Ô nhiễm không khí

Khí quyển là một lớp hỗn hợp khí: N2, O2, Ar, CO2, Ne, He, Kr, H2, O3, hơi nước,…Tuy nhiên chủ yếu là N2, O2, O3, CO2 và H2O.

Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 1. Đặt vấn đề: - Một người có thể sống nhiều ngày mà không cần thức ăn, một vài ngày không cần nước uống. Nhưng nếu không khí, con người sẽ chết trong vòng từ 5-7 phút. Không khí mà chúng ta thở là hỗn hợp khí tự nhiên không màu, không mùi chủ yếu là Nito (78%), oxy (21%) và 1% còn lại chủ yếu là khí argon, khí CO 2 , dạng vết các khí neon, heli, ozon, xenon, hydro, metal, kripton và hơi nước. Nhưng hiện nay các hoạt động sống của con người như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải,…đã và đang thải vào không khí những chất độc hại làm cho không khí ngày càng ô nhiễm. - Ô nhiễm không khí là vấn đề môi trường đang nóng bỏng và được quan tâm nhiều nhất hiện nay. Bởi vì đi liền với ô nhiễm không khí là hàng loạt các hiện tượng thiên nhiên bất lợi cho con người và những bất lợi đối với sức khỏe của con người, các thành phần khác của môi trường như đất, nước. 2. Môi trường không khí: 2.1 Khái quát chung: - Khí quyển là một lớp hỗn hợp khí: N 2 , O 2 , Ar, CO 2 , Ne, He, Kr, H 2 , O 3 , hơi nước, …Tuy nhiên chủ yếu là N 2 , O 2 , O 3 , CO 2 và H 2 O. Chúng được phân bố trong khí quyển như sau: • Nito chiếm 78% nhiều nhất trong khí quyển, nó được sinh ra dưới tác dụng của các vi sinh vật ở rễ cây họ đậu, nó dễ trở thành hợp chất được thực vật hấp thụ. • Oxy chiếm 20,04% đóng vai trò chủ yếu trong các phản ứng hóa học trong khí quyển. Nó không thể thiếu trong sự hô hấp của động – thực vật, nó là sản phẩm của tác dụng quang hợp của thực vật. • CO 2 chiếm 0,032% được sinh ra do quá trình đốt cháy các chất hữu cơ. Nó rất cần thiết cho đời sống hữu cơ. • O 3 có rất ít ở tầng thấp khí quyển, chỉ sinh ra khi có sấm sét. Ở độ cao 20– 30km thì hình thành ở một tầng dày, nó được hình thành từ các sản phẩm chứa oxy như SO 2 , NO 2 , aldehyde khi hấp thụ bức xạ tử ngoại. Sự sinh hủy ozon có liên quan đến việc ngăn cản sự bức xạ tử ngoại lên mặt đất và nhiệt độ tầng khí quyển lên cao. • Hơi nước nơi ẩm đến 4%, nơi khô chỉ 0,01%. Lượng hơi nước trong khí quyển ít nhưng có vai trò rất quan trọng trong việc biến đổi thời tiết và quá trình tuần hoàn của nước trong tự nhiên. - Ngoài các chất khí trong khí quyển còn có các hạt vật chất khác ở thể lỏng hoặc thể rắn có kích thước nhỏ từ 6.10 – 8nm đến 0,1mm như bụi, phấn hóa, vi khuẩn,… - Bụi được gió cuốn từ mặt đất lên, do núi lửa phun ra và do nham thạch phong hóa sinh ra. Ngoài ra nó còn được tạo ra từ sao băng. - Những hạt nước, hạt băng, hạt bụi nhỏ bay lơ lửng trong không khí tạo thành mây và sương mù. Chúng ảnh hưởng đến tầm nhìn xa nhưng giữ vai trò quan trọng trong việc ngưng kết của hơi nước trong khí quyển. - Ngoài ra trong khí quyển còn có các hạt ngưng kết, ngưng hoa, điện tử, ion,… chúng có tác dụng hút ẩm mạnh tạo điều kiện cho hơi nước ngưng kết mặc dù hơi nước trong khí quyển chưa đạt bão hòa. - Khói trong khí quyển do việc đốt nhiên liệu bằng phương pháp cổ truyền sinh ra, do cháy rừng…Khói là các hạt vật chất nhỏ chúng làm vẩn đục khí quyển và ảnh hưởng đến tầm nhìn xa. - Như vậy, khí quyển hầu như trong suốt nhưng nó là một dung dịch, trong đó không khí sạch là dung môi, còn các loại hạt khác là chất hòa tan. - 1 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 Hình 1: Trao đổi oxy giữa khí quyển, thủy quyển và sinh quyển - Dựa vào đại lượng vật lý đặc trưng, người ta chia khí quyển thành 4 tầng: • Tầng đối lưu: tầng thấp nhất từ mặt đất đến độ cao khoảng 10km. Không khí ở tầng này luôn chuyển động theo cả chiều ngang lẫn chiều đứng với nhửng khối khí không đồng nhất do ảnh hưởng trực tiếp của bức xạ mặt đất, nhiệt độ thay đổi lớn, lượng hơi nước nhiều. Các hiện tượng thời tiết như mây, mưa. • Tầng bình lưu: độ cao từ 20 – 80km, lượng nước rất ít, mây do các tinh thể băng tạo thành. Ở tầng này thường xuyên có sự hình thành và phân giải O 3 dưới tác dụng của tia từ ngoại và ánh sáng mặt trời nên nhiệt độ thường xuyên thay đổi. • Tầng điện ly (ion): tiếp theo tầng bình lưu đến độ cao 800km không khí rất loãng. Dưới bức xạ mặt trời và tia vũ trụ các phân tử khí quyển phân ly thành các ion. Khi