đáp án hóa môi trường( Đoàn Thị Thanh Thảo)

Hoá môi trường có mục tiêu: - Nghiên cứu các hiện tượng hóa học xảy ra trong môi trường tự nhiên, nghiên cứu các hiệu ứng, các nguyên nhân gây phản ứng, các sự phát sinh, phát triển, sự

Trang 1

HOÁ MÔI TRƯỜNG

ENVIRONMENTAL CHEMISTRY Câu hỏi ôn tập và đáp án môn Hoá học Môi trường

   Sinh vtên:……… Lớp……… Khoa

Chương mở đầu

1 Khái niệm về hoá môi trường, mục tiêu & ứng dụng của hoá môi trường ?

2 Khái niệm về môi trường; môi trường thiên nhiên và các thành phần của môi trường thiên nhiên Phân biệt các khái niệm ô nhiễm môi trường, suy thoái môi trường, khủng hoảng môi trường, sự cố môi trường Cho thí dụ về sự cố môi trường mà anh, chị biết

3 Vai trò của con người và môi trường? Vấn đề toàn cầu về môi trường?

Chương 2 4 Nêu hiểu biết của mình về ba thành phần chính của không khí là: N2, O2, CO2

5 Khái niệm về sự ô nhiễm không khí, nêu các nguồn chính gây ô nhiễm không khí

6 Liệt kê các tác nhân chính gây ô nhiễm không khí

7 Giới thiệu một số chất gây ô nhiễm không khí:

1) CO 2) O3 3) CO2 4) Các khí CFC 5) CH4 6) Các khí của nitơ 8 Khái niệm về hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng của CO2 đến sự tăng nhiệt độ trái đất

9 Tại sao nói khí O3 trong khí quyển vừa là tác nhân gây ô nhiễm vừa có chức năng bảo vệ Trái đất? Tại sao tầng O3 có thể bị phá huỷ?

10 Trình bày hiểu biết về SO2 trong khí quyển và nêu tác hại của nó?

11 Trình bày về khí H2S trong khí quyển

12 Tác hại của các khí NO, NO2, NH3 trong khí quyển

13 Nguyên nhân gây mưa axit, tác hại của mưa axit?

14 Có nhận định rằng: Có rất nhiều con đường để làm ô nhiễm khí quyển Khí quyển bị ô nhiễm sẽ gây tác hại to lớn cho môi trường sống của con người và đe doạ trực tiếp đến cuộc sống của con người Hãy phân tích và chứng minh nhận định trên là đúng. Chương 3 15.Trình bày hiểu biết của mình về tài nguyên nứơc và chu trình nước trong thiên nhiên 16 Phân biệt nước thiên nhiên & nước thải? Các cách phân loại nước thiên nhiên?

17 Sự ô nhiễm nước, các nguồn gây ô nhiễm nước Nêu các dấu hiệu chứng tỏ nước bị ô nhiễm qua các chỉ số: Màu, mùi, nhiệt độ, độ đục, hàm lượng chất rắn, độ dẫn điện, độ axit, độ kiềm của nước

18 Oxi hoà tan trong nước? Chỉ số oxi hoà tan trong nước DO (Dissolved oxygen-định nghĩa, ý nghĩa, cách xác định)

19 Chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá BOD5 (Biology oxygen Demand- khái niệm, ý nghĩa, cách xác định)

20 Nhu cầu oxi hoá học COD (Chemical oxygene Demend- định nghĩa, ý nghĩa, cách xác định) 21

22

Chương 4

23 Trình báy sự hiểu biết của mình về vấn đề ô nhiễm môi trường đất.(Gợi ý: Khái niệm, nguồn phát sinh ra các tác nhân gây ô nhiễm, nói rõ tác nhân hoá hoc, tác nhân sinh học, vật lí, phóng xạ, các chất thải gây ô nhiễm đất như S SO2 SO42- đất

