BÀi giảng môn học: Kiểm soát ô nhiễm không khí ppt

I.1.2.3.Quá trình ô nhiễm không khí Sự ô nhiễm không khí có thể tóm tắt như sau: Nguồn thải  chất ô nhiễm  Vào khí quyển  Nguồn tiếp nhậnNguồn gây ô nhiễm bao gồm các nguồn di động t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

-Môn học:

KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Chương 1: KHÍ QUYỂN VÀ SỰ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

I.1.ĐẠI CƯƠNG VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

I.1.1.Đặc điểm của khí quyển

Khối lượng của khí quyển vào khoảng 5x1015 tấn, trong đó 99% nằm ở lớp dưới 30 km so vớimặt đất do sức hút của lực trái đất Bầu khí quyển thực sự không có giới hạn, tuy nhiên so vớichiều dày của Trái Đất (đường kính Trái Đất khoảng 6500 km) thì nó lại như 1 lớp da rấtmỏng bao quanh quả đất

I.1.1.1.Cấu trúc khí quyển

Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái đất được chia thành các tầng dựa trên sự biến thiênnhiệt độ theo chiều cao (Gradien nhiệt độ)

- Lớp khí quyển thấp nhất được gọi là tầng đối lưu (troposphere), nằm ở độ cao từ 0 đến

15 km so với mặt biển Lớp này được đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ theo chiều cao(6,4oC/km) Hầu như các hiện tượng khí quyển chi phối đặc điểm thời tiết đều xảy ra trên tầngđối lưu Trên lớp đối lưu là tropopause, lớp này có đặc điểm là nhiệt độ không đổi theo chiềucao (-55oC)

- Tầng bình lưu (Statosphere) là tầng nằm trên tropopause, cách mặt đất khoảng 50km, được đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ theo chiều cao Thành phần không khí tại lớpbình lưu giống như thành phần không khí tại mực nước biển Tuy nhiên, có 2 điểm khác biệtchính là:

15-+ Nồng độ hơi nước tại tầng bình lưu thấp hơn từ 1000 đến 10.000 lần (khoảng 2-3 ppm)+ Nồng độ ozone cao hơn 1000 lần so với ở mực nước biển (10ppm) Tầng này có têngọi là tầng ozone, có vai trò ngăn chặn tia cực tím từ mặt trời xuống trái đất

I.1.1.2.Thành phần không khí sạch-khô

Không khí được cấu tạo từ nhiều khí khác nhau, trong đó thành phần chính là khí N2 chiếmkhoảng 78% thể tích, khí O2 chiếm khoảng 21% thể tích, tiếp theo là Ar, khí CO2, ngoài ra còn

có 1 số khí khác ở dạng vết Trong không khí cũng luôn tồn tại 1 lượng hơi nước không cốđịnh

Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi liên tục theo thời gian, không gian, vị trí địa lý (điềukiện phát thải, phát tán, quá trình sa lắng, biến đổi hoá học )

Krypton Kr 1,1

I.1.2.Ô nhiễm không khí

I.1.2.1.Ý nghĩa của không khí

Không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với con người Trong một ngày một người cầnkhoảng 1,8-2,5 lít nước uống, 1,4 kg thức ăn nhưng cần một lượng không khí khoảng 14 kgtương đương 12m3 không khí

Con người có thể không uống 2-4 ngày, không ăn 2 tuần nhưng không thể thiếu không khítrong vài phút Người ta có thể đun sôi nước, nấu chín thức ăn để hạn chế ảnh hưởng do ônhiễm nhưng họ phải thở không khí xung quanh ngay cả lúc không khí đó bị ô nhiễm Chính

vì vậy mà không khí có vai trò rất quan trọng đối với con người

Bảng 1.2.Nhu cầu không khí sinh hoá đối với con người

Nghỉ ngơi

Lao động nhẹ

Lao động nặng

7,42843

10.60040.40062.000

2698,5152

124569Bảng 1.2 chỉ ra lượng không khí sạch một người cần để thở hàng ngày Tùy vào trạng tháihoạt động mà nhu cầu không khí sạch sẽ thay đổi thích hợp Từ các số liệu trên ta có thể tínhđược nhu cầu về không khí sạch hàng ngày cho một gia đình

I.1.2.2.Định nghĩa về ô nhiễm không khí

Sự hiện diện trong khí quyển một hay nhiều chất ô nhiễm như bụi, khói, khí, chất bay hơi …làm thay đổi thành phần không khí sạch có tác hại tới sức khoẻ cộng đồng, có nguy cơ gây táchại tới động thực vật, vật liệu

I.1.2.3.Quá trình ô nhiễm không khí

Sự ô nhiễm không khí có thể tóm tắt như sau:

Nguồn thải  chất ô nhiễm  Vào khí quyển  Nguồn tiếp nhậnNguồn gây ô nhiễm bao gồm các nguồn di động (tàu thuyền, ô tô, xe gắn máy, máy bay) và cốđịnh (ống khói nhà máy, lỏ đốt chất thải) thải ra các chất ô nhiễm

Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển chuyển hoá chất ô nhiễm

Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm là con người, động thực vật, vật liệu

I.1.2.4.Chất ô nhiễm không khí

Chất gây ra ô nhiễm không khí là những chất có tác hại tới môi trường nói chung.

Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm chất thải có thể ở dạng rắn, lỏng hay khí và các dạng nănglượng như nhiệt độ, tiếng ồn Trong môi trường tự nhiên luôn có yếu tố này, tuy nhiên, môitrường bị ô nhiễm nếu nồng độ các chất trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến conngười, sinh vật và vật liệu

Các chất ô nhiễm không khí gồm:

 Bụi (có khả năng lắng, lơ lửng)

 Muội than

 Khói thải (COx, NOx, SOx …)

 Các hơi axit (HCl, HF, HNO3, H2SO4 …)

 Dung môi hữu cơ bay hơi (xăng, dầu, toluen, xylen, axeton …)

Nồng độ của chất ô nhiễm không khí được biểu thị bằng một số cách sau:

 Nồng độ khối lượng Cp: là tỷ số giữa khối lượng chất ô nhiễm với khối lượng củakhông khí sạch (ma) và khối lượng chất ô nhiễm (mp)

Ở 25oC và 1 atm (1,0133 bars)

C(mg/m3) = (Mp Cppm)/24,45 (5)

Ở 0oC và 1 atm:

C(mg/m3) = (Mp.Cppm)/22,4 (6)

I.2.PHÂN LOẠI CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Có nhiều cách phân loại khác nhau về các chất ô nhiễm không khí

I.2.1.Theo nguồn gốc phát sinh

Theo nguồn gốc phát sinh các chất gây ô nhiễm khí có thể xếp thành 2 loại sau:

- Các chất gây ô nhiễm sơ cấp: là những chất trực tiếp thoát ra từ các nguồn và tự chúng

đã có đặc tính độc hại Ví dụ: khí SO2, NO, H2S, NH3, CO, HF

- Các chất gây ô nhiễm thứ cấp: Bao gồm các chất được tạo ra trong khí quyển do tươngtác hoá học giữa các chất gây ô nhiễm sơ cấp với các chất vốn là thành phần của khí quyển Vídụ: SO3, H2SO4, MeSO4

Bảng 1.3.Phân loại các chất gây ô nhiễm không khí dạng khíLoại Chất gây ô nhiễm sơ cấp Chất gây ô nhiễm thứ cấpHợp chất chứa lưu huỳnh SO2, H2S SO3, H2SO4,MeSO4

Hợp chất chứa cacbon C1-C5 các andehyde, xeton, axit hữu cơ

-I.2.2.Dựa vào trạng thái vật lý

Dựa vào trạng thái vật lý các chất ô nhiễm được chia thành 3 nhóm:

- Khí như SO2, NO, H2S, NH3, CO, NO2, SO3

- Hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ

- Bụi: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước từ 0,1-100μmm

Dựa vào kích thước hạt chất ô nhiễm được chia thành phân tử (hỗn hợp khí-hơi) và aerosol(gồm các hạt rắn, lỏng) Aerosol được chia thành bụi, khói và sương

Bụi thô (Dust) : có chứa các hạt có kích thước từ 1 đến 200 μmm Chúng có khả năng sa lắngnhanh Các hạt bụi có kích thước nhỏ thường có vai trò như 1 trung tâm súc tác cho các phảnứng hoá học xảy ra trong khí quyển

Khói nhiên liệu (Smoke) : sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu, là các hạt mịn có kích thước từ0,01 đến 1 μmm, thể ở dạng lỏng hay khí hay hỗn hợp, có thể có các màu khác nhau phụ thuộcvào bản chất nhiên liệu đốt

Khói hoá chất (fumes): là khói từ các quá trình bay hơi, ngưng tụ các quá trình sản xuất hoáchất, luyện kim là các hạt mịn có kích thước từ 0,1-1 μmm, thể ở dạng lỏng hay khí hay hỗnhợp

Sương mù (mist): lá các hạt chất lỏng (nhiều loại) có kích thước nhỏ hơn 10 μmm, ngưng tụtrong khí quyển.

Sương mù (fog): là các hạt nước có kích thước nhỏ hơn 10 μmm, ngưng tụ trong khí quyển.Sol khí (Aerosol): là các hạt khí rắn hay lỏng có kích thước nhỏ hơn 1 μmm

Các hạt lơ lửng thường có kích thước từ 1 đến 10 μmm, rất dễ bị sa lắng bởi trọng lực trong khíhạt lơ lửng thường có kích thước từ 0,1 đến 1 μmm khó bị sa lắng hơn

Thành phần hoá học của các chất ô nhiễm dạng hạt (bụi) rất khác nhau và thay đổi phụ thuộcvào các điều kiện phát sinh (nguồn gốc), môi trường tồn tại Bụi từ đất cát, khoáng chấtthường có các thành phần như Ca, Al, Ba, hợp chất Si Trong bụi có chứa các kim loại nặngnhư Cu, Pb, Ca, Ni dù ở lượng rất nhỏ cũng làm tăng tính độc hại đối với sức khoẻ con người.Khói sinh ra do đốt dầu, than củi và khí thải từ các nhà máy thường chứa các hợp chất hữu cơ.Chất độc hại nhất sinh ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn là nhóm các chất hữu cơ đavòng (particulate policyclic organic matter - PPOM) là dẫn xuất của benz-α-pyren, một loạichất gây ung thư

Ô nhiễm vật lý sẽ bao gồm cả các yếu tố vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, độ rung, độ ồn, ánh sáng,tốc độ gió ), ô nhiễm chất phóng xạ

I.3 TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG-KHÔNG KHÍ XUNG QUANH VÀ KHÍ THẢI

Để giữ gìn môi trường trong lành, các tổ chức quốc tế và nhiều quốc gia đã xây dựng các tiêuchuẩn chất lượng môi trường Tiêu chuẩn chất lượng môi trường là nồng độ giới hạn hay tối

đa của các chất ô nhiễm cho phép trong môi trường xung quanh hoặc được phép thải ra môitrường

Nồng độ tối đa cho phép của một chất thải nào đó được xây dựng dựa trên các cuộc thửnghiệm chất đó trên cơ thể của 1 số động vật như chuột, mèo và trên cơ thể của một sốngười tình nguyện Các cuộc thử nghiệm được tiến hành trong một thời gian dài với sự giámsát chặt chẽ của các chuyên gia y học, sinh thái học

Tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam đã được bộ Khoa học Công nghệ và Môi trườngban hành năm 1995 gồm:

1 TCVN 5937-1995 Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn chấtlượng không khí xung quanh

Chất lượng không khí-Nồng độ tối đacho phép của 1 số chất độc hại trongkhông khí xung quanh

3 TCVN 5939-1995 Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn khí

thải công nghiệp đối với bụi và các chất

vô cơ

4 TCVN5940-1995 Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn khí

thải công nghiệp đối với các chất hữu cơTheo qui định mới sẽ thay thế các tiêu chuẩn bằng quy chuẩn tương đương sau:

1 QCVN 05: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí

xung quanh;

2 QCVN 0: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng một số chất

độc hại trong không khí xung quanh;

3 QCVN 19: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp

đối với bụi và các chất vô cơ;

4 QCVN 20: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối

với một số chất hữu cơ;

5 QCVN 21: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sảnxuất phân bón hóa học;

6 QCVN 22: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệpnhiệt điện;

7 QCVN 23: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp sảnxuất xi măng;

Bảng 1.4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh;

Bảng - Nồng độ C của bụi và các chất vô cơ làm cơ sở tính nồng độ tối

đa cho phép trong khí thải công nghiệp QCVN 19: 2009/BTNMT

17 Nitơ oxit, NOx (cơ sở sản xuất hóa chất), tính theo NO2 2000 1000

Để đánh giá chất lượng không khí đối với từng chất ô nhiễm riêng biệt chúng ta có thể dựatheo hệ số k Hệ số k được tính như sau:

ki = Ci/Ctcmt

Ở đây Ci là nồng độ chất ô nhiễm được đo tại vị trí i, Ctcmt là tiêu chuẩn môi trường cho phépcủa chất ô nhiễm ngoài không khí Phụ thuộc vào giá trị ki, chất lượng không khí được chiathành các loại sau:

ki Loại chất lượng không khí

<0.50.5<ki<1.01.0<ki<1.5

Rất sạch-Loại 1Sạch-Loại 2

Ô nhiễm nhẹ-Loại 3

>2.0

Bị ô nhiễm-Loại 4

Bị ô nhiễm nặng-Loại 5

I.4.TÌNH HÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

I.4.1.Một số vụ ô nhiễm không khí trên thế giới

Thung lũng

Meuse(Bỉ), 12-1930

Mùa đông, sương

mù, thung lũng, yên tĩnh

Bụi, SOx, CO, sương axit sunfuric

Nhói ngực, 60 ngườichết

LosAngeles(Mỹ), hè

1951

Mùa hè, yên tĩnh, lòng chảo

NOx, các chất oxi hoá, hydrocacbon

400 người chết, ngứa mắt dữ dộiLuân Đôn (Anh),12-

1962 Mủa đông, sương mù, lòng chảo,

không gió

Bụi, SOx, CO, sương axit sunfuric Nhói ngực, 340 người chết

Yokaichi (Nhật

Bản) 6-1970

Mùa hè, sương mù, không gió

SOx, H2S, sương axit sunfuric

Bệnh nhân bị nhói ngực tăng caoTokyo (Nhật Bản),

7-1970 Mùa hè, yên tĩnh NOhoá, hydrocacbonx, các chất oxi Bệnh nhân bị ngứa mắt dữ dội tăng cao,

11.540 ngườiBhopal (Ấn Độ),

1984

Liên Hiệp Sản Xuất Phân Bón

Khí cyanat

methyliso-Khoảng 2 triệu người bị nhiễm độc,

5000 người chết

I.4.2.Tình hình ô nhiễm môi trường Việt Nam

Ở Việt Nam thảm họa do ô nhiễm không khí rất may là chưa xảy ra, tuy nhiên cũng đã cónhiều vụ ô nhiễm môi trường đã xảy ra chủ yếu là do sản xuất công nghiệp gây ra như: Nhàmáy COGIDO khu công nghiệp Biên Hoà 1 tỉnh Đồng Nai vào những năm 1994-1995 sảnxuất giấy gây mùi hôi; Nhà máy hoá chất Thủ Đức quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh gây ônhiễm môi trường do khí SOx vào các năm 1990-1992 đã bị đóng cửa Nhiều cơ sở sản xuất ởkhu vực Tân Bình TP Hồ Chí Minh, khu Thượng Đình, Văn Điển-Hà Nội, khu hoá chất ViệtTrì, nhà máy nhiệt điện Ninh Bình, toả khói bụi bao trùm thị xã đến nay đã cải thiện; Nhà máyximăng Hải Phòng gây ô nhiễm bụi cho cả khu vực thành phố … hàm lượng các chất ô nhiễm

