Giáo trình Hóa kỹ thuật môi trường

HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ....................... 1 1 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA.......................................................................................... 1 1.1. Hóa học môi trường: ....................................................................................... 1 1.2. Ô nhiễm môi trường:....................................................................................... 1 1.3. Chất ô nhiễm: .................................................................................................. 1 1.4. Quá trình vận chuyển của các chất ô nhiễm................................................ 1 1.5. Hình thái hóa học: ........................................................................................... 2 2 CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT..................................... 2 2.1. Khí quyển ......................................................................................................... 2 2.2. Thủy quyển....................................................................................................... 2 2.3. Địa quyển.......................................................................................................... 2 2.4. Sinh quyển ........................................................................................................ 2 3 MỘT SỐ ĐƠN VỊ BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG 3 3.1. Nồng độ của dung dịch .................................................................................... 3 3.2. Nồng độ các chất trong môi trường không khí ............................................ 3 3.3. Nồng độ các chất trong môi trường nước ..................................................... 4 3.4. Các khái niệm khác thường gặp trong kỹ thuật môi trường...................... 4 4 CÁC PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ....................................................... 4 5 CHUYỂN ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG MÔI TRƯỜNG.......................................................................................................................... 5 5.1. Sự cân bằng vật chất ....................................................................................... 5 5.1.1. Hệ thống bảo toàn vật chất ổn định.........................................................5 5.1.2. Hệ thống ổn định chất ô nhiễm không bảo toàn......................................6 5.1.3. Phương trình đáp ứng từng bước ..............................................................8 CHƯƠNG II: HỆ PHÂN TÁN.............................................................................. 12 6 CÁC HỆ PHÂN TÁN............................................................................................ 12 7 DUNG DỊCH.......................................................................................................... 13 8 ĐỘ HÒA TAN CỦA CHẤT KHÍ TRONG CHẤT LỎNG................................. 13 8.2. Độ hòa tan của chất rắn trong chất lỏng.................................................... 19 8.3. Sự điện ly của nước – chỉ số hydro pH ........................................................ 20 8.3.1. Sự điện ly của nước – chỉ số hydro pH ..................................................20 HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 2 8.3.2. Các cách xác định pH ............................................................................21 9 DUNG DỊCH KEO ................................................................................................ 21 9.1. Các tính chất của dung dịch keo .................................................................. 21 9.1.1. Tính chất quang học – Hiệu ứng Tyndall ..............................................21 9.1.2. Tính chất hấp phụ ..................................................................................21 9.1.3. Tính chất động học của hệ keo ..............................................................22 9.1.4. Tính chất điện học .................................................................................22 9.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến ξ ...................................................................... 25 9.2.1. Chất điện ly............................................................................................25 9.2.2. Ảnh hưởng của pH .................................................................................26 9.