Tiểu luận kiểm soát ô nhiễm không khí ô nhiễm không khí do bụi

Dưới tác dụng của dòng khí hoặc không khí chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất gọi là bụi Bụi là một hệ thống gồm hai pha: pha

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

_*** _

TIỂU LUẬN KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Đề tài: Ô nhiễm không khí do bụi Giáo viên: TS Lý Bích Thủy Lớp: Kỹ thuật môi trường k57 Nhóm sinh viên:

MỤC LỤC

I KHÁI NIỆM CHUNG VÀ PHÂN LOẠI 3

1 Định nghĩa: 3

2 Phân loại bụi: 3

3 Vai trò của bụi trong khí quyển: 4

II ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI 4

1 Đối với con người: 4

2 Đối với động vật và thực vật: 5

3 Các ảnh hưởng khác: 5

III NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM BỤI 6

CHƯƠNG II VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI HIỆN NAY 8

I TÌNH HÌNH Ô NHIỄM BỤI TRÊN THẾ GIỚI 8

II TÌNH HÌNH Ô NHIỄM BỤI Ở VIỆT NAM 14

CHƯƠNG IV CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM DO BỤI 20

I GIẢI PHÁP VỀ CHÍNH SÁCH 20

II GIẢI PHÁP VỀ KỸ THUẬT 21

1 Giảm thiểu tại nguồn 21

2 Xử lý cuối nguồn 21

3 Tăng cường mức độ phát tán 22

III CÁC GIẢI PHÁP TUYÊN TRUYỀN GIÁO DỤC 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI

I KHÁI NIỆM CHUNG VÀ PHÂN LOẠI

1 Định nghĩa:

Các phần tử chất rắn rời rạc có thể được tạo ra trong các quá trình nghiền, ngưng kết

và các phản ứng hóa học khác nhau Dưới tác dụng của dòng khí hoặc không khí chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong điều kiện nhất định chúng tạo thành thứ vật chất gọi là bụi

Bụi là một hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rạc – các hạt có kích thước nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian ngắn dài khác nhau

Sol khí cũng là hệ thống vật chất rời rạc từ các hạt thể rắn và thể lỏng ở dạng lơ lửng trong thời gian dài không hạn định Những hạt bé sol khí có kích thước gần bằng kích thước nguyên tử lớn, còn những hạt lớn nhất có kích thước khoảng 0,2÷1µ Có thể xem sol khí cũng là bụi

Bụi bay có kích thước từ 0.001μm đến 10 μm bao gồm tro, muội khói, và những hạt chất rắn đã nghiền nhỏ chuyển động hỗn loạn hoặc rơi xuống mặt đất với tốc độ đều theo định luật Stokes.Loại bụi này thường gây tổn thương cho cơ quan hô hấp Bụi lắng

có kích thước lớn hơn 10 μm, thường rơi xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần.Loại bụi này thường gây hại cho mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng

2 Phân loại bụi:

Có thể phân loại bụi theo nhiều cách: theo hệ ngưng tụ, theo nguồn gốc, theo tác hại, nhưng thông thường ta phân chia bụi theo kích thước hạt, gồm các loại sau đây:

- Bụi thô, cát bụi: gồm các hạt bụi chất rắn có kích thước hạt d > 75µm

- Bụi (dust): hạt chất rắn có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5÷75µm) được hình thành từ các quá trình cơ khí như nghiền, đập…

- Khói (smoke): gồm các hạt vật chất có thể là rắn hoặc lỏng được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hoặc quá trình ngưng tụ có kích thước hạt từ 1÷5µm hạt bụi này có tính khuếch tán rất ổn định trong khí quyển

- Khói mịn: gồm những hạt chất rắn rất mịn, kích thước d < 1µm

- Sương: hạt chất lỏng kích thước d < 10µm loại hạt cỡ này ở một nồng độ đủ để làm giảm tầm nhìn gọi là sương giá

3 Vai trò của bụi trong khí quyển:

 Liên kết với các trường điện từ trong khí quyển, mây và các hạt sương mù

 Đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cân bằng nhiệt của khí quyển Trái đất qua phản chiếu ánh sáng

 Là hạt nhân cho quá trình ngưng tụ , băng đá và giọt nước(ngưng tụ dị thể)

 Tham gia vào một số phản ứng trong khí quyển như:

- Phản ứng trung hoà trong giọt

- Đóng vai trò xúc tác những hạt oxit kim loại trong phản ứng oxy hoá

- Phản ứng oxy hoá quang hoá

II ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI

1 Đối với con người:

Bụi trong không khí, nhất là các hạt dưới 5 µm có thể vào tận phế nang của người Bụi có thể gây ra một số bệnh sau:

 Bệnh phổi nhiễm bụi:

Bệnh phổi nhiễm bụi là do người hít thở bầu không khí có bụi khoáng, bụi amiang,

bụi than và kim loại.Người mắc bệnh này sẽ bị xơ phổi, suy giảm chức năng hô hấp

Ở Mỹ từ năm 1950-1955 phát hiện được 12.763 người nhiễm bụi đá (silicose);

Ở Nam Phi có khoảng 30-40% thợ mỏ hằng năm chết do bệnh phổi nhiễm bụi đá;

Ở Tây Đức,hằng năm có 1500 người chết do bị nhiễm bụi đá;

 Bệnh đường hô hấp:

Tùy theo nguồn gốc các loại bụi gây ra bệnh viêm mũi, họng, phế quản:

- Bụi hữu cơ như bông, đay, gai dính vào niêm mạc gây viêm phù, tiết ra các niêm

dịch, dẫn tới viêm loét

- Bụi vô cơ rắn có cạnh góc sắc nhọn đâm vào niêm mạc,gây viêm mũi.Lúc đầu thường gây ra viêm mũi làm cho niêm mạc dầy lên, tiết nhiều niêm dịch,hít thở khó Sau vài năm chuyển thành viêm mũi teo, giảm chức năng lọc giữ bụi của

mũi,gây bệnh phổi nhiễm bụi

- Bụi Crom, Asen gây viêm loét thủng vách mũi vùng trước sụn lá mía;

- Bụi len, bột kháng sinh gây ra dị ứng viêm mũi, viêm phế quản và hen;

- Bụi mangan,photphat,bicromat kali,gỉ sắt gây ra bệnh viêm phổi, làm thay đổi tính

miễn dịch sinh hóa của phổi;

- Một số bụi kim loại có tính phóng xạ gây ra bệnh ung thư phổi ví dụ như bụi uran,

coban, crom, nhựa đường

 Bệnh ngoài da:

- Bụi đồng gây ra bệnh nhiễm trùng da rất khó chữa.Bụi tác động vào các tuyến nhờn làm cho da bị khô gây ra các bệnh ở da như trứng cá, viêm da Loại bệnh này

các thợ đốt lò hơi, thợ máy sản xuất ximăng, sành sứ hay bị mắc phải

- Bụi gây kích thích da, sinh mụn nhọt lở loét như bụi vôi, bụi dược phẩm,thuốc trừ

sâu;

- Bụi nhựa than dưới tác dụng của ánh nắng làm cho da bị ngứa, sưng tấy, bỏng, mắt

sưng đỏ, chảy nước mắt

 Bệnh về mắt:

- Bụi gây chấn thương mắt, viêm màng tiếp hợp, viêm mi mắt…

- Bụi kiềm acid gây bỏng giác mạc, làm giảm thị lực, nặng hơn có thể bị mù

 Bệnh đường tiêu hoá:

- Bụi kim loại, bụi khoáng to nhọn có cạnh sắc đi vào dạ dày gây viêm niêm mạc dạ dày, rối loạn tiêu hoá

- Bụi chì gây ra bệnh thiếu máu,giảm hồng cầu, gây rối loạn thận

- Bụi vi sinh vật có nhiều tác hại tới sức khỏe con người, gây ra các bệnh dịch, bệnh đường hô hấp, bệnh đau mắt và bệnh đường tiêu hoá

2 Đối với động vật và thực vật:

Bụi có tác hại tới sự tồn tai và phát triển của các động vật và thực vật: Các hợp chất florua, asen, molipđen, chì và kẽm là những chất gây độc cho những loài động vật ăn thực vật Các loại thuốc trừ sâu bao gồm những loại có chứa thủy ngân và chì đều gây thiệt hại lớn cho gia súc Bụi lò ximăng, bụi lò gạch, bụi amiang, bụi than, bụi natri clo… làm cho cây cỏ không phát triển được, bị vàng lá, rụng lá, giảm hoa quả, làm teo hạt, giảm năng suất.Thậm chí có loại cây bị tiêu diệt

- Bụi mang theo các chất có tính axit hay oxy hóa, khi bám vào các loại vật liệu dễ bị oxy hóa sẽ gây ăn mòn… tổn thất đến kinh tế, các công trình