N NO3-đất

CO  CO2 đất

Trang 2

Chương 5

24 Tác dụng hoá sinh của asen, cađimi, chì

25 Tác dụng hoá sinh của thuỷ ngân

26 Tác dụng hoá sinh của khí CO & khí SO2

27 Tác dụng hoá sinh của NO, NO2, O3, PAN

28 Tác dụng hoá sinh của xyanua

29 Tác dụng hoá sinh của DDT (Diclo Diphenyl Triclo Etan)

30 Tác dụng hoá sinh của MIC (CH3NCO) Hết Tổng số 30 câu Đinh- Quốc- Cường biên soạn, chỉnh lí từ năm 2005 đến 2010 Chương 1 1 Khái niệm về hoá môi trường, mục tiêu & ứng dụng của hoá môi trường ?

Hoá học môi trường là một môn khoa học đa ngành về các hiện tượng hoá học xảy ra trong môi trường Hoá môi trường có mục tiêu: - Nghiên cứu các hiện tượng hóa học xảy ra trong môi trường tự nhiên, nghiên cứu các hiệu ứng, các nguyên nhân gây phản ứng, các sự phát sinh, phát triển, sự vận chuyển của các chất hoá học gây ô nhiễm không khí, đất và nước - Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các chất độc hại, sự ảnh hưởng của các phản ứng hoá học đến môi trường - Trang bị kiến thức phân tích đánh giá môi trường đất, nước, không khí cho các cán bộ môi trường để họ có trình độ giám sát, đánh giá nghiên cứu cải thiện, phát triển môi trường bền vững Hoá môi trường có ứng dụng: - Cho phép phát hiện và phân loại được các chất gây ô nhiễm và đánh giá được mức độ gây hại của chúng - Giúp cho con người hiểu được các đặc trưng hoá học của môi trường, nắm được sự phát sinh và tác hại của các chất gây ô nhiễm môi trường từ đó đề ra các biện pháp ngăn chặn, giảm thiểu tác hại của chúng 2. Khái niệm về môi trường; môi trường thiên nhiên và các thành phần của môi trường thiên nhiên Phân biệt các khái niệm ô nhiễm môi trường, suy thoái môi trường, khủng hoảng môi trường, sự cố môi trường Cho thí dụ về sự cố môi trường mà anh, chị biết

Môi trường là tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh có khả năng tác động

đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật

Môi trường của một vật thể, sự kiện, sinh vật là tổng hợp tất cả các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng đến vật thể, sự kiện, sinh vật đó

Môi trường bao gồm môi trường thiên nhiên, môi trường nhân tạo và môi trường xã hội

Trong điều 1, chương 1 của Luật bảo vệ môi trường Việt nam đã nêu: Môi trường bao gồm các

yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên [22].

Môi trường thiên nhiên bao gồm các yếu tố tự nhiên như vật lí, hoá học, sinh học tồn tại một

cách khách quan ngoài ý muốn của con người Môi trường tự nhiên được phân chia thành khí

quyển, thuỷ quyển, địa quyển, sinh quyển Môi trường tự nhiên rất quan trọng đối với sự tồn tại

của Trái đất

SUY THOÁI MÔI TRƯỜNG là sự thay đổi số lượng và chất lượng của thành phần môi trường gây ảnh hưởng xấu cho con người và thiên nhiên

KHỦNG HOẢNG MÔI TRƯỜNG là sự suy thoái chất lượng môi trường sống có qui mô toàn cầu, đe doạ cuộc sống của một bộ phận lớn hay toàn bộ loài người