ở những nơi này cao gấp nhiều lần so với khu vực khác không có công nghiệp

Tình hình ô nhiễm giao thông TP Hồ Chí Minh cũng như các thành phố khác qua các kết quảkiểm tra của nhiều cơ quan cho thấy hầu hết các điểm đo có hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩnmôi trường Việt Nam Những khu đường ở gần khu vực giao thông có mức độ ô nhiễm cao

gấp 10-20 lần tiêu chuẩn cho phép Vào các giờ cao điểm tại các nút giao thông hàm lượng

SO2, NO2, chì đo được cũng vượt tiêu chuẩn nhiều lần Tuy nhiên các điểm xa khu vực giaothông nồng độ các chất ô nhiễm giảm đáng kể

Kết quả quan trắc ô nhiễm không khí một số tỉnh miền Trung và Đông Nam Bộ từ bảng 1.11

1.7-Bảng 1.7 Nồng độ bụi trung bình của các địa phương các năm (mg/m3)

Bảng 1.8 Nồng độ khí SO2 trung bình của các địa phương các năm (mg/m3)

Bảng 1.9 Nồng độ khí NO2 trung bình của các địa phương các năm (mg/m3)

2000 0.075 0.074 0.081 0.066 0.055

Bảng 1.10 Nồng độ khí CO trung bình của các địa phương trong các năm (mg/m3)

Bảng 1.11 Độ ồn trung bình của các địa phương qua các năm (dB)

Nguyên nhân gây ô nhiễm bụi, ồn chính là do phương tiện giao thông, đường sá kém chấtlượng gây ra Hầu hết các điểm giám sát có vị trí gần đường giao thông bị ô nhiễm bụi nặng(tức là nồng độ bụi cao hơn hai lần tiêu chuẩn cho phép) Cũng tại các điểm này tiếng ồn đođược hầu hết đều cao hơn TCCP Nồng độ bụi và tiếng ồn giãm đáng kể ở các điểm quan trắc

xa ảnh hưởng của đường giao thông

Các chỉ tiêu ô nhiễm không khí khác như SO2, NO2, CO, tất cả các đợt đo được đều đạt TCCP.Tuy nhiên trong quá trình giám sát thực tế cho thấy rằng tại một số điểm giám sát gần khucông nghiệp như KCN Biên Hoà I, II (Đồng Nai), KCN Hoà Khánh nồng độ các chất trênnhiều thời điểm vượt TCCP

Chương 2: NGUỒN GỐC VÀ TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM

KHÔNG KHÍ2.1 PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Có nhiều cách phân loại các nguồn gây ô nhiễm không khí Một số cách phân loại thông dụngđược nêu dưới đây

2.1.1 Dựa vào nguồn phát sinh

Dựa vào nguồn phát sinh có thể chia thành hai nhóm chính: tự nhiên và nhân tạo

2.1.1.1 Nguồn tự nhiên

Ô nhiễm do sự phân hủy tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ gâymùi hôi thối bụi phấn hoa Đối với loại này thì hiện nay khả năng chế ngự của con người vẫncòn rất hạn chế

(a).Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

Hoạt động của núi lửa phun ra 1 lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi, khí SOx, NOx cótác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường

(b).Ô nhiễm do cháy rừng

Cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiên cũng như các hoạt động thiếu ý thức của con người,chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx, NOx, CO, THC (chất hữu cơ bay hơi)

(c).Ô nhiễm do bão cát

Hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không có lớp phủ thực vật.Ngoài việc gây ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn

(d).Ô nhiễm do đại dương

Do quá trình bốc hơi nước biển có kéo theo 1 lượng muối (chủ yếu là NaCl) bị gió đưa vào đấtliền Không khí có nồng độ muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại

(e).Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên

Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan,các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ (amoniac), hợp chất lưu huỳnh (hydrosunfua

H2S, mecaptan) và thậm chí có cả vi sinh vật

2.1.1.2.Các nguồn nhân tạo

Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm:

- Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: ví dụ các nhà máy sản xuấthoá chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử dụng các nhiên liệu than,dầu ) Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ, nông nghiệp.Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán các nguồn trên có thể coi là các nguồn cố định.

Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoá động thải vào môi trường các tác nhân

ô nhiễm môi trường không khí khác nhau về thành phần cũng như khối lượng Bảng 2.1 đưa racác ví dụ về nguồn gây ô nhiễm và tải lượng trung bình chất ô nhiễm khí đặc trưng

Bảng 2.1 Các chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng trung bình ô nhiễm không khí

Nguồn ô nhiễm Chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng (kg/tấn sản phẩm)

2.60.7-1.0

3.51.719.5xS

185.01.5-1.8

0.255.50

3.10.19.0

7.0013.00

1.300

0.1000.500

0.02515-18

0.35

15.000.100.15

0.332.5-3

0.056.00

- Ô nhiễm giao thông do khí thải ô tô, xe máy, tàu thủy, xe lửa, máy bay Coi là cácnguồn lưu động

Mức độ ô nhiễm giao thông phụ thuộc nhiều vào chất lượng đường xá, lưu lượng xe đi lại và

số lượng nhiên liệu tiêu thụ

2.1.2 Dựa vào tính chất hoạt động

Dựa vào tính chất hoạt động có thể chia thành 4 nhóm chính

- Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất: công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp

- Ô nhiễm do giao thông: khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay

- Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ vui chơi giải trí

- Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ gâymùi hôi thối bụi phấn hoa

2.1.3.Dựa vào đặc tính hình học

- Điểm ô nhiễm: ống khói nhà máy

- Đường ô nhiễm: đường giao thông

- Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất

2.1.4.Dựa vào tính chất khuyếch tán

- Nguồn thải tháp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm (ống khói nằm dưới vùngbóng dợp khí động)

- Nguồn thải cao: ống khói nằm trên vùng bóng dợp khí động

2.2 NGUỒN Ô NHIỄM VÀ CHẤT Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG

2.2.1 Các nguồn thải từ hoạt động sản xuất và các chất ô nhiễm không khí

Các hoạt động sản xuất của con người tạo ra các loại sản phẩm phục vụ nhu cầu thếit yếu của

họ, nhưng đồng thời là nguồn gốc chính phát sinh các chất độc hại có tác dụng xấu đối với bảnthân con người Ở đây, chúng ta đặc biệt quan tâm đến nguồn ô nhiễm nhân tạo này Các chất

ô nhiễm mang tính chất đặc trưng cho các ngành sản xuất được nêu trong bảng 2.2

Trong nhóm nguồn nhân tạo thì nguồn đốt nóng đóng vai trò quan trọng Quá trình đốt cácloại nhiên liệu tạo ra các chất ô nhiễm chính như SOx, NOx, COx, tro Chẳng hạn nhà máynhiệt điện thải SOx, NOx, COx, tro và các oxit kim loại Trong quá trình đốt chất thải ngoài cácchất trên còn có thể có các oxit kim loại, hơi axit HCl, HF và các hợp chất họ clo hữu cơ nhưPCBs, dioxin Tiếp theo loại nguồn ô nhiễm từ quá trình đốt là ngành công nghiệp hoá chất,luyện kim Ví dụ, các nhà máy luyện kim đen thải khí có chứa bụi, SO2 và oxit kim loại; nhàmáy luyện kim màu thải khí bụi chứa SO2, các khí flo và kim loại; nhà máy hoá chất côngnghiệp thải bụi chứa các chất vô cơ, hữu cơ và các khí: CO2, CO, NH3, SO2, NOx, HF, HCl,

H2S và các khí khác KHí thải của công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí chứa cáchydrocacbon, H2S và các khí có mùi hôi Nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng thải bụi, các hợpchất của flo, SO2; Nói chung mỗi nguồn gốc ô nhiễm phát sinh một lượng lớn các chất độchại

2.2.2.Các nguồn thải có quy mô toàn cầu

Các các ô nhiễm không khí được thải ra trên thế giới hiện nay được đánh giá trong bảng 2.3

