Chương 2: TONG QUAN VE MOI TRUONG KHÍ QUYEN
2.2. Một số chất gây ô nhiễm môi trường không khí
2.3.1.1. Ảnh hưởng của 6 nhiễm không khí đến khí hậu, thời tiết toàn
cầu
a Mua axit
- Khải niệm:
Mưa được coi là quá trình tự làm sạch phê biến nhất của môi trường không khi, nhờ mưa mà bụi và các chất gây 6 nhiễm có thẻ được loại ra khỏi khí quyền.
Nước mưa hờa tan một phần CO, của khí quyển nên có môi trường axit yếu
với pH khoảng 6 — 6,5, đây là hiện tượng mưa tự nhiên Tuy nhiên, khi pH của
nước mưa giảm xuống nhỏ hơn 5, chúng ta gọi là mưa axit [11] Tuy nhiên có một
số tài liệu người ta dùng 5,6 dé giới hạn độ pH của mưa axit (6}.
- _ Cơ chế hình thành mưa axit:
NO+O, + NO,+O, NO,+O, + NO,+O, NO, + NO, =>ằ N,O, N,O,+H,O > HNO,
Một lượng lớn NO, va SO, đi vào khí quyển sẽ chuyển hóa thành axit HNO, và
H,SO, theo cơ chế của các phan ứng hóa học và quang hóa học: HNO, được tách
ra dưới dạng axit hoặc dang mudi nitrat nếu phản ứng với bazo có sẵn ở dang
hap thụ trong các hạt bụi hoặc sol khí ( NH,, vôi _), SO, cũng chuyển thanh axit
H,SO, với phản img trong các giọt nước. Sự có mặt của hiđrocacbon, NO, hoặc
các ion Mn(Il), Fe(H), Cu(lI) thi sẽ làm tăng tốc độ phản ứng oxi hóa SO,. Quá
trình được biểu điễn như sau: SO,+ 20,+ H,O—E3%_>H,SO,.
KHOA LUAN TOT NGHIEP Trang 16
GVHD. Ths. Nguyễn Văn Binh SVTH: Phan Thị Ngọc Tiên
HNO, và H,SO, cùng với HCI (thoát ra từ các nguồn tự nhiên va hoạt động
của con người) tao nên sự ngưng tu axit là nguyên nhân chính của mưa axit
[H]
Tác hại của mưa axit [6]
+ Mưa axit gây ca sự phá hủy các công trinh xây dựng. các tượng đài làm từ
cảm thạch, da vôi, đá phiến. Những vat liệu này trở nên thủng lỗ chỗ và yếu đi
về mặt cơ học vi các muối sunfat dé tan nên tan dan và có thé tách ra theo nước
mưa
Hình 2.3- Mưa axit ăn mòn tượng đá vôi
+ Mưa axit phá hủy cây cdi, làm đình trẻ sự phát triển rừng
BY mT . ug
Te
Hình 24 Mura axit hủy hoại rừng cây ớ dãy núi Blue Ridge, North Carolina.
+ Mưa axit làm thay đôi môi trường nước, ảnh hướng tới các hé thủy sinh
Bang 2.6: Anh hướng của mưa axit tới hệ thủy sinh [33]
! thức ăn bị chết như phù du
Các sinh vật bậc thấp của ch
Đây là nguồn thức ăn quan trọng của cả
Cả không thé sinh san. Cá con không thé sông sót, cá lớn bị dị
KHOA LUAN TOT NGHIỆP Trang 17
GVHD: Ths. N Van Binh SVTH: Phan Thị Ngoc Tiên
ri dang do thiêu định dưỡng. Cá bị chết do ngat
Xuât hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đâu + Mưa axit gây ảnh hưởng dén con người
e© Trực tiếp: gây bệnh về đường hô hắp như suyén, ho gà vả các triệu chứng khác như nhức du, đau mắt, đau họng.
© Gian tiếp: Dưới ảnh hưởng của mưa axit, đất bị axit hóa, tạo điêu kiện
cho mét số kim loại nặng ở dạng không tan như nhôm, cadimi, chỉ.
chuyển thành dang tan sẽ di vào dung dich đất, gầy nhiễm độc cho cây trồng, rôi theo dây chuyên thức ăn đi vào cơ thê của người và đông vật
Các sé liệu vẻ phân tích nước mưa axit thay đổi tùy thuộc vào thời gian va vị trí lay mẫu Tuy nhiên, khuynh hướng chung sẽ là H,SO, dong góp phản chính,
sau đó là HNO,, còn HC! có tí lệ thấp hơn nhiễu { I I ]
Nhìn chung, ở nước ta đã xuất hiện các dấu hiệu của mưa axit, ty lệ số trận mưa có pH nhè hơn 5,5 ở các tình miễn Đông Nam Bộ lớn hơn các vùng khác, tuy rằng nguồn gốc chưa được xác định rồ.
