0.9.3.1. Ơ nhiễm và gây độc mơi trường nước
+ Ơ nhiễm vơ cơ: do các hoạt động của cơng nghiệp, nơng
nghiệp thải ra mơi trường các chất độc hại cĩ nguồn gốc vơ cơ gây ơ nhiễm mơi trường. Tùy theo các ngành cơng nghiệp mà sẽ thải ra mơi trường các chất khác nhau, cịn đối với nơng nghiệp đĩ là các hĩa chất bảo vệ thực vật, phân bĩn dư thừa.
Các chất gây ơ nhiễm: kim loại nặng như Al, Zn, Fe, As, Hg, Cd, Pb; mùi; màu…
+ Ơ nhiễm hữu cơ: Các ngành cơng nghiệp đặc thù tạo ra như:
chế biến thực phẩm, thuộc da, chế biến thủy sản,… Trong nơng nghiệp dùng hĩa chất bảo vệ thực vật cĩ các nhĩm chức hữu cơ, các loại phân bĩn hữu cơ… Nhu cầu sinh hoạt của con người cũng là một nguồn gây ơ nhiễm hữu cơ rất lớn.
Các chất ơ nhiễm: các hợp chất hữu cơ khơng bền, các vi sinh vật gây bệnh: E.Coli, Coliform, các vi trùng và siêu vi trùng sống
trong nước ơ nhiễm hoặc là ơ nhiễm dinh dưỡng: NO3–, PO43–… Tùy thuộc vào đặc điểm các ngành sản xuất mà nước thải cĩ thành phần khác nhau. Ta cĩ thể tĩm tắt trong bảng sau:
Bảng 0.1. Các chất gây ơ nhiễm đồng thời là gây độc cho sinh vật và hệ sinh thái
Cơng nghiệp Chất ơ nhiễm chính →
Gây độc
Chất ơ nhiễm phụ → Gây độc
+ Chế biến sữa
+ Chế biến đồ hộp, rau quả đơng lạnh. + Chế biến bia, rượu
+ Chế biến thịt + Xay bột + Luyện thép + Cơ khí + Thuộc da + Xi măng + Sản xuất kính + Sản xuất phân hĩa học
– Phân đạm – Phân lân
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS, chất rắn cĩ thể lắng, N, P.
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS, chất rắn cĩ thể lắng, dầu mỡ.
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS, nhiệt độ Dầu mỡ, pH, NH4+, CN– phenol, SS. Fe, Sn, Cr,Zn,.. Hữu cơ gây thối, dầu mỡ SS,CN–, Cr,Zn, Ni, Pb, Cd Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, SS, màu, kim loại
nặng, NH4+, dầu mỡ, phenol, sulphua Bụi, SS, amian, SS Chất mang màu, tổng P, N, TOC, Chất mang màu, tổng P, N, TOC, T0.
TDS, chất mang màu, chất gây độ đục, bọt nổi.
NH4+,TDS,P, chất mang màu
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, TOC,TDS
Clo, SO42–,... N, P, TDS, coliform
Cromat, P, Zn, sulphua, TDS Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, Cromat, Zn, Cu, Cr, Fe, Sn, TDS
PO43–, SO42–, hợp chất hữu cơ Độ đục, clo hữu cơ, P, kim loại nặng, phenol,
Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, phenol, F, silicat, CN–, kim loại nặng,
+ Hĩa chất hữu cơ + Hĩa chất vơ cơ + Hĩa dầu
+ Nhiệt điện
NH4+, TDS, NO3–, SO42–, urê TSS,TDS,dầu nổi
axit, kiềm, tổng chất rắn, SS, TDS, Cl–, pH
NH4+, Chất hữu cơ bán phân hủy, gây thối, Cr, dầu, phenol, SS,TDS, sulphua, Cl2, dầu, SS
đục
Cu, Fe, TDS, Zn.
0.9.3.2. Ơ nhiễm và gây độc mơi trường khơng khí
Ơ nhiễm khơng khí là hiện tượng làm cho khơng khí sạch thay đổi thành phần, tính chất trước bất kỳ nguyên nhân nào, vượt quá một giới hạn cho phép, cĩ nguy cơ gây độc, tác hại tới thực vật và động vật, đến mơi trường xung quanh, đến sức khỏe con người. Quá trình gây ơ nhiễm rồi gây độc khơng khí cĩ các bước sau:
- Nguồn gây ơ nhiễm cĩ nguy cơ khơng kiểm sốt được.