Từ bảng này các chuyên gia đã đánh giá là lượng bụi sinh ra trên thế giới là 2365 triệutấn/năm, trong đó lượng bụi do nguồn thải tự nhiên là 2096 triệu tấn còn nguồn thải nhân tạo

là 269 triệu tấn, ít hơn rất nhiều so với nguồn tự nhiên Lượng khí NO2 chủ yếu là nguồn nhântạo trong khi nguồn NO, N2O lại do tự nhiên

Từ bảng 2.3 có thể thấy rằng nguồn thải ô nhiễm không khí tự nhiên đóng vai trò chính thải racác chất ô nhiễm Tuy nhiên điều cần lưu ý là mặc dù các nguồn nhân tạo thãi ra tổng lượngchất thải không lớn như nguồn tự nhiên nhưng chúng lại có tác hại mạnh hơn đối với conngười là vì hầu hết các nguồn này nằm trong khu vực dân cư sinh sống

Bảng 2.2 Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng

1 Nhà máy nhiệt điện, lò nung, nồi hơi

đốt bằng nhiên liệu Bụi, SOaldehyde.x,NOx,COx, hydrocacbon

Các hydrocacbon, bụi, COx, SOx,NOx

7 Sành sứ, thủy tinh, vật liệu xây dựng Bụi, COx , HF

9 Nhựa, cao su, chất dẻo Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, SO2

mecaptan, amoniac)

13 Khí thải giao thông Bụi, chì, NOx, SOx, COx,hợp chất hữu cơ

14 Khí thải do đốt phục vụ sinh hoạt Bụi, mùi hôi, COx

Bảng 2.3 Đánh giá nguồn thải toàn cầu các chất ô nhiễm không khí

Nguồn thải tự nhiên Nguồn thải nhân tạoBụi

-Sơ cấp Muối tử nước biển bay hơi : 908

Bụi đất đá: 182Động đất, núi lửa, cháy rừng: 7

Tổng cộng 1097

Tổng cộng : 84

-Thứ cấp: do các

khí tạo thành

Sunfat từ H2S 182

Nitrat từ NOx 390

Amonium 245

Terpenes 182

Tổng cộng 999

Sunfat từ SO2: 133

Nitrat từ NOx 27

Phản ứng quang hoá từ HC 25

Tổng cộng 185

SO2 Thể hiện qua S Sự phân hủy sinh hoá H2S 90

Phân hủy sunfat từ nước biển 40 Tổng cộng 130

Than 92

Dầu hoả 26

Luyện kim 14

Tổng cộng 132

NOx NO: 455 N2O: 537 Thể hiện qua NO2 Đốt than đá 24.4 Hoá dầu 0.6 Đốt xăng 6.8 Dầu khác 12.8 Khí thiên nhiên 1.9 Tổng cộng 47.9 CO Sự oxy hoá CH4 và formandehyde: 3000

Sự phân giải và tổng hợp chlorophill 90

Phản ứng oxy quang hoá terpen 54

Từ đại dương 220

Tổng cộng 3364

Hydrocacbon CH4 1450

Terpenes 170

Tổng cộng 1620

Tổng cộng 88

(Nguồn : C.S.Rao Environmental Pollution Control Engineering.Second Print 1994)

Ngày nay ở các nước phát triển vấn đề ô nhiễm không khí do giao thông chiếm tỉ trọng lớn so với các ngành khác trong khi đó ở các nước đang phát triển vấn đề ô nhiễm môi trường không khí từ các quá trình sản xuất lại đáng lo ngại Mặc dù công nghiệp chưa phát triển nhưng lại thiếu quy hoạch cùng với công nghệ sản xuất lạc hậu, thường các cơ sở sản xuất nằm xen kẽ trong khu dân cư và không có hệ thống xử lý ô nhiễm

Theo số liệu thống kê của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA 1970) đưa ra kết quả đánh giá lượng chất ô nhiễm do các nguồn sau:

Bảng 2.4 Tải lượng ô nhiễm không khí từ các nguồn tại Mỹ (1970)

Nguồn Triệu tấn / năm

(Nguồn: Henry C.Perkins Air Pollution McGrawHill Kogakusha, LTD 1974)

Trong khi đó, ở Việt Nam ô nhiễm không khí nói chung chủ yếu do sản xuất công nghiệp gây

ra như khu công nghiệp Biên Hoà, khu công nghiệp Thủ Đức, Tân Bình, khu Thượng Đình,Văn Điển (Hà Nội), khu hoá chất Việt Trì , nhiệt điện Ninh Bình trước đây, ximăng HảiPhòng hàm lượng các chất ô nhiễm ở những nơi này cao gấp nhiều lần so với các khu vựckhác không có công nghiệp

Vào những năm 1990 nhà máy hoá chất Thủ Đức sản xuất axit sunfuric đã gây ô nhiễm môitrường do khí SOx Các kết quả kiểm tra môi trường cho thấy nồng độ SO2 và SO3 tại khu vựcxung quanh nhà máy cao gấp hàng chục lần tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh, đãgây thiệt hại cho tài sản của dân cư xung quanh, nhiều cây cối đã bị chết và đã bị nhà nướcđóng cửa sau đó

Vào những năm 1988-1991, nhà máy phân bón Bình Điền II cũng gây thiệt hại hoa màu dokhí thải HF và cũng đã ngừng sản xuất khâu này

Tại khu công nghiệp Biên Hoà I nhà máy giấy COGIDO vào những năm 1994-1995 cũng sảnxuất giấy tại khâu nấu bột giấy đã thải ra mùi hôi khó chịu gây ảnh hưởng tới chất lượngkhông khí khu vực Biên Hoà và cũng đã phải đổi mới công nghệ nấu bột giấy đễ ngăn ngừa ônhiễm

Tại TP Hồ Chí Minh qua các kết qủa kiểm tra của nhiều cơ quan chức năng cho thấy hầu hếtcác điểm đo có hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam Những khu vực gầnđường giao thông mức độ ô nhiễm cao gấp 10-20 lần tiêu chuẩn cho phép Vào các giờ caođiểm tại các nút giao thông hàm lượng SO2, NO2, chì đo được cũng vượt tiêu chuẩn nhiều lần

2.3.TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

2.3.1.Nguồn gốc, tác hại chung

Các chất ô nhiễm không khí chủ yếu là oxit cacbon, oxit lưu huỳnh, oxit nitơ, cáchydrocacbon và bụi công nghiệp Các nguồn ô nhiễm chính là vận tải, các ngành công nghiệp

và các nhà máy nhiệt điện Theo thống kê của tổ chức bảo vệ sức khoẻ thế giới, mỗi năm thải

vào khí quyển 250 triệu tấn bụi, 200 triệu tấn oxit cacbon, 150 triệu tấn dioxit lưu huỳnh, 50triệu tấn các oxit nitơ, hơn 50 triệu tấn hydrocacbon các loại và 20 tỉ tấn dioxit cacbon.

Hiện nay, trên thế giới hơn 400 triệu xe hoạt động (đến năm 2000 có khoảng 500 triệu xe cácloại) trong đó kí thải của chúng chứa khoảng 150-200 loại hợp chất có chứa lưu huỳnh và nitơ,trong đó có oxit cacbon, cac hydrocacbon tetraetyl chì và các chất độc hại Trong không khí

CO do xe cộ chiếm 80%

Khi sử dụng tetraetyl chì làm chât phụ gia chống nổ cho xăng thì cùng vói khí xả của xe có cácoxit, clorua, nitrat, sunfât chì Các hạt rắn từ các hợp chất này tạo nên aerosol (sol khí) lắng tụtrực tiếp ngay cạnh đường Thời gian tồn tại của các hạt chì mịn trong khí quyển từ 1 đến 4tuần Do đó, ở đa số các thành phố của các nước có dân số 50 triệu người, nồng độ chât độctrong khí quyển thường lớn hơn giới hạn cho phép 10 lần

Trong sinh quyễn cũng bão hoà các kim loại nặng Chúng được hình thành và phát tán vào khíquyễn khi đốt than và luyện kim Các kim loại được phát tán có khả năng tích tụ trong thựcvật, nước và đất Chúng có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua thực phầm, nước uống vàkhông khí