Bang 2.7; Kết quá quan trắc mưa axit năm 2000, 2001 vả 2002 (36).
ie Tete te tte Cae
pz [meses ns
B=5ZKEMmE.M.H(Dung Quit)
jt |sdetrog | | | | : | #8 |
LÍ |JReasHs | MU | 8ủ | %8 | % | đ& | Mi — L6 imu | & | 6 | 8 | io | fs
L7 [teh dome | Ă4 | is | ứ | 8 | w% | 9âC jn |vangToe | 8 | ie | 8 | tr | 2x ||
[9 [opto | %8] ! | 1 | 0 | 3 | 5
Nguàn: Cuc Bao vệ Môi trường, Hảo cdo Kết qua đo lường của các tram quan tréc mea
atti ndm 2000, nam 2007 và năm 2002
KHOA LUAN TOT NGHIỆP Trang 18
GVHD Ths Nguyễn Văn Binh SVTH: Phan Thị Ngoc Tiên
b. Sự suy giám tằng ozon
Ozon là thành phản chính của tang bình lưu, khoảng 90% O, tập trung ở độ cao 19 - 23 km so với mặt đất, nên chúng ta thường gọi là tang ozon. Ozon là
khí không màu, cỏ tính oxi hóa cao, có mùi hắc. Ozon có chức năng bảo vệ sinh quyển do khả năng hấp thụ bức xạ tử ngoại vả tỏa nhiệt của phân tử
O,, rdi lại được tái tạo lại thé hiện qua các phản ing:
O,+hw->O,*O O;+hw =>+O+O 0+0, +0,
- Sw suy thoái tang ozon: Cơ chế quá trình phân hủy O, vẫn đang được nghiên cứu, có nhiều quan điểm khác nhau, tuy nhiên hẳu như déu cho răng phân tử
ozon bị phân hay chủ yếu do 4 tác nhân cơ ban là các nguyên tử oxi O; các gốc hidroxyl hoạt động HO các oxit nitơ NO, và các hợp chất clo
Hình 2.5: Lỗ thủng lớn nhất của ting ozon ở Nam Cực ghi nhận được qua 3 năm 1979, 2006 và 2008. Í3\
Qua quá trình đo đạc liên tục từ năm 1979 đến nay, người ta thấy rang từ năm 1979 đến năm 1990 lượng ozon trong ting bình lưu đã giảm khoảng 5%, lượng khí làm suy giảm ozon trong tang bình lưu ở Nam Cực đạt mức tối đa vao năm 2000 va hiện mới đang giảm khoảng [%4/năm). Tuy nhiên những năm gân đây lại có dấu
hiệu không suy giảm nữa, xu hướng giảm được giải thích nhờ vào Nghị định thư
Montreal vẻ các chất làm suy giảm tẳng ozon, văn kiện được ký kết vào ngày I6/9/1987 Nghị định nảy góp phản cắt giảm san xuất vả tiêu thụ ozon. loại bô dẫn
KHOA LUẬN TOT NGHIỆP mu? WER Trang 19
GYHD: Ths. N Van Binh SVTH: Phan Thi Ngoc Tién
các hóa chất pha hủy ting ozon [22]... Điểu này được thé hiện rõ qua 2 biểu db sau
đây
an
.. Ũ * 4 É ha
Biểu đỏ 2.1. Diện tích lỗ thủng tang ozon qua các nam.
rg + “ “ “+ ee
Biểu đồ 2.2: Đô day tang ozon qua các năm [33]
Vẻ việc phục hỏi tang ozon: Theo ban tin *Ozon Nam Cực" mà WMO đã phát
hành, lỗ thủng ozon phía trên Nam Cực nhỏ hơn so với thời điểm năm ngoái,
nhưng lớn hơn so với năm 2010. WMO khang định các nước can ít nhất 4 thập
kỷ nữa để phục hỏi ting ozon vẻ mức trước năm 1980 Theo nhận định của giới khoa học, vào giữa thế ki nảy ting ozon ngoài vùng địa cực sẽ phục hỏi so với mức độ trước năm 1980, nhưng ở Nam Cực quá trình phục hỏi cẩn thời gian dai
hon {22}
c. Hiệu ứng nhà kính (Green house effect)
Trai Đất là hành tinh duy nhất có sự sống là do có lớp khí quyển bao
quanh Lớp không khí này đàm bảo sự cân bảng nhiệt giữa nguồn năng lương
đến từ Mặt Trời vả nguồn nhiệt phản xa từ Trái Đất, làm cho nhiệt độ trung bình
KHOA LUAN TÔI NGHIỆP Trang 20
GVHD: Ths, N Van Binh SVTH: Phan Thi Ngoc Tién
trên Trái Dat khoảng +15°C, hiện tượng nay gọi là Hiệu ứng nhà kính tự nhiên.
