Giáo trình ô nhiễm không khí và tiếng ồn - PGS.TS. ĐINH XUÂN THẮNG

Giáo trình ô nhiễm không khí và tiếng ồn - PGS.TS. ĐINH XUÂN THẮNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (IER)

PGS.TS ĐINH XUÂN THẮNG

LỜI NÓI ĐẦU

Môi trường sống – cái nôi của nhân loại đang ngày càng ô nhiễm trầm trọng

do con người Cùng với sự phát triển của xã hội, môi trường đang từng bước bị hủy diệt là mối quan tâm không chỉ riêng của một quốc gia nào Bảo vệ môi trường là nghĩa vụ của cộng đồng toàn cầu và của Việt Nam nói riêng Chỉ thị số 36/CT-TW ngày 25/06/1998 của Bộ Chính trị Đảng Cộng sản Việt Nam đã thể hiện đường lối chỉ đạo đúng đắn đối với công tác bảo vệ và gìn giữ môi trường sống của nước ta Hiện trạng môi trường không khí ở nước ta, đặc biệt là trong các khu công nghiệp và đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Đồng Nai … đang là mối

lo ngại cho các cơ quan quản lý nhà nước về mặt môi trường cũng như toàn thể dân

cư trong khu vực Phần lớn các nhà máy xí nghiệp chưa có hệ thống xử lý ô nhiễm không khí hoặc có nhưng hoạt động không có hiệu quả và mang tính chất đối phó Bên cạnh đó, với đặc điểm của một nền công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp mang tính chất sản xuất nhỏ, công nghiệp lạc hậu, thiếu thốn nguyên vật liệu…, nên ngày càng thải vào môi trường sống một khối lượng bụi, hơi khí độc và mùi hôi khổng lồ, gây ảnh hưởng không những cho công nhân trực tiếp sản xuất mà ngay cả dân cư khu vực lân cận cũng chịu ảnh hưởng đáng kể

Việc xây dựng đất nước trên cơ sở công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với mức độ gia tăng đáng kể các khu vực đô thị, khu dân cư không có quy hoạch đồng bộ, tổng thể và thiếu hợp lý lại càng gây phức tạp thêm cho công tác quản lý và khống chế ô nhiễm từ các nguồn thải Các phương tiện giao thông công cộng ít hoặc không thuận tiện cho việc đi lại của nhân dân cùng với hiện trạng quy hoạch về mạng lưới các tuyến đường không đáp ứng nhu cầu rất cao của thực tế đã góp phần rất lớn gây ô nhiễm môi trường không khí ở các khu đô thị lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, … Đặc biệt là vào giờ cao điểm thường gây ra kẹt xe đôi khi tới 3 hoặc 4 giờ liền

Cuốn sách này được biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho công tác giảng dạy và học tập của cán bộ, sinh viên và các học viên sau đại học chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường

Nội dung của cuốn sách bao gồm những vấn đề về nguồn gốc ô nhiễm không khí, tác hại của ô nhiễm không khí, các quá trình biến đổi, khuếch tán chất ô nhiễm trong khí quyển và kiểm soát các nguồn thải

Với nội dung trên, cuốn sách này cũng có thể phục vụ cho đông đảo bạn đọc thuộc các chuyên ngành khác có quan tâm đến lĩnh vực ô nhiễm môi trường không khí

Do nhiều yếu tố khách quan cũng như chủ quan, sách không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm theo dõi và mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và bạn đọc

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Giáo sư Tiến siõ Trần Ngọc Chấn đã góp ý cho nội dung của cuốn sách

Chân thành cảm ơn Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh đã sớm tái bản cuốn sách này

TP Hồ Chí Minh, 02/2007

Tác giả

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU VỀ

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

1.1 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Mosris Neibusger - nhà khí tượng học của một trường đại học ở California đã trích dẫn từ tạp chí “Today’s Health” do hiệp hội Y học Mỹ xuất bản như sau: “Tất cả các quốc gia văn minh rồi sẽ đi theo con đường, không phải là những biến động bất thình lình mà là sự ngẹt thở từ trong bầu không khí chứa chất thải của chính họ” Một số nhà sử học đã tiên đoán các giả thiết rằng: “Sự bùng nổ về dân số sẽ kéo theo các nhu cầu thiết yếu cần nhiều thực phẩm hơn, nhiều nước hơn, cũng như nơi

ở, phương tiện giao thông đi lại và công ăn việc làm Để thỏa mãn được nhu cầu đó sẽ không bao giờ chấm dứt được nạn ô nhiễm không khí xung quanh ta”

Những sông, hồ sạch sẽ từ đời tổ tiên ông bà ta để lại đã nhanh chóng trở thành các dòng chảy có mùi, những hồ nước thối rữa mà trong đó không một sinh vật nào dù là nhỏ bé có thể sống nổi Khả năng tự làm sạch của các dòng chảy hầu như không còn nữa hoặc với khả năng giảm đi rất nhiều vì các nhân tố gây ô nhiễm gồm quá nhiều loại nước thải như: nước thải sinh hoạt từ các ống cống, chất giặt tẩy, thuốc trừ sâu và các chất thải công nghiệp

Các phương tiện giao thông vận tải như máy bay, tàu hỏa dùng dầu Diesel, khí thải từ các xe gắn máy, xe ô tô, lò đốt và chất thải rắn cùng thải vào khí quyển của chúng ta Trong bài báo “Man - An erglangerred Spieceis” ( Con người – Mối hiểm hoạ), năm 1968 Department of the interrion year boook đã cảnh báo rằng: “Chúng ta phải nâng cao tất cả mọi thứ trong tương lai trừ tốc độ gia tăng dân số của loài người” Trước đây trẻ em và cái máy xúc là hai điều kiện tốt nhất để phát triển xã hội Nhưng ngày nay nếu loài người muốn tồn tại thì phải đưa ra kế hoạch cho sự phát triển

Một đặc trưng cần lưu ý là việc thuyết phục con người phòng bệnh hơn chữa bệnh là một việc làm rất khó Điều này có nghĩa là, với ô nhiễm môi trường, để thuyết phục con người phòng chống, bảo vệ và gìn giữ môi trường là một việc làm rất khó không chỉ với những người không hiểu biết gì về ô nhiễm môi trường mà ngay cả những người hiểu biết về chúng cũng tìm cách né tránh

Irving S Bengelsdorf thuộc Los Angeles Times đã nói rằng, từ khi các nhà khoa học và các kỹ sư đã nhận thức được vấn đề ô nhiễm là trách nhiệm của họ phải giải quyết vấn đề này, đề xuất các chính sách và trợ giúp các nhà lãnh đạo hành chính trong việc hướng dẫn thực hiện có hiệu quả công tác bảo vệ môi trường Tuy nhiên, vấn đề ô nhiễm không chỉ giải quyết bằng công nghệ mà phải xem xét trên cả phương diện xã hội và kinh tế học Nguyên nhân cơ bản gây phiền toái môi trường của chúng ta là sự rối rắm, phức tạp và chiều sâu của nó Chúng ta phải thay thế sự tăng trưởng về chất thay cho sự tăng trưởng về lượng, cung cấp đầy đủ các tính toán về phí tổn của xã hội của các vấn đề ô nhiễm, xem xét các yếu tố về mặt môi trường khi có kế hoạch hoặc quyết định một vấn đề nào đó, nhận thức môi trường như một vấn đề tổng hợp Chúng ta phải hiểu và công nhận sự phụ thuộc cơ bản của tất cả các khía cạnh của môi trường bao gồm cả con người

Vấn đề ô nhiễm môi trường là một vấn đề mang tính chất toàn cầu, yêu cầu phải có biện pháp giải quyết trên toàn thế giới Tổ chức giáo dục, văn hóa, khoa học của Liên Hiệp Quốc đã có những hoạt động tích cực trong lĩnh vực này Hội thảo quốc tế của Liên Hiệp Quốc về “con người và môi trường” được tổ chức tại Stockholm - Thuỵ Điển tháng 6/1972 đã tập hợp rất nhiều chuyên gia, các nhà khoa học, các quan chức của chính phủ các nước trên thế giới nhằm thống nhất cương lĩnh hành động chung trong công tác gìn giữ và bảo vệ môi trường Hội thảo đã khẳng định việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường không chỉ có các nhà khoa học, các kỹ sư, các quan chức hành chính, các tổ chức thế giới…, mà phải mang tích chất cộng đồng - tức là mỗi cá nhân, mỗi con người đều phải có ý thức giữ gìn và bảo vệ môi trường Cũng tại hội nghị này người ta thống nhất lấy ngày 5 tháng 6 hàng năm làm ngày “Môi trường thế giới”

Trong thông điệp gửi toàn thế giới hãy “Cứu lấy trái đất” – chiến lược cho cuộc sống bền vững, của Hiệp hội quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (IUCN), Chương trình môi trường của Liên Hiệp Quốc (UNEP) và Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF) – Grand, Thuỵ Sỹ tháng 10 năm 1991, đã nhấn mạnh ba mục tiêu chiến lược bảo vệ toàn cầu là:

• Phải duy trì các quá trình sinh thái quan trọng của các hệ bảo đảm sự sống;

• Phải bảo tồn tính đa dạng di truyền;

• Phải sử dụng bền vững bất cứ một loài hay một hệ sinh thái nào

Để thực hiện được các mục tiêu đó, lời kêu gọi nhấn mạnh phải hành động ngăn chặn nạn ô nhiễm môi trường “Tất cả các chính phủ cần phải ban hành nguyên tắc phòng ngừa Đó là giảm hoặc nơi nào đó có điều kiện thì ngăn chặn việc thải bỏ bừa bãi các chất thải độc hại Tốt nhất là dành việc bảo vệ đất, không khí, sông ngòi và biển cho một cơ quan Phải vận dụng cả các biện pháp kích thích bằng kinh tế và quy chế Tất cả các chính quyền thành phố, công xưởng, công nghiệp và nông dân đều phải đóng góp cho công việc đó”

“Việc thải ra các chất SO x , NO x, CO và các chất hydrocarbon phải được giảm tới mức tối thiểu ở các nước có thu nhập cao Bên cạnh đo,ù với các nước đang công nghiệp hoá, tình trạng đó không được để tăng lên Việc thải ra các chất gây “hiệu ứng nhà kính” cần phải hạn chế tới mức tối đa Với các nước có thu nhập thấp cần phải cố gắng giảm thiểu ô nhiễm từ những nguồn mới

Cũng theo lời kêu gọi đó “Vào cuối thế kỷ này, tất cả các chính phủ phải ban hành nguyên tắc phòng ngừa Những nước có thu nhập cao phải giảm thải sulfur đioxit đến 10 % của mức năm 1980 và giảm 75 % của khí thải NO x của mức năm