- Quá trình phát tán, lan truyền trong khí quyển được xem như là mơi trường trung gian.
- Nguồn tiếp nhận chất ơ nhiễm khơng khí là do động vật, thực vật, con người.
Các nguồn và các chất gây ơ nhiễm rồi tiến tới gây nhiễm độc khơng khí (Bảng 0.2)
Bảng 0.2. Lượng ơ nhiễm và gây độc cho khơng khí
Triệu tấn/năm
Nguồn CO Bụi SOx THC NOx
Giao thơng 111.0 0.7 1.0 19.5 11.7
Đốt cơng nghiệp 0.8 6.8 26.5 0.6 10.0
Quá trình CN 11.4 13.1 6.0 5.5 0.2
Xử lý chất thải rắn 7.2 1.4 0.3 2.0 0.9
– Nguồn thải ra CO2:
+ Hoạt động trong khu vực năng lượng làm gia tăng lượng khí thải CO2 vào khí quyển chủ yếu là do quá trình đốt cháy nhiên liệu.
+ Nạn đốt phá rừng làm gián đoạn chu trình chuyển hĩa CO2
thành O2 trong khí quyển cũng đĩng gĩp 10 –15 % khí CO2 vào khí quyển.
+ Giao thơng vận tải đĩng gĩp làm tăng khoảng 20% lượng CO2
vào khí quyển.
– Nguồn thải ra CH4:
+ Chủ yếu từ các quá trình sinh học như sự phân giải kỵ khí của đất ngập nước và ruộng lúa, từ các quá trình biến đổi yếm khí, từ các khu chăn nuơi gia súc, gia cầm và từ sự phân hủy của các bãi rác và chất hữu cơ dưới đất.
+ Thốt ra từ quá trình khai thác, vận chuyển và sử dụng khí đốt thiên nhiên.
–Nguồn thải ra N2O:
+ Do việc đốt cháy nhiên liệu, chiếm 20–30% tổng lượng N2O sinh ra.
+ Sinh ra từ quá trình tự nhiên và quá trình nitrat hĩa thủy phân.
– Nguồn thải ra CFC:
+ Các ngành cơng nghiệp sản xuất máy lạnh, máy điều hịa nhiệt độ, các nhà máy sản xuất xe hơi…
– Nguồn thải ra các chất khí gốc lưu huỳnh: SO2, H2S, COS… + Chủ yếu từ các hoạt động nơng nghiệp, từ các hoạt động vi sinh vật trong tự nhiên, từ sự phun trào núi lửa.
Khí thải cơng nghiệp
Đối với mỗi loại hình sản xuất cơng nghiệp cĩ các khí thải khác nhau với nồng độ, lưu lượng… khơng giống nhau.
¾ Ngành cơng nghiệp luyện kim: Do quy mơ nhỏ, cơng nghệ lạc hậu nên mơi trường khơng khí trong ngành này đang ở thời kỳ báo
động. Bụi và các chất độc trong khí thải của luyện cốc, luyện gang, luyện thép và luyện thiếc như CO, CO2, HC, Benzen, SO2, SO3, NH3, AsH3…là nguồn gây ơ nhiễm lớn.
¾ Ngành phân bĩn hĩa học: Phần gây ơ nhiễm bao gồm: CO, CO2, SO2, NH3, chủyếu ở khâu hĩa than.
¾ Ngành cơng nghiệp vật liệu xây dựng: bao gồm cơng nghiệp sản xuất ximăng, sản xuất vơi, gạch, ngĩi, thủy tinh, kính xây dựng. Đối với ngành này, ơ nhiễm khơng khí là rất nghiêm trọng, bao gồm: SO2 (24000 tấn/năm), CO2 (3,5.106 tấn/năm), CO2 (3,5.106 tấn/năm), CO (3,87.106 tấn/năm), NOx (9026 tấn/ năm), bụi bay theo khĩi (0,125.106 tấn/năm). Việc xử lý cịn nhiều khĩ khăn và tốn kém.
¾ Ngành giấy: H2S, clo, methylmercaptan, dimetylsulit… khá độc.
¾ Cơng nghiệp dệt nhuộm:
– Khí thải từ các khâu tẩy trắng: Clo.