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ.........................................................................26 9.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất keo ..........................................................27 9.3. Cấu tạo mixen keo......................................................................................... 27 9.4. Các phương pháp điều chế dung dịch keo................................................... 27 9.4.1. Phương pháp phân tán............................................................................27 9.4.2. Phương pháp ngưng tụ............................................................................28 9.4.3. Phương pháp pepti hóa...........................................................................30 10 HỆ VI DỊ THỂ................................................................................................... 30 10.1.1. Nhũ tương...............................................................................................32 10.1.2. Bọt..........................................................................................................33 10.1.3. 3.3. THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ SẠCH - KHÔ .................................37 10.1.4. b. Đặc tính của một số nhiên liệu ..........................................................66 10.1.5. (kg/tấn nhiên liệu) .................................................................................68 10.2. Khí thải công nghiệp – Tiêu chuẩn thải theo thải lượng .......................... 77 11 NHIỆT ĐỘ ......................................................................................................... 84 11.1. 4.3.4. Hóa học nước biển ............................................................................... 97 12 BẢNG 4.5. ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ ION HOÀ TAN TRONG NƯỚC ............ 99 13 TÊN ION............................................................................................................. 99 14 CHẤT RẮN DẠNG KEO ............................................................................... 100 14.1. 4.4.5. Thành phần sinh học của nước tự nhiên ......................................... 101 14.1.1. Sơ đồ phân hũy chất hữu cơ các loại vi khuẩn dị dưỡng như sau ........101 14.2. ........................................................................................................................... 104 14.3. 4.5. CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ SỰ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC............. 104 14.3.1. Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt ...........................................107 14.4. 5.2 . CÁC TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC VÀ TÁC HẠI111 14.4.1. 4. Một số chất hữu cơ có độc tính cao trong môi trường nước..............112 14.4.2. 5.2.2. Các tác nhân vô cơ.....................................................................116 14.4.3. 1. Các kim loại nặng ...........................................................................116 14.4.4. 2. Các chất rắn lơ lửng .........................................................................116 HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 3 14.4.5. 5.2.3. Màu ............................................................................................119 14.4.6. 5.2.4. Mùi .............................................................................................119 14.4.7. 5.2.5. Các vi trùng trong nước..............................................................120 14.4.8. 5.12.6. Phương pháp thu mẫu, phân tích chất lượng nước (có tài liệu riêng) 120 Bảng 5.13. Phân loại hoá chất qua độc tính theo WHO....................................................... 121 14.4.9. Bảng 5.14. Một số hoá chất BVTV có độc tính đối với động vật sống trong nước ở ĐBSCL. ...................................................................................................122 14.5. 1. Các chỉ tiêu vi sinh................................................................................... 127 1. Quá trình nitrat hoá............................................................................................ 128 2. Quá trình khử nitrat ........................................................................................... 129 1. Nhu cầu oxy cho quá trình sinh hóa................................................................... 129 2. Nhu cầu oxy cho quá trình hóa học ................................................................... 