Bài giảng hóa học môi trường

Hóa học môi trường: có nhiệm vụ nghiêncứu, mô tả và mô hình hóa các quá trình hóa học trong môi trường, cũng như nghiên cứu động học, nhiệt động học, các cơ chế phản ứng và mối quan hệ c

CHƯƠNG 1: MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ

ĐỊNH NGHĨA

1.1.1 Môi trường

Môi trường là tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh, có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật.

1.1.2 Sinh thái và hệ sinh thái

- Sinh thái: là mối quan hệ tương hỗ giữa một quần thể sinh vật với các yếu tố môi trường.

- Hệ sinh thái: là tập hợp của các quần thể sinh vật và môi trường sống của chúng Hệ sinh thái có thể được chia làm hai thành phần (vô sinh & hữu sinh)

1.1.3 Hóa học môi trường: có nhiệm vụ nghiên

cứu, mô tả và mô hình hóa các quá trình hóa học trong môi trường, cũng như nghiên cứu động học, nhiệt động học, các cơ chế phản ứng và mối quan hệ của chúng với các thành phần môi trường.

1.1.4 Ô nhiễm môi trường: là những tác động làm thay

đổi các thành phần môi trường, tạo nên sự mất cân bằng trạng thái môi trường, gây ảnh hưởng xấu tới sinh vật và môi trường tự nhiên Có thể hiểu một cách cụ thể hơn: ô nhiễm môi trường là những tác động làm thay đổi môi trường tự nhiên thông qua sự thay đổi các thành phần vật lý, hoá học, các nguồn năng lượng, mức độ bức xạ, độ phổ biến của sinh vật… Những thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến con người qua con đường thức ăn, nước uống và không khí, hoặc ảnh hưởng gián tiếp đến con người do thay đổi các điều kiện vật lý, hóa học và suy thoái môi trường tự nhiên.

1.1.5 Chất ô nhiễm: là những chất không có trong tự

nhiên hoặc vốn có trong tự nhiên nhưng nay có hàm lượng lớn hơn và gây tác động có hại cho môi trường tự nhiên, cho con người cũng như sinh vật sống.

- Chất ô nhiễm sơ cấp: là những chất ô nhiễm xâm nhập vào môi trường trực tiếp từ nguồn sinh ra nó Ví dụ SO2 sinh ra do quá trình đốt nhiên liệu có chứa tạp chất lưu huỳnh.

- Chất ô nhiễm thứ cấp: là những chất ô nhiễm tạo thành từ những chất ô nhiễm sơ cấp trong điều kiện tự nhiên của môi trường Ví dụ SO3, H2SO4 tạo ra từ SO2, O2 và hơi nước trong khí quyển.

1.1.6 Quá trình vận chuyển của các chất ô nhiễm: là quá trình chất ô nhiễm đi từ nguồn

sinh chất ô nhiễm đến các bộ phận của môi trường.

nguồn tiếp nhận

1.2 Các thành phần môi trường của trái đất

1.2.1 Khí quyển

Khí quyển là lớp khí bao phủ xung quanh bề mặt trái đất, có khối lượng 5,2.1018 kg, nhỏ hơn 0,0001% trong lượng Trái đất Khí quyển có tác dụng duy trì sự sống trên Trái đất, ngăn chặn những tác động độc hại của các tia tử ngoại gần ( =300nm) và cho các tia trông thấy được ( = 400 -800nm), tia hồng ngoại gần (( = 2500nm) và sóng radio ( = 0,10 – 40 m) đi vào Trái đất.

Khí quyển đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cân bằng nhiệt lượng của trái đất thông qua quá trình hấp thụ tia tử ngoại phát xạ từ mặt trời đến và phản xạ tia nhiệt từ mặt đất lên.

Thành phần chủ yếu của khí quyển ở gần bề mặt trái đất gồm nitơ, oxy, cacbonic, hơi nước và một số khí khác như acgon, heli,… với hàm lượng rất nhỏ.

