Bài giảng sức khỏe môi trường chương 7 ths trần thị tuyết hạnh

Mục tiêuHọc xong phần này, học viên cần có khả năng:  Mô tả được các thành phần của không khí  Trình bày được một số chất gây ÔNKK và các nguồn gây ÔNKK  Liệt kê và mô tả được một s

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

ThS Trần Thị Tuyết Hạnh

TS Nguyễn Việt Hùng, Ths.Nguyễn Hữu Thắng

Bộ môn Sức khỏe môi trường

Email: tth2@hsph.edu.vn, ĐT: 62662322

Mục tiêu

Học xong phần này, học viên cần có khả năng:

 Mô tả được các thành phần của không khí

 Trình bày được một số chất gây ÔNKK và các nguồn gây ÔNKK

 Liệt kê và mô tả được một số bệnh liên quan tới

ÔNKK

1 Bầu khí quyển

1 người cần 10 – 20 m3 không khí mỗi ngày  chết khi thiếu KK từ 5 – 7 phút

Tầng Đối lưu – khoảng 8 – 14,5 km

Tầng giữa khí quyển– khoảng 85 km

Thượng tầng – khoảng 600 km

Tầng Bình lưu – khoảng 50km

Đỉnh đối lưu Đỉnh Bình lưu

Đỉnh tầng giữa

Bên ngoài khí quyển

Nguồn http://liftoff.msfc.nasa.gov/academy/space/atmosphere.html

1 Bầu khí quyển (tiếp)

 Tầng Đối lưu: các hiện tượng thời tiết xảy ra ở tầng này

 Các “Đỉnh” là nơi là biên giới giữa các tầng và là nơi nhiệt

độ bắt đầu đảo chiều

 99% “không khí” tập trung tại tầng Đối lưu và Bình lưu

 Tầng Ozon nằm trong tầng Bình lưu

 Nhiệt độ:

– Tầng Đối lưu: nhiệt độ càng lên cao càng hạ, giảm từ khoảng 17

o C đến – 52 o C

– Tầng Bình lưu: nhiệt độ lên cao tăng: đến khoảng 3 o C

– Tầng giữa: nhiệt độ lên cao giảm: đến - 93 o C

2 Thành phần của không khí

Nito 78%

Oxy

21%

Khac 1%

3 Khái niệm ÔNKK

 Khi thành phần của không khí bị thay đổi

 Là kết quả của quá trình thải các chất độc hại vào không khí

với một tốc độ vượt quá khả năng chuyển đổi, hoà tan,

lắng đọng các chất đó của các quá trình tự nhiên trong khí

quyển

 Ô nhiễm không khí là hậu quả của sự phát thải các chất

nguy hại vào khí quyển với nồng độ vượt quá ngưỡng chịu

đựng của các quá trình tự nhiên trong khí quyển.

3 Khái niệm ÔNKK (tiếp)

 Thuật ngữ chất ô nhiễm không khí được dùng để chỉ các

tác nhân gây ô nhiễm không khí hoặc những sự kết hợp của các tác nhân đó, chúng bao gồm các tác nhân sinh, lý,hóa và phóng xạ bị thải vào không khí

(Nguồn: http://www.epa.gov/air/caa/caa302.txt truy cập

5/3/2007)

 SO2, NO2, Bụi lơ lửng (PM), Pb, CO, O3…

4 Lịch sử về ONKK

 Xuất hiện từ khi có loài người trên trái đất: đốt lửa, đốt rừng (không đáng kể)

 Trước cuộc CM công nghiệp:

 ONKK chưa phải là vấn đề đáng quan tâm

 Các chất ô nhiễm có khả năng tự hòa tan trong khí quyển

 Trong thời kỳ cách mạng công nghiệp: gỗ, nhiên liệu hóa thạch được sử dụng để chạy máy hơi nước → ÔNKK

Thêi gian §Þa ®iÓm Sè ng êi chÕt

5 Các nguồn gây ô nhiễm không khí

5.1 Ô nhiễm không khí do công nghiệp

 Luyện kim: SO2, CO, HCN, phenol, v.v

 Xây dựng: bụi, SO2, CO, NOx, v.v

 Nhiệt điện: bụi than, khí SO2, CO, CO2, NOx, v.v

 Hoá chất luyện kim màu: VOCs, florua, xyanua, v.v

 Xử lý chất thải bằng phương pháp đốt: cũng gây

ONKK

 Từ các tai nạn, sự cố công nghiệp: Bhopal (Ên độ)

