Tiểu luận khoa học môi trường

 Sức khỏe và cảm ứng của con người, sự sinh trưởng và phát triển của tất cả các loài động, thực vật phụ thuộc rất nhiều vào: thành phần hỗn hợp của không khí, độ trong sạch và đặc tính

Trang 1

Ô nhiễm không khí

Trang 2

1 Các hiểu biết chung về không khí

khí

và hệ sinh thái.

Nội dung

Trang 3

1.1 Vai trò của không khí

 Không khí là một trong các yếu tố quan trọng mà con người sống trong đó suốt cả cuộc đời, làm việc, nghỉ ngơi

 Sức khỏe và cảm ứng của con người, sự sinh trưởng và phát triển của tất cả các loài động, thực vật phụ thuộc rất nhiều vào: thành phần hỗn hợp của không khí, độ trong sạch và đặc tính lý hóa của nó

1 Những hiểu biết chung về không khí

Trang 4

1.2 Phân loại và thành phần không khí

Trang 5

Thành phần của không khí khô

Tên vật chất Công thức phân tử Tỷ lệ theo thể tích Tổng trọng lượng trong khí quyển

Trang 6

1.3 Các thông số đặc trưng của không khí

Sự thay đổi của những thông số này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người, sự sinh trưởng và phát triển của các loài động, thực vật,…

Trang 7

2 Ô nhiễm không khí và các nguồn ô nhiễm

2.1 Các khái niệm

 Ô nhiễm không khí là sự có mặt của chất lạ, hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí

 So sánh thành phần không khí sạch và không khí bị ô nhiễm:

Sunfua Dioxit – SO2 0.001-0.1 ppm (*) 0.02-3.2 ppm

Trang 8

2.1 Các khái niệm

 Hệ thống ô nhiễm không khí bao gồm các yếu tố:

 Nguồn ô nhiễm: Nguồn thải ra các chất ô nhiễm VD: Khí thải từ ống khói, từ xe cộ, bụi nhà máy,…

 Khí quyển: Là môi trường trung gian để vận chuyển chất ô nhiễm từ nguồn ô nhiễm đến nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm.

 Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm: Là con người, động thực vật, công trình và cảnh quan,…

Trang 9

2.2 Nguồn ô nhiễm:

Phân loại các nguồn ô nhiễm:

Nguồn ô nhiễm tự nhiên

Nguồn ô nhiễm nhân tạo

Trang 10

Nguồn ô nhiễm tự nhiên:

 Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

Trang 11

Chất ô nhiễm chủ

yếu

Nguồn gây ô nhiễm Tải lượng chất ô nhiễm 106 t/năm

Nguồn nhân tạo chủ

Sunfua dioxit SO2 -Đốt nhiên liệu than đá

và dầu mỏ

- Chế biến quặng có chứa S

Nito Dioxit NO2

- Đốt nhiên liệu - Hoạt động sinh học

của vi sinh vật trong đất

Amoniac NH3 - Chế biến phế thải - Phân hủy sinh hóa 4 100-200

Dinitơ Oxit N2O

- Gián tiếp, khi sử dụng phân bón gốc nitơ.

- Quá trình sinh hóa

Hydrocacbon

- Đốt cháy nhiên liệu, khí thải, các quá trình hóa học.

- Các quá trình sinh

Cacbonic CO2 - Đốt nhiên liệu - Phân hủy sinh học 1,5.104 15.104

Trang 12

 Nguồn ô nhiễm nhân tạo.

 Ô nhiễm do đốt nhiên liệu: Nhiên liệu được đốt trong các quá trình đun nấu, tham gia giao thông, trong các nhà máy nhiệt điện, xử lý rác thải sản sinh ra khí độc hại như SO2, CO2 , CO, NOx , hydrocacbons và tro bụi…

 Ô nhiễm không khí trong công nghiệp gang thép: Sản sinh các loại chất ô nhiễm sau: bụi kích thước từ 10-100μ, khói nâu, khí SO2 , CO hoặc các khi là hợp chất của flo.

