Nhiệt độ không khí thay đổi tùy thuộc vào cường độ bức xạ của mặt trời, ngày dài hay ngắn, độ trong suốt của bầu khí quyển, vào vị trí địa lý của từng địa phương, và vào thành phần cấu t
Trang 150 đến - 600C Trong tầng đối lưu hơi nước bốc lên từ mặt đất và trong những điều kiện xác định có thể ngưng kết thành những giọt nước rất nhỏ, tạo thành sương mù, mây, mưa, tuyết hoặc mưa đá Hiện tương “Hiệu ứng nhà kính” là hiện tượng vốn có, cần thiết với
sự sống trên trái đất nhờ có trong tầng này nhiều Khí nhà kính Nhưng ngày nay nói đến
Trang 2- Lớp trên (lạnh) từ 60 - 80km, ở đây nhiệt độ lại giảm đi rất nhanh theo độ cao
Không khí ở tầng bình lưu chỉ chuyển động theo chiều ngang và tốc độ chuyển động lớn (đến 100m/s)
1.3 Tầng điện ly
Trang 3
Là vùng không khí loãng nằm trên tầng bình lưu Tầng điện ly chủ yếu là các ion từ các nguyên tử khí Tầng này có ý nghĩa lớn trong kỹ thuật vô tuyến viễn thông
Ngoài tầng điện ly là hai vành đai phóng xạ
2 Hoá học bình thường của khí quyển
O2: Dưỡng khí cần thiết cho các quá trình oxy hóa, cho các hoạt động sống của sinh vật Giới động vật tiêu thụ rất nhiều O2, nhưng được bù lại bởi giới thực vật, cho nên, nói chung nồng độ O2 trong không khí ngoài trời luôn ổn định Chỉ có những nơi kín, kém thông thoáng, nồng độ O2 mới giảm, và thường kèm theo tăng CO2 Lên trên cao, không khí loãng dần nên lượng O2 tuyệt đối cũng giảm Vi dụ, ở độ cao 3 000 m , nồng độ O2còn 15%; 5000 m , nồng độ O2 còn 11%
CO2: Thán khí có nguồn gốc từ khí thở ra của giới động vật, từ sự đốt cháy các loại nhiên liệu, quá trình phân giải thối rửa các chất hữu cơ, bốc lên từ trong lòng đất (từ hầm
mỏ, núi lửa, suối khoáng), Và được tiêu thụ bởi giới thực vật Đại dương có vai trò quan trọng trong việc điều hòa nồng độ CO2 trong không khí Khi CO2 trong không khí tăng, chúng sẽ hòa vào nước biển; khi CO2 trong không khí giảm, nước biển sẽ nhả CO2 vào không khí theo phản ứng thuận nghich: CO2 + H2O H2CO3
Những nơi kín, kém thông thoáng (như dưới các giếng sâu, trong các hầm mỏ, những nơi vừa mới nổ mìn) nồng độ CO2 có thể tăng cao gây nguy hiểm cho con người
Tại nơi cư ngụ của con người, nhất là khi tập trung đông người trong một không gian hẹp, kém thông thoáng, nồng độ CO2 có thể tănglên; con người ngoài thải ra CO2, còn thải ra các loại hơi khí độc khác, chính các loại hơi khí đi kèm này gây nên sự khó
Trang 4
chiu và có thể gây độc cho con ngưòi Cho nên người ta dùng mức CO2 (1%0 ) trong không khí để làm chỉ điểm vệ sinh cho những nơi cư trú của con người, mặc dù ở nồng
độ CO2 1p 1 000 đó hoàn toàn chưa ảnh hưởng tới sức khỏe con người
Các thành phần của không khí cùng với các yếu tố của khí tượng là những tác nhân quan trọng của hòan cảnh bên ngòai ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp lên cơ thể con người
Con người sống và làm việc trong môi trường không khí; khi làm một công việc bình thường người ta phải hít một lượng không khí gấp 2 - 3 lần so với lúc nghỉ ngơi Thể tích hít vào trung bình của một người là 1 -1,5m3/1giờ; 20 - 30m3/24 giờ; trong một năm