Sử dụng năng lượng toàn cầu

 Từ việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch  các chất ô nhiễm không khí

Việc sử dụng năng lượng trên toàn cầu (triệu tấn/năm)

than dầu khí

hạt nhân khí hidro

nhiên liệu tự tái tạo và chất thải

Ô nhiễm từ các ngành công nghiệp

Công nghiệp hóa chất

 Ngành công nghiệp quan trọng đối với con người

 Gây ô nhiễm môi trường dưới nhiều dạng

 Một trong những nguồn gây ô nhiễm không khí quan trọng

Công nghiệp xi măng

 Ngành công nghiệp quan trọng đối với các hoạt động phát triển của con người

 Nguồn ô nhiễm bụi quan trọng

 Các chất ô nhiễm chính:

 Bụi: tạo ra trong quá trình nghiền, trộn, vận chuyển, đốt cháy, làm khô

 NOx va SOx được tạo thành từ các quá trình: nung, làm khô, đốt cháy

Công nghiệp sản xuất Axít

 Ngành công nghiệp sản xuất axít sulfuric:

 Khí SO2 và bụi (sương) axít

 1 tấn Axít thành phẩm sẽ phát thải 20 – 70 pounds SO2 và 0.3 – 7.5 pounds Bụi axít

 Ngành công nghiệp sản xuất axít nitríc

 Khí NO và NO2

 1 tấn axít sẽ phát thải 50 pounds NO2

 Ngành công nghiệp sản xuất Clo

 Clo được điện phân từ muối NaCl

 100 tấn Clo hoá lỏng sẽ thải ra 2000 – 16000 pounds khí Clo

 Ngoài ra Clo có thể thoát từ xe chở, kho chứa

 3.800 người chết vào hôm sau

 Sau vài ngày10.000 người chết

 300.000 người bị ngộ độc, phải nhập viện

Thảm họa Chernobyl, Ucraina (Liên Xô cũ)

26 April 1986 tại Ucraina (Liên Xô cũ), thảm họa hạt nhân lớn nhất trong lịch sử

Đồng vị phóng xạ Cs 137 bị phát ra và gây ô nhiễm

Ảnh hưởng đến sức khỏe: tâm thần + thể chất

• Hội chứng Dow

• Đột biến nhiễm sắc thể

• Ung thư tuyến giáp

• 56 tử vong tại chỗ, 800.000 phơi nhiễm phóng xạ 4.000 người chết

vì ung thư…

Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster#Assessing_the_disaster.27s_effects_on_human_health

Thảm họa Chernobyl, Ucraina (Liên Xô cũ)

Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster#Assessing_the_disaster.27s_effects_on_human_health

5.2 ÔNKK do giao thông

 50% ÔNKK là do giao thông

Nước Anh: Giao thông so với các nguồn khác

Các nguồn khác Giao thông

ÔNKK do giao thông tại Việt Nam

130.746 2000

60.231 1995

34.222 1990

Sè xe m¸y t¹i Hµ Néi N¨m

ÔNKK do giao thông ở Việt nam?

Nghiên cứu về sự phơi nhiễm với PM10

và CO của người dân Hà Nội (2006)

Kết quả Tiêu chuẩn WHO

5.3 ÔNKK do nông nghiệp

 Quá trình sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật

 Quá trình phân huỷ các chất thải nông nghiệp trong ruộng, ao hồ (CH4, H2S…)  mùi!

5.4 ONKK trong nhà

 Quá trình đun nấu: củi, than, rơm, rạ

 Lỗ thông hơi, ống khói từ các gia đình

 Khí từ các bể phốt

 Khói thuốc lá, thuốc lào

 Các thiết bị, đồ dùng trong nhà, văn phòng (radon, formaldehyt, sợi amiăng, v.v )

5.4 ONKK trong nhà (tiếp)

Nấm mốc, vi khuẩn

Các hóa chất từ chất tẩy rửa

Khói thuốc lá có chứa hơn 4000 loại hóa

chất

Lông động vật nuôi

CO từ các gara

Một số chất ÔNKK trong nhà chính và nguồn tạo ra

Zhou et al Environmental Research Letters 2006

Ô nhiễm không khí trong nhà ở Trung Quốc

Thực trạng phơi nhiễm ÔNKK trên thế giới

Cohen et al and Smith et al in Comparative Quantification of Health Risks 2004

Ambient urban air pollution Household solid fuel use

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)

 Những ảnh hưởng cấp tính:

 suy nhược, chóng mặt, say, co giật, ngất,

 ảnh hưởng tới tim, phổi (kích thích màng nhầy),

 ngứa mắt, v.v (VOCs, CO, NO2, khói quang hoá, v.v )

