Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM 2010

Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010 Giáo trình Ô nhiễm môi trường Biện Văn Tranh Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM2010

Biện Văn Tranh Chương CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 1.1.KHÁI NIỆM VỀ HỆ SINH THÁI VÀ MÔI TRƯỜNG 1.1.1 Hệ sinh thái Khái niệm Sinh thái học khoa học tổng hợp quan hệ tương hỗ sinh vật môi trường sinh vật với Những năm gần sinh thái học trở thành khoa học toàn cầu Rất nhiều người cho người sinh vật khác tách khỏi môi trường cụ thể Tuy nhiên, người khác với sinh vật khác có khả thay đổi điều kiện mơi trường cho phù hợp với mục đích riêng Mặc dù thế, thiên tai, hạn hán, dịch bệnh, ô nhiễm môi trường luôn nhắc nhở rằng, lồi người khơng nên cho có sức mạnh vơ song khơng có sai lầm Sai lầm lồi người nhiều lần dẫn đến khủng hoảng sinh thái Sinh vật nghiên cứu sáu mức độ khác Mức độ thứ cá thể, tức một loài cụ thể Tập hợp cá thể thuộc loài tạo thành quần thể Các quần thể loài khác tồn quần xã Một vài quần xã khác chung sống khu vực tạo thành hệ sinh thái Các hệ sinh thái khác tồn vùng địa lý, có chung điều kiện khí hậu, tạo thành quần xã sinh vật Toàn quần xã sinh vật khác Trái đất tạo thành mức tổ chức cao gọi sinh Sinh lớp mỏng có sống tạo thành bề mặt hành tinh Như hệ sinh thái định nghĩa sau: Hệ sinh thái hệ thống bao gồm quần xã (thành phần hữu sinh) môi trường sống chúng (các thành phần vô sinh) Trong hệ sinh thái, thành phần hữu sinh vô sinh có tác động lẫn tạo hệ thống môi trường hệ sinh thái để hợp thành thể thống Một hồ, khúc sông, khu rừng, thành phố,…gồm sinh vật môi trường sống chúng coi hệ sinh thái Các hệ sinh thái bề mặt Trái đất tập hợp thành sinh Trong sinh tồn hệ sinh thái chủ yếu: Hệ sinh thái tự nhiên bao gồm hệ sinh thái nguyên sinh rừng nguyên sinh, sông, hồ, đồng cỏ, biển hay sinh thái tự nhiên cải tạo, nghĩa tạo điều kiện thuận lợi để phát triển sức sinh sản tiềm biện pháp khoa học kỹ thuật chuyên ngành ngành khác nông – lâm – ngư nghiệp Hệ sinh thái nhân tạo hệ sinh thái người tạo hoàn toàn hệ sinh thái đô thị, hệ sinh thái cơng trình xử lý chất thải… http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Hình 1.1 Hệ sinh thái rừng Hình 1.2 Hệ sinh thái biển Hình 1.3 Hệ sinh thái nhân tạo Hình 1.4 Hệ sinh thái hệ thống xử lý nước thải http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Sơ đồ hệ sinh thái tự nhiên biểu diễn hình 2.1 Mặt trời Tỏa nhiệt P Cây xanh Tỏa nhiệt C1 Động vật ăn thịt Nhiệt Cn-1 Động vật ăn cỏ Thông qua hoạt động trao đổi chất Nhiệt Hệ vi sinh vật phân hủy D Nguồn dinh dưỡng Chất thải sau xử lý Xói mịn Phân bón Hình 1.5 Sơ đồ hệ sinh thái tự nhiên Một số ví dụ hệ sinh thái tự nhiên nhân tạo Hệ sinh thái tự nhiên Sinh hệ sinh thái khổng lồ, hành tinh Nó cấu tạo tổ hợp hệ sinh thái đất, mặt đất nước Chúng có quan hệ gắng bó với cách mật thiết chu trình vật chất dịng lượng phạm vị tồn cầu Do vậy, ta tách hệ thống lớn nêu thành hệ độc lập tương đối, dãy liên tục tự nhiên, ranh giới phần lớn hệ không rõ ràng Dưới đây, quan sát vài hệ sinh thái điển ví dụ sau: Rừng quốc gia Cúc phương: Rừng Cúc Phương phận nhỏ khu sinh học rừng nhiệt đới, độ cao trung bình 300 – 400m so với mực nước biển, đai khí hậu nhiệt đới gió mùa Đơng Nam Châu Á Những nét bậc hệ sinh thái Rừng quốc gia Cúc Phương biểu sau: - Thành phần sinh giới đa dạng, gồm 1944 loài thuộc 908 chi 229 họ thực vật; 71 loài phân loài thú, 320 lồi phân lồi chim, 33 lồi bị sát, 16 loài ếch nhái, hàng ngàn loài chân khới lồi động vật khơng xương khác, sống cảnh sống khác Trong chúng, nhiều lồi cịn sót lại từ kỷ thứ Ba kim giao, lồi có ý nghĩa nghiên cứu tiến hóa thân gỗ; nhiều loài động vật đặc hữu gấu, ngựa, vượn đen, vọc quần đùi trắng, cá niếc hang - Thảm rừng gồm nhiều tầng, tầng vượt tán với cao 15 – 30m hay 40 – 50m, điển hình chị chỉ, gội nếp, vù hương, lát hoa, mun…Những tượng http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh sinh thái tiêu biểu rừng mưa nhiệt đới thể rõ đa dạng leo thân gỗ (20 loài), nhiều sống phụ sinh, ký sinh họ lan, tầm gởi…nhiều có rế bạnh lớn sấu cổ thụ…Do sống chen chúc, đan xen nên có nhiều lồi động vật sống khỉ, vọc, sóc bay…thân cây, hốc nơi sinh sống lồi trùng, ếch nhái, bị sát…thảm rừng mục chứa nhiều động vật không xương sống, nấm mốc… Rừng Cúc Phương tồn trạng thái cân ổn định Do đó, cấu trúc thành phần lồi, phân hóa khơng gian, cấu trúc mối quan hệ sinh học hoạt động chức đa dạng phức tạp Hồ tự nhiên điển hình cho hệ sinh thái nước Tất nhiên, hệ sinh thái cạn, hồ nhận nguồn vật chất từ bên bào mòn mặt đất sau trận mưa…và lượng xạ mặt trời Khí CO2, muối khống nước nguyên liệu thiết yếu cho loài thực vật nước hấp thụ để tạo nên nguồn thức ăn sơ cấp tinh bột thơng qua q trình quang hợp Những loài động vật thủy sinh, chủ yếu giáp sát thấp…sử dụng tảo sống nổi, cá trắm cỏ…ăn cỏ nước để tạo nguồn thức ăn động vật cho loài động vật khác người Tất chất tiết, chất trao đổi xác sinh vật bị phân hủy vô số vi sinh vật hiếu khí hay kỵ khí đến giai đoạn khống hóa cuối Ở chúng, phần lắng xuống đáy, cịn phần lớn lại tham gia vào trình tổng hợp chất loài động, thực vật hồ Thế vật chất quay vòng lượng biến đổi qua bậc dinh dưỡng, gọi điểm dừng vật chất, nhờ mà lồi người có sản phẩm để khai thác làm thức ăn Hệ sinh thái nhân tạo Các hệ sinh thái nhân tạo hệ người tạo Chúng đa dạng kích cỡ, cấu trúc…lớn hồ chứa, đồng ruộng, nương rẫy canh tác, thành phố, đô thị…và nhỏ hệ sinh thái thực nghiệm (một bể cá cảnh, hệ sinh thái ống nghiệm…) Nhiều hệ có cấu trúc đa dạng chẳng hệ sinh thái tự nhiên (như thành phố, hồ chứa…), song song có hệ có cấu trúc đơn giản, đó, quần xã sinh vật với ưu người lựa chọn cho mục đích sử dụng mình, chẳng hạn đồng ruộng, nương rẫy Những hệ thường không ổn định Sự tồn phát triển chúng hồn tồn dựa vào chăm sóc người Bng ra, hệ suy thối nhanh chóng thay hệ tự nhiên khác ổn định Cân sinh thái: Cân sinh thái trạng thái ổn định hệ sinh thái, thành phần cộng đồng tự nhiên diễn điều kiện cân Nếu