Giáo trình ô nhiễm không khí part 7 docx

Khí dung sinh học Đây là nhân tố gây bệnh có trong vũ trụ, có thể chúng cũng gây ra các tác hại cho thực vật.. Tuy nhiên, nếu dùng bo với một lượng lớn chúng có tác dụng như thuốc diệt

điều tra cho thấy khi berili hòa tan trong đất ở nồng độ 1ppm thì nó được coi là một chất độc Ở nồng độ từ 0,5 đến 5 ppm chúng sẽ kìm hãm khả năng phát triển của cây trồng

9 Khí dung sinh học

Đây là nhân tố gây bệnh có trong vũ trụ, có thể chúng cũng gây ra các tác hại cho thực vật Một vài chứng bệnh do nấm, vi sinh vật, virus được reo rắc bởi sâu bọ côn trùng, bởi các loài chim động vật và nước, nhưng nhiều nhân tố gây bệnh thì lại được phát tán theo gió đặc biệt là nấm Bảng 5.13 liệt kê các chứng bệnh do các vi khuẩn vũ trụ gây ra cho thực vật

10 Bo

Bo được tìm thấy trong thực vật một lượng rất nhỏ, nếu không có nó thực vật sẽ phát triển không bình thường, thậm chí sẽ bị khô héo rồi chết dẫn xuất của bo là borat được tìm thấy trong phân bón Tuy nhiên, nếu dùng bo với một lượng lớn chúng có tác dụng như thuốc diệt cỏ, chúng cực kỳ độc cho tất cả các loài thực vật và việc dùng không phù hợp theo một chỉ dẫn chúng sẽ làm cho cây cối bị chết hoại

11 Clo

Clo đã được tìm thấy trong khí quyển ở gần những vùng có sử dụng chất tẩy rửa, dùng lọc nước trong các bể bơi hoặc nước tưới cho thực vật, nơi có các nhà máy sản xuất ra clo mà bị rò rỉ, tràn khi ở trong kho chứa hoặc là hơi acid clohydric bốc hơi Khi nồng độ clo trong khí quyển từ 300 đến 4500 μg/m3 làm cho mép lá bị quăn, cuống lá bị chết hoại, phiến lá bị tẩy trắng vv…

12 Crom

Crom được dùng trong ngành luyện kim và công nghiệp hóa chất và còn trong các ngành như sản xuất xi măng, amiăng Crom là một nguồn gây ô nhiễm mà ta có thể khẳng định Crom kích thích sự phát triển của cây trồng, nhưng nó cũng có tính độc đối với thực vật, tính độc của nó phụ thuộc vào loại thực vật, nồng độ crom có trong đất Crom còn được dùng làm chất diệt nấm và bảo quản gỗ, bảo quản cho khoai tây và cà chua không bị thối rữa, dùng làm chất khử trùng cho hạt giống và dùng khử các loại nấm mốc Tính phá hoại của crom cũng gắn liền với tính bảo vệ của nó, khi crom có quá nhiều trong thuốc diệt nấm chúng có thể là nguyên nhân gây

hư hại cho thực vật

13 Etylen

Etylen được tìm thấy chủ yếu ở những nơi có mật độ các phương tiện giao thông

đi lại cao, nơi sử dụng nhiều khí tự nhiên và nhiên liệu dầu cho hệ thống sưởi, đốt cháy than và sản xuất công nghiệp Etylen là một độc tố thực vật quan trọng (nhiễm độc cho thực vật) và là nhân tố quan trọng góp phần làm ô nhiễm không khí Nó là một trong số ít các hydrocacbon dùng làm năng lượng và gây hại trực tiếp cho thực vật mà không cần tới phản ứng quang hóa với nitro oxide Ở những khu trung tâm, nồng độ etylen trung bình khoảng 40 - 120 μg/m3 Etylen chỉ có một tác động duy nhất là tác động gián tiếp lên các mô thực vật, nhưng điều phiền toái nhất là ở trong điều kiện bình thường nó tác động lên hocmon sinh trưởng của cây làm thay đổi khả năng phát triển của cây, kết quả là làm cho hình thái, sinh lý học trong các mô thực vật bị biến đổi Nhìn chung, etylen là nguyên nhân làm kìm hãm khả năng phát triển của thực vật, làm giảm tính kích thích phát triển ở cây trồng và làm giảm khả năng nảy chồi ở cây Lá không phát triển được làm cho chúng bị úa vàng, chết hoại và cuối cùng là cắt bỏ

14 Thủy ngân

Thủy ngân được thoát vào trong khí quyển bởi các nhà máy chế biến các quặng có chứa thủy ngân Nó cũng được phát sinh vào trong khí quyển bởi các quá trình đốt cháy than, dầu và tại các lò đốt các sản phẩm tương tự giấy có chứa thủy ngân trong các nhà máy Thủy ngân được chuyển hóa trong môi trường theo một chu trình giữa không khí, đất, nước trong một khoảng thời gian dài Thủy ngân gây hư hại cho thực vật như các hiện tượng sau úa vàng, rụng lá, làm giảm khả năng phát triển của thực vật, làm cho cây bị còi cọc và không phát triển được Với những cây trồng trong nhà kính, nơi mà hơi thủy ngân từ diclorua thủy ngân lẫn trong đất, từ thuốc diệt nấm có thủy ngân thì ít hơn ở trong khí quyển Ở những cây cỏ thì thân cây cỏ có nhiều nhạy cảm với hơi thủy ngân hơn là lá

