CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về ô nhiễm không khí
1.1.4. Tác động của ô nhiễm không khí
a. Ô nhiễm không khí làm gia tăng hiệu ứng nhà kính
Cùng với việc môi trường không khí ngày càng bị ô nhiễm thì sự gia tăng hiệu ứng nhà kính do các khí nhà kính (CO2, CFC, CH4, NO2…) càng trở nên rõ rệt mà hậu quả chung là khiến nhiệt độ trung bình của Trái Đất tăng lên. Theo tính toán của các nhà khoa học nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ Trái Đất sẽ tăng thêm 30C. Các số liệu quan trắc cho thấy, nhiệt độ Trái Đất đã tăng 0,50C trong khoảng thời gian từ năm 1885 đến năm 1940 do sự thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Dự báo nếu không có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí, nhiệt độ Trái Đất sẽ tăng thêm từ 1,50C đến 4,50C vào năm 2050 [11].
b. Ô nhiễm không khí làm suy giảm tầng ozon
Trái Đất đƣợc che chở bởi một tầng ozon (ở độ cao 25 - 30 km) trong tầng bình lưu (độ cao 11-65 km), nó ngăn chặn các tia cực tím từ mặt trời, các tia này có thể gây ra những tác hại xấu cho sinh vật và con người trên mặt đất như đục thuỷ tinh thể, ung thƣ da.
Vấn đề lỗ thủng tầng ozon do ô nhiễm môi trường là mối lo ngại của nhân loại. Do môi trường bị ô nhiễm bởi các chất clorofluorocacbon (CFC), mêtan (CH4) các khí oxit nitơ (NO, N2O), vv... Các chất này có khả năng tác dựng với ozon và biến nó thành O2.
CFC + O3 → ClO + O2
Cl + O3 → ClO + O3
Cl + O3 → ClO + Cl
Theo tính toán, cứ một nguyên tử Cl được giải phóng từ khí CFC dưới tác động của tia tử ngoại, có thể phá hủy hàng nghìn phân tử ozon.
Tương tự:
CH4 + O → HO2 + O2 OH- + O3 → HO2 + O2
Luận văn thạc sĩ Khoa học
11 Và
NO2 + O → 2NO
NO + O3 → NO2 + O2 NO2 + O → NO + O2
Quá trình này kết thúc khi tạo thành HNO3 theo mƣa rơi xuống [11].
Do đó, lƣợng O3 bị giảm thấp ở từng vùng của tầng khí quyển nên mất khả năng ngăn cản tia tử ngoại của mặt trời chiếu xuống Trái Đất.
Theo báo cáo của Liên hiệp quốc (1991), sự giảm sút 1% tầng ozôn trong khí quyển đã làm lƣợng tia cực tím chiếu xuống Trái Đất tăng lên 2%, điều đó làm cho số trường hợp bị ung thư tăng lên 5 - 7%, tương ứng với 300.000 ca. Những nghiên cứu khẳng định nhân tố chính làm giảm sút tầng ozon là chất CFC và một phần là các chất khí nhƣ nitơ oxit và metan [14].
c. Ô nhiễm không khí gây ra mưa axít
Mƣa axít là tác nhân ô nhiễm thứ cấp, cũng là vấn đề quan trọng trong ô nhiễm không khí. Nước mưa bình thường chỉ mang tính axít nhẹ, không có tác hại..
Tuy nhiên, các khí thải như SO2, NO2 do con người thải vào khí quyển hoà tan với hơi nước trong không khí tạo thành các hạt axít sulfuric (H2SO4), axít nitric (HNO3). Khi trời mưa, các hạt axít này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ axít dưới 5,6 được gọi là mưa axít.