ion hóa có sự tăng nhiệt nên nhiệt độ tầng này rất cao khoảng 80 – 1000 o C. Tầng điện ly dẫn điện mạnh, phản xạ mạnh sóng vô tuyến nhất là sóng dài. • Tầng khuếch tán: là tầng trên cùng từ độ cao 800km trở lên, là tầng chuyển tiếp giữa khí quyển và không gian vũ trụ. Nhiệt độ ở tầng này rất cao, phân tử khí chuyển động rất nhanh lại chịu sức hút trái đất ít, do đó các phân tử khí không ngừng khuếch tán vào không gian vũ trụ. Nhưng do mật độ khí ở tầng này rất thấp nên số phân tử khí bị mất không nhiều, lượng khí mất đi được bù lại do núi lửa trên trái đất hoạt động phóng ra chất khí. Do đó lượng khí quyển hầu như không thay đổi. - 2 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 - Do địa hình mặt đất có sự phân bố của biển và lục địa nên hình thành nhiều loại khối không khí. Có 3 cách phân loại khối không khí: * Phân loại theo địa lý: • Khối không khí Bắc Băng Dương • Khối không khí ôn đới hay cực đới • Khối không khí nhiệt đới • Khối không khí xích đạo * Phân loại theo đặc tính mặt đệm: • Khối không khí biển: độ ẩm lớn • Khối không khí lục địa: khô, hè nóng, đông lạnh. * Phân loại theo tính chất nhiệt so với khối khí xung quanh: • Khối không khí nóng • Khối không khí lạnh 2.2 Không khí: - Không khí sạch và nước cùng với thực phẩm là một trong các điều kiện hết sức cần thiết và quan trọng đối với sự sống của các loại động – thực vật nói chung. Người ta có thể nhịn ăn, nhịn uống hàng chục ngày vẫn không chết nhưng nếu con người ngưng thở trong vài phút đã có thể dẫn đến tử vong. - Hàng ngày, một người trung bình phải hít thởkhoảng trên dưới 15kg không khí để phục vụ cho sự sống. Yêu cầu đối với không khí đó là sự trong sạch của nó. Thời xa xưa nếu không kể đến các hiện tượng thiên nhiên xảy ra như núi lửa, động đất, bão cát, sa mạc hay dịch phấn hoa thì môi trường thiên nhiên vốn là trong sạch, yên tỉnh, không bị ô uế. Nó rất thuận lợi và tiện nghi cho con người cũng như các loài sinh vật khác. Một cách tương đối, có thể coi không khí đó là “không khí sạch”. - Không khí là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Người ta cũng có thể gọi không khí nêu trên là không khí ẩm vì thành phần của chúng ngoài các chất khí ra, chúng còn chứa hàm lượng hơi nước nhất định tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất của khí quyển. - Lượng hơi nước chứa trong không khí có ảnh hưởng rất lớn đến vần đề ô nhiễm môi trường. Cùng với các yếu tố ảnh hưởng của khí quyển, chúng có thể là môi trường tạo nên các phản ứng hóa học giữa các chất ô nhiễm với nhau đặc biệt là với các chất khí có tính “háo nước” dễ tạo thành các axit, đây là nguyên nhân tạo nên các trận mưa acid. - Bên cạnh các thành phần chính của không khí, bất kỳ các chất nào ở dạng rắn, lỏng, khí được thải vào môi trường không khí với nồng độ vừa đủ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người, gây ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng, phát triển của động, thực vật, phá hủy vật liệu, làm giảm cảnh quan môi trường đều gây ô nhiễm môi trường, hay nói khác đi là không khí đó đã bị ô nhiễm. - Ô nhiễm không khí có thể là pha trộn các thể rắn, lỏng, khí. Những thể mà chúng được phân tán rất nhanh nhờ các điều kiện về khí hậu. Khi xảy ra hiện tượng giảm áp các khối không khí chuyển động làm cho các chất gây ô nhiễm trở nên đậm đặc, thảm họa ô nhiễm có thể xảy ra. Tương tự như vậy, các chất vô hại dưới tác dụng của áp suất sẽ bốc lên và có thể trở thành chất gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường không khí khi chúng kết hợp với chất khác cùng có trong môi trường không khí. - Các nhân tố góp phần tạo nên ô nhiễm không khí bao gồm cả nhân tố tự nhiện và do con người. Các nhân tố tự nhiên bao gồm các quá trình tự nhiên như: động đất, núi lửa, bão cáy sa mạc cháy rừng, sóng thần hay dịch phấn hoa và quá trình thối rữa của - 3 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 động – thực vật. Thông thường, các nhân tố tự nhiên thường xảy ra ở xa ngoài tầm kiểm soát của con người. - Các nhân tố ô nhiễm do con người tạo ra thì dễ kiểm soát hơn. Chất gây ô nhiễm do con người tạo ra thường phát sinh từ quá trình công nghiệp, giao thông vận tải, nông nghiệp, dịch vụ thương mại, phá rừng và kể cả các hoạt động trong chiến tranh gây ra. Chất