- Ô nhiễm bụi còn gây mất mỹ quan, đặc biệt với các khu du lịch…

III NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM BỤI

Nguồn gốc sinh ra bụi gồm có nguồn gốc tự nhiên và do các hoạt động của con người:

 Nguồn gốc tự nhiên: Do các hoạt

động của núi lửa, động đất, bão, lũ

lụt, sạt lở đất, cháy rừng…

 Nguồn gốc nhân tạo:

 Các hoạt động sản xuất công

nghiệp:

- Nhiệt điện:các nhà máy này thường

dùng nhiên liệu rắn, dầu FO,

diezen Khói ra thường chứa lượng

tro bụi lớn ( 10-30 g/m3 )

- Nhà máy hóa chất: thải ra nhiều

chủng loại độc hai thể khí và thể rắn

- Nhà máy luyện kim: thường thải ra nhiều bụi và các chất độc hại Bụi thường có

kích thước lớn 10-100 μm nhất là ở công đoạn: khai thác quặng, tuyển quặng, sàng quặng, nghiền quặng ,…

- Nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng: nhà máy ximăng, nhà máy gạch ngói sành sứ,

lò nung vôi, là những nguồn gây ô nhiễm Chất thải độc hại của nhà máy này chủ yếu là bụi do đất đá, do đốt nhiên liệu rắn và các khí SO2, NOx, CO Một số nhà máy quá cũ, các hệ thống lò vôi, trạm nghiền đá, nhà máy nhỏ chưa đầu tư xây dựng hệ thống xử lý chất thải góp phần gây ô nhiễm cho vùng dân cư xung quanh

 Ô nhiễm do giao thông vận tải:

- Hoạt động giao thông vận tải cũng là một nguồn ô nhiễm không khí đáng kể, trong

đó có vấn đề ô nhiễm bụi Ôtô và các xe gắn máy gây ô nhiễm bụi đất đá và khí độc hại do cháy nhiên liệu trong động cơ thải qua ống xả

- Các phương tiện giao thông vận tải là nguồn ô nhiễm thấp, nhưng do cường độ giao thông khá lớn nên lượng bụi dưới đường sẽ ảnh hưởng trực tiếp những người tham gia giao thông và quá trình sinh hoạt của khu dân cư hai bên đường

Hình 1.1 Bụi thải ra từ các nhà máy và giao thông

 Các hoạt động sinh hoạt

Nguồn ô nhiễm này do các bếp đun nấu, các lò sưởi sử dụng nhiên liệu than, củi, dầu, khí đốt Lượng độc hại từ nguồn này tỏa ra không nhiều lắm, song nó gây ô nhiễm cục bộ, và vì nó ở sát cạnh con người cho nên tác hại của nó lớn và nguy hiểm

CHƯƠNG II VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI HIỆN NAY

I TÌNH HÌNH Ô NHIỄM BỤI TRÊN THẾ GIỚI

Ngày nay nền kinh tế trên thế giới đang phát triển một cách nhanh chóng, các hoạt động sản xuất gia tăng, năng lượng tiêu thụ cũng nhiều lên thì kèm theo đó là lượng bụi thải ra ngày càng nhiều Hầu hết các đô thị, thành phố trên thế giới đều có lượng bụi thải ra vượt quá ngưỡng bảo đảm an toàn cho sức khỏe

Để đánh giá sự ô nhiễm không khí do bụi, ta thường đánh giá thông qua 2 thông số chính là PM10 và PM2.5

Theo báo cáo của Tổ chức Y Tế Thế giới WHO’s Ambient Air Polution (AAP) công bố năm 2014 thì trong thời gian 3 năm từ 2009 đến 2012, nồng độ bụi PM10 trung bình hằng năm của toàn thế giới đã tăng lên 6% Khu vực có tỉ lệ gia tăng nồng độ PM10 trong không khí cao nhất là Châu Phi tăng 26% và nồng độ năm 2012 vào khoảng gần

100 µg/m3; tiếp đó là những nước kém và đang phát triển ở Châu Mỹ và khu vực Đông Nam Á lần lượt tăng 16% và 14% Tuy nhiên, khu vực có nồng độ PM10 cao nhất phải

kể đến là Đông Địa Trung Hải, khoảng 210 µg/m3 PM10 Bên cạnh đó cũng có một số khu vực có nồng độ bụi giảm như Tây Thái Bình Dương (-4%), các nước đang phát triển