129 HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 1 CHƯƠNG 1: MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA 1.1. Hóa học môi trường: Định Nghĩa: Hóa học môi trường đã được người ta chú ý nghiên cứu từ những năm 1960 khi có những vấn đề ô nhiễm môi trường xảy ra trên thế giới. Kể từ đó tới nay môn khoa học này đã không ngừng phát triển và trở thành một môn khoa học rất cần thiết cho những người làm công tác nghiên cứu trong lĩnh vực môi trường. Vậy thì hóa học môi trường là gì ? vai trò nhiệm vụ của hóa học môi trường ? Hóa học môi trường là một môn khoa học tổng hợp, nghiên cứu về các quá trình biến đổi của các chất trong môi trường nghĩa là nó tập trung nghiên cứu về nguồn gốc, bản chất các phản ứng, các tác động, quá trình vận chuyển cũng như tương tác của các chất trong môi trường: đất, nước, không khí. Hóa học môi trường cung cấp cho các sinh viên những kiến thức cơ bản trong quá trình nghiên cứu, giúp hiểu rõ bản chất các hiện tượng hóa học xảy ra trong môi trường nói chung từ đó có thể đưa ra các biện pháp tích cực ngăn ngừa ô nhiễm, bảo vệ môi trường. Hóa học môi trường mô tả các quá trình hóa học cơ bản có sự liên hệ chặt chẽ với các lĩnh vực khác như hóa sinh, địa hóa, hóa phân tích, hóa vô cơ, hữu cơ, độc chất học... Nhiệm vụ của hóa học môi trường là nghiên cứu, mô tả và mô hình hóa những phản ứng hóa học trong môi trường cũng như nghiên cứu động học, nhiệt động học và các cơ chế phản ứng. - Hoá nước (aquatic chemistry): nghiên cứu các hiện tượng hóa học trong môi trường nước (nước sông, suối, ao, hồ, biển, nước ngầm, nước trong không khí, đất, đá…). - Hóa không khí (atmospheric chemistry): nghiên cứu các hiện tượng hóa học trong môi trường không khí (thành phần cầu trúc khí quyển, phản ứng quang hóa, quá trình biến đổi chất trong khí quyển). - Địa quyển và hóa đất (geosphere and geochemistry): nghiên cứu tính chất của đất cũng như quá trình chuyển hóa các chất trong đất. Để học tốt môn hóa học môi trường các sinh viên phải được trang bị các kiến thức cơ bản về hóa học đại cương, cơ sở hóa học vô cơ, hữu cơ, hóa lý, hóa sinh cơ bản… 1.2. Ô nhiễm môi trường: bất kỳ một tác động nào là thay đổi các thành phần môi trường làm mất cân bằng sinh thái, gây ảnh hưởng xâu tới môi trường có ảnh hưởng tới người, vật, động vật, vật liệu … Theo định nghĩa của Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO): sự ô nhiễm hay sự nhiễm bẩn là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây tác hại đến sưc khoẻ con người, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. 1.3. Chất ô nhiễm: Định Nghĩa: là những chất tồn tại sẵn trong tự nhiên hoặc nhân tạo làm thay đổi thành phần môi trường tự nhiên ở nồng độ cao có tác hại tới sức khỏe con người cũng như sinh vật nói chung. Gồm các chất ô nhiễm do tự nhiên và nhân tạo. 1.4. Quá trình vận chuyển của các chất ô nhiễm Nguồn phát sinh ----> phát thải ----> môi trường vận chuyển (đất, nước, không khí) ----> nguồn tiếp nhận ( người, vật, động vật, cây cối). HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 2 1.5. Hình thái hóa học: Định Nghĩa: là các dạng khác nhau của các chất hóa học có trong môi trường. Ví dụ: crom có các dạng hợp chất khác nhau như crom (3) hoặc crom(6) từ đó có động tính khác nhau. 2 CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT 2.1. Khí quyển Là lớp khí bao phủ xung quanh bề mặt trái đất, có khối lượng 5,2x1018kg , tới 99% khí quyển nằm dưới 30km so với bề mặt trái đất. Khí quyển có vai trò: - Cung cấp O2 và CO2 cần thiết duy trì sự sống trên trái đất, ngăn chặn các tia tử ngoại gần (λ = 300 nm), cho các tia trong vùng khả kiến –tia trông thấy (λ = 400-800 nm), tia hồng ngoại gần (λ = 2500 nm), và sóng radio (λ = 0,1 - 40 μm) đi vào trái đất. - Giữ cân bằng nhiệt lượng của trái đất (thông qua quá trình hấp thụ tia tử ngoại phát xạ từ mặt trời và phản xạ tia nhiệt từ trái đất). - Là môi trường để vận chuyển nước từ đại dương vào đất liền, tham gia vào quá trình tuần hoàn nước. Không khí được cấu tạo từ nhiều khí khác nhau, trong đó thành phần chính là khí N2 chiếm khoảng 78% thể tích, khí O2 chiếm khoảng 21% thể tích, tiếp theo là Argon, khí cacbonic, ngoài ra còn một số khí khác ở dạng vết. Trong không khí cũng luôn tồn tại một lượng hơi nước không cố định. Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi liên tục theo thời gian, không gian, vị trí địa lý ( điều kiện phát thải, phát tán, quá trình sa lắng, biến đổi hóa học...). 