một số vấn đề môi trường toàn cầu

trình bày về một số vấn đề môi trường toàn cầu

I.1 một số vấn đề môi trường toàn cầu

I.1.1 Hiệu ứng nhà kính

Nhiệt độ Trái Đất được tạo nên do sự cân bằng giữa

năng lượng mặt trời đến bề mặt Trái Đất và năng lượng

bức xạ của Trái Đất vào khoảng không gian giữa các

hành tinh

Năng lượng mặt trời: chủ yếu là năng lượng của các

tia sóng ngắn, dễ xuyên qua các cửa sổ khí quyển

Bức xạ từ bề mặt Trái Đất: là sóng dài có năng

lượng thấp, dễ bị khí quyển giữ lại Các tác nhân gây sự hấp thụ bức xạ sóng dài của khí quyển là: CO2, bụi, hơi nước, khí CH4, CFC, N2O Hiện tượng khí quyển hấp thụ các phản xạ sóng dài từ Trái Đất có cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây xanh Do vậy, gọi đó là “hiệu ứng nhà kính”

Nếu Trái Đất không có lớp khí quyển bao quanh (không có các tác nhân hấp thụ bức xạ sóng dài) thì sự cân bằng nhiệt đó sẽ tạo cho Trái Đất nhiệt độ trung bình là: -

180C

Khi có lớp khí quyển bao quanh hấp thụ các bức xạ sóng dài làm nhiệt độ trung bình của Trái Đất là 150C, gọi là hiện tượng: hiệu ứng nhà kính tự nhiên Đối với Trái

Đất, hiện tượng này có ý nghĩa quan trọng là duy trì nhiệt độ thích hợp cho sự sống và cân bằng sinh thái

Hình I.1: Hiệu ứng “nhà kính”

Bức xạ Mặt trời chiếu xuống TĐ

(100%)

Phản xạ bởi các

đám mây

Phản xạ bởi khí quyển

Hấp thụ bới khí quyển

và các đám mây (19%)

(51%)

Tuy nhiên, nồng độ của các khí nhà kính tăng do các hoạt động tự nhiên và nhân tạo thìsự cân bằng nhiệt lượng giữa năng lượng từ mặt trời (năng lượng này không thay đổi) và năng lượng phản xạ từ Trái Đất (có xu hướng tăng) sẽ làm tăng nhiệt độ Trái Đất trên quy mô toàn cầu

Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ Trái

đất sẽ tăng lên 1,5 ữ 4,50C vào năm 2050

Hình I.2: Mức độ gây hiệu ứng nhà kính

CFC 20%

CH 4 16%

O 3 8%

NO 2 6%

CO 2 50%

™ Tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính:

Nhiệt độ tăng, làm băng tan dẫn đến mực nước biển dâng cao sẽ làm nhiều vùng sản xuất lương thực, các khu dân cư, các vùng đồng bằng, đảo lớn bị nhấn chìm dưới nước

Nhiều hệ sinh thái bị mất cân bằng, làm cho tài nguyên mất đi khả năng tự điều chỉnh vốn có của nó

Khí hậu Trái Đất sẽ biến đổi sâu sắc, toàn bộ điều kiện sinh sống của các quốc gia sẽ bị xáo động: hoạt động sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ hải sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng; nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện

I.1.2 Suy giảm tầng ôzôn

O3 tập trung nhiều nhất ở tầng bình lưu ở độ cao 25 km so với bề mặt Trái Đất với nồng độ 5 ữ 10 ppm nên thường gọi là tầng ozon Quá trình hình thành và phân huỷ O3 luôn diễn ra song song nên chu kỳ tồn tại của O3 trong khí quyển rất ngắn

O2 ⎯⎯→hυ

O + O

O + O2 ⎯→⎯hυ

O3

O3 ⎯⎯→hυ

O2 + O

Tầng ôzôn được xem là “cái ô” bảo vệ loài người và thế giới động vật khỏi tia tử ngoại vì nó có khả năng hấp thụ trên 90% tia tử ngoại từ bức xạ mặt trời O3 có khả năng hấp thụ sóng ngắn từ 240 – 320 nm

Những năm gần đây, các nhà khoa

học đã phát hiện thấy nồng độ ozôn

trong tầng bình lưu ở một số nơi đã suy

giảm Năm 1985, các nhà khoa học đã

phát hiện lỗ thủng tầng ôzôn ở Nam Cực

với diện tích bằng diện tích toàn nước

Mỹ Năm 1987, phát hiện tầng ôzôn ở

Bắc Cực cũng có hiện tượng mỏng dần

Từ năm 1979 cho đến năm 1990 lượng

ụzụn trong tầng bỡnh lưu đó suy giảm

vào khoảng 5% Tháng 9/2000 người ta

đã phát hiện lỗ thủng tầng ozon ở Nam

Cực đã có diện tích bằng 3 lần diện tích

nước Mỹ

Hình I.3: Lỗ thủng tầng ozôn lớn nhất từ trước đến nay ở Nam Cực, tháng 9/2000

Nguyên nhân làm giảm nồng độ ozon trong tầng bình lưu là do con người đã sử dụng quá nhiều chất CFC (chlorofluorocacbon) hay CFM (chlorofluoromethan), gọi chung là các hợp chất freon trong kỹ thuật nhiệt lạnh Ngoài ra còn có các hợp chất halogen hữu cơ, như tetraclometan (CCl4), metylclorua (CH3Cl), metylbromua (CH3Br),…

