CHƢƠNG 2 : Giáo dục môi trƣờng
5.5. Bài 16: Hợp chất của cacbon
5.5.1. Cacbon monooxit
Để mở rộng hiểu biết của học sinh về các nguồn sinh ra Cabon monooxit (CO) và tính độc hại của nó, giáo viên có thể cung cấp các tư liệu và hình ảnh sau.
CO là một chất khí không màu, không mùi, bắt cháy và có độc tính cao. Nó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của cacbon và các hợp chất chứa cacbon.
Có nhiều nguồn sinh ra CO: Khí thải của động cơ đốt trong, khói thuốc lá, nạn cháy rừng... Trong gia đình, khí CO được tạo ra khi các nguồn nhiên liệu như xăng, hơi đốt, dầu hay gỗ bị đốt cháy từ các thiết bị như xe máy, ô tô, lò sưởi, bếp lò, máy phát điện…
Cacbon monooxit cực kỳ nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng quá lớn CO sẽ dẫn tới thương tổn do giảm oxi trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,1% CO trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng.
Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu bằng cảm giác như nhức đầu, ù tai, hoa mắt, buồn nôn, nôn ói, mệt mỏi, rã rời chân tay, không thể đứng dậy hay ngồi dậy. Sau đó ý thức bắt đầu lẫn lộn, giãy giụa, cuối cùng nếu hít lâu người bị nạn sẽ hôn mê sâu, rối loạn hô hấp, cuối cùng tim ngừng đập, ngừng thở, đồng tử giãn mặc dù trên người không có vết bỏng, cháy sém.
Tư liệu thực tế
a/ Khi nhà bị cháy, những người sống trong nhà hay gần đó đều có khả năng bị ngộ độc khí cacbon monooxit , nguy hiểm đến tính mạng. [45]
Trong một đám cháy, nồng độ CO ở mật độ 10000 ppm có thể khiến người lớn chết ngạt. Nồng độ này, theo nhiều chuyên gia y tế, con người chỉ được phép hấp thụ tối đa 25 ppm.
Khi có cháy và nhiều khói, người bị nạn nên sử dụng khăn ướt bịt miệng và mũi, tìm cách vượt qua đám khói đến đường thoát hiểm gần nhất. Nếu khói dày nên bò sát mặt sàn (nơi có không khí nhiều nhất) để đến lối thoát nạn. Tìm cách ra lan can tòa nhà, ra tín hiệu cho mọi người dưới mặt đất đến cứu. Trường hợp ở trong phòng kín, người bị nạn nên tìm mọi cách mở cửa, đập cửa kính và nhanh chóng ra ngoài hoặc ra ban công kêu cứu.
b/ Khí CO trên Trái đất[56]
Những bức ảnh về Trái đất chụp tháng 4 và tháng 10 năm 2000 cho ta thấy một hành tinh ngập trong không khí ô nhiễm.
Khu vực đánh dấu đỏ tươi là nơi có nồng độ CO cao nhất. Lượng CO biến động nhưng luôn ở mức khá cao tại những vùng nóng như Trung Phi, Amazon và Đông Nam Á. Màu xanh ở hầu hết Bắc bán cầu cho thấy gần như toàn bộ nửa cầu này liên tục bị nhiễm khí CO, nhưng ở mức độ nhẹ hơn các khu vực nói trên.
Khí CO bốc ra từ những đám cháy rừng và lò đốt nhiên liệu hóa thạch bay cuồn cuộn, tạo thành những cột khói khổng lồ trôi dạt trên khắp các châu lục và đại dương. NASA nhận định khoảng 50% lượng CO toàn thế giới có nguồn gốc từ các hoạt động của con người.
5.5.2. Cacbon đioxit
Cacbon đioxit (CO2) là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, làm cho nhiệt độ Trái đất nóng lên. (Xem thêm 3.1 Hiệu ứng nhà kính)
Tư liệu thực tế[27]
:
Vụ án “Sương mù bí ẩn giết người hàng loạt”
Năm 1986, một trận sương mù bí ẩn bất ngờ bao phủ một khu vực dân cư gần hồ Nyos ở Cameroon đã cướp đi mạng sống của gần 2.000 người chỉ trong một đêm. Câu chuyện vẫn làm đau đầu các nhà khoa học đến tận bây giờ.
