Môi trường & Con người - P6

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG  Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi thành phần và tính chất của môi trường, có hại cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật..  Các chất mà sự có

CHƯƠNG 6

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

 Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi thành phần và

tính chất của môi trường, có hại cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật

 Sự an toàn của môi trường được qui định bởi các

ngưỡng hay các giá trị giới hạn trong tiêu chuẩn

môi trường, nên có thể nói “ô nhiễm môi trường là

sự làm giảm tính chất môi trường, vi phạm tiêu

chuẩn môi trường” (Theo Luật bảo vệ môi trường Việt Nam)

 Các chất mà sự có mặt của chúng gây ra ô nhiễm

môi trường gọi là các tác nhân hay chất ô nhiễm

6.1 Ô nhiễm môi trường nước

1 Khái niệm, nguồn gốc, tác nhân và nguyên nhân sâu

xa của ô nhiễm nước

Khái niệm: Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần

và tính chất của nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật, do sự có

mặt của các tác nhân quá ngưỡng cho phép.

Nguồn gốc: ô nhiễm nước có thể có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo.

Theo nguồn gây ô nhiễm người ta phân biệt:

 Nguồn xác định.

 Nguồn không xác định.

Tác nhân gây ô nhiễm nước

Có thể chia tác nhân gây ô nhiễm nước thành:

 Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học.

1) Phân bón vô cơ sử

dụng trong nông nghiệp

trôi chảy vào ao, hồ

3) Sự phát triển quá mức của thực vật thuỷ sinh làm cho một số thực vật chết vì thiếu ánh sáng, thức ăn

2) Phân v ô cơ gây ra sự phát triển của thực vật thuỷ sinh

S phú d ng ự ưỡ

S phú d ng ự ưỡ

4) Vi khuẩn và vi sinh vật gia

tăng số lượng do xác chết của

thực vật

5) Các vi sinh vật này sử dụng hết oxy trong thuỷ vực

6) Việc thiếu hụt oxy làm cho cá và các sinh vật khác bị chết

Không thở được!!!

Nguyên nhân sâu xa của ô nhiễm nước

Nguyên nhân sâu xa của vấn đề ô nhiễm nước là:

 Ưu tiên phát triển kinh tế bất chấp các hậu quả MT.

 Cho rằng việc thải các chất thải vào nước là không có

vấn đề, không gây ra những ảnh hưởng xấu

 Thiếu hiểu biết về các chất gây ô nhiễm di chuyển

trong lưu vực như thế nào.

 Thiếu hiểu biết về mối liên hệ giữa các hoạt động

trong đất liền với ô nhiễm vùng ven biển

 Thiếu luật pháp về việc loại thải các chất thải.

 Thiếu tiền để xây dựng các nhà máy xử lý nước thải.

 Sự gia tăng dân số, nhu cầu nước ngày càng tăng.

 Sự phân tán quyền lực

2 Quản lý và chống ô nhiễm các vực nước

Cấp nước tập trung cùng hệ thống thoát nước đô thị, khu công nghiệp là một trong những điều kiện cơ bản đảm bảo vệ sinh môi trường

Các loại tiêu chuẩn liên quan đến môi trường nước:

 Tiêu chuẩn chất lượng nước nguồn dùng cho các mục

đích như: cấp nước sinh hoạt cho dân cư đô thị, nông thôn, cho từng lĩnh vực hoạt động sản xuất nông

nghiệp hay công nghiệp riêng biệt, nguồn nước dùng

để vui chơi giải trí, nuôi trồng thuỷ sản,

 Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp trực tiếp (sau khi xử lý

nước nguồn) cho từng đối tượng trên.

 Tiêu chuẩn chất lượng nước thải cho phép xả vào các

vực nước tự nhiên như sông, hồ, biển,

3 Các tiêu chuẩn và chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước hay mức độ ô nhiễm nước

Để xác định chất lượng nước hay mức độ ô nhiễm nước, người ta dùng các thông số:

 Nhu cầu oxy sinh hoá BOD

 Nhu cầu ôxy hoá học COD

Có nhiều kỹ thuật đánh giá mức độ ô nhiễm

nguồn nước dựa vào giá trị của các thông số chọn lọc Các kỹ thuật này sử dụng các chỉ số

để thực hiện mức độ ô nhiễm Có thể nêu một

số chỉ số đang được công nhận như sau:

 Chỉ số ô nhiễm dinh dưỡng (NPI)

 Chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI)

 Chỉ số ô nhiễm công nghiệp (IPI)

 Chỉ số động vật đáy (BSI)

 Chỉ số đa dạng sinh học (BDI)