Chất ô nhiễm môi trường nguy hiểm là chất phóng xạ, được hình thành do các cuộc thửnghiệm hạt nhân, do hoạt động của nhà máy điện nguyên tử và do sự cố cháy nổ của các lòphản ứng hạt nhân

Do tích tụ các chất bẩn trong khí quyển, nhất là freon đã làm phá vỡ tầng ozon (có nhiệm vụbảo vệ mặt đất khỏi các tia phóng xạ của mặt trời)

Chất ô nhiễm khí cùng với mưa quay lại trái đất và rơi vào nguồn nước và đất Nước thải củacác nhà máy công nghiệp và nông nghiệp làm ô nhiễm sông, hồ, biển Các chất ô nhiễm nướcchủ yếu là các muối kim loại, phân bón, thuốc trừ sâu, bột giặt, dầu nhờn và sản phẩm dầu khí,các chất phóng xạ Có khoảng hơn 500.000 chất khác nhau rơi vào các hệ thống nước

Các kim loại nặng: chì, thủy ngân, kẽm (Zn), đồng(Cu), Cadmi (Cd) rơi vào hệ thống nước sẽđược hấp thụ mạnh bởi động vật và nhất là cá, làm chúng chết và làm ngộ độc người ăn phảichúng Đã có trường hợp ngộ độc thủy ngân do ăn phải cá nhiễm thuỷ ngân

Khoảng 1/5 bề mặt biển trên thế giới bị ô nhiễm bởi dầu và các sản phẩm dầu khí Do hỏnghóc tàu, rửa các thùng chứa, rò rỉ dầu khi khai thác, mỗi năm khoảng 12-15 triệu tấn dầu rơivào nước biển Mỗi tấn dầu bao phủ một màng mỏng trên 12 km2 bề mặt nước và khí quyển,thủy quyển Nhu cầu sử dụng nước lớn đã làm cho mực nước biển giảm và độ mặn tăng lên.Một lượng lớn chất thải rơi vào đất, mà quá trình tự hủy thực tế không xảy ra hay diễn ra vớivận tốc nhỏ Các chất độc này tích lũy và dẫn đến việc thay đổi dần dần thành phần hoá họccủa đất, phá hủy sự thống nhất giữa môi trường địa hoá và các cô thể sống Trong đất cũngtích tụ các kim loại khác nhau

Sử dụng bừa bãi phân bón (đặc biệt là phân nitơ) và thuốc trừ sâu đã làm ô nhiễm sinh quyển

Đã có trường hợp thú bị bệnh và chết do sử dụng thức ăn gia súc với hàm lượng nitrat lớn hơn1%

Thuốc trừ sâu là chất rất độc, chỉ khoảng 5% tổng số thuốc được sử dụng có tác dụng diệt sâu

bọ, còn 95% tích lũy trong đất, nước và không khí

Khi đốt nhiên liệu tự nhiên tạo ra một lượng lớn chất thải Mỗi năm trên thế giới đốt khoảng 5

tỉ tấn than, 2,3 tỉ tấn dầu hoả; ngoài ra sinh ra 2x1020 J nhiệt lượng, phát tán vào môi trườnglàm thay đổi chế độ nhiệt Hiện nay, công suất của tất cả các nguồn năng lượng trên trái đất là

1013 W, còn công suất mặt trời xâm nhập mặt đất là 1017 W Theo tính toán nếu công suất cácnguồn năng lượng trên trái đất tăng 10 lần sẽ làm ảnh hưởng trầm trọng đến nhiệt độ của địacầu, của nước, làm các cơ thể sống dưới nước dễ bị nhiễm bệnh, thay đổi độ hoà tan của khí

và làm tăng vận tốc phản ứng của các chất độc hại và các chất khác trong nước

Ngoài các chất thải hoá học ở dạng thải năng lượng còn có tiếng ồn Giới hạn chịu đựng củacon người là 85-90 dB Ở một số nước, bệnh tai là do tiếng ồn, đặc biệt là đối với dân thànhthị

Tóm lại, việc thải các chất bẩn công nghiệp vào sinh quyển làm giảm chất lượng môi trườngnhư: đất bị oxy hoá, rừng bị hủy diệt, khí quyển của nhiều thành phố có nồng độ các chất vô

cơ và hữu cơ lớn hơn nồng độ giới hạn cho phép, nhiều loài động vật và thực vật đã bị huỷdiệt, xã hội xuất hiện nhiều bệnh mới Vì vậy, con người vì sự tồn tại và phát triển của mìnhphải có trách nhiệm góp phần vào việc bảo vệ môi trường trong lành

2.3.2 Tác hại của một số chất ô nhiễm không khí

1 Tác hại của bụi

Ô nhiễm bụi gây tác hại đến sức khoẻ đặc biệt nếu bụi chứa các hoá chất độc hại Thành phầnhoá học, thời gian tiếp xúc là các yếu tố ảnh hưởng đến các cơ quan nội tạng Núc độ bụi trong

bộ máy hô hấp phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, mật độ hạt bụi và cá nhân từng người.Bụi đất đã không gây ra các phản ứng phụ trong cơ thể do có đặc tính trơ và không chứa cáchợp chất có tính độc hại Bụi đất, cát có kích thước lớn (bụi thô), nặng, ít có khả năng đi vàophế nang phổi, ít ảnh hưởng đến sức khoẻ

Bụi than tạo thành trong quá trình đốt nhiên liệu có thành phần chủ yếu là các chấthydrocacbon đa vòng (ví dụ 3,4-benzpyrene) là chất ô nhiễm có độc tính cao vì có khả nănggây ung thư Khi tiếp xúc, phần lớn bụi than có kích thước lớn hơn 5 micromet bị các dịchnhầy ở các tuyến phế quản và các lông giữ lại Chỉ có các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 5μmmvào được phế nang Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hoá phổi dẫn đến các bệnh hô hấpnhư khó thở, ho và khạc đờm, ho ra máu, đau ngực …

Tiêu chuẩn của Bộ Y tế Việt Nam năm 1992 quy định đối với bụi than trong không khí tại khuvực dân cư là 0,15mg/m3, TCVN 1995 quy định bụi tổng cộng trong không khí xung quanh0,5mg/m3

2 Tác hại của SO x và NO x

SOx, NOx là các chất kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt tạo thành axit (HNO3,

H2SO4, H2SO3) Các chất khí trên vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hoà tan cào trong nướcbọt rồi vào đường tiêu hoá, sau đó phân tán vào máu tuần hoàn

Khi các khí này kết hợp bụi tạo thành các hạt bụi lơ lửng có tính axit, nếu kích thước nhỏ hơn2-3 μmm sẽ vào tới phế nang, bị đại thực bào phá hủy hay đưa đến hệ thống bạch huyết SO2 có

thể nhiễm độc qua qua da gây sự chuyển hoá toan tính, làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đàothải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt.

Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hoá protein và đường, thíếu vitamin B và

C, ức chế enzym oxydaza

Giới hạn phát hiện thấy bằng mũi SO2 từ 8-13mg/m3 Giới hạn gây độc tính của SO2 là 30mg/m3, giới hạn gây kích thích hô hấp, ho là 50mg/m3, giới hạn gây nguy hiểm sau khi hítthở 30-60 phút là từ 130 đến 260mg/m3, giới hạn gây tử vong nhanh (30 phút đến 1 giờ) là1000-1300 mg/m3

20-Tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y Tế Việt Nam đối với SO2, SO3, NO2 tương ứng là 0,5; 0,3 ; và0,085mg/m3 (nồng độ tối đa 1 lần)

cà chua, hướng dương, măng tre, lúa

Không khí bị ô nhiễm bởi HF và các hợp chất florua gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sốngsinh vật và sức khoẻ của người Các hợp chất florua gây bệnh fluorsis trên hệ xương và răng

4.Tác hại của CO

Oxit cacbon CO kết hợp với hemoglobin trong máu thành hợp chất bền vững là cacboxyhemoglobin (HbCO) làm cho máu giảm khả năng vận chuyển oxy dẫn đến thiếu oxy trongmáu rồi thiếu oxy ở các tổ chức Mối liên quan giữa nồng độ CO và triệu chứng nhiễm độcđược tóm tắt dưới đây:

