Bài 4 vệ sinh môi trường không khí và ô nhiễm không khí

MỤC TIÊU 1. Định nghĩa môi trường không khí, mô tả được vai trò của không khí đối với sự sống con người và sinh vật. 2. Liệt kê được các chỉ số đánh giá vệ sinh trong môi trường không khí, tiêu chuẩn chất lượng môi trường không khí cho phép ngưỡng tối đa của một số chất khí. 3. Định nghĩa được thế nào là ô nhiễm không khí, nêu khái quát về lịch sử của sự ô nhiễm không khí. 4. Nêu được các nguồn gây ô nhiễm, các tác nhân gây ô nhiễm, và quá trình gây ô nhiễm, các tác hại của ô nhiễm không khí. 5. Đề xuất được các biện pháp bảo vệ và khống chế sự ô nhiễm môi trường không khí. NỘI DUNG 1. Khái niệm về môi trường không khí 1.1. Môi trường không khí Là phần không gian bao quanh Trái đất, gồm nhiều tầng khác nhau tùy theo sự thay đổi độ cao và nhiệt độ. Thành phần không khí là một hỗn hợp khí với tiêu chuẩn lý tưởng là 78,09% khí Nitơ, 20,94% khí Oxy, 0,032% khí CO2, 0,93% khí Agon, hơi nước và một số thành phần khí khác chiếm tỉ lệ rất nhỏ. Tuy nhiên với tình hình hiện nay thì môi trường không khí không trong lành như tiêu chuẩn này nữa mà nó còn chứa thêm rất nhiều chất khác với tỉ lệ khá lớn và độc hại. 1.2. Vai trò của không khí: Là môi trường cực kỳ quan trọng trong sự sinh tồn và phát triển của nhân loại, con người và các sinh vật sống cần có không khí để hô hấp duy trì sự sống là nhu cầu bức thiết nhất (người ta có thể nhịn đói 7 10 ngày, nhịn khát 2 3 ngày, nhưng không hít thở được không khí trong vòng 3 5 phút thì không thể sống được). Thể tích không khí hít vào trung bình của một người là 1 – 1,5 m3 không khí trong 1 giờ tương đương 20 – 30m3 khí trong 24 giờ. Khi làm việc, sinh hoạt bình thường con người phải hít một lượng không khí gấp 2 – 3 lần so với lúc nghỉ ngơi. 1.3. Cấu trúc của khí quyển: 1.3.1. Tầng đối lưu: Tiếp giáp với bề mặt của trái đất, ở độ cao từ mặt đất lên đến 10 km, là tầng có tính quyết định ảnh hưởng nhiều nhất đối với môi trường sinh thái toàn cầu. Thành phần không khí chủ yếu là: Nitơ, Oxy, CO2, hơi nước và các vi sinh vật, các chất ô nhiễm sinh ra từ hoạt động của con người sinh vật hay tự nhiên. Tầng này có nhiệt độ dao động trong khoảng từ + 400C đến 500C, tuân theo qui luật nhiệt độ giảm dần theo độ cao một cách ổn định. Ở mặt đất, nhiệt độ trung bình khoảng +150C, khi lên đến đỉnh của tầng đối lưu nhiệt độ giảm chỉ còn khoảng 500C (trung bình lên cao mỗi km giảm 6,40C). Áp suất không khí càng lên cao càng giảm, nồng độ không khí cũng loãng dần khi càng lên cao. 1.3.2. Tầng bình lưu: Tiếp theo tầng đối lưu là tầng bình lưu, độ cao từ 10 50 km, tầng này có chứa tầng ôzôn bảo vệ trái đất. Thành phần không khí gần giống tầng đối lưu, chủ yếu là O3, N2, O2, ít hơi nước hơn (nồng độ O3 ở tầng này cao gấp 1000 lần tầng đối lưu). Ở tầng này, càng lên cao nhiệt độ lại tăng lên và đạt 0oC khi đến đỉnh (50 km), người ta giải thích việc tăng nhiệt độ ở tầng này có lẽ do tầng ôzôn (xuất hiện ở độ cao 18 30km) có nhiệm vụ hấp thụ chặn các tia tử ngoại từ mặt trời chiếu xuống trái đất. Càng lên cao áp suất không giảm nữa, đạt bão hòa ở mức 0 mmHg. 1.3.3. Tầng trung lưu: Tiếp với tầng bình lưu là tầng trung lưu, cao từ 50 90 km. Thành phần không khí cũng gần giống như các tầng dưới, nhưng nồng độ O3 và hơi nước rất thấp. Tầng này lại có nhiệt độ giảm dần theo độ cao, giảm nhanh hơn so với tầng đối lưu và đạt đến điểm cực lạnh 1000C. Áp suất cũng tiếp tục giảm theo độ cao. 1.3.4. Tầng ngoài: Phía trên cùng là tầng ngoài, độ cao từ 90 km trở lên. Mật độ không khí ở tầng này cực loãng và áp suất rất thấp. Đặc điểm của tầng này là: càng lên cao nhiệt độ lại tăng lên khá nhanh và khá cao (từ 1000C lên đến +12000C) nên còn gọi là tầng nhiệt hay tầng ion. 2. Định nghĩa, khái quát về lịch sử của ô nhiễm không khí 2.1. Định nghĩa: Ô nhiễm không khí: là hiện tượng không khí sạch bị thay đổi thành phần và tính chất dưới bất kỳ nguyên nhân nào, gây tác hại tới sức khỏe con người sinh vật sống và môi trường xung quanh. Chất gây ô nhiễm không khí có thể là chất lạ xuất hiện trong khí quyển (bình thường không có), hay cũng có thể là một thành phần nào đó của không khí nhưng nồng độ của nó cao hơn mức bình thường. 2.2. Khái quát về lịch sử của sự ô nhiễm không khí: Trong quá trình tiến hoá của sự sống thì ô nhiễm không khí đã có từ thời Hy Lạp, La Mã, khi con người tăng sử dụng lửa để luyện kim và nguồn năng lượng sử dụng chủ yếu là gỗ. Đến thời kỳ Trung cổ (thế kỷ thứ 1213): ở Luân đôn than được dùng thay cho gỗ, làm phát sinh bồ hóng, khói. King Edward I ban hành chính sách khuyến khích sử dụng gỗ thay cho than; Shakespeare kết luận quan sát thấy ô nhiễm ở các thôn xóm. Những năm đầu thế kỷ 20 là thời kỳ công nghiệp hóa bắt đầu phát triển, dấu hiệu ô nhiễm không khí rõ rệt nhất do dùng than là hiện tượng khói sương mù và hàm lượng khí CO2 tích lũy trong nhiều trong không khí do quá trình đun nước lấy hơi để chạy máy. Con người đã tạo ra CO2 vượt quá khả năng chứa của không khí. Đến thời đại thông tin, giữa thế kỷ thứ 20, thời đại văn minh, xe máy và máy nổ được phát minh. Vào năm 1948, tại Thị trấn công nghiệp Donora của Mỹ có nhà máy cán thép cở lớn, nhà máy hóa