4 Khả năng tự lọc sạch của nước

 Các vực nước tự nhiên có khả năng tự lọc sạch

tức là khả năng phục hồi được như trạng thái ban đầu khi bị ô nhiễm trong một giới hạn nhất định

 Hiện tượng tự lọc sạch của nước thông qua các

quá trình lý hóa sinh học như các quá trình hấp thụ các kim loại nặng, loại trừ, phân hủy và tích

tụ các chất hữu cơ và các chất khác; lắng đọng các chất vô cơ và hữu cơ xuống đáy; vô cơ hóa

các chất hữu cơ không bền vững; tăng O2 hòa tan

do quang hợp, hủy diệt các vi khuẩn hoại sinh và gây bệnh

5 Ô nhiễm nước và quản lý chất lượng nước ở

nước ta

Theo Báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam 2005:

Môi trường nước lục địa: hiện nay, vấn đề ô nhiễm

nước mặt, nước dưới đất đang ngày càng trở nên

nghiêm trọng, đặc biệt tại các lưu vực sông và các sông nhỏ, kênh rạch trong các đô thị Nước dưới đất cũng có hiện tượng bị ô nhiễm và nhiễm mặn cục bộ.

- Các nguồn gây ô nhiễm nước lục địa bao gồm:

nước ngầm

nguồn khác tại nông thôn

Môi trường biển: chất lượng nước vẫn còn nằm

trong tiêu chuẩn cho phép, trừ một số vùng cửa

sông và vùng ven biển Các dạng ô nhiễm biển:

 Gia tăng nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước

biển.

 Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm tích tụ trong

trầm tích.

 Suy thoái hệ sinh thái biển, làm suy giảm trữ lượng

các loài sinh vật biển và giảm đa dạng sinh học.

 Xuất hiện các hiện tượng như thủy triều đỏ, tích tụ

các chất ô nhiễm trong các sinh vật biển và các

sản vật lấy từ biển

Các nguồn ô nhiễm biển là:

 Hoạt động trong các khu dân cư đô thị ven biển

 Hoạt động công nghiệp tập trung tại khu vực

ven biển

 Hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản

 Hoạt động giao thông vận tải và sự cố tràn dầu

 Khai thác khoáng sản

 Hoạt động du lịch và dịch vụ tại các khu du lịch

và các khu nghỉ dưỡng ven biển

Về các biện pháp kiểm soát ô nhiễm nước

Các Tiêu chuẩn chất lượng nước:

 TCVN 5942 - 1995: Chất lượng nước - Tiêu chuẩn chất

lượng nước mặt.

 TCVN 5943 - 1995: Chất lượng nước - Tiêu chuẩn chất

lượng nước ven bờ.

 TCVN 5944 - 1995: Chất lượng nước - Tiêu chuẩn chất

6.2 Ô nhiễm không khí

1 Định nghĩa và các nguồn gây ô nhiễm không khí

 Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một

sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa

mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi).

 Các "vật gây ô nhiễm không khí" có thể ở thể rắn

(bụi, mồ hóng, muội than), ở hình thức giọt (sương

mù quang hoá) hay thể khí (SOx, NOx, CO, )

 Có hai nguồn gây ra ô nhiễm cơ bản đối với môi

trường không khí đó là nguồn do thiên nhiên và

nguồn do các hoạt động của con người

Nguồn gây ô nhiễm do thiên nhiên

 Phun núi lửa

 Cháy rừng

 Bão bụi gây ra do gió mạnh và bão

 Các quá trình thối rữa xác chết động, thực vật

 Các phản ứng hóa học giữa các khí tự nhiên

Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người

Người ta phân ra:

Đặc điểm của chất thải công nghiệp là có nồng độ

chất độc hại cao và tập trung ở nguồn thải

Đặc điểm nổi bật của các nguồn này là tuy nguồn

gây ô nhiễm tính theo đơn vị phương tiện vận tải có quy mô nhỏ nhưng lại tập trung suốt dọc tuyến giao thông nên tác hại lớn.

Nhìn chung nguồn ô nhiễm này nhỏ nhưng có đặc điểm là tác động cục bộ trực tiếp trong mỗi gia đình nên có thể để lại hậu quả lớn về lâu dài

Nguồn ô nhiễm do con người gây ra có thể là

cố định hay lưu động

• Nguồn cố định: là lượng thải từ các nhà máy tinh chế, các lò nấu kim loại, các nhà máy điện và các công nghiệp chế tạo khác

• Nguồn lưu động: bao gồm các phương tiện giao

thông như xe cộ, máy bay, tàu thuyền,…

NO,

NO2 và CO

le 20- 1

Pag

e 436

Hazardous air pollutants (HAPs), which

cause health effects such as cancer, birth

defects, and nervous system problems

Ozone (O3), peroxyacyl nitrates (PANs), hydrogen peroxide

Các chất ô nhiễm chính

• Các chất hạt (PM – Particulates)

• Sulfur Dioxide (SO2)

• Nitrogen Oxides (NOX)

• Carbon Monoxide (CO)

• Ozone (O3) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs)

• Chì (Pb)

Particulate Matter (PM)

• Particulate matter includes any solid or liquid particles, such

as soot, fly ash, dust, pollen, various chemicals, and metals.

