KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. I.Không khí : Không khí tồn tại ở mọi nơi: trong đất, trong nước, trong cơ thể sinh vật,...và có nhiều nhất trong khí quyển. 1. Giới thiệu khí quyển: Khí quyển là lớp vỏ ngoài cùng của Trái Đất có ranh giới dưới là bề mặt thủy quyển, thạch quyển; ranh giới trên là khoảng không gian giữa các hành tinh. Khí quyển được hình thành từ sự bốc hơi nước, các chất khí từ thủy quyển và thạch quyển. Thời kì đầu khí quyển gồm hơi nước, ammoniac, mêtan, các khí trơ và hidro. Dưới tác dụng phân hủy của tia ánh sáng mặt trời hơi nước bị phân hủy thành oxy và hydro. Ôxy tác dụng với amoniac và mêtan tạo khí N 2 và CO2. Quá trình tiếp diễn, một lượng H2 nhẹ mất đi vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại hơi nước, nitơ, CO2 và một ít ôxy. Thực vật xuất hiện trên Trái Đất cùng với sự quang hợp đã tạo nên một lượng lớn O2 và giảm đáng kể CO2 trong khí quyển. Sự kiện có mặt O2 với nồng độ cao trong khí quyển Trái Đất vào khoảng 500 triệu năm trước đây, có thể minh chứng điều đó bằng sự xuất hiện hàng loạt các mỏ trầm tích biến chất Fe (đầu nguyên Đại Cổ Sinh) trên các nền lục địa cổ như nền Nga,nền Nam Phi. Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên Trái Đất cùng với sự gia tăng bài tiết, phân hủy xác động thực vật, phân hủy yếm khí của các vi sinh vật đã làm cho nồng độ khí N2 trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt đến thành phần khí quyển ngày nay. 2. Vai trò của khí quyển: Mặc dù chỉ chiếm khoảng 0,05% khối lượng thạch quyển, khí quyển Trái Đất có vai trò quan trọng đối với đời sống của sinh vật trên Trái Đất. Ánh sáng Mặt Trời có năng lượng rất lớn, gồm các tia như tia hồng ngoại, tử ngoại, gamma, roentgen,...(với bước sóng ngắn) gây ung thư da, đột biến gen, hay gây chết sinh vật. Nhờ có khí quyển, đặc biệt là tầng ôzôn, ánh sáng Mặt Trời khi chiếu vào Trái Đất bị khí quyển hấp thụ 24,5%, 30,5% bị phản xạ trở lại vũ trụ (nhờ mây và bề mặt Trái Đất ), và chỉ có 45% thực sự tới bề mặt Trái Đất. Vì vậy có thể nói khí quyển là “áo giáp đặc biệt” của Trái Đất . Ngoài ra khí quyển cũng cung cấp O2 cho sinh vật hô hấp, CO2 cho thực vật quang hợp, các chất khí cho các phản ứng hóa học,.. Là nơi sinh sống của các vi sinh vật. Khi phân tích các mẫu phân tử aerosol (khí dung) được trích từ hai thành phố Mỹ, các nhà nghiên cứu đã đếm ít nhất 1.800 loài vi khuẩn khác nhau trong không khí. Là nơi chứa đựng các khí thải do các hoạt động của con người sinh ra. 3. Cấu trúc của khí quyển: Khí quyển được chia thành 5 tầng: tầng đối lưu, tầng bình lưu (chứa tầng ôzôn), tầng trung quyển, tầng nhiệt quyển và tầng ngoại quyển. Giữa các tầng được ngăn cách với nhau bởi một lớp mỏng gọi là lớp tạm dừng. Khi nghiên cứu về các vấn đề môi trường người ta chỉ quan tâm đến các hoạt động diễn ra từ tầng đối lưu đến lớp ôzôn trong tầng bình lưu. a. Tầng đối lưu (Troposphere): Tầng đối lưu chiếm khoảng 70% khối lượng khí quyển, ở độ cao từ 0 đến 11 km tính từ mặt đất, nhiệt độ thay đổi từ +40 oC đến -50 oC. Tầng này quyết định khí hậu Trái Đất TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
với thành phần chủ yếu là N2, O2, CO2 và hơi nước. Trong tầng này có sự xáo trộn dòng hỗn hợp và những đám mây hơi nước do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng khác nhau và do các dòng khí chuyển động cả theo chiều thẳng đứng lẫn chiều ngang. Thành phần hơi nước trong khí quyển tuân theo vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên. Các chất ô nhiễm sinh ra do tự nhiên và do hoạt động của con ngườicũng dễ dàng bị xáo trộn để pha loãng hoặc biến đổi trong tầng đối lưu này. Nhiệt độ khí quyển ở gần mặt đất nóng do sự phát nhiệt của Trái Đất, ở đỉnh tầng đối lưu là lạnh hơn cả (-50 oC). Lớp tạm dừng (dao động trong khoảng 1km) ngăn cách tầng đối lưu và tầng bình lưu đến đánh dấu bởi sự nghịch chuyển của sự biến thiên nhiệt độ từ âm sang dương gọi là đối lưu hạn. b. Tầng bình lưư (Stratosphere): Tầng bình lưu có độ cao từ 11 đến 50 km, nhiệt độ thay đổi từ -50 oC đến -2 oC. Thành phần chủ yếu của tầng này là O3, N2, O2 và một số gốc hóa học đặc biệt khác. Ôzôn đóng vai trò quan trọng trong tầng bình lưu, nó hoạt động như một lớp màng bao bọc bảo vệ Trái Đất khỏi những ảnh hưởng độc hại do tia tử ngoại từ Mặt Trời chiếu xuống. Vì sự xáo trộn chậm chạp ở tầng bình lưu nên thời gian lưu của các phần tử hóa học ở tầng này khá lâu. Nếu có chất gây ô nhiễm bằng cách nào đó có thể đi đến hoặc được đưa vào tầng bình lưu thì chúng sẽ gây độc lâu dài nếu so sánh tác động của chúng với các chất khác ở tầng đối lưu dày đặc. Sự tăng nhiệt độ ở tầng bình lưu có thể giải thích là do O3 ở đây hấp thụ tia tử ngoại và tỏa nhiệt: O3 O2 + O + Q. Với xúc tác là tia UV, bước sóng 220-330 nm Từ tầng ôzôn trở xuống là nơi diễn ra các hoạt động khí hậu. Ranh giới phía trên ngăn cách giữa tầng bình lưu và tầng trung quyển là một lớp không khí mỏng mà ở đó có sự biến đổi nhiệt độ của khí quyển từ dương sang âm gọi là bình lưu hạn. c. Tầng trung quyển (Mesosphere): Tầng trung quyển nằm ở độ cao từ 50 đến 80 km. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao, từ -2 oC đến -92 oC. Lớp chuyển tiếp với tầng phía trên gọi là trung quyển hạn. d. Tầng nhiệt quyển (Thermosphere): Tầng nhiệt quyển có độ cao từ 80 đến 500km, ở đây nhiệt độ không khí có hướng tăng dần theo độ cao, từ -92 oC đến +1200 oC. Tuy nhiên nhiệt độ không khí vẫn thay đổi theo thời gian trong ngày, ban ngày thường rất cao và ban đêm thấp. e. Tầng ngoại quyển (Exosphere): Tầng ngoại quyển bắt đầu từ độ cao 500 km trở lên. Do tác động của tia tử ngọai các phân tử không khí loãng trong tầng này bị phân hủy thành các ion dẫn điện, các điện tử tự do. Tầng này là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến. Nhiệt độ của tầng ngoại quyển nhìn chung có xu hướng cao và thay đổi theo thời gian trong ngày. Thành phần khí quyển của tầng có chứa nhiều các ion nhẹ như: He + , H+, O2- . Giới hạn bên ngoài của ngoại quyển rất khó xác định, thông thường người ta ước định vào khoảng từ 1000 đến 2000 km. Cấu trúc tầng của khí quyển được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn và nguồn phát sinh khí từ bề mặt Trái Đất, có tác động to lớn trong việc bảo vệ và duy trì sự sống trên Trái Đất.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
4. Thành phần của khí quyển: Thành phần khí quyển hiện nay của Trái Đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng về mật độ. Phần lớn khối lượng 515 tấn của toàn bộ khí quyển tập trung ở tầng thấplà tầng đối lưu và tầng bình lưu. Thành phần khí quyển chia thành 3 dạng: dạng hạt (bụi), dạng hơi (nước), dạng khí. a. Thành phần khí: Thành phần không khí của khí quyển thay đổi theo thời gian địa chất, cho đến nay khá ổn định, bao gồm chủ yếu là N2, O2 và một số loại khí trơ. Thông thường ở tầng đối lưu thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Trong không khí của tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi. Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phân hủy khí ôzôn, dẫn đến việc hình thành một lớp ôzôn mỏng có chiều dày vài cm, hấp thụ tia tử ngoại. Mật độ không khí thay đổi mạnh mẽ theo chiều cao, trong khi tỷ lệ giữa các thành phần chính không thay đổi. Thành phần không khí sạch khô chưa bị ô nhiễm gồm: Chất khí % Thể tích % Khối lượng Khối lượng (n.1010) tấn N2 78,08 75,51 386,480 O2 20,91 23,15 118,410 Ar 0,93 1,28 6,550 CO2 0,035 0,005 233 Ne 0,0018 0,00012 6,36 He 0.0005 0,000007 0,37 CH4 0.00017 0,000009 0,43 Kr 0.00014 0,000029 1,46 N2O 0.00005 0,000008 0,4 H2 0.00005 0,0000035 0,02 O3 0.00006 0,000008 0,35 Xe 0.000009 0,00000036 0,18 Vai trò của thành phần khí: Giảm sự bức xạ của Mặt Trời xuống Trái Đất. Tham gia vào quá trình cân bằng nhiệt của Trái Đất Cung cấp và tiếp nhận khí. b. Thành phần hơi: Không khí trong khí quyển Trái Đất không bao giờ là không khí khô hoàn toàn. Hơi nước luôn hiện diện trong khí quyển với một lượng dao động từ 0- 4% về thể tích (trung bình ở các vùng cực là 0,2%, ở xích đạo là 2,5%). Hơi nước là thành phần rất quan trọng trong khí quyển. Nó được tạo thành trong khí quyển do có sự bốc hơi nước từ thủy quyển, thạch quyển và thoát hơi nctừ các sinh vật. Hơi nước trong khí quyển có thể chuyển từ trạng thái hơi sang trạng thái lỏng hoặc rắn và tiềm nhiệt được giải phóng ra trong quá trình ngưng kết đóng một vai trò rất quan trọng trong các quá trình nhiệt động học khí quyển. Hơi nước ở trạng thái lỏng và rắn lại có thể rơi xuống đất dưới dạng mưa, tuyết, mưa đá,...