2.2. Thủy quyển Thủy quyển bao gồm các dạng nguồn nước trên trái đất như: biển , hồ, sông , suối, nước đóng băng ở hai cực trái đất, nước ngầm. Khối lượng của thủy quyển ước tính vào khoảng 1,38x1021kg. Trong đó nước mặn chiếm tới 97%, 2% là nước băng đá, 1% nước ngọt phục vụ sinh hoạt cho con người. Nhu cầu sử dụng nước trên thế giới là 3.900 triệu km3. Nước đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình, diễn ra trong tự nhiên và trong cuộc sống của con người. Trong công nghiệp, người ta sử dụng nước làm nguyên liệu và nguồn năng lượng, làm dung môi, làm chất tải nhiệt và dùng để vận chuyển nguyên vật liệu... Nước tự nhiên là nước mà chất lượng và số lượng của nó được hình thành dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên không có sự tác động của con người. 2.3. Địa quyển Địa quyển là lớp vỏ rắn ngoài của trái đất có bề sâu từ 0 – 100km. Thành phần địa quyển gồm đất và các khoáng chất xuất hiện trong lớp phong hoá của trái đất hay nói cách khác địa quyển là tổ hợp phức tạp của các chất khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước trong đó đất là thành phần quan trọng nhất. Việc con người khai thác các tài nguyên trong lòng đất (than, dầu, mỏ kim loại, đất, đá…) và thải bỏ nhiều chất thải (rắn, lỏng) đã làm ô nhiễm đất. 2.4. Sinh quyển Sinh quyển gồm tất cả những thành phần của ba môi trường kể trên có tồn tại sự sống và có liên quan tác động tương hỗ giữa các thành phần môi trường khí quyển, thuỷ quyển, địa quyển. HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 3 Khác với khí quyển, thuỷ quyển, địa quyển, sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nó nằm trong cả ba thành phần môi trường kể trên và không hoàn toàn liên tục vì sự sống chỉ tồn tại trong điều kiện nhất định. 3 MỘT SỐ ĐƠN VỊ BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG 3.1. Nồng độ của dung dịch Nồng độ của dung dịch thường được biểu diễn bằng các cách sau đây: - Nồng độ phần trăm khối lượng (%) là tỷ lệ khối lượng chất tan so với 100 phần khối lượng dung dịch. - Nồng độ phân tử gam hoặc nồng độ mol là số mol chất tan trong 1 lít dung dịch. - Nồng độ đương lượng gam (N) là số đương lượng chất tan trong 1 lít dung dịch. NA.VA = NB.VB (1.1) NA VB Hoặc = (1.2) NB VA Đương lượng gam của một nguyên tố phụ thuộc vào trạng thái hóa trị của nguyên tố. Ví dụ đương lượng của cacbon trong CO và CO2 là 6 và 3 vì cacbon có hóa trị 2 và 4. Tương tự , một hợp chất hóa hóa học có thể có nhiều đương lượng khác nhau tùy thuộc vào cách phản ứng của nó. Vì vậy xét đương lượng của hợp chất cần phải xét trong phản ứng cụ thể. Ví dụ: H3PO4 + NaOH ------ > H2NaPO4 + H2O H3PO4 + NaOH ------ > HNa2PO4 + H2O H3PO4 + NaOH ------ > Na3PO4 + H2O Như vậy axít phosphoric có đương lượng là M/1; M/2; M/3 (do số nguyên tử gam hydro bị trao đổi trong phản ứng trên). Vậy đương lượng gam: Đ = M/n trong đó: n là số ion hóa trị một mà phân tử hợp chất đó đã trao đổi. M là khối lượng phân tử của hợp chất. Đối với các phản ứng oxi hóa khử thì n là số electron trao đổi của mỗi phân tử chất ôxi hóa hay chất khử. + Cách tính đương lượng của axít – bazơ: Đ = M/n trong đó M là khối lượng phân tử của axít hoặc bazơ; n là số ion H+ hoặc OH- bị thay thế trong phân tử axit hoặc bazơ. + Cách tính đương lượng của muối: Đ = M/nz trong đó n là số ion đã thay thế và z là điện tích ion đã thay thế. Ví dụ trong phản ứng: Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2 Al(OH)3 + 3Na2SO4 Đương lượng của nhôm sunfat là: Đ = 32 242 x = 57 + Cách tính đương lượng của chất ô xi hóa khử: Đ = M/n - Nồng độ molan: số mol chất tan trong 1000 gam dung môi. - Nồng độ mol phần hay nồng độ phân tử phần Ni của cấu tử i là tỉ số mol ni của cấu tử đó trên số mol ∑ ni của dung dịch. Ta có ∑ Ni = 1. (1.3) 3.2. Nồng độ các chất trong môi trường không khí - Nồng độ của chất ô nhiễm không khí được biểu thị bằng các đơn vị: HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 4 μg/m3; mg/l; mg/m3, g/m3 ; ppm(phần triệu thể tích); ppb - Quan hệ giữa ppm và mg/m3 Ở 25 0 C và 1 atm (1,0133 bars) mg/m3 = ppm x (M /24.45) Ở 0 0 C và 1 atm (1,0133 bars) mg/m3 = ppm x (M /22.4) M là trọng lượng phân tử của chất khí. Hiệu chỉnh nồng độ các chất trong khí thải - Nồng độ chuẩn theo ôxy Pn = Pm x (21 – n)/(21 – y) trong đó : Pn = nồng độ đã hiệu chuẩn theo n% O2 (n = 3,7,9,11) Pm = nồng độ đo được y = nồng độ O2 đo được trong khí thải - Nồng độ chuẩn theo 12% CO2 