 Ô nhiễm trong công nghiệp luyện kim màu: Quá trình này sản sinh nhiều CO2 và SO2

 Ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất xi măng: Chất ô nhiễm trong quá trình này chủ yếu là bụi.

 Ô nhiễm trong công nghiệp sản xuất hóa chất: Các quá trình sản xuất H2SO4 và

HNO3 sản sinh ra nhiều SO2 và NO2 với nồng độ lên đến 1500-3000ppm, với công nghệ hiện nay cho phép giảm xuống còn 300ppm

Trang 13

 Công nghiệp sản xuất phân bón: Chất ô

nhiễm tương tự như quá trình sản xuất hóa

chất

 Công nghiệp sản xuất lưu huỳnh: Sản sinh

nhiều Cl2 hoặc HCl

 Công nghiệp sản xuất giấy: Sản sinh nhiều

SO2, H2S có mùi hôi thối, gây buồn nôn

 Công nghiệp sản xuất đồ nhựa: Các chất

phụ gia có tính độc hại cao đối với cơ thể

con người như các khoáng chất gốc chì,

cadimi,

 Công nghiệp lọc dầu: Chất thải vào không

khí gồm: hơi hydrocacbons, SO2, H2S,

bụi,…

Trang 14

2.3 Chất ô nhiễm

 Khái nhiệm: Chất nào được thải vào không khí với nồng độ đủ để ảnh hưởng tới sức khỏe con người, gây ảnh hưởng xấu tới sự phát triển, sinh trưởng của động, thực vật, phá hủy vật liệu, làm giảm cảnh quan môi trường… là các chất ô nhiễm

 Phân loại

 Dựa vào nguồn gốc phát sinh: chất ô nhiễm sơ cấp; chất ô nhiễm thứ cấp

 Dựa theo tính chất vật lý: chất ô nhiễm rắn, lỏng, khí

 Dựa vào nguồn gốc sử dụng: chất ô nhiễm từ quá trình đốt; chất ô nhiễm sinh ra trong những quá trình công nghệ khác nhau

Trang 15

3 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

3.1 Ảnh hưởng tới con người:

TT Yếu tố / Chất ô

1 Nhiệt độ Gây ảnh hưởng nhất định đến sức khỏe con người

2 Bụi Kích thích cơ học và phát sinh phản ứng sơ hóa phổi gây nên

những bệnh hô hấp thường gặp như: Viêm phổi, khí thũng phổi, ung thư phổi

3 Mùi hôi Bản chất là các hơi, khí độc, gây khó chịu cho con người và ảnh

hưởng đến sức khỏe.

4 SOx Tùy vào nồng độ SOx và thời gian tiếp xúc, có thể gây kích thích

hô hấp, gây nguy hiểm hoặc tử vong.

5 NOx Tác động tương tự như SOx, tác động trực tiếp đến hệ thần kinh

trung ương, làm tăng chứng bệnh hô hấp, rối loạn quá trình tiêu hóa.

6 NH3 Gây khó chịu, viêm đường hô hấp, loét giác mạc, thanh quản, khí

quản, khản cổ, ho, Tùy thuộc nồng độ và thời gian tiếp xúc.

Trang 16

7 HF Có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe bằng

bất cứ hình thức tiếp xúc nào

8 CO Tùy vào nồng độ và thời gian tiếp xúc, CO có thể gây nhức đầu

nhẹ, hoa mắt, buồn nôn, nặng hơn có thể gây bất tỉnh hoặc tử vong.

9 CO 2 Ở nồng độ thấp gây kích ứng trung tâm hô hấp, nồng độ cao gây

ngạt thở, có thể dẫn đến tử vong

10 Chì Ở nồng độ cao làm cản trở quá trình tạo máu, là chất gây ảnh

hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con ngưởi.

11 Các loại thuốc trừ

sâu Các chất hóa học thành phần là mối nguy hại lớn đến sức khỏe, có thể gây đau đầu, hoa mắt, choáng váng, rối loạn tiêu hóa, và bị kích

thích Ở nồng độ nhiễm cao, gây rối loạn thần kinh trung ương, có thẻ dẫn đến tử vong.