Hình 5. 26: Động vật chết do sƣơng mù ở hồ Nyos. (Ảnh: khoahoc.com.vn)
Đêm 21/8/1986, một đám sương mù khổng lồ xuất hiện phía trên hồ Nyos ở vùng núi hẻo lánh nằm tận tây bắc đất nước Cameroon. Đám sương trắng nặng nề từ từ
ngạt thở tất cả các sinh vật trên đường đi của nó. Kết quả là 1.700 người được tìm thấy đã chết một cách bí ẩn vào buổi sáng hôm sau. "Trên thi thể họ không có một dấu hiệu nào chứng tỏ đã bị chấn thương hay có một cuộc đụng độ nào đó dẫn tới tử vong" - Cha Anthony Bangsi, một nhà truyền giáo tại làng Subum nhớ lại sự kiện khủng khiếp trên.
Một thảm kịch tương tự 2 ở hồ Monoun cũng dẫn tới cái chết bí ẩn giống nhau của 37 người dân sống ở đó.
Chuyên gia người Mỹ có tên George Kling đã tiến hành điều tra vụ này. Ông đã độc lập tiến hành thử nghiệm nước trong hồ Nyos và nhận thấy có một lượng lớn khí CO2 trong vùng nước sâu của hồ. ông cho rằng chính khí tự nhiên này đã bốc lên thành một đám mây độc hại và đầu độc 3 ngôi làng ven hồ. Đám mây này có thể trông thấy bằng mắt thường, chúng di chuyển rất êm và không có mùi. Ba yếu tố đó hợp lại khiến nó trở thành một kẻ giết người hoàn hảo. Giả thuyết này cũng khá phù hợp với những vết bỏng được phát hiện trên thi thể các nạn nhân. Nó được gây ra bởi khí CO2 lạnh chứ không phải khí nóng từ núi lửa. Và chính từ giả thuyết này đã mở đường cho các nhà khoa học hiện đại vạch trần được bộ mặt thật của kẻ giết người bí ẩn.
Hình 5. 27: Quang cảnh hồ Nyos. (Ảnh: khoahoc.com.vn)
Hồ Nyos và hồ Monoun đều là những hồ nằm trên miệng núi lửa. Các khí từ lòng đất xâm nhập vào đáy hồ. Nếu các tầng nước trên mặt hồ và dưới đáy hồ có sự luân
chuyển với nhau thì các khí trên sẽ được giải phóng ra bầu khí quyển. Nhưng ở hồ Nyos và hồ Monoun, các lớp nước hồ không có sự luân chuyển trên dưới và vì vậy, khí độc khi xâm nhập ở đáy hồ sẽ bị khóa chặt tại đây.
Khi xuất hiện một cơn bão hay một trận lở đất, địa chấn mạnh sẽ làm một lượng lớn nước trên bề mặt chìm xuống đáy và đồng thời đẩy nước từ dưới đáy lên trên. Khí độc từ trạng thái hòa tan sẽ thoát ra ngoài giống như các bọt khí nổi lên từ một chai nước bị mở nắp.Theo tính toán của các nhà khoa học, trong sự kiện hồ Nyos năm 1986, khí và nước đã bốc lên thành cột cao khoảng 80m, di chuyển với tốc độ 45dặm/giờ và lan đến những ngôi làng cách đó 12 dặm. Ước tính, hồ đã nhả ra khoảng 1km3 khí CO2 đủ để lấp đầy 10 sân bóng đá.
Trên thực tế, lượng khí độc trong hồ Nyos và Monoun hiện nay còn lớn hơn cả trước đợt phun trào năm 1986, khiến những người dân sống quanh khu vực này không khỏi lo lắng.
Đầu năm 2010, một nhóm các nhà khoa học người Mỹ đã bắt đầu tiến hành tháo gỡ tình trạng “ngòi nổ” cho hồ Nyos bằng cách đặt một ống polyethylene xuống sâu dưới đáy hồ, làm cho nước giàu khí CO2 dưới đó sủi bọt lên và giải phóng bớt khí CO2 vào khí quyển. Nhờ vậy, áp suất ở đáy hồ sẽ giảm, hạ thấp nguy cơ phun trào.
Ngoài việc đặt hệ thống đường ống khử khí độc, các nhà khoa học còn lắp một hệ thống cảnh báo sớm trên mỗi hồ. Khi nồng độ CO2 tăng cao, còi báo và ánh sáng nhấp nháy sẽ hoạt động, báo động cho người dân sống trong vùng có thể chạy thoát.
Mặc dù vậy, nguy hiểm chưa hẳn đã hết. Theo các nhà khoa học, hồ Nyos vẫn còn chứa lượng khí CO2 khổng lồ và một đường ống đơn độc không đủ để giải phóng hết chúng. Cần có từ 4-5 đường ống tương tự để loại bỏ mối nguy hiểm ở đây cũng như tại hồ Monoun.