– Hiện màu, in: NO2, hĩa chất hữu cơ, acid (CH3COOH, H2SO4). – Từ lị hơi, máy phát điện: SO2, NOx, CO, aldehyde, hydrocacbon…
Khí thải giao thơng vận tải
Chủ yếu gồm: Pb, SO2, NOx, CO,VOC, độ ồn, rung…
Sau đây xin lấy trường hợp ơ nhiễm và gây độc của chì làm ví dụ. Các động cơ chạy xăng dầu là nguồn gốc sinh ra ơ nhiễm chì trong khí quyển. Chì dưới dạng tetraetyl chì Pb(C2H5)4 được cho vào xăng để nâng cao chỉ số octan (một trong những chỉ tiêu chất lượng chính của xăng), chống hiện tượng nổ sớm. Khi xăng được đốt cháy trong động cơ xe, 75% lượng chì được thải vào mơi trường và lượng chì này chiếm 95% tổng lượng chì trong các thành phố lớn. Quá trình đốt xăng thải ra muối chì theo phản ứng sau:
Pb(C2H5 )4 + O2 +(Br, Cl) → PbCl2 +PbBr2 +PbBrCl +CO2 +H2O Trung bình cứ một xe tiêu thụ 1000 L xăng thì thải ra mơi trường 0,3 kg Pb. Do đĩ đây là nguồn ơ nhiễm chì chính trong khơng khí, chúng cĩ thể bay đi xa gây ơ nhiễm khơng khí, đất và nước, gây độc sinh vật trong hệ sinh thái, nguy hiểm hơn là gây nhiều bệnh nan y cho con người, đặc biệt là trẻ em.
Theo các nghiên cứu của Mỹ, Pb cĩ thể xâm nhập vào cơ thể qua 3 con đường sau:
• Đường hơ hấp: Thơng qua phổi và đi khắp cơ thể.Mỗi ngày 1 người cĩ thể hấp thụ 6– 9μg chì nếu lượng chì thải cĩ trong khơng khí là 30 μg.
• Hấp thụ qua đường tiêu hố: do thức ăn, thức uống bị nhiễm chì. Qua một số luận án tốt nghiệp tại Đại học Nơng Lâm TPHCM cho thấy hàm lượng chì trong các mẫu rau muống, bắp cải… phân tích tại các huyện ngoại thành TP Hồ Chí Minh là rất cao.
• Hấp thụ qua đường da: qua chỗ da bị trầy xước.
¾ Các ảnh hưởng của chì đối với các hệ thống trong cơ thể con người:
• Hệ thống tạo huyết: ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Hemoglobin, gây thiếu hồng cầu và thiếu huyết sắc tố.
• Hệ thống thần kinh: Chì ảnh hưởng tới cả hệ thống thần kinh trung ương và hệ thống thần kinh ngoại biên. Bệnh não do nhiễm độc chì hữu cơ thải ra từ xăng dầu rất dễ gây tử vong.
• Hệ tim mạch: Chì gây co mạch ngoại vi, các mạch nhỏ, gây xơ vữa động mạch và do đĩ chì gây tăng huyết áp, ngồi ra cịn ảnh hưởng tới cơ tim và động mạch vành.
• Hệ tiết niệu: Thận là cơ quan đào thải chì nhưng cũng là cơ quan hấp thụ chì nhiều nhất, do vậy nếu sự hấp thụ chì quá nhiều và kéo dài thì dễ bị suy thận.
• Hệ tiêu hố: Ảnh hưởng tới gan, mật và gây các cơn đau bụng do chì.
• Hệ sinh sản: Làm giảm khả năng sinh sản đối với phụ nữ và làm ảnh hưởng tới quá trình rụng trứng.
• Ảnh hưởng đến nội tiết mà chủ yếu là các chức năng của tuyến giáp.
• Ảnh hưởng đến xương khớp do chì tích luỹ trong xương (khoảng 95%) và thời gian bán hủy là 10.000 ngày, do đĩ những người bị nhiễm độc chì thường hay bị đau khớp xương.
¾ Mối tương quan giữa hàm lượng chì trong khơng khí với hàm lượng chì trong máu:
Nếu chỉ dựa vào hơ hấp trực tiếp thì số giữa chì trong máu và chì trong khơng khí vào khỏang 1,6 đối với người lớn và đối với trẻ em. Do vậy nếu hàm lượng chì trong khơng khí 1 μg/m3 thì hy vọng giảm hàm lượng chì trong máu là 2μg/dl đối với người lớn và 4 μg/dl đối với trẻ em. Chu kỳ bán rã của chì trong máu khoảng 36 ngày nên hàm lượng chì trong máu cĩ thể được coi là ứng với những thay đổi của chì từ mơi trường xung quanh trong 2 tháng.