cân bị phá vỡ hệ sinh thái bị thay đổi Cấu trúc hệ sinh thái mối quan hệ thành phần hệ sinh thái Môt hệ sinh thái điển hình cấu trúc thành phần sau đây: - Sinh vật sản xuất; http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh - Sinh vật tiêu thụ; - Sinh vật phân hủy; - Các chất vô cơ; - Các chất hữu (protein, lipit, gluxit, vitamin, enzym, hoocmon…) - Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa…) Thực chất thành phần đầu quần xã sinh vật, thành phần sau mơi trường vật lý mà quần xã tồn phát triển Sinh vật sản xuất sinh vật tự dưỡng, gồm lồi thực vật có màu số nấm, vi khuẩn có khả quang hợp hóa tổng hợp Chúng thành phần thiếu hệ sinh thái Nhờ hoạt động quang hợp hóa tổng hợp chúng mà nguồn thức ăn ban đầu tạo thành để ni sống, trước tiên sinh vật sản xuất Sau đó, ni sống thể giới sinh vật cịn lại, kể người Sinh vật tiêu thụ sinh vật tự dưỡng lồi động vật khơng có khả quang hợp hóa tổng hợp, nói cách khác, chúng tồn dựa vào nguồn thức ăn ban đầu sinh vật tự dưỡng tạo Sinh vật phân hủy tất vi sinh vật dị dưỡng, sống hoại sinh Trong trình phân hủy chất, chúng tiếp nhận nguồn lượng hóa học để tồn phát triển, đồng thời giải phóng chất từ hợp chất phức tạp môi trường dạng khoáng chất đơn giản nguyên tố hóa học ban đầu tham gia vào chu trình (như CO2, O2, N2…) Bản chất sinh vật dị dưỡng nên vi sinh vật tham gia vào thành phần cấu trúc hệ sinh thái xem sinh vật tiêu thụ, cịn lồi động vật hệ sinh thái lại xem sinh vật phân hủy Khác với vi sinh vật, động vật tham giam vào q trình phân hủy giai đoạn thơ, giai đoạn trung gian vi sinh vật phân hủy chất giai đoạn cuối cùng, giai đoạn khống hóa Cho nên, điều kiện môi trường xác định, hệ có mặt sinh vật sản xuất, yếu tố tham gia vào q trình quang hợp có mặt vi sinh vật hoại sinh hệ thống hệ sinh thái Tuy nhiên, người ta cho rằng, tự nhiên ranh giới cuối có lồi động vật 1.1.2 Mơi trường Mơi trường yếu tố vật chất tự nhiên nhân tạo, lý học, hóa học sinh học tồn không gian bao quanh người Các yếu tố có quan hệ mật thiết tương tác lẫn tác động ñến cá thể sinh vật hay người ñể tồn phát triển Điều có nghĩa là: Mơi trường tập hợp tất thành phần giới vật chất bao quanh, có khả tác động ñến tồn phát triển vật thể Môi trường sống tổng hợp điều kiện bên ngồi (lý, hóa, sinh xã hội) bao quanh, có ảnh hưởng đến sống phát triển thể cá nhân cộng đồng ðối với môi trường sống người, hệ mặt trời http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh trái đất có ảnh hưởng trực tiếp Về cấu trúc, giới vật chất trái đất chia thành bốn phần: khí quyển, thủy quyển, thạch quyển, sinh Khí quyển: Là lớp khơng khí bao quanh trái đất Khí giữ vai trị quan trọng việc hình thành trì sống Thủy quyển: Là phần nước trái đất bao gồm phần nước bề mặt (biển, đại dương, sông hồ, băng) lịng đất (nước ngầm) nước khơng khí Thủy giữ vai trị khơng thể thiếu việc trì sống, cân sinh thái Thạch quyển: Là phần rắn vỏ trái đất bao gồm khoáng vật đất Đây hỗn hợp phức tạp chất vơ hữu cơ, khơng khí nước phận quan trọng thạch Sinh quyển: Sinh định nghĩa đơn giản khoảng không gian trái đất có sinh vật cư trú sinh sống (dinh dưỡng sinh sản) thường xuyên Cũng hiểu phần trái đất sống tồn phần thạch quyển, thủy khí Thực tế khơng phải nơi Trái Đất có điều kiện sống thể sống Cũng hiểu, sinh vùng sống mỏng, đạt đến độ cao – km so với mực nước biển, 10 km độ sâu cực đại đại dương vài chục mét mặt đất, bao gồm 350 000 loài thực vật, 1,3 triệu loài động vật xác định hà sa số loài vi sinh vật Chúng tạo nên cân với với môi trường, đưa đến trạng thái ổn định cho tồn sinh Ví dụ: vùng chỏm địa cực với điều kiện sống khắc nghiệt núi cao có số bào tử trạng thái tiềm sinh, vi khuẩn hay nấm đơi có vài lồi chim cư trú tìm đến, song khơng có lồi sống cố định Những vùng gọi cận sinh 1.2 VỊ TRÍ, VAI TRỊ VÀ SỰ TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN HỆ SINH THÁI 1.2.1 Vị trí người sinh Con người (Hơm sapiens) lồi họ người (Homonidae) thuộc linh trưởng (Primates), sản phẩm cao q trình tiến hóa hữu cơ, trở thành thành viên đặc biệt sinh Vị trí độc tơn tạo nên tính chất quy định chất người Đó chất sinh vật thừa kế, phát triển hoàn hảo sinh vật khác chất văn hóa mà lồi sinh vật khác khơng có Bản chất sinh học văn hóa ln phát triển song song, biến đổi tiến hóa qua giai đoạn lịch sử Do đó, tác động người vào môi trường định thông qua hai phương diện Những hoạt động người, bao gồm tư q trình sinh lí, sinh hóa diễn quan chức năng, đồng thời hoạt động chứa đựng chất văn hóa (lựa chọn thức ăn, đối tượng mức độ tác động, phong tục tập quán…) Văn hóa, xã hội, đặc thù riêng loài người thành phẩm q trình tiến hóa đến mức cao vật chất hữu cơ, tiêu http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh biểu não Chính lẽ đó, người khơng thành viên, phận sinh quyển, mà trở thành “thượng đế” mn lồi, có đầy đủ lực quyền uy để chinh phục thiên nhiên cai quản sinh giới Tuy nhiên, người tồn phát triển nhờ vào thiên nhiên, nhờ vào sinh giới, có lịch sử tiến hóa xa xưa so với lịch sử tiến hóa người Con người sinh đặt vào “cái nôi” ấm áp, đầy thức ăn mà thiên nhiên dành sẵn Khai thác dạng tài nguyên có sẵn hành tinh để sinh sống phát triển hoạt động chủ yếu người, người khơng đóng góp đáng kể cho q trình tiến hóa sinh Như sinh vật khác, hoạt động sống mình, người cần đồng hóa yếu tố môi trường để tạo dựng thể đào thải vào mơi trường chất trao đổi như: hít thở khí trời, uống nước, khai thác nguồn thức ăn sẵn có từ muối khống, thể động vật cạn nước Con người lấy từ thiên nhiên nguyên vật liệu để xây dựng nơi ở, may mặc, chế tạo công cụ lao động, sử dụng lượng nhằm thay sức lực bắp, tăng hiệu suất hữu ích, khai thác thiên nhiên, mở rộng tầm nhìn vươn tới việc khám phá vũ trụ bao la…để không ngừng nâng cao mức sống ngày cao Trong hoạt động sống, người khơng địi hỏi thiên nhiên mà cịn cải tạo thiên nhiên, biến cảnh quan thiên nhiên hoang sơ (natural landcape) thành cảnh quan văn hóa (cultural lanscape) tạo nên điều kiện nhằm thỏa mãn điều kiện vật chất tinh thần ngày đa dạng phong phú Như vậy, người tác nhân