Khí quyển là nguồn cung cấp O2, CO2 cần thiết cho sự sống trên Trái đất, cung cấp nitơ cho quá trình cố định đạm ở thực vật hay sản xuất phân đạm cho nông nghiệp Hơn nữa, khí quyển còn là môi trường để vận chuyển nước từ đại dương vào đất liền, tham gia vào quá trình tuần hoàn nước.

Cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, con người đã thải nhiều chất ô nhiễm vào khí quyển, làm môi trường khí quyển bị ô nhiễm.

Hoá học khí quyển là cơ sở để hiểu biết về nguồn gốc, quá trình biến đổi và hình thành các chất trong khí quyển.

1.2.2 Thủy quyển

Thuỷ quyển bao gồm tất cả các dạng nguồn nước có trên Trái đất, gồm đại dương, biển, hồ, sông, suối, các nguồn chứa băng đá ở hai cực Trái đất và cả nguồn nước ngầm Thủy quyển có khối lượng ước tính vào khoảng 1,38.1021 kg (0,03% tổng khối lượng Trái đất)

97% nước của Trái đất là nước mặt (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao, không thích hợp cho nhu cầu sinh hoạt của con người Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực của Trái đất Chỉ có 1% nước của Trái đất được con người sử dụng, trong số đó 30% dùng cho mục đích tưới tiêu, 50% dùng cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% dùng cho sinh hoạt và 12% dùng cho sản xuất công nghiệp Nước bề mặt dễ bị ô nhiễm bởi hoá chất bảo vệ thực vật, phân bón, chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp.

Hoá học thủy quyển là cơ sở để hiểu biết về nguồn gốc, quá trình vận chuyển, đặc tính và hình thái hóa học của các chất trong nước.

1.2.3 Địa quyển

Địa quyển là lớp vỏ rắn ngoài của Trái đất, có bề sâu từ 0 – 100km Thành phần của địa quyển gồm đất và các khoáng chất xuất hiện trong lớp phong hoá của Trái đất Thực chất địa quyển là tổ hợp phức tạp của các chất khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước Trong địa quyển, đất là thành phần quan trọng nhất.

Trong quá trình phát triển của mình, con người đã khai thác các tài nguyên trong địa quyển để làm nguyên liệu phục vụ cho đời sống và thải trả lại địa quyển nhiều chất thải rắn, chất thải lỏng độc hại làm ô nhiễm đất.

1.2.4 Sinh quyển

Sinh quyển gồm tất cả những thành phần của ba môi trường kể trên có tồn tại sự sống và có liên quan tác động tương hỗ giữa các thành phần môi trường khí quyển, thủy quyển, địa quyển Ví dụ, lượng oxy và cacbonic trong khí quyển phụ thuộc vào mức độ sinh tồn của thế giới thực vật và khả năng hòa tan của chúng trong nước Cây xanh có quan hệ với lượng oxy có trong khí quyển qua quá trình tổng hợp quang hoá và phân rã.

Khác với khí quyển, địa quyển và thủy quyển, với sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nó nằm trong cả ba thành phần môi trường kể trên và không hoàn toàn liên tục, vì sự sống chỉ tồn tại và phát triển trong những điều kiện nhất định.

CHƯƠNG 2: KHÍ QUYỂN

2.1 Cấu trúc của khí quyển

Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái đất, không có giới hạn, tuy nhiên so với chiều dày của trái đất (ban kính trái đất khoảng 6500km) thì nó lại như một lớp da rất mỏng bao quanh quả đất.

Khối lượng của khí quyển vào khoảng 5 x 10 15 tấn, trong đó 99% nằm ở lớp dưới 30km so với mặt đất do sức hút của lực trái đất Trong khí quyển có khoảng 50 hợp chất hoá học được tạo nên bởi hàng loạt các phản ứng cân bằng trong đó.