1985 Việc chế tạo và sử dụng các chất CFCI (hợp chất của chlor, flor và carbon trong công nghệ đông lạnh) phải được ngừng ở những nước có thu nhập cao, giảm nhanh và mạnh ở các nước khác” “Việc thải CO phải được cắt giảm 20 % của mức năm 1990 vào năm 2005, ở những nước thu nhập cao phải ngừng việc sản xuất và sử dụng vào năm 2010”

Tại Mỹ, từ chính sách quốc gia về môi trường năm 1969, ngày 1 tháng 1 năm

1970 đã ban hành chính sách bảo vệ môi trường như là một luật dân sự (Bộ luật N o

91 - 190) Chính sách này được thông qua một hội đồng về chất lượng môi trường và quản lý tất cả các chương trình về chất lượng môi trường với sự xem xét kỹ lưỡng tất cả các mối liên quan của các chương trình khác nhau có ảnh hưởng đến môi trường

Cơ quan Bảo vệ Môi trường của Mỹ (Environmental Protection Agency - EPA), đã đưa ra sự thống nhất của nhiều cơ quan thuộc nhiều sở, ban, ngành khác nhau cùng giải quyết các vấn đề về môi trường Nhiệm vụ của EPA là tổ chức giải quyết các vấn đề môi trường trên cơ sở hợp nhất, thừa nhận mối quan hệ giữa các chất ô nhiễm, hình thức ô nhiễm và công nghệ xử lý

Tại Việt Nam, vấn đề ô nhiễm môi trường mới được Nhà nước quan tâm và đầu

tư khá nhiều kinh phí trong những năm gần đây Tuy là một nước lạc hậu, kinh tế kém phát triển nhưng vấn đề ô nhiễm môi trường cũng gây không ít phiền phức cho xã hội do nền kinh tế Việt Nam mang một hình thái kinh tế riêng biệt với công nghệ lạc hậu, nguyên vật liệu thiếu thốn, quy mô nhỏ, nằm xen kẽ trong khu dân cư và đặc biệt là nguồn kinh phí đầu tư cho công tác gìn giữ và bảo vệ môi trường là khá hạn hẹp

Một đặc thù khác là ở những thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, … do mật độ giao thông lớn, các phương tiện công cộng ít hoặc gần như không phù hợp với thị hiếu người dân nên vấn đề ô nhiễm không khí do giao thông vận tải gây ra không phải là nhỏ Theo thống kê mới đây nhất dân số thành phố Hồ Chí Minh là 6.239.938 người (con số điều tra cuối năm 2005), với mật độ dân số như vậy việc gây ô nhiễm môi trường do hàng triệu xe máy, hàng trăm ngàn xe tải, xe hơi là không tránh khỏi

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, một phần do nền kinh tế được ngày một nâng cao, được Đảng và Nhà nước quan tâm đúng mức công tác gìn giữ và bảo vệ môi trường ở Việt Nam từng bước đã đi vào nề nếp Song song với việc ra đời của bộ chủ quản (Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, nay là Bộ Tài nguyên – Môi trường) là các hệ thống ngành dọc (các Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường nay

là Sở Tài nguyên & Mơi trường) cùng các cơ quan hành chính khác Điều quan trọng nhất là sự ra đời của Bộ Luật bảo vệ môi trường của nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam 10/1/1994 và Luật Môi trường sửa đổi được Quốc Hội khóa XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005, Chủ tịch nước ký ban hành ngày 12/12/2005 và cĩ hiệu lực từ 01/07/2006, công tác bảo vệ môi trường đã được chú trọng trên phạm vi cả nước Các công tác giám sát, xử lý môi trường được thực hiện cho hầu hết các cơ sở, xí nghiệp, nhà máy đã, đang và sẽ xây dựng trong tương lai Song song đó là hàng loạt các văn bản, nghị định dưới luật của các cơ quan Nhà nước và các địa phương nhằm thực hiện tốt Bộ Luật nêu trên

1.2 CÁC TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

1.2.1 Không khí “sạch”

Không khí 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 loài động và thực vật nói chung Người ta có thể nhịn ăn, nhịn uống hàng chục ngày vẫn không chết nhưng nếu con người

Hàng ngày, một người trung bình phải hít, thở khoảng trên dưới 15 kg 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 động đất, núi lửa, bão cát sa mạc hay dịch phấn hoa thì môi trường thiên nhiên vốn là trong sạch, yên tĩnh, 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”

Trong giáo trình này, kể từ đây chúng ta thống nhất gọi không khí sạch là không khí để tiện sử dụng

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 một lượng hơi nước nhất định tuỳ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của

khí quyển

Ở điều kiện bình thường không khí chưa bị ô nhiễm có các thành phần chính sau đây:

Bảng 1 1 Thành phần các chất trong không khí khô chưa bị ô nhiễm

Tên chất Công thức

phân tử

Tỷ lệ theo thể tích Tổng trọng lượng trong khí

quyển (Triệu tấn)

hoặc 1 mg/m 3 = 22,4/M

Trong đó: M là phân tử lượng của chất khí;

22,4 là thể tích (tính bằng lít) của một mole chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0 o C và 1 atm)

Như đã trình bày ở trên, ngoài các thành phần khô nêu trên mà người ta thường

gọi là không khí khô, trong không khí còn chứa một lượng hơi nước nhất định Thông thường hơi nước tồn tại trong không khí dưới dạng “hơi quá nhiệt”, tức là chúng ở trạng thái chưa bão hoà Không khí có thể nhận thêm hơi nước để trở về trạng thái bão hoà

Nồng độ bão hoà của hơi nước trong không khí phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ Lượng hơi nước bão hịa theo nhiệt độ có thể tham khảo bảng 1.2 sau đây:

Bảng 1.2 Nồng độ bão hoà hơi nước phụ thuộc vào nhiệt độ

Nhiệt độ (t o C) Nồng độ hơi nước bão hoà (%)

khí có tính “háo nước” dễ tạo thành các axit, đây là nguyên nhân tạo nên các trận

mưa axit mà chúng ta thường nhắc đến

1.2.2 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí

Ở trên chúng ta đã đề cập đến khái niệm không khí sạch, như vậy : Thế nào là không khí bị ô nhiễm? Có thể hiểu một cách tương đối như sau:

Bên cạnh các thành phần chính của không khí, bất kỳ một 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 sinh trưởng, phát triển của động, thực

vật, phá huỷ 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 thể pha trộn của 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 (áùp thấp nhiệt đới) các khối không khí chuyển động làm cho các chất gây ô nhiễm trở nên đậm đặc, thảm hoạ ô nhiễm có thể xảy ra Tương tự như vậy, các chất vô hại dưới tác dụng của áp xuất 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 nhiên và do con người Các nhân tố tự nhiên bao gồm các quá trình tự nhiên như: động đất, núi lửa, bão cát sa mạc, cháy rừng, sĩng thần hay dịch phấn hoa và quá trình thối rữa của động và 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 hoạt động cơng nghiệp, giao thơng vận tải, nơng 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: Ơ nhiễm do bụi, hơi khí độc, nhiệt thừa, mùi hơi, chất phĩng xạ

và các vi sinh vật

1.3 MỘT SỐ HIỂM HOẠ VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

1.3.1 Trên thế giới

Lịch sử nhân loại đã xảy ra khá nhiều hiểm hoạ về ô nhiễm không khí Có thể kể đến thảm hoạ đầu tiên xảy ra trong thế kỷ 20 do ô nhiễm môi trường không khí gây ra là khí thải công nghiệp thải ra gây nên hiện tượng “nghịch đảo nhiệt” kìm hãm không cho khí thải phát tán lên cao, gây ra hiện tượng đầu độc ở thành phố thuộc thung lũng Manse của Bỉ vào năm 1930 và cũng tương tự như vậy ở dọc thung lũng Monongahela vào năm 1948 Trong các thảm hoạ này làm cho hàng trăm người chết và rất nhiều người khác bị ảnh hưởng đến sức khỏe Hiện tượng nghịch đảo đã làm tăng nồng độ hơi khí độc gây ngạt thở tại thủ đô London nước Anh, làm chết và

bị thương 4.000 đến 5.000 người

Tại nước Mỹ vào tháng 8 năm 1969 không khí ô nhiễm bị “tù hãm” lâu ngày đã bao phủ từ miền Chicago và Milwankee tới New Orleans và Philadelphia gây rất

nhiều thiệt hại Thảm hoạ lớn nhất do ô nhiễm không khí xảy ra trong thời gian gần đây nhất, đó là vụ rò rỉ khí MIC (khí Metyl–iso–cyanate) của liên hiệp sản xuất phân bón ở Bhopal thuộc Ấn Độ vào năm 1984 Khoảng trên 2 triệu người đã bị nhiễm độc, trong đó có 5.000 người chết và 50.000 người bị nhiễm độc trầm trọng, rất nhiều người bị mù… Khí MIC là loại khí độc được dùng trong thuốc trừ sâu Nó tác dụng với nước rất nhanh, thâm nhập vào đường hô hấp gây nên bệnh phổi phù thũng Rất nhiều người ở Bhopal đã chết vì phổi của họ chứa đầy nước Cứ 3 trẻ em mà mẹ của chúng có thai trong thời gian đó thì chỉ có một em được sống sót Rất nhiều em sinh ra bị dị tật Thực vật cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng, ở phạm vi 3,5

km 2 bao quanh nhà máy, cây cối đều bị chết hoặc vàng lá, năng suất thu hoạch của các loại cây ăn trái, củ rất thấp

Thành phố Mexico, thủ đô của Mexico với 20 triệu dân là thành phố đông dân nhất thế giới và cũng là nơi ô nhiễm môi trường không khí vào loại bậc nhất thế giới Tháng 3 năm 1992, dân chúng thành phố đã trải qua những ngày rất khó khăn

do trên 2,5 triệu chiếc xe hơi và khoảng 30 ngàn xí nghiệp công nghiệp hoạt động thải vào môi trường lượng hơi khí độc, bụi và mùi hôi rất lớn Theo thống kê cho thấy mỗi năm khoảng 4,3 triệu tấn chất thải độc hại thải vào môi trường đã làm cho nồng độ Ôzon cao hơn tiêu chuẩn cho phép 3 lần Thành phố đã phải áp dụng biện pháp khẩn cấp là trường học phổ thông phải đóng cửa, giảm bớt giờ sinh hoạt và làm việc của người lớn Tạm ngừng hoạt động của 1 triệu ô tô, hàng trăm nhà máy, xí nghiệp công nghiệp phải ngừng sản xuất hoặc hoạt động với 3/4 công suất nhằm giảm lượng hơi khí độc thải vào khí quyển