50100250500100010.000

Nhiễm độc nhẹNhiễm độ vừa phải, chóng mặtNhiễm độc nặng, chóng mặtBuồn nôn, nôn, trụy

Hôn mêChết

5.Amoniac (NH 3 )

Amoniac là một khí không màu, mùi hôi nên dễ phát hiện rò rỉ NH3 là khí dễ tan trong nước,

ít tan trong dầu Amoniac không ăn mòn thép, nhôm; tan trong nước gây ăn mòn kim loạimàu: kẽm, đồng và các hợp kim của đồng NH3 tạo với không khí một hỗn hợp có nồng độtrong khoảng từ 16 – 25% thể tích sẽ gây nổ

Amoniac là khí độc có khả năng gây kích thích mạnh lên mũi, miệng và hệ thống hô hấp.Ngưỡng chịu đựng đối với amoniac là 20-40mg/m3, Khi tiếp xúc với amoniac với nồng độ cao100mg/m3 trong 1 khoảng thời gian ngắn sẽ không để lại hậu quả lâu dài Tuy nhiên, khi tiếpxúc với amoniac ở nồng độ 1.500-2.000mg/m3 trong thời gian 30 phút sẽ nguy hiểm đối vớitính mạng.

6.Hydro sunfua (H 2 S)

Khi xâm nhập vào cơ thể qua phổi, hydro sunfua nhanh chóng bị oxy hoá tạo thành các sunfat,các hợp chất có độc tính thấp CÁc chất này kông tích lũy trong cơ thể Một phần nhỏ 6%lượng khí hấp thụ sẽ được thải ra ngoài qua khí thở ra, phần còn lại sau khi chuyển hoá đượcbài tiết qua nước tiểu

Ở nồng độ thấp, H2S có kích thích lên mắt và đường hô hấp Ở nồng độ này, ta có thể pháthiện dễ dàng nhờ vào mùi đặc trưng

Chỉ khi hít thở một lượng lớn hỗn hợp khí H2S, mercaptan, amoniac … gây thiếu oxy đột ngột,

có thể dẫn đến tử vong do ngạt Người nhiễm độc có các dấu hiệu thường gặp là buồn nôn, rốiloạn tiêu hoá, tiêu chảy, mũi họng khô và có mùi hôi, mắt có biểu hiện phù mi, viêm kết mạcnhãn cầu, tiết dịch mủ và giảm thị lực Các sunfua được tạo thành có thể xâm nhập hệ tuầnhoàn tác động đến các vùng cảm giác-mạch, vùng sinh phản xạ của các thần kinh động mạchcảnh và thần kinh Hering

Tuy nhiên, nếu thường xuyên tiếp xúc với sunfua ở nồng độ dưới mức gây độc cấp tính có thểgây nhiễm độc mãn tính Các triệu chứng có thể xuất hiện là : suy nhược, rối loạn hệ thầnkinh, hệ tiêu hoá, tính khí thất thường, khó tập trung, mất ngủ, viêm phế quản mãn tính …

7.Tác hại của hydrocacbon

Hơi dầu chứa các chất hydrocacbon nhẹ như metan, propan, butan, sunfua hydro

Giới hạn nhiễm độc của các khí như sau:

Metan: 0-95%

Propan: 10%

Sunfua hydro: 10ppm

Trong môi trường lao động cũng như môi trường khí xung quanh, khi nồng độ hơi xăng, dầu

từ 45% (thể tích) trở lên sẽ gây ngạt thở do thiếu oxy Khi thở hít phải hơi xăng dầu ở nồng độcao, có thể gây các triệu chứng nhiễm độc như say, co giật, ngạt, viêm phổi, áp xe phổi Tiêuchuẩn của bộ Y tế Việt Nam năm 1977 quy định tại nơi lao động : đối với dầu xăng nhiên liệu

là 100mg/m3, đối với dầu hoả là 300mg/m3 TCVN 5938-1995 quy định nồng độ xăng dầutrong không khí xung quanh tối đa trong 1 giờ là 5mg/m3

Khi hít thở xăng dầu ở nồng độ trên 40.000mg/m3 có thể bị tai biến cấp tính với các triệuchứng như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thần, đau nhức đầu, buồn nôn, nôn

Khi hít thở xăng dầu ở nồng độ trên 60.000mg/m3 sẽ xuất hiện các cơn co giật,rối loạn tim và

hô hấp, thậm chí gây tử vong Ngoài ra, một số người nhạy cảm xăng dầu còn gây tác độngtrực tiếp lên da(ghẻ, ban đỏ, eczema, bệnh nốt đầu, ung thư da.)

Các hợp chất hữu cơ bay hơi (THC): sinh ra ở các khâu như chứa nguyên liệu, xăng dầu,phương tiện vận chuyển, khu vực đốt lò, máy phát điện … Khí thải đốt nhiên liệu có chứa cácTHC trong đó chủ yếu là cacbua hydro chưa cháy hết gây hại cho sức khoẻ (nhiễm độc, kíchthích, gây ung thư hay đột biến) và cũng là nguyên nhân gây nên ô nhiễm quang-oxy Dướiánh sáng mặt trời, các THC với NOx tạo thành ozon hoặc những những chất oxy hoá mạnhkhác Các chất này có hại tới sức khoẻ (rối loạn hô hấp, đau đầu, nhức mắt) gây hại cho câycối và vật liệu Đa số các THC có mùi và đây là biểu hiện rõ ràng nhất của sự ô nhiễm

Các hợp chất dùng làm dung môi trong công nghệ sản xuất chất dẻo, sơn thường là hỗn hợpcác chất Phân loại về mặt hoá học chúng bao gồm: các hydrocacbon mạch thẳng như dungmôi naphta; các hydrocacbon mạch vòng như cyclohexan; các hydrocacbon mạch vòng thơmnhư benzen, toluen, xylen; các dẫn xuất của halogen khác

Do độc tính của các dung môi, nên các dây chuyền sản xuất sơn, chất dẻo hiện nay tăng cườngcác công đoạn sản xuất tự động, chu trình kín và thay thế các dung môi độc tính cao bằngdung môi độc tính thấp

8.Formaldehyde

Một polimer thông dụng củaformaldehyde là paraformaldehyd Paraform là một thành phầnnguyên liệu sản xuất nhựa dệt, nó dễ phân giải khi đun nóng hay có axit hay kiềm, giải phóngformaldehyde (HCHO)

Formaldehyde với nồng độ thấp kích thích da, mắt, đường hô hấp, ở liều cao có tác động toànthân, gây ngủ Nhiễm độc formaldehyde do tiếp xúc với liều lượng đạt 2-3ppm sẽ gây cay nhẹ

ở mắt, mũi, họng; ở nồng độ đến 10-20ppm sẽ gây khó thở nghiêm trọng, cay bỏng ở mắt, mũi

và khí quản; ở nồng độ 50-100ppm gây cảm giác tức ngực, nhức đầu và có thể dẫn đến tửvong Nhiễm độc formaldehyde theo đường tiêu hoá với liều lượng cao hơn 200mg/ngày sẽgây nôn, choáng váng Người bị nhiễm độc mãn tính có tổn thương rất đặc trưng ở móng tay:móng tay màu nâu, mềm ra, dễ gãy, viêm nhiễm ở xung quanh móng rồi mưng mủ

Nồng độ tối đa cho phép của hơi formaldedyde trong không khí là 0,012mg/m3 (TCVN 1995), trong khí thản là 6mg/m3 Theo hướng dẫn của WHO nồng độ giới hạn formaldehyde

5938-là 100μmg/m3 trong không khí với thời gian trung bình 30 phút

9.Etanol

Etanol là chất ở dạng lỏng, dễ bay hơi: etanol là chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng, nhiệt

độ bắt cháy là 14 độ C, nhiệt độ sôi là 78,10 độ C, tạo hỗn hợp nổ với không khí: giới hạndưới 3,28%; giới hạn trên 19% Etanol được dùng làm thuốc thử, dung môi

Trong y học dùng làm rượu thuốc, xoa bóp Nếu tiêm vào tĩnh mạch có tác dụng gây mênhưng không dùng vì độc Etanol có hại cho hệ thần kinh, tác hại lâu dài có hại tới tim, mạchmáu, dạ dày và gan.