• They cause many health problems such as respiratory distress

and asthma, lung cancer etc.

• More important, suspended particulates scatter and absorb

sunlight, thus reducing visibility They also increase cloud

formation.

• Particulates are produced primarily by stationary sources,

especially in those industries that use coal as a fuel source Also construction activities.

• Natural sources are volcanic eruptions, forest fires, and wind erosion.

Sulfur Dioxide (SO2)

• Sulfur dioxide is a colorless gas with a strong odor It is highly

reactive in the presence of oxygen and moisture and forms sulfuric acid, a corrosive chemical

• SO2 stings eyes and burns the throat Contributes to respiratory

diseases Also corrodes metals, discolors textiles, and speeds the deterioration of building materials

• The most significant effect is its role in the formation of acid rain

• Its emissions are a direct result of burning sulfur-bearing fossil

fuels and smelting sulfur-bearing metal ores Certain industrial

processes also contribute

• Natural source is volcanic eruptions

Nitrogen Oxides (NOx)

• Nitrogen oxide emissions include nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2).

• Nitrogen dioxide is a reddish-brown gas.

• Aggravates respiratory diseases, pneumonia, and lung cancer Causes

paints and dyes to fade.

• Its crucial role to the formation of photochemical smog, or ground-level

ozone.

• It is a factor in formation of acid rain.

• The primary sources of NOx are power plants and motor vehicle exhaust.

Carbon Monoxide (CO)

• CO is a tasteless, odorless, colorless gas.

• It reduce oxygen-carrying capacity and damage some of the

functions of the central nervous system

• In small doses, it impairs some mental functions In large doses,

causes death

• Most CO results from incomplete combustion of carbon materials,

including fossil fuels

• Natural sources, such as forest fires and decomposition of organic

matter

• Anthropogenic CO come from transportation sources, industrial and

power plants

Ozone (O3) and Volatile Organic Compounds

(VOCs)

• Ozone is a photochemical oxidant that is the most important component of photochemical smog.

• Harm to eye and respiratory systems Can

deteriorate rubber, textiles, and paints and reduce visibility and vegetation growth.

• Most of the anthropogenic VOC emissions are

from stationary industrial and fuel-combustion

sources, with the remainder emitted by

transportation.

• The primary sources of lead in the atmosphere are vehicle

exhaust, lead mining and smelting, and manufacturing of lead products, such as batteries.

• Volcanic dust and cigarette smoke are major natural source.

2 Sự phát tán của chất ô nhiễm trong

môi trường không khí

 Cần phải xác định nồng độ mỗi chất ô nhiễm trong

môi trường không khí

 Các điều kiện khí hậu, địa hình khu vực và thành

phần khí và bụi thải, đã ảnh hưởng đến sự phân

bố của chất ô nhiễm trong không gian và thời gian

 Nhiệt độ của không khí ảnh hưởng đến sự phân bố

nồng độ chất ô nhiễm trong không khí ở tầng gần mặt đất

 Độ ẩm và mưa cũng có ảnh hưởng tới sự lan truyền

chất ô nhiễm Một số chất ô nhiễm khí và bụi khi gặp mưa sẽ theo nước mưa rơi xuống bề mặt đất

Temperature Due to greenhouse effect

Nghịch đảo

nhiệt

Nghịch đảo nhiệt Thuận nhiệt

Luân Đôn 1952

Những ngày trong tháng 12/1952

Sương mù ở Luân Đôn

3 Các tác động của ô nhiễm không khí

- Tác động của ô nhiễm không khí tới thời tiết,

khí hậu và các quá trình xảy ra trong khí quyển

 Cùng với việc môi trường không khí ngày càng bị ô

nhiễm đã dẫn đến khả năng hấp thụ bức xạ Mặt Trời của khí quyển tăng lên thì "hiệu ứng nhà kính" do khí thải CO 2 càng trở nên rõ rệt mà hậu quả chung là

khiến nhiệt độ trung bình của trái đất tăng lên Đó là vấn đề "ấm lên toàn cầu" được các nhà môi trường học đề cập nhiều trong thời gian gần đây