 Bệnh viện Nhi đồng 1 (HCM):

 Suyễn 3074 (1996)  11491 (2005)

 Nhiễm khuẩn hô hấp dưới (từ 2.727 - 1996 tăng lên

3.772 năm 2005)

 Viêm tai giữa (từ 441 ca năm 1996

1.999 trường hợp vào năm 2005)

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)

 ÔNKK liên hệ nhất định với tình trạng mắc/tử vong do:

nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính, mãn tính, tim mạch, ung thư

 Ước tính toàn cầu có 800.000 người tử vong/năm do mắc các bệnh liên quan đến ÔNKK ngoài trời

 WHO (2006): VN thuộc nhóm các nước có tỉ lệ tử vong do

ÔNKK ngoài trời cao nhất (200-230 ca/triệu dân/năm); do ÔNKK trong nhà cao thứ 2 (300-400ca/triệu dân/năm).

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)

Ảnh hưởng tới SK của ÔNKK do giao thông

 90% cư dân đô thị tại châu Á phơi nhiễm với ô nhiễm bụi lơ lửng (PMx)

 10.000 người chết có liên quan tới ÔNKK giao thông tại Ấn Độ

 19% dân Bangkok bị các bệnh đường hô hấp liên

quan tới ÔNKK do giao thông

 6% nguyên nhân tử vong do ÔNKK do giao thông tại

Áo, Pháp và Thụy Sỹ

Ảnh hưởng tới SK của ÔNKK do giao thông

 90% cư dân đô thị tại châu Á phơi nhiễm với ô nhiễm bụi lơ lửng (PMx)

 10.000 người chết có liên quan tới ÔNKK giao thông tại Ấn Độ

 19% dân Bangkok bị các bệnh đường hô hấp liên

quan tới ÔNKK do giao thông

 6% nguyên nhân tử vong do ÔNKK do giao thông tại

Áo, Pháp và Thụy Sỹ

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)

Các ảnh hưởng SK của ONKK trong nhà:

đang phát triển

0,5 tỷ người đang dùng than đá (Trung Quốc)

các nhiên liệu hóa thạch dạng rắn để đun nấu

6 Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)

Hội chứng bệnh nhà kín (SBS)

 Triệu chứng của tuyến nhầy và đường hô hấp trên:

 kích thích hoặc khô mắt, mũi, họng, giọng nói khàn

 ngứa mắt, ngạt mũi, ho, hắt hơi, chảy máu cam

 Các triệu chứng của đường hô hấp dưới:

 tức ngực, thở rít, hen, thở dốc

 Các triệu chứng về da:khô, ngứa da, phát ban

 Các triệu chứng liên quan tới hệ thần kinh trung ương:

 mệt mỏi, khó tập trung, buồn ngủ, đau đầu

 choáng váng, chóng mặt, buồn nôn

 Các triệu chứng khác:

thay đổi vị giác, cảm giác mùi khó chịu

6 Các ảnh hưởng của ONKK (tiếp)

Một số ảnh hưởng khác

 Gây hại tới cây trồng: khí ô nhiễm xâm nhập vào lỗ khí khổng trên lá

 Khi tiếp xúc lâu dài: phá vỡ lớp bảo vệ bên ngoài, gây

mất nước đối với các loại cây, làm cho cây dễ bị bệnh tật, sâu hại, hạn hán, sương muối tấn công

Đặc trưng của một số chất gõy ONKK

Gây ảnh h ởng tới sức khoẻ con ng ời (Kích thích mũi họng), cây trồng, tài sản

H2S Mùi trứng thối

Không mùi với nồng độ cao

Độc tính rất cao

NO Không màu Đ ợc tạo ra do quá trình đốt cháy ở nhiệt

độ cao, áp suất lớn, bị ô xy hoá tạo thành NO2

NO2 Màu T ơng đối trơ, hình thành từ quá trình đốt

cháy

CO Không màu, không mùi Độc

CO2 Không màu, không mùi Khí gây hiệu ứng nhà kính

O3 Hoạt tính cao Gây hại cây trồng, tài sản

6 Cỏc ảnh hưởng của ONKK (tiếp)

7 Một số hiện tượng ONKK

7.1 Mưa axit

 Nước mưa: pH = 5,6 (hơi mang tính axit)

 sự phân huỷ các chất hữu cơ, núi lửa, v.v ==> làm tăng các hoá chất mang tính axit trong khí quyển