Theo quy định tạm thời của Bộ KHCN & MT Việt Nam, quy định nồng độ tối đa trong khuvực sản xuất là 1000mg/m3, ngoài khu dân cư là 5mg/m3

10.Xylen

Xylen thường phẩm là hỗn hợp của 3 đồng phân Là chất lỏng trong suốt, có mùi thơm, kémtan trong nước (dưới 0,015%), dung dịch axit và kiềm Trộn được với rượu etylic, cloroform,benzen Nhiệt độ bắt cháy ở 19 độ C Tỉ trọng ở 20 độ C là 0,86-0,88

Xylen là dimetylbenzen (C6H4(CH3)2) Về nhiễm độc cấp tính, xylen độc hơn benzen, thườnggặp triệu chứng thần kinh kèm theo liệt, hạ thân nhiệt, viêm các niêm mạc

Nghiên cứu nhiễm độc mãn tính cho thấy số lượng hồng cầu không ảnh hưởng, một vài trườnghợp bạch cầu hơi giảm Nói chung, xylen ít tác hại đến cơ quan tạo huyết hơn benzen, khôngảnh hưởng đến tủy xương, nhưng có làm tổn thương thận (viêm cầu thận bán cấp) Nồng độgiới hạn của xylen trong không khí thải là 870mg/m3 (TCVN 5940-1995)

do đó tác hại của toluen lại chính là do tác hại của benzen

Metanol ảnh hưởng đến hệ thần kinh và hệ thần kinh thị giác: làm giảm tầm nhìn và dẫn đến

bị mù Triệu chứng bị nhiễm độc cấp tính metanol là người bị nạn thấy lợm giọng, nôn mửa,đau nhừ toàn thân, mắt mờ Metanol vào cơ thể bằng đường tiêu hoá với lượng 10cc sẽ gâyđiếc; nếu đạt đến liều lượng 30mg, nạn nhân sẽ chết ngay

Bảng 2.5 Giới hạn cháy nổ của một chất hữu cơ và vô cơ

Chất khí Công thức LEL 25(vol %)o C UEL 25(vol %)o C F.pt oC AIT oC

LEL: Lower Explosive Level: Giới hạn nổ dưới

UEL: Upper Explosive Level: Giới hạn nổ trên

Tính theo % thể tích của chất khí trong không khí, xác định ở 25 độ C và áp suất tiêu chuẩn.F.Pt (Flash point): điểm bắt đầu cháy

AIT: nhiệt độ tự bốc cháy

2.4.TÁC ĐỘNG CỦA SỰ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Cho đến nay, chúng ta chưa thể kết luận rằng ô nhiễm đã đạt đến quy mô toàn cầu, nhưng tìnhtrạng ô nhiễm và suy thoái về môi trường ở 1 số khu vực trên thế giới đã khá trầm trọng trênphạm vi khu vực trong hầu như mọi lĩnh vực môi trường như: không khí, biển, đất và nướctrên trái đất

2.4.1.Ô nhiễm môi trường không khí

Ô nhiễm môi trường không khí cũng là một mối lo lắng chung của cộng đồng quốc tế vì gâyhại cho sức khoẻ con người, cho rừng, đất, biển và các nguồn nước trên đất liền Trong nhữngthập kỷ qua, các tổ hợp công nghiệp lớn, các nhà máy sản xuất các chất phóng xạ, các hoáchất, vi trùng, việc sử dụng phân bón, hoá chất trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, lâmnghiệp, công nghiệp góp phần làm cho bầu không khí bị đe doạ nghiêm trọng Trong việc đốtnhững loại nhiên liệu hoá thạch như dầu và than-là nguồn năng lượng chủ yếu trên thế giớihiện nay-đã đưa vào khí quyển 1 lượng lớn các chất khí độc hại

Tình trạng ô nhiễm không khí càng trở nên đặc biệt nghiêm trọng ở các đô thị, nơi tập trungngày càng nhiều dân cư khi quá trình đô thị hoá tiến triển với tốc độ ngày càng tăng và do đó

số người chịu tác động của ô nhiễm không khí rất lớn Bắt đầu từ những năm 90, khoảng nửadân số của thế giới sống ở các thành phố (khoảng 900 triệu người) đã phải sống trong tìnhtrạng nguy hiểm do không khí bị ô nhiễm bởi các loại khí độc hại như oxit lưu huỳnh, oxit nitơ

và hơn 26 loại phân tử vàv các chất gây ô nhiễm khác Ví dụ, ngày 5/12/1952 tại Luân Đônxảy ra sự kiện “màn khói giết chết người” gây chấn động thế giới Giám sát môi trường chothấy hàm lượng SO2 trong không khí cao tới 3,8mg/m3, gấp 6 lần so với bình thường, nồng độbụi khói lên tới 4,5mg/m3, chỉ trong vòng 4,5 ngày đã có hơn 4000 người chết và 2 tháng sau

có 8000 người nữa tiếp tục bỏ mạng Theo tài liệu thống kê của Liên Hiệp Quốc, 50% dân sốthành thị trên thế giới đang sống trong môi trườnf không khí có SO2 vượt quá tiêu chuẩn, trên

2 tỉ người sống trong môi trườnh bụi than và bụi phấn vượt tiêu chuẩn

Nhìn chung, sự ô nhiễm của khí quyển đã cho thấy nồng độ của chất ô nhiễm thải vào khíquyển đã vượt quá khả năng tự làm sạch của khí quyển, và đạt đến độ có hại, làm cho chấtlượnh của khí quyển ngày càng xấu đi ảnh hưởng đến cân bằng sinh thái và sức khoẻ conngười

 Một số nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm các môi trường nói trên có thể kể là:

- Bùng nổ dân số dẫn đến đến việc các quốc gia phải phát triển sản xuất với quy mô ngàycàng lớn và khai thác nguồn tài nguyên ngày càng triệt để, nhằm đáp ứng nhu cầu của conngười Tăng dân số đi đôi với nghèo đói và sự xuống cấp về môi trường;

- Việc sản xuất và thải chất độc hại gây tác động xấu cho môi trường thiên nhiên và conngười

- Việc khai thác đến kiệt quệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là rừng, làm chothiên nhiên mất đi khả năng tự cân bằng qúy giá của mình …

 Theo dự đoán của một số nhà khoa học, trong thế kỷ XXI, vấn đề ô nhiễm sẽ tiếp tục

có tính chất khu vực: vấn đề xuống cấp về môi trường sẽ không nghiêm trọng giống nhau trên khắp thế giới Các nước đang phát triển sẽ chịu nhiểu tác động của ô nhiễm hơn các nước phát triển trong tương lai, bì trong khi có những cố gắng để phát triển, một số nước đang phát triển không có nguồn tài chính cần thiết để đảm bảo an toàn môi trường cho quá trình phát triển.