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Mặt khác hơi nước hấp thụ mạnh những tia bức xạ sóng dài từ mặt đất và đến lượt hơi nước tự phát ra các tia sóng hồng ngoại hướng về Trái Đất. Điều đó giúp làm giảm sự nguội lạnh của Trái Đất và cả lớp không khí bên dưới về ban đêm. Các đám mây hình thành từ sự ngưng kết hấp thu và phản xạ các tia bức xạ Mặt Trời chiếu về bề mặt Trái Đất. Mưa rơi từ các đám mây là một yếu tố quan trọng của thời tiết khí hậu. Tất nhiên sự có mặt của hơi nước trong khí quyển đóng vai trò rất quan trọng trong các quá trình sinh lý học. Nói chung mật độ hơi nước trong khí quyển giảm theo độ cao và hầu hết hơi nước tập trung trong tầng khí quyển dưới thấp.Lượng hơi nước trong tầng đối lưu thay đổi theo điều kiện thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm đến 0,4% trong mùa khô lạnh. Tóm lại vai trò của thành phần hơi: Hấp thu bức xạ sóng dài từ bề mặt Trái Đất, cân bằng nhiệt độ Trái Đất. Là một nhân tố của khí hậu (độ ẩm). Tham gia vào vòng tuần hoàn nước, tạo mây, mưa,... Giúp tẩy rửa khí quyển và làm mát Trái Đất. Có vai trò quan trọng trong quá trình sinh lý học. c. Thành phần hạt: hay còn gọi là bụi. Bụi là tập hợp nhiều hạt vật chất vô cơ hoặc hữu cơ, có kích thước nhỏ bé, tồn tại trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung gồm: hơi, khói, mù. Bụi bay (kích thước 0,001-10 micromet) gồm tro, muội, khói và những hạt chất rắn đã nghiền nhỏ. Loại bụi này thường gây tổn thương cho cơ quan hô hấp, nhất là bệnh nhiễm bụi thạch anh (silicose). Bụi lắng (kích thước > 10 micromet) gây hại cho mắt, gây nhiễm trùng, dị ứng,... Phân loại bụi: Theo nguồn gốc: 1. Bụi hữu cơ, bụi vô vơ. bụi hỗn hợp. 2. Bụi tự nhiên và bụi nhân tạo. Theo kích thước : • >10 micromet: bụi. • 0,1-10 micromet: sương mù. • <0,1 micromet: khói. Theo tính xâm nhập vào đường hô hấp: • <0,1 micromet: không ở lại phế nang. • 0,1-5 micromet: ở lại phổi 80-90%. • 5-10 micromet: vào phổi được nhưng được phổi thải ra. • >10 micromet: thường đọng lại ở mũi. Theo tác hại của bụi: • Gây nhiễm độc chung: Hg, Benzen,... • Dị ứng, viêm mũi, hen, nổi ban: bụi bông gai, phân hóa học,... • Gây ung thư. Ước tính khối lượng bụi (phần tử hạt có kích thước d >10 micromet) trung bình hàng năm trong khí quyển Trái Đất theo 2 nguyên nhân là tự nhiên và nhân tạo:
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Nguồn • Nguồn thiên nhiên: Đất và các sản phẩm do thời tiết Bụi ở rừng Bụi ở biển Do hoat động của núi lửa Từ các phát xạ dạng khí Sulfat từ H2S (NH4)SO4 từ NH3 Nitrat từ ôxyt NOx Hợp chất cacbuahydro Tổng lượng • Nguồn nhân tạo: Nguồn trức tiếp: khói và bụi,... Từ khí thải - Sulfat từ SO2 - Nitrat từ NOx - Cacbuahydro Tổng lượng Tổng
Khối lượng (Tấn/năm) 50-100 3-150 300 25-150 50-400 130-200 80-270 60-430 75-200 773-2200 10-90 130-200 30-35 15-90 185-415 958-2615
Độ phân tán của bụi phụ thuộc kích thước, trọng lượng của bụi, sức cản của không khí. Những chất nhiễm bẩn không phải dạng khí này được thu hồi do lắng hoặc ngưng tụ ở bề mặt Trái Đất. Tốc độ lắng phụ thuộc đường kính hạt. Tốc độ lắng của các hạt trong điều kiện không khí tĩnh (khối lượng riêng 1 g/cm3 ở 0oC và 0,1 MPa) : Đường kính hạt (micromet) Tốc độ lắng(mm/s) <0,1 rất nhỏ 0,1 8.10-4 1 4.10-3 10 3 100 250 Mưa cũng góp phần giúp quá trình tẩy rửa bụi diễn ra nhanh hơn. Bụi có tính mang điện, dưới tác dụng của điện trường bụi sẽ bị phân ly, di chuyển về các cực trái dấu. Dựa vào tính chất này lọc bụi bằng phương pháp tĩnh điện. Vai trò bụi tronh khí quyển: Bụi mang điện nên tham gia vào quá trình tích điện sinh ra hiện tượng sấm sét. Tham gia cân bằng nhiệt Trái Đất vì bụi hấp thụ được sóng dài phản xạ từ Trái Đất.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Là hạt nhân ngưng kết tạo mưa. Đóng vai trò là chất mang nơi vi sinh vật sinh sống và phát tán. Ngoài ra bụi cũng tham gia vào nhiều phản ứng hóa học trong khí quyển, như : CH4 + 2 O2 CO2 +2 H2O H2S +O2
SO2 + H2
II.Ô nhiễm không khí: 1. Định nghĩa ô nhiễm không khí: Không khí bị ô nhiễm khi các thành phần của nó bị biến đổi khác với bình thường. tác nhân gây ô nhiễm là những chất có sẵn trong khí quyển nhưng tồn tại với nồng độ cao hơn bình thường hoặc là chất lạ không có trong khí quyển, gây tác hại cho sức khỏe con người, gây tổn thất cho thực bì, các hệ sinh thái hay các vật liệu khác. Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấn đề thời sự nóng bỏng của cá thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào. Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật. Hàng năm con người chúng ta khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu mỏ, khí đốt. Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng. Mỗi năm ước tính có: • 20 tỉ tấn cácbon điôxít. • 1,53 triệu tấn SiO2. • Hơn 1 triệu tấn niken. • 700 triệu tấn bụi. • 1,5 triệu tấn asen. • 900 tấn coban. • 600.000 tấn kẽm (Zn), hơi thuỷ ngân (Hg), hơi chì (Pb) và các chất độc hại khác. được thải vào không khí. 2. Chỉ tiêu môi trường không khí: Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh: TCVN 5937-2005: (Đơn vị: microgram/ mét khối) Thông số Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình 1 giờ 8 giờ 24 giờ năm (trung bình số học). CO 30.000 10.000 SO2 350 125 50 NO2 200 40 O3 180 120 80 Bụi lơ lửng (TSP) 300 200 140 Bụi ≤10 micromet(PM10) 150 50 Pb 1,5 0,5
Giới chuyên môn ước tính hằng năm có gần 2 triệu người trên thế giới phải chết yểu vì ô nhiễm không khí. Hơn nửa số này là cư dân ở các nứơc nghèo. Chưa có luật lệ quy định nghiêm về ô nhiễm không khí, thiếu kinh phí, và ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn môi TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
trường chưa được quan tâm đúng mức là các nguyên nhân khiến cho thực trạng ô nhiễm mỗi ngày một nghiêm trọng hơn, kiểm soát khó khăn hơn, nhất là ở các quốc gia đang phát triển. Đơn cử như tại Việt Nam, kết quả các cuộc khảo sát đăng tải trên báo chí cho thấy ô nhiễm môi trường hiện vẫn là một trong những mối lo ngại hàng đầu, đang từng ngày, từng giờ gây tác hại đáng kể lên sức khỏe người dân. Bên cạnh nạn ô nhiễm nguồn nước, lượng rác thải gia tăng, tình trạng ô nhiễm không khí tại nhiều nơi, đặc biệt là các thành phố lớn, đã đạt tới mức báo động. 3. Tác nhân gây ô nhiễm: Các chất và tác nhân gây ô nhiễm không khí bao gồm: - Các loại ôxyt như: NOx, CO, CO2, H2S, các khí halogen gồm Fl, Cl, Br, I... - Các phân tử lơ lửng như hạt bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật, nitrat, sulfat, phân tử cacbon, muội than, khói, sương mù,... - Các loại bụi nặng như bụi đất đá, bụi kim loại,... - Các khí quang hóa như khí ôzôn, FAN, FB2N, NOx, alđêhyt, êtylen,... - Các khí thải có tính phóng xạ. - Nhiệt. - Tiếng ồn. Những chất ô nhiễm nguy hiểm nhất đối với con người và khí quyển là CO 2, SO2, CO, N2O, CFC. a. Cacbon điôxyt (CO2): Với hàm lượng 0,03% trong khí quyển, là nguyên liệu cho quá trình quang hợp của cây xanh. Thông thường lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 sử dụng cho quang hợp. Những hoạt động của con người gồm đốt nhiên liệu hóa thạch và đốt rừng dẫn đến mất cân bằng trên, gây ảnh hưởng tới khí hậu toàn cầu. Khí CO2 cùng với hơi nước và các khí 3 nguyên tử khác trong khí quyển tạo nên hiệu ứng nhà kính làm bề mặt Trái Đất nóng dần lên. Hoffman và Wells (1987) khi đề cập đến các khí nhà kính nhấn mạnh, kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp đến nay lượng CO2 trong khí quyển tăng lên 25% và sẽ tăng 2 lần vào thế kỉ 21. Trong những năm gần đây người ta chú ý nhiều đến giao thông vận tải vì nó góp phần thải ra CO2– khí nhà kính quan trọng nhất. Trên tòan thế giới khỏang 15% CO2 trong không khí là do các phương tiện giao thông vận tải thải ra. CO2 là một chất gây ngạt. Bình thường tỷ lệ CO2 trong không khí từ 0,3 – 0,4%. Ở nồng độ thấp CO2 kích thích trung tâm hô hấp. Những nghiên cứu gần đây cho thaáy nồng độ CO2 5% đã gây trở ngại cho hô hấp. Tiếp xúc với CO2 ở nồng độ 15% người ta không thể làm việc được. Ở nồng độ 30 – 60 % có thể gây nguy hiểm tính mạng cho con người. b. Sunfua điôxyt (SO2): SO2 là chất ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí quyển tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu. SO2 tự nhiên có nguồn gốc từ núi lửavà nhân tạo do đốt nhiên liệu than, dầu mỏ, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sulfua,... Trong lĩnh vực ô nhiễm không khí, SO2 là chất ô nhiễm hàng đầu thường được quy kết là một trong những nguyên nhân quan trọng gây tác hại cho sức khỏe của người dân đô thị. SO2 kích ứng niêm mạc mắt và các đường hô hấp trên. Ở nồng độ rất cao, SO2 gây viêm kết mạc, bỏng và đục giác mạc. Trường hợp tiếp xúc ào ạt với SO2 có thể làm chết người do nguyên nhân ngưng hô hấp. Tác hại của SO2 đối với chức năng phổi nói chung rất mạnh khi có mặt của các hạt bụi trong không khí hô hấp. Ngoài ra, SO2 còn gây tác hại TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
cho cơ quan tạo máu (tủy, lách), gây nhiễm độc da, gây rối loạn chuyển hóa protein – đường, gây thiếu các vitamin B và C, ức chế enzym oxydaza. Khí SO2 gặp hơi nước và mưa thì tạo thành mưa axit. Xử lý khí thải chứa nhiều SO2 rất tốn kém.
c. Cacbon mônô ôxyt (CO): CO được hình thành từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch thiếu O2. Khí thải chứa nhiều khí CO thường là khói xe máy. Khí CO không độc đối với cây xanh nhưng rất độc hại đối với người: ở nồng độ 250 ppm CO có thể gây tử vong cho người. Theo Cơ quan An toàn Sức khỏe trong Công nghiệp (OSHA) cũng như các định mức độc tố của Bộ Y tế Hoa Kỳ, monoxid carbon là một khí có ái lực (affinity) đối với hồng huyết cầu gấp 210 so với oxy. Do đó, khi có sự hiện diện của CO trong máu, khả năng hấp thụ oxy của hồng huyết cầu giảm nhanh và oxy không thể được dẫn truyền đi khắp nơi để nuôi cơ thể. Nếu nồng độ của CO trong không khí đạt đến 400 phần triệu, người công nhân hít phải không khí bị nhiễm độc nầy trong vòng một giờ đầu tiên thì chưa bị ảnh hưởng, nhưng trong giờ thứ hai trở đi, tình trạng ngất xỉu có thể xảy ra. Nghĩa là trong giờ đầu tiên, con người chưa bị ảnh hưởng nhiều vì CO đang còn trong giai đoạn kết hợp với hồng huyết cầu. Nhưng sau đó, vì thiếu oxy cho cơ thể cho nên người công nhân sẽ thở mạnh, ngắn, hơi thở đứt quãng khi lượng CO trong máu lên đến 20 đến 30%. Từ 30 đến 50%, thần kinh sẽ bị dao động, chóng mặt, thị giác không còn hoạt động được nữa và sẽ đưa đến hôn mê. Nếu bị tiếp nhiễm trên 50% CO, có thể bị tử vong sau đó. Do đó, khi có sự hiện diện của CO trong máu, khả năng hấp thụ oxy của hồng huyết cầu giảm nhanh và oxy không thể được dẫn truyền đi khắp nơi để nuôi cơ thể. Nếu nồng độ của CO trong không khí đạt đến 400 phần triệu, người công nhân hít phải không khí bị nhiễm độc nầy trong vòng một giờ đầu tiên thì chưa bị ảnh hưởng, nhưng trong giờ thứ hai trở đi, tình trạng ngất xỉu có thể xảy ra. Hàng năm toàn cầu sản sinh hơn 600 triệu tấn CO, riêng Mỹ thải hơn 65 triệu tấn. d. Nitric oxid (NO), Nitơ ôxyt (NOx): Được hình thành từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch. Nitric oxid (NO): Nitric oxid là một khí độc, gây khó chịu cho da và mắt trước tiên khi bị tiếp nhiễm. Thông thường, NO xuất hiện dưới dạng khí khi acid nitric tác dụng lên chất hữu cơ như gỗ, mạt cưa, hay acid nitric đun nóng, hoặc các chất hữu cơ có chứa nitrogen bị đốt cháy. Trong các lò luyện kim, hay hàn xì, nitrogen và oxy trong không khí gây ra phản ứng để tạo ra NO. Đặc tính của NO là hòa tan trong nước để tạo thành acid nitric hay acid nitrous. Đây là phản ứng trong cơ thể khi hấp thụ NO qua đường khí quản. Các acid tạo thành làm cho cổ họng và cuống phổi bị khô vì mất nước. Các acid vừa mới tạo thành sẽ bị trung hòa bằng cách kết hợp với các mô trong cơ thể. Và chất sau này sẽ làm cho các động mạch nở lớn làm giảm áp suất của máu gây chứng nhức đầu chóng mặt. Nếu nồng độ tiếp nhiễm từ 60 đến 150 phần triệu, người công nhân sẽ bị khô mũi và cổ họng, ho và đau ngực.