Với những tác động vừa nêu, chì được xem như là một độc chất đối với cơ thể người và gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí. Vậy giải quyết vấn đề ơ nhiễm mơi trường khơng khí này chính là giải quyết
độc chất chì Pb. Tại Việt Nam đã cĩ nhiều hội thảo khoa học bàn về
vấn đề này cũng như biện pháp để thực hiện việc khơng sử dụng xăng pha chì.
Để chuyển đổi sang xăng khơng pha chì đồng thời đảm bảo chỉ số octan, người ta thay chì bằng một hay nhiều phụ gia khác nhau, pha thêm các cấu tử cĩ số octan cao hoặc thực hiện những quá trình nâng cao chất lượng xăng.
Từ tháng 07/2001, Thành phố Hồ Chí Minh đã cấm sử dụng xăng khơng chì và kết quả nồng độ chì tại các điểm đo năm 2002 giảm đáng kể so với những lần đo trước đĩ năm 1996, 1997, 1999 (Bảng 0.3)
Bảng 0.3. Nồng độ trung bình của chì trong khơng khí tại các điểm đo qua các năm
Chì Pb (μg/m3 ) Thời
điểm đo Ngã tư Đinh Tiên Hồng –Điện Biên Phủ Hàng Xanh Ngã tư Lâm Phú Ngã tư Bảy Hiền Cộng Hồ Ngã sáu 09/96 10/96 11/96 12/96 01/97 2.2 3.8 3.1 3.0 3.2 2.5 2.6 2.6 2.6 2.6 1.7 1.6 1.6 1.7 2.0 – – – – – – – – – –
02/97 03/97 04/97 08/99 09/99 10/99 12/06/2002 2.8 3.1 3.1 2.8 3.1 3.4 0.830 (9h 45) 2.1 2.4 2.2 2.2 2.4 2.8 0.920 (8h10) 1.7 1.6 1.7 1.6 1.8 2.1 – – – – – – – 0.315 (8h 30) – – – – – – 0.158 (9h 40) (Nguồn: Sở KHCN và Sở TNMT TP HCM, 2002) 0.9.3.3. Ơ nhiễm và gây độc từ chất thải rắn
Là các chất rắn bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt, hoạt động sản xuất của con người và động vật. Chất thải rắn của một quá trình sản xuất này cĩ thể là nguyên liệu cho một quá trình sản xuất khác. Nĩi đến ơ nhiễm rác thải là nĩi đến ơ nhiễm khí từ bãi rác và ơ nhiễm nước rỉ ra từ bãi rác. Bảng 0.4 và 0.5 trình bày thành phần khí và nước rỉ ra từ một bãi rác điển hình:
Bảng 0.4. Thành phần khí ơ nhiễm từ bãi rác sẽ gây độc cho sinh vật và hệ sinh thái theo thời gian chơn lấp
Thành phần khí (% thể tích) Thời gian
(tháng) Nitơ Carbonic Metan
0–3 5.2 88 5 3–6 3.8 76 21 6–12 0.4 65 29 12–18 1.1 52 40 18–24 0.4 53 47 24–30 0.2 52 48 30–36 1.3 46 51 36–42 0.9 50 47 42–48 0.4 51 48
Theo bảng trên ta thấy rác sinh ra các chất khí gồm: NH3, CO2, CH4. Ngồira cịn cĩ thêm CO, H2, H2S, NH2 cũng đều là khí độc.
Bảng 0.5. Thành phần các chất ơ nhiễm, chất độc của nước rỉ từ bãi rác
Nồng độ(mg/l) Thành phần Trung bình SS 500 N – hữu cơ 200 N–NH3 200 N–NO3 25 Phosphat tổng cộng 30 P–PO4 20 Độ kiềm 3000 Độ cứng (mg CaCO3/l) 3.000 Ca 1.000 Mg 250 K 300 Na 500 Cl 500 SO2 300 Sắt tổng cộng 60
Từ bảng trên chúng ta thấy nước từ bãi rác cĩ các chất hữu cơ bán phân hủy gây thối, gây độc. Hàm lượng N–hữu cơ, N–NH3 cao.