Trang 17

12 Ozone Với nồng độ từ 0,3 – 1ppm nếu tiếp xúc từ 15 phút – 2 giờ thì xuất

hiện triệu chứng ngạt thở, ho, mệt mỏi Nếu nồng độ 1,5-2ppm mà tiếp xúc quá 2h gây ra các chứng đau ngực, ho, đau đầu, cơ thể mất cân bằng, mỏi mệt, đau nhức các khớp xưong; ở nồng độ 9ppm gây

ốm

Gây hại đến sức khỏe con người

Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của con người

Ảnh hưởng đến công việc

Trang 18

2 CO Làm suy giảm khả năng trao đổi vận chuyển oxy của hồng cầu

trong máu Ở nồng độ 100ppm và thời gian tiếp xúc trên 8h hàng ngày, CO không gây ảnh hưởng gì, nhưng ở nồng độ 1000 ppm gây tác hại nghiêm trọng

3 HF Gây viêm khí quản, viêm phổi ở các loài chuột lang và thỏ Với

nồng độ cao trên 8 mg/m3 có thể gây chết do viêm phổi nặng.

Trang 19

3.3 Ảnh hưởng đến thực vật

Các chất ô nhiễm chủ yếu gây ảnh hưởng đến động vật:

nhiễm Ảnh hưởng

1 SOx Khi kết hợp với nước mưa tạo nên axit gây ảnh hưởng tới sự phát

triển của cây trồng và thảm thực vật Ở nồng độ cao có thể gây chấn thương với lá cây sau vài giờ tiếp xúc

2 H2S Làm tổn thương lá cây, làm rụng lá và giảm sinh trưởng Làm ngộ

độc rễ thực vật, gây chết động vật và một số vi sinh vật hiếu khí trong môi trường đất

3 NOx Tạo mưa axit gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái, phá

hủy plasmolyt và gân lá, gây ảnh hưởng đến sắc tố lá.

4 HF Hạn chế chế độ sinh trưởng của cây, làm rụng quả, lép quả, quả

nhỏ và hay bị nứt Nồng độ HF rất nhỏ 0,001 – 0,002 ppm đã gây tác động đối với lá cây như làm cháy lá Với nồng độ tiếp xúc lớn hơn 0,002 mg/m3 thì lá bị tổn thương hoặc cây đã bị phá hủy.

Trang 20

5 CO2 Gây độc hại cho cây, làm tăng trưởng quá trình đồng hóa dẫn đến

tăng sinh trưởng.

6 CO Với nồng độ CO cao (100- 10.000ppm) làm cho lá rụng, bị xoắn,

quăn, cây non bị chết, cây cối chậm phát triển, làm mất khả năng

cố định Nitơ, làm thực vật bị thiếu đạm.

7 Ozone Trên mặt lá xuất hiện những nốt sần sùi lấm tấm màu vàng nâu

hoặc trắng đục do các tể bào hình trụ ở dưới lớp biểu bì của lá bị dính kết.

8 NH3 và HCl Làm ngưng trệ quá trình quang hợp và gây ra bệnh hạc, cháy lá.

9 PAN PAN gây hư hại nhiều hơn trong môi trường có cường độ ánh sáng

mạnh Các triệu chứng hư hại thường thấy là những vệt lốm đốm, các vằn màu xanh, xoắn lá chết hoại,…

Trang 21

10 Hydrocacbons Cũng gây ảnh hưởng nhất định đến thực vật Etylen ở nồng độ trên

5ppm gây cháy mầm lá đối với các loài phong lan và hoa.

11 Thuốc trừ sâu Thuốc diệt có, thuốc diệt nấm được sử dụng có chọn lọc, khi dùng

không cẩn thận hoặc quá nhiều thì trở nên không an toàn, lúc này gây ra những nguy hại trầm trọng cho thực vật dẫn tới làm cho cây rụng lá, quăn lá, còi cọc, vặn xoắn, lớn chậm hoặc có thể chết.

Trang 22

3.4 Ảnh hưởng đến vật liệu.