Chắc chúng ta hẳn còn nhớ thảm hoạ nhà máy điện nguyên tử Trernobưn của Ucraina (thuộc Liên Xô cũ) vào năm 1984 Hậu quả của thảm hoạ này không chỉ gây ảnh hưởng ngay khi xảy ra mà nó còn tiềm ẩn và gây ảnh hưởng rất lâu dài cho đến nay vẫn chưa khắc phục được Toàn thế giới đều quan tâm đến tai hoạ này Phải mất hàng chục tỷ dollar mới có thể khắc phục hậu quả này

Ô nhiễm không khí cùng với việc khai thác tài nguyên không hợp lý, chặt phá rừng bừa bãi…, làm cho tầng ơzon 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 hán kéo dài Kết quả cuối cùng là dẫn đến thiệt hại nhân mạng tài sản của cộng đồng cùng nạn cháy rừng nghiệm trọng như đã từng 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 môi trường không khí không chỉ trên phạm vi một nước mà có thể ảnh hưởng tới các nước lân cận

1.3.2 Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, thật may mắn cho chúng ta là chưa xảy ra thảm hoạ nào gây ảnh hưởng lớn đến môi trường do ô nhiễm không khí Tuy nhiên, thực tế cho thấy do các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, nông nghiệp…, đã làm gia tăng mức độ ô nhiễm không khí lên rất cao, nhất là sau khi có chính sách mở cửa đầu tư vào sản xuất từ năm 1984 của Đảng và Nhà nước ban hành Tại các khu công nghiệp, các thành phố lớn, nồng độ các chất ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần Gần đây chúng ta đã phát hiện đã có mưa axit ở Cà Mau, Bạc Liêu và rất có thể còn nhiều nơi khác mà chúng ta chưa biết đến

1.4 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ MỘT SỐ ĐÔ THỊ VIỆT NAM

Tình hình ô nhiễm không khí tại Việt Nam thường tập trung ở một số thành phố lớn và các khu đô 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 đã ở mức trầm 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 của thập niên 90 thông qua các trạm quan trắc quốc gia, các mạng lưới kiểm soát và giám sát ô nhiễm môi trường của các tỉnh, các khu công nghiệp Vì thế chưa có đủ số liệu để đánh giá một cách đầy đủ tình hình ô nhiễm không khí của nước ta Mặt khác, nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá 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 Tuy nhiên, theo những số liệu ban đầu cũng có thể sơ bộ cho thấy tình hình ô nhiễm không khí tại một số đô thị và khu công nghiệp điển hình như sau

1.4.1 Tình trạng ô nhiễm không khí tại TP Hồ Chí Minh

Thành phố Hồ Chí Minh trước năm 1945 chỉ có khoảng 400.000 dân cư sinh sống (kể cả Chợ Lớn), các hoạt động về giao thông vận tải chủ yếu bằng xe thồ, ghe thuyền, số lượng xe hơi không đáng kể, chủ yếu chỉ có một số thương gia giàu có và thực dân Pháp lúc đương thời Theo thống kê mới nhất dân số thành phố Hồ Chí

Minh là 6.239.938 người (con số điều tra cuối năm 2005), đĩ là chưa kể số dân vãng lai khơng thống kê được Đây là thành phố có số dân đông nhất Việt Nam, là trung tâm văn hoá, khoa học kỹ thuật và giao dịch với nước ngoài thông qua các cảng lớn như Sài Gòn, Bến Nghé, Tân Cảng … và sân bay Tân Sơn Nhất Mặt khác, nó còn là đầu mối giao thông rất quan trọng với các tỉnh miền Đông Nam Bộ và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long

Trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh hiện nay có hàng chục khu công nghiệp đã và đang hình thành với quy mô hàng chục ngàn hecta như khu công nghiệp Tân Thuận, Linh Xuân, Linh Trung, Tân Tạo, Vĩnh Lộc, Lê Minh Xuân, khu công nghiệp quận Tân Bình… Theo số liệu thống kê trong những năm gần đây cho thấy có khoảng gần 800 xí nghiệp công nghiệp, trên 30.000 cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp đang hoạt động trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

Qua hai đợt kiểm tra của Sở Khoa học Công nghệ Môi trường thành phố Hồ Chí Minh đối với các nhà máy xí nghiệp lớn đã phân loại và đánh giá được 85 nhà máy,

xí nghiệp được liệt kê vào “sách đen”, đó là những nhà máy, xí nghiệp có mức độ ô nhiễm nặng cần phải giải quyết tức thời Qua thực tế đó có thể thấy tải lượng các chất ô nhiễm do các nhà máy, xí nghiệp này thải ra rất lớn, nồng độ các chất ô nhiễm thường cao hơn tiêu chuẩn cho phép Bảng 1.3 dưới đây cho chúng ta thấy các số liệu đó

Bảng 1.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường không khí của một số nhà máy ở thành

phố Hồ Chí Minh

Tên nhà máy Tải lượng

bụi (tấn/năm)

Tải lượng

SO 2 (tấn/năm)

Tải lượng

NO 2 (tấn/năm)

Nồng độ bụi (mg/m 3 )

Nồng độ

SO 2 (mg/m 3 )

Nồng độ

NO 2 (mg/m 3 )

Tiếng ồn (dBA)

Dệt Việt Thắng

Dệt Phước Long

Dệt Phong Phú

Dệt Thành Công

Dệt Thắng Lợi

Dệt Chấn Á

Dệt Quyết Thắng

11,26 5,28 8,45

-

-

- 11,26

153,73 72,06 115,30 126,8 116,6 67,84 153,73

35,25 13,22 26,44 26,9 25,7

15 35,25

0,59 0,56 0,6

-

- 1,90 0,42

0,20 0,23 0,35

-

- 0,142 0,30

0,083 0,13 0,22

-

- 0,08 0,015

90 96–100 96–100

84 – 97

84 – 96

108

90

Bia Sài Gòn

Bột giặt VISO

Bột giặt TICO

Cty Phương Đông

Thép Thủ Đức

Thép Nhà Bè

Thép Tân Bình

Điện Thủ Đức

Điện Chợ Quán

Cement Hà Tiên 1

Cement QK.7

Cement Bình Điền

Thuốc lá Vĩnh Hội

Thuốc lá Sàigòn

Thuỷ tinh Khánh

Hội

1,714

- 2,82

- 0,5 1,6 1,02

-

-

- 3,53 1,0 0,8 47,17 114,31 98,6 1078,8

- 140,4

181 3,6

-

- 1,8

19,22

- 48,08

160 –200 0,03 0,9 0,58 117,8 233,2 408,7 56,52 95,4 79,5 129,71 44,09 56,4 13.872

583 1.900

48

-

63

98 466,4

4,41

- 11,02 21,4 3,4

106 67,84 25,9 51,4 97,6 11,02

21 17,5 29,74 20,22 19,2 4.687,2

128

436

12

- 14,2 20,6 102,8

0,83 0,59 0,51

-

-

-

- 0,2 0,19

- 0,53 0,48

- 0,85 0,77

- 0,41

- 5,2 46,2 8,6

-

- 4,1

0,32 0,14 0,14

-

-

-

- 0,35 0,245

- 0,33 0,02

- 0,53 0,55

- 0,68

- 0,45

-

-

-

- 0,62

0,06

- 0,021

-

-

-

- 0,053 0,122

- 0,03

-

- 1,01 0,96

- 0,71

-

-

-

95 - 110 90–105

Về giao thông vận tải, theo số liệu thống kê những năm gần đây cho thấy một số lượng xe cộ khổng lồ đang lưu hành trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh Có thể tham khảo số liệu dưới đây:

Bảng 1.4 Thống kê số lượng xe tại tp Hồ Chí Minh (số liệu 1997) (chiếc)

Loại xe Năm 1993 Năm1994 Năm 1995 Năm 1996 Năm 1997

Xe gắn máy

Xe ô tô

866.000 73.000

954.738 87.929

1.004.000 96.000

1.098.899 100.992

1.288.754 194.777

Nguồn số liệu: Sở Khoa học Công nghệ Môi trường tp Hồ Chí Minh 1997

Đó là chưa kể một số lượng xe vãng lai và xe không đăng ký tại Sở Giao thông Công chánh Hàng năm số lượng xe tăng lên khá nhanh

Cũng theo số liệu thống kê năm 1996, lượng nhiên liệu tiêu thụ của các loại xe nói trên với một khối lượng đáng kể Bảng 1.5 cho thấy điều đó

Bảng 1.5 Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong giao thông đường bộ 1996 (lít/ngày)

Vành đai ngoài

Vành đai trong

Nội thành

Toàn thành

163.062 117.195 106.836 387.093

110.711 199.017 668.280 978.008

Nguồn số liệu: Sở Khoa học Công nghệ Môi trường tp Hồ Chí Minh

Trên cơ sở các số liệu trên có thể tính toán sơ bộ lượng khí thải thải ra do các phương tiện trên trong các năm 1996 và 1997 như sau:

Bảng 1.6 Tải lượng ô nhiễm theo lượng nhiên liệu bán ra năm 1996 (tấn/năm)

Chỉ tiêu ô nhiễm Xe chạy dầu Xe chạy xăng Tổng cộng

2.518 2.157 14.387 215.790 21.597

186

4.190 9.940 35.791 226.685 26.241

186

Bảng 1.7 Tải lượng ô nhiễm theo lượng nhiên liệu bán ra năm 1997 (tấn/năm)

Chỉ tiêu ô nhiễm Xe chạy dầu Xe chạy xăng Tổng cộng

-

2.755 2.360 15.741 236.100 23.610

203

4.306 9.577 35.590 246.203 27.940

203

Nguồn số liệu: Sở Khoa học Công nghệ Môi trường tp Hồ Chí Minh

Một điều đáng chú ý là trong ô nhiễm giao thông vận tải, do đặc điểm là nguồn đường nên rất khó kiểm soát và phạm vi ô nhiễm lan rất nhanh gây ảnh hưởng xấu

đến dân cư hai ven đường Có thể tham khảo số liệu sau đây:

Bảng 1.8 Năm 1997 tải lượng ô nhiễm theo hành trình và loại xe (tấn/năm)

Chỉ tiêu ô nhiễm Xe chạy dầu Xe chạy xăng Tổng cộng

-

1.328 1.138 7.586 113.785 11.397

98

2.014 4.331 16.368 118.255 13.295

98

Nguồn số liệu: Sở Khoa học Công nghệ Môi trường tp Hồ Chí Minh

Báo cáo của Sở Khoa học Công nghệ Môi trường thành phố Hồ Chí Minh tháng

2 năm 1997 về “Hoạt động môi trường thành phố Hồ Chí Minh” cho thấy chất lượng môi trường không khí bị ô nhiễm chủ yếu là từ các ngành công nghiệp hoá chất, luyện kim, vật liệu xây dựng, năng lượng, giao thông vận tải và các hoạt động có liên quan đến đốt các loại nhiên liệu đặc biệt là dầu DO