Khí quyển được chia thành các tầng dựa trên sự biến thiên nhiệt độ theo chiều cao (Gradien nhiệt độ), gồm hai phần chính: phần trong (gồm các tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian và tầng nhiệt) và phần ngoài (gồm tầng điện ly

2.1.1 Tầng đối lưu (troposphere)

Lớp khí quyển thấp nhất được gọi là tầng đối lưu, chiếm khoảng 70% khối lượng khí quyển nằm

ở độ cao từ 0 đến 15 km so với mặt biển Lớp này được đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ theo chiều cao (6,4oC/km) Hầu như các hiện tượng khí quyển chi phối đặc điểm thời tiết đều xảy ra trên tầng đối lưu Thành phần chủ yếu là khí nitơ, oxy, cacbonic, hơi nước Trên lớp đối lưu là lớp chuyển tiếp (tropopause), lớp này có đặc điểm là nhiệt độ không đổi theo chiều cao (-55oC).

2.1.2 Tầng bình lưu (Statosphere)

Tầng bình lưu là tầng nằm trên tropopause, cách mặt đấtkhoảng 15 - 50km, được đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ theochiều cao, nhiệt độ từ -56 đến -2oC Thành phần không khí tạilớp bình lưu giống như thành phần không khí tại mực nướcbiển Tuy nhiên, có hai điểm khác biệt chính là:

+ Nồng độ hơi nước tại tầng bình lưu thấp hơn từ 1000 đến 10.000lần (khoảng 2-3 ppm)

+ Nồng độ ôzôn cao hơn 1.000 lần so với ở mực nước biển (10ppm) Tầng này có tên gọi là tầng ôzôn, có vai trò ngăn chặntia cực tím từ mặt trời xuống trái đất Oâzôn đóng vai trò quantrọng, nó như một lớp màng bao bọc và bảo vệ trái đất khỏiđộc hại của tia tử ngoại

Vì sự xáo trộn yếu nên các chất hoá học nằm ở tầng nàythường tồn lưu khá lâu Sự tăng nhiệt độ ở tầng bình lưu đượcgiải thích là do Oâzôn ở đây hấp thụ tia tử ngoại và toả nhiệt:

O3 + h ( = 220 – 330 nm) → O2 + O + Q

2.1.3 Tầng trung gian (Mesosphere)

Tầng này ở độ cao từ 50 –85 km, nhiệt độ thay đổi từ -2đến – 920C Tầng này ngăn cách với tầng bình lưu bằng lớp tạmdừng, nhiệt độ giảm theo chiều cao Nguyên nhân do khả nănghấp thụ tia tử ngoại của O3 bị giảm (do nồng độ cũng giảm).Thành phần chủ yếu là O2+, NO+, O+, và N2

2.1.4 Tầng nhiệt (thermosphere)

Tầng này còn được gọi là tầng ion, ở độ cao từ 85 –100km,nhiệt độ từ –92 đến 12000C Do tác dụng của bức xạ mặt trời,nhiều phản ứng hoá học xảy ra với ôxy, nitơ, hơi nước,cácbonic… tạo thành các ion như: O2+, NO+, O+, e-, NO2+…

2.1.5 Tầng ngoài hay tầng điện ly (exosphere)

Tầng này bao quanh trái đất ở độ cao trên 800km Nhiệt độtầng này tăng nhanh tới khoảng 17000C Tầng này có mặt cácion ôxy O+, He+, H+

Khí Công thức Thành phần

(ppm)

Thời gian lưu ở tầng đối lưu (năm)