Người ta ước tính nêu không có hiệu img này thi nhiệt độ nhiệt độ trưng bình
trên Trái Dat sẽ là -18°C, không thé tôn tai sự sống. Hiệu ứng nhà kính tự nhiên có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với Trái đất, nd duy trì nhiệt độ thích hop cho sự
sống và cân bằng sinh thái, bao đảm hoạt động cho các vỏng tuần hoàn trong tự
nhiên.
Nhu vậy có thé nói rằng: Hiệu ứng nhà kính coi khi quyến bao quanh Trái Dat như một lớp kính, dé đến được bẻ mặt Trái Dat, năng lượng Mặt Trời ở dạng
bức xạ sóng ngăn, phải di qua một lớp không khí day (như lớp kính). Một phẩn
năng lượng Mặt Trời được giữ lại nhờ các quá trình tự nhiên như lý học, hóa
học, sinh học, hóa sinh học.. , một phdn được phản xạ về vũ trụ dưới dang bức xa
nhiệt. Các khí có khả năng hap thụ các tia nhiệt gọi là khi nhà kinh, chủ yêu là
CO,, hơi nước, ngoài ra một số khi khác như CH,, CFC, O,, N,O cũng có khả năng này. Nói cách khác, lớp khí CO,, hơi nước bao quanh Trái đất có tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt cúa nhà kính trồng rau xanh mủa đông, chỉ khác là
nó có quy mô toàn câu cho nên hiện tượng nay gọi là Green house effect hay hiệu
ứng nhà kính.
A khó tung kêu quyện co màng độ kh ( (2 Det dưướng.
1 Rds tung Bde quyền co sông dd kêu €2 bám
Hinh 2 6: Mô ta hiệu ứng nhà kính.
Trong thời gian qua, các hoại động nhân tạo đã thải vào khí quyển một lượng rat lớn các khí 6 nhiễm, [am thay đôi thành phân của khí quyền, tăng ham
KHÓA LUÁN TỐT NGHIỆP Trang 21
GVHD: Ths. Nguyén Van Binh SVTH: Phan Thi Ngoc Tién
lượng các khí nhà kính, dẫn đến sự gia tăng quá mức hiệu ứng nha kinh. Cu thé là năng lượng Mặt Trời đến Trái Đất thì không đổi còn năng lượng phản xạ từ Trái Dat lại bị chuyển dịch vẻ phía giữ nhiệt do su tăng qua mức các khi nha kính, lâm tăng nhiệt độ của Trái Dat trên quy mô toàn cầu. Trong các nguyên nhân của sự gia tăng quá mức hiệu ứng nha kính thi khí CO, là đóng vai trò chủ yếu
Người ta ước tinh hing năm con người đưa vào khí quyển khoảng 2,510” tấn CO,, tuy nhiên khoảng một nửa số đó đã được thực vật và đại dương hap thu, phan còn lại sẽ lưu tổn trong khí quyên, chủ yêu ở tầng đối lưu Các hoạt động sản xuất tăng mạnh trên toàn cdu nên ham lương các khí nha kính nhân tạo khác như CH,, CFC,O,. N,O tăng lên lên rất nhiều, góp phần vào sự gia ting hiệu img
nhà kính.
Bảng 2.8: So sánh kha năng hap thụ bức xạ của các khí nha kính [6]
KM Khả năng hắp thy nắng lượng bức
xạ wo với CO,
CFC-12 1800
CFC-l 13400
NO 206
CH, 21
co; 1
Bang 2.9: So sánh sự đóng góp vào hiệu ứng nhà kính của các khí nha kính [6].
Khi Phần đóag góp (%)
CO. ss
CFC=11 & CFC-12 17 CH 1s Các CFC khác ?