ô nhiễm không khí do con người tạo ra về tổng quan có thể chia làm các dạng sau: ô nhiễm do bụi, hơi khí độc, nhiệt thừa, chất phóng xạ và các vi sinh vật. 3. Hiện trạng ô nhiễm không khí: 3.1 Hiện trạng ô nhiễm không khí trên thế giới: - Lịch sử nhân loại đã xảy ra khá nhiều hiểm họa về ô nhiễm không khí. Những hiểm họa này nó không chỉ có những ảnh hưởng to lớn đến khí quyển mà nó còn có tác động mạnh mẽ đến đời sống và sức khỏe của con người. - Ô nhiễm không khí cùng với việc khai thác tài nguyên không hợp lý, chặt phá rừng bừa bãi…, làm cho tầng ozon bị thủng, gây nên hiệu ứng nhà kính và đặc biệt là thay đổi khí hậu toàn cầu gây nên hiện tượng Elnino và Lanina kèm theo những trận mưa lụt, bão khủng khiếp và hạn hén kéo dài. Kết quả cuối cùng là dẫn đến thiệt hại nhân mạng và tài sản của cộng đồng cùng nạn cháy rừng nghiêm trọng như đã xảy ra tại Bangladesh, Trung Quốc, Mỹ, Nhật, Indonesia và các nước khác trên thế giới trong đó có Việt Nam. Kèm theo các hiện tượng này là ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí không chỉ trên phạm vi một nước mà nó có thể ảnh hưởng tới các nước lân cận. - Trên thế giới hàng năm khí quyển phải đón nhận: 20 tỉ tấn CO 2 ; 1,53 triệu tấn SiO 2 ; hơn 1 triệu tấn Niken; 700 triệu tấn bụi; 1,5 triệu tấn asen; 900 tấn coban; 600000 tấn Zn, hơi thủy ngân, hơi chì; và các chất độc hại khác. Khiến cho không khí trở nên ngột ngạt và sương mù, gây bệnh cho nhiều người. Bên cạnh đó nó còn gây ra các cơn mưa acid làm hủy hoại các khu rừng và các cách đồng. - Điều đáng lo ngại nhất kà con người thải vào không khí các loại khí độc như CO 2 , NO x , CH 4 , CFC… gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Có nhiều khả năng lượng CO 2 sẽ tăng gấp đôi vào thời gian sắp tới đẩy nhanh quá trình nóng lên của Trái Đất, nhiệt độ trung bình của Trái Đất sẽ tăng lên khoảng 3,6 o C, nếu như con người không có những biện pháp thích hợp để khắc phục hiện tượng hiệu ứng nhà kính. 3.2 Hiện trạng ô nhiễm không khí tại Việt Nam: - Tình trạng ô nhiễm không khí ở Việt Nam khá nghiêm trọng so với các nước trong khu vực Đông Nam Á nói riêng và châu Á nói chung. - Hiện nay ở Việt Nam, ô nhiễm môi trường không khí đang là một vấn đề bức xúc đối với môi trường đô thị, công nghiệp và kể cả ở các vùng nông thôn. Quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa mạnh dẫn tới các nguồn gây ô nhiễm không khí cũng gia tăng nhanh, gây biến đổi xấu về chất lượng môi trường không khí. - Các nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu ở Việt Nam: • Hoạt động của các khu công nghiệp • Giao thông vận tải • Xây dựng • Các làng nghề tiểu – thủ công nghiệp • Cháy rừng • Sinh hoạt đun nấu của người dân. - Tại các khu đô thị: • Ô nhiễm bụi, khí thải và tiếng ồn nguyên nhân từ các hoạt động giao thông thường bộ (chiếm 70%), các hoạt động xây dựng và sinh hoạt đun nấu của các hộ gia đình. - 4 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 • Bình quân số lượng xe máy ở các đô thị Việt Nam mỗi năm tăng khoảng 15-18%, số lượng xe ô tô mỗi năm tăng khoảng 8-10%, tuy nhiên chất lượng các loại phương tiện không đảm bảo nên đã gây ra ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng. Mỗi năm, hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải sử dụng tới 1,5 triệu tấn xăng và dầu Diezel, tương ứng với lượng khí thải thoát ra như sau: Chất ô nhiễm Lượng thải (Tấn) CO 2 6.000.000 CO 61.000 NO 2 35.000 SO 2 12.000 CmH n 22.000 (Source: Báo cáo hiện trạng môi trường 2003) • Theo báo cáo hiện trạng môi trường 2003 có thể thấy trong khoảng vài năm gần đây, số lượng xe ôto và xe máy ở các khu đô thị lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh tăng đáng kể: Năm Số lượng xe ôto tại Hà Nội 1990 34.222 1995 60.231 2000 130.746 Năm Số lượng xa máy tại Hà Nội Số lượng xe máy tại TP Hồ Chí Minh 1996-1997 600.000 1.200.000 2001 1.000.000 2.000.000 2002 1.300.000 2.500.000 - Các khu công nghiệp: các nhà máy, cơ sở sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, luyện kim và các nhà máy hóa chất cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí. Trong các năm gần đây nguồn ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp nằm trong nội thành có phần giảm bớt do các tỉnh, thành đã tích cực thực hiện chỉ thị xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm nghiêm trọng nằm xen kẽ trong các khu dân cư. Công nghệ sản xuất và xử lý khí thải còn lạc hậu là một nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng khí thải từ các nhà máy tuy đã được xử lý nhưng vẫn gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. - Tại các khu vực nông thôn: ô nhiễm khói, bụi và một số khí độc hại như CO, NO 2 , SO 2 ,… sinh ra chủ yếu do hoạt động đun nấu của các hộ gia đình và hoạt động của các làng nghề. - Nhìn chung tình hình ô nhiễm không khí tại Việt Nam thường tập trung ở một số thành phố lớn và các khu công nghiệp. Các thành phố lớn và khu công nghiệp của Việt Nam so với nhiều nước trên thế giới tuy quy mô và tầm cỡ chưa bằng, nhưng tình trạng ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường không khí nói riêng đang có nguy cơ ngày một tăng, có nơi ở mức độ nghiêm trọng. Công tác điều tra, đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường mới được các cơ quan chức năng thực hiện trong những năm gần đây vì thế chưa có đủ số liệu đánh giá một cách chính xác tình hình ô nhiễm không khí của nước ta. Mặt khác, nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước nên diện mạo khu đô thị và công nghiệp thay đổi rất nhanh, do vậy phải thường xuyên cập nhật thông tin, điều tra, giám sát bổ sung thì mới có cơ sở để đánh giá và đề xuất các chính sách quản lý và giám sát thích hợp. 4. Các tác nhân gây ô nhiễm không khí và tác động của chúng: - 5 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 4.1 Chất ô nhiễm: 4.1.1 Khái niệm về chất ô nhiễm: - Chất ô nhiễm không khí là những chất được thải vào không khí với nồng độ đủ để ảnh hưởng tới sức khỏe con người, gây ảnh hưởng xấu đến dự phát triển, sinh trưởng của động, thực vật, phá hủy vật liệu, làm giảm cảnh quan môi trường,…đều là các chất ô nhiễm. - Ví dụ các loại bụi, hơi khí độc, mùi hôi các chất ô nhiễm thải ra từ các nguồn ô nhiễm thường rất đa dạng, chúng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau (dạng hạt, khí, hơi dung môi…), với các nồng độ khác nhau tùy theo các quá trình công nghệ, việc sử dụng nguyên vật liệu, hóa chất, tình trạng máy móc thiết bị và tay nghề của công nhân…Có thể phân loại các chất ô nhiễm theo các cách sau: • Dựa vào nguồn gốc sử dụng nguyên vật liệu • Dựa vào nguồn gốc phát sinh • Phân loại theo tính chất vật lý 4.1.2 Phân loại các chất ô nhiễm: 4.1.2.1 Dựa vào nguồn gốc sử dụng nguyên vật liệu: Theo cách phân loại này các chất ô nhiễm được chia làm 2 loại: - Chất ô nhiễm từ quá trình đốt: khí thiên nhiên, dầu, củi, trấu phục vụ cho các quá trình cung cấp nhiệt cho máy phát điện, nồi hơi, các quá trình sưởi ấm, sấy nóng và các quá trình khác. - Các chất ô nhiễm sinh ra từ các quá trình công nghệ khác nhau: do sử dụng các loại nguyên liệu có sinh ra các chất ô nhiễm trong quá trình sản zuất hoặc sản phẩm của chúng là các chất dễ gây ô nhiễm không khí. 4.1.2.2 Dựa vào nguồn gốc phát sinh: Có thể chia làm 2 loại: - Chất ô nhiễm sơ cấp: là các chất ô nhiễm được thải trực tiếp từ nguồn ô nhiễm. • Các chất có chứa lưu huỳnh (S): SO 2 có nhiều trong các lò luyện gang, lò rèn, lò gia công nóng, lò đốt than có S, kết quả cuối cùng của SO 2 trong khí quyển là chuyển hóa thành các muối sunfat và các axit. H 2 S được đưa vào khí quyển với lượng rất lớn từ các nguồn tự nhiên: chất hữu cơ và rau có phân hủy, vết nứt của núi lửa, các cống rãnh, các hầm lò khai thác than, trong công nghiệp do có sử dụng nhiên liệu có chứa sunfua • Các cacbonmono oxyt (CO): CO là chất gây ô nhiễm phổ biến ở phần dưới của tầng khí quyển, CO được tạo do sự cháy không hoàn toàn của các nhiên liệu hóa thạch. Nồng độ CO trong không khí không ổn định, biến thiên nhanh, chứng tỏ ngoài nguồn nhân tạo còn có nguồn CO tự nhiên lớn. • Các hợp chất chứa nito (N): N 2 O và NH 3 được sinh ra từ những nguồn tự nhiên. NO được tạo ra do quá trình đốt cháy nhiên liệu ở nhiệt độ (>1100 o C) và hiện tượng phóng điện trong không khí (sét). Các muối nitrat và amoni chủ yếu được sinh ra trong khí quyển do sự chuyển hóa của NO, NO 2 và NH 3 . • Các hydro cacbon: Quá trình nhiên liệu cháy không an toàn, quá trình sản xuất, khai thác, vận chuyển xăng dầu, sự rò rỉ đường ống dẫn khí đốt,…sinh ra khí