Cơ chế phá huỷ tầng ozon như sau:

CFC ⎯⎯→hυ

Clo

Clo + O3 ⎯⎯→hυ

ClOo + O2 ClOo + O ⎯⎯→hυ

Clo + O2 Như vậy, theo các phản ứng trên thì khí O3 sẽ bị mất đi, khí Clo luôn tồn tại và trong thời gian lưu ở tầng bình lưu mỗi nguyên tử Clo có khả năng phả huỷ từ 104 ữ

106 phân tử O3

Theo tính toán dự báo của các nhà khoa học thì cứ giảm 1% lượng O3 trong tầng bình lưu sẽ làm tăng khoảng 2% bức xạ tử ngoại chiếu xuống bề mặt Trái đất Điều

đó sẽ làm tăng bệnh ung thư da, tăng khả năng huỷ hoại mắt (gây đục thuỷ tinh thế);

xúc tác mạnh cho các phản ứng quang hoá ở tầng khí quyển thấp, tăng sương mù và mưa axít; thực vật mất dần khả năng tự miễn dịch, các vi sinh vật dưới biển bị tổn thương và chết dần

Ngoài ra, suy giảm tầng ozon còn làm cho tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính và mưa axít trở nên trầm trọng hơn

I.1.3 Lắng đọng axít (acid deposition)

Quá trình tự làm sạch của khí quyển diễn ra theo 2 quá trình phổ biến: ngưng tụ

và mưa Qua đó các chất ô nhiễm có thể hoà tan trong nước hoặc bụi có thể được đưa trở lại mặt đất

Khi khí quyển chứa các khí ô nhiễm mang tính axít như SO2, NO2, các khí này hoà tan với hơi nước trong không khí để tạo thành các hạt axít H2SO4, HNO3 và rơi xuống mặt đất theo các con đường khác nhau Đó là quá trình lắng đọng axít

Thuật ngữ “Lắng đọng axit” bao gồm cả hai hỡnh thức: lắng đọng khụ (dry deposition) và lắng đọng ướt (wet deposition) Lắng đọng axit (Acid deposition) hiện đang là một trong những vấn đề nhiễm bẩn mụi trường nghiờm trọng nhất khụng chỉ

vỡ mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chỳng tới cuộc sống của con người và cỏc hệ sinh thỏi mà cũn vỡ quy mụ tỏc động của chỳng đó vượt ra khỏi phạm vi kiểm soỏt của mỗi quốc gia và nhõn loại đang phải xem xột những ảnh hưởng của chỳng ở quy mụ khu vực và toàn cầu

I.1.3.1 Lắng đọng ướt (mưa axít)

Đối với khí quyển sạch: nứơc mưa có độ pH ≥ 5,6 do quá trình hoà tan của CO2 vào trong nước mưa

Các hạt axít H2SO4, HNO3 được ngưng tụ cùng với hơi nước trong các đám mây hoặc hoà tan vào nước mưa và rơi xuống mặt đất dưới các hình thức như mưa, tuyết, sương mù, hơi nước Đó là hiện tượng lắng đọng ướt, trước đây thường quen gọi là mưa axít

Khi nước mưa có pH < 5,6 gọi là hiện tượng mưa axít

Mưa axit được phỏt hiện ra đầu tiờn năm 1948 tại Thuỵ Điển Nguyờn nhõn là vỡ con người đốt nhiều than đỏ, dầu mỏ Trong than đỏ và dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, cũn trong khụng khớ lại rất nhiều khớ nitơ Trong quỏ trỡnh đốt cú thể sinh ra cỏc khớ Sunfua đioxit (SO2), Nitơ đioxit (NO2) Cỏc khớ này hoà tan với hơi nước trong khụng khớ tạo thành cỏc hạt axit sunfuaric (H2SO4), axit nitơric

(HNO3) Khi trời mưa, cỏc hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm

ở Việt Nam, năm 1997-1998 xuất hiện mưa axit ở Lào Cai Năm 2002, kết quả quan trắc mưa axít cho thấy tất cả 9/9 điểm quan trắc đều xuất hiện các trận mưa axít: Lào Cai, Hà Nội, Quảng Ngãi, Nha Trang, Biên Hoà, TPHCM, Bình Dương, Vũng Tàu và Mỹ Tho

I.1.3.2 Lắng đọng khô (dry deposition)

Lắng đọng khụ bao gồm cỏc dạng: khớ (gases) hạt bụi (particulate) và sol khớ (aerosol) cú tớnh axit

Xảy ra trong những ngày khụng mưa Khụng khớ chứa cỏc chất axit này được giú vận hành đi và rơi xuống cõy cối, nhà cửa, và vào trong cơ thể sinh v ật qua đường hụ hấp