Trang 3

Hai quả bom nguyên tử được ném xuống hai thành phố Hirôxima và Nagasaki đã làm thương

vong hàng vạn người, đã tàn phá môi trường của hai thành phố này và ảnh hưởng nghiêm trọngđến môi trường của cả nước Nhật Ngày nay lượng khí thải vào bầu trời càng nhiều, gây nên hiệuứng nhà kính nhân tạo làm cho băng tan, nhiệt độ trái đất tăng lên, nguy cơ dâng mực nước biển,nhiều vùng đất trên thế giới trong đó có Việt Nam, Mianma, Trung Quốc sẽ bị ngập lụt, môitrường toàn cầu bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG là sự thay đổi các tính chất của môi trường (về mặt lí học, hoáhọc, sinh học) vi phạm tiêu chuẩn môi trường tạo nên sự mất cân bằng trạng thái của môi trường,gây ảnh hưởng xấu đến sinh vật và tự nhiên

SỰ CỐ MÔI TRƯỜNG là các tai biến hoặc rủi ro xảy ra do hoạt động của con người hoặc dobiến đổi bất thường của thiên nhiên gây suy thoái môi trường nghiêm trọng

Vụ rò rỉ khí MIC (Methyl iso cyanat CH3-N=C=O, M = 57 đ.v.C) đêm 2 rạng sáng 3-12-1984tại nhà máy hoá chất Union Carbide chuyên sản xuất thuốc trừ sâu Secvin của Liên hiệp sản xuấtphân bón tại Bhopal, thủ phủ bang Madhya Pradesh, Ấn Độ đã làm 2 triệu người bị nhiễm độc,trong đó 3000 người bị tử vong ngay đêm mồng 2, 5000 người tử vong sau đó 3 ngày, có 15.000người nữa bị tử vong 20 năm sau, có 120.000 người khác bị thương trong đó nhiều người bị đui

mù, nhiều người bị động kinh, đau thần kinh, co giật kinh niên Trong vụ này đã có 40 tấn MIClỏng bị rò rỉ ra ngoài dưới dạng khí độc, nặng hơn không khí 2 lần, nhẹ hơn nước, bay là là trênmặt đất như sương mù, khuếch tán trong đêm như bầy quỉ dữ lan rộng khoảng 40 km2 trongthành phố Bhopal tiêu diệt nhiều người và gia súc trong bóng tối Trách nhiệm về thảm hoạ nàyphải qui cho Công ti hoá chất UCCL của Mỹ và chính quyền Ấn Độ

Vụ nổ Trecnôbưn (26-04-1986) cách biên giới Bêlarut 16 km, cách Kiep, thủ đô của Ucraina,

110 km thuộc Liên Xô cũ làm 200.000 người phải sơ tán vì đám mây chất phóng xạ phát tán ramôi trường không khí của ba nước Belarut, Ucraina, Nga và bay ra khắp Châu Âu đồng thời gây

ô nhiễm đất, nước, gây tử vong và nhiễm bệnh cho nhiều người Vụ cháy rừng ở Inđonêxia(1997) tạo khói bụi che khuất cả ánh nắng mặt trời, cản trở tầm nhìn, gây bệnh hô hấp cho nhiềungười Các vụ trên là những ví dụ về sự cố môi trường điển hình do con người gây ra

Các trận động đât, lũ lụt, bão cát, sóng thần, sụt đất, núi lở đều là các sự cố môi trường Trậnsóng thần ở Ấn Độ Dương vào 07:58:53 ngày 26-12-2004 (còn gọi là Sóng thần Á Châu haySóng thần ngày lễ từ thiện – Boxing Day) là cơn địa chấn Sumađra-Andaman xảy ra dưới đáybiển (9 độ Richter) Trận động đất đã kích hoạt chuỗi sóng thần kinh hoàng lan khắp Ấn ĐộDương cướp đi sinh mạng của 186.983 người, mất tích 42.883 người, phá hoại môi trường củanhiều nước như Thái Lan, Inđônêsia, Srilanka, Ấn Độ

Trận động đất 7,8 độ Richter vào hồi 13 giờ 30 ngày 12-05-2008 tại địa điểm cách thànhphố Thành Đô, thủ phủ của tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc 90 km đã cướp đi sinh mạng trên100.000 người và phá hoại môi trường nghiêm trọng, trận bão đầu năm 2008 tại Miama đã gâythiệt hại rất lớn về môi trường đồng thời làm hàng nghìn người dân nước này lâm vào cảnh đóikhổ Các vụ trên là các ví dụ điển hình về sự cố môi trường do thiên tai gây ra