Trạng thái lít/phút lít/ngày kg/ngày Nghỉ ngơi

Lao động nhẹ

Lao động nặng

7,4 28 43

10.600 40.400 62.000

12 45 69

Bảng 2.2 Nhu cầu không khí sinh hóa đối với con người

– 10 – 20 m3 khơng khí mỗi ngày; khi

thiếu KK từ 5 – 7 phút sẽ gây tử vong

2.4 Phân loại các chất ô nhiễm không khí

2.4.1 Theo nguồn gốc phát sinh

Loại Chất gây ô

nhiễm sơ cấp

Chất gây ô nhiễm thứ

cấp

Hợp chất chứa lưu

huỳnh

SO2, H2S SO3,H2SO4, MeSO4, Hợp chất chứa nitơ NO, NH3 NO2, HNO3

Hợp chất chứa các

bon

C1 - C5 Các andehyde, xetôn, axit

hữu cơ

Các oxit các bon CO, CO2 không

Hợp chất halogen HF, HCl không

2.4.2 Dựa vào trạng thái vật lý

+ Khí như SO2 , NO, H2S, NH3, CO, NO2, SO3

+ Hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ

+ Particulate matter: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước từ

0,1 đến 100 m

Dựa vào kích thước hạt, chất ô nhiễm được chia thành phântử (hỗn hợp khí - hơi) và aerosol (gồm các hạt rắn, lỏng).Aerosol được chia thành bụi, khói, sương

Bụi thô (Dust) - có chứa các hạt có kích thước từ 1 đến 200

m Chúng có khả năng sa lắng nhanh Các hạt bụi có kíchthước nhỏ thường có vai trò như một trung tâm xúc tác cho cácphản ứng hóa học xảy ra trong khí quyển

Khói nhiên liệu (smoke) - sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu,

là các hạt mịn có kích thước từ 0,01 đến 1 m có thể ở dạnglỏng hoặc khí hoặc hỗn hợp có thể có các màu khác nhau phụthuộc bản chất nhiên liệu đốt

Khói hóa chất (Fumes) - là khói từ các quá trình bay hơi,

ngưng tụ các quá trình sản xuất hóa chất, luyện kim , là cáchạt mịn có kích thước từ 0,1 đến 1 m, thể ở dạng lỏng hoặckhí hoặc hỗn hợp

Sương mù (Mist) - là các hạt chất lỏng (nhiều loại) có

kích thước nhỏ hơn 10 m, ngưng tụ trong khí quyển

Sương mù (Fog) - là các hạt nước có kích thước nhỏ hơn

10 m, ngưng tụ trong khí quyển

Sol khí (Aerosol) - là các hạt khí rắn hoặc lỏng có kích

thước nhỏ hơn 1 m

- Nồng độ của chất ô nhiễm không khí được biểu thị bằng các

đơn vị:  g/m3; mg/l; mg/m3, g/m3 ; ppm(phần triệu thể tích); ppb

2.4.3 Tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí xung quanh và khí thải

Tiêu chuẩn chất lượng môi trường là nồng độ giới hạn hoặc tối đa của các chất ô nhiễm cho phép trong môi trường xung quanh hoặc được phép thải

3 • TCVN

5939-1995

• Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ

4 TCVN 5940-1995 Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công

nghiệp đối với các chất hữu cơ

 2.5 Nguồn gốc và tác hại của các chất gây ô nhiễm không khí

 2.5.1 Phân loại các nguồn ô nhiễm không khí

 2.5.1.1 Dựa vào nguồn phát sinh

 Dựa vào nguồn phát sinh có thể chia thành hai nhóm chính: tự nhiên và nhân tạo

 - Nguồn tự nhiên

Dưới đây là một số hình ảnh núi lửa phun trào.

1 Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

Hoạt động của núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi, khí SOx­ NOx, có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường.

Hơn 4.500 người ở miền Nam Chile phải rời bỏ nhà cửa hơm 3/5, sau khi một núi lửa phun trào lần đầu tiên trong vịng 9.000 năm trở lại đây, gây động đất nhẹ và phun khĩi bụi xuống khu vực xung quanh

2 Ô nhiễm do cháy rừng

Cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiện cũng như các hoạt động

thiếu ý thức của con người, thải ra các chất ô nhiễm như khói, bụi,

khí SOx­ NOx, CO…

Chỉ trong 5 ngày từ 20 đến 24/6 trên địa phận bang California đã xảy ra 800 vụ cháy rừng Hơn 2.600 nhân viên chữa cháy đã được huy động để dập tắt các đám cháy.

