VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU
5.1. HẬU QUẢ MÔI TRƯỜNG CỦA VẤN NẠN KẸT XE
5.1.1. Hậu quả ô nhiễm không khí
5.1.1.1. Các chất ô nhiễm chính phát thải từ các phương tiện cơ giới và tác hại
- Nhiên liệu bay hơi: Đó là khí HC bay vào không khí từ thùng chứa nhiên liệu và bộ chế hoà khí.
- Khí lọt: Khí lọt gồm khí hỗn hợp đã cháy và khí hỗn hợp không cháy lọt qua khe hở giữa Piston và thành xilanh xuống cácte dầu và thoát ra môi trường không khí.
- Các loại bụi/hạt (PM):
Các phương tiện cơ giới đống vai trò là nguồn chính phát sinh ra bụi, đặc biệt lầ các loại muội được sinh ra do quá trình đốt cháy nhiện liệu – còn được gọi là black carbon đã tạo ra các hạt siêu nhỏ (nanoparticles).
Ngoài nguồn phát sinh sơ cấp, bụi trong giao thông còn bao gồm cả các loại thứ cấp như các hợp chất carbon hữu cơ, các hợp chất axít như sulfate và nitrate.
Kích thước hạt và sự phân bố cỡ hạt của chúng được minh hoạ bằng các hình dưới đây:
Tổng bụi lơ lửng Bụi 10
Bụi mịn Bụi siêu mịn
Bụi kích thước nano
- Thể khí (CO2, dioxyd carbon):
CO2 là chất cấu tạo bình thường của khí quyển. Nồng độ 380ppm, nhưng không ổn định mà tăng liên tục. Chủ yếu là do người ta dùng nhiên liệu hóa thạch để tạo năng lượng. Tổng số năng lượng tạo ra trên thế giới đã vượt 11 tỉ tấn đương lượng carbon, mà 9/10 là từ nhiên liệu hóa thạch.
Biết rằng 12g C khi bị đốt cháy tạo ra 44g CO2, ta thấy lượng CO2 tạo ra từ sự oxy hoá số nhiên liệu trên lớn cỡ nào. Ước lượng có 21 tỉ tấn CO2 thải vào khí quyển. Việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch ngày càng tăng hơn một thế kỷ nay đã làm xáo trộn chu trình carbon. Con người đã làm cản trở sự cân bằng động
giữa lượng CO2 thải ra (hô hấp, lên men, núi lửa) và lượng hấp thu (quang hợp và trầm tích). Các nhân tố ổn định sự cân bằng không còn hữu hiệu, lượng CO2 từ 268ppm vào thế kỷ trước đã lên đến 380ppm như hiện nay. Sự xáo trộn chu trình carbon do hoạt động của chúng ta là một hiện tượng sinh thái học đáng quan tâm hàng đầu vì các hậu quả của nó có thể dự kiến được.
CO2 làm giảm quá trình hấp thụ oxy của cơ thể và tăng cường nguy cơ bị lão hoá.
- Monoxyd carbon, CO:
Trong điều kiện tự nhiên, CO có hàm lượng rất nhỏ, khoảng 0,1 - 0,1 ppm. Nguồn gốc tự nhiên của nó còn chưa biết hết. Núi lửa, sự dậy men ở môi trường hiếm khí, sấm chớp, cháy rừng là nguồn chủ yếu của CO. Các sinh vật biển cũng có vai trò đáng kể. Các tảo nâu như Fucus và Neocystis, sứa Physalia physalis và các sứa ống khác cũng có chứa CO với lượng đáng kể. Ngoài ra thực vật cũng tạo ra CO khi các tinh dầu thực vật bị oxyd hoá. Mặc dù vậy, sự đốt nhiên liệu do con người vẫn là nguồn ô nhiễm chủ yếu. Ðộng cơ xe hơi là nguồn thải chính của CO. Chỉ riêng thành phố có đến hơn 67 triệu tấn khí CO thải vào không khí do xe cộ hàng năm. Ngoài ra, sự đốt than đá, củi và sự cháy rừng cũng là nguồn thải CO do con người. CO có nhiều tác động khác nhau lên sinh vật.
