Bài giảng Ô nhiễm không khí: Phần 2

Bài giảng Ô nhiễm không khí: Phần 2

Phần 2 Các hiện tượng ONKK cơ bản

 Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính là trao đổi nhiệt không cân bằng giữa Trái Đất với không gian xung quanh, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên

Các khí nhà kính chính: CO2, CH4,

N2O, CFC, O3,…

CH4 17%

N2O 6%

Các CFC khác 8%

CFC 11 và 12 8%

CO2 61%

Hình 3.2 Tỷ lệ phần trăm các chất khí nhà kính phát thải vào khí

quyển giai đoạn 1980-1990

Quá trình công nhiệp

Chế biến SP Nông nghiệp

Tìm kiếm, chế biến và phân phối nhiên liệu hóa thạch

Nhà máy điện

Phân hủy rác thải

Sử dụng đất và đốt khí sinh học

Các nguồn khác

1 CO 2 : Là chất khí đóng vai trò chính trong nguyên nhân gây nên hiệu ứng nhà

kính

 Các nguồn phát thải chính:

1 CFCs: Là chất chính dùng trong các hệ thống làm lạnh trong một khoảng 60 năm nay Trong quá trình vận hành các hệ thống lạnh, một lượng không nhỏ CFCs rò rỉ,

là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính

1 Metan- CH 4 : Là một chất có khả năng hấp thụ bức xạ lớn gấp 20 lần CO2. Sinh

ra từ nhiều quá trình, có vai trò thứ 2 trong việc gây nên hiệu ứng nhà kính

1 Metan- CH 4 : Nồng độ metan đã tăng hơn 700 ppb trong vòng 150 năm qua

1 Metan- CH 4 :

Nồng độ khí metan ở sát bề mặt Trái

Đất và trên tầng bình lưu

1 Khí N 2 O:

Tốc độ tăng nồng độ N2O và phân bố N2O trên toàn bộ không gian Trái Đất

Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:

 Làm nhiệt độ toàn cầu tăng, dẫn đến các hệ quả sau như băng tan, hạn hán, cháy rừng, mực nước biển tăng,… ảnh hưởng đến hệ sinh thái toàn cầu

Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:

 Ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống con người, sản xuất nông nghiệp, biến đổi hệ sinh thái

Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:

 Ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống con người, sản xuất nông nghiệp, biến đổi hệ sinh thái

 Mưa axit là hiện tượng mà nước mưa có độ pH thấp hơn 5,6

 Cơ chế hình thành mưa axit:

 Cơ chế hình thành mưa axit:

Axít nitric HNO 3 chính là thành phần của mưa axít

 Ảnh hưởng của mưa axit

 Ảnh hưởng đến ao hồ và hệ thủy sinh: Làm rửa trôi chất dinh dưỡng, thay đổi độ pH trong ao hồ gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thủy sinh vật

du, stonefly), đây là nguồn thức ăn quan trọng của cá

pH < 5,5 Cá không thể sinh sản được Cá con rất khó sống sót Cá

lớn bị dị dạng do thiếu dinh dưỡng Cá bị chết do ngạt

pH < 4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu

 Ảnh hưởng của mưa axit

 Ảnh hưởng lên thực vật và đất: Các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi Các hợp chất

chứa nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ cây và gây độc cho cây Khí SO2 tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây gây cản trở quá trình quang hợp

 Ảnh hưởng đến khí quyển: Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn chế tầm nhìn Các sương mù acid làm ảnh hưởng đến khả năng lan truyền ánh sáng Mặt trời

 Ảnh hưởng đến các công trình kiến trúc: Các hạt acid khi rơi xuống nhà cửa và các bức tượng điêu khắc sẽ ăn mòn chúng

 Ảnh hưởng đến vật liệu: Mưa acid cũng làm hư vải sợi, sách và các đồ cổ quý giá Hệ thống thông khí của các thư viện, viện bảo tàng đã đưa các hạt acid vào trong nhà và

chúng tiếp xúc và phá hủy các vật liệu nói trên

 Ảnh hưởng đến con người: Các tác hại trực tiếp của việc ô nhiễm do các chất khí acid lên người bao gồm các bệnh về đường hô hấp như: suyển, ho gà và các triệu chứng khác như nhức đầu, đau mắt, đau họng Các tác hại gián tiếp sinh ra do hiện tượng tích tụ sinh học các kim loại trong cơ thể con người từ các nguồn thực phẩm bị

nhiễm các kim loại này do mưa acid

 Ảnh hưởng của mưa axit

 Sương mù quang hóa:

 Sương mù thông thường: Sương mù là hiện tượng hơi nước ngưng tụ thành các hạt nhỏ li ti trong lớp không khí sát mặt đất, làm giảm tầm nhìn ngang xuống dưới 1km

Nó giống nhưng khác mây thấp ở chỗ sương mù tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đất, còn mây cách mặt đất một khoảng bằng độ cao chân mây

 Sương mù quang hóa là một dạng ô nhiễm không khí sinh ra khi ảnh sáng Mặt Trời tác dụng lên khí thải động cơ xe máy, khí thải công nghiệp… để hình thành nên

những vật chất giống như ozone, aldehit và peroxyacetylnitrate (PAN)