tiêu thụ đặc biệt, tham gia vào bậc dinh dưỡng hệ sinh thái tự nhiên Nhờ não phát triển khả lao động sáng tạo, lại sống cộng đồng xã hội công nghệ thông tin, người lạm dụng vị trí độc tơn để ngày can thiệp vào thiên nhiên, theo hướng vụ lợi cho mình, dẫn đến suy giảm nguồn tài nguyên, làm ô nhiễm suy thối mơi trường, cách mạng cơng nghiệp diễn vào kỉ 18 Khuynh hướng sai lầm lên đến mức báo động, thức tỉnh lồi người nguy nghèo đói diệt vong tương lai Hội nghị Stoch – holm (1972) vấn đề môi trường điểm khởi đầu loài người, hành động để xây dựng xã hội bền vững cho 1.2.2 Tác động người đến hệ sinh thái, sinh chất lượng sống Con người thành viên hệ sinh thái, có quan hệ tương hổ với thành viên khác cấu tạo nên với mơi trường vật lí với (quan hệ xã hội) thơng qua xích thức ăn, hoạt động chức khác cách cư xử Khi đời, dân cư thưa thớt, tập trung vùng nhiệt đới, nơi người hình thành Hái lượm, đánh cá săn bắt nguồn sống lệ thuộc vào thiên nhiên Tuy nhiên, từ buổi bình minh này, can thiệp người vào hệ sinh thái tự nhiên bộc lộ Trải qua trình phát triển, người thích nghi dần với nguồn tài nguyên mà trước hết nguồn thức ăn hàng ngày Đó mục đích hoạt động người, http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh nhằm giúp họ khai thác lương thực, thực phẩm ngày nhiều thêm Sự can thiệp mơ tả qua số giai đoạn Hái lượm Săn bắt đánh cá Chăn thả Nơng nghiệp Cơng nhiệp hóa Đơ thị hóa Siêu cơng nghiệp Nền văn minh nơng nghiệp đời cách khoảng 8.000 năm Khi biết trồng trọt chăn ni, người ngày tích lũy hiểu biết cối muôn thú Họ phát quang, đốt rẫy, trồng cây, tỉa hạt, dưỡng nuôi thả gia súc, gia cầm để lấy thịt, da, lông…Công cụ lao động ngày cải tiến, từ việc đẽo gọt đá, xương, gỗ…thành công cụ sắc bén Sau đó, Họ biết chế tạo cơng cụ, vũ khí đồng, sắt… phù hợp với công việc Nghề trồng trọt chăn nuôi ngày thịnh vượng Ở lưu vực sông lớn, nơng nghiệp tưới tiêu sớm phát triển Bị, ngựa dùng vào công việc cày, kéo, hiệu suất lao động ngày nâng cao, cải tích lũy ngày nhiều Sau văn minh nông nghiệp với tập trung dân cư thành làng bản, nhân loại bước vào giai đoạn phát triển hưng thịnh Đó thời đại cơng nghiệp hóa thị hóa với bước khởi đầu vào kỉ 18 Từ đó, máy móc thay dần lao động bắp nặng nhọc, tác động người vào giới tự nhiên ngày sâu sắc toàn diện Ngày nhân loại bước vào văn minh trí tuệ, với bùng nổ vi tính, điện tử, người máy (robot) Trái đất tình trạng báo động thảm họa hủy diệt 1.2.3 Con người gây biến đổi suy thoái hệ sinh thái tự nhiên Tài nguyên sinh vật đa dạng, chứa đựng hệ sinh thái cạn nước Hệ sinh thái rừng đóng vai trò quan trọng bậc lục địa nhiều khía cạnh : giàu có nguồn lợi thực vật, động vật, điều tiết nguồn nước, trì tính ổn định cân đất (CO2/O2) yếu tố khác khí Đã có thời kì, rừng đất rừng bao phủ tỉ lục địa Tổng số sau giảm xuống cịn 4,4 tỉ Những đánh giá cho thấy, diện tích rừng tồn giới vào năm 1985 cịn 32% (4147 triệu ha) Hàng năm có khoảng 4-5 triệu http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh rừng khép kín, giàu có bị đốn hạ 90% đất vùng chuyển thành đất canh tác Khoảng 14,5 triệu khác đất hoang hóa rừng, 3,3 triệu chuyển thành đất nơng nghiệp lâu dài, số cịn lại rừng tự tái sinh Rừng bị hủy diệt trận mưa axit, chiến tranh tàn phá… Ở CHLBĐ làm chết gần nửa diện tích rừng, đe dọa tồn nhiều lồi động, thực vật Khoảng 1/2 diện tích rừng ngập mặn Nam Bộ bị phát quang chất độc hóa học Mỹ Do rừng bị triệt hại nạn chăn thả động vật bừa bãi, nhiều vùng đất bị biến thành nghèo kiệt Nạn xa mạc hóa lan rộng vùng khô hạn tác động người Theo UNEP (1985) tai họa đe dọa khoảng 1/3 diện tích lục địa (48 km2) ảnh hưởng đến đời sống 850 triệu người (bảng 1) Bảng 1.1 Những biến đổi thảm thực vật tài nguyên (triệu ha) Các hệ sinh thái 1975 1985 Biến động Tính theo % Sa mạc 792 1.284 + 492 + 62 Rừng khép tán 2.563 2.117 - 446 _ 17 Các vùng tưới 223 273 + 50 + 22 Các vùng tưới 111,5 vùng bị nhiễm mặn thứ sinh 114,5 + 3,1 +3 Đất trồng trọt 1.539 + 62 +4 1.447 Các hệ sinh thái nước, vùng nội địa bị biến đổi to lớn nhanh chóng hoạt động kinh tế người Nhiều ao hồ, sông suối bị nhiễm bẩn trở thành vực nước giàu dinh dưỡng suy thoái, bị hủy diệt tiếp nhận chất thải rắn, chất độc (kim loại nặng, hóa chất, dầu mỡ…) Việc khai khoáng dầu biển, khai thác đá san hô… làm thay đổi hủy diệt nơi nhiều loài sinh vật biển giảm số lượng chúng Nhiều biển nội địa bị nguồn dinh dưỡng (biển Aral), bị nhiễm bẩn (Địa Trung Hải, Baltic…) 1.2.4 Con người làm xuất hệ sinh thái Do nhu cầu đời sống vật chất tinh thần, người biến đổi nhiều hệ sinh thái tự nhiên thành hệ sinh thái nhân tạo Hệ sinh thái nông nghiệp hệ sinh thái nhân tạo điển hình, xuất hoạt động sản xuất người Trên lục địa có khoảng 3.200 triệu đất sử dụng cho canh tác, song khai thác 1.500 triệu (11% tổng diện tích đất ) Trong nước phát triển http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh sử dụng 70% tiềm đất, nước phát triển đạt 36% Đặc điểm bật hệ sinh thái nông nghiệp gieo trồng theo kiểu độc canh, trải dài theo bề rộng, nên nhìn chung, tính ổn định kém, dễ bị sâu bệnh thất bát mùa vụ Để phục vụ cho nơng nghiệp có tưới, sản xuất lượng trị thủy, hàng loạt hồ chứa nhân tạo xuất Số lượng kích thước chúng ngày tăng Hồ Brast (Liên Xơ cũ) có dung tích 169,3 km2; hồ Volta (Gana) có diện tích 8.480km2; hồ Hịa Bình: 20.800 dung tích 9,45.109m3; hồ Trị An có dung tích 2,55.109m3… Chúng hệ sinh thái tạo người Nơi quần cư người thành phố, thị lớn, cảnh quan văn hóa nét đặc trưng văn minh công nghiệp Ở khu vực phát triển, tỉ lệ dân số sông thành phố tăng từ 66% (1970) lên 73% (1985), nơi phát triển hơn, tỉ lệ tăng từ 25%(1970) lên 39% (1985) Tính phạm vi tồn giới, dân số sống thị tăng từ 37% đến 42% thời gian từ 1970 đến 1985 năm 2000 số tăng lên 50% , có khoảng 440 thành phố với dân số triệu người (22 thành phố 10 ÷ 20 triệu) 1.2.5 Con người gây ô nhiễm môi trường Con người gây ô nhiễm môi trường hoạt động công nghiệp, nông – lâm nghiệp, mở mang giao thông, chiến tranh chất thải sinh hoạt khu tập trung dân cư Chất ô nhiễm đa dạng bao gồm chất