Theo các quan chức địa phương, nguyên nhân của những đám cháy rừng này là do sét đánh, sau đĩ ngọn lửa lan nhanh và phát triển rộng Hàng ngàn hec- ta rừng bị thiêu trụi và nhiều người dân phải sơ tán khỏi vùng hỏa hoạn

3 Ô nhiễm do bão cát

Hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không

có lớp phủ thực vật Ngoài việc gây ra ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm

tầm nhìn.

Nguyên nhân là một cơn bão cát từ vùng tây bắc Trung Quốc đã tràn xuống Bắc

Kinh Theo các trung tâm kiểm tra chất lượng khơng khí ở Bắc Kinh sớm nay, lượng cát bay lơ lửng đã vượt quá 1.500 microgram trên mỗi mét khối khơng khí.

"Ra khỏi cửa nhà lúc 6h30, tơi đã tận mắt trơng thấy những chiếc xe hơi phủ một lớp cát dày Khơng khí đặc bụi đến mức tơi khơng thể nào thở được", trích lời một cư dân tại quận Chaoyang.

4 Ô nhiễm do đại dương

Do quá trình bốc hơi nước biển có kéo theo một lượng muối ( chủ yếu là NaCl) bị gió đưa vào đất liền Không khí có nồng độ muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại.

5 Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự

nhiên

Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan (CH4), các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ (ammoniac – NH3), hợp chất lưu huỳnh (

hydrosunfua – H2S, mecaptan) và thậm trí có cả các vi sinh vật.

* Nguồn nhân tạo

Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm:

- Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: ví dụ các nhà máy sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử dụng các nhiên liệu than, dầu …)

- Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ

- Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán Các nguồn trên có thể coi là các nguồn cố định

Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoạt động

thải vào môi trường các tác nhân ô nhiễm không khí khác nhau về thành phần cũng như khối lượng Bảng 2.1 đưa ra ví dụ về

nguồn gây ô nhiễm và tải lượng trung bình chất ô nhiễm khí đặc trưng.

Bảng 2.1 Các chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng trung bình ô nhiễm khí

Nguồn ô nhiễm Chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng (kg/tấn sản

phẩm)

- Đốt nhiên liệu than

cho nhà máy điện, lò

hơi

- Xe ô tô chạy dầu

(g/km)

2.1.2 Dựa vào tính chất hoạt động

Dựa vào tính chất hoạt động có thể chia thành bốn nhóm chính.

- Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất : công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp.

- Ô nhiễm do giao thông : khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay

- Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ vui chơi giải trí.

- Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ gây mùi hôi thối bụi phấn hoa.

2.1.3 Dựa vào đặc tính hình học

- Điểm ô nhiễm : ống khói nhà máy.

- Đường ô nhiễm: đường giao thông.

- Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất.

2.1.4 Dựa vào tính chất khuếch tán

- Nguồn thải thấp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm

- Nguồn thải cao: ống khói cao

Bảng 2.2 Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng

STT Ngành sản xuất Các chất ô nhiễm đặc trưng

• Nhà máy nhiệt điện, lò nung, nồi hơi đốt

bằng nhiên liệu • aldehyt.Bụi, SOx, NOx, COx, hydrocacbon

• Chế biến thực phẩm

• Sản xuất nước đá

• Chế biến hạt điều

• Bụi, mùi

• Oàn, NH3 (nếu dùng gas ammoniac)

• Bụi, mùi hôi, các phenol

• Thuốc lá • Bụi, mùi hôi, nicôtin

• Dệt, nhuộm • Bụi, hợp chất hữu cơ

• Sản xuất hóa chất

• Axit sunfuric

• Superphotphat

• Amoniăc

• Keo, sơn, vecni

• Xà bông, bột giặt

• Các hydrocacbon, bụi, COx , SOx , NOx

• Sành sứ, thuỷ tinh, vật liệu xây dựng • Bụi, THC, COx , SOx , NOx , HF

• Luyện kim, lò đúc • Bụi, SO2 , COx , NOx ,

• Nhựa, cao su, chất dẻo • Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, SO2