hydro cacbon. Nồng độ hydro cacbon tổng cộng không phải là chỉ thị chính xác về khả năng ô nhiễm không khí, do khả năng phá hoại của các hydro cacbon trong khí quyển lại do các sản phẩm tạo ra từ các phản ứng của chúng; mà tốc độ phản ứng của các hydro cacbon khác nhau trong khí quyển rất khác nhau. - 6 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 • Các hợp chất halogen và kim loại nặng: Clo và HCl có nhiều ở nhà máy hóa chất, việc đốt than, giấy, chất dẻo và nhiên liệu rắn; Chì là nhiên liệu dùng trong công nghiệp khi chống kích nổ cho các động cơ người ta thường pha chì vàp xăng với tỉ lệ 1%, nó tạo thành hợp chất tetraetin Pb(C 2 H 5 ) 4 và tetrametin chì Pb(CH 3 ) 4 là chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ thấp, có mùi thơm, Khi cháy các hợp chất này làm không khí ô nhiễm Pb; Hg bay hơi ở nhiệt độ thường, Hg có trong công nghiệp chế biến muối Hg, làm thuốc diệt giun, thuốc lợi niệu, thuốc diệt sâu và diệt nấm bệnh trong nông nghiệp. Các loại thuốc diệt sâu bọ, côn trùng, diệt cỏ: DDT, 666 và các hợp chất Clo hữu cơ, các hợp chất lân hữu cơ: đã tổng hợp trên 2000 chất loại này. • Các chất dạng hạt: còn gọi là chất Sol khí, người ta phân loại các chất dạng keo theo thành phần hóa học và kích thước dạng hạt. Người ta còn phân thành sol sơ cấp và thứ cấp. Sol khí sơ cấp là những sol được phát tán dưới dạng hạt trực tiếp từ các nguồn: bụi, khói,…Sol thứ cấp là sol được tạo ra trong khí quyển. Ví dụ : do các phản ứng hóa học trong pha khí, các chất có khả năng ngưng tụ thành dạng hạt được tạo ra. - Chất ô nhiễm thứ cấp : là các chất được tạo thành từ các chất ô nhiễm sơ cấp do các quá trình biến đổi hóa học trong khí quyển. - Quá trình lấy mẫu và phân tích khí thải tại nguồn cho phép xác định chủng loại và nồng độ của chất ô nhiễm sơ cấp. Còn quá trình lấy mẫu và phân tích các chất ô nhiễm trong khí quyển cho phép xác định chủng loại và nồng độ của chất ô nhiễm thứ cấp. Các chất ô nhiễm thứ cấp thường có tính độc cao hơn các chất ô nhiễm sơ cấp. Tuy nhiên, cũng có những chất ô nhiễm thứ cấp lại có tác động tốt đến môi trường. (Ví dụ : sản phẩm của quá trỉnh phản ứng giữa NH 3 với H 2 O và NO 2 trong khí quyển tạo thành NH 4 NO 3 là chất làm « giàu » cho đất. 4.1.2.3 Phân loại theo tính chất vật lý: Theo tính chất vật lý có thể phân ra các loại chất ô nhiểm không khí như sau : - Chất ô nhiễm không khí ở thể rắn: ví dụ các loại bụi. - Chất ô nhiễm không khí ở thể khí: ví dụ các loại hơi khí độc. - Chất ô nhiễm không khí ở thể lỏng: ví dụ các loại hơi dung môi. 4.2 Nguồn ô nhiễm không khí: 4.2.1 Khái niệm về nguồn ô nhiễm không khí: - Nguồn ô nhiễm là nguồn thải ra các chất ô nhiễm. Ví dụ: khí thải từ các ống khói, khí từ xe cộ, bụi từ các máy mài, khí độc bốc lện từ các bể xi mạ .Khi nghiên cứu nguồn gốc gây ô nhiễm cần phải hiểu biết kiến thức cơ bản về công nghệ sản xuất, các nguyên vật liệu, hóa chất sử dụng và kiến thức cơ bản về thiết kế thiết bị. - Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển chất ô nhiễm từ nguồn gốc gây ô nhiễm tới nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm. Để hiểu được quy luật vận chuyển và chuyển hóa chất ô nhiễm trong khí quyển cần có kiến thức cơ bản về khí tượng học, cơ học chất lỏng, hóa học, vật lý, toán học, - Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm: là con người, động – thực vật và các đồ vật, công trình và cảnh quan môi trường . Để có biện pháp ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm đến nguồn tiếp nhận cần có kiến thức cơ bản về toán học, hóa học, sinh lý học, sinh vật học và y tế, . 4.2.2 Phân loại nguồn ô nhiễm không khí: 4.2.2.1 Dựa vào nguồn gốc phát sinh: - 7 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 - Nguồn tự nhiên: là khí thoát ra từ các hoạt động tự nhiên của núi lửa, động đất, bụi tạo thành do bão cát, sự phân tán của phấn hoa, mùi hôi của các quá trình phân hủy sinh học. - Nguồn nhân tạo: là các nguồn ôn nhiễm do con người tạo nên. Nó bao gồm các nguồn cố định và nguồn di động. • Nguồn cố định: bao gồm các nguồn từ các quá trình đốt khí thiên nhiên, đốt dầu, đốt củi, trấu .; các nhà máy công nghiệp . • Nguồn di động: là khí thải từ các quá trình giao thông như khí thải của xe cộ, máy bay, tàu hỏa, . 