Toàn thành phố có 688 con đường lớn nhỏ với tổng chiều dài 811km, có trên

600 hẻm nhỏ hẹp với tổng chiều dài 813km Số lượng nút giao thông là 9.814, số nút có khả năng gây ùn tắc 1.102 nên rất dễ gây hiện tượng ùn tắc về giao thông thậm

chí ngay cả trong các giờ không phải cao điểm Với đặc điểm đường nhỏ hẹp, mặt khác, các phương tiện giao thông chủ yếu là xe gắn máy và các loại xe hơi, xe đạp và số lượng tăng rất nhanh hàng năm, do vậy tình trạng ô nhiễm giao thông tăng lên cũng khá nhanh

Theo kết quả nghiên cứu của đề tài 28.01.04 (1985) do Kỹ sư Đỗ Trần Đính và Tiến siõ Phạm Đức Nguyên tiến hành cho thấy ô nhiễm do bụi và tiếng ồn khu vực thành phố Hồ Chí Minh và khu vực Biên Hoà là lớn nhất vùng Đông Nam Bộ Đường đẳng trị bụi lắng 40 mg/m 3 bao quanh khu vực giáp ranh quận 1 và quận 5 Trên đường Trần Hưng Đạo, từ ngã tư Nguyễn Văn Cừ đến ngã tư Nguyễn Tri Phương là khu vực ô nhiễm bụi lớn nhất thành phố, nồng độ bụi vượt từ 3 đến 4 lần tiêu chuẩn cho phép Đường đẳng trị bụi lắng 30 mg/m 3 bao quanh khu vực từ chợ Bến Thành đến thị trấn An Lạc và xa cảng miền Tây Đường đẳng trị bụi lắng 20 mg/m 3 (vượt trị số cho phép khoảng 2 lần) bao gồm toàn bộ khu vực dân cư còn lại của thành phố trừ Thảo Cầm Viên, Phú Thọ Hòa và khu vực Thanh Đa

Về ô nhiễm do SO 2 , đường đẳng trị nồng độ SO 2 = 0,8 mg/m 3 bao phủ toàn bộ khu vực chợ Bến Thành, chợ Bình Tây Ngã tư Trần Hưng Đạo và Nguyễn Tri Phương là nơi ô nhiễm SO 2 cao nhất Nồng độ SO 2 = 1,84 mg/m 3 cao hơn tiêu chuẩn cho phép (0,05 mg/m 3 ) là 37 lần Đường đẳng trị SO 2 = 0,5 mg/m 3 bao phủ hầu hết khu vực đông dân từ bờ sông Sài Gòn đến xa cảng miền Tây, Nhà Bè, Bình Triệu, Thủ Đức và Biên Hoà

Về tiếng ồn, ở thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu do các phương tiện giao thông vận tải gây nên đặc biệt là các loại xe vận tải, xe ba gác máy, xích lô máy Tuy mật độ xe thấp hơn các nước khác trên thế giới nhưng mức độ ồn lại cao hơn rất nhiều Trên các đường Trần Hưng Đạo, Lý Thường Kiệt, Ba tháng Hai, vv… mức độ ồn đo được xấp xỉ 80 dBA, hấu hết các đường khác là 75 dBA, cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 15 đến 20 dBA

Theo những số liệu thống kê gần đây cho thấy mật độ giao thông tại thành phố Hồ Chí Minh tăng lên rất nhanh Có thể tham khảo số liệu sau đây về lưu lượng xe ở một số tuyến đường chính trong thành phố

Bảng 1.9 Lưu lượng xe giờ cao điểm trên một số đường chính (1997) tại tp HCM

Ba tháng hai

Trần Hưng Đạo

13.000 12.500

Lý Thường Kiệt 11.306

Nguồn: Viện Môi trường và Tài nguyên – ĐHQGTPHCM

Mức độ lưu thông của các loại xe gia tăng, mặc dù thành phố đã có nhiều biện pháp khác nhau như cấm xe giờ cao điểm, xây dựng nhiều nút giao thông, mở rộng đường, giải tỏa lòng lề đường nhưng qua kết qủa giám sát của các trạm giám sát quốc gia cho thấy mức độ ô nhiễm không khí vẫn ngày một gia tăng Theo kết quả giám sát của trạm quan trắc quốc gia thuộc Viện Môi trường và Tài nguyên – Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh nồng độ một số chất ô nhiễm như bụi, SO 2 , tiếng ồn…, đã vượt tiêu chuẩn cho phép

Bảng 1.10 Nồng độ các chất ô nhiễm tại một số điểm trong tp Hồ Chí Minh (4/1997)

(mg/m 3 )

CO (mg/m 3 )

Chì (mg/m 3 )

NO 2 (mg/m 3 )

Đinh Tiên Hoàng – Điện Biên Phủ

Hàng Xanh

Minh Phụng – Hậu Giang

Phú Lâm

1.35 0,5 0,86 0,37

16,76 10,37 11,78 10,31

0,0031 0,0022 0,0023 0,0017

0,127 0,083 0,0063 0,029

Nguồn: Viện Môi trường và Tài nguyên – ĐHQGTPHCM

Theo các số liệu giám sát gần đây nhất cho thấy nồng độ bụi của các điểm giám sát đều vượt tiêu chuẩn cho phép Các chỉ số ô nhiễm khác đều có xu hướng tăng hơn so với những năm trước

Bảng 1.11 Nồng độ các chất ô nhiễm tại một số điểm trong tp Hồ Chí Minh (7/1999)

(mg/m 3 )

CO (mg/m 3 )

Chì (mg/m 3 )

NO 2 (mg/m 3 )

Đinh Tiên Hoàng – Điện Biên Phủ

Hàng Xanh

Phú Lâm

1.87 1,14 0,63

17,29 6,96 6,77

0,0032 0,0023 0,0017

0,217 0,115 0,052

Nguồn: Viện Môi trường và Tài nguyên – ĐHQGTPHCM

Bên cạnh đó các dịch vụ sản xuất, xây dựng cơ bản cũng làm cho mức độ ô nhiễm giao thông của thành phố tăng lên rất nhiều, có nơi nồng độ bụi tăng lên quá tiêu chuẩn cho phép từ 50 đến 60 lần

Về lĩnh vực công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp mức độ gây ô nhiễm môi trường không khí cũng không kém phần quan trọng Qua hai đợt kiểm tra thành phố đã thống kê được 84 nhà máy, xí nghiệp được liệt kê vào “sách đen” để xử lý Các loại

xí nghiệp như hoá chất, dệt nhuộm, chế biến thực phẩm, sản xuất giấy, nhà máy

điện, thuốc trừ sâu, sản xuất thép, mỳ ăn liền, sản xuất vật liệu xây dựng… thường

nằm trong diện đó Ví dụ: nhà máy điện Thủ Đức mỗi ngày đốt 1.000 tấn dầu FO và

750 tấn dầu DO để phát điện; Mỗi năm thải ra 1.078 tấn bụi;, 13.872 tấn SO 2 ;

4.687,2 tấn NO 2 Nhà máy hoá chất Tân Bình sản xuất các sản phẩm H 2 SO 4 và phèn

nhôm Nhà máy sử dụng một số lượng rất lớn lưu huỳnh, quặng bôxit, dầu FO Các

chất ô nhiễm thải ra môi trường không khí bao gồm: SO 2 và SO 3 = 160 đến 200

tấn/năm; 21,4 tấn NO 2 ; đó là chưa kể lượng bụi phèn và tiếng ồn Nhà máy cement

Hà Tiên thải ra lượng khí thải từ lò hơi với lượng bụi 140,4 tấn/năm, NO 2 = 436

tấn/năm, ngoài ra còn lượng bụi cement thải ra rất lớn chưa có số liệu đo đạc chính

xác về chúng

Bên cạnh các xí nghiệp công nghiệp lớn như nêu trên, với trên 30.000 cơ sở tiểu

thủ công nghiệp và cơ sở sản xuất hoạt động đang làm cho môi trường không khí

thành phố bị ô nhiễm nặng nề không kém Trong những năm gần đây, với chính

sách dãn dân, xây dựng thêm nhiều khu công nghiệp lớn, giải toả bớt các cơ sở gây

ô nhiễm nặng của thành phố đã đạt được những thành tích nhất định Tuy nhiên, các

khu vực ô nhiễm nặng như khu công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp thuộc phường

19, 20 Tân Bình, khu vực Suối Cái, Xuân Trường, Suối Nhum Thủ Đức, Quận 6,

Quận 8, 11 và Quận 5…, vẫn còn là những nơi có mức độ ô nhiễm không khí rất cao

Theo những con số thống kê gần đây cho thấy dân số thành phố tính đến năm

2005 là 6.239.938 người với mức độ tăng hàng năm khoảng trên 110.000 người chưa

kể số dân nhập cư không hợp pháp và khách vãng lai đã gây áp lực rất lớn về nhu

cầu đi lại của người dân thành phố Mạng lưới giao thông công cộng của thành phố

cùng với hệ thống đường xá chưa được quy hoạch và phát triển đồng bộ mặc dù

thành phố đã có nhiều chính sách ưu tiên cho lĩnh vực này đầu tư thêm các phương

tiện xe bus, có chính sách trợ giá cho xe bus, tăng cường sửa chữa mạng lưới đường

xá, xây dựng các vòng xoay, cầu vượt… nhưng vẫn không hạn chế được mức độ ô

nhiễm môi trường không khí ngày càng gia tăng hiện nay Có thể minh hoạ sự gia

tăng số lượng phương tiện giao thông qua bảng 1.12 sau đây:

Bảng 1.12 Thống kê số lượng phương tiện vận chuyển ở TP HCM (ĐV: chiếc)