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Nếu sau đó được hít thở không khí sạch, thì sẽ được hồi phục trong vòng một giờ. Nếu bị tiếp nhiễm liên tục trong 24 giờ, hơi thở sẽ bị đứt quãng, mất ngũ, có thể bị chứng cyanosis (máu xanh ở móng tay như trong trườmg hợp trẻ sơ sinh bị nhiễm nitrate) và sau cùng có thể đi đến tử vong. Nitơ ôxyt (NOx): Ở các khu đô thị, giao thông thải ra khỏang 50% lượng NOx trong không khí. NOx được dùng để chỉ hỗn hợp NO và NO2 trong không khí đồng thời cùng có mặt. NO và NO2 đóng vai trò qua trọng trong ô nhiễm không khí. NOx kết hợp vớ Hemoglobin (Hb) tạo thành Methemoglobin (Met Hb), làm Hb không vận chuyển được oxy, gây ngạt cho cơ thể. Sau một thời gian tiềm tàng dẫn tới phù phổi cấp, tím tái biểu hiện co giật và hôn mê. Khi tiếp xúc với NOx ở các nồng độ thấp (nhiễm độc mãn tính) có các biểu hiện sau: kích ứng mắt, rối lọan tiêu hóa, viêm phế quản, tổn thương răng. e. Clorofluorocacbon (CFC): CFC là những hóa chất do con người tổng hợp, năm 1930, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và thiết bị làm lạnh. CFC11 hoặc CFCl3 hoặc CFCl2 hoặc CF2Cl2 với tên gọi thông dụng là Freon 12 là những môi chất lạnh thông dụng trong các tủ lạnh gia đình. CFC cũng được sử dụng như chất đẩy và làm tan sol khí. Do đặc tính dễ tổng hợp CFC nhanh chóng phổ biến trên nhiều lĩnh vực như chất đẩy khí, dung môi làm sạch, bọt nhựa, bao bì đựng thức ăn, chất khử trùng dụng cụ phẫu thuật, y tế, thuốc xông miệng, làm sạch và tẩy nhờn dụng cụ điện,.. vì CFC có tính ăn mòn cao và độc nên việc sử dụng chúng đã được hạn chế. Trong khí quyển các CFC thường ở dạng khí, chúng có tính ổn định cao, chậm phân hủy. Phát tán trên tầng cao của khí quyển, nhận bức xạ cực tím, các CFC giải phóng ra các nguyên tử Cl tự do rất hoạt động và chính những nguyên tử Cl này đã tác dụng với ôxy trong O3 làm lớp O3 của Trái Đất mỏng dần. Một nguyên tử Cl có thể tác dụng với 100.000 phân tử O3 để biến chúng thành O2. Lượng CFC tích tụ trong khí quyển là rất lớn cho nên mặc dù hiện nay đã có những qui định về hạn chế sử dụng CFC những còn lâu mới loại trừ được hết chúng. f. Chì ( Pb): Chì là một trong những tác nhân gây ô nhiễm quan trọng nhất. Chì có trong khí thải của động cơ xăng vì người ta pha tetraethyl chì – Pb(C2H5)4 vào xăng để chống kích nổ. Hơi chì theo khí thải phân tán vào không khí, rất có hại cho sức khỏe của con người, gia súc và cây cối. Chì xâm nhập vào đường hô hấp, đường da. Độc tính của chì ở nồng độ cao đã được biết đến từ lâu. Nhưng, tác động của chì ở nồng độ thấp mới được đánh giá một cách đầy đủ trong hai thập kỷ gần đây. Do đó mà mức độ chì có thể chấp nhận được ngày càng trở nên thấp, và việc sử dụng xăng không pha chì ngày càng trở nên phổ biến. Ở nhiều nước đã cấm hoàn toàn việc sử dụng xăng pha chì. 4. Nguồn ô nhiễm: Phân loại nguồn ô nhiễm: - Theo nguồn phát thải: Gồm nguồn tự nhiên (natural sources) và nguồn nhân tạo (artificial sources) Nguồn tự nhiên như: núi lửa, cháy rừng do nguyên nhân tự nhiên,... nguồn nhân tạo như: khói thải công nghiệp, giao thông vận tải,... - Theo đặc tính phát thải: Gồm nguồn điểm (point sources), nguồn đường (line sources), nguồn mặt, nguồn không gian.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Nguồn điểm: miệng ống thải, ống khói, miệng thải của hệ thống thông gió,... Nguồn đường: các băng cửa mái, các dãy lỗ thải khí đặt kề nhau và thẳng hàng của hệ thống thông gió, các đoạn đường có mật độ xe chạy nhiều,... Nguồn mặt: bãi chứa than, vật liệu sinh bụi, bể chứa hóa chất có diện tích bề mặt lớn, ao hồ ô nhiễm,... Nguồn không gian: vùng gió quẩn bị nhiễm bẩn do khí thải của dây chuyền sản xuất thải ra hoặc do miệng thải của hệ thông thông gió tạo thành đám mây bẩn là là trên mặt đất,... - Theo quá trình phát thải: Gồm nguồn sơ cấp (Primary sources), nguồn thứ cấp (Secondary sources). Nguồn sơ cấp : là nguồn trực tiếp thải khói độc vào môi trường. Nguồn thứ cấp: gián tiếp thải khói vào môi trường. - Theo động thái phát thải: Gồm có nguồn cố định (stationary sources), nguồn di động (mobile sources). Nguồn cố định: miệng ống thải của nhà máy, lỗ thông khí,... Nguồn di động: ống khói tàu lửa, tàu thủy, xe hơi,... - Theo nhiệt độ nguồn thải: Gồm nguồn thải nóng, nguồn thải nguội. Nguồn nóng: lò nung, lò sấy,... Nguồn nguội: đốt lá cây, khói xe,... - Theo độ cao: Gồm nguồn cao, nguồn thấp. Nguồn cao: từ miệng ống thải cao. Nguồn thấp: từ các dây chuyền công nghệ, khói xe,... - Ngoài ra còn phân theo: Nguồn thải có tổ chức, nguồn không tổ chức; ổn định liên tục hay theo chu kỳ,...(Nguồn thải có tổ chức là nguồn thải xả ra từ các miệng thải mà ta có đặt các thiết bị giảm bớt chất độc hại, nguồn thải không tổ chức là nguồn thải từ các thiết bị sản xuất không kín, dây chuyền và kênh dẫn băng tải hở). Phân loại theo nguồn phát thải: a. Nguồn tự nhiên: Là do các hiện tượng thiên nhiên gây ra như: đất cát xa mạc, đất trồng bị mưa gió bào mòn và thổi tung thành bụi. Các núi lửa phun ra bụi nham thạch cùng với nhiều hơi khí từ lòng đất thoát ra là nguồn ô nhiễm không khí đáng kể, hiện tượng cháy rừng cũng gây ô nhiễm bằng những đám khói và bụi rộng. Nước biển bốc hơi cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển lan truyền vào không khí. Các quá trình thối rữa của xác động thực vật chết trong tự nhiên cung thải ra các chất khí gây ô nhiễm. Trong khí núi lửa, thành phần chủ yếu là hơi nước, kế đến là các khí CO2, N2, các hợp chất khí lưu huỳnh, một ít HCl, CO và HF, tro, bụi. Tỷ lệ thành phần các chất khí này thay đổi rất lớn ở các vùng khác nhau và trong từng đợt phun khác nhau. Nhìn chung đây là các khí độc gây chết người hàng loạt. Ví dụ điển hình về hoạt động phun khí nguy hại là các núi lửa Cameroul, nơi có khoảng 30 hồ núi lửa. Ngày 22/8/1986 hồ núi lửa Lakes Nios đã phun toàn khí CO 2 gây chết khoảng 1.700 người và gia súc, đến 1988 hồ núi lửa Mamun, cách hồ Nios khoảng 100 m, cũng phun khí và làm chết 37 người theo kiểu tương tự. Trong khu vự Châu Á- Thái Bình Dương xảy ra ở cao nguyên Giêng trên đảo Java thuộc Inđonêsia, làm 142 người
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
chết. Các khí núi lửa hòa tan vào nước sẽ tạo ra các hồ axit. Ví dụ hồ Kava Itglen- JavaInđônêsia. Tổng lượng tác nhân gây ô nhiễm không khí có nguồn gốc tự nhiên thường rất lớn nhưng do đặc điểm là phân bố tương đối đồng đều trên Trái Đất, ít khi tập trung ở một vùng và thực tế con người và sinh vật cũng đã quen thích nghi với những tác nhân đó.
b. Nguồn nhân tạo: Rất đa dạng nhưng chủ yếu là do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như: gỗ củi, than đá, dầu mỏ, khí đốt,..., hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải sinh ra. Ô nhiễm không khí do hoạt động công nghiệp: Các ống thải của nhà máy rất nhiều loại khí độc hại. Trong quá trình sản xuất các khí độc hại thoát ra do bốc hơi, rò rỉ, tổn hao trên dây chuyền sản xuất, trên các phương tiện dẫn tải,... Đặc điểm của khí thải do quá trình sản xuất là nồng độ độc hại cao, tập trung trong một khoảng không gian nhỏ, thường ở dạng hỗn hợp khí và hơi độc hại. Khí thóat ra từ các hệ thống thông gió: Đối với hệ thống thông gió cục bộ thì nồng độ các chất độc hại thải ra lớn nhưng lượng khí thải ra ít; Ngược lại hệ thống thông gió chung thì lượng hỗn hợp khí thải ra lớn nhưng nồng độ chất độc hại lại thấp. Khí thải công nghệ và khí thải cục bộ phải được xử lý làm sạch sơ bộ trước khi được thải ra. Mỗi ngành công nghiệp tùy theo dây chuyền công nghệ, tùy nhiên liệu sử dụng, đặc điểm sản xuất, qui mô sản xuất, loại nguyên liệu và sản phẩm của nó, mức độ cơ giới hóavà mức độ hiện đại tiên tiến của nhà máy mà lượng chất độc hại và loại chất độc hại khác nhau. Ví dụ: - Nhà máy hóa chất: Loại nhà máy này thượng thải ra nhiều chủng loại các chất độc hại ở thể khí và rắn. Độ cao ống thải không cao nên chất thải là là trên mặt đất, có khi thoát qua cửa sổ, mái nhà. Bên cạnh đó nhiệt độ khí thải gần bằng nhiệt độ xung quang nên khí thải không bay cao, xa nên nồng độ chất thải quanh nguồn thường lớn. Mặt khác dây chuyền không kín hoặc ở đường ống, thiết bị máy móc sản xuất bị rò rỉ chất thải dễ lan tỏa ra khu vực xung quanh làm ô nhiễm không khí. - Nhà máy vật liệu xây dựng: Nhà máy xi măng, nhà máy gạch ngói sành sứ, các xưởng trộn bê tông, lò nung vôi,... là những vùng gây ô nhiễm lớn môi trường không khí. Dây chuyền công nghệ càng lạc hậu thì lượng bụi càng nhiều. Nhà máy vật liệu xây dựng thường thải ra bụi và khí SO 2, CO, NOx,... - Nhà máy luyện kim: Thải bụi và các chất thải độc hại khác, bụi kích thước 10-100 micromet. Nhất là ở các công đoạn: khai thác quặng, sàng quặng, nghiền quặng,... Bụi bé và khói từ lò cao, lò Mactanh, lò nhiệu luyện, bằng chuyền, công đoạn làm sạch khuôn đúc. Quá trình đốt nhiên liệu, luyện gang thép, luyện đồng, nhôm,, kẽm và các kim loại khác sinh ra CO, NOx, SO2, ôxit đồng, thạch tín và bụi bẩn. Nhà máy luyện kim thải chất ô nhiễm có nhiệt độ cao từ 300- 4000 oC có lúc là 800 oC hoặc hơn. Ống khói thường rất cao 80- 100 m, có lúc tới vài trăm mét. Tuy nhiên khu vực gần nhà máy vẫn bị ô nhiễm nếu không có phương pháp xử lý hợp lí.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
- Nhà máy điện: Đặc biệt là các nhà máy nhiệt điện thường dùng nhiên liệu than hoặc dầu. Các ống khói, bãi than, băng tải đều là nguồn gây ô nhiễm. Ống khói nhà máy nhiệt điện tuy cao 80-250 m những vẫn làm ô nhiễm môi trường không khí. Các chất thải có nồng độ cao 10-30 g/m3 và vùng bị ô nhiễm khá rộng. Điển hình nhà máy nhiệt điện Ninh Bình không chỉ gây ô nhiễm vùng xung quanh mà toàn tỉnh Ninh Bình đều bị ảnh hưởng nên đã phải cải tạo. - Nhà máy cơ khí: Phân xưởng sơn, đúc tỏa ra nhiều độc hại. Phân xưởng sơn như nhà máy hóa chất, phân xưởng đúc như nhà máy luyện kim. Các phân xưởng lắp ráp, gia công cơ khí thường có kích thước mặt bằng lớn. Để thải nhiệt thừa các phân xưởng thường có cửa mái kết hợp chiếu sáng cho phân xưởng. Các chất thải sinh ra trong quá trình nhiệt luyện, gia công cơ khí, hàn tán và nhiệt thừa đều được thải qua cửa mái hoặc lỗ thải. Do đó trong khu vực nhà máy và xung quanh đều bị ô nhiễm. - Các loại nhà máy chế biến thực phẩm, nhà máy công nghiệp nhẹ, nhà máy dệt sợi, nhà máy chè, nhà máy thuốc lá, xà phòng, thuộc da,... thải nhiều chất độc hại và bụi ra xung quanh. Ô nhiễm không khí do hoạt động nông nghiệp: Sản xuất nông nghiệp thải vào không khí các hợp chất Clo hữu cơ, lân hữu cơ, thủy ngân hữu cơ,... được dùng trừ sâu bệnh bảo vệ cây trồng. Các chất nay lan truyền vào môi trường không khí khi được phun, xit, hay tưới lên cây trồng. Ô nhiễm không khí do hoạt động giao thông vận tải: Giao thông vận tải là nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường không khí. Chúng thải ra 2/3 khí CO, 1/2 khí hydrocacbon và khí nitơôxyt. Ô tô và xe máy thải khói độc và tung bụi bẩn. Tàu hỏa và tàu thủy dùng nhiên liệu xăng dầu hay than cũng tỏa ra nhiều chất độc hại. Nguồn ô nhiễm do giao thông vận tải đều là nguồn thấp. Sự khuếch tán chất ô nhiễm do các phương tiện giao thông phụ thuộc nhiều vào địa hình, bố trí qui hoạch trong thành phố và khu dân cư. Máy bay gây ô nhiễm bụi và các chất độc hại trong không trung và chủ yếu làm ô nhiễm khu vực quanh sân bay. Máy bay thải CO, hydrocacbon, khói và bụi bẩn. Ở các thành phố lớn, khu dân cư đông đúc thì các phương tiện giao thông là nguồn gây ô nhiễm cần phải được chú ý. Loại và khối lượng khí thải ra của 1 phương tiện khi lưu thông: Loại khí thải HCHO CO CO2 NO2 SO2 Hạt
Lượng khí thải (kg/ngày đêm) 0,698 .10-3 58 .10-3 5 .10-3 2,9 .10-3 0,2 .10-3 0,3 .10-3
Thành phần các khí thải ra theo trạng thái hoạt động của phương tiện:
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Trạng thái vận hành
Cacbuahydro không cháy (1/106)
Khởi động tại chỗ. Xe tăng tốc nhanh. Xe giảm tốc nhanh.