15 Ozon

Trong một chừng mực nào đó, thông qua những tác động quan sát được trên thực vật, có thể cho thấy các nguồn quan trọng phát sinh ra nitro dioxit ở nồng độ cao như các nguồn mà nhận thấy một cách ngẫu nhiên, các nguồn do tràn hoặc rò rỉ trong thời gian ngắn Ozon là sản phẩm quan trọng nhất sinh ra từ các phản ứng quang hóa giữa nitro dioxit và các hydrocacbon Bởi vậy có thể đây là các nguyên nhân quan trọng

gây nguy hại cho thực vật còn hơn các loại chất ô nhiễm khác Quá trình quang phân (phân hủy chất hóa học nhờ năng lượng của các tia sáng) của nitro dioxit (NO2) và các chất có liên quan, chuyển hóa thành nitro oxit (NO), sản phẩm này phản ứng với các gốc HC tự do tạo ra ozon Ozon có tác dụng làm đốm lá cây thuốc lá, chấm lốm đốm và tẩy trắng bề mặt trên lá cây đậu vằn, chấm đốm bề mặt trên lá cây nho Việc làm tổn hại sắc tố cho lá cây là nguyên nhân dẫn đến các tác hại cho lớp tế bào bảo vệ dưới lớp biểu bì Hiện tượng úa vàng, lốm đốm ở các loài thực vật họ kim là nguyên nhân làm cho các lá non bị rụng sớm, lá cây ngũ cốc thì rũ rục xuống Với các loại thực vật thân mềm (như cà chua, thuốc lá, khoai tây, đậu, rau bina, đậu đũa vv… ) thì khả năng chịu ozon còn yếu hơn Với loài đậu đũa, thuốc lá chúng bị hư hại nặng khi nồng độ ozon vượt quá 0,02 ppm trong 8h

16 Peroxyacetyl nitrate (PAN)

PAN là kết quả sinh ra từ phản ứng quang hóa của các hydrocacbon và nitro oxit, chúng có tính độc rất cao với nhiều loài thực vật, đặc biệt là với những cây con và lá non PAN gây hư hại nhiều hơn trong môi trường có cường độ ánh sáng mạnh, khi có ánh sáng mạnh thì PAN hoạt động mạnh hơn là trong môi trường có cường độ ánh sáng yếu Tiếp xúc 4h ở nồng độ 15 - 20 ppb là nguyên nhân làm cho cây thuốc lá, cây cảnh, cà chua, rau diếp bị hư hại Các triệu chứng có thể nhận thấy bao gồm các chứng chuyển sang màu đồng thiếc, màu trắng bạc vv… ở bề mặt dưới của lá và một vài triệu chứng không thể nhận thấy ở bề mặt phía trên của lá Những tác hại do PAN dưới ánh sáng mặt trời ban ngày, có thể phát triển tiếp thành những dải lốm đốm ở lá cỏ vào ban đêm Các triệu chứng hư hại quan sát thấy ở lá cây bông là những vệt lốm đốm, các vằn màu vàng xanh, các triệu chứng xoắn lá chết hoại ở cây cà chua, hồ tiêu

17 Bụi

Nhìn chung, bụi không có nguy hại gì cho thực vật trừ phi chúng có tính ăn mòn cao hoặc chúng lắng đọng quá nhiều Bụi bám quá nhiều trên vỏ hoa quả, cây củ là nguyên nhân làm giảm chất lượng của các loại sản phẩm này, đồng thời cũng làm tăng chi phí để làm sạch chúng Bụi lắng trên lá còn làm cho giảm khả năng quang hợp của cây Bụi xi măng lắng đọng làm lấp đầy những lỗ khí khổng, bao xung quanh những hạt diệp lục thu ánh sáng cần cho quá trình quang hợp Bụi cũng có thể làm tăng khả năng nhiễm bệnh của cây cối, thông qua việc làm giảm sức sống của cây, có thể còn làm cản trở khả năng thụ phấn ở cây

18 Một vài loại thuốc trừ sâu

Các loại thuốc có ảnh hưởng bởi mùi, vị của chúng Thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm nhìn chung, là được sử dụng có chọn lọc, nhưng khi dùng không cẩn thận hoặc khi dùng quá nhiều thì chúng trở nên không an toàn nữa, lúc này nó là

nguyên nhân gây ra những nguy hại trầm trọng cho thực vật dẫn tới làm cho cây

rụng lá, quăn lá, còi cọc, vặn xoắn, lớn chậm hoặc có thể chết Một trường hợp đã có ở Anh, khi thuốc diệt cỏ ở dạng 2, 4 - dichlorophenoxyacetic (2, 4D) được phun ra diệt cỏ cho cây lúa thì xuôi theo chiều gió 15 - 20 dặm khoảng 10.000 mẫu (1 mẫu Anh = 4.046 m2) bông bị hư hại trầm trọng Thỉnh thoảng một vài hư hại cũng xảy ra cho thực vật ở các vùng lân cận của các nhà máy sản xuất thuốc diệt cỏ