I.1.3.3 Nguyên nhân

Mưa axớt là hậu quả của quỏ trỡnh phỏt triển sản xuất mà con người tiờu thụ nhiều than đỏ, dầu mỏ và cỏc nhiờn liệu tự nhiờn khỏc Ngoài ra cũn do hoạt động của nỳi lửa làm phỏt sinh cỏc khớ Cl2, HCl

Trong cỏc khớ oxyt gõy nờn hiện tượng mưa axớt thỡ cỏc hợp chất lưu huỳnh chiếm trờn 80%, cũn lại là cỏc oxyt nitơ 12% và axớt HCl 5%

I.1.3.4 ảnh hưởng của mưa axít

Do có độ chua khá lớn, nước mưa có thể hoà tan được một số kim loại và ôxít

kim loại có trong không khí như ôxít chì, làm cho nước mưa trở nên độc hơn đối với

cây cối, vật nuôi và con người

Mưa axít ảnh hưởng xấu tới thuỷ vực (ao hồ): Các dòng chảy do nước mưa đổ vào hồ, ao sẽ làm độ pH của hồ, ao giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao

suy yếu hoặc chết hoàn toàn Các hồ ao có thể trở thành các thuỷ vực chết

Mưa axít làm tăng độ chua của đất, tăng khả năng hoà tan của kim loại nặng trong đất,… làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển Lá cây gặp mưa axít sẽ bị

“cháy” lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, giảm năng suất cây trồng; làm giảm khả năng đề kháng sâu bệnh của cây trồng;

M−a axít còn phá huỷ vật liệu xây dựng bằng kim loại nh− sắt, đồng, kẽm làm giảm tuổi thọ công trình xây dựng, làm lở phá huỷ bề mặt bằng đá vôi của các công trình do phản ứng:

H2SO4 + CaCO3 → H2O + CO2 + CaSO4 Tuy nhiờn mưa axớt cũng mang lại một số lợi ớch đỏng kể Mưa axớt làm giảm nồng độ cỏc khớ nhà kớnh trong khớ quyển, hạn chế hiện tượng ấm dần lờn của Trỏi đất Ngoài ra, cỏc nhà khoa học vừa phỏt hiện thấy những cơn mưa chứa axit sunphuric làm giảm phỏt thải methane từ những đầm lầy (đầm lầy là nơi sản ra lượng lớn khớ methane), nhờ đú hạn chế hiện tượng trỏi đất núng lờn Nhiều thớ nghiệm cho thấy phần sunphua lắng đọng cú thể làm giảm quỏ trỡnh sinh methane tới 30%

I.1.4 Biến đổi khí hậu

"Biến đổi khớ hậu trỏi đất là sự thay đổi của hệ thống khớ hậu gồm khớ quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi cỏc nguyờn nhõn

tự nhiờn và nhõn tạo"

Nguyờn nhõn chớnh làm biến đổi khớ hậu trỏi đất là do sự gia tăng cỏc hoạt động tạo ra cỏc chất thải khớ nhà kớnh, cỏc hoạt động khai thỏc quỏ mức cỏc bể hấp thụ và

bể chứa khớ nhà kớnh như sinh khối, rừng, cỏc hệ sinh thỏi biển, ven bờ và đất liền khỏc

Cỏc biểu hiện của sự biến đổi khớ hậu trỏi đất gồm:

• Sự núng lờn của khớ quyển và trỏi đất núi chung

• Sự thay đổi thành phần và chất lượng khớ quyển cú hại cho mụi trường sống của con người và cỏc sinh vật trờn trỏi đất

• Sự dõng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập ỳng của cỏc vựng đất thấp, cỏc đảo nhỏ trờn biển

• Sự di chuyển của cỏc đới khớ hậu tồn tại hàng nghỡn năm trờn cỏc vựng khỏc nhau của trỏi đất dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của cỏc loài sinh vật, cỏc hệ sinh thỏi và hoạt động của con người

• Sự thay đổi cường độ hoạt động của quỏ trỡnh hoàn lưu khớ quyển, chu trỡnh tuần hoàn nước trong tự nhiờn và cỏc chu trỡnh sinh địa hoỏ khỏc

• Sự thay đổi năng suất sinh học của cỏc hệ sinh thỏi, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, cỏc địa quyển

Các quốc gia trên thế giới đã họp tại New York ngày 9/5/1992 và đã thông qua Công ước Khung về Biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc Công ước này đặt ra mục tiêu ổn định các nồng độ khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp của con người đối với hệ thống khí hậu Mức phải đạt nằm trong một khung thời gian đủ

để các hệ sinh thái thích nghi một cách tự nhiên với sự thay đổi khí hậu, bảo đảm việc sản xuất lương thực không bị đe doạ và tạo khả năng cho sự phát triển kinh tế tiến triển một cách bền vững

SV phải bổ sung thêm 1 số số liệu hiện trạng và dự báo ảnh hưởng của biến đối khí hậu trên Thế giới và ở Việt Nam ở các mặt:

- Nhiệt độ (thế giới và VN)

- Chiều cao mực nước biển (thế giới và VN)

- Lượng mưa, số đợt không khí lạnh, bão (ở VIỆT NAM)