chất sản xuất kẽm và lưu huỳnh và các nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim... Vào thời điểm đó, ở Mỹ chưa có các qui định về vấn đề phòng chống ô nhiễm không khí, nên các nhà máy này đã tự do thải trực tiếp vào khí quyển: các khí thải đặc biệt là khí SO2 và khí CO, cùng với nhiều bụi khói đen chứa nhiều độc chất (bụi kim loại) gây ô nhiễm không khí. Đến cuối tháng 101948 mức độ ô nhiễm không khí đã trở nên hết sức trầm trọng: cả thị trấn bị bao phủ bởi màn sương chứa đầy độc chất, vào lúc đó khu vực này lại không có gió thổi làm cho tình trạng ô nhiễm ngày càng nặng thêm. Hậu quả là: chỉ trong vòng 2 tuần đã có 20 người chết và hơn một nửa số dân sống ở thị trấn này phải cấp cứu vì nhiễm độc do hít thở không khí ô nhiễm. Giai đoạn 19401950, người ta quan sát thấy hiện tượng khói sương mù ở Los Angeles, khói sương mù tạo thành khi không khí lạnh và ứ đọng gần mặt đất, với độ ẩm cao, lớp sương sẽ giữ các chất ô nhiễm và làm chúng không phân tán được trong không khí. Và ở Luân Đôn (nước Anh) vào tháng 12 năm 1952, lớp khói sương mù dầy đặc bao trùm trung tâm thành phố (nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao gấp 3 – 10 lần so với bình thường, SO2 đóng vai trò chính), cùng với hiện tượng nghịch đảo nhiệt không khí hầu như rất ít chuyển động, nhiệt độ không khí lúc đó là khoảng 00C và việc đốt các nhiên liệu trong lò sưởi, nhà máy nhiệt điện, công nghiệp, các phương tiện giao thông đã phát thải rất nhiều chất gây ô nhiễm không khí đã dẫn đến tình trạng ngộ độc hô hấp và làm chết hơn 4000 người. Kể từ đó, người ta đã nổ lực trong việc quản lý và khống chế nạn ô nhiễm không khí. Qui định về tiêu chuẩn nồng độ cho phép các chất thải vào không khí ở cấp tiểu bang và quốc gia được thành lập và các nhà máy cơ sở sản xuất phải tuân thủ qui định này. Vào những năm 1970, người ta phát hiện chất CFC đã tác động làm suy thoái lớp ôzôn ở tầng bình lưu, và năm 1985 các nhà khoa học cũng đã phát hiện lỗ thủng tầng ôzôn ở tầng bình lưu của vùng Nam cực. Đến năm 1980, theo tính toán thống kê, người ta thấy lượng CO2 tăng nhiều trong khí quyển đã gây ra sự nóng lên và biến đổi khí hậu toàn cầu. Vào tháng 12 năm 1984, tại Ấn Độ cũng đã xảy ra một thảm họa công nghiệp Bhopal lớn nhất trên thế giới từ khu liên hiệp nhà máy sản xuất Cacbua do nước bị đổ vào thùng chứa Methyl Iso Cyanate (MIC) gây phản ứng hóa học không thể kiểm soát, nhiệt độ tăng nhanh chóng và khí MIC cùng một số sản phẩm khí khác phát tán vào không khí làm cho hàng trăm nghìn người bị nhiễm độc trong đó có đến gần 4.000 người chết và hàng chục nghìn người vẫn còn bị di chứng về sau. Ở nước ta, những qui định chế tài về các chất thải, khí thải chưa được chặt chẽ và nghiêm khắc; có rất nhiều cơ sở sản xuất, nhà máy, khu công nghiệp với các trang thiết bị thô sơ, cũ kỹ và chưa có hệ thống xử lý chất thải, khí thải. Các nhà máy sản xuất xi măng như nhà máy xi măng Hoàng Thạch (phía Bắc), xi măng Hà Tiên (phía Nam)... cũng đã gây ô nhiễm khói bụi cả một vùng rộng lớn. Nhà máy super phosphate Lâm Thao đã làm ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến sinh vật sống trong khu vực. Như vậy đến những năm 1970 1980, ô nhiễm không khí đã xuất hiện với quy mô toàn cầu. Cho đến ngày nay, tình hình ô nhiễm không khí ngày càng trở nên trầm trọng hơn, trở thành vấn đề thời sự đáng quan tâm, nhất là nạn ô nhiễm ở các thành phố lớn, các trận mưa axít, hiệu ứng nhà kính, bào mòn tầng ôzôn đặc biệt là sự gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu luôn được nhắc đến nhằm kêu gọi sự bảo vệ của toàn cầu. 3. Các chỉ số đánh giá vệ sinh môi trường không khí 3.1. Chỉ số về vật lý: 3.1.1. Nhiệt độ (độ C hoặc độ F): Mặt trời là nguồn tạo nhiệt chính trên trái đất, những tia mặt trời không làm nóng bầu không khí bao nhiêu mà không khí nóng chủ yếu là do tiếp xúc với mặt đất, khi lớp không khí tiếp xúc với mặt đất nóng lên sẽ bị giảm trọng lượng và bốc lên cao nhường chỗ cho lớp không khí xa mặt đất: cứ như vậy tạo ra dòng đối lưu không khí tiếp xúc với đất. Ở vùng xích đạo, ngày dài bằng đêm cho nên nhiệt độ không khí trong ngày thay đổi khá đột ngột, trong khi ở hai vùng địa cực thì nhiệt độ không khí trong ngày biến đổi rất ít. Ngược lại, nhiệt độ không khí trong năm thay đổi tuỳ theo vĩ độ của từng nơi, ở vùng xích đạo bức xạ mặt trời và nhiệt độ gần như không thay đổi trong suốt năm, còn ở hai vùng địa cực thì mặt trời không lặn trong 6 tháng và không mọc trong 6 tháng cho nên nhiệt độ không khí trong năm lại dao động khá nhiều. Trước đây (từ 1714), người ta đo nhiệt độ theo thang nhiệt độ F (Fahrenheit) với các mức chuẩn: nhiệt độ đóng băng là 320F, nhiệt độ sôi của nước là 2120F và thân nhiệt của một người khỏe mạnh là 98,60F. Sau đó, khi thang đo nhiệt độ C (Celsius) được phát minh (1742) dần dần được các nước ở Châu Âu và nhiều nước trên thế giới đã tiếp nhận và chuyển dần sang sử dụng thang nhiệt độ C cho đến nay với các mức chuẩn: nhiệt độ đóng băng là 00C, nhiệt độ sôi của nước là 1000C và thân nhiệt của một người khỏe mạnh là 370C. Hiện nay, thang nhiệt độ F chỉ còn được sử dụng chủ yếu ở Hoa Kỳ và một số ít các nước nói tiếng Anh khác.