19 Chất phóng xạ lơ lửng

Vấn đề đáng lưu ý nhất là chúng lắng đọng trên các thực động vật, hấp thụ vào trong thực động vật này sau đó con người ăn phải thức ăn từ các loại động thực vật này Về chất phóng xạ người ta đã quan sát các tác động của chất phóng xạ tới sự phát triển của thực vật ở liều lượng thấp, tới những tác động gây chết hoại thực vật ở liều lượng cao Nhìn chung, các hư hại do phóng xạ rất khó xác định, mà phải chấp nhận rằng số lần tác động cao hơn rất nhiều so với tính toán Tác động phóng xạ thì không thể xác định được khi không có những thiết bị đặc biệt, những biểu hiện của sự tác động thì không rõ ràng ngay cả một thời gian khá dài sau khi bị tác động

20 Selen

Thực vật cần một lượng nhỏ cho nhu cầu phát triển của mình Một thời gian dài selen tích tụ lại trong thực vật, bởi vậy mà chúng làm cho động vật bị nhiễm độc khi ăn phải chúng Với một vài loại thực vật như ngũ cốc, lúa mì, lúa mạch thì không có nhu cầu hấp thụ selen nên chỉ cần một lượng nhỏ selen cũng có thể làm cho chúng bị

hư hại do tích tụ lại trong thân cây

Bảng 5.20: Tóm tắt về các chất ô nhiễm, nguồn gốc, triệu chứng, thực vật có liên quan,

ngưỡng bị hại, nồng độ chất hóa học

Ngưỡng phá hại Chất ô

Nhiễm Nguồn

Triệu Chứng

Loại lá có liên quan

Phần lá liên quan ppm μg/m 3

Khoản

g tác dụng

Ozon Sinh ra từ các

phản ứng

quang hóa các

hydrocacbon và

nitro oxit, từ

đốt cháy nhiên

liệu, đốt cháy

chất thải, bốc

hơi từ dầu lửa

hoặc khí hữu cơ

hòa tan

Lốm đốm, chấm, tẩy trắng, tẩy trắng theo từng vệt, mất sắc tố, chậm phát triển và sớm bị rụng

Cuống lá của họ lá kim bị chuyển sang màu nâu, chết hoại

Lá già, mầm

giống với ozon

Làm cho lá bị láng bóng, có màu bạc hoặc màu đồng thiếc ở bề mặt dưới của lá

Lá non Tế bào

ngấm nước

0,01 250 6h

Nitro

dioxit

(NO2)

Đốt cháy than,

dầu, khí đốt và

dầu lửa làm

năng lượng

phát điện hoặc

trong các động

cơ đốt trong

Nhìn chung, là không theo qui luật, làm đổi màu nâu hoặc trắng, làm gãy vụn các mô phần giữa xương lá và gần mép lá

Ngưỡng phá hại Chất ô

Nhiễm Nguồn

Triệu Chứng

Loại lá có liên quan

Phần lá liên quan ppm μg/m 3

Khoản

g tác dụng

Lá trưởng thành

Tế bào biểu bì, thịt

0,1

Clo Rò rỉ clo trong

kho, bốc hơi từ

acid clohydric

Tẩy trắng phần giữa các gân lá, cuống lá và mép lá bị cháy, lá nhanh rụng

Lá trưởng thành

Tế bào biểu bì,

các động cơ

Úa vàng các lá già, lá không bình thường, hoa rụng, hoa nhanh tàn khi nở ra

0,05 60 6h

21 Các chứng bệnh do vi sinh vật vũ trụ của thực vật

Bảng 5.21: Nguồn gốc, triệu chứng và ngưỡng độc hại với một vài lồi thực vật

Nguồn phá hoại Chất ô

nhiễm

có liên quan

Phần lá liên quan

ppm μm/

m3

Khoảng tác dụngOzone Sinh ra từ các phản

ứng quang hóa các

hydrocacbon và

nutrooxit, từ đốt

cháy nhiên liệu,

đốt cháy chất thải,

bốc hơi từ đầu lửa

hoặc khí hữu cơ

hoà tan

Lốm đốm, chấm, tẩy trắng, tẩy trắng theo từng vệt, mất sắc tố, chậm phát triển và sớm

bị rụng Cuống lá của họ lá kim bị chuyển sang màu nâu, chết hoại

Lá già, mầm

Xương lá

giống với ozon

Làm cho lá bị láng bóng, có màu bạc hoặc màu đồng thiếc ở bề mặt dưới của lá

Lá non Tế bào

ngấm nước

Nitrodi

oxit

(NO2)