ở Châu Âu (-13%) và các nước phát triển trên thế giới (-2%)

Hình 2.1 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ bụi PM10 trong 3 năm từ 2009-2012

(Nguồn: WHO’s Ambient Air Pollution database ‐ Update 2014 – WHO )

Ô nhiễm không khí do bụi cũng như ô nhiễm SO2, O3, NOx đều gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người Theo hướng dẫn của tổ chức Y tế Thế giới về chất lượng không khí AQG 2005(*) (Air Quality Guidelines), trong đó ngưỡng an toàn với sức khỏe con người đối với bụi PM10 là 20µg/m3

và PM2.5 là 10µg/m3 trung bình năm, 25µg/m3 bụi PM10 và 50µg/m3 bụi PM2.5 là giá trị trung bình trong 24h giờ

Bên cạnh các giá trị hướng dẫn, AQG cũng đưa ra 3 giá trị mục tiêu tạm thời IT (Interim Targets) IT-1 là ngưỡng cao nhất trong các báo cáo ảnh hưởng lâu dài tới sức khỏe, gây tử vong nhiều hơn 15% so với giá trị AQG Mức này cũng đã được chứng minh có liên quan đáng kể tới tỷ lệ tử vong ở các nước phát triển IT-2 là mức có thể giảm thiểu 6% nguy cơ tử vong so với IT-1 khi tiếp xúc lâu dài và mức IT-3 có thể giảm thiểu 6% nguy cơ tử vong so với IT-2 khi phơi nhiễm lâu dài Các giá trị IT được quy định trong 2 bảng 2.1 và 2.2:

Bảng 2.1 AQG và IT đối với các hạt vật chất, nồng độ trung bình hằng năm

Bảng 2.2 Giá trị AQG và IT đối với các hạt vật chất, nồng độ trung bình 24 giờ

(*) Theo WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide

Global update 2005 – WHO

Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới đối với nồng độ bụi PM10 ở 1600 thành phố đô thị trên toàn thế giới từ năm 2008-2013 có thể thấy khu vực có nồng độ bụi cao tập trung chủ yếu ở Đông Nam và Tây Nam Châu Á Ở khu vực phát triển như Bắc Mỹ hay các nước Châu Âu thì nồng độ PM10 tương đối thấp, thấp hơn giá trị IT-3

Hình 2.2 Bản đồ nồng độ PM10

Dưới đây là một vài giá trị nồng độ PM10 của một số khu vực và thành phố tiêu biểu:

Hình 2.3 Biểu đồ nồng độ bụi PM10 ở một số khu vực trên thế giới 2008-2012

Afr: Africa; Amr: America; Emr: Đông Địa Trung Hải; Eur: Châu âu; Sear: Đông Nam Á; Wpr: Tây Thái Bình Dương; HIC: các nước phát triển; LMI: các nước kém và đang phát triển

Hình 2.4 Biểu đồ bụi PM10 ở một số nước trên thế giới 2008-2012

Từ 2 biểu đồ trên có thể thấy khi vực có nồng độ bụi cao nhất là Đông ĐTH và Đông Nam Á, đây là những khu vực có nền kinh tế đang phát triển 2 nước ô nhiễm nhất

là Karachi và Delhi với khoảng 280 µg/m3, cao gấp 4 lần giá trị IT-1 Nồng độ trung bình của thế giới là 71 µg/m3, xấp xỉ ngưỡng IT-1 Phần lớn các khu vực trên thế giới đều có

nồng độ bụi vượt quá giá trị AQG – giá trị đảm bảo an toàn cho sức khỏe Biểu đồ tiếp theo sẽ cho thấy tỉ lệ dân số trên thế giới đang sống trong môi trường có nồng độ bụi phù hợp hoặc vượt quá AQG trung bình hằng năm

Hình 2.5 Tỷ lệ dân sống trong môi trường có nồng độ bụi trung bình hằng năm so với AQG

(Nguồn: WHO’s Ambient Air Pollution database ‐ Update 2014 – WHO)

Phần màu xanh là tỷ lệ dân sống trong môi trường có nồng độ bụi bảo đảm, màu vàng là tỷ lê người dân đang phơi nhiễm trong môi trường bụi không bảo đảm Có thể thấy phần lớn người dân đang phải sống trong ô nhiễm bụi Toàn cầu, chỉ 12% dân số được bảo đảm với mức AQG, con số này lên đến 27% đối với mức độ IT-3, 49% cho IT-