4.2.2.2 Dựa vào tính chất hoạt động: - Ô nhiễm do các quá trình sản xuất: sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. - Ô nhiễm do giao thông vận tải: xe cộ, máy bay, tàu hòa, tàu thủy . - Ô nhiễm do sinh hoạt: các quá trình sử dụng nhiên liệu (dầu, than, củi, .) để đun nấu, thắp sáng. - Ô nhiễm do các quá trình tự nhiên: đó là sự phân hủy các chất hữu cơ do vi sinh vật gây nên mùi hôi, bão cát, phấn hoa, núi lửa, động đất, . 4.2.2.3 Dựa vào bố trí hình học: - Điểm ô nhiễm: ống khói các nhà máy, các nhà máy, thiết bị sản xuất cụ thể (các nguồn cố định). - Đường ô nhiễm: các quá trình hoạt động của các phương tiện giao thông vận tải (xe cộ, máy bay, tàu hỏa, tàu thủy .) - Vùng ô nhiễm: khu chăn nuôi lớn, khu tập trung nhiều nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, . Cách phân loại này chỉ có tính chất tương đối. Tùy theo quan điểm và mục đích giải quyết các bài toàn về ô nhiễm không khí mà người ta nhìn nhận đó là ô nhiễm một điểm hay ô nhiễm một vùng. 4.3 Các tác nhân chủ yếu và sự lan truyền chất ô nhiễm trong khí quyển: - Các tác nhân chủ yếu: • Các loại axit như: NO, NO 2 , SO 2 , CO, H 2 S và các loại khí halogen (Cl, Br, I). • Các hợp chất flo • Các chất tổng hợp (ete, benzen) • Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa • Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cadimi,… • Khí quang hóa như ozon, FAN, FB 2 N, NO x , aldehyde, etylen,… • Chất thải phóng xạ • Nhiệt • Tiếng ồn - Có 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự khuyếch tán chất ô nhiễm trong không khí là: • Điều kiện khí tượng có ảnh hưởng tới sự lan truyền chất gây ô nhiễm không khí gốm: hướng gió, đặc điểm phân bố nhiệt độ khí quyển, độ ẩm và chế độ mưa. - 8 - Ô Nhiễm Không Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 • Địa hình khu vực có ảnh hưởng mạnh mẽ tới sự lan truyền chất ô nhiễm. Địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm phân bố profil nhiệt của khí quyển và hướng gió của khu vực. • Đặc điểm nguồn thải có ảnh hưởng mạnh tới sự khuếch tán chất ô nhiễm chịu ảnh hưởng mạnh của địa hình, tốc độ gió, . 5. Các hoạt động gây ô nhiễm không khí: 5.1 Tự nhiên: - Từ vũ trụ: bụi vũ trụ, tia mặt trời, - Từ rừng: phấn hoa, nấm, bào tử nấm, cháy rừng, . - Từ núi lửa: khí, khói, bụi, . - Từ biển: hạt muối từ bọt nước biển, . - Từ đất bị xói mòn: bụi đất, cát, . - Nguồn khác: vi khuẩn, virus, 5.2 Công nghiệp: - Ô nhiễm không khí do các hoạt động sản xuất công nghiệp được tạo ra khi ngành công nghiệp thải các loại khí, các dạng hơi, khói mù, .vào khí quyển và xảy ra những nhà máy công nghiệp như : nhà máy sản xuất ô tô, quần áo, bột giặt, thuốc tẩy, sản xuất đồ tiêu dùng, . - Các ngành công nghiệp khác sản sinh ra các loại chất ô nhiễm không khí khác nhau. Ví dụ, ngành công nghiệp luyện kim tạo ra các chất ô nhiễm như SO 2 , CO, HCN, phenol, NH 3 , .Để có được 1 tấn thép thành phẩm, ngành luyện kim đã thải ra 4kg SO 3 . - Ở các ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch, ngói, vôi, bê tông, các chất ô nhiễm không khí chính là bụi, khí SO 2 , CO, NO x . Đối với các nước đang phát triển kỹ thuật còn hạn chế, trình độ sản xuất lạc hậu, các loại chất gây ô nhiễm tạo ra còn lớn hơn nhiều. - Đối với các ngành nhiệt điện, các loại nhiên liệu hóa thạch như than, dầu diezel được đốt để tạo ra điện, sản phẩm gây ô nhiễm không khí của ngành này là bụi than, khí SO 2 , CO, CO 2 , NO x . Ở Mỷ, 15% lượng SO 2 thải vào khí quyển là từ các nhà máy công nghiệp, 68% là từ các nhà máy nhiệt điện sử dụng than và dầu. - Còn ở các ngành công nghiệp hóa chất và luyện kim, khí thải của hai dạng này đặc trưng không phải qua khối lượng chất thải mà qua tính độc hại của các chất chứa trong đó. Đó là hơi acid, các hợp chất hữu cơ bay hơi VOCs, florua, xyanua, . - Hiện nay, một biện pháp xử lý chất thải đô thị và chất thải y tế đang được sử dụng rộng rãi là đốt. Dù có những ưu điểm rõ ràng, đây cũng là nguồn gây ô nhiễm không khí đáng kể. Thành phần của các chất gây ô nhiễm không khí gồm có tro bụi, các chất khí như SO 2 , NO 2 , CO, HCl. HF. Ngoài ra còn phỉ kể đến các kim loại nặng như Cu, Zn, Cr, As, Cd, Hg, Pb ; các chất độc như dioxin, furan, .và ô nhiễm đáng kể về mùi. 5.3 Nông nghiệp: - Ô nhiễm không khí cũng được tọ ra do hoạt động sản xuất trong nông nghiệp. Ví dụ, sản lượng mùa màng tăng đáng kể từ khi hóa chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ) được sử dụng. Khi những sản phẩm này được sử dụng, chúng cũng góp phần gây ra ô nhiễm không khí. Ngoài ra việc phân hủy chất thải nông nghiệp trong đồng ruộng, ao hồ cũng tạo ra các chất ô nhiễm như mêtan, hydro sunfua. 