là 7.200 - 10.800m3
Không khí ngòai trời là một hỗn hợp của nhiều lọai khí như N2, O2, CO2 và các khí hiếm như Acgon, Néon, Xénon, Heli (với một tỷ lệ rất nhỏ); ngòai ra còn có hơi nước, bụi và vi sinh vật, và cả các hợp chất không vững bền như O3, CO, NH3, NO2 Tỷ
lệ O2, N2, CO2 trong không khí khá ổn định, tỷ lệ của hơi nước thường xuyên thay đổi
Thành phần của không khí(ngoài trời) và khí thở ra (%thể tích) của một người
Trang 5
Tỷ lệ O2 trong khí thở ra của người giảm gần 25%, tỷ lệ của CO2 tăng 50 - 100 lần,
và hơi nước tăng tới bảo hòa Lúc nghỉ ngơi, 1 người bình thường tiêu thụ 25 lit O2 và thải ra 22,60 lit CO2
II Những yếu tố khí tượng tác động lên cơ thể
1 Nhiệt độ không khí
Lớp không khí ở sát mặt đất liên quan thường xuyên và trực tiếp tới con người; lớp không khí này nhận nhiệt từ mặt đất (mặt trời làm nóng mặt đất, đất truyền nhiệt vào trong không khí, chứ không khí không lấy nhiệt trực tiếp từ bức xạ mặt trời) Nhiệt độ không khí thay đổi tùy thuộc vào cường độ bức xạ của mặt trời, ngày dài hay ngắn, độ trong suốt của bầu khí quyển, vào vị trí địa lý của từng địa phương, và vào thành phần cấu tạo của mặt đất
Nhiệt độ không khí có những ảnh hưởng nhất định lên cơ thê, liên quan đến quá trình phát sinh và phát triển của một số bệnh truyền nhiễm.; nhiều lọai côn trùng tiết túc trung gian truyền bệnh có chu kỳ phát triển liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ không khí Các lòai vi sinh vật, ký sinh trùng đều có thể tồn tại và phát triển ở những điều kiện nhiệt
độ nhất định Nhiệt độ không khí còn ảnh hưởng tới tác động của các độc chất có trong không khí; nhiệt độ tăng làm tăng biên độ và tần số hô hấp nên sẽ làm tăng lượng chất độc vào cơ thể theo đường hô hấp
Nhiệt độ không khí liên quan mật thiết tới quá trình điều nhiệt của cơ thể Sự điều nhiệt của cơ thể con người chỉ có thể thực hiện được trong những điều kiện nhất định,
Trang 6
khi vượt ra ngòai giới hạn đó thì cơ thể không còn điều nhiệt được nữa, và sẽ xuất hiện sự thay đổi thân nhiệt (do sự thăng bằng nhiệt bị phá hủy) nóng quá: say nóng; lạnh quá: tê cóng
2.Độ ẩm của không khí
Thành phần của không khí luôn chứa một lượng hơi nước thay đổi; có thể do lượng hơi nước đó bằng áp lực riêng phần của hơi nước (mm thủy ngân, họặc khối lượng hơi nước trong một thể tích không khí (gam hơi nước/1m3 không khí)
2.1 Các đại lượng biểu thị độ ẩm trong không khí
2.1.1 Độ ẩm tuyệt đối (ĐÂTĐ): là khối lượng hơi nước có trong không khí (đơn vị
đo là g/m3, mmHg) tại một thời điểm nhất định;
2.1.2 Độ ẩm bão hoà(ĐÂBH): là lượng hơi nước tối đa có trong không khí ở một
nhiệt độ nhất định - hay chính là lượng hơi nước tối đa trong không khí ở nhiệt độ đó Nhiệt độ không khí càng cao thì lượng hơi nước bảo hòa càng tăng
2.1.3 Độ ẩm tương đối (ĐÂPT): là tỷ lệ % giữa độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tối đa
ĐÂTĐ
ĐÂPT = x 100
ĐÂBH
Ví dụ: Độ ẩm tương đối là 80%, có nghĩa là tại nhiệt độ đó còn 20% hơi nước nữa
là không khí sẽ bảo hòa.(20% gọi là độ thiếu hụt bão hoà)