3 Vai trò của con người và môi trường ? Vấn đề toàn cầu về môi trường ?

Vai trò- Viết bài trả lời theo một số ý sau:

- Hàng ngày con người hoạt động, phát triển trong môi trường trái đất Mọi sự biến đổi của môitrường tự nhiên, môi trường xã hội đều tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến các sinh vật sốngtrong đó có con người Ngược lại mọi hoạt động của con người đều có tác động đến môi trườngmột cách có lợi và có hại

- Con người tác động vào môi trường Các tác động này có khi thúc đẩy, có khi kìm hãm sự pháttriển của Trái đất

+ Con người tiến hành các hoạt động công nghiệp, nông nghiêp, lâm nghiêp, ngư nghiệp, dulịch, thể thao…để khai thác môi trường, đồng thời tạo ra một lượng lớn chất thải vào môi trường + Hoạt động công nghiệp phát triển cũng kéo theo sự gia tăng các chất thải vào môi trường.Nhiều nhà máy đã thải các khí độc như CO2, NO, Cl2 vào bầu trời

+ Sự đô thị hoá nhanh chóng của một số quốc gia y

Trang 4

+ Con người đã tổ chức các cuộc chiến tranh gây tàn phá môi trường một cách khủng khiếp

- Môi trường tác động lại con người rất nhiều lĩnh vực khác nhau tích cực và tiêu cực

Vấn đề toàn cầu

Viết bài trả lời theo các ý sau

- Các thành phần môi trường này đều có tính chất toàn cầu

- Bảo vệ và phát triển môi trường không chỉ của riêng mỗi quốc gia mà là vấn đề có tínhchất toàn cầu

- Một số điểm cơ bản của Chương trình môi trường thế giới (UNED) Hội nghị của LiênHợp Quốc (United Nations) Họp ngày 16-06-1972 tại Stockholm, đã đề ra: Chương trìnhmôi trường thế giới

- Trong năm 1980 Tổ chức Môi trường Quốc tế đã công bố chiến lược bảo vệ môi trườngtoàn cầu Các nội dung chủ yếu là bảo vệ không đối lập với phát triển, bảo vệ gắn liền với bảotồn, sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên Bảo vệ hạnh phúc không chỉ cho một vài thế hệ màcho nhiều thế hệ bằng cách bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ để phát triển, muốn phát triển phải bảo vệ,muốn bảo vệ phải phát triển Từ đó đã hình thành nên khái niệm “phát triển bền vững”

Chiến lược bảo vệ toàn cầu đã đề ra các nội dung chính sau:

- Duy trì các quá trình sinh thái quan trọng

- Bảo tồn tính đa dạng di truyền

- Sử dụng bền vững bất kì một loài hay một hệ sinh thái nào

Trong năm 1980 Thế giới cũng đề ra Chương trình cứu lấy Trái Đất bao gồm các nguyên tắcchính sau:

- Tôn trọng, quan tâm cuộc sống cộng đồng

- Cải thiện cuộc sống của con người

- Bảo vệ sức sống và tính đa dạng của Trái đất

- Bảo vệ hệ thống nuôi dưỡng sự sống như lương thực, thực phẩm, nước uống, khí trời,thuốc bệnh,…

- Bảo vệ tính đa dạng sinh học, bảo vệ giống loài bằng cách gìn giữ nguồn gen di truyền

- Sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên tái tạo như đất, rừng, động vật nuôi, động vậthoang dã,…

