện từ DC đất, khảo sát rađa xuyên đất, phát thuốc nhuộm giám sát nước ngầm 7, Dong nhiém qua day lớp chắn Các cáp cảm biến điện hoá cảm biến hoá học sợi ~ quang bên trong, thượng Í\u hạ lưu lớp chắn thí nghiệm bơm hút Rồ rỉ màng địa Kĩ thuật mối nối tường cừ Các hệ phát rò ri điện hệ giám sát sợi quang Dòng rửa lũa qua tường dễ bị Các cảm biến đòng nhiệt bên trong, thượng lưu hạ tường có độ dẫn thuỷ lực thấp hố chất tác dụng, thấm nước cho mối nối lưu tường, cảm biến điện hoá, cảm biến pH Eh TT C Giếng giám sát WHIT Rửa lũa Hướng chuyển đồn: a Hư hồng dải chấn nude ngam Thời gian chuẩn Thời gian phục vụ Hình 12.14: Quan hệ tốc độ giảm giá trị lớp chắn, phạm di chuyển dải nhiém phát đải giếng giám sát 365 TÀI LIỆU THAM KHẢO Alan E Kenew (tiếng Anh) - Nguyễn Uyên, Trịnh Văn Cương, Phạm Mạnh Hà, Phạm Hữu Sy (dịch) Địa chất học cho kĩ su xây dựng cán ki thuật môi trường Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 1998, € F Fetter (tiếng Anh) - Nguyễn Uyên, Phan Thanh Hiền, Phạm Hữu Sy (dịch) Địa chất thủy văn ứng dụng Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 2000 Tăng Văn Đồn, Trần Đức Hạ Giáo trình kĩ thuật môi trường Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 1995, C W Fetter New York, 1993 Contaminant Hydrogeoly Macmillan Lakshmi N Reddi; Hilary I Inyang Geoenvironmental and applications Mercel Dekker, Inc New York, 2000 Publishing Company Engineering Principles Nguyễn Un Địa chất thuỷ văn cơng trình Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2003 Đỗ Hoan Thực trạng ô nhiễm môi trường nguồn đất nước Việt Nam Báo cáo khoa học Hội nghị quốc tế quản lý nguồn đất nước, tháng 10.2001 Hà Nội, Việt Nam 366 MỤC LỤC Trang Lời giới thiêu 0.3 Thực trạng ô nhiễm môi trường đất nước Việt Nam “` Mở đầu 0.4 Nội dung phương pháp đánh giá tác động môi trường 10 0.1 Khái niệm hệ sinh thái, môi trường 0.2 Các tác động người môi trường Phần tÁC TƯỜNG TÁC Ef - LÍ - H0Á VÀ SINH HỌC TRÔNG ĐẤT Chương Sự thành tạo thành phần đất 1.1 Sự thành tạo đất 1.2 Các thành phần đất 15 1.3 Thành phần pha rắn đặc trưng 21 1.4 Thành phần khống vật 25 1.5 Vai trị thành phần đến hành vi kĩ thuật đất Chương Cấu trúc đất 2.1 Giới thiệu 2.2 Các quy mô cấu trúc đất khác 2.3 Kích cỡ lỗ rỗng liên quan với cấu trúc đất 2.4 Sự xếp hạt đơn 2.5 Lí thuyết Gouy - Chapman lớp kép 2.6 Những lực tương tác hạt sét 2.7 Biến đổi cấu trúc cố kết nén chặt 2.8 Vai trò cửa cấu trúc đất đến hành vị Kĩ thuật đất 34 35 38 40 44 48 51 55 Chương Dòng thấm nước đất 3.1 Các trạng thái lượng nước đất 58 3.2 Các định luật thấm đất bão hồ 62 3.3 Phương trình đạo đồng thấm bão hoà 73 367 3.4 Các trường hợp đặc biệt dịng thất bão hồ 75 3.5 Các định luật thấm đất khơng bão hồ 80 3.6 Phương trình đạo dịng thấm khơng bão hồ 85 3.7 Các lời giải giải tích cho dịng thấm chuyền tiếp ổn định đất 87 Chương Vận chuyển lan truyền khối đất 4.1 Cơ cấu vận chuyển khối 90 4.2 Cơ cấu lan truyền khối 94 4.3 Các q trình vi sinh 4.4 Các mơ hình cân động học phản ứng 4.5 Các trình sinh học 4.6 