Đốt cháy than,

dầu, khí đốt và

dầu lửa làm năng

lượng phát điện

hoặc trong các

động cơ đốt trong

Nhìn chung, là không theo quy luật, làm đổi màu nâu hoặc trắng, làm gãy rụng các mô phần giữa xương lá và gần mép lá

Lá Tế bào thịt lá

2,5 1,0

470188

0

4h 21-4h

Lá Tế bào thịt lá

Hydrofl

orua

(HF)

Chế biến phân

phophas, các sản

phẩm nhôm, nấu

Cháy cuống và mép lá, úa vàng, còi cọc, nhanh rụng lá, giảm năng suất

Lá trưởng thành

Tế bào, biểu

0,1 Ppb

0,2 5 tuần

chảy kim loaiï,

nung gạch,

ceramic, sợi thuỷ

tinh

bì, thịt

kho, bốc hơi từ

acidclohydric

Tẩy trắng phần giữa các gân lá, cuống lá và mép lá bị cháy, lá nhanh rụng

Lá trưởng thành

Tế bào, biểu

bì, thịt

Etylen

(C2H2)

Cháy không hoàn

toàn than đá, khí

đốt dầu, khí thải từ

các động cơ

Úa vàng các lá già, lá không bình thường, hoa rụng, hoa nhanh tàn khi nở ra

6

Tóm lại, các loài thực vật đều rất nhạy cảm đối với ơ nhiễm khơng khí Mức

độ nhạy cảm ở một vài nhĩm thực vật, như địa y và tùng bách, cao đến nổi người ta đã

nghĩ đến việc dùng chúng như là các chỉ thị sinh học cho các ơ nhiễm này

SO2 là một trong những chất ô nhiễm không khí rất độc cho thực vật Kế đến là

NO2, ozon, fluor, chì Chúng gây hại trực tiếp cho thực vật khi chúng đi vào khí khổng

(stomates) Chúng sẽ làm hư hại hệ thống giảm thốt nước và giảm khả năng kháng bệnh

ô nhiễm không khí cũng cĩ thể ngăn cản sự quang hợp và tăng trưởng của thực vật; giảm

sự hấp thu thức ăn, làm lá vàng và rụng sớm

Mưa axit cịn tác động gián tiếp lên thực vật và làm cây thiếu thức ăn như Ca và

giết chết các vi sinh vật đất Nĩ làm ion Al được giải phĩng vào nước làm hại rễ cây

(lơng hút) và làm giảm hấp thu thức ăn và nước Những thiệt hại do ô nhiễm không khí

gây ra cho rừng và nơng nghiệp vì vậy rất quan trọng, nhất là ở những nước kỹ nghệ hố

5.4 ẢNH HƯỞNG ĐẾN CẢNH QUAN MÔI TRƯỜNG

Cảnh quan môi trường cũng là một vấn đề cần quan tâm đến công tác gìn

giữ và bảo vệ môi trường Môi trường bị ô nhiễm sẽ làm giảm đi vẻ đẹp thiên nhiên

của môi trường nhất là ngày nay khi cuộc sống của con người đòi hỏi cần có nhiều

hơn các khu du lịch, khu vui chơi giải trí và các danh lam thắng cảnh

Ở Hà Nội có Hồ Tây, Hồ Gươm, TPHCM có sông Sài Gòn, sông Thị Vải đang ở mức độ ô nhiễm trầm trọng đặc biệt là sông Thị Vải và nhiều con kênh nhỏ ở thành phố Những con sông này và những con kênh này hằng ngày phải tiếp nhận một lượng nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt vô cùng lớn dẫn đến các loài cákhông thể sống được, mùi hôi thối từ sông phát ra nồng nặc, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống và sức khoẻ của dân cư dọc ven sông cũng như là cảnh quan môi trường

5.5 ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHÍ HẬU TOÀN CẦU

1 Mưa a xit

a Nguyên nhân gây ra mưa axít :

Mưa axít gây ra chủ yếu do ơxít lưu huỳnh và ơxít nitơ trong khơng khí kết hợp với hơi nước tạo thành axít sulphuric và axít nitơric, trong đĩ các hợp chất lưu huỳnh đĩng gĩp 2/3, các hợp chất nitơ đĩng gĩp 1/3 lượng axít trong nước mưa

Khí ơxít lưu huỳnh tạo thành chủ yếu từ quá trình đốt than, dầu Hàng năm, trên thế giới thải ra khoảng 50-75 triệu tấn lưu huỳnh, trong đĩ cĩ khoảng 80% lưu huỳnh sinh ra từ các quá trình đốt nhiên liệu hố thạch, phần chủ yếu cịn lại chủ yếu sinh ra từ các ngành cơng nghiệp Ngồi ra, lưu huỳnh trong khí quyển cịn sinh ra từ các núi lửa, đại dương và các quá trình khác xẩy ra trong đất Tải lượng lưu huỳnh sinh ra từ quá trình

tự nhiên cũng xấp xỉ bằng tải lượng sinh ra từ hoạt động của con người

Khí ơxít nitơ được tạo thành chủ yếu từ các quá trình cháy ở nhiệt độ cao do phản ứng hố học giữa nitơ và oxy khơng khí trong buồng đốt Một phần ơxít nitơ được tạo thành do đốt cháy nitơ cĩ sẵn trong nhiên liệu Nguồn thải ra khí ơxít nitơ lớn nhất là các phương tiện giao thơng Tại Scandinavia cĩ khoảng 2/3 tải lượng khí ơxít nitơ sinh ra từ

xe cộ Ngồi ra, phân bĩn hố học, phân gia súc cũng gĩp phần tạo ra khối lượng lớn khí amơniac trong khơng khí