 Sương mù quang hóa: Nguyên nhân hình thành: Ánh sáng

Mặt Trời tác dụng lên khí thải động

cơ xe máy, khí thải công nghiệp… để hình thành nên những vật chất giống

peroxyacetylnitrate (PAN) Điều kiện hình thành

-Các chất gây nên sương mù quang hóa: NOx, PANs, Ozone, VOC

-Nồng độ các chất đủ cao

 Sương mù quang hóa:

 Sương mù quang hóa:

NO phản ứng với O3hoặc RO2 tạo thành

NO 2

Năng lượng Mặt Trời

NO 2 + Ánh sáng → NO +

O

Oxi nguyên tử, HO và O3 phản ứng với hydrocacbon sinh ra hydrocacbon tự do hoạt động

Oxi nguyên tử tác dụng với Oxi tạo ra Ozone

 Các yếu tố ảnh hưởng đến sương mù quang hóa:

- Thời gian trong ngày

- Các yếu tố khí tượng: mưa, gió

- Hiện tượng “đảo nhiệt”

- Địa hình

 Tác động của sương mù quang hóa;

 Tác động lên sức khỏe con người: Gây kích thích mắt, mũi, cổ họng; gây khó thở, mắt mũi sưng tấy, giảm khả năng làm việc của phổi; có thể gây ra các vấn đềnghiêm trọng hơn đến sức khỏe như: hen suyễn, viêm phế quản, các bệnh về đường hô

hấp,

 Tác động đến thực vật: Lá cây trong khu vực có sương mù quang hóa xuất hiện

những đốm màu nâu trên bề mặt lá, sau đó chuyển sang màu vàng Lớp ozone ở tầng mặt đất có thể hủy hoại là cây, làm giảm sự phát triển, khả năng sinh sản và quá trình sinh sản Nó có thể gây ra sự mất khả năng tự vệ trước các loại con trùng cũng như bệnh tật và thậm chí còn gây chết

 Tác động đến vật chất:ozone dễ dàng phản ứng với những loại vật liệu hữu cơ, làm tăng hủy hoại ở cao su, sợi tơ, nilong, sơn và thuốc nhuộm

 Sự suy giảm tầng ozone:

 Tầng ozone:

 Mật độ tập trung cao nhất của ozone trong khí quyển nằm ở tầng bình lưu –

Stratophere (Khoảng 20-50 km tính từ mặt đất) trong khu vực được biết đến như là tầng ozone

 Bề dày của tầng ozone được đo bằng đơn vị DU, 1DU=0,01 mm và có giá trị từ 290-310 DU trên toàn cầu

 Khi bề dày của lớp ozone giảm xuống thấp hơn 2/3 bề dày bình thường, đó là sự suy giảm tầng ozone

 Vai trò của tầng ozone: Tầng ozone ngăn 97-99% tia cực tím của bức xạ Mặt Trời không cho đến Trái Đất, có tác dụng lọc tia UV nguy hại gây nguy hiểm cho thảm thực vật và có thể gây ung thư và bệnh đục thủy tinh thể ở người

 Hiện trạng: Qua tiến hành đo đạc liên tục từ năm 1979 đến nay, cho thấy trên bình diện toàn cầu, tầng ozone đã bị suy giảm 2,5% trong khoảng thời gian từ 1969-1986,

và thêm 3% nữa từ năm 1986-1993 98% tia cực tìm của bức xạ mặt trời – UV được hấp thụ ở tầng bình lưu để tạo thành và phá hủy ozone theo các quá trình tự nhiên

Năm 1998: Diện tích khoảng 10,5 triệu

Năm 2008: Lỗ thủng ở Nam cực có diện tích

lên đến 27 triệu km vuông

Độ dày tầng ozone thay đổi trong tương lai, nếu không có các biện pháp giảm phát thải

methyl bromide (làm thuốc trừ sâu), halons (trong các bình chữa cháy), methyl

chloroform (Dùng làm dung môi trong nhiều ngành công nghệ

 Việc xả khói bụi và các chất hóa học vào bầu không khí gây ảnh hưởng xấu đến tầng ozone Ví dụ: Cacbon monoxide, sulfur dioxide…

 Quá trình phân giải ozone của các chất ô nhiễm:

Các nguyên tử clo, flo, hay brome trong bầu khí quyển Các nguyên tố này có trong một số hợp chất bền nhất định, đặc biệt là CFC, đi vào tầng bình lưu và được giải phóng bởi các tia cực tím Các chất như thế sẽ trở thành chất xúc tác phá hủy các phân tử ozone trong một chu kỳ khép kín Trong chu

kỳ này, một nguyên tử clo tác dụng với phân tử ozone, lấy đi một nguyên tử oxy (tạo thành ClO) và để lại một phân tử oxy bình thường Tiếp theo, một oxy nguyên tử tự do sẽ lấy đi oxy

tư Clo và kết quả cuối cùng là một phân tử oxy và một nguyên tử Clo, bắt đầu lại chu kì Một nguyên tử clo đơn độc sẽ phân hủy hoảng 100 000 phân

tử ozone