NO 6
Theo dữ liệu mới nhật của WMO, mật độ tập trung khí thai gây hiệu ứng nha
kính trong khí quyên Trái đất đã lên mức kỷ lục trong năm 2011 vừa qua, lên tới
390,9 phan triệu (ppm) CO, do con người thải ra tăng cao kỷ lục, và mỗi năm đều
tăng lên trong vòng thập ky qua
KHOA LUAN TOT NGHIỆP Trang 22
GVHD: Ths Nguyén Văn Binh SVTH: Phan Th) Ngoc Tién
Hình 2.7: Khi thai nhà kính đã tăng cao ky lục trong nam 2011
Anh: Getty Images
Ngoài ra, trong năm 2011, nông độ CH, trong khí quyên dat mức cao ky lục, với
1.813 phan ti (ppb), tăng 259% so với thời kỳ tiên công nghiệp; nông độ nitơ oxit cũng “can mốc” 324,3 ppb, tăng 120% so với thời kỷ tién công nghiệp [22]
- Anh hướng cúa sự gia tăng hiệu ứng nhà kính đối với môi trường sinh thái tự
nhiên và xã hội:
+ Nhiệt độ Trái Dat tăng lên sẽ làm tan lớp băng ở Bắc cực và Nam cực, làm cho mực nước biển dang cao. Nước biển dang lên thi các làng mạc, thành phé ở các vùng đồng bằng thắp ở ven bờ biển sẽ bị chim dưới nước biển, nhiều vùng đất đai màu mỡ ven biển sẽ bị ngập nước và mặn hóa Theo dy đoán cùa các nhà
khoa học thì trong vòng 30 năm tới néu không ngăn chặn được sự gia tăng
hiệu ứng nhà kính liên tuc nay thi mực nước biển tăng lên khoảng 1,5-3,5 m
Hình 2.8: Băng tan ở Nam Cực. (Nguôn: Internet)
+ Nhiệt độ tăng sẽ dẫn đến sự tăng tốc độ bốc hơi nước, dẫn đến những thay đối trong tuần hoàn gió, anh hưởng đến lượng mưa trên toản cdu, sẽ tác động đến
KHOA LUAN TOT NGHIỆP Trang 23
GVHD: Ths. Nguyễn Văn Binh SVTH: Phan Thi Ngoc Tién
hệ thực vật, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, cũng chính là một trong các
nguyên nhân của hiện tượng Elnino.
Hình 2.9: Tinh trạng hạn hán đo hiệu ứng nha kính (Nguôn. Internet)
+ Nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng, làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học, gây nên sự mắt cân bằng về lượng và chất trong cơ thé sống, tăng thêm bệnh
tật cho con người và động vật Nhiệt độ tăng sẽ làm tăng tốc độ của nhiều quá
trình hóa học, làm thay đẻi cân bằng tự nhiên, giảm tudi thọ của các công trình kiến trúc, xây dựng
d Sương mù quang hóa [23]
- Suong mt thông thường là hiện tượng hơi nước ngưng tụ thành các hạt nhỏ li tì
trong lớp không khí sát mặt dat, làm giảm tắm nhìn ngang xuống dudi !km còn
sương mù quang hóa là một dạng 6 nhiễm không khí sinh ra khi ánh sáng Mặt Trời tác dụng lên khi thải động cơ xe máy, khí thải công nghiệp. _ dé hình thành
những vật chất như ozon, andehit và peroxiaxetyl nitrat ( PAN)
- Co chẻ hinh thành sương mù quang hỏa: Anh sáng Mặt Trời tác dụng lên khí thải động cơ xe máy, khi thai công nghiệp... dé hình thành nên những vật chất giống như ozon, andehit và peroxiaxety] nitrat (PAN).
c=.mẮẮẮẮẮẦỀĂẦẮĂ__
KHOA LUAN TỐT NGHIỆP Trang 24
GVHD: Ths. Nguyén Van Binh SVTH: Phan Thi Ngoc Tién
Hinh 2.10: Cơ chế hình thành sương mù quang hóa.
- - Tác động của sương mù quang hóa:
+ Tác động lên sức khỏe con người: Gây kích thích mắt, mũi, cổ họng, gây khó thờ, mắt mũi sưng tấy, giàm khả năng làm việc của phỏi; có thé gây ra các vấn dé nghiêm trọng hơn đến sức khỏe như: hen suyễn, viêm phế quan,
các bệnh về đường hô hắp ..Trong lich sử đã có hàng ngàn người chết vi
sương mù quang hóa, điển hình như:
se Hoa Ki Từ 30— 31/10/1948 tại Donora - PA: 20 người chết, 600 người phải nhập viện, tháng 10/1953 tại New York: sương mù đã giết khoảng
170- 260 người.