• Thuốc trừ sâu • Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, TBVTV

• Thuộc da • Mùi hôi (do các hợp chất sunlfua,

mecaptan, amoniac)

• Bao bì • Mùi hôi của các dung môi hữu cơ, bụi

• Khí thải giao thông • Bụi, chì, NOx , SOx , COx , hợp chất hữu

cơ Khí thải do đốt phục vụ sinh hoạt Bụi, THC, COx , SOx , NOx

Bảng 2.3 Đánh giá nguồn thải toàn cầu các chất ô nhiễm không khí

Chất ô nhiễm Lượng thải (triệu tấn/năm)

Nguồn thải tự nhiên Nguồn thải nhân tạo

Tổng cộng: 1097

Sulphát từ H2S: 182 Nitrat từ NOx : 390 Amonium: 245 Terpenes: 182

Tổng cộng: 999

Tổng cộng: 84 Sulphát từ SO2: 133 Nitrat từ NOx : 27 Phản ứng quang hóa từ HC: 25

Tổng cộng: 185

SO2 Thể hiện qua S

Sự phân hủy sinh học H2S: 90 Phân hủy sulphat từ nước biển: 40

Tổng cộng: 130

Than: 92 Dầu hỏa: 26 Luyện kim: 14

Tổng cộng: 132

NOx NO : 455

N2O : 537 Thể hiện qua NOĐốt than đá: 24.42

Hóa dầu: 0.6 Đốt xăng: 6.8 Dầu khác: 12.8 Khí thự nhiên: 1.9 Đốt khác : 1.4

2.2 MỘT SỐ VỤ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Địa điểm, thời gian Hoàn cảnh Ô nhiễm Tác hại

Thung lũng Meuse (Bỉ),

12.1930

Mùa đông, sương mù, thung lũng, yên tĩnh.

Bụi, SOx, CO Sương axit sunfuric

Nhói ngực.

22 người chết LosAngeles (Hoa Kỳ) mùa

lòng chảo, không gió.

Bụi, SOx, CO Sương axit sunfuric

4000 người chết Bệnh nhân bị nhói ngực

Luân Đôn (Anh), 12.1962 Mùa đông, sương mù,

lòng chảo, không gió.

Bụi, SOx, CO Sương axit sunfuric

Bệnh nhân bị nhói ngực

tăng cao Tokyo (Nhật Bản) 7.1970 Mùa hè, yên tĩnh NOx,các chất oxihóa,

hydrocacbon

Bệnh nhân bị ngứa mắt

dữ dội tăng cao 11.540 người Bhopal (Aán Độ)1984 Liên Hiệp Sản Xuất Phân

Bón

Khí Methyl iso cyanat khoảng 2 triệu người bị

nhiễm độc, 5 nghìn người chết

• Thảm họa do khói ở Donora, Pennsylvania (10/1948)

– Là một khu công nghiệp lớn gồm các nhà

máy luyện kim và sản xuất axít

– Trong 5 ngày từ 26 – 31/10/1948: có 20 người chết và hơn 7000 người bị ốm

– Nguyên nhân không rõ ràng,

– Nồng độ các hợp chất sulfur cao hơn

mức bình thường (SO2, SO3, H2SO4 dạng bụi)

* Thảm họa Pittsburgh Pelsyllvania (1948)

• Biệt danh: City of Smog

Ơû Việt Nam ô nhiễm không khí nói chung chủ yếu do sản xuất công nghiệp gây ra như khu công nghiệp Biên Hòa, khu công nghiệp Thủ Đức, Tân Bình (TP Hồ Chí Minh), khu Thượng Đình, Văn Điển (Hà Nội), khu hóa chất Việt Trì, nhiệt điện Ninh Bình trước đây, Xi măng Hải Phòng hàm lượng các chất

ô nhiễm ở những nơi này cao gấp nhiều lần so với các khu vực khác không có công nghiệp.

