Nghiên cứu sự phân bố và khuếch tán benzo[a]pyrene (BaP) trong môi trường

Bài viết Nghiên cứu sự phân bố và khuếch tán benzo[a]pyrene (BaP) trong môi trường mô tả hai bài toán mô phỏng cấp 1 và cấp 2 để thấy được sự phân bố chất ô nhiễm Benzo[a]pyrene(BaP) trong môi trường và sự khác biệt giữa hai cấp độ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sự phân bố và khuếch tán benzo[a]pyrene (BaP) trong môi trường Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1710-5 NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ KHUẾCH TÁN BENZO[a]PYRENE (BaP) TRONG MÔI TRƯỜNG Đỗ Thị Lan Chi1, Vũ Đức Toàn2, Nguyễn Thị Thu Hiền3 1 Trường Đại học Công đoàn, email: bhld.dhcd@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi 3 Trường đại học Bách Khoa 1. GIỚI THIỆU CHUNG đầu vào và đầu ra có tỷ lệ bằng nhau. Ở đây giả định rằng đầu ra chỉ có quá trình phân hủy và Benzo [a] pyrene (BaP) là một chất đại chuyển động đối lưu mà không có quá trình vận diện thuộc nhóm hợp chất hữu cơ thơm đa chuyển chất ô nhiễm giữa các thành phần môi vòng, có khả năng phát thải từ các nguồn thải trường. công nghiệp, giao thông, sinh hoạt. BaP có Cấp độ 3: Giả định điều kiện môi trường đạt độc tính và khả năng tích tụ sinh học cao, gây trạng thái ổn định nhưng không cân bằng. Cũng ung thư cho con người và lan truyền xa trong môi trường [HYPERLINK \l 'WOR98' 1 ]. giống như mô hình cấp 2, hóa chất liên tục thải Để nghiên cứu quá trình khuếch tán và vào với một tốc độ không đổi và đạt được trạng phân bố BaP nói riêng và các chất ô nhiễm thái ổn định. Điểm khác biệt của mô hình cấp 3 nói chung cần sử dụng mô hình toán là đầu ra của mỗi môi trường thành phần không “fugacity”. 2]. Đây là mô hình dựa vào bài chỉ có quá trình phân hủy, đối lưu mà còn có toán cân bằng khối lượng và các công thức quá trình vận chuyển chất ô nhiễm giữa các môi toán học biểu diễn mối liên quan giữa các trường thành phần. giá trị trong các thành phần môi trường từ Cấp độ 4: Đây là cấp độ gần nhất với môi đó mô tả sự phân bố và khuếch tán của các trường thực tế khi giả định điều kiện môi trường chất ô nhiễm trong môi trường. không đạt trạng thái ổn định và không cân bằng. Một giả định xuyên suốt của mô hình là Như vậy, giá trị đầu vào và đầu ra sẽ biến đổi môi trường sẽ gồm nhiều môi trường thành theo thời gian, các quá trình vận chuyển, biến phần hay nhiều khoang. Với mỗi bài toán đổi và phân hủy cũng như các giá trị đầu vào việc lựa chọn các khoang môi trường là điều không ổn định, chúng biến đổi theo thời gian. quan trọng. Mô hình toán “fugacity” có 4 Trong khuôn khổ của bài báo, sẽ mô tả hai cấp độ. Mỗi cấp độ thể hiện các giả thuyết bài toán mô phỏng cấp 1 và cấp 2 để thấy được điều kiện biên ban đầu khác nhau. sự phân bố chất ô nhiễm Benzo[a]pyrene(BaP) Cấp độ 1: Giả định môi trường là hệ trong môi trường và sự khác biệt giữa hai cấp độ. thống đóng đạt trạng thái ổn định và cân bằng (tức là đã có một lượng chất ô nhiễm 2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CẤP 1 cố định trong môi trường đạt trạng thái cân Chất ô nhiễm BaP tồn tại trong môi trường có bằng, ổn định ở các khoang môi trường). 2 thành phần: không khí, nước. Với giả định thể Cấp độ 2: Giả định môi trường là một hệ tích không khí là 6.109m3, thể tích nước là thống mở nhưng đạt trạng thái cân bằng, ổn 7.104m3 [HYPERLINK \l 'Don011' 2], BaPcó định. Cấp độ 2 mô tả một tình huống trong đó trong môi trường là 60kg, nhiệt độ của môi một chất hóa học được liên tục thải vào môi trường là 25oC. Khối lượng phân tử BaP: 252,3 trường với một tốc độ không đổi và đạt được g/mol, độ hòa tan 0,0038 g/m3, áp suất hơi ở trạng thái ổn định và cân bằng mà tại đó các 25oC: 0,00000073 Pa. Xác định nồng độ và khối 471 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 lượng của BaP trong các thành phần môi đó khối lượng chất ô nhiễm trong môi trường trường. Với giả định trên, môi trường nước là 88,84167006(mol) chiếm tỉ lệ 37,36%. nghiên cứu gồm 2 môi trường thành phần là Bảng 1. Kết quả phân bố chất ô nhiễm BaP không khí và nước. Gọi môi trường thành trong các môi trường thành phần phần khí là khoang 1 và nước là khoang 2. theo mô hình cấp 1 Thông số MT Khí MT Nước Khí (1) Thể tích (m3) V1 = 6.109 V2 = 7.104 M1, C1, V1 Độ tập trung Z1= Z2= 20.63210247 (mol/Pa.m3) 0.000403621 Nước (2) Hệ số Khuếch f = 0,0000615 tán (Pa) M2, C2, V2 Nồng độ C1= C2= 0,001269167 (mol/m3) 0,0000000248 Hình 1: Hệ thống môi trường ổn định, cân bằng, không có dòng chuyển động Khối lượng M1= M2= 88,84167006 (mol) 148,9704584 Để tính toán phân bố nồng độ, khối lượng % khối lượng %M1 = 62,64 %M2 = 37,36 giữa các môi trường thành phần, với mô hình cấp độ 1: Môi trường là hệ thống đóng Tổng khối ...