thải rắn, thải lỏng, khí chất phóng xạ…Hàm lượng chúng ngày tăng, lan tràn làm ô nhiễm đất, nước kể đại dương bầu khí độ cao chục nghìn mét Ở nước cơng nghiệp, đất khơng lớp phủ thực vật mà trở thành “nghĩa địa” chơn cất bã phóng xạ, chất thải cơng nghiệp chất thải sinh hoạt Ở Mỹ 76.000 bãi rác cơng nghiệp khơng thiêu đốt Ở Đan Mạch có tới 3.200 bãi thải 500 bãi chứa chất thải hóa học…Nhịp điệu thải chất thải thành phố Nhật Bản triệu tấn/năm Trên đất nông nghiệp, xu thâm canh cao làm nhiễm đất hóa học thối hóa chúng Hiện nay, nhân loại 500 triệu đất canh tác suốt thời gian lịch sử Nếu tốc độ thối hóa đất trồng trọt ÷ triệu ha/năm (0,3 ÷ 0,5%) khơng chương trình mở rộng diện tích đất tương lai bù đắp Nguồn nước sạch, kể nước ngầm bị thu hẹp, không tốc độ khai thác ngày cao mà cịn nhiễm Hàm lượng nitrat nước ngầm tăng lên gây nhiều lo ngại cho nước Chẳng hạn, hàm lượng nitrat nước ngầm Đan Mạch tăng lên gấp lần vịng 20 ÷ 30 năm trở lại Biển đại dương năm trung bình nhận 1,6 triệu dầu tàu thuyền tải xuống (1,1 triệu) tai nạn (0,5 triệu tấn) Trong thập kỷ qua việc chơn cất thải bã phóng xạ ngồi biển làm tăng thêm mối lo ngại cho nhiều người Trong thời gian 1967 đến 1982, có khoảng 94.000 chất thải hạt nhân chôn 10 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Trung Mỹ Đan Mạch Pari Ấn Độ Thụy Sỹ Nhật Miền nam VN Miền bắc VN 41,5 – 54,5% 3% – 2,5% 24,6% 25% 60% 82% 71,6% b) Nhóm truyền bệnh vật nuôi đất người Bao gồm bệnh xoắn khuẩn vàng da Các vật nuôi mang bệnh thường trâu bị, chuột cống, chuột trù…Những người lao động nơng nghiệp thường mắc phải bệnh tiếp xúc trực tiếp với cánh đồng tưới, trồng trọt… Ngồi ra, cịn có bệnh sốt, viêm gan giun…những người thường phải tiếp xúc với chất phóng uế vật ni thải thường hay mắc bệnh c) Nhóm truyền bệnh đất- người Các loại nấm xạ khuẩn phát triển hoại sinh đất xâm nhập vào da người qua vết thương gây bệnh nấm nặng u nấm Uốn ván bệnh gây xây sát với đất nhiễm phân 41.6 Các tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm đất Để đánh giá mức độ ô nhiễm đất, người ta đưa tiêu sau: - Chỉ số vệ sinh Chỉ số vệ sinh (CSVS) = Lượng nitơ anbumin đất Lượng nitơ hữu Trong đó: Lượng nitơ anbumin đất bao gồm nitơ mùn đất trước bị nhiễm bẩn Nếu CSVS < 0,7 Đất bị nhiễm bẩn mạnh = 0,7-0,85 Đất bị nhiễm bẩn trung bình = 0,85-0,96 Đất bị nhiễm bẩn nhẹ > 0,98 Đất - Theo hàm lượng clorua đất + Đất sạch: muối clorua + Đất bẩn: muối clorua tảng - Theo độ chuẩn coli aerogenes + Đất nhiễm bẩn nặng + Đất nhiễm bẩn vừa + Đất nhiễm bẩn nhẹ + Đất ≥ 0,001 = 0,001-0,01 = 0,01 – 0,1 ≥ 162 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh - Theo số vi khuẩn: Số vi khuẩn 106 tế bào/1 g đất Loại đất Đất ruộng Đất vườn Đất xung quanh nhà Đất đường quốc lộ nơi khác Đất -2,5 -2,5 Đất bẩn 2,5 2,5 2,5 10 ● Theo số lượng trứng giun Tiêu chuẩn đất Sạch Hơi bẩn Rất bẩn Số trứng giun/kg đất < 100 100 – 300 > 300 Bảng 4.2 – Giới hạn tối đa cho phép hàm lượng tổng số As, Cd, Cu, Pb, Zn đất mg/kg đất khô, tầng đất mặt Thông số ô nhiễm Arsen (As) 2.Cadimi (Cd) ðồng (Cu) Chì (Pb) Kẽm (Zn) ðất sử dụng cho mục đích nơng nghiệp 12 50 70 200 ðất sử dụng cho mục đích lâm nghiệp 12 70 100 200 ðất sử dụng cho mục đích dân sinh, vui chơi, giải trí 12 70 120 200 ðất sử dụng cho mục đích thương mại, dịch vụ 12 100 200 300 ðất sử dụng cho mục đích cơng nghiệp 12 10 100 300 300 4.1.7 Các biện pháp bảo vệ môi trường đất Các biện pháp Để bảo vệ mơi trường đất ngồi kỹ thuật xử lý tiên tiến, cần thực số biện pháp sau: - Kiểm sốt chất gây nhiễm mơi trường đất - xử lí nước thải sản xuất sinh hoạt trước thải môi trường - Sử dụng cách hợp lí, khơng lạm dụng loại phân bón hố học thuốc bảo vệ thực vật hoạt động sản xuất nông nghiệp Chấm dứt thói du canh du cư hoạt động sản xuất nơng nghiệp, khắc phục khuynh hướng độc canh bóc 163 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh lột tài nguyên đất, đẩy mạnh sản xuất xen canh luân canh loại trồng Có chế độ tưới tiêu hợp lí - Đẩy mạnh hoạt động trồng bảo vệ rừng, nhằm mục đích chống xói mịn rửa trơi Trong quy hoạch xây dựng cần ý đến tổng thể khu dân cư, khu công nghệ, nhằm phát triển bền vững lâu dài Quản lý xử lý chất thải rắn đô thị công nghiệp Quản lý chất thải rắn bao gồm khâu chủ yếu sau: thu gom, vận chuyển, phân loại xử lý thải bỏ nêu số biện pháp quản lý xử lý a) Xây dựng chiến lược lập kế hoạch quản lý chất thải rắn Cần phải nghiên cứu đánh giá xác trạng chất thải rắn thị công nghiệp địa phương, dự báo chúng tương lai 10 – 15 năm tới Đặc biệt làm rõ vấn đề sau: - Các nguồn thải chất thải rắn, trước mắt lâu dài; - Lượng thải bao nhiêu, trước mắt lâu dài; - Thành phần tính chất chất thải rắn, trước mắt lâu dài Từ kết nghiên cứu tiến hành xây dựng chiến lược lập kế hoạch quản lý môi trường ngắn hạn dài hạn cho phù hợp b) Tổ chức thu gom phân loại chất thải rắn nguồn Ở nhiều nước người ta tiến hành thu gom phân loại chất thải rắn nguồn Chất thải rắn từ hộ hay từ sở sản xuất phân loại từ nơi sản sinh Các chất thải độc hại, chất thải thơng thường, chất thải tái sử dụng phân tách riêng đựng vào túi hay thùng có màu sắc khác Chất thải nguy hại tách riêng thu gom, vận chuyển riêng đưa đến nơi xử lý chất thải độc hại Trên đường phố địa điểm sinh hoạt công cộng để sẳn thùng rác để khách đường phố khơng vứt rác đường Đối với “xóm liều” đô thị, đường sá thường hẹp, xe thu rác thường không vào cần phải giáo dục ý thức cung cấp phương tiện cho dân “xóm liều” thu gom rác chỗ họ đưa đến địa điểm đổ cơng cộng từ địa điểm thu gom vận chuyển rác xe đến nơi xử lý rác c) Lựa chọn công nghệ xử lý đổ thải chất thải rắn hợp lý Trên thực tế có cơng nghệ xử lý chất thải rắn thường dùng là: chôn lấp, làm phân compost thiêu đốt - Chôn lấp chất thải rắn: Chôn lấp chất thải rắn công nghệ thông dụng nhất, đỡ tốn nhất, địi hỏi có diện tích lớn Chất thải tập trung chôn lấp phải đáp ứng điều kiện vệ sinh môi trường, không gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ngầm, nước mặt khơng khí Việc lựa chọn bãi chơn rác quan trọng phải đáp ứng yêu cầu