- Năm 1992 Hội nghị thượng đỉnh của Liên Hợp Quốc về môi trường và phát triển được tổ chứctại Rio de Janerio (Brazin) từ ngày 03 tháng 06 đến ngày 14 tháng 06 khảng định lại tuyên bố vềmôi trường tại Stockholm Hội nghị này có sự tham gia của 172 quốc gia, có mặt 116 nguyên thủquốc gia trực tiếp đến dự, thu hút sự quan tâm của 10.000 nhà môi trường, hơn 9000 nhà báo.Hội nghị đã đưa ra Tuyên bố RIO gồm 27 nguyên tắc

- Năm 1997 có 159 quốc gia đã họp tai Kyoto (Nhật Bản) và kí Nghị định thư KYOTO với mụctiêu giảm lượng khí thải điôxit cacbon (CO2) và các khí nhà kính, cam kết đến 2010 sẽ giảmlượng phát xả khí nhà kính xuống từ 5% - 8% so với mức thải năm 1990

- Năm 2002 Hội nghị Johannesburg được tổ chức và đã đề ra chương trình phát triển môi trườngbền vững trong thế kỉ 21

Trong tuyên bố Johannesburg về phát triển bền vững 2002 cũng nêu ra những thách thứctrên thế giới như sau:

+ Sự phân chia sâu sắc xã hội loài người: giữa giàu và nghèo; giữa các nước phát triển và đangphát triển

+ Môi trường toàn cầu xuống cấp, thiên tai ngày càng gia tăng và khốc liệt

+ Toàn cầu hoá đang đặt ra những thách thức môi trường cho các nước đang phát triển do lợi ích

và chi phí của nó không được phân bố đều

+ Nguy cơ mất niềm tin, đặc biệt là trong đại bộ phận dân nghèo trên thế giới trước những khókhăn hiện nay

+ Hành vi của con người, các chính phủ đối với môi trường Các chính phủ cần có một sự thiết

kế mới về mặt tổ chức, một sự thay đổi cơ bản trong hoạch định chính sách và chiến lược về môi

Trang 5

trường Để phát triển cần phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành, có sự liên minh, tập hợpmọi người thuộc mọi thành phần Đây là điều rất khó khăn

+ Con người chưa lường hết được lợi hại của điện nguyên tử, công nghệ sinh học, hoá học…Con người thường chú ý đến sản xuất ra sản phẩm có lãi mà ít quan tâm đến hậu quả tác hại môitrường

Hiện nay nhiều quốc gia, nhiều tổ chức, đảng phái trên thế giới quan tâm đến phát triển môitrường bền vững, nhất là vấn đề biến đổi khí hậu Trong tương lai vấn đề biến đổi khí hậu vẫn làvấn đề hàng đầu trong các chương trình nghị sự thế giới

- Chương trình Môi trường Liên hợp quốc công bố vào ngày 25-10-2007 khảng định: Hiện nay

thế giới đứng trước các thảm họa môi trường không thể đảo ngược Báo cáo cho biết, nếu con

người không có những hành động phối hợp trên quy mô toàn cầu và những hành động xâm hạitới môi trường của loài người vẫn tiếp diễn như hiện nay thì sẽ dẫn đến những hậu quả về môitrường không chỉ không thể phục hồi được mà còn tạo ra sự đói nghèo và phát triển không bềnvững

Từ năm 2007 đến nay vấn đề môi trường thế giới được quan tâm nhiều hơn Các chính phủ, tổchức, cá nhân đã có ý thức và hành động thiết thực để bảo vệ môi trường

Chương 2

4 Nêu hiểu biết của mình về ba thành phần chính của không khí là: N 2 , O 2 , CO 2

Có thể coi trong không khí có ba thành phần chính là khí N2, O2, CO2, chúng là nhữngnhân tố sinh thái quan trọng

Nitơ

Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không độc, nhẹ hơn không khí (d = 1,25 g/l),

không duy trì sự sống, sự cháy Nitơ chiếm 78,09% thể tích không khí

Nitơ không tham gia các phản ứng hoá học ở điều kiện thường Ở nhiệt độ cao hoặc có tialửa điện hoặc sấm, sét, nitơ tác dụng với khí oxi tạo thành khí NO, tác dụng với hiđrô tạo thànhkhí NH3