 "thủ phạm": CO2 trong khí quyển

 pH nước mưa < 5,6 ==> mưa axit

 các chất ONKK do con người tạo ra: SO2, NOx góp

phần tạo ra mưa axit

 cũng xuất hiện ở dạng: tuyết, sương, sương mù, mưa tuyết - mưa đá

 Ảnh hưởng tới động thực vật khi pH < 4,5

Sự hình thành mưa axit

Nguồn

Các chất ô nhiễm dạng khí trong khí quyển

Các chất ô nhiễm dạng khí trong khí quyển

Các chất ô nhiễm dạng bụi (hạt) trong khí quyển

Các chất ô nhiễm dạng lỏng và dạng kết tủa

pH trong

mưa axit

7.1 Mưa axit

(tiếp)

Ảnh hưởng của mưa axit:

 Gây hại tới các công trình kiến trúc, tài sản (cầu, nhà cửa),

di tích (lăng, miếu)

 Ảnh hưởng tới nguồn nước bề mặt và hệ sinh thái thuỷ vực

 Ảnh hưởng tới cây trồng, rừng

 Ảnh hưởng tới SK con người

7.1 Mưa axit (tiếp)

7.2 Hiệu ứng nhà kính

Năng lượng mặt trời qua lớp kính xe

ô tô

Năng lượng mặt trời qua lớp kính xe

ô tô

Năng lượng bức xạ tỏa ra bên trọng xe không thể thoái ra ngoài và làm xe ấm lên

Năng lượng bức xạ tỏa ra bên trọng xe không thể thoái ra ngoài và làm xe ấm lên

Mặt trời Một số bức xạ mặt trời bị phản hồi lại từ

15nm)bị hấp thụ

và phản xạ lại bởi khí nhà kinh, dẫn đến khí quyển ấm lên

Một số tia bức xạ nhiệt (10 –

15nm)bị hấp thụ

và phản xạ lại bởi khí nhà kinh, dẫn đến khí quyển ấm lên

Các tía bức xạ nhiệt được bức xạ từ bề mặt trái đất

Các tía bức xạ nhiệt được bức xạ từ bề mặt trái đất

7.2 Hiệu ứng nhà kính (tiếp)

 Hiệu ứng nhà kính khí quyển: bức xạ sóng ngắn 0,4-0,8nm – trái đất - bức xạ nhiệt sóng dài 10-15m

 Từ 1800s, nhiệt độ không khí tăng dần

 Nguyên nhân: CO2, hơi nước, CFCs v.v

 Sử dụng than làm nhiên liệu đối với các động cơ hơi nước

==> CO2 trong khí quyển tăng nhanh

 Dân số tăng, công nghiệp, giao thông phát triển:

 CO2 trong khí quyển ngày càng tăng: HƯNK nhân loại

 HƯNK

7.2 Hiệu ứng nhà kính (tiếp)

Hơi nước (H2O)

Sự phát thải Cacbon trên toàn cầu

từ quá trình đốt cháy, 1990 - 1998

Sự phát thải Cacbon trên toàn cầu

từ quá trình đốt cháy, 1990 - 1998 Nồng độ trong khí quyển

của CO2 , 1000 - 1998

Nồng độ trong khí quyển của CO2 , 1000 - 1998

Nhiệt độ trung bình bề mặt Trái đất 1866 - 1998

Source: www.unctad.org

Tỷ lệ % phát thải CO2

7.2 Hiệu ứng nhà kính (tiếp)

 CO2 tăng 2 lần: Nhiệt độ trái đất tăng khoảng 3oC

 Từ năm 1880 đến 1980:

 CO2 tăng từ 10-12%

 nhiệt độ trái đất tăng khoảng 0,4oC

 băng ở cực tan ==> mực nước biển tăng 13,7 cm

 Dự đoán: 2100, mực nước biển tăng 1m-2,4m, gây ngập lụt vùng ven biển

1938 T.J Hileman GNP

1981 Carl Key (USGS)

1998 Dan Fagre (USGS)

Băng tan: Những quốc gia Đông nam á chịu ảnh hưởng

Băng tan: % dân số chịu ảnh hưởng

Chức năng của tầng Ozon

Tầng giữa của khí quyển

Tầng bình lưu

Các tia nhìn thấy được/tia cực tím

7.3 CFCs và sự suy thoái tầng ôzôn (tiếp)

7.3 CFCs và sự suy thoái tầng ôzôn

 1 nguyên tử Cl phá huỷ được 104 – 106 phân tử O3

 Tạo ra các "lỗ thủng" tầng ôzôn: 9 triệu km2 (châu

Nam cực)