khoảng cách cách ly từ bãi chôn lấp đến khu dân cư, cơng trình văn hố, tơn giáo, giải trí, đến nguồn nước sông, suối, giếng khoan gần 164 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh > 400m, cachs đường giao thông 100 – 300m, khoảng cách từ đáy bãi rác đến tầng nước ngầm có trữ lượng lớn > 3m Bãi chơn lấp phải tính tốn để tập trung ủ rác thời gian 15 đến 20 năm Để giảm diện tích bãi chơn chất thải rắn ủ thành nhiều lớp Khi chất thải cao 2m đắp đất ủ xung quanh trồng cây, cỏ… Hình 4.2 Tồn cảnh bãi chơn lấp hoạt động Bãi chơn lấp rác phải có lớp ngăn nước đáy thành xung quanh, có hệ thống đường ống thu nước đáy, có trạm xử lý nước rỉ rác trước thải môi trường xung quanh Bãi chơn lấp sau đóng cửa sử dụng diện tích đất để làm cơng viên, khu du lich sinh thái…và khí sinh học sinh q trình phân hủy sử dụng làm nhiên liệu - Hình 4.3 Một bãi chơn lấp sau đóng cửa Chế biến chất rắn hữu thành phân compost: 165 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Thành phần chất rắn hữu dễ phân huỷ rau, quả, phế phẩm, thực phẩm thừa…có thể chế biến dễ dàng thành phân compost để phục vụ cho nông nghiệp Sản xuất phân compost gồm công đoạn sau: Công đoạn phân loại: để có compost có chất lượng cao, giai đoạn quan trọng Công nhân phải thực công việc kiểm tra, rác thải trước đưa vào nhà máy khu vực sân nạp liệu, loại rác thải khơng phù hợp khơng có hiệu cho q trình cơng nghệ cho chất lượng đóng ủ Cơng đoạn chọn sơ rác thải cần thiết để có rác thải chất lượng cao phù hợp với trình làm phân compost, làm tăng lượng rác thải phân hủy, cải thiện chất lượng sản phẩm làm giảm hao mòn cho thiết bị Các vật kích cỡ to, vật trơ trước cửa băng nhặt (băng chuyền) loại bỏ giai đoạn Điều cần thiết để nâng cao hiệu người công nhân chọn nhặt băng chuyền Ở công đoạn này, người công nhân phải thực công việc loại bỏ vật sau: Giấy tông ép thành bột để chở Mủ cứng loại (nghiền nát, rửa vô bao, tùy ý chọn thêm) Sản vật đặc biệt ép (P.E.T; Tetra Brick) Ve chai (tách rời trắng, màu rửa sạch, tùy ý chọn thêm) Nhôm kim loại khác; thủy tinh, pin… Tất chất liệu tuyển lựa sau sử dụng để làm nguyên liệu ủ Công đoạn đảo trộn: công đoạn cần thiết trình tạo thành phân compost, không đảm bảo trộn tốt dẫn tới chất lượng ủ Sau rác tuyển chọn nghiền nhỏ tiếp tục đưa tập kết sân đảo trộn Thành phần cacbon rác thường phải bổ sung thêm phân xí máy để đảm bảo cung cấp thêm thành phần Nitơ, đảm bảo tỷ lệ C/N thích hợp cho q trình chuyển hóa (thơng thường tỷ lệ nằm khoảng từ 30 đến 35) Rác phân xí máy sau đảo trộn phụ gia đưa vào bể ủ trước máy ủi xúc rửa để chuẩn bị cho ngày làm việc tới Công đoạn ủ: công đoạn kéo dài khoảng 21 đến 25 ngày điều kiện ủ háo nước; nhiệt độ ủ từ 45-72oC Q trình ủ nhiệt có tác dụng phân hủy chất hữu rác thải, tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, khử mùi hôi thối, nhằm đạt yêu cầu phân bón hữu phục vụ nơng nghiệp, ngồi ra, cịn có tác dụng làm tơi xốp đất trồng trọt Nhu cầu thổi khí thơng số q trình hoạt động bể xúc khí Nhu cầu thổi khí lớn xẩy ngày q trình compost hóa Vào thời điểm cuối giai đoạn thổi khí, ban đầu nhu cầu thổi khí cần phải 20-25% nhu cầu lượng khí tối đa Giai đoạn cuối q trình ủ thổi khí cưỡng (20-25 ngày) phân compost dỡ khỏi bể máy xúc bánh lốp Vào giai đoạn này, compost 166 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh phải khô (độ ẩm từ 10-15%) đưa vào giai đoạn ủ chín (để lại phần dùng cho bể sau) Cơng đoạn ủ chín: hoạt động bể ủ compost kết thúc sau 1015 ngày (để tĩnh bể điều kiện cho phép) compost dỡ đưa vào nhà ủ chín Những mẻ bể khác cần phải cách biệt nhà ủ chín trở thành đống liên tục đồng nhất, điều đòi hỏi để kết luận việc điều chỉnh chất lượng đống ủ Trong giai đoạn ủ chín cần thiết đảo compost từ – lần nhằm cung cấp oxy cho hoạt động vi sinh vật cư trú đống ủ Sàng phân loại: Là q trình loại bỏ vật có kích cỡ lớn khơng bị phân hủy giai đoạn làm phân compost số bã thải vô không loại bỏ khâu đầu Quạt tinh chế: Sau sản phẩm mùn hữu phân sàng phân loại lẫn số chất thải vơ nhỏ như: thủy tinh, đất đá…thì việc đưa sang khâu quạt tinh chế cần thiết để làm tăng giá trị chất lượng phân đem bán Tinh chế: Nhằm thích ứng giai đoạn phát triển trồng vùng đất, từ mùn hữu chất lượng cho thêm số phụ gia cần thiết như: N, P, K, vi sinh kích thích sinh trưởng Khâu đóng bao: Căn vào nhu cầu sở thích người tiêu dùng, khâu đóng bao phân chia chủng loại, kích cỡ loại bao khác Phương pháp chôn lấp xả: Chôn lấp công đoạn cuối hệ thống quản lý chất thải rắn Các phế thải đặc biệt độc hại chôn thùng bêtông cốt thép đặt sâu đất không thấm nước từ 10 – 12m Các chất hoạt tính phóng xạ thu gom riêng vào thùng mặt nhẵn sau vận chuyển đến chỗ chơn lấp xe đặc biệt, chống phóng xạ Vấn đề chơn lấp chất đồng vị phóng xạ đất chưa giải triệt để Ở Mỹ người ta chôn dạng dịch ximăng lớp nham thạch, Nga, người ta chơn đất hai lớp cách nước… - Thiêu huỷ chất thải rắn: Đốt chất thải rắn lị đốt khơng phải biện pháp ưu việt làm nhiễm bẩn mơi trường khơng khí hệ thống xử lý khí thải lị khơng tốt Song điều kiện khơng có diện tích nhiều phương pháp lại phương pháp hợp lý Nhiệt độ lò đốt thường 800 -11000C Để khử mùi hôi độc hại Khi đốt chung loại chất thải với cần phải tính tốn lượng nhiệt đơn vị giải phóng, độ tro, khả gây nổ Nhiệt độ bắt lửa, nóng chảy…của loại chất thải Xây dựng lị đốt rác với nhiệt độ cao đốt chất thải rắn thông thường, chất thải rắn nguy hại, nhiều trường hợp người ta kết hợp lò đốt rác với sản xuất lượng phát điện, cấp nước nóng 167 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh 4.2 CÁC LOẠI Ơ NHIỄM KHÁC 4.2.1 Ơ nhiễm phóng xạ Các nguồn gây nhiễm phóng xạ Lồi người không quên hai bom nguyên tử lần ném xuống hai thành phố Nigasaki Hiroshima (Nhật Bản) vào tháng năm 1945 Hậu việc nổ bom nguyên tử sản sinh tia phản xạ nguy hiểm cho người sinh vật khác thời gian dài Trong thiên nhiên có khoảng 105 nguyên tố hóa học C, O, H, N, P, K, Cu, Mn… Những nguyên tố kết hợp với liên kết hóa học, tạo thành hàng ngàn hợp chất tham gia cấu tạo nên thể sống vật chất vô sinh Nguyên