N2 + O2 = 2NO

N2 + 3H2 = 2NH3

Các cơ thể sống cần nitơ để tạo ra các prôtein, clorophyl Động vật thu nạp nitơ vào cơthể thông qua việc ăn, uống các sản phẩm thực vật Thực vật hấp thụ nitơ ở dạng muối amôn,nitrat và nitơ của không khí do quá trình cố định nitơ nhờ các vi khuẩn sống tự do trong đất nhưazotobactor (hiếm khí) và Clostridium (kị khí)

Oxi

Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất Oxi là chất khí không màu, không mùi, không

độc, nặng hơn không khí (d = 1,4286 g/l Oxi hoá lỏng ở -1830C, hoá rắn ở -2190C Oxi lỏng cómàu lam nhạt, oxi rắn có màu chàm Không khí chứa; 20,94% O về thể tích Trong thiên nhiênoxi tạo thành hai dạng thù hình là O2 (oxi) và O3 (ozon) Ozon là chất khí không màu, có mùikhét đặc trưng Ozon có tính oxi hoá mạnh hơn oxi

Hàm lượng oxi nguyên thuỷ trên trái đất rất thấp, hàm lượng này tăng dần qua các kỷ nguyênđịa chất do cường độ quang hợp cao Do sự phát triển của thực vật (tạo ra oxi) và động vật (tiêuthụ oxi) đã giữ được oxi cân bằng trong khí quyển Chu trình của việc sử dụng và tái sinh khí O2trong khí quyển là một cân bằng quan trọng gọi là chu trình của oxi trong tự nhiên Chu trình nàybao gồm cả đất trồng, không khí, động thực vật Do có chu trình oxi tự nhiên nên oxi trongkhông khí luôn được giữ ở mức ~21% khối lượng, 20% thể tích Việc đốt cháy các nguyên liệuhoá thạch và thải CO2 vào khí quyển đã tác động xấu đến thành phần khí quyển Vào những thậpniên gần đây lượng O2 trong khí quyển giảm, lượng CO2 tăng lên

Cacbondioxit

Khí cacbonic có công thức là CO2 là chất khí không màu, không mùi và độc, nặng hơn

không khí (d = 1,964 g/l), được sinh ra trong các quá trình cháy các chất hữu cơ, các quá trình

Trang 6

phân huỷ muối cacbonat, các quá trình lên men, quá trình hô hấp của người và động vật Trongkhông khí chứa 0,0314% CO2 về thể tích.

Đốt than: C + O2 = CO2

Đun bếp ga: CxHy + (x + y/4)O2  xCO2 + (y/2)H2O

Nung vôi: CaCO3 = CaO + CO2

Lên men rượu: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2

Trong không khí CO2 chiếm xấp xỉ 0.03 % thể tích Mặc dù trong không khí hàm lượng CO2chỉ chiếm 0,03 theo thể tích, nhưng nó là thành phần quan trọng của không khí, là nguồn cungcấp nguyên liệu cacbon để xây dựng nên tất cả các cơ thể sống của động thực vật Thực vật hấpthụ CO2 giải phóng O2 qua các phản ứng quang hợp Đại dương có vai trò điều chỉnh lượng CO2trong không khí vì sự trao đổi CO2 xảy ra chủ yếu giữa bề mặt nước đại dương và không khí,nước đại dương hoà tan CO2 nhiều gấp 200 lần so với nước ngọt Khí CO2 có khả năng hấp thụnhững bức xạ có bước sóng dài được phản xạ từ mặt trái đất nên có tác dụng giữ được nhiệt làmcho bề mặt trái đất về ban đêm không bị quá lạnh so với ban ngày Khí CO2 có tác dụng giữ ấmcho Trái Đất Hiện tượng này khiến người ta liên tưởng CO2 như lớp kính trong các nhà kính đểgiữ ấm cho rau nên gọi là “hiệu ứng nhà kính thiên nhiên” Hiệu ứng nhà kính thiên nhiên rất cóích cho Trái Đất Hiện nay nhu cầu sử nhiên liệu hoá thạch ngày càng tăng, nạn chặt phá rừngthường xuyên xảy ra nên hàm lượng CO2 tích tụ trong khí quyển ngày càng tăng, lượng nhiệtCO2 giữ lại cho Tái Đất quá mức cần thiết do đó làm cho Trái Đất nóng lên, hiện tượng đó gọi là