Bài 4 Vệ sinh môi trường không khí và ô nhiễm không khí

3 Định nghĩa được thế nào là ô nhiễm không khí, nêu khái quát về lịch sử của sự ô nhiễm không khí

4 Nêu được các nguồn gây ô nhiễm, các tác nhân gây ô nhiễm, và quá trình gây ô nhiễm, các tác hại của ô nhiễm không khí

5 Đề xuất được các biện pháp bảo vệ và khống chế sự ô nhiễm môi trường không khí

NỘI DUNG

1 Khái niệm về môi trường không khí

1.1 Môi trường không khí

Là phần không gian bao quanh Trái đất, gồm nhiều tầng khác nhau tùy theo sự thay đổi độ cao và nhiệt độ Thành phần không khí là một hỗn hợp khí với tiêu chuẩn lý tưởng là 78,09% khí Nitơ, 20,94% khí Oxy, 0,032% khí CO2, 0,93% khí Agon, hơi nước và một số thành phần khí khác chiếm tỉ lệ rất nhỏ Tuy nhiên với tình hình hiện nay thì môi trường không khí không trong lành như tiêu chuẩn này nữa mà nó còn chứa thêm rất nhiều chất khác với tỉ lệ khá lớn và độc hại

1.2 Vai trò của không khí:

Là môi trường cực kỳ quan trọng trong sự sinh tồn và phát triển của nhân loại, con người và các sinh vật sống cần có không khí để hô hấp duy trì sự sống

là nhu cầu bức thiết nhất (người ta có thể nhịn đói 7 - 10 ngày, nhịn khát 2 - 3 ngày, nhưng không hít thở được không khí trong vòng 3 - 5 phút thì không thể sống được).

Thể tích không khí hít vào trung bình của một người là 1 – 1,5 m3 không khí trong 1 giờ tương đương 20 – 30m3 khí trong 24 giờ Khi làm việc, sinh hoạt bình thường con người phải hít một lượng không khí gấp 2 – 3 lần so với lúc nghỉ ngơi

1.3 Cấu trúc của khí quyển:

1.3.1 Tầng đối lưu:

Tiếp giáp với bề mặt của trái đất, ở độ cao từ mặt đất lên đến 10 km, là tầng có tính quyết định ảnh hưởng nhiều nhất đối với môi trường sinh thái toàn cầu

Thành phần không khí chủ yếu là: Nitơ, Oxy, CO2, hơi nước và các vi sinh vật, các chất ô nhiễm sinh ra từ hoạt động của con người - sinh vật - hay tự nhiên

Tầng này có nhiệt độ dao động trong khoảng từ + 400C đến - 500C, tuân theo qui luật nhiệt độ giảm dần theo độ cao một cách ổn định Ở mặt đất, nhiệt

độ trung bình khoảng +150C, khi lên đến đỉnh của tầng đối lưu nhiệt độ giảm chỉ còn khoảng - 500C (trung bình lên cao mỗi km giảm 6,40C) Áp suất không khí càng lên cao càng giảm, nồng độ không khí cũng loãng dần khi càng lên cao