tử đơn vị nguyên tố mà hạt nhân tích điện dương điện tử quay xung quanh hạt nhân Hạt nhân điện dương gọi proton Con số proton nguyên tử nguyên tố xem số nguyên tử Những nguyên tử nguyên tố, có số nguyên tử nguyên tử lượng khác gọi đồng vị (chất phóng xạ) 12C 14C đồng vị C; 235U, 238U, 239U đồng vị Uranium, chất phóng xạ Trên thực tế, chất phóng xạ nguy hiểm 131I, 32F, 60Co, 90St, 14C, 35S, 45Ca, 98Al, 235U Chúng thường có khơng khí dạng hợp chất bền vững với chất khác Các nguồn ô nhiễm phóng xạ chủ yếu bao gồm: – Từ q trình khai thác quặng tự nhiên (các chất phóng xạ) – Từ khí dung phóng xạ rơi xuống, từ lớp khí vụ nổ vũ khí hạt nhân (mưa phóng xạ) – Sử dụng đồng vị phóng xạ điều trị bệnh nghiên cứu khoa học – Sử dụng đồng vị phóng xạ (làm ngun tử đánh dấu) nơng nghiệp cơng nghiệp – Lị phản ứng cơng nghiệp thí nghiệm khoa học – Từ q trình vận hành máy gia tốc thực nghiệm Ảnh hưởng chất phóng xạ Ảnh hưởng chất phóng xạ với mục đích điều trị gây tổn thương cho quan thể, khơng áp dụng biện pháp bảo vệ thích hợp Khả phát sinh tổn thương phóng xạ thời gian xuất triệu chứng thường khác nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố lượng chất tiếp xúc với thể, thời gian bán phân hủy, loại tia, mức lượng tia phát ra, chuyển động nó… Những tia phóng xạ bẻ gãy liên kết hóa học AND tế bào Những tác động xảy tức thời, sau thời gian dài chậm chạp Turk (1984) cho biết tiếp xúc từ 100 đến 250 rad (1rad=1,07 rơngen), 168 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh người không bị chết, bị mệt mỏi, nơn mửa, rụng tóc Ở nồng độ cao từ 400-500 rad tủy xương bị tác động mạnh, tế bào máu bị giảm Nếu nồng độ tia chiếu cao xung quanh 10.000 rad, thể bị chết mô tim não bị hư Trong tác động xảy chậm mầm mống bệnh ung thư Tác động tia gamma từ 60Co 137Cs (Cedi) đến quần xã rừng nghiên cứu Mỹ, Puetro Rico nhiều nơi khác cho thấy, nồng độ cao thực vật động vật chết gần điểm phát xạ Ở nồng độ thấp khoảng 10 rad khả nhiễm bệnh rệp sồi tăng cao từ 100 đến 200 lần Tỷ lệ chất đồng vị phóng xạ thể so với nồng độ mơi trường xung quanh gọi hệ số cô đặc Trong môi trường nước mức đơn vị nồng độ, nồng độ thực vật nước tăng lên 300 đơn vị 1000 lần động vật ăn thực vật Nghĩa chất phóng xạ tuân theo quy luật “phóng đại sinh học” Tác động bụi phóng xạ Bụi phóng xạ xâm nhập tới bề mặt Trái đất từ khí Bụi phóng xạ rơi xuống gây tác động có hại qua chuỗi thức ăn, bụi từ qua động vật đến người Lượng bụi phóng xạ mà mặt đất tiếp nhận, phụ thuộc vào chất đất, địa hình loại hình thảm thực vật Odum(1971) cho biết, đồng cỏ đất than bùn có tính chất axit, vùng đồi đồng cỏ phân bố thung lũng đất thịt màu nâu, có phản ứng gần trung tính, lượng 90Sr tích lũy từ nguồn bụi phóng xạ khác Ở nồng độ thuộc vùng đồi, hệ số cô đặc đất 1, cỏ 21 xương cừu 714 Trong đồng cỏ thuộc thung lũng, số tương ứng là: 1; 6,6 115 Như vậy, động vật ăn cỏ tích lũy bụi phóng xạ cao nhiều so với đất cỏ Phương thức xâm nhập chất phóng xạ vào thể người chủ yếu nước Nguồn chất phóng xạ đất bụi phóng xạ xâm nhập vào đất từ khí quyển, cuối xâm nhập vào nước bề mặt nước ngầm Nước bề mặt qua sinh vật phù du (plankton) qua hệ thực vật lớn (Macrophytes) tới cá sau tới người Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ tiến hành nghiên cứu phân tích chi tiết nước bị nhiễm phóng xạ có nguồn từ nhà máy điện nguyên tử cho biết, đồng vị phóng xạ phổ biến là; C-14, P-32, Fe-55, Co-58 60, Sr-90, Cs-134 137, I-129, Kr-85,H-3, Pu-238,239 240… Các biện pháp giảm nhiễm phóng xạ Để giảm nhiễm phóng xạ, trước tiên hạn chế cấm thử nghiệm vũ khí hạt nhân Hạn chế việc khai thác quặng phóng xạ, việc xử lý tinh chế quặng đồng vị phóng xạ nhân tạo Đối với xí nghiệp, quan, phịng thí nghiệm dùng đồng vị phóng xạ q trình sản xuất nghiên cứu khoa học Trong y học việc điều trị chuẩn đoán bệnh tia Rơnghen, Gama đồng vị phóng xạ, nên sử dụng thật cần thiết sử dụng phải ý tới vấn đề an toàn vệ sinh, tìm cách hạn chế nhiễm 169 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Dưới số biện pháp giảm nhiễm phóng xạ trường hợp tiếp xúc với nguồn phóng xạ kín tiếp xúc với nguồn phóng xạ hở Trường hợp tiếp xúc với nguồn phóng xạ kín Chỉ tiếp xúc với tia phóng xạ, khơng đụng chạm tới chất phóng xạ Ví dụ: Dùng tia Rơnghen để chuẩn đoán điều trị bệnh dùng tia γ CO60 để kiểm tra vết nứt kim loại… Bóng phát tia Rơnghen phải bọc bớt lại vỏ chì, lớp phóng xạ bình thường phải hộp chì kín, dùng mở, đủ để thao tác, không nên mở rộng, tránh tia phóng xạ phát nhiều xung quanh Do cường độ chiếu xạ nơi làm việc tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ thể đến nguồn, thao tác, người xa nguồn đỡ nguy hiểm Khoảng cách xa gấp đơi, cường độ chiếu xạ giảm lần Khoảng cách xa gấp 3, cường độ chiếu xạ giảm gấp lần Thời gian chiếu xạ ngắn đỡ nguy hiểm Buồng Rơnghen buồng sử dụng tia phóng xạ phải đủ rộng khơng đặt nhiều đồ đạc, để hạn chế tia phóng xạ thứ phát, buồng phải bố trí riêng biệt, có tường bê tơng dày, khơng nên ngồi gần cửa kính gỗ không đủ khả cản tia xuyên qua Trong lúc làm việc, phải mang găng tay, ủng cao su, mắt đeo kính Các động tác phải xác nhanh nhẹn để giảm thời gian tiếp xúc với tia phóng xạ Trường hợp tiếp xúc với nguồn phóng xạ hở Khi tiếp xúc với quặng phóng xạ, dung dịch lỏng, khí, pin phóng xạ, ngồi việc người chịu tác dụng tia phóng xạ ngoại chiếu, cịn bị tác dụng nội chiếu tia phóng xạ, chất phóng xạ thể khí, thể lỏng, thể rắn thể bụi xâm nhập vào thể qua đường hô hấp, đường tiêu hóa qua da Biện pháp bảo vệ gồm: Bảo vệ sinh học Bảo vệ vật lí Bảo vệ hóa học • Bảo vệ sinh vật học: Dùng loại vitamin, chất khoáng sinh Ở khơng phải bảo vệ q trình chiếu xạ, mà có tính chất phục hồi, giúp cho tế bào tủy xương sinh huyết mau chóng thể chóng khỏi bệnh • Bảo vệ vật lí: dùng phương tiện cản tia (giống nguồn phóng xạ kín) Đối với bóng đèn phát tia Rơnghen, phải bọc chì, bọc nhơm dày ÷ mm để cản bớt tia Trước chỗ ngồi người làm việc phải có chắn chì dày 1,5 ÷ 2,0mm, áo găng tay chì dày 0,3 ÷ 0,5mm Tường phải ngăn, khơng cho tia sang phịng bên cạnh 170 