p12 = pm x 12/[CO2]m P12 = nồng độ chất ô nhiễm ở 12% CO2 Pm = nồng độ đo được trong điều kiện lấy mẫu [CO2]m = CO2 đo được khi thu mẫu. 3.3. Nồng độ các chất trong môi trường nước mg/l, ppm 3.4. Các khái niệm khác thường gặp trong kỹ thuật môi trường - Lưu lượng: nước thải, khí thải - Tải lượng các chất ô nhiễm - Hệ số phát thải (hệ số ô nhiễm) 4 CÁC PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ - Phương trình trạng thái của khí lý tưởng có dạng như sau: + PT Clapayrôn-Mendeleep: PV = nRT hay PV = (m/M)RT (1.4) Trong đó: P là áp suất của chất khí có thể tích V, khối lượng m, ở nhiệt độ tuyệt đối T, n là số mol khí, R là hằng số khí. Phương trình trên được rút ra từ các định luật của Bôi-Mariôt - Gay-Luytxắc. + Định luật Bôi-Mariôt: ở nhiệt độ không đổi thể tích của một chất khí tỉ lệ nghịch với áp suất, nghĩa là: P0V0 = PV (1.5) + Phương trình Gay-Luytxắc: thể tích của một khối khí đã cho ở áp suất không đổi tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối, nghĩa là: V = [(V0/T0)].T (1.6) + Phương trình Bôi-Mariôt - Gay-Luytxắc: PV = [(P0V0)/T0].T (1.7) P0, V0 là áp suất và thể tích của khí ở nhiệt độ 2730K (T0) , còn P,V là áp suất và thể tích của khí ở nhiệt độ T. HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 5 Đối với một lượng khí xác định thì P0, V0 ở T0 là những đại lượng không đổi do đó (P0V0)/T0 là một hằng số. Nếu lượng khí đó là một mol và ký hiệu hằng số đó là R thì biểu thức trên có thể viết thành: PV = RT (1.8) Còn với n mol khí thì phương trình trạng thái có dạng PV = nRT (1.9) - Đối với khí thực: do Van dec Van tìm ra 1879 [ p + a/V2) ( V – b) = n RT (1.10) Trong đó a, b là hằng số đối với mỗi khí nhất định. 5 CHUYỂN ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG MÔI TRƯỜNG 5.1. Sự cân bằng vật chất Theo định luật Bảo toàn vật chất, ta có thể thiết lập được phương trình cân bằng vật chất như sau: Lượng chất đi vào = Lượng chất đi ra + Lượng chất tích tụ + + Lượng chất bị biến đổi. (1.11 ) Vào ra Hình 1.1. Sơ đồ cân bằng chất 5.1.1. Hệ thống bảo toàn vật chất ổn định Hệ thống bảo toàn vật chất ổn định có công thức đơn giản như sau: Lượng chất đi vào = Lượng chất đi ra (1.12) Ví dụ một cái hồ nước có các suối nước chảy vào hồ với lưu lượng chảy Qs và nồng độ chất ô nhiễm là Cs. Nhánh nước thứ hai chảy vào hồ là kênh dẫn nước thải với lưu lượng Qw và nồng độ chất ô nhiễm là Cw. Dòng nước chảy ra khỏi hồ là dòng nước hỗn hợp với lưu lượng được bảo toàn và nếu chúng ta thừa nhận điều kiện bảo toàn ổn định (h.1.2) thì từ phương trình cân bằng vật chất (1.12) có dạng sau đây: CsQs + CwQw = CmQm (1.13) Hệ số suy giảm = 0 , Hệ số tích tụ = 0 Suối Qs Qm Cs Cm Qw Cw Q = Lưu lượng Nguồn thải C = nguồn thải Tích tụ ↑ Suy giảm ↓ HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Phòng dự án và môi trường công nghiệp – Sites II 6 Hình 1.2. hệ thống bảo toàn ổn định 5.1.2. Hệ thống ổn định chất ô nhiễm không bảo toàn Thực tế trong môi trường thường xảy ra các phản ứng hóa học, sinh học... trong điều kiện ổn định thì lượng chất ô nhiễm bị hấp thụ, tích tụ trong khu vực nghiên cứu bằng 0, nhưng nếu chất ô nhiễm không được bảo toàn thì phương trình (1.11) có dạng: Lượng đi vào = Lượng đi ra + Lượng tiêu hủy (1.14) Phần tiêu hủy của chất ô nhiễm không bảo toàn được tính đến với các phản ứng tiêu hủy đầu tiên, tức là cho rằng phần chất ô nhiễm mất đi sẽ tỷ lệ với lượng chất ô nhiễm, tức là: dC ____ = - KC (15) dt trong đó K – hệ số tiêu hủy với thứ nguyên là 1/đơn vị thời gian, dấu (-) biểu thị chất ô nhiễm mất đi trong đơn vị thời gian; C – nồng độ chất ô nhiễm; t – thời gian. Để giải được phương trình vi phân (15), chúng ta biến đổi đôi chút và lấy tích phân ta được: ∫∫ ∞ −= 00 )( t C C dtK C dC C Hay Ln(C) – Ln(C0) = Ln _____ = - Kt C0 Do đó nồng độ chất ô nhiễm trong khu vực nghiên cứu sẽ biến thiên theo thời gian, theo công thức C = C0.e-Kt (16) trong đó C0 – nồng độ chất ô nhiễm tại thời điểm ban đầu (t = 0). Công thức (15) thể hiện hệ số suy giảm nồng độ chất ô nhiễm. Nếu chúng ta thừa nhận rằng chất ô nhiễm phân bố đồng đều trong thể tích của khu vực nghiên cứu, thì tổng chất ô nhiễm sẽ là C.V. Tổng lượng suy giảm của chất ô nhiễm không bảo toàn sẽ là: Lượng bị tiêu hủy = K.C.V (17) Thay công thức (17) vào công thức (14) ta được công thức cuối cùng rất đơn giản về cân bằng vật chất đối với trường hợp chất ô nhiễm không bảo toàn trong hệ thống ổn định là: Lượng ô nhiễm vào = Lượng ô nhiễm ra + K.C.V. (18a) Trong công thức (18a) đã thừa nhận