750 400 4000
Thể tích CO (%) 5,2 5,2 4,2
Thể tích NO (1/106) 30 3000 60
Thể tích H2 (%) 1,7 1,2 1,7
Thể tích CO2 (%) 9,5 10,2 9,5
Thể tích H2O (%) 13 13,2 13,0
Ô nhiễm không khí do sinh hoạt của con người: Do đun nấu, lò sưởi sử dụng than, dầu, khí đốt. Nguồn gây ô nhiễm này thường không lớn, tập trung tại lớp không khí thấp của khí quyển. 5. Sự lan truyền các chất ô nhiễm trong khí quyển: Quá trình khuếch tán các chất trong không khí thường được đặc trưng bằng trị số nồng độ chất ô nhiễm phân bố trong không gian và thay đổi theo thời gian. Các nguồn gây ô nhiễm thải ra theo miệng thải, dưới tác dụng của gió luồng khí thải bị uốn cong theo chiều gió thổi. Chấy ô nhiễm khuếch tán, rộng dần ra, góc mở của luồng khoảng 10-200. Nếu xem góc mở của luồng không đổi thì diện tích mặt cắt ngang của luồng tăng theo tỉ lệ bình phương khoảng cách. Vùng không khí gần mặt đất bị ô nhiễm thường bắt đầu từ vị trí cách chân ống thải gấp 420 lần chiều cao ống thải. Vị trí cách chân ống thải từ 10-40 lần chiều cao ống thải có nồng độ ô nhiễm lớn nhất. Quá trình khuếch tán khí thải phụ thuộc vào các yếu tố: 1. Ảnh hưởng của gió: Gió là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất tới sự lan truyền các chất ô nhiễm trong không khí, do đó phải có đầy đủ các số liệu về tần suất gió, tốc độ gió theo từng hướng, từng mùa, trong cả năm của vùng ta nghiên cứu. 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ của không khí có ảnh hưởng tới sự phân bố nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí của tầng gần mặt đất. Tính năng hấp thu và bức xạ nhiệt của mặt đất đã ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt độ theo phương thẳng đứng. Tùy trạng thái bề mặt, đặc điểm địa hình mà gradient nhiệt độ của các vùng khác nhau. Thông thường càng lên cao nhiệt độ của không khí càng giảm, tuy nhiên trong một số trường hợp xảy ra hiện tượng ngược lại, khi càng lên cao (trong một tầm cao nào đó) nhiệt độ không khí càng tăng. Hiện tượng này gọi là “sự nghịch đảo nhiệt” và nó có ảnh hưởng đặc biệt đến sự phát tán các chất ô nhiễm trong không khí ở tầm cao mà hậu quả là làm cản trở sự phát tán gây nồng độ đậm đặc ở gần mặt đất. Trong quá khứ từng xảy ra hiện tượng nghịch đảo nhiệt gây tác hại lớn như sự kiện ngộ độc khí ở thành phố Luân Đôn, Los Angiolet. 3. Ảnh hưởng của độ ẩm: Mưa và độ ẩm lớn có thể làm các hạt bụi lơ lửng trong không khí kết hợp lại với nhau thành các hạt to hơn và nhanh chóng rơi xuống mặt đất. Trên mặt đất các vi sinh vật phát tán vào không khí, nếu độ ẩm cao chúng sẽ phát triển mạnh, bám vào các hạt bụi lơ lửng, bay đi và lan truyền bệnh. Độ ẩm lớn còn làm các phản ứng hóa học của các chất thải như SO2, SO3 diễn ra mạnh hơn tạo thành H2SO3, H2SO4 .
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Mưa có tác dụng làm sạch không khí, các hạt mưa kéo theo các hạt bụi, các chất độc hại xuống đất, làm ô nhiễm môi trường đất và nước. 4. Ảnh hưởng của địa hình: Địa hình ảnh hưởng đến sự phân bố chất độc hại. Những vùng thấp, đồi gò thường có nồng độ chất độc hại lớn. 5. Ảnh hưởng của nhà cửa và công trình: Khi gió thổi vào các khu vực có nhà cửa, công trình thì thường chuyển động (hướng gió) bị thay đổi. Một số vùng bị quẩn gió tốc độ gió thay đổi do đó có ảnh hưởng nhiều đến sự phân tán các chất ô nhiễm. Trong vùng gió quẩn các nguồn gây ô nhiễm thấp sẽ có ảnh hưởng mạnh, khi vượt qua chiều cao giới hạn thì nguồn gây ô nhiễm không ảnh hưởng đến vùng quẩn gió. 6. Ô nhiễm trong phòng kín: Chúng ta thường nghĩ rằng ô nhiễm không khí cục bộ là vấn đề gây ra bởi công nghiệp hoặc giao thông – và điều đó đúng – nhưng thế còn vấn đề ô nhiễm trong nhà thì sao? Trong khoảng 30 năm trở lại đây, người ta đã quan tâm nhiều hơn đến việc giảm ô nhiễm trong nhà, nhưng chỉ gần đây cộng đồng khoa học quốc tế lo lắng về việc giảm ô nhiễm không khí của những môi trường khép kín. Nếu biết thời gian mà một người sử dụng trong một môi trường kín là rất lớn (90%), chúng ta sẽ hiểu vấn đề ô nhiễm trong nhà có tầm quan trọng hàng đầu. Các nghiên cứu của Mỹ và châu Âu cho thấy con người ở các nước công nghiệp dành hơn 90% thời gian của họ ở trong nhà. Nồng độ của nhiều chất ô nhiễm trong nhà vượt nồng độ của chúng ở ngoài trời. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ nghiên cứu sự phơi nhiễm của con người đối với các chất ô nhiễm trong không khí chỉ ra rằng nồng độ trong nhà của các chất ô nhiễm có thể cao hơn 2-5 lần và đôi khi cao hơn 100 lần so với nồng độ ngoài trời. Các địa điểm được quan tâm nhiều nhất là những khu vực mà sự phơi nhiễm kéo dài, liên tục – đó là nhà ở, trường học và nơi làm việc. Phổi là vị trí bị thương tổn phổ biến nhất bởi các chất ô nhiễm trong không khí. Tuy nhiên, ảnh hưởng cấp tính cũng có thể bao gồm những dấu hiệu và triệu chứng phi-hô hấp, phụ thuộc vào độc tính của các chất ô nhiễm và các yếu tố liên quan đến người bị nhiễm các chất này. Theo nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ô nhiễm không khí trong nhà chủ yếu gây ra bởi việc đốt nhiên liệu rắn, được ước tính làm chết hơn 50.000 trẻ em hằng năm (dưới 4 tuổi) tại châu Âu. Vậy ô nhiễm trong nhà là gì? Ô nhiễm trong nhà là sự ô nhiễm khi “có sự hiện diện của các chất ô nhiễm có tính chất vật lý, hóa học hoặc sinh học trong không khí của các môi trường bị giới hạn, mà các chất này không hiện diện một cách tự nhiên với số lượng lớn trong không khí ngoài trời của hệ sinh thái” (Bộ Môi trường Ý, 1991). Thành phần không khí bên trong một căn nhà cơ bản cũng giống như thành phần không khí bên ngoài, nhưng khác về số lượng và loại chất ô nhiễm. Đối với những chất ô nhiễm bên ngoài, phải tính thêm tất cả những tác nhân gây ô nhiễm phát sinh bên trong ngôi nhà. Các chất ô nhiễm trong nhà có nguồn gốc chủ yếu từ: vật liệu xây dựng, thiết bị sưởi ấm, máy lạnh, hoạt động đun nấu, đồ đạc; vật liệu che phủ (sơn tường, véc-ni, tấm lót nền nhà, v.v); sản phẩm bảo trì và tẩy rửa (bột giặt, thuốc trừ sâu, v.v); sử dụng không gian và các hoạt động đã thực hiện trong không gian đó; khói thuốc lá; bụi và lông từ thú vật; phấn hoa, mạt, mốc, nấm và vi khuẩn. Nhiệt độ và độ ẩm cao cũng có thể làm tăng nồng độ của một số chất ô nhiễm. Chất ô nhiễm không khí ngoài trời cũng có thể gây vấn đề cho không khí bên trong, đặc biệt vào những ngày đẹp trời hoặc nắng nóng khi các cửa sổ được mở ra.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Sự phơi nhiễm (exposure) diễn ra nếu các chất ô nhiễm đi vào cơ thể bằng con đường: hô hấp (thở), tiêu hóa (ăn, uống) hoặc tiếp xúc (sờ mó) vào các chất ô nhiễm hoặc những đồ vật, nguyên liệu đã bị nhiễm các chất này. Có nhiều yếu tố để xác định khi nào thì một hóa chất, một tác nhân có thể gây hại đến sức khỏe con người, các yếu tố gồm: Loại hóa chất/tác nhân; Hình thức tiếp xúc: hô hấp, ăn uống, tiếp xúc trực tiếp; Thời gian tiếp xúc với hóa chất này và lượng chất này đi vào cơ thể. Một hóa chất, một tác nhân tác động được đến sức khỏe của một người nào còn phụ thuộc vào chính các điều kiện của bản thân người đó: giới tính, tuổi tác; điều kiện sức khỏe; cấu trúc di truyền, thói quen cá nhân. Các vị trí các chất ô nhiễm không khí có thể được tìm thấy trong nhà: phòng khách (khói thuốc lá, bụi từ thú nuôi trong nhà như chó, mèo,..; dung môi phát thải từ đồ đạc, bụi, mốc từ máy lạnh; phòng tắm (nấm mốc, vi khuẩn); phòng ngủ (bụi mạt, mốc); nhà bếp (khí thải do đốt nhiên liệu); nhà kho hay góc nhà, góc cầu thang nơi dùng để chứa các hóa phẩm gia dụng (chất tẩy rửa, xi đánh giày, nước hoa xịt phòng, sơn, dầu nhớt, …), vách tường (khí hiếm nếu nhà sử dụng đá hoa cương để ốp tường), máng xối (amiăng rò rỉ theo nước mưa chảy xuống máng xối…). Thông thường không dễ xác định nếu không khí trong nhà bạn đang ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn. Triệu chứng thông thường của sự phơi nhiễm với nồng độ cao của chất ô nhiễm trong nhà bao gồm: nhức đầu, mệt. Ảnh hưởng thông thường đến sức khỏe của các tác nhân có bản chất sinh học là gây dị ứng và những phản ứng khác trong hệ thống miễn dịch dẫn đến hen suyễn, viêm da…Trong số các chất/tác nhân sinh học gây ô nhiễm trong nhà, đáng chú ý nhất là mốc. Những triệu chứng quan trọng về ảnh hưởng đến sức khỏe gây ra do mốc xếp theo thứ tự: dị ứng, hen suyễn, chảy máu phổi, khó thở, ung thư, ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thần kinh trung ương, lạnh, giảm sức đề kháng với các loại bệnh nhiễm trùng, ho và dẫn đến đau phổi/ngực từ việc ho quá mức; ho ra máu; Tóc có gàu (mãn tính) không khỏi dù đã sử dụng dầu gội trị gàu, viêm da và da nổi mụn; tiêu chảy; có vấn đề về mắt và thị lực; mệt và một số triệu chứng khác. Những nơi mốc dễ sinh trưởng như: nền nhà, mái nhà, tường nhà dơ bẩn và ẩm thấp; sách, báo, tạp chí; thảm và vật liệu đệm; trần nhà (từ những lỗ dột của mái nhà); đằng sau và dưới vòi sen, bồn tắm, tường nhà vệ sinh và nhà tắm; gạch lót nền; quần áo; chỗ nuôi cá; tường và trần nhà khô; chỗ đổ rác; rèm cửa; sơn; vật dụng bằng da; giấy, giấy carton, và các sản phẩm bằng giấy; cây trồng trong nhà; đồ đạc không được che phủ; thiết bị sưởi ấm, máy lạnh và ống dẫn; máy làm ẩm… Tác nhân gây ô nhiễm có bản chất vật lý đáng quan tâm là ánh sáng. Ánh sáng có cường độ quá cao hoặc quang phổ ánh sáng không phù hợp sẽ làm nhức đầu, mệt mỏi, căng thẳng, tăng cảm giác lo âu. Đặc biệt tại Mỹ, người ta đã tìm ra các bằng chứng cho thấy mức độ chiếu sáng trong môi trường làm việc ở các văn phòng dẩn đến căng thẳng cũng như công nhân mắc nhiều lỗi hơn trong quá trình làm việc. Tác nhân gây ô nhiễm trong nhà có bản chất hóa học gồm các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC-volantile organic compounds), thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng. Các VOC làm hủy tế bào máu, tế bào gan, thận; gây ung thư, viêm da, tổn hại đến hệ thần kinh trung ương, buồn nôn, mất phương hướng; mệt mỏi; ảnh hưởng đến khả năng sinh sản (hiếm muộn, vô sinh) và giảm tỉ lệ sinh sản (khó đậu thai, sinh ít con); gây chết nếu hít vào với lượng lớn ở nồng độ cao. Các VOC có thể tìm thấy trong các sản phẩm như sơn, khói thuốc lá, khói bếp do đốt nhiên liệu (than, củi) hoặc khói nhang, thuốc xịt muỗi, nước hoa xịt phòng, mỹ phẩm, khăn giấy, bột giặt, nước làm mềm vải, giấy dán tường, xi