 Tia cực tím ==> tăng tỉ lệ ung thư da và bệnh đục thuỷ

tinh thể

Ảnh hưởng của lỗ thủng tầng Ozon

 Các tia cự tím đi qua tầng Ozon

 Sức khỏe con người:

 Chi phí riêng cho điều trị ung thư da

ở Úc khoảng 300 triệu USD/ năm

 Làm hư hại các vật liệu như nhựa,

vải, gỗ

7.4 Sự nghịch đảo nhiệt

lên cao nhiệt độ càng giảm

nhẹ hơn ở phía trên: càng lên cao,

nhiệt độ không khí càng tăng  sự

nghịch đảo nhiệt

ban đêm

ngăn cản việc hoà trộn khí quyển

==> các chất ONKK không thoát

lên được ==> thảm hoạ ONKK

7.5 Mây nâu châu Á

 Là lớp khí dày khoảng 2- 3 km

 Diện tích xấp xỉ 10 triệu km2, từ tây nam Afganistan đến đông nam Srilanka, bao phủ hầu hết Ấn độ, Pakixtan, Trung Quốc

 Mang các sol khí gồm bụi lưu huỳnh, ôxit cácbôn, ôzôn, ôxit nitơ, bồ hóng và các loại bụi khác

7.5 Mây nâu châu Á: nguyên nhân

 Gia tăng các hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch:

công nghiệp, nhiệt điện, giao thông,

 Các vụ cháy rừng, đốt nương rẫy

 Hoạt động đun nấu tại hộ gia đình sử dụng than, củi,

biogas v.v (thải ra 60% khí, bụi tạo nên Mây nâu Châu Á)

 Sử dụng dầu hỏa thắp sáng

7.5 Mây nâu châu Á (tiếp)

 Ngăn cản ánh sáng mặt trời chiếu xuống trái đất 10-15%

==> đất và nước bị lạnh, nhưng khí quyển lại nóng lên

 Làm tan nhanh các sông băng ở dãy núi Himalaya, gây lũ lụt ở Bangladesh, Nepal, đông bắc Ấn độ, Trung Quốc; tăng nguy cơ hạn hán

 Giảm 40% lượng mưa ở Pakistan, Afganistan, tây Trung quốc, tây Trung Á ==> hạn hán, thiếu nước

 Có chứa axit ==> gây mưa axit

 Làm giảm năng suất nông nghiệp

 Gia tăng các bệnh đường hô hấp

7.6 Mất rừng – sa mạc hoá

 Có liên quan chặt chẽ tới các hoạt động của con người: đốt - phá rừng

 Diện tích rừng giảm ==> lượng CO2 trong khí quyển tăng

 Rừng có khả năng làm sạch không khí (lưu lại các chất độc khi chúng đi qua lá, thân, rễ cây)

8 Các biện pháp kiểm soát ONKK

 Tăng cường hiệu lực pháp luật về kiểm soát ONKK

 Hoàn thiện tiêu chuẩn chất lượng không khí

– Tiêu chuẩn phát thải

– Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh

 Các biện pháp kiểm soát hành chính

• Đăng ký nguồn ô nhiễm, các chất độc hại sử dụng và phát thải

• Tự áp dụng các biện pháp xử lý ô nhiễm MT, giảm chất thải phát sinh

• Các cơ quan thanh tra có quyền thu thuế, xử phạt, thậm chí đình chỉ sản xuất nếu các chất thải ô nhiễm vượt quá TCCP

8 Các biện pháp kiểm soát ONKK (tiếp)

 Quan trắc chất lượng không khí

Kết quả dự báo các chất OONKK 19h ngày

06/01/2005

Các biện pháp kỹ thuật

 Quy hoạch mặt bằng đô thị, bố trí khu công nghiệp

Sử dụng các phương tiện giao thông thân thiện với môi trườngGiảm gia tăng dân số

Câu hỏi và thảo luận?

Một số câu hỏi lượng giá

1 Anh/chị hãy kể tên các nguồn gây ô nhiễm không khí?

2 Ở tầng Bình lưu của khí quyển trái đất, càng lên cao nhiệt độ

càng giảm

Tài liệu đọc thêm

1 Lê Thị Thanh Hương, Trần Thị Tuyết Hạnh và

CS 2009, Sức khỏe môi trường cơ bản (Sách dịch từ phiên bản tiếng Anh: Yassi A Kjellstrom T Kok T and Guidotti TL.2001, Basic Environmental Health, Oxford University Press.)