Xe 2 bánh 1.723.754 2.181.456 2.498.992 2.809.853 3.115.838

Xe ô tô các loại 27.765 53.764 80.186 130.848 228.300

Nguồn: Sở Giao thông Công chánh thành phố HCM

Có thể nói mức độ ô nhiễm môi trường của thành phố Hồ Chí Minh là cao nhất

so với tất cả các thành phố, các tỉnh khác trong cả nước

1.4.2 Tình hình ô nhiễm môi trường không khí tại Hà Nội

Trước năm 1954 Hà Nội là một thành phố mang nặng tính chất hành chính và trung tâm tiêu thụ, công nghiệp chưa phát triển Nội thành chiếm 1.200 ha trong đó có 120 ha được cấu trúc đô thị hoàn chỉnh Dân số nội thành có 25.000 người Đến năm 1992 nội thành đã mở rộng lên 4.300 ha (tăng 3,5 lần), dân số nội thành gần 1 triệu người Về công nghiệp, năm 1955 mới chỉ có 9 xí nghiệp công nghiệp, nay con số này tăng lên đến 277 (năm 1990), ngoài ra còn 240 xí nghiệp thương nghiệp, ăn uống, 300 xí nghiệp dịch vụ, sửa chữa, 450 hợp tác xã tiểu thủ công nghiệp và 3.550 tổ sản xuất dịch vụ với trên 30.000 lao động Phần lớn các xí nghiệp công nghiệp, nhà máy đều sử dụng các thiết bị cũ, công nghệ lạc hậu, đặc biệt là các đơn vị sản xuất nhỏ Một số nơi chưa có các hệ thống thông gió và xử lý hơi khí độc, một số nơi tuy đã có nhưng không duy tu, bảo dưỡng tốt hoặc hư hỏng chưa thay thế do không có kinh phí…, nên thực tế không hoạt động được Vì vậy, tuy mức độ sản xuất công nghiệp nhỏ nhưng môi trường không khí lại bị ô nhiễm trầm trọng hơn so với thủ đô các nước khác

Nhà máy điện Yên Phụ thuộc Quận Ba Đình trước đây là nguồn gây ô nhiễm rất lớn cho khu vực dân cư xung quanh Nồng độ SO 2 trong khu vực gần nhà máy đạt tới 0,32 mg/m 3 gấp 6 lần tiêu chuẩn cho phép, vì vậy Nhà nước đã quyết định đóng cửa

Thượng Đình – khu công nghiệp lớn nhất Hà Nội bao gồm 22 xí nghiệp, nhà máy lớn, nhỏ trước đây nằm xa khu dân cư, nay hàng loạt khu dân cư xung quanh mọc lên như Thanh Xuân Bắc, Thanh Xuân Nam, Kim Giang…, mặt khác, các nhà máy, xí nghiệp lại nằm xen kẽ trong khu dân cư, cơ quan, trường học nên mức độ ảnh hưởng rất lớn

Quận Hai Bà Trưng trước đây các xí nghiệp công nghiệp nằm ở vùng ven nội thành, nay do mức độ đô thị hoá phát triển nhanh dẫn đến tình trạng các nhà máy, xí nghiệp lại nằm xen kẽ trong khu dân cư Ví dụ Nhà máy cơ khí Trần Hưng Đạo, Rượu bia Hà Nội, Dệt kim Đông Xuân, Dệt 8 tháng 3, Hoá chất Ba Nhất, Cơ khí Mai Động… Nồng độ bụi và hơi khí độc ở các khu vực trên vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 7 đến 8 lần, có nơi đến 15 hoặc 16 lần Theo số liệu thống kê và đo đạc trên 110

xí nghiệp công nghiệp của nội thành thuộc 4 quận đã cho thấy kết quả đáng lo ngại

Bảng 1.13 dưới đây cho thấy kết quả khảo sát của 4 quận nội thành nêu trên

Bảng 1.13 Tình hình ô nhiễm môi trường không khí 4 quận nội thành Hà Nội

(mg/m 3 )

SO 2 (mg/m 3 )

CO 2 (mg/m 3 )

CO (mg/m 3 )

Quận Đống Đa

Quận Hai Bà Trưng

Quận Ba Đình

Quận Hoàn Kiếm

0,3 – 1 0,3 – 1 0,15

-

0,15 – 0,3 0,15 – 0,5 0,05 – 0,15

1996 ở Hà Nội có khoảng 65.000 ô tô các loại, 1.200 xe lam, 1.150 xe Bông Sen, 600.000 xe gắn máy 2 bánh, 150 xe bus các loại Hàng năm số lượng xe ở Hà Nội tăng lên rất nhanh, khoảng 17 – 20 % /năm Dự báo đến năm 2.000 số xe ở Hà Nội tăng lên rất nhanh so với năm 1996 (2,35 lần), trong đó ô tô con tăng 2,35 lần, xe tải

62 lần và xe bus 1,23 lần

Tại một số tuyến đường như Mai Động, Lò Đúc, Minh Khai, Giải Phóng, Ngã

Tư Sở, Nguyễn Trãi, Thanh Xuân… nồng độ các chất ô nhiễm so với tiêu chuẩn cho phép (TCVN – 1995) cao hơn rất nhiều lần

Nồng độ SO 2 tại Ngã Tư Sở lên đến 1,5 – 7,5 mg/m 3 , vượt tiêu chuẩn cho phép

3 – 15 lần

Về tiếng ồn do các phương tiện giao thông gây ra trung bình trên các tuyến đường từ 75 – 79 dBA, đây là mức ồn tương đối lớn, tương đương với mức ồn của các thành phố khác trên thế giới

Một đặc điểm cần lưu ý nữa là do các dịch vụ ăn uống, chế biến thức ăn và chợ nhỏ nhiều nên lượng vi khuẩn tồn tại trong không khí khá nhiều Qua khảo sát ở một số đường phố phía Nam thành phố thì cứ 10 lít không khí chứa 282 – 386 con vi khuẩn gây bệnh khác nhau, trong khi đó tại Berlin (Đức) sau thế chiến thứ 2 số lượng vi khuẩn trong 10 lít không khí chỉ là 1 con

và ảnh hưởng đến sức khỏe của dân cư xung quanh cao hơn các nơi khác

1.4.3 Ô nhiễm không khí ở thành phố Hải Phòng

Thành phố Hải Phòng với dân số trên 400.000 người, đường sá chật hẹp, tổ chức giao thông không khác gì Hà Nội nên ô nhiễm môi trường không khí gây ra không khác gì Hà Nội Mặt khác, đây lại là một hải cảng lớn thường xuyên đón các tàu chở hàng xuất và nhập khẩu vào các tỉnh phía Bắc và là trung tâm phân phối hàng đi các tỉnh phía Bắc nên mật độ giao thông tăng khá cao

Về công nghiệp, Nhà máy cement Hải Phòng là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất thành phố Hải Phòng Nhà máy sản xuất với hệ thống thiết bị lạc hậu, hệ thống lọc bụi và xử lý khí độc hoạt động với hiệu quả kém và hay hỏng, không hoạt động Lượng khói bụi thải ra môi trường khá lớn Về mùa hè do ở cuối hướng gió nên nội thành ít bị ô nhiễm như vùng ngoại thành là nơi chịu ảnh hưởng rất lớn nguồn ô nhiễm này Nồng độ bụi lơ lửng xung quanh nhà máy biến thiên từ 1,4 đến 4,2 mg/m 3 , cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 3 đến 8 lần Vùng dân cư cách xa ống khói 1.000 m bị ảnh hưởng lớn nhất do quá trình phát tán chất ô nhiễm gây nên Ngoài Nhà máy cement Hải Phòng ra, các nhà máy điện Thượng Lý, Cơ khí Duyên Hải, Đóng tàu Bạch Đằng, nhà máy Thuỷ Tinh, vv… cũng là những nguồn ô nhiễm đáng kể gây nên hiện trạng ô nhiễm hiện nay của thành phố Hải Phòng Khu vực bị ô nhiễm đã chiếm 60 % diện tích toàn thành phố Trong một số nhà máy nồng độ các chấy ô nhiễm tăng cao quá lớn; ví dụ nồng độ bụi trong Nhà máy cement Hải Phòng tại phân xưởng đóng bao lên tới 639 mg/m 3 Tiếng ồn trong một số Nhà máy như Cơ khí Duyên Hải là 112 dBA, Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng 106 đến 116 dBA

1.4.4 Ô nhiễm môi trường không khí ở một số khu công nghiệp và các tỉnh khác

Trong những năm trước đây, khi chưa có chính sách cho phép đầu tư sản xuất, trên lãnh thổ Việt Nam còn khá ít các khu công nghiệp Ở miền Bắc có một số khu công nghiệp như vùng mỏ Quảng Ninh, khu gang thép Thái Nguyên, khu công nghiệp Việt Trì, Hải Phòng… Bên cạnh đó còn một số nhà máy lớn với mức độ ô nhiễm khá trầm trọng như Nhà máy cement Hoàng Thạch, Nhà máy nhiệt điện Ninh Bình, Phân đạm Hà Bắc, Phân lân Văn Điển, vv… Ở miền Nam, lớn nhất là khu công nghiệp Biên Hoà (nay đổi thành Biên Hoà 1) thuộc tỉnh Đồng Nai, ngoài ra còn khá nhiều nhà máy nằm rải rác xen kẽ trong các khu dân cư như khu vực quận Tân Bình với các nhà máy Hoá chất Tân Bình, Dầu ăn Tân Bình, Mì Vifon, Dệt Thắng Lợi, khu các nhà máy dệt Phước Long, Việt Thắng thuộc huyện Thủ Đức, Hoá chất Thủ Đức, vv… Đó là chưa kể hàng chục ngàn cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp và sản

xuất tư nhân

Trong các khu công nghiệp hoặc các nhà máy nêu trên, nồng độ các chất ô nhiễm rất cao, có nơi vượt tiêu chuẩn cho phép hàng trăm lần Phạm vi bị ô nhiễm cũng rất rộng, có nơi lên tới hàng chục km

Ví dụ Nhà máy cement Hoàng Thạch, với chiều cao ống khói 87 m, trước đây khi hệ thống lọc bụi tĩnh điện hoạt động tốt, lượng bụi thải ra ngoài tuy có nồng độ cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhưng không nhiều Trong những năm 1986 đến 1988,

do hệ thống lọc bụi bụi hỏng, không khí trong khu vực bị ô nhiễm rất nặng nề Lượng bụi thải ra mỗi ngày trung bình là 100 tấn, có nơi cách xa 10 đến 15 km vẫn

bị ô nhiễm Qua kết quả nghiên cứu của một số đề tài trước đây ở miền Bắc cho thấy, nồng độ bụi ở các xã xung quanh nhà máy rất cao Ví dụ xã Minh Tân (Huyện Kim Môn) cách nhà máy 0,5 đến 2 km nồng độ bụi trong không khí mùa hè tới 9,2 mg/m 3 , mùa đông 1,2 mg/m 3 Bụi lắng trên mặt đất mùa hè từ 110 đến 417 g/m 2 /tháng, mùa Đông từ 13 đến 163 mg/m 2 / tháng Ở xã Kim Sơn thuộc huyện Đông Triều cách xa 5 đến 10 km, nồng độ bụi mùa hè là 0,65 đến 0,75 mg/m 3 , mùa đông từ 0,65 đến 0,8 mg/m 3 ; bụi lắng trên mặt đất mùa hè là 107 đến 128 g/m 2 /tháng, mùa đông là 69 đến 91 g/m 2 /tháng Nồng độ SO 2 ở các xã đều lớn, có nơi rất lớn như xã Minh Tân đạt 1,67 đến 2,61 mg/m 3