1.3.2 Tầng bình lưu:

Tiếp theo tầng đối lưu là tầng bình lưu, độ cao từ 10 - 50 km, tầng này có chứa tầng ôzôn bảo vệ trái đất Thành phần không khí gần giống tầng đối lưu, chủ yếu là O3, N2, O2, ít hơi nước hơn (nồng độ O3 ở tầng này cao gấp 1000 lần tầng đối lưu)

Ở tầng này, càng lên cao nhiệt độ lại tăng lên và đạt 0oC khi đến đỉnh (50 km), người ta giải thích việc tăng nhiệt độ ở tầng này có lẽ do tầng ôzôn (xuất hiện ở độ cao 18 - 30km) có nhiệm vụ hấp thụ - chặn - các tia tử ngoại từ mặt

trời chiếu xuống trái đất Càng lên cao áp suất không giảm nữa, đạt bão hòa ở mức 0 mmHg.

1.3.3 Tầng trung lưu:

Tiếp với tầng bình lưu là tầng trung lưu, cao từ 50 - 90 km Thành phần không khí cũng gần giống như các tầng dưới, nhưng nồng độ O3 và hơi nước rất thấp

Tầng này lại có nhiệt độ giảm dần theo độ cao, giảm nhanh hơn so với tầng đối lưu và đạt đến điểm cực lạnh - 1000C Áp suất cũng tiếp tục giảm theo

độ cao

1.3.4 Tầng ngoài:

Phía trên cùng là tầng ngoài, độ cao từ 90 km trở lên Mật độ không khí ở tầng này cực loãng và áp suất rất thấp Đặc điểm của tầng này là: càng lên cao nhiệt độ lại tăng lên khá nhanh và khá cao (từ -1000C lên đến +12000C) nên còn gọi là tầng nhiệt hay tầng ion

2 Định nghĩa, khái quát về lịch sử của ô nhiễm không khí

2.1 Định nghĩa:

Ô nhiễm không khí: là hiện tượng không khí sạch bị thay đổi thành phần

và tính chất dưới bất kỳ nguyên nhân nào, gây tác hại tới sức khỏe con người - sinh vật sống và môi trường xung quanh Chất gây ô nhiễm không khí có thể là chất lạ xuất hiện trong khí quyển (bình thường không có), hay cũng có thể là một thành phần nào đó của không khí nhưng nồng độ của nó cao hơn mức bình thường

2.2 Khái quát về lịch sử của sự ô nhiễm không khí:

Trong quá trình tiến hoá của sự sống thì ô nhiễm không khí đã có từ thời

Hy Lạp, La Mã, khi con người tăng sử dụng lửa để luyện kim và nguồn năng lượng sử dụng chủ yếu là gỗ Đến thời kỳ Trung cổ (thế kỷ thứ 12-13): ở Luân đôn than được dùng thay cho gỗ, làm phát sinh bồ hóng, khói King Edward I

ban hành chính sách khuyến khích sử dụng gỗ thay cho than; Shakespeare kết luận quan sát thấy ô nhiễm ở các thôn xóm.

Những năm đầu thế kỷ 20 là thời kỳ công nghiệp hóa bắt đầu phát triển, dấu hiệu ô nhiễm không khí rõ rệt nhất do dùng than là hiện tượng "khói sương mù" và hàm lượng khí CO2 tích lũy trong nhiều trong không khí do quá trình đun nước lấy hơi để chạy máy Con người đã tạo ra CO2 vượt quá khả năng chứa của không khí

Đến thời đại thông tin, giữa thế kỷ thứ 20, thời đại văn minh, xe máy và máy nổ được phát minh Vào năm 1948, tại Thị trấn công nghiệp Donora của

Mỹ có nhà máy cán thép cở lớn, nhà máy hóa chất sản xuất kẽm và lưu huỳnh

và các nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim Vào thời điểm đó, ở Mỹ chưa

có các qui định về vấn đề phòng chống ô nhiễm không khí, nên các nhà máy này đã tự do thải trực tiếp vào khí quyển: các khí thải đặc biệt là khí SO2 và khí

CO, cùng với nhiều bụi khói đen chứa nhiều độc chất (bụi kim loại) gây ô nhiễm không khí Đến cuối tháng 10/1948 mức độ ô nhiễm không khí đã trở nên hết sức trầm trọng: cả thị trấn bị bao phủ bởi màn sương chứa đầy độc chất, vào lúc đó khu vực này lại không có gió thổi làm cho tình trạng ô nhiễm ngày càng nặng thêm Hậu quả là: chỉ trong vòng 2 tuần đã có 20 người chết và hơn một nửa số dân sống ở thị trấn này phải cấp cứu vì nhiễm độc do hít thở không khí ô nhiễm Giai đoạn 1940-1950, người ta quan sát thấy hiện tượng khói sương mù ở Los Angeles, khói sương mù tạo thành khi không khí lạnh và ứ đọng gần mặt đất, với độ ẩm cao, lớp sương sẽ giữ các chất ô nhiễm và làm chúng không phân tán được trong không khí Và ở Luân Đôn (nước Anh) vào tháng 12 năm 1952, lớp khói sương mù dầy đặc bao trùm trung tâm thành phố (nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao gấp 3 – 10 lần so với bình thường, SO2

đóng vai trò chính), cùng với hiện tượng nghịch đảo nhiệt không khí hầu như rất ít chuyển động, nhiệt độ không khí lúc đó là khoảng 00C và việc đốt các nhiên liệu trong lò sưởi, nhà máy nhiệt điện, công nghiệp, các phương tiện giao thông đã phát thải rất nhiều chất gây ô nhiễm không khí đã dẫn đến tình trạng ngộ độc hô hấp và làm chết hơn 4000 người

Kể từ đó, người ta đã nổ lực trong việc quản lý và khống chế nạn ô nhiễm không khí Qui định về tiêu chuẩn nồng độ cho phép các chất thải vào không khí ở cấp tiểu bang và quốc gia được thành lập và các nhà máy - cơ sở sản xuất phải tuân thủ qui định này.