“hiệu ứng nhà kính nhân tạo”

Thực vật xanh bắt đầu hấp thụ CO2 trong không khí ngay từ sáng sớm và luôn kèm theo việcgiải phóng O2 Do đó ban ngày hàm lượng O2 tăng và đạt cực đại vào buổi chiều, khi đó hàmlượng CO2 trong khí quyển giảm

5 Ô nhiễm không khí, các nguồn chính gây ô nhiễm không khí.

Ô nhiễm không khí là sự có mặt một số chất lạ hay một sự biến đổi thành phần không khí,làm cho không khí không sạch, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa

Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí, có thể chia thành nguồn gốc tự nhiên và nguồngốc nhân tạo

Các nguồn gốc tự nhiên gồm có:

- Núi lửa phun trào: thải vào không khí các khí SO2, H2S, RHS, R2S

- Cháy rừng: thải vào không khí các khí CO, CO2 , các hạt cacbon, tro, bụi

- Sấm chớp: làm xuất hiện các khí N2O, NO, NO2 , HNO3

- Quá trình phân huỷ sinh vật chết: giải phóng ra NH3, CH4, NO,NO2, CO2…

Các nguồn gốc nhân tạo rất đa dạng như: Các quá trình sản xuất nung vôi, sản xuất rượu, đốt

cao su để rải đường, chế biến tinh bột, dệt, nhuộm cũng thải ra CO2, H2S, Cl2, Các vụ rò rỉ hoáchất của các nhà máy, đặc biệt nghiêm trọng là các vụ nổ hạt nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng

môi trường sinh thái trong đó có môi trường khí quyển.

6 Liệt kê các tác nhân chính gây ô nhiễm không khí

- Các loại Oxit: NOx (NO, N2O, NO2), SO2, CO, H2S, các khí halogen

- Các hợp chất flo

- Các hợp chất hữu cơ (ête, benzen …)

- Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), muội than, khói sương mù, phấn hoa, cácmuối nitrat, sunfat…

- Các loại bụi nặng như bụi đá, bụi đất, bụi kim loại…

- Khí quang hoá như ozon, PAN, NOx, andehit, CFC

Ngoài ra còn có các tác nhân khác như chất thải phóng xạ, nhiệt, tiếng ồn

7 Giới thiệu một số chất gây ô nhiễm chính

a) Cacbon monoxit

- CO, là chất khí không màu, không mùi, độc, hóa lỏng ở -1920C, đông đặc ở -2050C, nhẹ hơnkhông khí (d = 1,25 g/l), rất ít tan trong nước, không phản ứng với nước Khí CO là chất khửmạnh, hoạt động hoá học ở nhiệt độ cao

Trang 7

- Khí CO được hình thành do việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và các hợpchất hữu cơ khác trong điều kiện thiếu khí oxi.