Tại vùng mỏ Quảng Ninh, vựa than lớn nhất cả nước tình trạng ô nhiễm môi

trường không khí cũng đang ở mức báo động Nồng độ bụi có cỡ hạt 5 μm (bụi gây

bệnh hô hấp) chiếm tỷ lệ rất cao, ở hầm lò là 70 đến 95 %, còn ở các nhà máy sàng, tuyển thì thay đổi theo mùa, mùa mưa thời tiết ẩm tỷ lệ này là 50 đến 60 %, mùa khô tỷ lệ này là 60 đến 8 % Hàm lượng SiO 2 (các tác nhân gây bệnh bụi phổi) chiếm tỷ lệ 16 đến 30 % trong bụi than Do đó tỷ lệ công nhân mắc các bệnh về đường tai mũi họng chiếm 80 % trong tổng số người được khám, còn số người bị bệnh bụi phổi chiếm tới 85 % trên tổng số công nhân mắc bệnh bụi phổi trong ngành công nghiệp Ở một số mỏ than hầm lò như Mạo Khê, Hà Lầm, Thống Nhất nồng độ bụi đều vượt tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần Bảng 1.14 cho chúng ta thấy điều đó

Bảng 1.14 Nồng độ bụi tại một số hầm lò (mg/m 3 )

(mg/m 3 )

Thống Nhất

Vàng Danh

33 58,2

Bảng 1.15 Ô nhiễm môi trường không khí ở một số nhà máy ở miền Bắc

Tên nhà máy Điểm đo Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/m 3 )

Hoá chất Việt Trì

Phân đạm Hà Bắc

Ra liệu lò cao Xưởng điện giải

Bụi 666

CO

NH 3 Hơi Chì Hơi Chì

40 – 110 0,8 – 4

5 Về tiếng ồn trong các nhà máy như Cơ Khí Duyên Hải, xe lửa Gia Lâm, Dệt Nam Định, Dệt Vĩnh Phú, Cơ khí Cẩm Phả…, tiếng ồn lên đến 100 đến 115 dBA, còn trong các khu dân cư là 60 đến 70 dBA, vượt tiêu chuẩn cho phép hàng chục dBA Sau năm 1985, hàng loạt các khu công nghiệp đã hình thành, thu hút hàng ngàn các nhà đầu tư chủ yếu là nước ngoài và một số nhà đầu tư trong nước tập trung ở một số tỉnh, thành phố như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Tây Ninh, Long An, Bà Rịa – Vũng Tàu, vv Việc quản lý chặt chẽ ngay từ đầu về

ô nhiễm môi trường đã hạn chế mức độ ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường không khí nói riêng rất nhiều Đây là một thành tích đáng kể của các cơ quan quản lý và giám sát môi trường trên địa bàn cả nước

Câu hỏi kiểm tra và đánh giá:

1 Thế nào là không khí “sạch”?

2 Các tác nhân nào gây ô nhiễm không khí?

Tài liệu tham khảo:

Tiếng Việt

1 Trần Ngọc Chấn, Ô nhiễm không khí và kỹ thuật xử lý, Nhà xuất bản Khoa học

và Kỹ thuật, Hà Nội, 2000 – 2001

2 Phạm Ngọc Đăng, Môi trường không khí, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật,

Hà Nội, 1997

Tiếng Anh

3 Henry C Perkins, Air pollution, Aerospace and Mechanical Engineering

Department University of Arizona, 1974

CHƯƠNG 2

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

2.1 KHÁI NIỆM VỀ KHÔNG KHÍ

2.1.1 Không khí và phân loại không khí

a) Khái niệm về 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 Có thể nói không khí vô cùng quan trọng và không thể thiếu được trong đời sống, sự sinh trưởng và phát triển của tất cả các loài động vật, thực vật nói chung và con người nói riêng Muốn hiểu một cách sâu sắc tầm quan trọng này, chúng ta phải nghiên cứu về môi trường không khí

b) Phân loại không khí

Không khí trong khí quyển mà chúng ta đang hít thở là một hỗn hợp các chất ở dạng khí có thể tích hầu như không đổi và hơi nước Căn cứ vào các thành phần chính này có thể phân loại không khí ra làm hai loại như sau:

* Không khí khô:

Không khí khô là hỗn hợp của một số loại khí, trong đó thành phần chủ yếu như trong bảng 1 1 đã trình bày

* Không khí ẩm

Không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước chứa trong nó

Không khí mà chúng ta đang hít thở là không khí ẩm Tùy theo lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm mà ta có thể chia không khí ẩm làm hai loại: không khí ẩm

bão hòa và không khí ẩm chưa bão hòa Hơi nước trong không khí ẩm có phân áp

suất rất nhỏ (vào khoảng 15-20 mm Hg) Nồng độ bão hòa của hơi nước trong không

khí ẩm phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ (xem bảng 1.2)

Căn cứ vào độ ẩm tương đối của không khí ẩm và nhiệt độ, có thể xác định

được nồng độ hơi nước trong không khí ẩm Ví dụ: độ ẩm tương đối của không khí

ẩm tại nhiệt độ 20 0 C là 60%, nồng độ hơi nước sẽ là: 0,60 x 2,3 = 1,4%

Trong cuốn sách này, kể từ đây chúng ta thống nhất gọi không khí ẩm là không

khí để tiện nghiên cứu

c) Các thông số đặc trưng của không khí

Để xác định trạng thái của không khí cần phải có các thông số trạng thái sau:

- Nhiệt độ: Nhiệt độ là một đại lượng chỉ mức nóng lạnh của một vật

Đơn vị đo nhiệt độ thường dùng hiện nay là nhiệt độ bách phân (độ Xenziut o C)

và nhiệt độ tuyệt đối (độ Kenvin 0 K) Quan hệ giữa hai thang nhiệt độ này như sau:

Ngoài ra ở các nước Anh, Mỹ còn dùng thang nhiệt độ Farenhet ( 0 F) Mối quan

hệ giữa 0 C và 0 F như sau:

t( 0 C) = 5/9[t( 0 F) + 40] – 40 (2.2.)

- Áp suất: ký hiệu là p

Áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích theo phương vuông góc với

phương của lực

Áp suất do không khí ngoài trời gây nên gọi là áp suất khí quyển

Đơn vị đo áp suất thường sử dụng:

+ Atmôtphe kỹ thuật (at): kg/cm 2 hay 1 bar

+ Milimet cột nước: mmH 2 O

+ Milimet cột thủy ngân: mmHg

- Độ ẩm tuyệt đối: Độ ẩm tuyệt đối là lượng hơi nước chứa trong một m3 không

khí

Theo công thức (2.3), đây chính là khối lượng riêng của hơi nước trong không

khí ẩm với nhiệt độ t n = t và áp suất hơi nước bằng phần áp suất hơi nước của nó

P n V = G n R n T (2.4)

trong đó: ρ n là độ ẩm tuyệt đối của khơng khí (kg/m3), G n là lượng hơi nước chưá

trong khơng khí (kg), Rn = 462 J/kg 0 C là hằng số chất khí của hơi nước, p n là áp suất

riêng phần của hơi nước cĩ trong khơng khí (N/m2), T (0K) và V (m3) là nhiệt độ tuyệt

đối và thể tích của khơng khí

- Độ ẩm tương đối: Tỷ số độ ẩm tuyệt đối của không khí và độ ẩm tuyệt đối

cực đại mà không khí ẩm có thể có được trong trạng thái ấy (p, t không đổi) Độ ẩm

tương đối của khơng khí ký hiệu là ϕ (%)

Trong đĩ: ρ nmax là độ ẩm tuyệt đối cực đại hay độ ẩm tuyệt đối bão hồ của khơng khí

(kg/m 3 ), P nmax và P nbh là áp suất riệng phần cực đại và áp suất riệng phần bão hồ của

hơi nước chưá trong khơng khí (N/m2)

2.2 CÁC NGUỒN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

2.2.1 Khái niệm về nguồn ô nhiễm

Trước hết chúng ta hãy hiểu thế nào là ô nhiễm không khí ?

Có thể nói rằng: bên cạnh các thành phần chính của không khí mà chúng ta đã

nêu ở trên, bất kỳ một chất nào được thải vào không khí với nồng độ vừa 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 đều gây nên ô nhiễm môi

trường Như vậy các chất SOx , NO x , bụi, các chất hữu cơ bay hơi,… là các chất ô

- Nguồn ô nhiễm

Nguồn ô nhiễm là nguồn thải ra các chất ô nhiễm Ví dụ: khí thải từ ống khói, khí từ xe cộ, bụi từ các máy mài, khí độc bốc lên 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, hố chất sử dụng và kiến thức cơ bản về thiết kế thiết bị

- Khí quyển

Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển chất ô nhiễm từ nguồn gốc gây ô nhiễm tới nguồn tiếp nhạân 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

Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm là con người, động, thực vật và các đồ vật, công trình và cảnh quan mơi trường… Để cĩ biện pháp ngăn ngừa và giảm thiểu ơ nhiễm đến nguồn tiếp nhận cần có kiến thức cơ bản về tĩan học, hố học, sinh lý học, sinh vật học và y tế…

Qua các phân tích trên cho chúng ta thấy, vấn đề ô nhiễm không khí quy tụ nhiều lĩnh vực khoa học, không thể một người, một ngành có thể giải quyết một cách hiệu quả được, mà phải đòi hỏi sự cộng tác của nhiều cán bộ khoa học, nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau

Hệ thống ô nhiễm không khí được xem đầy đủ bao gồm các thành phần như sau: Các ô trên Hình 2.1 biểu diễn quá trình từ khi chất ô nhiễm sinh ra cho đến nguồn tiếp nhận Các đường ngắt đoạn thể hiện những phản ứng dẫn đến phải điều chỉnh nguồn chất thải ô nhiễm và phương pháp khống chế để hạn chế nồng độ chất

ô nhiễm tại nguồn tiếp nhận

Theo sơ đồ trên, chất thải từ nguồn ô nhiễm phải được khống chế tại chỗ trước khi thải vào khí quyển Các hệ thống khống chế ô nhiễm tại nguồn thải phải bao gồm: thiết bị làm sạch khí thải, thay đổi nhiên liệu, nguyên vật liệu gây ô nhiễm bằng nguyên liệu ít gây ô nhiễm hoặc không gây ô nhiễm, cải tiến dây chuyền công nghệ để hạn chế ô nhiễm, tính toán chiều cao và đường kính ống khói hợp lý Khi chất ô nhiễm thải vào môi trường, dưới tác dụng của các yếu tố tại nguồn ô nhiễm (tải lượng ô nhiễm, nhiệt độ của khí thải, chiều cao của nguồn, đường kính của nguồn…), các yếu tố về khí tượng thủy văn (tốc độ gió, nhiệt độ, độ ẩm không khí, bức xạ mặt trời, độ che mây phủ…), các yếu tố về địa hình (kích thước của các công trình lân cận)…, các chất ô nhiễm bắt đầu chuyển động, phát tán, pha loãng, biến đổi hóa học

nồng độ chất ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép thì thông qua hệ thống điều khiển tự động hoặc phản ánh của dân cư, các cơ sở sản xuất phải có biện pháp xử lý hoặc có các phản ứng lại các cơ quan chức năng về kiểm soát môi trường