Các chất ô nhiễm chủ yếu gây ảnh hưởng đến động vật:Loại vật liệu Ảnh hưởng

Vật liệu kim loại Gây han gỉ rất mạnh đối với kim loại Bụi trong không khí cũng có tác

động làm tăng cường quá trình han gỉ của kim loại, đặc biệt là bụi than, bụi ximăng có chứa SO2 và vôi Các hợp kim có độ bền vững cao có thể bị mài mòn hoặc hoen ố do bụi bám.

Vật liệu xây dựng Các chất gây hư hỏng nặng đến bề mặt vật liệu xây dựng.

Vật liệu sơn Gây mài mòn, bong tróc hoặc phá hủy bề mặt lớp sơn, ảnh hưởng đến

tính thẩm mỹ và khả năng bảo vệ vật liệu

Vật liệu dệt Giảm độ bền dẻo của sợi vải, có phản ứng với thuốc nhuộm làm cho

thuốc nhuộm kém chất lượng.

Linh kiện điện tử Giảm tuổi thọ, ảnh hưởng đến khả năng làm việc.

Cao su Làm cho độ bền, độ dai của chúng bị giảm sút.

Trang 23

Ô nhiễm không khí

Trang 24

1 Hiệu ứng nhà kính

 Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính là trao đổi nhiệt không cân bằng giữa Trái Đất với không gian xung quanh, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên

Trang 25

Các khí nhà kính chính: hơi nước, CO2, CH4, N2O, CFC, O3,…

Trang 27

Hình 3.3 Các nguồn phát thải khí nhà kính trên phạm vi toàn cầu, năm 2000

Quá trình công nhiệp Chế biến SP Nông nghiệp Tìm kiếm, chế biến và phân phối nhiên liệu hóa thạch Nhà máy điện

Phân hủy rác thải

Sử dụng đất và đốt khí sinh học

Các nguồn khác

Trang 28

1 CO2 : Là chất khí đóng vai trò chính trong nguyên nhân gây nên hiệu

ứng nhà kính

 Các nguồn phát thải chính:

Trang 29

1 CO2

Nước Lượng phát thải

(Nghìn tấn)

% toàn thế giới

Trang 31

1 CFCs: Là chất chính dùng trong các hệ thống làm lạnh trong một khoảng 60 năm nay Trong quá trình vận hành các hệ thống lạnh, một lượng không nhỏ CFCs rò

rỉ, là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính, phá hủy tầng ozon Từ năm 1989, CFC đã bị cấm sử dụng trên toàn thế giới

Trang 32

1 Metan- CH4 : Là một chất có khả năng hấp thụ bức xạ lớn gấp 20 lần CO2 Sinh ra từ nhiều quá trình, có vai trò thứ 2 trong việc gây nên hiệu ứng nhà kính

Trang 33

1 Metan- CH4: Nồng độ metan đã tăng hơn 700 ppb trong vòng 150 năm qua

Trang 34

1 Metan- CH4 :

Nồng độ khí metan ở sát bề mặt

Trái Đất và trên tầng bình lưu

Trang 35

Trang 36

1 Khí N2O:

Tốc độ tăng nồng độ N2O và phân bố N2O trên toàn bộ không gian Trái Đất.

Trang 37

Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:

 Làm nhiệt độ toàn cầu tăng, dẫn đến các hệ quả sau như băng tan, hạn hán, cháy rừng, mực nước biển tăng,… ảnh hưởng đến hệ sinh thái toàn cầu

Trang 38

Trang 39

Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:

 Ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống con người, sản xuất nông nghiệp, biến đổi hệ sinh thái.

Trang 40

2 KHÓI MÙ QUANG

HÓA

(photochemical smog)

Trang 41

NỘI DUNG

Trang 42

I KHÁI NIỆM

dưới tên “smog” - sương khói (ghép hai từ tiếng Anh fog- sương mù và smoke-khói) là hỗn hợp các chất phản ứng và các sản phẩm phản ứng sinh ra khi các hidrocacbon, các oxit nitơ cùng có mặt

trong khí quyển dưới tác dụng của bức xạ Mặt trời

để hình thành nên những vật chất như ozone,

aldehit, peroxyacetyl nitrate(PAN).