Hiệu ứng nhà kính

Nhiệt từ mặt

trời chiếu xuống

trái đất Phần lớn lượng nhiệt

này phản xạ vào vũ trụ

Tuy nhiên, một lượng nhiệt được hấp thụ trên bề mặt trái đất do lớp không khí bao quanh

Đây là hiện tượng phổ biến, nhưng ngày nay trầm

Các khí nhà kính tự nhiên

~65%

~25% ~10%

Hơi nước 65%

Các khí khác 10%

CO 2 25%

Nếu không có các khí gây ra hiệu ứng nhà kính:

• Nhiệt độ trung bình của Trái đất là -18°C (0°F)

• Các đại dương sẽ đóng băng đến hàng km

• Không mưa, không có sông suối

Trái đất có được +33°C (60°F) nhờ có các khí CO 2 , CH 4 , H 2 O

Sao hoả Khí quyển: khối lượng <1% so với trái đất

Khí nhà kính: >80% CO 2 Nhiệt độ bề mặt: - 47°C H.U.N.Kính: 10°C Quá lạnh!

Một số hành tinh khác cũng có hiệu ứng nhà kính,

nhưng ở đó không thích hợp cho sự sống

Trái đất Khí nhà kính: ~0.04% CO ~ 1% H 2

2 O Nhiệt độ bề mặt: 15°C H.U.N.Kính: 33°C Thích hợp!

Sao Kim Khí quyển: lớn hơn trái đất 90 lần

Khí nhà kính: >90% CO 2 Nhiệt độ bề mặt: 477°C H.U.N.Kính: 523°C Quá nóng!

Mặt trời

Hoạt động của con người góp phần vào hiệu ứng nhà kính

NO2Các khí khác

Sự suy thoái của tầng ozon

 Trái đất được che chở bởi

một tầng ozon, 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 thư da

malignant Non-malignant

 Theo UN (1991), sự giảm sút 1% tầng ozôn

trong khí quyển đã làm lượng tia cực tím chiếu xuống trái đất tăng lên 2%, điều đó làm cho số trường hợp bị ung thư tăng lên 5 đến 7% Sự giảm sút tầng ozôn còn làm biến đổi tính chất của chuỗi thức ăn và làm giảm năng suất nông nghiệp và năng suất vực nước Sự giảm sút

tầng ozôn còn gây ra sự thay đổi về khí hậu bởi

lẽ sự gia tăng của tia tử ngoại góp phần tăng cường hiệu ứng nhà kính

 Nhân tố chính làm giảm sút tầng ozôn là CFCs

Chlorine’s Attack on Ozone

 First, CFC’s are broken down by light

CFCl3 + UV —> CFCl2 + Cl

 The free chlorine then reacts with ozone:

O3 + Cl —> O2 + ClO

ClO + O —> Cl + O2

 Note that ozone is destroyed into diatomic oxygen

 Also note that the chlorine that started it all ends

up being released at the end

 Catalytic Reaction – a repetitive reaction sequence

where chlorine is produced at the end, able to

react yet again

 As a result, one chlorine atom can destroy

hundreds of thousands of ozone molecules

Các chất làm suy thoái ôzôn

Nhóm chất (Chlorine) làm suy thoái ozon

CCl412%

CFC-1136%

HCFC-223%

CH3CCl310%

Các đáp ứng Quốc tế về suy thoái

ozone

 Năm 1985, 21 quốc gia và Cộng đồng Châu Âu

ký "Công ước bảo vệ tầng ozon" tại Vienne

 1987: Nghị định thư Montreal về việc thay thế

hoặc hạn chế sử dụng CFC trong kỹ nghệ lạnh được phê chuẩn.

 Năm 1990, Văn bản London tăng cường Nghị

định thư với mục tiêu ngừng sản xuất và tiêu

thụ các CFC vào năm 2000.

 1992: Văn bản tăng cường Copenhagen với thời

hạn loại trừ CFC rút xuống năm 1995 và đưa

thêm một số hợp chất vào danh sách kiểm soát

 1999-2000: Sự hồi phục ozone tầng bình

lưu rất chậm

80 -180 năm nên tác dụng phân huỷ

ozon vẫn còn tiếp tục vài chục năm sau khi ngừng thải

 Trang Web về suy thoái tầng ozone:

http://www.epa.gov/ozone

Là ô nhiễm thứ cấp, do ánh sáng mặt trời và oxy khí quyển tác động vào các chất ô nhiễm sơ

cấp

Hiện tượng nghịch đảo nhiệt càng làm trầm

trọng sương mù quang hóa

Denver, Los Angeles, Phoenix and Salt Lake City

là những trường hợp điển hình của sương mù

quang hóa

Sương mù quang hóa