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Máy 50 ÷ 70 kv tường chì dày 2mm, gạch 40cm, bêtơng dày 30cm Buồng có máy dùng tia Rơghen phải có tường chì dày 6mm, gạch 60cm, bê tơng 45cm Tính cản tia phóng xạ: 1mm chì ≈ 85mm bê tông ≈ 140mm gạch Trong trường hợp Baryte thay cho chì thì: 1mm chì ≈ 20mm Baryte có trọng lượng 2,7 gam/cm3 Khi dùng Baryte cần trộn thêm ximăng Cách xa nguồn phóng xạ: Người xa nguồn giảm liều chiếu, liều chiếu giảm với tỉ lệ nghịch bình phương khoảng cách • Bảo vệ hóa học: Dùng axit amin có nhóm SH, dùng dẫn xuất phá hủy nhóm cacboxyl chúng Tác dụng bảo vệ chất dựa vào chế vai trò oxy chiếu xạ Trường hợp tiếp xúc với nguồn phóng xạ hở, chủ yếu phịng thí nghiệm phóng xạ khâu khai thác vận chuyển chế biến quặng phóng xạ Các phịng thí nghiệm phóng xạ phải bố trí riêng biệt, có chu vi bảo vệ từ 50 ÷ 300m tùy theo khối lượng độc tính chất phóng xạ Diện tích tối thiểu làm việc cho người 4,7m2 Vật liệu, kết cấu phịng thí nghiệm phóng xạ phải có tính hấp thu phóng xạ dễ cọ rửa để tẩy xạ Mặt sàn bóng, khơng có khe hở, chịu axit Sàn nên lót nhựa tổng hợp vải sơn cao su cứng Phần sàn từ tường đến độ cao 2m phải nhẵn, nên quét sơn bóng Tốt bề mặt bao che phải bóng, ví dụ qt sơn để bụi khỏi bám Phịng cần thơng gió tốt, số lần thơng gió lần/h Phải bố trí hệ thống hút gió ra, lỗ thải khí ngồi phải đặt cuối hướng gió phải cao cơng trình lân cận từ ÷ 4m phải xa vị trí lấy khơng khí thổi vào nhà 20m Khu vực thí nghiệm phóng xạ phải đủ phương tiện an toàn vệ sinh Phịng chứa đồng vị phóng xạ phải đặt ngầm đất, phải ngăn tia γ Nhân viên làm việc đây, phải có đầy đủ phương tiện phịng hộ Trong lúc làm việc khơng dùng mồm để hút chất phóng xạ, khơng hút thuốc, ăn uống phòng, làm việc xong phải thay quần áo, tắm rửa kiểm tra liều lượng phóng xạ trước Trong khâu khai thác quặng phóng xạ phải đặc biệt ý phịng chống nhiễm xạ Trong mỏ phải thơng gió tốt Số lần thơng gió lần/h Đường ống dẫn khơng khí vào chỗ làm việc ngắn tốt Vị trí lấy khơng khí để thổi vào phải cách vị trí thải khơng khí bẩn 100m Các đường hầm bị hỏng không khai thác phải bịt kín vật liệu khơng thấm khí 171 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Đường ống dẫn nước thải mỏ phải bao bọc kín, để tránh chất phóng xạ từ nước thải bay Hệ thống thơng gió phải hoạt động liên tục, ngừng nồng độ chất phóng xạ lên cao Nồng độ cho phép Rn khơng khí 10-10 Curi/lit Bụi mỏ phóng xạ, vừa bụi thường, chứa SiO2 lại bụi chất phóng xạ Cho nên phịng chống bụi phải thật nghiêm ngặt triệt để Cuối dây chuyền sản xuất, nồng độ chất phóng xạ tăng dần, cần có biện pháp phịng chống nhiễm xạ thật chặt chẽ Các bãi quặng nước thải nhà máy luyện quặng phóng xạ phải xử lý nghiêm ngặt, đạt yêu cầu vệ sinh phép thải ngồi, tránh làm nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh Các phế thải phóng xạ không xả bừa bãi mặt đất xả sông, biển, mà phải chôn cất hầm đặc biệt kiên cố (ví dụ bê tơng) độ sâu cần thiết, vùng cách biệt khu dân cư Xử lý phế thải phóng xạ - Xử lý phế thải dạng lỏng: Phế thải phóng xạ dạng lỏng chia làm loại phương pháp xử lý loại có khác nhau: Đó hoạt độ thấp; hoạt độ trung bình; hoạt độ cao Những phế thải có hoạt độ thấp: Trước hết tiến hành xử lý nước kết bông, lắng đọng, hấp thụ, lọc trình trao đổi ion Sau đó, loại khác vật liệu phóng xạ tách riêng Những phế thải từ lò phản ứng chứa nước sôi áp suất cao tháo bể chứa phế thải phóng xạ, từ bể cho qua phận lọc Nước lọc sau tiếp tục cho qua phận khử khoáng chất, tiến hành cho bay bể bay Những khí từ bể bay dẫn tới hệ thống xử lý chất thải khí Một phương pháp xử lý khác áp dụng cho phế thải có hoạt độ phóng xạ trung bình gọi phương pháp dứt đoạn thủy động học Trong phương pháp tường thép khoan lắp đặt qua lớp đá sâu đến 300 – 400m Nhờ mũi khoan cứng khoan sâu tạo đường nứt gãy, kẽ hở đá Sau đó, phế thải phóng xạ trộn với tro bay ximăng phun vào khe sâu chúng đông kết lại, phân hủy khoảng cách xa với môi trường sống người sâu so với mực nước ngầm Đối với loại phế thải có hoạt độ phóng xạ cao, cần phải thận trọng trình xử lý Bước tách uran khơng có khả phân chia hạt nhân từ phế thải Sau để làm nguội khoảng – tháng, thời gian này, hợp phần có thời kì bán phân hủy ngắn 131I bị phân hủy hồn tồn Sau phế thải cắt thành miếng nhỏ xử lý với HNO3 nóng Uran oxit hịa tan bị rửa trơi xuống sâu Phần cịn lại (chất rắn) chứa vào thùng chơn sâu xuống lịng đất Hợp phần lỏng bị rửa HNO3 sản phẩm uran có khả phân chia hạt nhân dẫn vào phận chứa chất hòa 172 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh tan Tại đây, Uran Plutoni phục hồi tách riêng nhờ HNO3 có chứa sunfonat sắt Sau chứa chúng thùng chơn sâu lịng đất - Xử lý phế thải dạng rắn Cũng giống phế thải phóng xạ dạng lỏng, phế thải phóng xạ dạng rắn chia làm loại: loại hoạt động thấp, trung bình cao Loại có hoạt động thấp, trước hết đốt hóa tro để giảm thể tích đến mức tối thiểu Trước đưa phế thải qua lị đốt hóa tro, chất rắn độc hại có khả nổ nhựa chất không cháy khác loại Lò đốt xây từ loại gạch chịu lửa nhiệt độ đốt lên tới 1.000 – 1.1000C Các khí thải cho qua tháp làm lạnh làm phương pháp khô phương pháp ướt Trong phương pháp ướt thường sử dụng máy lọc đốt, lại sản sinh chất phóng xạ dạng lỏng Trong phương pháp khơ, hắc ín tạo thành đe dọa lửa đốt Phần tro đóng bánh, sau xếp vào container (thùng chứa) thích hợp Các chất phóng xạ thường cố định khuôn cối không tan nhờ nhựa đường (bitum) xếp vào container có thành chống phóng xạ, sau chơn vùi chúng xuống sâu đất nước Những phế thải có hoạt độ phóng xạ cao chơn sâu tới 400m thời kỳ người ta tiến hành quan trắc mức độ an toàn container Một số lưu ý cần thiết phế thải phóng xạ là: - Quan trắc hoạt độ phóng xạ xung quanh điểm chơn vùi - Phịng ngừa xói mịn nơi chôn vùi - Ngăn chặn hoạt động khoan đào bới sâu điểm chôn vùi xung quanh điểm chôn vùi - Quan trắc thời kỳ lâu dài mức độ an toàn container chơn vùi 4.2.2 Ơ nhiễm nhiệt Các nguồn ô nhiễm nhiệt Mọi hoạt động người Trái đất sản sinh nhiệt, nguồn gây nhiễm chủ yếu q trình thiêu đốt nhiên liệu than đá, dầu