Trang 7
2.2.Ý nghĩa vệ sinh
- Cùng với nhiệt độ, độ ẩm không khí liên quan tới sự tồn tại và phát triển của các lọai mầm bệnh, các côn trùng tiết túc trung gian truyền bệnh, cho nên mới có các bệnh nhiễm trùng, ký sinh trùng theo vùng khí hậu
- Anh hưởng quan trọng của độ ẩm không khí đối với cơ thể là ảnh hưởng lên quá trình điều nhiệt; độ ẩm không khí quá cao thường có tác động không tốt tới sức khỏe; độ
ẩm cao, nhiệt độ cao, cơ thể khó mất nhiệt gây cảm giác oi bức khó chịu; độ ẩm cao; nhiệt độ thấp làm cơ thể mất nhiều nhiệt Khi độ ẩm thấp, không khí trở nên khô hanh gây khát, niêm mạc khô, dễ nứt nẻ, dễ chảy máu
2.3.Sương mù
Hiện tượng nghịch nhiệt
Trang 8
Không khí thường xuyên chứa một lượng hơi nước; nhiệt độ càng cao thì lượng hơi nước có trong không khí càng tăng (nên độ ẩm tương đối ít thay đổi) Khi nhiệt độ giảm thì hơi nước trong không khí sẽ ngưng lại tạo thành sương mù, mưa Sương mù có ý nghĩa quan trọng trong vai trò thời tiết với ô nhiễm, sương mù là một điều kiện thuận lợi
làm xuất hiện” hiện tương nghịch nhiệt” (hình minh hoạ) Nhờ có mưa, sẽ làm sạch
không khí vì nó sẽ mang theo bụi, vi sinh vật và các chất bẩn khác có trong không khí Mưa còn cung cấp nước cho các nguồn nước và còn cung cấp các hợp chất của N2 cho cây trồng; mưa điều hòa thời tiết về mùa hè nóng bức
3 Sự chuyển động của không khí
3.1 Gió và hoa hồng gió
Mặt trời sưởi nóng mặt đất không đều nên tạo ra các luồng chuyển động của không khí thường xuyên Tùy theo từng địa phương và tùy theo từng mùa mà sự chuyển động của không khí sẽ theo những hướng nhất định Dùng phương pháp vẽ đồ thị để nêu lên tính chất lập lại của gió, chiều dài của đồ thị biểu thị phân xuất của một lượng gió so với tổng số gió quan sát được trong một khoảng thời gian nhất định - làm như vậy ta sẽ có được Hoa hồng gió - Rất cần thiết cho việc quy họach và xây dựng đô thị cũng như vệ sinh nhà ở, trường học, bệnh viện Nhằm lợi dụng được những lọai gió mát, và tránh các loại gió nóng, gió lạnh, tránh các lọai khói bụi, hơi khí độc từ các cơ sở sản xuất
3.2 Ý nghĩa vệ sinh
Sự chuyển động của không khí ảnh hưởng trực tiếp lên sức khỏe của con người, quan trọng là lên quá trình điều nhiệt của cơ thể Ở nước ta, tùy theo từng mùa và tùy
Trang 9
theo từng vùng, sẽ có các loại gió khác nhau, mang các tính chất khác nhau, và sẽ ảnh hưởng khác nhau lên quá trình điều nhiệt, và sẽ tạo ra các cảm giác khác nhau cho cơ thể con người Các loại gió đó là:
+ Gió nóng: gió Lào, gió Than Uyên, gió Ô Qui hồ
+ Gió lạnh: gió mùa Đông Bắc
+ Gió mát: gió mùa Đông Nam
Tại những nơi đô thị, sự chuyển động của không khí rất quan trọng trong vấn đề phân tán các thành phần gây ô nhiễm không khí Những ngày ít gió, nồng độ các chất gây
ô nhiễm không khí (chủ yếu từ khí thải xe hơi ) không được phát tán, là tác nhân quan trọng trong các bệnh do ô nhiễm không khí gây nên, nhất là các bệnh liên quan tới cơ quan hô hấp
4 Bức xạ mặt trới