Vào những năm 1970, người ta phát hiện chất CFC đã tác động làm suy thoái lớp ôzôn ở tầng bình lưu, và năm 1985 các nhà khoa học cũng đã phát hiện lỗ thủng tầng ôzôn ở tầng bình lưu của vùng Nam cực Đến năm 1980, theo tính toán thống kê, người ta thấy lượng CO2 tăng nhiều trong khí quyển đã gây ra sự nóng lên và biến đổi khí hậu toàn cầu

Vào tháng 12 năm 1984, tại Ấn Độ cũng đã xảy ra một thảm họa công nghiệp Bhopal lớn nhất trên thế giới từ khu liên hiệp nhà máy sản xuất Cacbua

do nước bị đổ vào thùng chứa Methyl Iso Cyanate (MIC) gây phản ứng hóa học không thể kiểm soát, nhiệt độ tăng nhanh chóng và khí MIC cùng một số sản phẩm khí khác phát tán vào không khí làm cho hàng trăm nghìn người bị nhiễm độc trong đó có đến gần 4.000 người chết và hàng chục nghìn người vẫn còn bị

di chứng về sau

Ở nước ta, những qui định - chế tài về các chất thải, khí thải chưa được chặt chẽ và nghiêm khắc; có rất nhiều cơ sở sản xuất, nhà máy, khu công nghiệp với các trang thiết bị thô sơ, cũ kỹ và chưa có hệ thống xử lý chất thải,

khí thải Các nhà máy sản xuất xi măng như nhà máy xi măng Hoàng Thạch (phía Bắc), xi măng Hà Tiên (phía Nam) cũng đã gây ô nhiễm khói bụi cả một vùng rộng lớn Nhà máy super phosphate Lâm Thao đã làm ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến sinh vật sống trong khu vực.

Như vậy đến những năm 1970 -1980, ô nhiễm không khí đã xuất hiện với quy mô toàn cầu Cho đến ngày nay, tình hình ô nhiễm không khí ngày càng trở nên trầm trọng hơn, trở thành vấn đề thời sự đáng quan tâm, nhất là nạn ô nhiễm ở các thành phố lớn, các trận mưa axít, hiệu ứng nhà kính, bào mòn tầng ôzôn đặc biệt là sự gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu luôn được nhắc đến nhằm kêu gọi sự bảo vệ của toàn cầu

3 Các chỉ số đánh giá vệ sinh môi trường không khí

3.1 Chỉ số về vật lý:

3.1.1 Nhiệt độ (độ C hoặc độ F):

Mặt trời là nguồn tạo nhiệt chính trên trái đất, những tia mặt trời không làm nóng bầu không khí bao nhiêu mà không khí nóng chủ yếu là do tiếp xúc với mặt đất, khi lớp không khí tiếp xúc với mặt đất nóng lên sẽ bị giảm trọng lượng và bốc lên cao nhường chỗ cho lớp không khí xa mặt đất: cứ như vậy tạo

ra dòng đối lưu không khí tiếp xúc với đất Ở vùng xích đạo, ngày dài bằng đêm cho nên nhiệt độ không khí trong ngày thay đổi khá đột ngột, trong khi ở hai vùng địa cực thì nhiệt độ không khí trong ngày biến đổi rất ít Ngược lại, nhiệt độ không khí trong năm thay đổi tuỳ theo vĩ độ của từng nơi, ở vùng xích đạo bức xạ mặt trời và nhiệt độ gần như không thay đổi trong suốt năm, còn ở hai vùng địa cực thì mặt trời không lặn trong 6 tháng và không mọc trong 6 tháng cho nên nhiệt độ không khí trong năm lại dao động khá nhiều

Trước đây (từ 1714), người ta đo nhiệt độ theo thang nhiệt độ F (Fahrenheit) với các mức chuẩn: "nhiệt độ đóng băng" là 320F, "nhiệt độ sôi của nước" là 2120F và "thân nhiệt của một người khỏe mạnh" là 98,60F Sau đó, khi thang đo nhiệt độ C (Celsius) được phát minh (1742) dần dần được các nước ở Châu Âu và nhiều nước trên thế giới đã tiếp nhận và chuyển dần sang

sử dụng thang nhiệt độ C cho đến nay với các mức chuẩn: "nhiệt độ đóng băng" là 00C, "nhiệt độ sôi của nước" là 1000C và "thân nhiệt của một người khỏe mạnh" là 370C Hiện nay, thang nhiệt độ F chỉ còn được sử dụng chủ yếu

ở Hoa Kỳ và một số ít các nước nói tiếng Anh khác

Ý nghĩa vệ sinh: Sự chênh lệch nhiệt độ càng nhỏ thì khí hậu càng ôn hoà,

ở nước ta: miền Nam có khí hậu ôn hoà hơn miền Bắc Nhiệt độ không khí có liên quan tới quá trình điều nhiệt của cơ thể (quá trình toả nhiệt) Ở điều kiện bình thường, nhiệt độ cơ thể mất do dẫn truyền đối lưu chiếm 31 %, do bức xạ chiếm 44 %, và do bay hơi chiếm 21 % tổng số nhiệt lượng cơ thể bị mất Khi nhiệt độ không khí tăng cao, hiện tượng mất nhiệt do dẫn truyền và do bức xạ giảm xuống, trong khi đó mất nhiệt do bay hơi dần dần tăng lên Sự biến động của nhiệt độ trong phạm vi nhất định, có tác dụng tốt đối với cơ thể, nhưng chức năng điều chỉnh của cơ thể có giới hạn nhất định, khi vượt quá giới hạn