Quá trình axít hố mơi trường sinh ra do quá trình sa lắng khơ và sa lắng ướt Các khí axít cĩ thể trực tiếp gây axít hố nguồn nước, đất khi tiếp xúc với các thành phần mơi trường này

b Tác động của mưa axít tới mơi trường

Quá trình axít hố nguồn nước gắn liền với quá trình axít hố đất tại mỗi vùng, vì phần lớn nước chảy vào sơng, hồ đều chảy qua mặt đất Vùng đất và nguồn nước nào cĩ tính đệm cao (ví dụ: cĩ hàm lượng bicacbonat cao) thì khả năng bị axít hố thấp Tại

Thuỵ Sỹ cĩ khoảng 25% các hồ cĩ diện tích lớn hơn 1 ha đã bị axít hố Thành phần của tảo Diatoms bắt đầu thay đổi từ năm 1950 đã chỉ ra chiều hướng axít hố nguồn nước Chiều hướng này tăng rõ rệt vào những năm 70 Tình trạng tương tự xẩy ra ở Bắc Mỹ, hàng trăm hồ cĩ pH<5 bị mất hầu hết hoặc tồn bộ nguồn thuỷ sản Tình trạng cạn kiệt nguồn cá cịn được báo cáo tại vùng Scandinavia

Axít hố nguồn nước cịn dẫn đến tăng khả năng hồ tan một số kim loại nặng trong trầm tích, làm tăng nồng độ kim loại nặng trong nước (ví dụ: thuỷ ngân, đồng, sắt, nhơm )

Ở Tây Bắc Âu do tăng cường phát triển chăn nuơi, khí amơniac từ phân, nước tiểu động vật trở thành nguyên nhân chính gây ra mưa axít Hàm lượng nitrit (NO2-) tạo thành

do mưa axít gây ơ nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm, ảnh hưởng tới việc cung cấp nước cho sinh hoạt Nguồn nước ngầm cũng bị axít hố, làm tăng sự hồ tan của một số kim loại độc hại, ảnh hưởng tới hàng triệu người sử dụng nước ngầm

Đất bị axít hố sẽ gây ra các tác động sinh học do pH giảm, hàm lượng độc tố kim loại nặng (Ví dụ: nhơm) trong đất tăng, mất các chất dinh dưỡng trong đất (kali, canxi, magnhê) do tăng quá trình thấm và rửa trơi ion kim loại Mưa axít dẫn đến phá huỷ cây trồng khơng cĩ khả năng chịu axít và thay vào đĩ là các loại cỏ dại cĩ khả năng chịu được mơi trường axít Hơn nữa, đất bị axít hố sẽ hạn chế sự hoạt động các động vật và

vi sinh vật trong đất, làm giảm độ xốp và độ phì nhiêu của đất

Mưa axít làm phá huỷ clorophyl của lá cây, làm axít hố đất, nước, do đĩ làm hạn chế sự phát triển của cây trồng, phá huỷ mùa màng, làm giảm diện tích rừng Từ năm

1982 CHLB Đức đã bắt đầu đề ra các chương trình nghiên cứu ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí tới diện tích và tính chất rừng Tính đến năm 1986 tại CHLB Đức đã cĩ 290 chương trình nghiên cứu ảnh hưởng của các chất ơ nhiễm khơng khí nĩi chung và mưa axít nĩi riêng tới diện tích rừng với tổng kinh phí 115 triệu Mác Theo kết quả của chương trình này năm 1983 cĩ 34% diện tích rừng bị thiệt hại Tính đến năm 1984 ước tính khoảng 50% diện tích rừng (tương đương 3,7 triệu ha) đã bị phá huỷ Người ta cũng quan sát thấy sự chết dần của gần 7 triệu ha rừng ở 15 nước châu Âu vào cuối năm 1985

Mưa axít ảnh hưởng tới các cơng trình kiến trúc và vật liệu Tại Italia, thiệt hại do mưa axít làm phá huỷ các tượng đài và các cơng trình nghệ thuật năm 1985 lên tới 150 tỷ Lia