Hình 2.1 Hệ thống ô nhiễm không khí

2.2.2 Phân loại nguồn ô nhiễm không khí

Có nhiều cách phân loại nguồn ô nhiễm không khí khác nhau Cụ thể như sau:

a) Dựa vào nguồn gốc phát sinh

Dựa vào nguồn gốc phát sinh có thể phân loại nguồn ô nhiễm thành hai nhóm như sau:

- 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 ô 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 gốc ô nhiễm

Khống chế ô

nhiễm tại nguồn

Khí quyển

Thiết bị giám sát tự

Người, động, thực vật, vật liệu, đồ vật

Khống chế ô nhiễm tại nơi tiếp nhận

Phản ứng lại

Phản ứng lại

máy bay, tàu hỏa…

b) 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 hỏa, 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 …

c) Dựa vào bố trí hình học

Có thể chia nguồn ô nhiễm thành ba nhóm như sau:

- 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 …; ví dụ khu công nghiệp Biên Hòa, Linh Trung, Tân Thuận …

Cách phân loại này chỉ có tính chất tương đối Tùy theo quan điểm và mục đích giải quyết các bài toán về ô nhiễm không khí mà người ta nhìn nhận đó là ô nhiễm một điểm hay ô nhiễm một vùng

2.2.3 Nguồn gốc cơ bản của ô nhiễm không khí

Theo nguồn số liệu của tổ chức EPA (Environmental Protection Agency) về sự bốc hơi của đa số các chất ô nhiễm không khí ở cấp quốc gia, chỉ ra bốn nguồn gốc

cơ bản của chất ô nhiễm không khí như: Các phương tiện giao thông vận tải, các quá trình đốt cháy nguyên liệu, quá trình chế biến công nghiệp, sự thải bỏ chất thải rắn Các nhà máy phát điện đa số đều là nguồn gây ô nhiễm cấp 2 từ việc đốt cháy nhiên liệu Sự gia tăng về dân số dẫn đến nhu cầu đòi hỏi về năng lượng tăng lên Thông qua việc phân loại chất lượng nhiên liệu, khả năng gây ô nhiễm, ta cũng có thể hạn chế được phần nào tình trạng này

Ngành công nghiệp chế biến bao gồm các nhà máy chế biến các sản phẩm có

sản xuất các sản phẩm về cao su, dệt vải, giấy, hóa chất Các ngành công nghiệp đó tạo ra những chất ô nhiễm trong các quá trình chế biến, trong quá trình hoạt động đòi hỏi phải cung cấp năng lượng do đó phải đốt cháy nhiên liệu, đây chính là nguồn gây ra các chất ô nhiễm

Chất thải rắn cũng gây ô nhiễm không khí từ quá trình đốt cháy tại các lò thiêu, khi có chế độ vận hành không thích hợp Luật bảo vệ môi trường không khí ngăn cấm sự hoạt động bừa bãi của các lò thiêu, điều này sẽ hạn chế được khá nhiều nguồn gây ra ô nhiễm không khí

* Nguồn ô nhiễm do công nghiệp

Việc phân loại các ngành công nghiệp cũng giống như phân loại các nguồn đặc trưng, với điều thực tế là mỗi ngành công nghiệp sẽ nảy sinh ra một vấn đề duy nhất, liên quan đến chế độ vận hành trong sản xuất

Ví dụ: Vật liệu thô, nhiên liệu, phương pháp chế biến, hiệu quả của hệ thống và việc lắp đặt hệ thống xử lý ô nhiễm

Với các ngành công nghiệp nằm trên một diện tích giới hạn mà có quan hệ tới các khu dân cư thì mức độ thải ước tính từng nguồn phải nằm trong tiêu chuẩn cho phép Bảng 2.1 minh hoạ một số ngành công nghiệp chính, hướng hoạt động chính, các khả năng gây ô nhiễm không khí liên quan đến các ngành công nghiệp

Bảng 2-1: Các loại ngành công nghiệp chính ( Phân loại nguồn đặc trưng )

Ngành công nghiệp Hoạt động chủ yếu Loại chất gây ô nhiễm

Sơ chế kim loại (sắt

hoặc không phải là

sắt)

Kim loại nung chảy đúc thành những tấm kim loại Cán thép-chế tạo các sản phẩm về hợp kim thép bởi sự dịch chuyển các phần tử cacbon từ trong sắt, sự thêm hoặc bớt một số phần tử khác, các kim loại là sắt hoặc không phải sắt thường khai thác từ đất, cát Việc nấu chảy các mảnh vụn đúc thành những thỏi hợp kim

Hơi khói của ôxit kim loại, CO bốc hơi, khói bụi tro tàn phát sinh từ quá trình nung chảy Điều này phụ thuộc vào tính chất dễ bay hơi, độ nhiễm bẩn của kim loại hoặc nồng độ quặng Khi nung chảy sẽ thoát ra các khí SO 2 , hơi chì, hơi asen, hơi đồng… phụ thuộc vào độ nung chảy của kim loại

Chế tạo những sản

phẩm kim loại

Chế tạo những sản phẩm lớn khác nhau như các thiết bị gia nhiệt, thiết bị hàn, đồ dùng, vũ khí và những sản phẩm có cấu trúc kim loại như: dao kéo, con dấu, đèn, hộp thiếc… Việc chế tạo thường liên quan đến việc nung chảy các thỏi kim loại, qua xưởng máy và kết thúc và hoàn thành bề mặt vật thể

Kim loại nấu chảy thường là kim loại nguyên chất Việc kiểm soát các khí thoát ra từ việc nấu kim loại rất dễ Chất gây ô nhiễm chính là các loại hơi kim loại, bụi từ lò đúc …

Cơ khí chế tạo Chế tạo và hoàn thành từng chi tiết máy hoặc lắp ráp

sản phẩm từ các bộ phận khác nhau của thiết bị (trừ các máy móc về điện) như máy nông nghiệp, máy dùng trong gia đình, máy in và các thiết bị văn phòng, các sản phẩm về dầu và các thiết bị lọc, dệt vải, thiết bị đóng giày, may quần áo, thiết bị xây dựng, thiết bị dùng trong gia đình

Bụi thô, sương khói phát sinh tại từng bộ phận sản xuất, hơi và khói từ kim loại nóng đỏ do nhiệt độ Việc nấu chảy kim loại không phải là luôn luôn liên quan đến vấn đề này

Máy móc thiết bị điện Chế tạo và lắp ráp các chi tiết máy, cung cấp máy móc

cho các nhà máy phát điện và những nơi dùng năng lượng điện như các mô tơ điện hoặc các biến áp

Chất ô nhiễm không khí tương tự như đã miêu tả trong phần cơ khí chế tạo

Khai thác mỏ Khai thác đá và nghiền những sản phẩm rắn, khoáng

chất, sắt và các loại quặng kim loại, khai thác và lọc dầu Tìm kiếm và khai thác dầu thô từ trong cát, trong đất phèn sét, từ đó khoan và hút dầu thô từ những giếng dầu Quá trình lọc dầu phải thỏa mãn các thông số về lưu tốc, nhiệt độ, áp suất làm cho chúng bị lỏng

ra, sau đó tách khí đồng hành là một sản phẩm có tính thương mại cao, cuối cùng là tách đến dầu nặng, dầu nhờn Khí tự nhiên hầu hết là có nguồn gốc từ dầu mỏ

Chất thải sinh ra là các khí đồng hành, CO, bụi, khói Một lượng lớn các khí phát sinh ra từ dầu gây ô nhiễm không khí Những chất này gồm hơi dầu bốc

ra từ dầu chứa trong kho, SO 2 và khói nhẹ bốc ra từ quá trình phân hủy và đốt cháy dầu khi đi qua thiết

bị gia nhiệt

Đồ trang bị nội thất,

gỗ xẻ và các sản

phẩm về gỗ

Đốn gỗ và chế biến bao gồm các quy trình sau: bào nhẵn, dán, chế tạo gỗ dán, tạo ra các sản phẩm như đóng hộp, các contennơ, mùn cưa và các sản phẩm khác Đồ trang bị nội thất, đồ dùng trong nhà, văn phòng, đồ dùng trong cửa hàng Các sản phẩm phụ sinh

ra từ bào, nghiền, đốn, cưa và các hình thức khác Sau khi tạo hình để hoàn thành sản phẩm phải qua các công đoạn khác như nhuộm, sơn lót, sơn… Ngoài ra còn có những chất thải rắn phải thiêu đốt

Mùn cưa và bụi phát sinh từ quá trình nghiền Khí hữu cơ từ dung môi hòa tan trong sơn hoặc dầu khi sơn trên bề mặt gỗ

Khói sinh ra từ quá trình đốt cháy chất các chất thải từ gỗ, sản phẩm nghiền, bột nhỏ mịn và mùn cưa

Thiết bị vận tải Chế tạo và lắp ráp từng phần hợp thành con tàu, ô tô, Trừ các công đoạn lắp ráp, bản thân nó không phải

mô tô, máy bay và các thiết bị vận tải khác, có liên quan đến việc chế tạo các bộ phận, lắp ráp thành hình

Trong trường hợp con tàu bị ghép bằng đinh tán, hàn từ những tấm kim loại Ở mức độ chuyên môn hóa cao, đặc biệt là với ô tô và máy bay, đòi hỏi một sự đồng bộ cao trong sản xuất hoặc sự tập trung của nhiều ngành công nghiệp cùng hợp tác sản xuất

là nguồn gây ô nhiễm không khí Còn lại các công đoạn như đúc, gia nhiệt, làm đồ gỗ, mạ, ngâm tẩm đều phát sinh ra chất ô nhiễm Các chất ô nhiễm phát sinh bao chủ yếu là: Hơi dung môi hữu cơ sinh

ra từ quá trình lắp ghép, làm khô nhằm bảo vệ bề mặt

Hóa chất và những

sản phẩm tương đương

Ngành sản xuất đa dạng các loại sản phẩm: Hóa dầu, dầu nặng, công nghiệp hóa như sản xuất acid sulfuric, cacbonat natri (soda), xút, khí clo, amoniac, các sản phẩm về dược, thuốc trừ sâu, xà phòng, vải tổng hợp, sản phẩm phân rã hạt nhân, nhựa, mỹ phẩm, nylon, hóa chất nhuộm và sản xuất các thiết bị về công nghệ hóa học