2 và 62% trong giới hạn IT-1 Những con số này đang giảm dần mỗi năm

AQI là chỉ số để báo cáo chất lượng không khí hằng ngày, đại diện cho chất lượng không khí được chia thành thang điểm từ 0-500 (hình 2.6) Giá trị AQI trên 300 được xem là độc hại

Hình 2.6 Bảng chia thang điểm AQI (aqicn.org)

Các chỉ số AQI của các trạm đo trên toàn thế giới được cập nhật hằng ngày trên trang mạng aqicn.org Chỉ số về ozon và bụi là 2 chỉ số được quan tâm nhất vì nó ảnh hưởng lớn nhất đến sức khỏe con người Dưới đây là một bản đồ AQI được cập nhật ngày

6/5/2015

Hình 2.7 Bản đồ AQI 6/5/2015

Nhìn vào bản đồ có thể thấy khu

vực Đông Á, phần lớn là Trung Quốc

là nơi có chỉ số AQI đối với nồng độ

bụi cao nhất, có nơi lên tới 903 (Tửu

Quyền- Trung Quốc), 895 Song Áp

Sơn – Hắc Long Giang – Trung Quốc

và còn nhiều nơi khác ở Trung Quốc

cũng có chỉ số AQI rất cao Dehli

cũng là nước thường xuyên có chỉ số

ở mức độ cực kỳ nguy hiểm, chỉ số

3/5/2015 lên tới 581, 6/5 là 486 Hà

Nội, VN không có đánh giá về chỉ số

AQI, nhưng theo số liệu của Đại sứ

quán Mỹ tại Hà Nội thì chỉ số này là

127 ngày 6/5 – mức độ bắt đầu có sự

ảnh hưởng tới cơ thể nhạy cảm như người già hay trẻ nhỏ Những chỉ số AQI này chính

là sự phản ánh sự ô nhiễm bụi ở các quốc gia

Hình 2.8 Ô nhiễm bụi ở Nam Kinh,Trung Quốc

II TÌNH HÌNH Ô NHIỄM BỤI Ở VIỆT NAM

Ở hầu hết các đô thị ở Việt Nam đều bị ô nhiễm bụi, nhiều nơi bị ô nhiễm bụi trầm trọng, tới mức báo động Các khu dân cư ở cạnh đường giao thông lớn và ở gần các nhà máy, xí nghiệp cũng bị ô nhiễm bụi rất lớn

Nồng độ bụi trong các khu dân cư ở xa đường giao thông, xa các cơ sở sản xuất hay trong các khu công viên cũng đạt tới xấp xỉ trị số tiêu chuẩn cho phép

Ô nhiễm bụi ở các đô thị được phản ánh thông qua các thông số bụi lơ lửng tổng số TSP, bụi PM10 và bụi mịn (PM2,5 và PM1) Đáng lưu ý là các hạt bụi mịn thường mang tính axit, có kích thước siêu nhỏ nên tồn tại rất lâu trong khí quyển và có khả năng phát tán xa, mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và các hoạt động phát triển kinh tế xã hội là đáng kể so với các hạt bụi thô (thường trung tính)

Nhìn chung, trong thành phần bụi ở nước ta thì tỷ lệ bụi mịn (PM2,5 và PM10) chiếm tỷ trọng tương đối cao Đối với Hà Nội, số liệu đo tại trạm quan trắc Nguyễn Văn

Cừ từ 2010-2013 cho thấy tỷ lệ này có sự dao động theo quy luật và ô nhiễm thường tập trung vào các tháng có nhiệt độ thấp hoặc không khí khô làm cản trở sự phát tán của các chất ô nhiễm ở tầng mặt Đây là trường hợp đo được ở Hà Nội, khu vực có đặc trưng khí hậu cận nhiệt đới ẩm với mùa hè nóng, mưa nhiều (tháng 5-9) và mùa đông lạnh, ít mưa (tháng 11-3) Khác với khu vực Bắc Bộ, khu vực Nam Trung Bộ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với nền nhiệt ổn định, ít biến động quanh năm nên sự khác biệt về nồng

độ bụi PM đo giữa các tháng không rõ rệt Số liệu đo ở trạm quan trắc không khí Lê Duẩn, Tp Đà Nẵng, cho thấy sự ổn định về nồng độ các loại bụi PM1-PM2,5-PM10 giữa mùa khô và mùa mưa (Biểu đồ 3.4)

Nguồn : Tổng cục môi trường 2013