Mặt trời là nguồn sáng, nguồn sống, nguồn nhiệt của trái đất Năng lượng bức xạ mặt trời tới trái đất bằng các tia trực tiếp hay khuếch tán qua không khí và mây Thành phần của BXMT tới trái đất có 3 loại tia:
- Tia Hồng ngoại, có bước sóng = 2 000 - 760 nm ;
- Tia Sáng, có bước sóng = 760 - 400 nm;
- Tia Tử ngoại, có bước sóng = 400 - 280 nm ;
Trang 10
Thành phần quang phổ của BXMT đến trái đất thay đổi tùy thuộc vào độ cao của mặt trời, độ mây, thành phần của không khí và sẽ ảnh hưởng khác nhau lên mọi sinh vật sống trên trái đất, trong đó có con người
BXMT ảnh hưởng lên mọi cơ quan , hệ thống của cơ thể, lên sự tổng hợp và phân giải các chất trong cơ thể, làm tăng tuần hoàn, kích thích tăng sinh tổ chức hạt, làm vết thương chóng lành BXMT liên quan tới quá trình chuyển hóa khí, muối, nước trong cơ thể, làm tăng quá trình miễn dịch, tăng sức đề kháng chống lại bệnh tật, như bệnh còi xương, lao xương
Tia Hồng ngoại có bước sóng 600 - 1 000 nm có sức đâm xuyên lớn, có thể xuyên qua xương sọ, làm tăng nhiệt độ của tổ chức não hoặc rối loạn trung tâm điều nhiệt nằm ở vùng Dưới đồi (Hypothalamus) gây say nắng; Tia Sáng tác động chủ yếu đến cơ quan thị giác; Tia tử ngoại có tác dụng diệt khuẩn tốt
5 Áp lực không khí
ALKK thay đổi tùy theo độ cao so vơi mặt đất Càng lên cao, áp lực không khí càng giảm, áp lực riêng phần của oxy cũng giảm, gây khó thở, thiếu oxy
Khi xuống thấp, trong các giếng chìm (thợ lặn) , ALKK tăng, N2 trong không khí sẽ
hòa tan nhiều vào máu; lúc trở lại môi trường có ALKK bình thường, N2 hòa tan đó sẽ thải không kịp (qua đường hô hấp), và sẽ tạo thành các bọt khí trong lòng mach, làm tắc
mạch (ở bất kỳ cơ quan nào của cơ thể nhất là các mạch máu trong xương )
ALKK thay đổi đột ngột thường gặp trong thời tiết trước cơn bão, hoặc trước đợt gió mùa Đông -Bắc gây nên trạng thái thần kinh kích thích , kém ăn, mất ngủ Đặc
Trang 11Nguồn nhiệt của cơ thể : Cơ thể có các nguồn nhiệt sau:
- Nhận trực tiếp từ BXMT (không phụ thuộc vào nhiệt độ không khí);
- Từ đất, đá, đồ vật xung quanh;
- Từ không khí (khi nhiệt độ không khí > 33o C : là nhiệt độ bình thường của bề mặt da);
- Chuyển hoá các chất sinh năng lượng trong cơ thể
Sự mất nhiệt của cơ thể : bằng các cách sau:
- Dẫn nhiệt: truyền nhiệt từ vật nóng sang vật lạnh;
Trang 12
- Đối lưu: thông qua sự chuyển động của không khí;
- Bức xa nhiệt : mọi vật khi có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh đều là nguồn Bức xạ nhiệt, nhiệt độ càng cao thì sự Bức xạ nhiệt càng mạnh
2 Sự điều nhiệt của cơ thể có 2 cơ chế điều nhiệt:
Cơ chế “ hóa học” : Tăng hoặc giảm quá trình phân giải các chất sinh năng lượng
trong cơ thể
Cơ chế “ lý học” : Co hoặc giãn nở mạch ngoại vi, toát và bay hơi mồ hôi Tần số
mạch tăng khi chống nóng
Người thấy dễ chịu khi nhiệt độ ngoài mặt cơ thể (bề mặt da) < 33o C
2.1 Mất nhiệt trong điều kiện gần vùng dễ chịu
Khi nhiệt độ không khí < nhiệt độ bề mặt da; nghĩa là cơ thể thu nhiệt từ bên trong nhiều hơn thu nhiệt từ bên ngoài, khi đó cơ thể sẽ truyền nhiệt ra môi trường xung quanh Thường vùng dễ chịu với người Việt nam khi không khí có nhiệt đô :