Mưa axít ảnh hưởng xấu tới các thuỷ vực. Phần lớn các hồ nước ở Bắc Âu bị axít hóa. Riêng ở Canada có tới 4.000 hồ nước bị axít hóa. Các dòng chảy do mưa axít đổ vào ao, hồ sẽ làm độ pH của ao, hồ giảm nhanh chóng, các sinh vật trong ao, hồ, suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Hồ, ao trở thành các thuỷ vực chết. Mƣa axít ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngấm xuống đất làm tăng độ chua của đất, làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp mƣa axít sẽ bị cháy, mầm sẽ chết khô, khả năng quang hợp của cây giảm, cho năng suất thấp. Tại châu Âu, Bắc Mỹ hàng triệu ha rừng bị ảnh hưởng của mưa axít. Mưa axít còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại, làm giảm tuổi thọ của các công trình xây dựng, các tƣợng đài, các di tích lịch sử và văn hoá [11].
Luận văn thạc sĩ Khoa học
12 1.1.4.2. Tác động đến sức khỏe con người
Khi môi trường không khí bị ô nhiễm, sức khoẻ con người bị suy giảm, các chức năng của cơ quan hô hấp suy giảm, gây ra các bệnh hen suyễn, viêm phế quản, tim mạch... và làm giảm tuổi thọ của con người. Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy, trẻ nhỏ sống ở những khu vực có không khí bị ô nhiễm có chỉ số IQ thấp hơn, khả năng ghi nhớ thông tin kém hơn và kém thông minh hơn nhiều so với trẻ em bình thường. Và nguy cơ bị viêm nhiễm, tổn thương não bộ nghiêm trọng.
Theo kết quả các nghiên cứu cho thấy xu hướng sức khỏe người dân ngày càng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Những người có thời gian sống tại các thành phố lớn hơn mười năm có tỷ lệ mắc các bệnh mạn tính về tai, mũi, họng, cảm cúm cao hơn những người sống dưới ba năm tại các thành phố đó.
Tại một số khu vực ô nhiễm cao (nhƣ thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh), kết quả điều tra cho thấy tỷ lệ hộ mắc bệnh chiếm 72,6% và 43% người mắc bệnh mạn tính về tai, mũi họng, viêm mũi dị ứng, hen phế quản, cảm cúm, viêm phổi, viêm phế quản, các bệnh ngoài da và bệnh về mắt [7].
Ngoài ra, theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) vừa đƣợc công bố ngày 26/9/2012 tại Giơnevơ (Thụy Sĩ) về thông số chất lƣợng không khí tại nhiều quốc gia trên thế giới, cho rằng ô nhiễm không khí trên thế giới đã ở mức nguy hại đối với sức khỏe con người.
Bên cạnh đó, theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hằng năm trên thế giới có khoảng 2 triệu trẻ em bị tử vong do nhiễm khuẩn đường hô hấp cấp, 60% trường hợp có liên quan đến ô nhiễm không khí [31].
a. Ảnh hưởng tới cơ quan hô hấp
Bụi gồm các loại nhƣ: bụi lơ lửng, bụi nặng, sol khí, bụi khói, bụi vi sinh…
Ảnh hưởng của bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học và lý học của chúng. Các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10m bị giữ lại ở mũi và cổ hỏng. Các hạt có kích thước 5 - 10m bị giữ lại ở khí quản và cuống phổi. Các hạt có khả năng tác hại đến phổi là những hạt có kích thước 0,5m.Ở những mức độ nhất định, bụi có thể làm nặng thêm các bệnh hô hấp mãn tính, hen, giảm chức năng phổi và tăng nguy cơ ung thƣ
Luận văn thạc sĩ Khoa học
13
phổi. Nếu tiếp xúc với bụi lâu dài có thể bị viêm phế quản mạn tính với tỷ lệ từ 10 đến 15%. Bụi cát nếu có chứa hàm lƣợng SiO2 cao sẽ gây bệnh bụi phổi Silicosis còn nếu là bụi amiăng sẽ có khả năng gây bệnh sơ phổi Asbetos [25, 26].
Một số loại tác nhân có nguồn gốc hữu cơ: bụi, phấn hoa, bông, đay, gai... có khả năng gây co thắt phế quản, gây hen v.v... làm suy giảm chức năng hô hấp.
Khí CO2 ở nồng độ 5% gây khó thở, ở nồng độ 10% gây ngạt thở và ngất.