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
đánh giày, keo dán tổng hợp, hóa chất bảo quản đồ nội thất, … Thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng chứa lân hữu cơ và cạc-bô-nát có ảnh hưởng và làm tổn hại đến hệ thần kinh (không phục hồi được) và có thể gây ung thư. Một chế phẩm có chứa hoạt chất thuốc trừ sâu vẫn thường sử dụng trong gia đình là dầu gội trị chí. Dầu gội trị chí chứa một liều lượng thuốc trừ sâu độc hại như organophosphates hoặc ngay cả lindane; khi nuốt phải hoặc ngấm vào da, có thể làm ói hoặc tiêu chảy; các chất này còn gây tổn hại cho gan, chết non, quái thai và ung thư. Việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu gia dụng để diệt mối, vòng cổ trừ bọ chét cho chó (mèo), thuốc xịt muỗi hoặc diệt côn trùng, thuốc diệt cỏ, v.v. làm tăng rủi ro ung thư não ở trẻ em. Mỹ phẩm cũng chứa rất nhiều hóa chất và dung môi hữu cơ, đáng lưu ý là nước hoa.. Nhiều hóa chất có trong nước hoa dễ hấp thu vào da để từ đó tích lũy trong các cơ quan chính của cơ thể. Trong khi chưa có nghiên cứu y khoa nghiêm túc nào được thực hiện về ảnh hưởng của nước hoa, một số bác sĩ và nhà khoa học tin rằng nước hoa có thể gây hại cho sức khỏe như khói thuốc lá, phần nào do 95% hóa chất sử dụng trong hương liệu là những hợp chất tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ. Các hợp chất này bao gồm dẫn xuất của benzene, aldehydes và nhiều chất độc khác có khả năng gây ung thư, quái thai, rối loạn hệ thần kinh trung ương và dị ứng. 7. Ô nhiễm tiếng ồn: a. Định nghĩa tiếng ồn: Tiếng ồn là nhiễu loạn không mong muốn trong dải tần số nghe được; nó là một lớp các âm không có tần số xác định nhưng nằm trong phổ tần số nghe được. Trong đời sống hàng ngày, tiếng ồn được xem là những nhiễu loạn không mong muốn của một âm nào đó hay là sự kết hợp của nhiều âm có cường độ thay đổi chen vào trong lúc nghĩ hay làm việc. Người ta thường dùng mức áp suất âm để đo tiếng ồn trong không khí và đánh giá ảnh hưởng của tiếng ồn lên con người. b. Nguồn gốc tiếng ồn: Có thể chia ra làm 3 nguồn tiếng ồn: tiếng ồn giao thông, tiếng ồn sản xuất và tiếng ồn do sinh hoạt của con người. Tiếng ồn giao thông: Tiếng ồn của động cơ và các rung động của xe như tiếng ồn trong pô xe, tiếng ồn do đóng cửa xe, tiếng rít của thắng xe, tiếng còi,...ngoài ra tiếng của xe lửa, tàu thủy và tiếng ồn của phi cơ, đặc biệt là tiếng ồn khi phi cơ đáp và cất cánh. Bảng mức tiếng ồn do một số phương tiện giao thông gây ra: Nguồn ồn Mức cường độ Nguồn ồn Mức cường độ (dB) (dB) Xe nhỏ 77 Còi tàu 77-105 Xe khách vừa 79 Tàu điện 85-90 Xe thể thao 91 Phi cơ 120-135 Xe gắn máy 2 xi lanh, 4 94 Xe quân sự 90-120 thì Mức ồn thấp nhất ở các đường phố ít xe cộ là 45-50 dB. Đường phố đông đúc mức ồn có thể lên đến 90-95 dB. Tiếng ồn sản xuất: Đây là nguồn ồn rất lớn như tiếng của các thiết bị khi vận hành, va đập khi sản xuất, tiếng ồn của các dòng khí, chất lỏng.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Bảng mức cường độ của tiếng ồn của một số thiết bị, máy móc sản xuất: Nguồn ồn Mức cường độ Nguồn ồn Mức cường độ cách nguồn 15 m cách nguồn 15 m (dB) (dB) Máy trộn bê-tông 75 Xưởng dệt 110 chạy dầu Xưởng rèn 100-120 Máy búa 1,5 tấn 75 Xưởng gò 113-114 Máy cưa 82-85 Quạt gió ly tâm loại 105 Máy đập 85 lớn Tiếng ồn do sinh hoạt con người: Các sinh hoạt của con người đều gây ra tiếng ồn như tiếng cãi vã, hát karaoke, vui chơi, ăn uống,... Bảng mức cường độ của tiếng ồn do sinh hoạt con người: Nguồn ồn Mức cường độ Nguồn ồn Mức cường độ (dB) (dB) Tiếng nói nhỏ 30 Tiếng khóc trẻ em 80 Tiếng nói chuyện bình 60 Tiếng hát to 110 thường Tiếng nói to 80 Mức ồn thấp nhất ở các khu nhà tập thể là 30-35 dB. c. Phân loại tiếng ồn: Tiếng ồn được phân loại dựa theo: Theo vị trí nguồn ồn, gồm: Tiếng ồn trong nhà : tiếng nói, tiếng radio, tiếng bước chân,... Tiếng ồn bên ngoài nhà: tiếng ồn do giao thông, hoạt động ngoài đường phố,... Theo nguồn gốc phát sinh và đặc điểm lan truyền, gồm: Tiếng ồn khí động: máy bay, quạt gió,... Tiếng ồn kết cấu: tiếng kêu kẹt cửa,... Theo thời gian tác dụng của tiếng ồn, gồm: Tiến ồn ổn định khi mức ồn thay đổi theo thời gian không quá 5 dB: tiếng của trạm biến thế,... Tiếng ồn không ổn định khi mức ồn thay đổi theo thời gian trên 5 dB: tiếng ồn dao động, tiếng ồn ngắt quãng, tiếng ồn xung,... d. Giới hạn tiếng ồn: Giới hạn tiếng ồn do các phương tiện giao thông: (theo TCVN 5948-1995) Tên phương tiện vận tải Mức ồn tối đa (dB(A)) Xe máy đến 125 cm3 80 3 Xe máy trên 125 cm 85 Xe máy 3 bánh 85 Xe ô tô con, xe taxi, xe 12 chỗ ngồi 80 Xe khách trên 12 chỗ ngồi 85 Xe tải đến 3,5 tấn 85
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Xe tải trên 3,5 tấn Xe tải công suất trên 150 kW Xe kéo, xe ủi đất, xe tải đặc biệt
87 88 90
Giới hạn tiếng ồn trong văn phòng, nhà máy và các nơi sản xuất ngoài trời: (theo TCVN- 3985)
Nơi làm việc và vùng làm việc Phòng thiết kế, lab, sơ cứu và TT y tế. Văn phòng ban quản lý. Phòng quan sát và kiểm soát từ xa: - Có bộ đàm - Không có bộ đàm Phòng họp, phòng đánh máy Phòng thí nghiệm, phòng máy tính “ồn” Đất trống
63 71
Tần số trung bình trong dải octa, Hz 125 50 1000 2000 4000 8000 0 Mức áp suất âm, dB 61 54 49 45 42 40 38
Mức độ to tương đương ((dBA)) 50
79
70
68
58
55
52
50
49
60
94 83
87 74
82 68
78 63
75 60
73 57
71 55
70 54
80 65
83
74
68
63
60
57
55
54
65
94
87
82
78
75
73
71
70
80
99
92
86
83
80
78
76
74
85
Tiêu chuẩn tiếng ồn tại các khu vực: (đơn vị : dB) Loại khu vực Từ 6h- 15h Từ 18h- 22h Từ 22h- 06h Loại 1 55 50 45 Loại 2 65 60 50 Loại 3 70 65 55 Loại 4 75 70 60 Loại 5 80 75 65 Với: Loại 1: những khu vực cần có sự yên tĩnh cao như bệnh viện, viện điều dưỡng, nhà trẻ, nhà dưỡng lão, lớp học, thư viện,... Loại 2: khu vực qui hoạch nhà ở, khách sạn, cơ quan hành chính,... Loại 3: khu thương mại, khu tiếp cận trong vòng 15m cách trục lộ giao thông chính, khu chợ, bến xe, bến tàu,... Loại 4: khu qui hoạch sản xuất tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp nhẹ,... Loại 5: khu vực công nghiệp nặng.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
e. Ảnh hưởng của tiếng ồn: Tác động ảnh hưởng xấu lên người được biểu hiện đặc trưng trên khả năng nghe. Tiếp xúc với tiếng ồn trong thpì gian ngắn, mức độ tiếng ồn không quá cao sẽ làm giải khả năng thính giác tạm thời (nghỉ ngơi yên tĩnh có thể hồi phục lại). Nếu làm việc trong điều kiênk mức tiếng ồn cao, thời gian lâu dài sẽ làm giảm thính lực thậm chí có thể điếc (điếc nghề nghiệp) không chữa được. Ở những nơi có nhiều thiết bị và máy móc, tiếng ồn sinh ra một ảnh hưởng gọi là mặt nạ âm tần (audio- masking), nó làm cho thính lực bị giảm đối với một số âm đặc trưng. Đôi khi mặt nạ âm tần đạt tới một mức mà ở mức đó tiếng nói nghe như ngọng; lúc đó mặt nạ âm tần làm cản trở việc giao tiếp thông thường của những người thợ máy hay người điều khiển làm cùng dây chuyền nhưng ở những vị trí khác nhau, gây nên những tình trạng nguy hiểm cho người và máy móc. Nếu mặt nạ ân tần đạt tới 20 dB thì tiếng nói bình thương vẫn nghe được, khi mặt nạ ân tần đạt tới 70 dB thì tiếng nói không nghe được. Ngoài ra tiếng ồn còn ảnh hưởng trên người bằng các biểu hiện không đặc trưng như: ảnh hưởng trong giao tiếp(làm khó khăn trong giao tiếp vì hiện tượng mặt nạ âm tần, có thể gây ra tai nạn nghề nghiệp); ảnh hưởng toàn thân ( tiếng ồn từ 50 dB trở lên làm người dễ bị kích thích, mất ngủ, đau đầu, tăng huyết áp, mất thăng bằng, gây hội chứng tiền đình, rối loạn tiêu hóa... Ngoài ra nó còn làm gián đoạn chức năng tự động của hệ thần kinh, phối hợp các cử động không nhịp nhàng làm cho năng suất của con người giảm). Nhầm lẫn của người công nhân khi chịu tiếng ồn: Mức ồn (dB(A)) Tác động lên con người 0 Ngưỡng nghe 30-35 Không ảnh hưởng đến giấc ngủ 40 ảnh hưởng đến giấc ngủ 50 Phá rối giấc ngủ 65 Bắt đầu ảnh hưởng đến tâm sinh lý của con người 85 Bắt đầu ảnh hưởng xấu đến tai khi iếp xúc lâu dài 100 Bắt đầu làm thay đổi nhịp đập của tim 110 Kích thích mạnh màng nhĩ 120 Ngưỡng đau 130-135 Gây bệnh thần kinh, nôn mửa, làm yếu xúc giác, cơ bắp 140 Đau nhói tai, gây bệnh mất trí 145 Giói hạn cực đại mà con người chịu đựng được 150 Nghe lâu sẽ bị thủng màng nhĩ 160 Nghe lâu sẽ bị ngy hiểm 190 Nghe trong thời gian ngắn đã bị nguy hiểm. 8. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí: a. Đối với sức khỏe con người: Tác dụng của các chất ô nhiễm xảy ra theo con đường trực tiếp và gián tiếp. Đối với các chất ô nhiễm môi trường không khí tác động của chúng thường bằng con đường trực tiếp, tức là theo không khí xâm nhập vào cơ thể qua con đường hô hấp. Đặc trưng tác động của các chất này (đối với cơ thể con người) là thời gian tác động (tiếp xúc), độ độc và nồng độ của chúng. Có thể chia làm 2 loại: cấp tính và mãn tính. Tác động cấp tính biểu thị sự nguy hiểm tức thời trong thời gian ngắn, chịu tác động của chất ô nhiễm ở nồng độ
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
cao. Tác động mãn tính chỉ biểu hiện rõ rệt sau khi chịu tác động ở nồng độ thấp. Tác động mãn tính rất khó nhận biết do đó nó ít được chú ý. Bảng tác động của các nhân tố chính gây ô nhiễm môi trường không khí đối với sức khỏe con người:
Tác nhân gây ô nhiễm Chất dạng hạt
nguồn Công nghiệp, giao thông
Sulfua ôxit
Nhà máy nhiệt điện và một số ngành công nghiệp khác
Nitơ ôxit
Giao thông, công nghiệp
Cacbon mônô ôxit
Giao thông, công nghiệp
Ôzôn
Được hình thành trong khí quyển, gây ô nhiễm không khí thứ cấp
Tác động Gia tăng bệnh hô hấp, tiếp xúc nhiều có thể mắc bệnh kinh niên như viêm phổi mãn tính. Kích tích đường hô hấp, các tác động như các chất dạng hạt. Kích thích hô hấp, làm trầm trọng các đều kiện hô hấp như bệnh hen và viêm phổi mãn tính. Làm giảm khả năng vận chuyển O2 trong máu, đau đầu, mỏi mệt nếu ở mức độ thấp, nếu ở mức độ cao có thể bị tâm thần và chết. Tác động đến mắt, hệ thống hô hấp, gây khó chịu nồng ngực, ung thư da, bệnh hen và viêm phổi mãn tính.