khí,…trong sản xuất cơng nghiệp, đặc biệt ngành công nghiệp nặng nhà máy nhiệt điện, luyện kim, sản xuất, chế tạo vật liệu cấu kiện xây dựng…Nhiệt lượng sản sinh từ q trình sản xuất trực tiếp phát tán khơng khí gián tiếp thơng qua nước làm nguội hay khí làm nguội Phương pháp làm nguội thiết bị nước trở thành phương pháp truyền thống tính phổ biến để khử lượng nhiệt dư thừa nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện nguyên tử nhà máy tương tự khác Nước mát bơm từ sơng hồ, hay từ ngồi biển hay từ giếng khoan, nước chảy vào nhà máy ngưng tụ để trao đổi nhiệt, nhiệt từ thiết bị, tuabin, ống khói…sẽ 173 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh nước mang đi, nước mát thu nhiệt trở thành nước nóng chảy lại nguồn Lượng nước dùng để thu nhiệt làm nguội thường lớn, ví dụ nhà máy nhiệt điện cần 150 lit nước cho kWh, nhà máy nhiệt điện nguyên tử máy phát điện hiệu suất hơn, nhiệt thừa nhiều hơn, nên nước làm nguội máy cần tới 200 lít cho kWh Sản xuất phát triển, dân số đơng tiêu hao nhiên liệu lớn lượng nhiệt thải môi trường nhiều Nhiệt lượng hoạt động người sinh ngày tăng, với mơi trường khơng khí ngày bị nhiễm dẫn đến khả hấp thụ nhiệt xạ mặt trời khí tăng hiệu ứng “nhà kính” khí thải cacbonic làm cho nhiệt độ trung bình Trái đất tăng lên, nguy khủng khiếp sinh vật Trái đất Ơ nhiễm nhiệt mơi trường gây biến đổi khí hậu địa phương rõ rệt, vùng thị, diện tích xây dựng chiếm tỷ lệ cao, diện tích xanh diện tích mặt nước ít, nên nhiệt lượng xạ mặt trời làm cho nhiệt độ thị nóng vùng nông thôn Mặt khác môi trường khơng khí thị bị nhiễm bụi khói khí CO2, chúng có tác dụng giữ nhiệt xạ mặt trời kết hợp với lượng nhiệt sản xuất công nghiệp thải nên làm cho nhiệt độ trung bình khơng khí vùng thị cao vùng nông thôn khoảng từ ÷ 30C Tác hại ô nhiễm nhiệt hệ sinh thái tự nhiên chất lượng môi trường Bằng phương pháp dùng nước làm mát để thải lượng nhiệt thừa gây ô nhiễm nhiệt mơi trường nước ao hồ, sơng ngịi Ơ nhiễm nhiệt gây nhiều biến đổi với nhiều sinh vật nước Nhiệt độ nước tăng lên tới 30 ÷ 350C nguy hiểm nhiều sinh vật nước Nhiều loại cá có nhiệt độ thích nghi để sinh sản tốt khoảng 100C Nhiệt độ nước tăng thêm 100C làm tăng gấp lần phản ứng hóa học làm suy giảm chất hữu nước, ví dụ sắt bị rỉ nhanh hơn, tỉ lệ loại muối hòa tan nước tăng lên Tác động độc tố khơng khí nước thể người sinh vật khác mạnh lên, nhiệt độ môi trường tăng lên Nhiệt độ môi trường tăng lên có cịn gây tử vong, tùy theo loại sinh vật khác mà trị số nhiệt độ gây tử vong có khác nhau, ví dụ cá hồ đỏ chết nhiệt độ 400C, cá pessa mồm rộng chết nhiệt độ 440C Tốc độ biến đổi nhiệt độ nhanh gây “shock” nhiệt độ thể sống, ví dụ người ta ngồi trời nóng bức, đột ngột bước vào phịng lạnh có điều hịa khơng khí, hay ngược lại xảy tượng “Shock” nhiệt, dẫn đến tử vong Khi nhiệt độ nước tăng lên đột ngột khoảng 10 ÷ 170C cá gai chết vòng 30 giây cá hồi chết vịng 10 giây Nhiệt độ, tất nhiên, có tầm quan trọng sống sinh vật, quay vịng sinh sản, tốc độ tiêu hóa, tốc độ hơ hấp nhiều hoạt động hóa sinh mang lại tác dụng sở sinh vật Nhiệt độ cao, nói chung, làm tăng tốc độ phản ứng hóa học thúc đẩy trình sinh lý tăng lên ÷ lần Nhiệt độ tăng lên làm trình trao đổi chất, động vật cần thức ăn nhiều (tính trung bình 1kg trọng lượng thể) Cá mau lớn nhiệt độ 150C mà thức ăn cung 174 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh cấp đầy đủ nhiệt độ 50C thức ăn cần Nhiệt độ cao rút ngắn tuổi đời cá Nước bị ô nhiễm làm cho loại tảo phát triển nhanh, ví dụ tảo cát phát triển tốt nhiệt độ 18 ÷ 200C, tảo xanh nhiệt độ 30 ÷ 350C tảo xanh da trời nhiệt độ 35 ÷ 400C, gây tác hại sinh vật nước, tảo xanh da trời nguồn gốc thức ăn nghèo dinh dưỡng số trường hợp gây độc hại cá Ơ nhiễm mơi trường khơng khí mơi trường nước tạo điều kiện cho vi trùng, vi khuẩn phát triển nhanh gây bệnh Biện pháp giảm ô nhiễm nhiệt Muốn giảm ô nhiễm nhiệt, ta cần phải cải tiến kỹ thuật sản xuất, nâng cao hiệu nhà máy, nhà máy phát nhiều nhiệt, tìm cách giảm bớt lượng nhiệt máy móc thiết bị thải mơi trường Có thể làm giảm nhiễm nhiệt việc sử dụng hồ làm mát nhân tạo tháp làm mát Hồ làm mát: diện tích mặt nước người tạo sử dụng khả làm dịu ô nhiễm nhiệt Các dòng nhiệt đưa vào đáy hồ, tạo dòng nước đối lưu bốc tự làm mát (Ví dụ nhà máy nhiệt điện 1000 MW cần diện tích bề mặt nước khoảng 400 – 800 ha, diện tích yêu cầu giảm lớn (có thể giảm bớt 40 ha) luồng nhiệt phun bề mặt hồ độ cao khoảng 2m) Cuối cùng, nhiệt thoát ngồi thơng qua bốc Tháp làm mát: Tháp làm mát có khả vận chuyển nhiệt từ nước vào khơng khí, phương thức bốc nước Tháp làm mát bốc nước có hai kiểu sau: Tháp làm mát tự nhiên: tháp hyperbolic, nước nóng phun xuống qua luồng khí ngược lên Các tia khơng khí va chạm mạnh với giọt nước có khả nhiệt hút bốc hơi, nước làm nguội Nước làm nguội thu gom đáy tháp trở máy ngưng tụ hay đường uống nước Tháp tự nhiên thiết kế khơng khí liên tục vào khe lỗ chân tháp ngồi từ miệng tháp Giá đầu tư làm tháp kiểu tương đối lớn, chi phí vận hành nhỏ Tháp thường có cấu tạo to, có cao tới 130 – 150 m đường kính 80 – 100 m Tháp tạo thành cảnh quan thẩm mỹ Tháp làm mát cưỡng bức: Ở tháp dịng khơng khí quạt đẩy lên Giá đầu tư loại tháp tự nhiên chi phí vận hành lớn máy quạt gây ô nhiễm tiếng ồn Loại tháp nhỏ tháp hyperbolic khó tạo cảnh quan thẩm mỹ 175 http://www.ebook.edu.vn Biện Văn Tranh Hình 4.4 Tháp làm mát nước thơng gió tự nhiên 176 http://www.ebook.edu.vn ... phân loại thành: + Ơ nhiễm mơi trường nước sơng; + Ô nhiễm môi trường nước hồ; + Ô nhiễm môi trường nước biển; + Ơ nhiễm mơi trường nước mặt; + Ơ nhiễm mơi trường nước ngầm Ơ nhiễm khơng khí thay... sống đất Ô nhiễm môi trường đất xem tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất chất gây nhiễm Người ta có nhiều cách phân loại đất nhiễm, phân loại sau: Theo nguồn gốc phát sinh, ô nhiễm môi trường đất... người gây ô nhiễm môi trường Con người gây ô nhiễm môi trường hoạt động công nghiệp, nông – lâm nghiệp, mở mang giao thông, chiến tranh chất thải sinh hoạt khu tập trung dân cư Chất ô nhiễm đa