Khi tiếp xúc với khí NO2 ở nồng độ 50 – 100 ppm trong thời gian nhỏ hơn 1 giờ sẽ gây bệnh viêm phổi, tiếp xúc nồng độ 150 – 200 ppm trong thời gian nhỏ hơn 1 giờ sẽ bị phá hủy dây khí quản.
Khí SO2 có mùi hắc, gây kích thích bộ máy hô hấp ở nồng độ 5 ppm, gây co thắt thanh quản ở nồng độ 5 – 10 ppm.
Khí H2S ở nồng độ thấp gây kích thích bộ máy hô hấp, gây viêm phổi, ở nồng độ cao (từ 1.500 – 3.000 mg/m3) sẽ đi vào máu, kim hãm hoạt động hô hấp gây tê liệt hệ thống hô hấp.
CO là tác nhân gây suy hô hấp mạnh và nhanh nhất có thể gây tử vong vì CO kết hợp với Hb tạo thành methemoglobin, vô hiệu hóa khả năng vận chuyển O2 của hồng cầu [25, 26].
b. Ảnh hưởng tới cơ quan thần kinh
Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) thường gây ảnh hưởng tới hệ thần kinh với các biểu hiện nhƣ: chóng mặt, say, co giật… Hàm lƣợng benzen trên 10 mg/l gây nhiễm độc bán cấp, gây khó chịu, nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, sau đó rơi vào hôn mê. Toluen ở nồng độ thấp gây mệt mỏi; ở nồng độ 1.000 ppm, toluen gây cảm giác loạng choạng, đau đầu; ở nồng độ cao hơn gây ngất, ảo giác [26].
c. Ảnh hưởng tới cơ quan tuần hoàn và máu
CO tạo mối liên kết bền vũng với hemoglobin trong máu, tạo ra cacboxyhemoglobin (COHb) làm giảm khả năng vận chuyển oxy của máu tới các cơ quan trong cơ thể.
O2Hb + CO → COHb + O2 [1, 26]
SO2 nhiễm độc qua da gây sự chuyển hóa làm giảm trữ lƣợng kiềm trong máu, gây rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin B và C, gây bệnh cho
Luận văn thạc sĩ Khoa học
14
hệ tuần hoàn và tạo ra methemoglobin làm tăng cường quá trình oxy hóa Fe(II) thành Fe(III) [26].
Benzen gây rối loạn huyết học, thiếu máu, bạch cầu và tiểu cầu giảm [26].
d. Ảnh hưởng tới cơ quan tiêu hóa
Nhiều chất độc có trong môi trường không khí bị ô nhiễm có khả năng gây độc trên hệ thống tiêu hóa.
Các bụi chì, thuốc trừ sâu, người và động vật ăn phải có thể gây rối loạn tiêu hóa trầm trọng, tác động xấu, tác động trực tiếp trên gan, tụy, lách [25].
e. Ảnh hưởng tới cơ quan tiết niệu
Cơ quan tiết niệu là nơi đào thải các chất độc, những người hít phải các chất độc trong môi trường không khí bị ô nhiễm như: benzen, arsen, chì... sẽ được chuyển hóa để đào thải qua thận, nếu hàm lượng các chất độc có trong môi trường không khí cao hơn ngƣỡng cho phép thì sẽ gây viêm ống thận cấp [25].
f. Ảnh hưởng tới các giác quan
Đặc biệt là mũi, mắt dễ bị tác động của môi trường, nếu môi trường không khí bị ô nhiễm thì sẽ dẫn đến tình trạng mắt, mũi bị viêm nhiễm cấp tính.
Ví dụ: bụi, hơi thuốc trừ sâu gây viêm mũi, tổn thương giác mạc mắt.
Không khí bị ô nhiễm còn ảnh hưởng tới toàn thân được biểu hiện qua Hội chứng SBS (Sick Building Syndrome: Hội chứng nhà cao tầng), bao gồm các triệu chứng về mắt, mũi, họng, da, toàn thân [1].