Trang 43

I KHÁI NIỆM

Khói mù quang hóa xảy ra ở tầng đối lưu của khí quyển – nơi tập trung phần lớn

các chất khí gây ô nhiễm : NOx, các hợp chất VOCs (Volatile Organic Compounds) …

Trang 44

II NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ HÌNH THÀNH

1) Nguyên nhân: Cuộc cách mạng công nghiệp là nguyên nhân chính làm

tăng các chất ô nhiễm trong không khí trong suốt ba thế kỉ qua

-Trước 1950, nguyên nhân chính gây ra sự ô nhiễm này là do đốt than

đá để sản sinh ra năng lượng, để nấu

ăn và để vận chuyển

- Ngày nay thì do các hoạt động

sử dụng nhiên liệu hóa thạch, năng luợng hạt nhân, và thủy điện, việc

đốt các nhiên liệu hóa thạch như gas, xăng dầu…

Trang 45

2) Cơ chế:

* Các chất gây ra sương mù quang hóa:

- Các nitơ oxit (NOx) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs)

- Phản ứng quang hóa học dưới tác dụng của nitơ oxit phân hủy dung môi hữu cơ tạo ra những tác nhân oxy hóa:

VOC + ánh sáng + NO2 + O2→ O3 + NO +

CO2 + H2

- Nồng độ cao của hai chất này trong không khí có liên quan đến quá trình công nghiệp hóa và quá trình vận chuyển

ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT

Trang 46

ĐIỀU KIỆN CẦN THI Ế T:

• Thời gian trong ngày

• Một vài yếu tố khí tượng: gió, mưa,

hiện tượng đảo nhiệt

• Địa hình

* Điều kiện môi trường

Trang 47

Thời gian trong ngày: là một yếu tố rất quan trọng về lượng sương mù quang hóa xuất hiện

+ Vào lúc sáng sớm, giao

thông làm tăng lượng thải của

các oxit nitơ và VOCs

+ Vào khoảng giữa buổi

sáng, lượng xe cộ lưu thông

giảm, các oxit nitơ và VOCs

bắt đầu phản ứng và hình thành

NO2, làm tăng nồng độ của nó.

Trang 48

+ Vào lúc trưa, NO2 bị phá vỡ

và sản phẩm phụ của nó được

sinh ra và làm tăng nồng độ O3 trong không khí Cùng lúc đó, một số phân tử NO2 được sinh ra

có thể phản ứng với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi để sinh ra các hóa chất độc hại như PAN

(Peroxyacyl nitrate).

+ Khi mặt trời lặn, việc sản

sinh ra O3 tạm thời ngừng lại Lượng O3 mà còn tồn tại trong không khí được tiêu thụ bởi một vài phản ứng khác nhau.

Trang 49

 Một vài yếu tố khí tượng :

- Mưa có thể làm giảm bớt sương mù quang hóa vì các chất ô nhiễm được rửa trôi khỏi không khí cùng với nước mưa

- Gió có thể thổi sương mù quang hóa

đi và thay thế nó bằng không khí

trong lành Tuy nhiên, lượng chất ô nhiễm bị thổi đi có thể gây ô nhiễm ở những khu vực xa hơn

Trang 50

- Hiện tượng đảo nhiệt có thể làm tăng sự nghiêm trọng của sương mù quang hóa Thông thường thì trong ngày, không khí gần bề mặt bị đốt nóng và bốc lên cao mang theo các chất ô nhiễm lên độ cao cao hơn Tuy nhiên, nếu sự đảo nhiệt phát triển thì các chất ô nhiễm có thể bị giữ lại gần bề mặt của trái đất Các quá trình đảo nhiệt gây ra sự suy giảm sự trộn lẫn không khí và vì vậy làm giảm phân tán chất ô nhiễm theo chiều thẳng đứng Các quá trình đảo nhiệt có thể kéo dài

từ vài ngày đến vài tuần

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	6,19 MB