Phương trình chủ đạo cho vận chuyển khối 4.7 Các lời giải cho trường hợp vận chuyển khối đặc biệt 4:8 Khảo sát phần mềm máy tính cho mơ hình vận chuyển lan truyền khối 95 106 108 111 113 122 Chương Š Các chất lỏng nước đất 5.1 Giới thiệu 5.2 Các ngun lí lưu giữ ĐAPL đất 5.3 Khái niệm vận chuyển NAPIL trường 5.4 Biểu đồ pha cho hệ đất - nước - LNAPL - khí 5.5 Mơ hình vận chuyển NAPLs đất 3.6 Sự huy động NAPLs dự 3.7 Các trình lan truyền khối 126 128 134 138 143 147 153 Phan KĨ THUẬT XỬLÍ HIỆN TRƯỜNG BỊ ô NHIỄM Chương Xác định đặc trưng khu vực cấu phóng thích chất nhiễm 6.1 Các lĩnh vực ô nhiễm khu vực 6.2 Xác định đặc trưng vùng bị ô nhiễm 6.3 Các áp dụng địa tĩnh 6.4 Cơ cấu phóng thích chất nhiễm: bốc 6.5 Cơ cấu phóng thích chất nhiễm:hố bụi 6.6 Cơ cấu phóng thích chất nhiễm: rửa lũa 368 158 160 180 182 189 190 Chương Các sở kĩ thuật để lựa chọn biện pháp xử lí 7.1 Nhận biết chất thải nguy hại 7.2 Đánh giá biểu 7.3 Đánh giá nguy hai co cho mức độ làm yêu cầu 195 200 208 Chương Các nguyên lí kĩ thuật xử lí trường vật liệu địa kĩ thuật 214 8.1 Các phương pháp xử lí 215 8.2 Xử lí vùng - ngồi vùng §.3 Cơ sở để lựa chọn Kĩ thuật xử lí 8.4 Các nguyên lí bơm xử lí 216 218 227 8.5 Phun cho sach dat tai ché 8.6 Các ngun lí làm bay tang áp lực khơng khí §.7 Các ngun lí thuỷ tỉnh hố trường 8.8 Xử lí hố học trường tường phản ứng 8.9 Các ngun lí cứng hóa/ốn định hóa 227 234 239 245 8.10 Các ngun lí xử lí hố học 253 8.12 Các ngun lí xử lí thực vật trường 262 8.14 Các kĩ thuật khác 270 8.11 Các nguyên lí làm giảm tự nhiên nồng độ trường 258 8.13 Các nguyên lí xử lí sinh học trường, 267 Phan THIẾT KẾ VÄ PHÂN TÍCH CÁC HỆ CHỨA HẤT THÁI Chương Thực hệ lưu giữ chất ô nhiễm 9.1 Sự cần thiết hệ lưu giữ chất nhiễm 271 9.2 Chỗ chứa vật lí thuỷ lực 9.3 Các hiệu chứa đựng đến điều kiện nguồn 9.4 Các kĩ thuật lựa chọn vùng chứa chất thải 277 9.5 Cải tạo khu vực chứa chất thải Chương 10 Cơ cấu hệ chứa chất thải 10.1 Bãi chứa rác thải 10.2 Tường vữa 10.3 Hào giếng thoát nước 276 281 287 291 293 296 369 10.4 Vũng chứa mặt 10.5 Màng vữa 10.6 Hệ phức hợp Chương 11 Thiết kế hệ chứa chất thải 11.1 Giới thiệu 11.2 Tạo thành chất rửa lũa 11.3 Cân nước hệ chứa chất thải 11.4 Các hệ thu gom loại bỏ chất rửa lũa 11.5 Dòng thấm vận chuyển qua dải chắn 11.6 Ổn định hệ chứa chất thải Chương 12 Cấu tạo dải chắn vận hành 12.1 Các yếu tố vận hành hệ chứa chất thải 12.2 Sơ đỏ vận hành hệ 12.3 Các loại vật liệu làm dải chắn 12.4 Các cấu làm giảm giá trị vật liệu 12.5 Các kĩ thuật giám sắt vận hành hệ Tài liệu tham khảo 370 298 299 299 301 301 303 315 320 329 341 342 347 351 363 366 KI THUAT DIA MOI TRU NG Chịu trách nhiệm xuất bản: BÙI HỮU HẠNH Biên tập: Chế bản: LUGNG XUAN HOI TRAN KIM ANH Sửa in: XUÂN HỘI Vé bia: NGUYEN UYEN NGUYEN HOU TUNG In 700 khổ 19 x 27cm, Xưởn g in Nhà xuất Xây dựng Giấy chấp nhận đăng kí kế hoạch xuất số 1773/XB-Q LX B-9 ngày 15/12/2003 In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2004 X1 địa môi wuồn ng | 004101 012i 400126 58.000 VND Giá :58.000” :