2 Hiệu ứng nhà kính

Các tia bức xạ sóng ngắn của mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng dài Một số phân tử trong bầu khí quyển, trong đó trước hết là điôxít cacbon và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và thông qua đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển Hàm lượng ngày nay của khí đioxit cacbon vào khoảng 0,036% đã đủ để tăng nhiệt độ thêm khoảng 30°C Nếu không có hiệu ứng nhà kính tự nhiên này nhiệt độ trái đất của chúng ta chỉ vào khoảng –15°C Ở thời kỳ đầu tiên của lịch sử trái đất, các điều kiện tạo ra cuộc sống chỉ có thể xuất hiện vì thành phần của điôxít cacbon trong bầu khí quyển nguyên thủy cao hơn, cân bằng lại lượng bức xạ của mặt trời lúc đó yếu hơn đến khoảng 25% Cường độ của các tia bức xạ tăng lên với thời gian Trong khi đó đã có đủ cây cỏ trên Trái đất, thông qua sự quang hợp, lấy đi một phần khí điôxít cacbon trong không khí tạo nên các điều kiện khí hậu tương đối ổn định

Từ khoảng 100 năm nay con người tác động mạnh vào sự cân bằng nhạy cảm này giữa hiệu ứng nhà kính tự nhiên và tia bức xạ của mặt trời Sự thay đổi nồng độ của các khí nhà kính trong vòng 100 năm lại đây (điôxít cacbon tăng 20%, mêtan tăng 90%) đã làm tăng nhiệt độ lên 2°C Sau đây là một số hậu quả liên đới với việc thay đổi khí hậu

do hiệu ứng này có thể gây ra:

- Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nước cho

kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng khí bốc hơi Mưa tăng

có thể gây lụt lội thường xuyên hơn Khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới

- Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt

- Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu kì dài hơn trước Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh truyền nhiễm

- Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn

- Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm nhu cầu làm nĩng Sẽ cĩ ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đơng hơn, nhưng vận chuyển đường thủy cĩ thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi sự giảm mực nước sơng

Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì cĩ thể làm tan nhanh băng tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực và do đĩ mực nước biển sẽ tăng quá cao, cĩ thể dẫn đến nạn hồng thủy

3 Sự suy giảm tầng Ozon

Trong khí quyển O3 chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ (khoảng 6%) và chủ yếu (90%) được phân bố ở tầng bình lưu (stratosphere) với độ cao từ khoảng 12 – 50 km tính từ mặt đất Trong tầng bình lưu O2 hấp thụ tia cực tím (UV) ở dạng sĩng dài cĩ bước sĩng 0,18 – 0,21µm và phân huỷ thành ơxy tự do (O), các nguyên tử ơxy này kết hợp với O2 thành O3 (ozon) O3 tạo ra cũng hấp thụ năng lượng mặt trời và phân huỷ tái tạo O2 tạo thành chuỗi phản ứng thuận nghịch O3 hấp thụ năng lượng ở dải bước sĩng 0,2 – 0,32 µm Quá trình hấp thu này ngồi việc sưởi ấm bầu khơng khí và tạo ra tầng bình lưu cịn cĩ tác dụng như màng lọc tia UV cĩ hại cho các sinh vật trên trái đất Hiện nay tầng ozon đang bị huỷ hoại dần do sinh ra các lỗ thủng ở tầng ozon gây nguy hiểm khơng ít cho trái đất của chúng ta Chính hoạt động của con người đã phá hoại cân bằng của tầng ozon Việc sử dụng rộng rải chất CFC, CFC là một chất hoá học được sử dụng phổ biến trong ngành

ô tô, dùng rộng rãi trong quá trình lạnh, chất phun sương trong công nghiệp, chất tạo bọt của chất dẻo… và nó theo khí thải thoát ra ngoài khí quyển CFC khi chịu bức xạ của tia tử ngoại phân giải tạo thành nguyên tử Clo, chính nguyên tử này phân giải O3 thành O2 Một nguyên tử Clo có thể phân huỷ 100.000 phân tử ozon làm mất đi một lượng ozon đáng kể Đồng thời chất ozon trong khí quyển có thể tồn tại từ 10 đến gần

100 năm

Tầng ozon trong khí quyển ở trạng thái bình thường ngăn được 90% tia tử ngoại có hại cho sinh vật trên trái đất Khi tầng ozon bị phá hoại tia tử ngoại chiếu trực tiếp xuống mặt đất, gây bệnh ung thư cho con người và động vật trên đất liền và biển, làm biến đổi gien của các sinh vật, huỷ hoại hệ sinh thái trên trái đất Tuy nhiên ngày nay vấn đề bảo vệ tầng ozon đã có những chuyển biến tích cực, chính việc cấm sử dụng hoá chất CFC đã làm giảm đáng kể mức độ phá huỷ tầng ozon, và theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc cơ quan hàng khơng vũ trụ của Mỹ (NASA)

cho thấy cùng với quá trình giảm thải khí CFC phá hoại tầng ozon, chính giĩ khí quyển

đã thúc đẩy sự phục hồi nhanh của tầng ozon bảo vệ sự sống trên trái đất Theo số liệu cuả NASA mặc dù lỗ thùng của tầng ozon ở Nam Cực ngày càng tăng và hiện đã đạt tới giá trị 24 triệu km2 nhưng tồn bộ tầng ozon của trái đất đã ngừng suy giảm trong suốt 9 năm qua Theo dự báo tầng ozon quanh trái đất sẽ được phục hồi như năm 1980 vào khoảng năm 2030 – 2070, khi đĩ lỗ thủng ở Nam Cực cũng sẽ được lấp đầy