đó, có thể xuất hiện những biến đổi bệnh lý do sự thăng bằng nhiệt bị phá huỷ Nhiệt độ không khí có liên quan mật thiết tới quá trình phát sinh và phát triển đối với một số côn trùng, vi trùng gây bệnh đặc biệt là các bệnh đường hô hấp, tiêu hoá do vi trùng, ký sinh trùng Mỗi loại côn trùng, vi trùng có thể phát triển được ở một khoảng nhiệt độ nhất định, từ đó nó quyết định đến tỷ lệ mắc bệnh trong cộng đồng và có ảnh hưởng đến việc lưu hành một số bệnh truyền nhiễm Nhiệt độ không khí cũng ảnh hưởng đến sự tác động của các độc chất

có trong không khí, và khi nhiệt độ tăng sẽ làm cho biên độ và tần số hô hấp cũng tăng lên dẫn đến lượng chất độc trong không khí xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp nhiều hơn

Ý nghĩa vệ sinh: cùng với nhiệt độ, độ ẩm không khí cũng liên quan tới sự

tồn tại và phát triển của các loại mầm bệnh, các loại côn trùng tiết túc trung

gian truyền bệnh, đặc biệt là các loại nấm và vi nấm Vì vậy mà có sự xuất hiện các bệnh nhiễm trùng, nhiễm ký sinh trùng đôi khi bùng phát thành các trận dịch bệnh liên quan đến vùng miền khí hậu và theo mùa Ngoài ra, khi độ ẩm cao kết hợp với nhiệt độ cao (hiện tượng nóng ẩm) sẽ gây cản trở quá trình thải nhiệt, nên cơ thể tích nhiệt dẫn đến say nóng; Độ ẩm không khí thấp mà nhiệt

độ lại cao sẽ gây mất nhiều nươc dẫn đến hiện tượng suy kiệt, nhất là ở người già và trẻ em; còn khi độ ẩm và nhiệt độ đều thấp thì sẽ làm cho da và niêm mạc bị khô, nứt nẻ, bong tróc, và dễ chảy máu

3.1.3 Sự chuyển động của không khí (m/s):

Không khí thường xuyên có các luồng chuyển động, do mặt trời sưởi nóng trái đất không đều, có sự khác nhau giữa nhiệt độ và áp lực ở các nơi trên trái đất gây ra các luồng gió lên hay gió xuống Tùy theo từng khu vực và tùy theo mùa, mà không khí có những luồng chuyển động theo hướng gió thổi nhất định

Ý nghĩa vệ sinh: Sự chuyển động của không khí ảnh hưởng trực tiếp lên sức

khỏe con người, quan trọng nhất là quá trình điều nhiệt của cơ thể Ở nước ta, tùy từng mùa và từng vùng mà sẽ có các loại gió khác nhau mang tính chất đặc trưng khác nhau và tác động lên quá điều nhiệt cũng khác nhau Gió giúp cho

cơ thể bay hơi mồ hôi làm giảm nhiệt cho cơ thể qua sự toả nhiệt Khi nhiệt độ không khí thấp hơn nhiệt độ mặt da thì luồng không khí bên ngoài có thể đột phá lớp không khí trực tiếp xung quanh cơ thể, làm cho lớp không khí lạnh hơn luồn vào da, làm tăng sự toả nhiệt Gió cũng làm đảo lộn các lớp không khí, vận chuyển các vi sinh vật gây bệnh từ những nơi ô nhiễm sang những nơi chưa ô nhiễm, gieo rắc mầm bệnh Ngoài ra, gió cũng làm tăng sự bốc hơi nước, làm cho độ ẩm của không khí tăng lên Tại những khu vực đô thị, đông đúc sự chuyển động của không khí cũng đóng vai trò rất quan trọng trong vấn

đề phân tán, làm loãng các thành phần ô nhiễm trong không khí Những ngày ít gió, những nơi thông khí kém thì nồng độ các chất gây ô nhiễm trong không khí (khói, bụi, khí thải từ sinh hoạt, phương tiện giao thông, cơ sở sản xuất )

không được phân tán, không được làm loãng đi sẽ tồn tại với nồng độ cao và trở thành tác nhân quan trọng gây ra các bệnh từ ô nhiễm không khí, nhất là đường hô hấp Tiêu chuẩn qui định về chuyển động của không khí trong nhà là 0,3 - 0,5 m/s với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường (25 - 260C và độ ẩm

60 - 70%)

3.1.4 Tiếng ồn (deciben):

Tiếng ồn là do những dao động của sóng âm thanh lan truyền trong môi trường đàn hồi, dao động của sóng âm phụ thuộc vào áp suất và cường độ âm, với đơn vị đo là Deciben (dB) Mức tối thiểu tai người có thể nghe thấy là 0 dB