e© London: Vào khoảng thé ki thử 19 được xem là thot kì mãnh liệt của
sương mủ với tên gọi lả "súp đậu”. Dinh điểm là vào năm 1952, sương
mù đã làm tối sim ca con đường ở London làm cho 4000 người chết chi
trong vòng 4 ngày đầu
KHOA LUẬN TOT NGHIỆP Trang 25
GVHD: Ths. Nguyễn Văn Binh SVTH: Phan Thị Ngoc Tién
© Techran vào thang 12 năm 2005, các trường hoc và các văn phòng công công đã phải đóng cửa, 1600 người đã phải nhập viện do sương mù đã
xâm nhập vảo bộ lọc của xe hơi
+ Tác động đến thực vật: Lá cây trong khu vực có sương mù quang hóa xuất hiện
những dém mau nâu trên bẻ mặt lá, sau đỏ chuyển sang mau vang Lop ozon ở tang mặt đắt có thê hủy hoại lá cây, lam giảm sự phát triển, khả năng sinh sản va quá trình sinh sản. Nó có thé gầy ra sự mất khả năng tự vệ trước các loại côn trùng cũng như bệnh tật và thậm chí còn gây chết
+ Tác động đến vật chất: ozon dễ dảng phản ửng với những loại vật liệu hữu cơ,
làm tăng hủy hoại ở cao su, sợi tơ, nilon, sơn và thuốc nhuộm
Hình 2.11: Sương mù 6 Niu Dilan Hinh 2 12: Sương mù bức xạ ở TP. HCM
e. Elnino và Enso
- _ Một sổ khái niệm chính
Elnino là tên gọi của dòng nước (hải lưu nóng) xuất hiện tại vùng ven biển Pêru (chau MT) Theo nghĩa đẩy đủ thì Elnino là hiện tượng ting nhiệt độ mất nước biển cao hơn trung bình nhiều năm từ 0,5°C trod lên ở khu vực trung tâm và đông Thái
Binh Dương
Dao đông Nam là dao động của khối lượng khi quyến giữa vùng đông Thái Binh Dương và vùng biên Indonesia, Australia được đo bằng chi số dao động Nam SOI là hiệu số khí áp giữa hai tram Darwin (Australia) va Tahiti (đông Thái Binh
Dương)
Lanina là hiện tượng ngược với Elnino
———————ễ—ễỄễ —ễẰằễễễ——————
KHOA LUẬN TOT NGHIỆP Trang 26
GVHD: Ths. Nguyễn Văn Bính SVTH: Phan Thị Ngoc Tién
Enso là tên gọi chung của hiện tượng Elnino và đao động Nam dùng dé chi hiện tượng khí hậu thường xuyên biểu hiện tương tác biển - khí quyển với quy mô lớn
- _ Mỗi quan hé giữa hiện tượng Elnino va thời tiết, khí hậu
Khi xuất hiện Elnino thi hoàn lưu khí quyền bị thay đổi mạnh mẽ, nước nóng lên dị thường kéo theo đó là các biển động khác thường của nhiều hiện tượng thời tiết:
mưa lớn, lũ lụt... Elnino gây nhiều hậu quả nghiêm trọng đến sinh tha: biển: ca chết hàng loạt, chim bỏ đi nơi khác, các khối san hô bị chết
Đôi với nước ta: hiện tượng Elnino sẽ làm cho mùa đông âm, hạn hán xảy ra
trên pham vi rông, ngược lại Lanina lại làm cho mùa đông rét hơn, mùa hạ nóng,
bão xảy ra nhiều vả sớm hơn
Hình 2 13: Elnino 1997 Hinh 2.14: The Coming Storm-Winslow Homer.
(1901)
2.3.2. Tác động của ô nhiễm không khí đối đối với sức khóc con người,
động thực vật và vật liệu
2.3.2.1. Tác động của 6 nhiễm không khí abi với sức khỏe con người
© nhiễm không khí có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người đặc biệt là đường hô hdp vì 6 nhiễm không khi tác động đối với cơ thể con người trước hết qua đường hô hap cũng như tác động trực tiếp đến mắt va da. Ô nhiễm không khí có thé gây ra các bệnh như ngạt thở, viêm phủ phổi, một số chất ô nhiễm gây kích
thích đối với các bệnh ho, hen suyễn, lao phôi, ung thư phôi, gây ra bệnh đị ứng, ngứa trên da Nguy hiểm nhất là một số chat ô nhiễm có thê gây bệnh ung thư.
KHOA LUAN TOT NGHIỆP Trang 27