4 Ơ nhiễm do các hoạt động cơng nghiệp

Nền cơng nghiệp lạc hậu, vừa và nhỏ thường ít được chú ý tới việc xử lý khí thải Đây cũng là nguyên nhân gĩp phần gây ảnh hưởng đến khí hậu tồn cầu khi thải ra các loại khí thải khác nhau Tốc độ phát triển cơng nghiệp đồng thời cũng làm tăng mức độ ơ nhiễm do các hoạt động cơng nghiệp Sự ra đời các khu cơng nghiệp, các nhà máy trong cơng cuộc cơng nghiệp hố và hiện đại hố đất nước trên phạm vi cả nước cho thấy tốc

độ phát triển rất nhanh chĩng trên diện rộng và đa ngành, đa lĩnh vực Các loại khí SOx, NOx, COx, CFC, CH4… gĩp phần đáng kể trong việc gây mưa axit cũng như gây hiệu ứng nhà kính

5 Ơ nhiễm khơng khí do các hoạt động giao thơng vận tải

Cùng với phát triển kinh tế, nhu cầu đi lại và vận chuyển ngày càng tăng của người dân và các nhà máy xí nghiệp Điều này cũng đồng nghĩa với việc gia tăng mức độ

ơ nhiễm do giao thơng vận tải nhất là ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh… Ngồi ơ nhiễm do tiếng ồn, các chất ơ nhiễm SOx, NOx, COx … cũng gĩp phần khơng nhỏ ảnh hưởng đến khí hậu tồn cầu mà cụ thể là gĩp phần tăng thêm khả năng gây mưa axit cũng như gây hiệu ứng nhà kính

6 Ơ nhiễm do các hoạt động xây dựng

Tốc độ đơ thị hố ngày một tăng cũng gĩp phần ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí nĩi chung và khí hậu tồn cầu nĩi riêng Ngồi ơ nhiễm do bụi, tiếng ồn một số loại khí thải SOx, NOx, COx,… do các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và các thiết bị thi cơng trên cơng trường cũng gĩp phần khơng nhỏ làm gia tăng mức độ ơ nhiễm cũng như ảnh hưởng đến khí hậu tồn cầu

5.6 ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ LÊN BỀ MẶT

Vật chất có thể bị hư hại trực tiếp do tác động của các chất ô nhiễm như tác động ăn mòn, các tác động này có ý nghĩa lý học hơn hóa học, hoặc có thể do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của các chất hóa học như hiện tượng làm mờ bề mặt bạc, sự hấp thụ sulfua dioxit của các chất liệu da, khi hút hơi ẩm vào chúng tạo ra acid sulfuric là một chất ăn mòn mạnh làm làm phá hủy vật liệu da thuộc Hiện tượng ăn mòn điện hóa của sắt kim loại xảy ra khi có một lớp nước trên bề mặt kim lọai, tạo điều kiện trao đổi điện tích làm phá hủy lớp oxit bảo vệ trên bề mặt kim lọai Các hư hại có thể là gián tiếp bởi sự lắng đọng các hạt bụi trên bề mặt các công trình xây dựng, là sơn phủ bị bẩn

1 Tác động của chất ô nhiễm lên từng lọai bề mặt vật chất

a Nhà cửa và công trình xây dựng

Sự mài mòn các bề mặt bởi hạt bụi, là nguyên nhân của hiện tượng mài mòn vật lý khi các hạt bụi chuyển động thành dòng qua các bề mặt công trình, các hạt bụi đất có thể bám dính vào bề mặt các công trình Tác động của hóa chất cũng làm ảnh hưởng tới giá trị công trình, đặc biệt là các công trình xây dựng bằng sa thạch, đá vôi, đá hoa là những vật chất có chứa canxi, magiê cacbonat Sulfua oxid tác dụng với hơi nước thành acid sulfuric có tác dụng ăn mòn làm cho các bề mặt bị hỏng

b Kim loại

Kim loại có tính ăn mòn cao, nồng độ sulfua oxit trong không khí càng cao thì mức độ ăn mòn kim loại càng lớn Tuy nhiên trong khí quyển kim loại chịu tác động

nhiều yếu tố như sulfua, bụi, … và độ ẩm trong không khí

Cacbon có trong bụi là yếu tố kích thích làm xảy ra các phản ứng điện hóa các phân

tử kim loại Nhôm đồng là hai dạng dùng để mạ bảo vệ kim loại Kẽm cũng là một dạng kim loại dùng để bảo vệ chống lại sự ăn mòn kim loại, tuy nhiên với sự có mặt

của SO2 thì kẽm cacbonat bị hòa tan và làm mất tính bảo vệ của nó

c Dây điện trần

Chúng được chế tạo bằng đồng hoặc bạc, do ảnh hưởng của ô nhiễm không khí chúng bị ăn mòn hoặc làm mờ lớp bảo vệ Lớp màng bảo vệ này có tác dụng hạn chế