Thực tiễn trong những thập kỷ vừa qua cho thấy nếu các chính phủ và công chúng ở các quốcgia nhận thức nguy cơ của ô nhiễm môi trường, vấn đề ô nhiễm môi trường có thể cải thiệnbằng việc:

- Áp dụng các thành tựu khoa học-kỹ thuật tiên tiến để xử lý vấn đề môi trường như sửdụng những công nghệ và thiết bị ít gây ô nhiễm hơn

- Dành một phần ngày càng lớn trong tổng thu nhập quốc dân cho việc phòng và chống ônhiễm môi trường Như vậy trước mắt thu nhập trên đầu người có thể thấp đi tương đối, nhưng

về lâu dài là khoản đầu tư mang lại lợi ích to lớn do không phải bỏ ra những khoản chi phí cònlớn hơn nhiều để giải quyết hậu qủa do ô nhiễm môi trường mang lại

- Tiến hành các biện pháp cần thiết để giải quyết vần đề ô nhiễm

- Xây dựng hệ thống các quy định pháp lý bảo vệ môi trường

2.4.2.Ảnh hưởng tới thời tiết và khí hậu nói chung

Hiện tượng làm nhiễm bẩn thượng tầng khí quyển và sự thay đổi thời tiết khí hậu do các chất ônhiễm không khí gây nên là hai vấn đề có quy mô thế giới của hiện tượng ô nhiễm không khí

Rõ ràng sự tập trung dân cư và hiện tượng ô nhiễm đã ảnh hưởng đến thời tiết khí hậu địaphương như các hiện tượng “đảo nhiệt” xung quanh các thành phố Do sự phân bố các trungtâm hạt có sẵn trong lớp khí quyển phía dưới gây biến đổi kiểu mưa địa phương

Khi lượng các hạt vật chất như khói bụi tăng lên sẽ làm giảm lượng bức xạ mặt trời đi đến bềmặt trái đất, bì vậy gây nên hiệu ứng làm lạnh khí hậu thế giới, cuối cùng tạo ra một kỷnguyên băng giá Người ta đã thấy được nhiều dấu hiệu khác nhau về sự giảm nhiệt độ trungbình hàng năm ở Bắc bán cầu và sự tăng lên của lớp băng tuyết ở Bắc cực

Mặt khác, người ta cũng thấy rằng nồng độ khí CO2 trong khí quyển đang tăng lên do cácngành sản xuất công nghệip thải ra, do vậy mà bức xạ nhiệt hồng ngoại từ trái đất bị giữ lạinên nhiệt độ trên mặt đất bị tăng lên Hiệu ứng này được gọi là “hiệu ứng nhà kính” Hiện nay,người ta chưa biết hiệu ứng nào sẽ thắng thế, tuy nhiên sự tác động qua lại của chúng sẽ gây ra

sự bất ổn về thời tiết trên quy mô toàn cầu

Một vấn đề đáng lo ngại nữa là do sự tích lũy ngày càng lớn các hợp chất cloroflorometan(Freon) - trong thượng tầng khí quyển(ở tầng bình lưu) Những hợp chất này dưới ảnh hưởngcủa bức xạ tử ngoại mạnh mẽ giải phóng ra các nguyên tử clo Mỗi nguyên tử clo được tạo ralại phản ứng dây truyền với hơn 100 ngàn phân tử ozon chuyển hoá thành oxy Vì vậy, ozontrong tầng bình lưu bị giảm tạo ra các lỗ hổng tầng ozon, tạo điều kiện cho ánh sáng tử ngoạixâm nhập xuống bề mặt trái đất, gây bệnh ung thư da, cuối cùng gây chết nhiễm sinh vật kể cảcon người

1.Vấn đề trái đất nóng lên

Trên cơ sở các số liệu thống kê khoa học, nhiều chuyên gia và tổ chức có uy tín trên thế giới

đã ghi nhận nhiệt độ trái đất đã nóng lên khoảng 0,5oC trong 100 năm qua và họ cho rằngchiều hướng nhiệt độ sẽ tăng tiếp tục trong thế kỷ tới Theo dự đoán của Ủy ban Thế giới vàMôi trường và Phát trểin của Liên Hiệp Quốc, nhiệt độ của Trái Đất trong thế kỷ tới sẽ tăng từ1,5 đến 4,5oC so với nhiệt độ hiện nay

Có nhiều nguyên nhân làm cho trái đất nóng lên, trong đó một phần là do hậu quả của nhữnghoạt động của con người

- Gia tăng số lượng các khí nhà kính như CO2, CFC, ozon (O3), NO2, N2O … Tỷ lệ tácđộng của chúng trong hiệu ứng nhà kính là: CO2: 50%; CFC: 20%; CH4: 16%, O3: 8%; N2O:6% Các khí này không hấp thụ, ngăn không cho năng lượng thoát ra ngoài không gian, khiếncho nhiệt độ khí quyển tăng lên, sinh ra hiệu ứng nhiệt

- Khai thác ngày càng triệt để dẫn đến làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên vàtài nguyên sinh vật sống, đặc biệ là tài nguyên rừng và nước là bộ máy khổng lồ giúp điều hoàkhí hậu trái đất

- Ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng trong mọi lĩnh vực môi trường như không khí, biển,nước trên đất liền.

- Nhiều hệ sinh thái bị mất cân bằng nghiêm trọng ở nhiều khu vực trên thế giới …Tất cả các yếu tố trên cùng góp phần làm cho thiên nhiên mất đi khả năng tự điều chỉnh vốn cócủa mình Trái đất nóng lên có thể mang lại những tác động bất lợi sau đây:

- Mực nước biển dâng cao: do băng tan và thể tích nước tăng lên do nhiệt độ tăng làmmực nước biển sẽ dâng cao thêm từ 25 đến 140 cm tương ứng với nhiệt độ tăng lên từ 1,5 đến4,5oC và sẽ nhấn chìm một vùng ven biển rộng lớn của các quốc gia có biển làm mất đi nhiềuvùng sản xuất nông nghiệp dẫn đến tình trạng đói nghèo trên thế giới, đặc biệt là các nướcđang phát triển, làm trở ngại nhiều đến hoạt động kinh tế của nhiều nước

- Thời tiết trên trái đất sẽ bị đảo lộn Ở bắc bán cầu, mùa đông trở nên ngắn và ẩm ướt,mùa hè kéo dài và khô Khu vực cận nhiệt đới sẽ khô hơn và khu vực nhiệt độ sẽ ẩm ướt hơn

so với hiện nay Thiên tai diễn ra với quy mô lớn và nghiêm trọng hơn Hạn hán, lũ lụt, bão sẽxảy ra thường xuyên hơn và mạnh hơn …

2.Mưa axit

Mưa axit là sự kết hợp của mưa, sương mù, tuyết, mưa đá với oxit lưu huỳnh, oxit nitơ sinh ra

do quá trình đốt cháy các nhiên liệu khoáng tạo thành axit sunfuric, axit nitric có nồng độloãng (pH <5,6), rồi theo mưa tuyết rơi xuống mặt đất Từ những năm 1950, nước Mỹ đã xuấthiện các trận mưa axit Năm 1979, ỡ Trung Quốc, mưa axit lần đầu tiên xuất hiện, chủ yếu ởkhu vục sống Trường Giang, phía Đông cao nguyên Thanh Hải và bồn địa Tứ Xuyên Theo dựbáo, đến giữa thế lỷ XXI, hàm lượng SO2 trong khí quyển sẽ tăng gấp đôi so với hiện nay

Các nguy hại của mưa axit chủ yếu là làm cho sông hồ bị axit hoá, cây cối bị khô héo, các loại

cá bị chết, đe dọa sức khoẻ con người Dựa vào di chuyển của gió, mây mưa axit có thể đi từvùng này đến vùng khác nên phạm vi nguy hại ngày càng rộng lớn

- Rừng bị hủy diệt Mưa axit làm tổn thương lá cây, trở ngại quá trình quang hợp, làmcho lá cây bị vàng úa và rơi rụng Mưa axit làm cho chất dinh dưỡng trong đất bị tan mất, cótác dụng phá hoại sự cố định đạm của vi sinh vật và sự phân giải các chất hữu cơ, làm giảm độmàu mỡ của đất Mưa axit còn cản trở sự sinh trưởng của bộ rễ làm suy giảm khả năng chốngbệnh và s6u hại Toàn châu Âu đã có khoảng 14% rừng bị những cơn mưa axit tàn phá, riêngnước Đức bị tàn phá tới 50% Rừng trên thế giới bị mưa axit tàn phá, tổn thương về gỗ hằngnăm đã vượt quá 10 tỉ đôla

- Nước hồ bị axit hoá: Mưa axit làm ô nhiễm nguồn nước trong hồ và phá hỏng các loạithức ăn, uy hiếp sự sinh tồn của các loại cá và các sinh vật khác trong nước Ở Thụy Điểncóhơn 9 vạn hồ thì 22% hồ bị axit hoá với mức độ khác nhau; 80% nước hồ của miền Nam Na

Uy bị axit hoá