ở tần số 1.000 Hz, và thang đo tiếng ồn là từ 0 - 130 dB Trong các tiêu chuẩn

vệ sinh hiện nay, người ta thường sử dụng đơn vị là dBA

Ý nghĩa vệ sinh: tác động của tiếng ồn phụ thuộc vào tần số, cường độ và

sự lặp đi lặp lại của tiếng ồn, ảnh hưởng tới sức khỏe và tính mạng của người tiếp xúc Khi tác động lên cơ quan thính giác: tiếng ồn sẽ làm giảm độ nhạy cảm, tăng ngưỡng nghe nên làm giảm sức nghe, giảm sự tập trung và sự an toàn; tiếng ồn gây kích thích hệ thần kinh trung ương dẫn đến hiện tượng nhức đầu, chóng mặt, stress, bức rức, trầm uất, sợ hãi, nóng giận vô cớ ngoài ra còn làm cho trẻ con bị ức chế, chậm biết nói và khả năng học tập kém và người già thì thường xuyên mất ngủ; Tiếng ồn cũng tác động lên hệ tim mạch làm tăng huyết áp, tăng nhịp tim, rối loạn nhịp tim và ảnh hưởng tới sự hoạt động bình thường của hệ tuần hoàn máu Đồng thời, tiếng ồn cũng ảnh hưởng đến dạ dày gây rối loạn quá trình tiết dịch vị, làm tăng axit trong dạ dày và rối loạn sự

co bóp dẫn đến viêm loét dạ dày

3.1.5 Kích thước bụi (mm, µm):

Bụi rất phổ biến, có mặt ở mọi lúc, mọi nơi trong môi trường, với nhiều trạng thái và kích thước khác nhau (từ vài µm đến vài mm) Dưới sự chuyển động của gió đã lôi cuốn rất nhiều bụi vào không khí gây nên sự ô nhiễm bụi trong không khí

Ý nghĩa vệ sinh: bụi trong không khí khi tiếp xúc với da và mắt có thể gây

viêm, ngứa, dị ứng da, tổn thương mắt; đặc biệt những hạt bụi có kích thước nhỏ và thành phần độc hại có thể xâm nhập sâu vào phổi gây bệnh bụi phổi, xơ hóa phổi

3.2 Chỉ số về hóa học:

Đo nồng độ các chất có trong không khí (như: SO2, H2S, CO2, CO, NO,

NO2, Hydro-Cacbon, CFC, HF, Pb )

Ý nghĩa vệ sinh: khi nồng độ các chất trong không khí vượt quá mức độ

cho phép sẽ gây nguy hại cho con người cũng như các sinh vật khác trong môi trường

3.3 Chỉ số về sinh học:

Bằng các phương pháp vi sinh xác định các vi sinh vật tồn tại trong không khí

Ý nghĩa vệ sinh: rất nhiều vi sinh vật gây bệnh có thể tồn tại lâu hoặc lan

truyền trong không khí, xâm nhập và gây bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe con người

4 Các nguồn gây ô nhiễm, các tác nhân gây ô nhiễm, và quá trình gây ô nhiễm:

4.1 Các nguồn gây ô nhiễm không khí:

4.1.1 Ô nhiễm do tự nhiên:

Do gió, bão, lốc xoáy cuốn theo đất, cát, bụi, thực vật, vi sinh vật vào trong khí quyển làm ô nhiễm không khí Núi lửa phun trào ra các dòng nham thạch, bụi khói và các hơi khí thải và nhiệt gây ô nhiễm không khí Nước biển bốc hơi cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối biển lan truyền vào không khí Ngoài ra, các quá trình thối rữa và phân hủy xác động thực vật trong

tự nhiên, hay các nước bẩn bốc hơi cũng sinh ra chất gây ô nhiễm không khí Tuy nhiên, nguồn ô nhiễm này chỉ là một phần nhỏ, không thật sự là nguồn ô

nhiễm chính, mà ô nhiễm do các hoạt động của con người gây ra mới là ô nhiễm chính.

4.1.2 Ô nhiễm do các hoạt động của con người:

4.1.2.1 Nguồn ô nhiễm từ công nghiệp :

Do các ống khói từ các nhà máy - cơ sở sản xuất thải vào môi trường không khí rất nhiều chất độc hại (nhất là các nhà máy - cơ sở sản xuất có trang thiết bị lạc hậu, chưa có trang bị bộ phận xử lý chất thải)

Đồng thời nguồn ô nhiễm công nghiệp còn phát sinh từ quá trình bốc hơi,

rò rỉ, thất thoát trong dây truyền sản xuất, trên các đường ống dẫn tải Nhất là các nhà máy sản xuất hóa chất, nhà máy thuốc lá, nhà máy chế biến thực phẩm, nhà máy nhiệt điện, nhà máy sản xuất nhựa - cao su - chất dẻo, luyện kim, kỹ nghệ xi măng, khai thác quặng mỏ, các lò hạt nhân Đặc điểm các chất ô nhiễm này có nồng độ độc hại rất cao, thường là hỗn hợp khí và hơi độc hại.Nhìn chung, mỗi nhà máy - cơ sở sản xuất sinh ra nhiều chất ô nhiễm khác nhau, do đó tính đa dạng của nguồn ô nhiễm từ công nghiệp đã gây ra sự phức tạp và khó khăn trong việc xác định các biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường đặc biệt là khu công nghiệp lớn có nhiều loại nhà máy khác nhau Tại Thành phố Hồ Chí Minh sự ô nhiễm không khí chủ yếu là do các hoạt động công nghiệp, theo các số liệu thống kê cho thấy: có hơn 700 nhà máy sản xuất công nghiệp, 30.000 cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp và hàng trăm cơ sở có vốn đầu tư nước ngoài, trong đó có rất nhiều cơ sở sản xuất, nhà máy, khu công nghiệp với các trang thiết bị thô sơ, cũ kỹ và chưa có hệ thống xử lý chất thải, khí thải, là nguồn gây ô nhiễm rất nghiêm trọng cho môi trường không khí của Thành phố