tượng chập điện, ngắn mạch điện gây hư hại cho hệ thống điện Các dây dẫn điện

thường chế tạo với kích thước nhỏ có tiết diện tròn, với kim loại có tính ăn mòn cao

thì khả năng phóng điện càng nhanh và dễ gây hiện tượng chập điện, làm hư hại hệ thống điện Những vi khuẩn hoại sinh, có thể phát triển trên bề mặt của nhiều vật chất vô sinh trong môi trường có độ ẩm cao Những dây điện tròn có thể bị hư hại bởi các lọai nấm, trừ phi chúng được bảo vệ bởi một lớp vani có tẩm chất diệt nấm

d Sơn

Với loại sơn có chứa chì làm chất sắc tố thì chúng sẽ bị sẫm lại do chì kết hợp

với H2S tạo ra chì Sulfide Với các loại sơn dùng kẽm và Titan làm chất sắc tố thì có thể hạn chế được vấn đề này Một nguyên nhân quan trọng làm bẩn bề mặt các lớp sơn là sự lắng động bụi khi có tác động của gió cộng với những bất lợi về thời tiết Các chất hữu cơ dùng làm chất bảo vệ bề mặt sơn cũng là đối tượng cho các vi khuẩn tấn công làm hư hại

e Cao su

Cao su cracking đã cho thấy những tác động hóa học của ozon, đặc biệt là những vùng giống như ở Los Angeles, thành phố Hồ Chí minh, Bangkok …, nơi có mật độ các phương tiện giao thông cao nên lượng khí thải ra bầu không khí rất nhiều, hơn nữa ở vùng này có cường độ chiếu sáng cao, cộng với hiện tượng thường xuyên có sự đảo ngược về thời tiết Khi sản xuất các sản phẩm về cao su, người ta thường pha thêm vào thành phần của nó một lượng các chất chống oxi hóa, giúp cho cao su có thể chịu được các tác động oxi hóa

f Giấy

Giấy chịu tác động của sulfur dioxit trong khí quyển làm cho nó bị ngả sang màu trắng đục, màu vàng Có hiện tượng đó bởi vì giấy có khuynh hướng giống như chất hút ẩm, do vậy chúng có thể hấp thụ nước, do trong giấy có nước làm cho sulfur dioxit chuyển thành dạng sulfuric acid và crom chuyển thành dạng cromic acid làm cho giấy chuyển từ màu trắng sang màu trắng đục và màu vàng

g Da thuộc

Da thuộc dùng làm nệm và làm bìa sách bị chuyển màu do việc hấp thụ sulfur

dioxit Dưới tác dụng của thời tiết nóng ẩm, nấm và một số vi khuẩn hoại sinh cũng là

nguyên nhân gây hư hại các mặt hàng da thuộc, bởi vì những chất pha màu ẩm ướt

trong da thuộc là môi trường sống cho chúng

h Sợi

Sợi vải bị giảm độ bền là do tác động mài mòn của bụi trong không khí bị ô

nhiễm, do tác động hóa học của các chất ô nhiễm, do các tác động cơ học do giặt giũ,

là ủi Sợi nhân tạo có xu hướng dễ tẩy sạch hơn sợi bông, vì chúng ít hấp thụ nước hơn

sợi bông (chúng có ái lực thấp với các hơi ẩm) SOx và các khí dung acid khác trong

khí quyển là nguyên nhân làm dãn sợi nylon trong bít tất, làm cho các sợi màn dễ bị

thưa dãn ra NOx, SO2, ozon là những nguyên nhân làm cho sợi vải bị nhạt màu hay

ngả từ màu trắng sang màu vàng Amoniac, clo, crom, sắt, mangan là những chất ô

nhiễm không khí có liên quan đến các sợi vải Từng tác động của các chất ô nhiễm

không khí trong tự nhiên là do các tác động hóa học, điện hóa lên từng loại vật chất,

trong một điều kiện chung là do ô nhiễm không khí

2 Tác động của ô nhiễm không khí lên bề mặt vật chất

Bảng 5.22: Ảnh hưởng của các chất ơ nhiễm lên các bề mặt

Chất ô

nhiễm

Loại tác động Vật chất có liên quan

Amoniac Làm giảm mức độ ô nhiễm khi có

mặt SO2 và hơi ẩm

Hư hại cho vani và bề mặt sơn, làm đổi màu sợi vải

Khí dung

sinh học và vi

khuẩn hoại sinh

Làm giảm giá trị các bề mặt và làm hư hại thực phẩm

Tất cả bề mặt vật chất có tiếp xúc với không khí, hầu hết các thực phẩm không bảo quản tốt

Nấm Làm giảm giá trị vật chất Dây dẫn điện tròn, da thuộc Cacbon

dioxit

CO2 và hơi ẩm tạo ra acid cacbonic ăn mòn làm giảm giá trị vật chất

Các công trình xây dựng bằng đá

Clo Ăn mòn, làm đổi màu Kim loại sơn, sợi vải