26 2o C; Độ ẩm tương đối của không khí : 79 5% ; Sự chuyển động của không khí: 0,3 - 0,5 m/s
2.2 Mất nhiệt trong điều kiện quá nóng
Trang 13
Khi nhiệt độ không khí > 33o C thì sự mất nhiệt của cơ thể chủ yếu bằng cách toát
và bay hơi mồ hôi (1g nước bay hơi hoàn toàn thu 580 Calo nhiệt) Sự bay hơi mồ hôi phụ thuộc vào độ ẩm của không khí và sự chuyển động của không khí Quân áo với vải thoáng khí, thấm nước tốt, sẽ thấm mồ hôi, mồ hôi từ quần áo bay hơi sẽ làm lạnh quần
áo và làm lạnh da
Sự chuyển động của không khí sẽ đẩy đi lớp không khí xung quanh da chứa nhiều hơi nước, và thay vào đó lớp không khí mới, ít hơi nước hơn, và sẽ làm tăng quá trình bay hơi mồ hôi Trong trường hợp quá nóng, sự chuyển động của không khí là yếu tố quan trọng làm giảm tác động không tốt của nhiệt độ cao lên cơ thể
2.3 Mất nhiệt trong điều kiện lạnh
Khi nhiệt độ không khí < 15o C, sự mất nhiệt của cơ thể sẽ tăng do tăng quá trình đối lưu và phát nhiệt Sự chuyển động của không khí tăng và độ ẩm khônhg khí cao càng làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể Nếu quần áo thích hợp (cách nhiệt tốt) và ăn uống đầy
đủ thì cơ thể sẽ chống rét tốt
Chuyển biến của quá trình điều nhiệt: Các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm của không khí, bức xạ mặt trời, sự chuyển động của không khí đều góp phần tác động lên cơ thể; cơ thể tìm mọi cách điều nhiệt để hằng định thân nhiệt, nhưng sự điều nhiệt của cơ thể chỉ có thể thực hiện được trong những điều kiện nhất định của môi trường bên ngoài và môi trường bên trong, khi cơ thể không thể điều nhiệt được nữa thì thân nhiệt sẽ bị thay đổi: tăng hoặc giảm, và sẽ rối loạn chuyển hóa, rối loạn chức năng
Trang 14
Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
Mục tiêu bài giảng:
1.Trình bày được khái niệm thế nào là không khí sạch, định nghĩa ô nhiễm không
khí, mô hình phân loại ô nhiễm không khí ;
2.Liệt kê được các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí về mặt hóa học và một số
ví dụ cụ thể
3 Trình bày được các biện phàp phòng chống ô nhiễm không khí
I.Khái niệm chung
1 Định nghĩa
Không khí là một hỗn hợp gồm các loại khí chủ yếu là N2, O2, CO2 ngòai ra còn
có một số khí hiếm như néon, héli, métan, kripton, Ở điều kiện bình thường của độ ẩm tuyệt đối, hơi nước chiếm gần 1 - 4p.100 thể tích không khí Ở gần mặt đất, không khí còn có các phần tử rắn khác nữa (chẳng hạn như từ núi lửa hoặc từ kết quả họat động của con người) Các thành phần từ bào tử, phấn hoa của cây cối không liệt vào những chất nhiễm bẩn vì chúng là thành phần của thiên nhiên, thường gặp trong không khí Nhiễm bẩn không khí là kết quả của sự thải vào không khí những khí, hơi, giọt và phần tử lạ hoặc của sự chứa đựng trong đó một lượng quá lớn các thành phần bình thường chẳng hạn CO2 và các phần tử rắn lơ lững do đốt các lọai nhiên liệu
Ô nhiễn không khí chính là khi không khí có mặt một chất lạ hoặc có một sự biến
đổi quan trọng trong thành phần không khí gây tác động có hại hoặc gây ra một sự khó