4.1.2.2 Nguồn ô nhiễm từ giao thông vận tải :

Hoạt động giao thông vận tải không những tự nó sinh ra các chất thải độc hại do đốt cháy nhiên liệu mà quá trình di chuyển của nó còn làm khuyếch tán bụi và các chất ô nhiễm từ môi trường đất sang môi trường không khí và từ nơi này sang nơi khác Đây là nguồn ô nhiễm di động, trong quá trình hoạt động

các phương tiện giao thông (đặc biệt là sự đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu của các động cơ) sẽ thải một khối lượng lớn bụi khói, và các chất khí độc hại vào môi trường không khí, ví dụ: các xe có sử dụng xăng, dầu khi đốt cháy sẽ đưa vào không khí một hàm lượng lớn các chất như Oxyt-Cacbon (CO) Dioxyt-Cacbon (CO2) Cacbuahydro, Chì… một số động cơ sử dụng than mỡ sẽ đưa lượng SO2 vào môi trường không khí Ngoài ra phương tiện giao thông vận tải còn gây ra sự ô nhiễm tiếng ồn trong không khí, và các vi sinh vật gây bệnh

từ mặt đất phát tán vào không khí, hay từ môi trường không khí ở khu vực này lan truyên sang khu vực khác

4.1.2.3 Nguồn ô nhiễm từ nông nghiệp:

Chủ yếu là do đốt rừng làm rẫy, đốt dọn ruộng nương sau thu hoạch tạo ra một lượng lớn khí CO2 trong khí quyển Chất ô nhiễm còn được sinh ra từ sự phân hủy các chất hữu cơ hay các đống rác thải xử lý không đúng kỹ thuật từ các trang trại chăn nuôi, nông trại Ngoài ra, quá trình phun xịt hóa chất bảo vệ thực vật cũng góp phần làm ô nhiễm không khí khu trú hay lan rộng

4.1.2.4 Nguồn ô nhiễm từ sinh hoạt của con người :

Chủ yếu do đốt cháy nhiên liệu: dầu hỏa, than đá, củi, gas từ bếp, lò sưởi trong sinh hoạt hằng ngày, tạo ra các chất khí (như CO, CO2…) tích tụ trong không khí ngày càng nhiều Hút thuốc lá cũng là nguồn ô nhiễm không khí rất lớn, khói thuốc lá có chứa rất nhiều độc chất, trong đó có 22 chất độc và một số chất có khả năng gây ung thư không những đối với người trực tiếp hút thuốc lá mà còn nguy hại cho những người xung quanh (hút thuốc thụ động) Ngày nay, do nhu cầu xây dựng công trình ngày càng nhiều cũng làm tăng ô nhiễm đáng kể về bụi và tiếng ồn

 Đây là nguồn ô nhiễm rất gần gũi với cuộc sống hàng ngày, trực tiếp và ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe con người

 Hiện tượng ô nhiễm không khí trong nhà :

Hiện nay, ô nhiễm không khí trong nhà đang được xem là một trong những vấn đề sức khỏe môi trường trên toàn cầu cần được quan tâm nhất, bởi

vì ô nhiễm không khí trong nhà là nguồn ô nhiễm có số người phơi nhiễm, tiếp xúc nhiều nhất so với các ô nhiễm không khí xung quanh Chất lượng không khí trong nhà là một vấn đề đang được chú trọng ở nhiều tòa nhà của các nước phát triển, vì chúng được thiết kế xây dựng kín gió và tiết kiệm năng lượng, các chất hóa học sinh ra từ nhiên liệu đốt cháy, từ khói, các vật liệu xây dựng, đồ đạc, mỹ phẩm, chất tẩy rửa và các nguồn khác trong các tòa nhà tích tụ lại ngày càng nhiều gây ô nhiễm không khí bên trong nhà phổ biến nhất là khói thuốc

lá, các sản phẩm phân rã của chất phóng xạ Uran (radon), formaldehyt, sợi amiant, dẫn xuất của Cacbon, dẫn xuất Nitơ, dẫn xuất Lưu huỳnh, và các hợp chất Hydrocacbon thơm đa vòng… Ngoài ra, một số tác nhân vi sinh vật như virút, vi khuẩn, nấm mốc, tảo, bào tử, phấn hoa… cũng làm ô nhiễm không khí trong nhà Sự ô nhiễm này là một trong những nguyên nhân gây viêm nhiễm đường hô hấp cấp tính ở trẻ em, làm trầm trọng thêm các bệnh hen suyễn, bệnh phổi mãn tính và ung thư ở người lớn, đồng thời gây tác động tiêu cực tới những phụ nữ đang mang thai Nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính, đặc biệt là viêm phổi, là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở trẻ em dưới 5 tuổi, với khoảng 4 triệu người tử vong mỗi năm, chiếm 10% tổng gánh nặng bệnh tật ở các nước đang phát triển

4.2 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí:

4.2.1 Dẫn xuất của cacbon:

4.2.1.1 Cacbonic (Dioxyt Cacbon, CO2):

Bình thường, thành phần cấu tạo của bầu khí quyển có khoảng 0,032% khí CO2, nhưng nồng độ này hiện nay không ổn định, ngày càng tăng do: Dân

số ngày càng tăng, quá trình hô hấp của con người ngày càng sử dụng nhiều O2

và thải ra nhiều khí CO2.vào trong không khí; trong khi đó, diện tích cây xanh ngày càng cạn kiệt, nên nguồn hấp thụ CO2 bị hạn chế; ngoài ra, quá trình hoạt động của núi lửa, hiện tượng cháy rừng, đốt rừng bừa bãi, đốt dọn ruộng nương sau thu hoạch cũng làm sản sinh ra nhiều khí CO2; đồng thời đốt nguyên nhiên liệu như gỗ, than, gaz, xăng dầu… trong sinh hoạt hàng ngày từ nhà bếp,