Công nghệ hóa học có thể tạo ra các dạng chất ô nhiễm liên quan đến việc bốc hơi các hóa chất (gồm cả các hóa chất và các sản phẩm cuối) và các dẫn chất hoặc sản phẩm của phản ứng của các hóa chất trong khí quyển

Khoáng chất (đá, gạch

và các sản phẩm kính)

Sản xuất từ đất, đá, đất sét, cát tạo ra các sản phẩm như kính, ximăng, gạch, gốm, bê tông, sản phẩm về thạch cao, các sản phẩm từ việc cưa đá mà ra, sản phẩm amiăng, vật liệu lợp mái Các máy móc khi sản xuất cần làm nát, trộn, phân loại, tạo khuôn, làm khô và nung trong lò nung Nung chảy tạo ra các sản phẩm về kính

Bụi từ các máy móc chế biến, khói và hơi từ công đoạn nấu chảy hoặc trong các lò nung

Dệt Bao gồm tách sợi bông, xe sợi, xe chỉ, dây viền đăng Chất thải phát sinh từ bông vải, sợi Hơi nước và khí

ten, dệt thành thảm, mền, đồ thêu, đăng ten và các sản phẩm khác liên quan đến quá trình xe chỉ, cuộn, cuốn ống, dệt, viền, đan len, khâu vá, may mặc, tẩy trắng, nhuộm, in, làm chăn bông, đệm…

khác thoát ra từ quá trình nhuộm, tẩy, ngâm tẩm, làm sạch Bụi khói thoát ra từ quá trình đốt cháy chất thải và từ các khung dệt, băng tải và các quá trình khác

Các sản phẩm về cao

su

Sản phẩm sản xuất từ cao su tự nhiên, cao su tổng hợp, cao su tái chế (nhựa cao su, kếp …) tạo ra các sản phẩm như làm giày, đế giày, gót giày, các chi tiết dùng trong các máy móc, nguyên liệu làm sàn và các sản phẩm cao su khác Quá trình chế biến cao su bao gồm quá trình nhai, trộn khoáng chất với cao su tự nhiên để tạo

ra cao su hóa học, làm cho cao su có độ liên kết cao hơn Tạo ra các sản phẩm theo ý muốn rồi đưa vào quá trình lưu hóa

Bụi, bột than đen bốc ra từ quá trình hòa trộn, cán tráng Tuy nhiên, nguồn gây ô nhiễm này luôn có thể kiểm soát được Còn một nguồn gây ô nhiễm nữa là hơi dung môi hữu cơ phát sinh từ quá trình nghiền trộn, gắn kết, tạo hình, làm khô sản phẩm

Giấy và các sản phẩm

tương đương

Sản xuất giấy và các sản phẩm tương đương từ bột gỗ, sợi xenlulô, giẻ rách mà có liên quan đến quá trình cắt chặt, nhai vụn làm nát, trộn, nấu, nghiền giấy bỏ

Mùn bụi thoát ra, nhưng không có sự bốc hơi trừ trường hợp đốt cháy, thiết bị sấy dùng hơi nước và các thiết bị máy móc dùng năng lượng Các sản phẩm phục vụ ngành xây dựng như các tấm lợp do việc thấm đẫm hắc ín, là nguyên nhân gây ra bụi và khí độc hại

In tại các nhà xuất bản In chính là tạo ra chữ bằng khuôn chữ, thuật in đá, in

kẽm hoặc dùng màn hình, đóng sách, in khắc, photo ảnh, in mạ vv… Liên quan đến các khuôn chì trong máy

Hơi ô xít chì thoát ra từ các khuôn chì, tuy nhiên, nguồn này cũng dễ kiểm soát Hơi dung môi hữu cơ hòa tan bốc lên từ quá trình in, đặc biệt là với

sắp chữ, một tính chất đáng lưu ý là trong mực có chứa rất nhiều dung môi hòa tan

phương pháp in quay

Thiết bị Sản xuất và lắp ráp các máy móc, đồ điện, thiết bị hóa

học dùng trong nha khoa, phòng thí nghiệm, nghiên cứu, kỹ nghệ photo, chụp ảnh, tạo ra đồng hồ Tạo ra các khuôn đúc, các sản phẩm khác của các hợp kim cứng Nguyên liệu là đồng thau, thép … Sau đó là quá trình lắp ráp, mạ, hoàn thành

Hơi độc thoát ra từ các máy móc như khói, bụi, hơi (tương tự như phần cơ khí chế tạo) thì luôn luôn kiểm soát được Trong các quá trình mạ thiết bị ta phải luôn luôn dùng các thiết bị có công nghệ cao, đây chính là nguyên nhân gây ra hơi acid

Thực phẩm và các sản

phẩm tương tự

Bao gồm các việc như giết thịt, chế biến, hun khói để làm nguyên liệu Sản xuất ra các sản phẩm thực phẩm như bơ sữa, đồ hộp, mứt, trái cây rau quả, thực phẩm biển, lúa gạo, bánh và các loại rượu Từ động vật có thể sản xuất ra các loại mỡ, dầu, mỡ nhờn vv…

Thường xuyên bốc mùi hôi Đặc biệt là khi tái chế và từ các thực phẩm trong gia đình, nhiều khi chúng

bị ôi thiu, thối nát Mùi hôi cũng có thể phát sinh ngay tại bản thân sản phẩm chức trong kho, các công việc khác như rang cà phê, bụi sinh ra từ quá trình xay thóc

Các ngành công

nghiệp khác

Thuốc lá, súng ống và vũ khí, da và các sản phẩm từ quá trình thuộc da, xây dựng nhà cửa, sản xuất đồ kim hoàn vv…

Tất cả các loại ô nhiễm phát sinh từ quá trình chế biến đã được mô tả ở trên

Nguồn “Standard Industrial Classification Manual”

2.3 CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

2.3.1 Khái niệm về chất ô nhiễm

Như đã trình bày ở trên: bất kỳ một 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 … 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 đây

2.3.2 Phân loại chất ô nhiễm

a) Dựa vào nguồn gốc sử dụng nguyên vật liệu

Theo cách phân loại này các chất ô nhiễm được chia ra các loại sau đây:

- 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 hoặc 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 xuất hoặc sản phẩm của chúng là các chất dễ gây ô nhiễm môi trường

b) Dựa vào nguồn gốc phát sinh

Có thể chia chất ô nhiễm thành hai loại như sau:

- Chất ô nhiễm sơ cấp: là các chất ô nhiễm được thải trực tiếp từ nguồn ô

nhiễm Ví dụ các chất SO x , NO x , bụi … thải ra từ các quá trình đốt nhiên liệu

- Chất ô nhiễm thứ cấp: là các chất ô nhiễm được tạo thành từ các chất ô nhiễm

sơ cấp do các quá trình biến đổi hóa học trong khí quyển Ví dụ: H 2 SO 4 sinh ra từ quá trình hấp thụ hơi nước trong khí quyển của SO x là chất ô nhiễm thứ cấp

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

cấp, tuy nhiên, cũng có những chất ô nhiễm thứ cấp lại có tác động tốt cho môi trường Ví dụ sản phẩm của quá trình phản ứng giữa NH 3 với H 2 O và NO 2 trong khí quyển sẽ tạo thành NH 4 NO 3 là một chất làm “giàu” cho đất

c) Phân loại theo tính chất vật lý

Theo tính chất vật lý có thể phân ra các loại chất ô nhiễm 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

2.4 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO BỤI

2.4.1 Ô nhiễm không khí do bụi

- Định nghĩa: Bụi là một tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay, bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, mù

Bụi bay có kích thước từ 0,001 - 10μm bao gồm tro, muội, khói và những hạt rắn được nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao hoặc rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật Stok Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn thương nặng cho cơ quan hô hấp, nhất là khi phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) do hít thở phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày

Bụi lắng có kích thước lớn hơn 10μm , thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Niutơn với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi này thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng …

2.4.2 Phân loại bụi

- Theo nguồn gốc

• Bụi hữu cơ như bụi tự nhiên (bụi do động đất, núi lửa…);

• Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…);

• Bụi động vật (len, lông, tóc…);

• Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…);

• Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…);

• Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…)

• Khi D > 10 μm : gọi là bụi;

• Khi D = 10 – 0,1 μm : gọi là sương mù;

• Khi D < 0,1 μm: gọi là khói

Với loại bụi có kích thước nhỏ hơn 0,1 μm (khói) khi hít thở phải không được giữ lại trong phế nang của phổi, bụi từ 0,1- 5 μm ở lại phổi chiếm 80-90%, bụi từ 5-

10 μm khi hít vào lại được đào thải ra khỏi phổi, còn với bụi lớn hơn 10μm thường đọng lại ở mũi

- Theo tác hại

Theo tác hại của bụi có thể phân ra:

• Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen);

• Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nổi ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, một số tinh dầu gỗ…);

• Bụi gây ung thư (bụi quặng, crôm, các chất phóng xạ…);

• Bụi gây xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiăng…)

2.4.3 Tính chất lý hóa của bụi

Tính phân tán

Phân tán là trạng thái của bụi trong không khí, phụ thuộc vào trọng lượng hạt bụi (sức nặng) và sức cản của không khí Bụi bé hơn 10μm sức cản gần bằng sức nặng, chúng sẽ rơi theo tốc độ không đổi Bụi có kích thước lớn, sức nặng lớn hơn sức cản nên sẽ rơi theo vận tốc tăng dần (bụi rơi có gia tốc) Như vậy những hạt có kích thước lớn sẽ rơi xuống đất còn các hạt bé hơn sẽ bay trong không khí, trong đó bụi cỡ 2 μm chiếm 40-90% Ví dụ bụi thạch anh cỡ 10 μm trong không khí chuyển động mỗi giây rơi xuống được 7,87 mm, bằng 100 lần tốc độ của hạt bụi có kích thước 1 μm (0,078 mm/s) Tính chất này cho ta thấy rõ ảnh hưởng của bụi đến việc thâm nhập vào cơ quan hô hấp và đến phương pháp phòng chống bụi Bảng 2.2 sau đây giới thiệu mức độ phân tán của một số loại bụi trong sản xuất (theo Piky)

Bảng 2.2 Tỷ lệ % của bụi theo kích thước

Thao tác Loại bụi ≤ 2μm 2-5 μm 5-10 μm >10 μm

Tiện

Phay

Mài

Gỗ Kim loại Đá

48

37

62

20.0 31.5 24.5

20.0 9.5 10.0

8.0 2.0 3.5

Bảng 2.3 Tỷ lệ lắng bụi cao lanh trên đường hô hấp