5.4 Giao thông vận tải: - Giao thông cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm không khí chính, ô nhiễm không khí do giao thông có thể chiếm 50% ô nhiễm không khí. Khí carbon monocyd CO là nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu được tạo ra do giao thông. Vào - 9 - Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 năm 1983, trong số lượng khí CO được thải vào mơi trường, có tới 70% từ các động cơ giao thơng. Ngày nay, các xe ơ tơ được sán xuất đều có gắn các máy chuyển đổi xúc tác, do vậy, đã giảm đáng kể lượng CO được thải vào mơi trường. - CO là sản phẩm của q trình đốt cháy khơng hồn tồn, CO 2 là sản phẩm của q trình đốt cháy hồn tồn. Nito oxyd và hydrocacbon là nhửng sản phẩm phụ khác của q trình đốt cháy các sản phẩm xăng, dầu. Những sản phẩm này thực hiện các phản ứng quang hóa để tạo ra khói quang hóa, đây là những vấn đề nghiêm trọng ở những thành phố lớn. 5.5 Các nguồn ơ nhiễm khơng khí trong nhà: - Các nguồn ơ nhiễm khơng khí trong nhà có thể là thảm trải sàn, nệm ghế, giấy dán tường, đồ gỗ, các chất tẩy rửa và diệt cơn trùng, .là những nguồn phát sinh các chất hữu cơ bay hơi và formaldehyd. Khói thuốc lá cũng góp phần vào việc phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi, các loại chất độc khác và bụi hơ hấp. Các thiết bị văn phòng có thể phát sinh khí ozon. Các chất ơ nhiễm sinh học như vi khuẩn, nấm mốc cũng có thể phát sinh từ các tháp dải nhiệt, từ nước ngưng đọng trong các đường ống, hoặc từ thảm, giấy dán tường, vật liệu tiêu âm hoặc cách nhiệt ẩm ướt. Ngồi ra còn phải kể đến khí radon từ lòng đất có thể truyền qua các kết cấu xây dựng vào nhà; bụi amiang phát sinh từ các hoạt động phá dỡ vật liệu xây dựng có chứa amiang. Đây là hai chất ơ nhiễm gây ra những bệnh mãn tính, xuất hiện sau nhiều năm tiếp xúc. - Ơ nhiễm khơng khí trong nhà còn do các hoạt động của con người gây ra. Lượng chất ơ nhiễm khơng khí do hoạt động của con người gây ra là rất nhỏ, có thể có ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe của chính bản thân con người, trực tiếp ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày. Nguồn gây ơ nhiễm khơng khí là các ống khói, khí từ các bể phốt, từ các lơ thơng hơi của hệ thống dẫn nước thải gia đình, mùi vị từ q trình nấu nướng, khói bếp do sử dụng nhiên liệu đốt: ga, than, củi, rơm, .Ngồi ra còn có bụi từ các cơng trình xây dựng xen lẫn vào các khu dân cư, do q trình qt nhà, qt sân, .Các hoạt động này khơng những gây ơ nhiễm trong nhà mà còn ảnh hưởng đến cả chất lượng khơng khí ngồi nhà. 6. Ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí: 6.1 Đối với sinh vật: - Ơ nhiễm khơng khí có ảnh hưởng tai hại đối với tất cả sinh vật. - Thực vật rất nhạy cảm với ơ nhiễm khơng khí. - SO 2 , NO 2 , ozon, F, Pb, , gây tác hại trực tiếp cho thực vật khi đi vào khí khổng, làm hư hại hệ thống giảm thốt nước và giảm khả năng kháng bệnh. - Ngăn cản sự quang hợp và tăng trưởng của thực vật; giảm sự hấp thụ thức ăn, làm lá vàng rụng sớm. 6.2 Đối với tài sản: - Làm hoen gỉ kim loại. - Ăn mòn bê tơng. - Mài mòn, phân hủy chất sơn trên bề mặt sản phẩm. - Làm mất màu, hư hại tranh. - Làm giảm độ bền dẻo, mất màu sợi vải. - Giảm độ bền của giấy, cao su, thuộc da. 6.3 Đối với con người: - Ô nhiễm môi trường không khí tác động đối với cơ thể con người và động vật trước hết là qua đường hô hấp, cũng như là tác động trực tiếp lên mắt và lên da của cơ thể. Chúng gây ra các bệnh như ngạt thở, viêm phù phổi, một số chất ô nhiễm gây kích thích đối với các bệnh ho, hen suyễn, lao phổi, umg thư phổi, gây cay - 10 - [...]... ở thành phố ít hơn ở nông thôn - Ngược lại thì ẩm độ tương đối của không khí ở thành phố thấp hơn ở nông thôn 2 – 8% - Giảm bức xạ mặt trời và tăng độ mây: Các bụi khói, sương mù ô nhiễm môi trường không khí ô thò có tác dụng hấp thụ 10 – 20% bức xạ mặt trời và làm giảm tầm nhìn, tức làm giảm độ trong suốt của khí quyển Hình 3: Sương khói tại Los Angeles - 13 - Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2...Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 chảy nước mắt, gây bệnh dò ứng, ngứa trên da, mề đay,… Bụi đá và bụi amiăng gây ra bệnh bụi phổi Nguy hiểm nhất là một số chất ô nhiễm không khí gây bệnh ung thư Tác động của các chất ô nhiễm vào đường hô hấp mạnh hay yếu, một phần còn phụ thuộc vàosự hòa tan của chúng trong nước Nếu các chất ô nhiễm có tính hòa tan trong nước thì khi ta hít thở không khí, chúng... lỏng trên đường hô hấp và gây tác động lên cơ quan này Tính chất xâm nhập vào phổi của nhiều loại chất ô nhiễm còn liên quan đến sự có mặt của các khí dung trong không khí Bình thường các chất ô nhiễm này không thâm nhập sâu vào trong khí quản và phế quản, nhưng nhờ có các khí dung hấp thụ mà có khả năng thâm nhập sâu hơn vào trong phổi và cho đến tận cùng các phế nang - Tạo nhiệt đó là ôxy hóa các chất... Khoảng 6% lượng khí hấp thụ sẽ được thải ra ngồi qua khí thở ra, phần còn lại sau khi chuyển hóa được bài tiết qua nước tiểu - Ở nồng độ thấp, H2S có kích thích lên mắt và đường hơ hấp - Hít thở lượng lớn hỗn hợp khí H2S, mercaptan, amoniac,… gây thiếu oxy đột ngột, có thể dẫn đến tử vong ngay 6.4 Đối với khí hậu: - Ô nhiễm môi trường không khí không những gây ảnh hưởng xấu đối với khí hậu khu vực... ngày ở vùng ô thò cao hơn vùng nông thôn xung quanh 2 – 5oC, và nhiệt độ trung bình năm thường cao hơn 0,5 – 1,3oC Nguyên nhân là do đốt nhiên liệu và các quá trình sản xuất theo phương pháp gia công nhiệt đã tỏa lượng nhiệt lớn vào môi trường không khí, đồng thời diện tích bề mặt nhà cửa, đường xá, sân bãi chiếm nhiều, chúng hút bức xạ mặt trời nhiều hơn mặt đất có cây xanh ở nông thôn Mặt khác,... Kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí: 7.1 Các biện pháp chống ơ nhiễm và cải thiện chất lượng khơng khí: - Ơ nhiễm khơng khí khơng những làm tổn thấn kinh tế mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người Do đó việc nghiên cứu các cơng nghệ làm sạch khơng khí và các phương pháp để kiểm sốt khơng khí là cần thiết - Mục đích của việc kiểm sốt khơng khí là áp dụng các biện phép để làm sạch khơng khí, tìm các... 6.5.3 Khí phế thủng: - Bệnh khí phế thủng đặc trưng bởi làm yếu thành các túi phổi vài những túi khơng khí nhỏ bé trong phổi Khi bện phát triển, các tùi này tăng về kích thước, giảm tính chất đàn hồi của nó và thành các túi này bị phá hủy Thở ngắn, thở gấp là dấu hiệu ban đầu của bệnh này NO2 được xác định là một trong những chất ơ nhiễm khơng khí gây ra bệnh khí phế thủng - Các chất ơ nhiễm khơng khí. .. ozon tại Nam Mỹ - 14 - Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 6.5 Một số loại bệnh hay mắc phải do ơ nhiễm khơng khí: Những nghiên cứu dịch tể học cho thấy một hàm lượng lớn các chất ơ nhiễm khơng khí góp phần vào hoặc gây ra các bệnh liên quan đến hơ hấp Một nghiên cứu của trường đại học Harvard cho thấy hàng năm có khoảng 60000 người chết so các bệnh có liên quan đến ơ nhiễm khơng khí dạng hạt bụi Riêng... tạo cho cộng đồng MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ NHỮNG NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG - 21 - Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 Hình 7: Hiện tượng núi lửa Hình 8: Khí thải từ các nhà máy, xí nghiệp Hình 9: Khói từ các bếp tổ ong - 22 - Ơ Nhiễm Khơng Khí Nhóm 5 Lớp SM08_2 Hình 10: Khí thải từ nhà máy xi măng Sài Sơn gây ảnh hưởng mơi trường xung quanh Hình 11: Khí thải từ các phương tiện giao thơng Hình 12: Khói từ... Dòng khí thải chứa chất ơ nhiễm cần loại được dẫn đến tiếp xúc với chất lỏng hòa tan được chất ơ nhiễm Q trình này gồm 3 giai đoạn: • Khuếch tán các phân tử chất ơ nhiễm qua chất khí tới bề mặt chất lỏng hấp thụ • Hòa tan chất ơ nhiễm vào chất lỏng tại bề mặt phân chia • Khuếch tán chất ơ nhiễm đã hòa tan từ bề mặt phân chia vào trong chất lỏng - Trường hợp này pha lỏng và pha khí khơng trộn lẫn vào nhau . coi không khí đó là không khí sạch”. - Không khí là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Người ta cũng có thể gọi không khí nêu trên là không khí ẩm. Chất ô nhiễm không khí ở thể lỏng: ví dụ các loại hơi dung môi. 4.2 Nguồn ô nhiễm không khí: 4.2.1 Khái niệm về nguồn ô nhiễm không khí: - Nguồn ô nhiễm