Vào những năm 1990 nhà máy hóa chất Thủ Đức sản xuất axít sunfuric đã gây ô

nhiễm môi trường do khí SOx Các kết quả kiểm tra môi trường cho thấy nồng độ SO2 và SO3 tại khu vực xung quanh nhà máy cao gấp hàng chục lần tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh, đã gây thiệt hại cho tài sản của dân cư xung quanh, nhiều cây cối đã bị chết và đã bị nhà nước đóng cửa sau đó

Vào những năm 1988 -1991, Nhà máy

phân bón bình Điền II gây thiệt hại hoa màu

do khí thải HF → ngừng sản xuất

Tại khu công nghiệp Biên Hòa I nhà máy giấy COGIDO vào những năm 1994-1995 tại khâu nấu bột giấy đã thải ra mùi hôi khó chịu gây ảnh hưởng tới chất lượng không khí khu vực Biên Hòa và cũng đã phải đổi mới công nghệ nấu bột giấy để ngăn ngừa ô

nhiễm.

2.5.3 Tác hại của các chất ô nhiễm không khí

* Tác hại của bụi

Thành phần hóa học của hạt bụi

Thời gian tiếp xúc

Kích thước (kích thước lớn hơn 5 micromet bị các dịch nhầy ở các tuyến phế quản và các lông giữ lại Chỉ có các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m vào được phế nang)

Hình dạng, mật độ hạt bụi

Thể trạng từng người

* Tác hại của SOx và NOx

SOx, NOx là chất kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt tạo thành axít (HNO3, H2SO3, H2SO4) Các chất khí

trên vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hòa tan vào nước bọt rồi vào đường tiêu hoá, sau đó phân tán vào máu tuần hoàn.Khi các khí này kết hợp với bụi tạo thành các hạt bụi lơ lửng có tính axít, nếu kích thước nhỏ hơn 2-3 micromét sẽ vào tới phế nang, bị đại thực bào phá hủy hoặc đưa đến hệ thống bạch huyết SO2 có thể nhiễm độc qua da làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt

Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hóa

protein và đường, thiếu vitamin B và C, ức chế enzym

oxydaza

* Tác hại của HF

HF sinh ra do quá trình sản xuất hóa chất (HF) và là một tác nhân ô nhiễm quan trọng khi nung gạch ngói, gốm sứ

Đa số cây ăn quả rất nhạy đối với HF Khi tiếp xúc với nồng độ HF lớn hơn 0,002 mg/m3 thì lá cây bị cháy đốm, tổn thương nặng dẫn đến rụng lá Một số loại cây rất bền vững đối với HF là cà chua, hướng dương, măng tre, lúa

Không khí bị ô nhiễm bởi HF và các hợp chất fluorua gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh vật và sức khoẻ của người Các hợp chất fluorua gây ra bệnh fluorosis trên hệ xương và răng

* Amoniac (NH3)

Amoniac là một khí không màu, mùi hôi nên dễ phát hiện khi rò rỉ NH3 là khí dễ tan trong nước, ít tan trong dầu Amoniac không ăn mòn thép, nhôm; tan trong nước gây ăn mòn kim loại màu: kẽm, đồng và các hợp kim của đồng NH3 tạo với không khí một hỗn hợp có nồng độ trong khoảng từ 16 đến 25% thể tích sẽ gây nổ

Amoniac (NH3) là khí độc có khả năng kích thích mạnh lên mũi, miệng và hệ thống hô hấp Ngưỡng chịu đựng đối với

amôniac là 20 - 40 mg/m3 Khi tiếp xúc với amôniac với nồng độ 100 mg/m3 trong một khoảng thời gian ngắn sẽ không để lại hậu quả lâu dài Tuy nhiên, khi tiếp xúc với amoniac ở nồng độ 1.500 - 2.000 mg/m3 trong thời gian 30 phút sẽ nguy hiểm đối với tính mạng