Các loại hóa chất như: benzen, xylene, phenol..., các khí hữu cơ đã và đang gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người như: gây nhức đầu, chóng mặt, tim đập nhanh, viêm da, tổn thương cho mắt, rối loạn các chức năng hô hấp, tiêu hóa. Một số chất có khả năng gây ung thư như benzen...Trong một hội nghị mới đây về chuyên đề bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính - COPD, các nhà chuyên môn cũng đã đưa ra một số yếu tố, nguyên nhân gây nên bệnh COPD, trong đó có nguyên nhân là do ô nhiễm không khí, môi trường ngoài đường, các hạt từ khói xe ở các đô thị lớn. Không những gây bệnh COPD, các nhà chuyên môn cũng ghi nhận, tình trạng ô nhiễm không khí ngoài đường làm suy giảm chức năng hô hấp, có hại cho người đã mắc bệnh tim, phổi. Các nghiên cứu khoa học đã cảnh báo chất gây ô nhiễm từ khí thải xe cơ giới xâm nhập vào phổi và thậm chí vào máu con người, có thể gây ra các vấn đề về mắt và hệ thống hô hấp.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Những tác động lâu dài của khí thải xe cơ giới có thể dẫn tới các bệnh như vô sinh, tim, thận và ung thư phổi... Theo WHO, sự ô nhiễm không khí đã làm chết hai triệu người mỗi năm, với hơn một nửa tại các nước đang phát triển. Nếu giảm được những hạt khói bụi vô cùng nhỏ tạo ra bởi sự đốt cháy nhiên liệu, than đá…sẽ làm giảm 15% số người chết. Việc làm này cũng làm giảm các chứng bệnh truyền nhiễm hô hấp, bệnh ung thư phổi và đau tim. Cũng theo WHO, chỉ riêng việc giảm được hàm lượng chất ô nhiễm có tên gọi là PM10 thôi sẽ cứu sống được ít nhất là 300 ngàn nhân mạng mỗi năm. Ghi nhận tại nhiều thành phố, lượng chất này trung bình hàng năm vượt quá 70 microgram/mét khối, mà theo bảng chỉ dẫn mới, con số này phải dưới 20 microgram thì sức khỏe người dân mới được đảm bảo, và quan trọng hơn cả là giảm 15% tỷ lệ tử vong vì ô nhiễm không khí. b. Đối với động vật: chịu sự tác động có hại của không khí bị ô nhiễm. Các thí ngiệm khác nhau về thời gian hít thở không khí với nồng độ SO2 trong khoảng 10- 100 mg/ m3 đã phát hiện sự thay đổi về trao đổi cacbon, giảm lượng vitamin B, C trong máu động vật, thay đổi hàm lượng hồng cầu và hoạt tính thực bào của bạch cầu thay đổi hoạt động của hệ thần kinh cao cấp. Ở nồng độ 100- 1000 mg/ m 3 , khí SO2 gây tử vong rất nhanh đối với động vật do tác dụng độc làm tổn thương cơ quan hô hấp, thay đổi thành phậnh của máu, tăng khả năng nhiễm khuẩn, phá hủy sự trao đổi chất. Có trường hợp một lượng lớn động vật hoang dã, chim, côn trùng do các chất độc trong không khí như asen, Hg, Pb, H2S, các hợp chất Florua. Ở mức độ nhẹ hơn dưới tác dụng trực tiếp qua đường hô hấp và gián tiếp qua đường tiêu hóa khối lượng thịt, sữa giảm, gia súc bị mắc bệnh. c. Đối với thực vật: Cần phân biệt tác dụng trực tiếp và gián tiếp. Các chất CO, hợp chất S, các CH, F. Cl, O3 tác dụng trực tiếp đến cơ thể thực vật, khống chế hoạt động chức năng của chúng, biến đổi nhanh chóng quá trình phát triển hay hủy diệt một phần hay toàn bộ. Tác dụng gián tiếp là ảnh hưởng của chất ô nhiễm đối với các yếu tố quan trọng của thực vật như bức xạ mặt trời, thổ nhưỡng, nước. Điều này phá hủy điều kiện sống bình thường của sinh vật, gây chết sinh vật. d. Đối với các loại vật liệu: Chất ăn mòn kim loại nhiều nhất là SO2. Nó ăn mòn gián tiếp hợp kim cứng như thép ở nồng độ trung bình 0,002 ppm. Ở nông độ 0,009- 1 ppm SO2 có tác dụng đối với vải sơn, tranh ảnh và công trình xây dựng. Giấy cũng đổi màu do SO2 trở nên giòn và dễ rác. Sương mù H2SO4 làm hư hỏng và làm giảm giá trị các vật liệu xây dựng như đá cẩm thạch và đá vôi. Nghiên cứu mặt đá cẩm thạch tại các tòa nhà thuộc nhiều thành phố đã chứng minh vật liệu ốp này không bền với SO2 (ôxi hóa thành H2SO4). Quá trình thoái hóa cẩm thạch thành đá thạch cao đồng thời với sự tăng thể tích 10-15 % làm cho các phiến đá cong ra phía ngoài vài cm và gây nứt. một số tượng đài và công trình xây dựng bằng đá cẩm thạch rất có giá trị bị thiệt hại trong vòng 30 năm do kết quả của SO2 có trong không khí. NOx gây thiệt hại đối với các loại bông tơ nhân tạo ở nông độ 0,6-2 ppm trong vòng 2-3 tháng. Khi có hơi ẩm các hạt nitrat (từ HNO3) được hấp thụ làm biến chất hợp kim đồngniken, gây cứng, giòn cao su. Bụi gây bẩn quần áo, nhà cửa và các vật dụng, có tác dụng tăng cường han gỉ kim loại đặc biệt là bụi than, bụi ximăng có chứa SO2.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
e. Đối với môi trường: Đối với khí hậu địa phương, đô thị và khu công nghiệp: Ô nhiễm không khí tác động đến khí hậu với qui mô lớn, đặc biệt là khí hậu địa phương như đô thị và các khu công nghiệp. Nó tạo ra các ốc đảo nhiệt ,gây ra hiện tượng sương mù quyện khói, sương mù quyện khói quang hóa. Vấn đề 1:1 Ốc đảo nhịêt: Ốc đảo nhiệt được biết đến như hiện tượng hiệu ứng nhà kính trong khí quyển đô thị hay khu công nghiệp. Các đường phố, nhà cửa, sân bãi tích nhiệt từ nguồn năng lượng Mặt Trời hay từ các nguồn phát thải khác trong khi lượng nhiệt phát tán vào tronh khí quyển không đáng kể. Hậu quả là vùng đô thị nóng lên so với vùng nông thôn kế cận. Bề mặt đô thị do hiện tượng này nhiệt độ có thể tăng thêm 10 oC, độ ẩm giảm 10 %,vận tốc gió giảm 25%, bức xạ Mặt Trời giảm 25% (trong thời gian ô nhiễm nặng tỉ lệ này có thể đát tới 30%), mưa tăng 10%, tần suất xuất hiện sương mù tăng 100%. Thêm vào đó nồng độ các chất khí nhà kính ở bên trên các đô thị có thể làm tăng thêm lượng nhiệt trong không khí. Ốc đảo nhiệt tác động trực tiếp đến khí hậu toàn cầu. Nó làm tăng nhiệt độ trung bình của toàn cầu phá vỡ sự cân bằng khí hậu và sinh thái. Vấn đề 2:Sương mù quyện khói Thuật ngữ sương mù quyện khói xuất hiện khoảng 50 năm trở lại đây. Lớp sương mù quyện khói dày đặc thường xuyên trong khí quyển được tạo thành tại các đô thị có công nghiệp phát triển có liên quan đến độ bụi lớn của không khí khi độ ẩm của nó tương đối cao. Nói cách khác sương mù quyền khói xuất hiện do kết quả của sự ngưng tụ hơi nước, từ sự chuyển hóa hơi nước thành dạng lỏng bám trên bề mặt các hạt- gọi là “nhân “ ngưng tụ. Các nhân này có thể là các phân tử rắn bất kì phân bố trong không khí, thường nhất là các hạt than dạng bụi nhỏ\ gọi là mồ hóng. Các phân tử rắn, đặc biệt là các hạt than phân bố trong không khí có khả năng bức xạ nhiệt, do đó chúng tự làm lạnh đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ không khí xung quanh, chất ẩm bám vào chúng cả khi môi trường không bão hòa hơi nước. Độ ổn định của sương mù quyện khói trong nhiều ngày tại các thành phố và khu công nghiệp được tạo ra do điều kiện khí tượng nhất định, đó là thời tiết gió tản (gió xoáy hay gió lốc ngược) với áp suất khí quyển cao, bức xạ bề mặt lớn, dòng không khí hướng lên trên dòng không khí gió lốc ngược trở lại. Los Angeles là một trong những thành phố sương mù đặc trưng.Tại đây sương mù quyện khói được phát hiện 200 ngày trong năm. Trong không khí những ngày có sương mù phát hiện hơn 50 tạp chất có hại. Các điều kiện khí hậu và khí tượng của Los Angeles tạo điều kiện hình thành sương mù quyện khói trong thời gian lâu và ngăn cản nó khuếch tán ( do hiện tượng nghịnh đảo nhiệt). Vấn đề 3Sương mù quyện khói quang hóa: Dưới tác dụng của ánh sáng Mặt Trời, mỗi chất như NOx, CH, O2 tham gia phản ứng quang hóa với chất kia và có thể biến đổi thành những chất ô nhiễm thứ cấp có hại trong khí quyển. Sản phẩm của phản ứng quang hóa là O3, NO, NO2, H2O2, các peroxit hữu cơ- đều là những chất ôxi hóa mạnh. Điều kiện để tạo thành sương mù quyện khói quang hóa là sự ứ đọng không khí , ánh Mặt Trời nhiều, nồng độ bụi, mồ hóng, SO2, CO2, NOx, CH cao- thường xảy ra vào ban đêm, hay khi có mây phủ (sương mù). Các thành phố công nghiệp lớn có phương tiện vận tải ô
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
tô được tăng cường và có nhiều nguồn phát thải cố định sử dụng than với cường độ cao như Los Angeles, Tokyo là những nơi lý tưởng xảy ra hịên tượng này. Các chất có trong hiện tượng sương mù quang hóa đều có tác dụng hủy diệt sinh vật sống.
Vấn đề 4:Hiện tượng tuyết đen:
Trong chiến tranh vùng vịnh 1991, hàng ngàn tấn khói và bụi phát thải do cháy hàng trăm giếng dầu. Một phần các ô nhiễm này được gió tải đi ,cuối cùng cũng lắng đọng trên lớp phủ nhẵn bên ngoài của dãy Himalaya. Hàng trăm mẫu Anh của dãy núi này bị che phủ bởi lớp thảm đen của khói và bồ hóng- gọi là “tuyết đen”. Nó không những làm mất đi vẻ đẹp của Himakaya mà còn làm tan nhiều tuyết do bề mặt đen hấp thụ bức xạ mặt trời, ảnh hưởng đến hệ động thực vật toàn châu Á. Đối với toàn cầu: Vấn đề 1: Lắng đọng axít: (acid deposition) Lắng đọng axít hiện đang là một trong những vấn đề nhiễm bẩn môi trường quan trọng nhất không chỉ vì mức dộ ảnh hưởng mạnh mẽ tới cuộc sống của con người và các hệ sinh thái mà còn vì qui mô tác động của chúng dã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia. Thuật ngữ “ lắng đọng axít” bao hàm cả 2 hình thức: Lắng đọng khô (dry deposition) bao gồm các khí (gases) , hạt bụi (particulate)và sol khí (aerosol) có tính axit. Trong khí quyển các tạp nhiễm này tồn tại dưới dạng các sol khí, đây là những hạt bụi dạng rắn, lỏng hoặc khí có kích thước hạt đủ nhỏ để có thể lan truyền với khoảng cách rất xa. Lắng đọng ướt (wet deposition) thể hiện ở những dạng như mưa, tuyết, sưong mù, hơi nước có tính axit. Nước mưa có tính axit được gọi là mưa axit. Theo định nghĩa của Uy Ban Kinh Tế Châu Âu (ECE) thì mưa (thể lỏng và thẻ rắn ) có chứa các axit H 2SO4, và HNO3 với pH ≤5,5 là mưa axit. Tuy vậy, qui định về giá trị giợi hạn của pH ứng với mưa axit ở các nước khác nhau có sự khác nhau, ở Mỹ pH ≤5.0; ở các nước Ấn Độ, Inđônêsia, Hàn Quốc, Thái Lan < 5,6. Nhưng qui định đối với tính chất nước mưa: pH Tính chất <4,0 Mang tính axit nặng 4.0-4,9 Mang tính axit 4,9-5,5 Mang tính axit nhẹ 5.6 Trung tính 5,6-6,0 Mang tính kiềm nhẹ 6,0-7,0 Mang tính kiềm >7,0 Mang tính kiềm cao Lắng đọng axit xuất hiên axit khi có một lượng lớn SO 2, NOx được phát thải do đốt các nhiên liệu hóa thạch. Nó được xuất hiện từ 2 nguồn chính: - Nguồn điểm: đốt than đá ở các nhà máy nhiệt điện; các nhà máy đuc quặng và công nghiệp chưng cất; các nồi hơi công nghiệp. Nguồn điểm phát thải hầu hết lượng SO 2 và chiếm khoảng 35% lượng NOx do con người tạo ra. Các nhà máy có ống khói cao trên 300 mét có thể đưa vào khí quyển những lượng khí thải lớn và trong những điều kiện thuận lợi về gió lượng khí thải này được đưa đi xa hàng nghìn cây số trước khi gây tai họa về lắng đọng axit cho các quốc gia lân cận. TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
- Nguồn diện: Chủ yếu là giao thông đường bộ do xe có đông cơ gây ra. Chúng phát thải khoảng 30-35% lượng NOx ở các nước phát triển và nhiều chất hữu cơ bay hơi ( VOCs) tạo ra ôzon mặt đất. Ngoài ra một lượng lớn sol khí sunfat có nguồn gốc từ biển, đó là các quá trình ôxi hóa các hợp chất dimetylsunfit (CH3SCH3) . Hiện tượng mưa axit đã được công luận chú ý từ những năm 60 của thế kỉ 20. Trước hết, hiện tượng lắng đọng axita thường xảy ra ở những khu vực có mức độ công nghiệp cao như Châu Âu, Bắc Mỹ. Tuy nhiên, nó cũng có mối quan hệ chặt chẽ với trình độ phát triển sản xuất (giữa công nghệ sạch và không sạch). Hiện nay ở châu Á- Trung Quốc (đặc biệt là các tỉnh phía Nam ) và nhật Bản cũng là những nước có lượng phát thải SO2, NOx đáng kể. Lắng đọng axit đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Theo thời gian đất và nước mặt dần dần bị axit hóa làm cho hàm lượng nhôm linh động Al3+ và Mn2+ tăng nhanh gây độc hại cho cây trồng và nhiều sinh vật nước ngọt. Ở Bắc Mỹ sương mù axit làm chết nhiều cây Vân Sam đỏ lá kim và thiệt hại về lá còn tăng lên do có sự xuất hiện ôzôn. Ở Đức cho thấy tuy mức suy giảm của rừng có dấu hiệu giảm nhưng năm 1989 vẫn còn khoảng ½ số cây bị thiệt hại về rụng lá. Ở nhiều nước thuộc Trung Âu và các nước vùng Bantic, mức suy giảm rừng rất nghiêm trọng. Ở Balan hơn 75% các cây đã bị ảnh hưởng và mức thiệt hại tăng thêm 10% giữa các năm 1988 và 1989. Một nghiên cứu năm 1990 đã đánh giá thiệt hại đối với rừng châu Âu vào khoảng 30 tỷ $/ năm. Ở Nauy hiện tượng axit hóa các sông có cá hồi đã làm giảm nửa sản lượng cá năm 1978 và phần còn lại bị giảm 40% sau 5 năm. Ngoài việc gây thiệt hại cho các hệ sinh thái, mưa axit còn hủy hoại vật liệu và kim loại trong các công trình xây dựng, đặc biệt ở châu Âu nhiều di sản văn hóa nghệ thuật đã bị phá hủy. Các sol khí axit cũng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe do chúng tác động lên cơ quan hô hấp gây ra bệnh hen và viêm cuống phổi. Đối với khu vực châu Á, tần số mưa axit cũng tăng lên nhanh chóng. Sự lắng đọng axit đặc biệt đã xuất hiện ở trung Quốc, Đông Bắc Ấn Độ, Thái Lan, Hàn Quốc. Ở Việt Nam baó cáo môi trường năm 1994 của bộ KHCN và MT trình Quốc hội cho thấy có hiện tượng lắng đọng axit cục bộ: có trận mưa pH =4,37; pH= 4,58. Không những thế mưa axit còn là vấn đề sinh thái toàn cầu, vì axit lan tỏa trong phạm vi rộng, khoảng cách dài và đáng lo ngại hơn khi trải qua cuộc hành trình trong khí quyển nó có thể biến đổi vật lý và hóa học tạo thành những sản phẩm nguy hiểm hơn. Vấn đề 2:2 Hiệu ứng nhà kính (green house effect). KHÁI NIỆM: Bình thường Trái Đất phải tỏa ra một lượng năng lượng vào vũ trụ ngang bằng số năng lượng mà nó hấp thụ được từ Mặt Trời. Năng lượng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất dưới dạng sóng ngắn. Một phần năng lượng được bề mặt Trái Đất và khí quyển bức xạ trở lại vũ trụ dưới dạng sóng dài- tia hồng ngoại. một phần bức xạ do Trái Đất phát ra được hấp thụ bởi hơi nước, CO2 và các khí khác được gọi là khí nhà kính sưởi ấm Trái Đất. Tuy nhiên do nồng độ các chất khí nhà kính đang tăng lên nhanh chóng làm giảm khả năng tỏa nhiệt của Trái Đất (khoảng 2%) có nghĩa là Trái Đất phải giữ lại lượng năng lượng tương đương 3 triệu tấn dầu đốt trong mỗi phút. TÁC ĐỘNG CỦA HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH: (ảnh hưởng gián tiếp thông qua việc gia tăng nhiệt độ Trái Đất)