Liều quá cao sẽ gây độc cho thực vật vì ngăn chặn quá trình hô hấp. Ðộng vật máu nóng rất mẫn cảm với CO, vì CO kết hợp với hemoglobin, tạo thành carboxyhemoglobin, làm các tế bào thiếu oxygen, gây ngạt thở. Hít không khí ô nhiễm 6,4 x 1000 ppm CO trong vòng 2 phút gây nhức đầu và choáng váng, trong vòng 15 phút có thể bất tỉnh và tử vong. Liều 100ppm CO được xem là giới hạn tối đa cho phép.
- Hydrocarbon, Cx Hy:
Thực vật là nguồn tạo ra Cx Hy thuộc nhóm terpène tự nhiên. Còn nguồn nhân tạo là do máy nổ hay diesel cũng như lò sưởi dùng dầu cặn (fuel). Sự cháy không trọn vẹn các hợp chất CxHy không no sẽ tạo ra peroxy-acyl-nitrates
(PAN) trong không khí đô thị bị ô nhiễm nặng và nắng nhiều gây nên sương mù quang hóa (Smogs photochimiques). Cũng trong quá trình cháy không hoàn toàn sẽ tổng hợp nên chất Cx Hy đa vòng gây ung thư, như benzo-3,4-pyrene …
- Dioxyt lưu huỳnh, SO2:
Núi lửa là nguồn tự nhiên chính yếu của SO2 Nhưng đa phần của nó thải vào không khí là do hoạt động của con người, chủ yếu cũng do sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Than đá và dầu FO (fuel oil) chứa một lượng đáng kể SO2
Than đá có thể chứa 5% và dầu nặng 3% lưu huỳnh. Luyện kim và điều chế acid sulfuric cũng có vai trò thải ra lưu huỳnh. SO2 thải vào không khí có thể biến đổi thành SO3 và acid sulfuric. Chất này là một nguyên nhân của mưa acid ở nhiều vùng trên thế giới. SO2 cũng rất độc đối với thực vật và động vật.
- Dẫn xuất Nitrogen:
Các oxyd nitơ (NO và NO2) là khí cấu tạo của khí quyển. Nhưng chúng là sản phẩm với số lượng quan trọng của sự cháy ở nhiệt độ cao và nhất là các máy nổ xăng và dầu. Chúng là những chất có vai trò đáng kể trong ô nhiễm không khí.
NO2 là một khí bền vững, màu vàng sậm, làm giảm tầm nhìn và tạo nên màu nâu đặc trưng bao phủ vùng đô thị. Nó có độ hấp thụ mạnh đối với tia cực tím tạo nên ô nhiễm quang hóa học. NO2 cũng tạo ra mưa acid.
+ NO2 là chất khí có mùi, khứu giác có thể phát hiện khi nồng độ của nó trong không khí đạt khoảng 0,12ppm. NO2 là chất khó hòa tan, do đó nó có thể theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm và làm hủy hoại các tế bào của cơ quan hô hấp. Nạn nhân bị mất ngủ, ho, khó thở. Protoxyde nitơ NO2 là chất cơ sở tạo ra ozone ở hạ tầng khí quyển.
- Ozone, O3:
Ðó là một chất cấu tạo khí quyển. Nồng độ O3 tăng dần theo cao độ và đạt trị số tối đa trong tầng bình lưu, trong khoảng 18 -35 km. Trong không khí đô thị có nhiều sương mù quang hoá, nồng độ O3 có thể lên trên 1 ppm. Khi đó nó
trở nên độc cho sinh vật. Nếu ô nhiễm không khí đô thị gây nên O3 ở gần mặt đất, thì một quá trình ô nhiễm khác lại làm giảm O3 trong tần bình lưu. Việc giảm này là do các oxyt nitơ từ sự cháy, sự sử dụng ngày càng tăng phân đạm và nhất là việc thải khí Fréons (nhưng hiện nay khí này đã được cấm sản xuất).
Bảng 5-1: Thành phần độc hại trong khí xả