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
-
Nhiệt độ Trái Đất tăng sẽ làm tan băng và dâng cao mực nước biển. Như vậy nhiều vùng sản xuất lương thực trù phú, các khu dân cư, các đồng bằng rộng lớn, nhiều đảo thấp sẽ bị nhấn chìm dưới đáy biển. - Sự nóng lên của Trái Đất sẽ làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật. Những loài thích nghi với điều kiện mới sẽ phát triển thuận lợi, trong khi những loài khác sẽ bị thu hẹp môi trường sống hoặc bị tiêu diệt. - Khí hậu Trái Đất bị biến đổi sâu sắc, các đới khí hậu có xu hướng di chuyển về 2 cực của Trái Đất. Toàn bộ điều kiện sống của tất cả các quốc gia bị xáo động. Hoạt động nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy hải sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng. - Nhiều loại bệnh tật mới đối với con người xuất hiện, dịch bệnh lan tràn, sức khỏe của con người bị suy giảm. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRÁI ĐẤT: Khí hậu Trái Đất thay đổi theo xu hướng nhiệt độ tăng dần lên. Nguyên nhân nhiệt độ Trái Đất tăng rất đa dạng, bao gồm các nguyên nhân nhân tạo (sử dụng năng lượng, hoạt động công nông nghiệp, phá rừng,.. ), nguyên nhân tự nhiên (gia tăng dòng nhiệt phát sinh từ lòng đất, thay đổi cường độ bức xạ môi trường thao chu kỳ, sự chuyển động của Trái Đất qua những vùng khác nhau trong ngân Hà,...). Khí hậu Trái Đất thường xuyên thay đổi trong quá trình lịch địa chất, cứ sau một chu kỳ nóng lên lại có một chu kỳ lạnh gọi là chu kỳ băng hà. Hiện nay chúng ta đang sống trong thời kỳ nóng lên của Trái Đất bắt đầu từ 1.000 năm trước. Các nguyên nhân tự nhiên có thể làm cho nhiệt độ khí quyển Trái Đất thay đổi mạnh mẽ trong các chu kỳ thời gian khác nhau. Tuy nhiên theo dõi sự thay đổi khí hậu Trái Đất cho thấy trong khoảng thời gian từ 1860 đến nay , có thể thấy một số những dị thường trong sự thay đổi nhiệt độ của khí quyển Trái Đất. Sau giai đoạn lạnh từ 1860 đến1900 là giai đoạn nóng lên +0,5 oC của khí quyển từ 1900 đến 1940. Từ 1940- 1970 là giai đoạn ổn định nhiệt độ. Từ đó đến nay khí quyển nóng lên. Tính từ năm 1860 đến 1992 khí quyển nóng lên khoảng 1 oC. nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi nhiệt độ Trái Đất kèm theo sự biến đổi khí hậu thời gian 1860- 1992 là sự gia tăng sử dụng nhiên liệu hóa thạch và sự suy thoái của các bể chứa khí CO2 của Trái Đất. Theo tính toán của nhóm liên quốc gia về sự biến đổi khí hậu (IPCC) thì: - Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên từ 0,3- 0,6 oC từ cuối thế kỉ thứ 10; 0,2-0,3 oC trong vòng 40 năm qua. Hai thời kì nóng lên đáng kể nhất là từ 1910 – 1940 và từ 1970 đến nay. - Kết quả phân tích số liệu 600 năm (1400- 2000) về nhiệt độ trung bình bán cầu bắc cho thấy các thập kỉ cuối thế kỉ 20 nóng lên một cách không bình thường. - Lượng mưa trung bình của các lúc địa toàn cầu tăng từ đầu thế kỉ đến nhưng năm 1960. Từ năm 1980 đến nay lượng mưa có xu hướng giảm. Như vậy nguyên nhân chủ yếu của sự biến đổi khí hậu toàn cầu là sự gia tăng một cách đáng kể lượng khí nhà kính vào khí quyển từ các hoạt động cả con người. Việc tăng lượng khí nhà kính sẽ làm tăng tác động của hiệu ứng nhà kính làm tăng nhiệt độ khí quyển Trái Đất từ đó làm thay đổi hang loạt những đặc trưng khí hậu khác. Trong các khí nhhà kính phát thải vào khí quyển (CO2, CH4, NOx. CFC,...) thì CO2 đóng vai trò quan trọng nhất và là thành phần chính của khí nhà kính. → Tóm lại các biểu hiện của sự biến đổi khí hậu Trái Đất bao gồm: - Sự nóng lên của khí quyển và Trái Đất nói chung.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
-
Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật sống trên Trái Đất. - Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập ứng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển. - Sự di chyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái Đất, dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các sinh vật, các hệ sinh thái và các hoạt động bình thường khác của con người. - Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác. - Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển, thổ nhưỡng quyển. Trước các nguy cơ của sự biến đổi khí hậu Trái Đất, các quốc gia trên thế giới đã thông qua công ước chung về thay đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc. Vấn đề 3: Thủng tầng O3 (ôzôn hole). Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng suy giảm (thủng) tầng ozon. Ôzôn là lớp khí nằm trong tầng bình lưu có độ dày không đổi, mặt cắt của nó có hình dạng giống mặt đất, cao ở xích đạo và thấp tại các cực. Trong thực tế O 3 luôn được hình thành và phá hủy do tác dụng qua lại của phản ứng quang hóa giúp đảm bảo sự cân bằng nồng độ O3 trong tự nhiên. Tuy nhiên sự cân bằng này đang bị đe dọa, người ta tính toán thấy rõ nồng độ O3 thưa dần do con người phát thải các chất ô nhiễm vào không khí. O3 hấp thụ bức xạ cực tím gây ra hiệu ứng nghịch nhiệt làm cho sự hòa trộn các chất theo chiều thẳng đứng diễn ra chậm chạp và bị hạn chế nhưng một số chất ô nhiễm vẫn đi được vào tầng bình lưu. Trong các chất đó có CFC, một chất hoàn toàn do con người tạo ra, tích lũy trong thời gian dài nhiều năm , làm thoát ra các gốc I, Cl, Br tự do, những gốc này phá hủy O3 trong tầng bình lưu và hậu quả là lớp O3 bị loãng. Những chỗ loang lổ của O3 do bị loãng được hiểu là “lỗ thủng O3”, mặc dầu không có lỗ thủng nào trong khí quyển. CFC là chất ô nhiễm chịu trách nhiệm chính cùng với NOx, hyđrocacbon (CH) là những chất chủ yếu gây thủng tầng O3. Sơ đồ mô tả tác động phân hủy các phân tử ôzôn của một số chất: NO2 + O NO + O2. NO + O3
NO2 + O2
NO2 + O3
NO3 + O2
NO3 + hγ
NO + O2
Và: CFCl3 + hγ
CFCl2 + Cl
CF2Cl2 +hγ
CF2Cl + Cl
Cl + O3
ClO+ O2
ClO + O3
Cl+ 2 O2
ClO + O3
ClO2 + O2
ClO2 + O3
ClO +2 O2.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Các quá trình trên liên tục diễn ra cho tới lúc hình thành các hợp chất HNO3, HCl và các loại axit khác theo nước mưa rơi xuống đất. Tình trạng suy thoái tầng O3 diễn ra mạnh mẽ ở nhiều nơi trên Trái Đất, đặc biệt là ở hai cực. Tại Nam Cực, kể từ khi phát hiện lỗ thủng tầng ôzôn từ năm 1985, theo số liệu của các cơ quan nghiên cứu quốc tế, kivhs thước lỗ thủng tầng ôzôn không ngừng tăng lên, đạt 27,2 triệu km2 vào ngày 19/9/1998 và 28,3 triệu km2 vào 3/9/200. Hiện nay theo NASA kích thước lỗ thủng đã ổn định nhưng nồng độ ôzôn trong lỗ thủng tiếp tục giảm. Tại bắc Cực từ 12/1999 đến 3/2000 nhiệt độ phần thấp khí quyển (10-20 km) ở Bắc Cực đã giảm 4-5 oC, nên quá trình phá hủy ôzôn gia tăng. Trong tháng 1 và 2 tổng lượng ôzôn suy giảm 10- 15% tại các vĩ độ cực, từ tang 2-3 giảm 20-25 % tại vùng cực tại Canada, 30% tại vùng nam Xibêri. Trên vùng châu Âu từ Tây Ban Nha đến Ukraina, sự suy giảm đạt 10-12%, trên vùng Bắc Mỹ sự suy giảm đạt 6-10%. Sự thiếu hụt tổng lượng ôzôn trong thời gian từ 2-3/2000 so với thời điểm năm 1976 khoảng 2.950 mega tấn, gấp đôi sự thiếu hụt vào các năm 1998 và 1999. Hậu quả của hiện tượng thủng tầng ôzôn là lớp O3 không còn làm tròn trách nhiệm của một tấm lá chắn bảo vệ mặt đất khỏi bức xạ UV-B, làm cho lượng bức xạ UV-B tăng lên, gây hậu quả xấu cho sức khoẻ của con người và các sinh vật sống trên mặt đất. Tác động của lỗ thủng tầng ôzôn: - Tác hại của sự suy giảm O3 ở tầng bình lưu đối với con người phụ thuộc chủ yếu vào phản ứng của cơ thể đối với các tia UV- B. Người ta cho rằng hơn 1 % O3 bị tổn thất làm tăng bức xạ UV lên Trái Đất 2 %, và do đó làm cho bệnh tật tăng 2 %. Tăng các bệnh về ung thư da như nhiễm hắc tố (melanin)- là bệnh ác tính có thể gây tử vong. Các dạng ung thư khác như làm tăng nền và vảy tế bào da. giảm 10 5 O3(ở tầng bình lưu) làm tăng 20-30 % bệnh ung thư da. Tăng tỉ mắc bệnh về mắt, đặc biệt là bệnh đục nhân mắt do các tia UV được thấu kính và giác mạc của mắt hấp thụ một cách dễ dàng.Hệ thống miễn dịch của con người bị phá hủy do cc4 tế bào trong da hỏngkhông sản xuất đủ melanin. Bức xạ UV làm hư hại tế bào ung thư da. - Cũng như con người, động vật và thực vật cũng bị hư hại cấu trúc gen do bức xạ UV. Một số sinh vật phù du có độ nhạy cao đối với tia UV, do đó chúng có thể chết. Điều này ảnh hưởng đến năng suất cá, động thực vật biển tức toàn bộ hệ sinh thái tronh nước. Sản lượng cây trồng, đặc biệt là chè, bắp cải, đậu tương giảm. Tác hại đối với thực vật là đọ lớn của lá giảm, chất lượng hạt kém, tăng độ nhạy đối với sâu bệnh và cỏ dại. Bức xạ UV làm thay đột biến chất diệp lục, làm bay hơi nước qua các lỗ thở gián tiếp làm giảm độ ẩm của đất. Bức xạ UV có thể làm hư hại cả vật liệu vô cơ. - Suy giảm O3 làm thay đổi cấu tạo quang phổ của bức xạ Mặt Trời . bức xạ UV tăng gây hoạt hóa hiệu ứng nhà kính làm ảnh hưởng đến cân bằng năng lượng và ức xạ toàn cầu. MỘT SỐ THẢM HỌA LIÊN QUAN NGUYÊN NHÂN DO SỰ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ: Thảm họa đầu thế kỉ 20 do ô nhiễm không khí xảy ra tại thung lũng sông Manse của bỉ. Từ 1-5/12/1930 xuất hiện sương mù dày đặc cùng mù khói SO2. Thảm họa này làm hang loạt người mắc bệnh và 60 người trong số đó bị tử vong. Trường hợp tương tự cũng xảy ra tại thị trâna Donora (Mỹ) 10/1948 tại độ cao 300 m đã hình thành nón nghịch nhiệt làm tất cả các chất phát thải không bay đi được ứ đọng lại trong không khí gần mặt đất . Kết quả trong 5 ngày 20 người tử vong, 6000 người mắc bệnh- là hậu quả của sương mù quyện khói quang hóa.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Gió xoáy tản (lốc ngược) được xác định tại Luân Đôn (Anh) trong 5-9/12/1952. Nhiệt độ không khí khoảng 1 oC, độ ẩm tương đối 80-90%, vận tốc gió 1,5 – 3 m/s. Trong 6 ngày sương mù treo trên thành phố gây tử vong 4000-5000 người – là nạn nhân của sương mù quang hóa. Tháng 12/1962 hiện tượng này lại tái diễn ở Luân Đôn. 9. Ô nhiễm không khí ở nước ta: Số thành phố bị ảnh hưởng ô nhiễm trong nước mỗi năm một tăng. Cho đến giờ những nơi bị đánh giá có mức ô nhiễm cao là Hải Phòng, Kon Tum, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh. Thành phố Hồ Chí Minh: Kết quả quan trắc thực hiện lần đầu tại thành phố Hồ Chí Minh năm 2005, nồng độ những chất độc hại như Benzen, SO2 và CO2 trong không khí cao hơn nhiều lần tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và Tổ chức Y tế Thế giới WHO. Kết quả thu được trong quý I/2007 của 6 trạm quan trắc độ ô nhiễm không khí tại TP.HCM do Chi cục Bảo vệ môi trường (Sở Tài nguyên & Môi trường TP.HCM) kết hợp với Viện Môi trường & Tài nguyên môi trường thực hiện thật đáng lo ngại: nồng độ bụi trong không khí tại các trạm này đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 1,4-3,3 lần; nồng độ chì trong không khí cũng tăng cao hơn so với năm 2006... Ô nhiễm không khí kéo theo bệnh tật liên quan đến ô nhiễm không khí cũng tăng cao. Tại các trạm quan trắc đặt tại vòng xoay Đinh Tiên Hoàng - Điện Biên Phủ và ngã tư An Sương, nồng độ chì đo được cao hơn cả mức tiêu chuẩn cho phép. Ngoài ra, các chất độc hại khác trong không khí như benzen, toulene... đo được đều tăng hơn so với trước. Đặc biệt là nồng độ benzen tăng vượt tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí theo tiêu chuẩn USEPA từ 4-8 lần. Mặc dù chưa có con số thống kê cụ thể về tác hại do ô nhiễm không khí, môi trường đến sức khỏe con người, tuy nhiên các bệnh lý liên quan đến ô nhiễm không khí ngày càng gia tăng, nhất là ở trẻ em là thực trạng rất đáng lo ngại. Số lượng trẻ đến khám, điều trị các bệnh đường hô hấp tại Bệnh viện Nhi đồng 1 (TP.HCM) đã cho thấy điều đó: Nhiễm khuẩn ở đường hô hấp từ gần 2.800 trường hợp năm 1996 tăng lên gần 3.800 trường hợp vào năm 2005; bệnh suyễn từ hơn 3.000 trường hợp năm 1996 tăng lên trên 11.000 trường hợp vào năm 2005; bệnh viêm tai giữa: từ chỉ 441 trường hợp năm 1996 tăng lên gần 2.000 trường hợp năm 2005... Các quận, huyện vùng ven như: Q.Tân Bình, H.Bình Chánh, H.Hóc Môn, Q.8, Q.11... là những địa bàn có tỷ lệ bệnh liên quan đến ô nhiễm không khí cao (trên mức 6%) trong tổng số các bệnh đường hô hấp ở trẻ em đến khám và điều trị tại Bệnh viện Nhi đồng 1. Tương tự, tại Bệnh viện Nhi đồng 2 (TP.HCM), lượng bệnh nhi mắc các bệnh lý đường hô hấp (như: viêm họng, viêm phế quản, viêm phổi, hen phế quản...) đến khám cũng ngày càng gia tăng - chiếm 40% - 50% số bệnh nhi nhập viện điều trị nội trú tại đây. Các bác sĩ cho rằng, tình trạng ô nhiễm không khí, môi trường không chỉ tác hại đến hệ hô hấp, mà còn gây ảnh hưởng lên sự phát triển của bào thai, làm chậm phát triển hệ thần kinh, trí não, tâm thần và vận động ở trẻ... Lý do nào không khí tại thành phố HCM bị ô nhiễm? Một trong những nguyên nhân chủ yếu là việc khí thải từ các cơ sở sản xuất không được xử lý đúng đắn. Đã khoảng chục năm nay lượng nhà máy sản xuất ngày càng được hình thành đông đảo. Theo đà phát triển của kinh tế, cả nước hiện có hàng chục ngàn nhà máy công nghiệp.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Từ công nghệ nặng như cán, luyện sắt thép đến nhẹ như tái chế dầu…, đa phần nhà máy chế xuất không thiết lập hệ thống xử lý nguyên liệu hoặc khí thải, hoặc chỉ làm qua loa, lấy lệ, chưa đáp ứng yêu cầu an toàn do nhà nước qui định. Khí thải được các lò sản xuất vô tư tuôn ra không gian hàng ngày. Khói, bụi độc tự do xông vào lá phổi của cư dân trong vùng. Ngoài ra, thành phố Hồ Chí Minh có hơn 2 triệu xe máy, 300 ngàn xe ô tô các loại với 1 số phương tiện vận tải khác ngày đêm thải ra môi trường không khí một số lượng lớn các chất ôxyt cacbon, hợp chất có chứa chì, hydrocacbon, ôxytnitơ,....Các chất khí này tác dụng với năng lượng ánh sáng mặt trời tạo nên những chất gây sương mù, kích thích mắt, gây hại cho cây cối. Động cơ các phương tiện giao thông còn sinh ra nhiều chất gây ung thư cho động vật, kể cả con người. Tại TP.HCM, lượng chì trong không khí đã tăng gấp đôi, từ 0,5μg/m3 lên đến trên 1μg/m3.
Diễn biến nồng độ của chì thay đổi giảm đáng kể vào tháng 82001 do Chính phủ ban hành luật sử dụng xăng không pha Chì, đến tháng 06-2005 theo kết quả quan trắc, nồng độ chì có xu hướng gia tăng. Điều này có thể giải thích do lượng xe tăng đáng kể và chất lượng của xăng không được bảo đảm. (Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường TP.HCM) Có hai nguyên nhân dẫn đến tình trạng này, một là do lượng xe máy tham gia lưu thông tăng nhanh, hai là do chất lượng xăng không bảo đảm, hay nói một cách khác, đã có một lượng xăng pha chì đáng kể được bán trong thời gian gần đây. Ngoài ra ô nhiễm tiếng ồn cũng là một vấn đề tại thành phố Hồ Chí Minh. Qua khảo sát tiếng ồn giao thông tại 119 địa điểm khác nhau cho thấy mức tiếng ồn dao động từ 76-84 dB, ồn nhất là giờ cao điểm và tập trung ở những quận có lưu lượng giao thông lớn như quận 5, 6, Tân Bình, Phú Nhuận,..Tại các bệnh viện mức tiếng ồn cũng lên đến 71-75 dB vào buổi sáng, và buổi chiều, là 66-70 dB vào ban đêm (quá giới hạn cho phép). Hà Nội:
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
Theo đánh giá của giới chuyên môn, hiện nay, không chỉ có lượng khí thải lớn từ các phương tiện giao thông đang xâm hại nghiêm trọng đến không khí Hà Nội, mà còn có cả bụi. Ô nhiễm bụi tại Hà Nội đã gấp ba lần tiêu chuẩn cho phép. Thống kê chưa đầy đủ của Sở TN&MT Hà Nội cho biết, mỗi năm, thành phố tiếp nhận khoảng 80.000 tấn bụi khói, 9.000 tấn khí SO2, 46.000 tấn khí CO từ hơn 400 cơ sở công nghiệp. Đó là chưa kể khói của hơn 100 ngàn ôtô và trên 1 triệu xe máy. Tình trạng ô nhiễm không khí ngày càng nặng, đã khiến người dân sinh sống ở Hà Nội ngày càng có nhiều người bị bệnh về đường hô hấp. Theo kết quả khảo sát, chỉ riêng ở khu vực nội thành, với dân số khoảng 1,4 triệu người, nhưng mỗi năm có 626 người chết và 1547 người bị bệnh hô hấp do nồng độ TSP trong không khí ngoài trời vượt quá TCVN 159,4mg/m3. Trung tâm Y tế môi trường lao động Bộ Công nghiệp hàng năm tiến hành điều tra tình hình ô nhiễm tiếng ồn tại các cơ sở sản xuất thuộc Bộ Công nghiệp, để thấy được thực trạng ô nhiễm và đề xuất các giải pháp xử lý, hạn chế tác hại của ô nhiễm do tiếng ồn gây ra đối với người lao động. Riêng với tiếng ồn: Qua kết quả kiểm tra 9 tháng đầu năm 2004 tại 107 đơn vị thuộc Bộ Công nghiệp (theo bảng dưới đây) ta thấy, tình hình ô nhiễm tiếng ồn tại các vị trí sản xuất của công nhân, ở các đơn vị đã được kiểm tra là rất lớn 43,3% mẫu đo không đạt tiêu chuẩn cho phép, tập trung ở nhiều ngành sản xuất: Thuốc lá, sữa, rượu bia, thép, máy và thiết bị công nghiệp... Thời gian tiếp xúc dài với môi trường tiếng ồn cao sẽ có nguy cơ dẫn đến tình trạng suy giảm thính lực, có tính không hồi phục (bệnh điếc nghề nghiệp). ( báo tiếp tệi 3/3/05.) Một nghiên cứu mới đây về thực trạng bệnh tật của nhân dân nội thành Hà Nội có liên quan đến ô nhiễm không khí (do Sở Y tế Hà Nội phối hợp với Học viện Quân Y và trường Đại học Y Hà Nội thực hiện) đã chọn 5 điểm - đại diện cho khu vực ít bị ô nhiễm nhất (khu Tây Hồ) và các khu ô nhiễm do công nghiệp (Khu công nghiệp Thượng Đình), do dịch vụ thương mại (chợ Đồng Xuân), do sinh hoạt (Khu tập thể Kim Liên), và do giao thông (đường PhápVân). Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ bụi lơ lửng chung cả 2 mùa của Hà Nội cao hơn tiêu chuẩn cho phép (TCCP) 2,5 lần, đặc biệt mùa lạnh cao gấp 2,9 lần, 100% các điểm nghiên cứu đều bị ô nhiễm bởi bụi lơ lửng. Khu vực Pháp Vân - điểm đại diện cho khu vực ô nhiễm do giao thông - có nồng độ bụi cao nhất: gấp 4,1 lần TCCP, gấp 4,5 lần khu Tây Hồ, gấp 1,8 lần khu dân cư Kim Liên, gấp 1,5 lần khu thương mại Đồng Xuân và 1,2 lần Khu công nghiệp Thượng Đình. Pháp Vân tiếp tục dẫn đầu về nồng độ bụi mịn (68,6% PM10 và 65,8% PM2,5), nồng độ bụi chì (0,00047mg/m3), nồng độ bụi asen (0,0027mg/m3). Về nồng độ hơi khí độc, Pháp Vân cũng đoạt “ngôi Quán quân” về nồng độ khí CO (7,07mg/m3), khí NO2 (0,26mg/m3) và “ngôi Á quân” về nồng độ khí CO2 (1.022mg/m3) và đứng thứ 3 về nồng độ khí SO 2 (0,24mg/m3). Cũng theo nghiên cứu này, tỉ lệ số hộ gia đình có người mắc bệnh có liên quan đến ô nhiễm không khí là 72,6%. Trong đó bệnh tai mũi họng chiếm 21,4% , viêm mũi dị ứng: 10,7% , hen phế quản: 9,9%, cảm cúm: 8,9%, viêm phổi, viêm phế quản: 8,3%, các bệnh da và mắt: 3-5%. Còn theo một nghiên cứu khác về các bệnh liên quan đến không khí tại Hà Nội, các bệnh này đã làm thiệt hại không nhỏ đến tiền bạc, thời gian và tâm lý của người dân. Kết quả nghiên cứu này cho thấy, chi phí khám chữa bệnh bình quân theo hộ gia đình năm qua là
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.
KHÔNG KHÍ VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. NHÓM 2.
1,2 – 2,2 triệu đồng, số lần nghỉ ốm do các bệnh này trung bình 1,2 – 2,4 lần/người/năm, số ngày nghỉ ốm của một người bệnh dao động từ 8-16 ngày. Thành phố Đà Nẵng: Thành phố Đà Nẵng trước đây được du khách biết đến là một thành phố biển có không khí trong lành, những hàng cây xanh mát. Thế nhưng hiện nay, tốc độ đô thị hoá đang làm cho lá phổi xanh của thành phố ngày càng nhỏ dần. Mật độ cây xanh đô thị của thành phố mặc dù đạt mức 2m2/người nhưng chủ yếu phần lớn số cây xanh này là từ các khu rừng phòng hộ, đặc dụng. Số lượng cây xanh trong thành phố ngày càng thưa dần, một phần nguyên nhân cũng do thành phố phải hứng chịu nhiều đợt bão lớn trong những năm gần đây. Hiện nay, vấn đề ô nhiễm không khí đang thực sự là nỗi lo lớn đến sức khoẻ của người dân, đặc biệt là khu vực dân cư sinh sống gần các khu công nghiệp Hòa Khánh và Liên Chiểu. Theo báo cáo đánh giá tác động môi trường của Chi cục Bảo vệ môi trường khu vực miền Trung -Tây Nguyên, không khí tại các khu công nghiệp của Đà Nẵng có nồng độ bụi 0,564mg/l, gấp gần 2 lần; nồng độ chì Pb 0,053mg/l, gấp gần 11 lần; tại trung tâm đô thị nồng độ bụi lên đến 0,42 mg/l, gấp 1,4 lần, nồng độ chì trong không khí (Pb) đang ở ngưỡng giới hạn 0,005mg/l. Kết quả đo đạc của Sở TN-MT Đà Nẵng tại 9 lò nấu luyện phôi thép trong khu công nghiệp Hòa Khánh cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm vượt tiêu chuẩn rất nhiều lần so với quy định của Bộ Y tế về nồng độ giới hạn cho phép các chất độc hại trong không khí ở cơ sở sản xuất. Trong đó, khí CO vượt 67 - 100 lần, NOx vượt 2 - 6 lần, đặc biệt là hơi chì vượt 40 đến... 65.500 lần! Kết quả phân tích các thông số bụi kim loại khác cũng rất cao: kẽm 7,91mg/m3, đồng 0,03mg/m3, sắt 0,05mg/m3... Khí thải của hầu hết các lò luyện thép đều không được xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường nên nồng độ các chất ô nhiễm đều vượt tiêu chuẩn nhiều lần, đặc biệt là kim loại nặng. (Điển hình là trường hợp Nhà máy thép Đà Nẵng đã từng bị thành phố yêu cầu ngưng hoạt động do gây ô nhiễm khói và bụi. Về sau, nhà máy được phép hoạt động trở lại với những cam kết về đảm bảo môi trường, nhưng đâu vẫn hoàn đấy bởi vì doanh nghiệp vẫn không đủ tiền để đầu tư công nghệ xử lý môi trường.). Các giải pháp để thực hiện xử lý ô nhiễm các các cơ sở này là rất tốn kém và hiệu quả thấp. Ngoài ra, các lò này đều có công suất nhỏ, từ 750kg - 1,5 tấn thép/mẻ, bố trí xa nhau nên rất khó thu gom tập trung khí thải. Hiện tình trạng ô nhiễm môi trường không khí của các lò luyện thép trong khu công nghiệp Hoà Khánh đã ảnh hưởng khá nặng đến dân cư và các cơ sở công nghiệp chung quanh.
TS. TRƯƠNG THANH CẢNH.