C + O2  CO2

CO2 + C  2CO

Ỏ nhiệt độ cao CO2 cũng bị phân huỷ tạo thành CO: CO2  CO + O

Nguồn thải CO vào không khí chủ yếu là do hoạt động của con người Nếu hàng năm lượng COthải vào khí quyển là 350 triệu tấn thì do con người tạo ra là 275 triệu tấn Các quá trình hoạtđộng phun trào của núi lửa, tự thoát ra của khí tự nhiên, sự phóng điện trong cơn giông bão, quátrình nảy mầm của hạt giống có thải vào không khí một lượng nhỏ CO

Lượng CO thải vào khí quyển sẽ được tiêu thụ bởi một số vi sinh vật có trong đất (có hơn 16loại vi khuẩn sống trong đất có khả năng hấp thụ khí CO từ không khí)

- Khí CO không độc đối với thực vật vì chúng có thể chuyển hoá CO thành CO2 và sử dụng nótrong quá trình quang hợp Thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên làm giảm lượng CO cótrong khí quyển Chỉ khi thực vật tiếp xúc với CO nồng độ cao 100 ppm-1000 ppm thì mới cócác triệu chứng rụng lá, xoắn lá

- Hêmoglobin (Hb) trong máu có ái lực mạnh với CO hơn là với O2 nên khi người và động vậttiếp xúc với khí CO sẽ xảy ra phản ứng:

HbO2 + CO  HbCO + O2 dẫn tới làm giảm hồng cầu, làm giảmkhả năng hấp thụ oxi của hồng cầu, làm giảm khả năng vận chuyển oxi của máu để nuôi dưỡngcác tế bào Do đó khí CO nguy hiểm đối với cuộc sống của con người và động vật

Tuỳ thuộc vào nồng độ CO nhiễm vào cơ thể mà con người mắc các chứng bệnh từ nhẹ đến

tử vong Điều này được nêu trên bảng

Nồng độ CO trong máu (%) Mức độ nhiễm bệnh

< 1 Thiếu máu, suy giảm trí nhớ

>2 Co giật mạnh, liệt tay chân, tử vong

Nhìn chung tiếp xúc với khí CO là rất nguy hiểm

b) Các khí nhà kính

Các chất khí có trong khí quyển có ảnh hưởng đến sự phản xạ nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ

và làm nóng lớp không khí ở gần bề mặt Trái Đất được gọi là các khí nhà kính (Greenhouse

Gar) Cũng có định nghĩa khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài

(hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất (khi Trái Đất được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phản xạ lại nhiệt cho trái đất) gây nên hiệu ứng ấm Hiện nay trong khí quyển có

hiệu ứng nhà kính nhân tạo Do các hoạt động khai thác, sản xuất phát triển quá mức nên con

người đã thải CO2 và một số khí khác vào bầu trời một cách tuỳ tiện làm cho hàm lượng của cáckhí quá lớn, dẫn tới các khí hấp thụ nhiều tia hồng ngoại và phản xạ lại trái đất một lượng nhiệt

lớn làm cho trái đất nóng lên Hiệu ứng nhà kính nhân tạo hiện nay nguy hại đối với Trái Đất do

các hoạt động của con người đã làm tăng nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển lên quá mứcdẫn tới làm tăng mức nhiệt từ “ấm” tới “nóng”, làm cho Trái Đất nóng lên Hiệu ứng nhà kínhngày nay đã gây nên những vấn đề môi trường của thời đại

Khí nhà kính nhân tạo chủ yếu là CO2, CH4, N2O, O3, hơi nước, các khí CFC

Người có công đầu phát hiện nhiệt độ Trái Đất nóng lên là là Tiến sĩ hoá học CharlersKeeling (1928-2005) làm việc ở Scripps Institutions of ocean ography La Jolla (San Diego –CA) Các kết quả thực nghiệm đo chính xác nồng độ CO2 trong không khí tăng dần hàng nămđược nêu trên bảng:

Bảng: Hàm lượng CO 2 trong khí quyển Trái đất

Trang 8

trong khí quyển (ppm)

+ Khí cacboníc CO2

CO2 là khí không màu, khối lượng riêng d = 1,98 g/ml, ít tan trong nước, ở 0 0C 1,7 lít CO2tan trong 1,0 lít nước, ở 200C 0,88 lít CO2 tan trong 1,0 lít nước.Trong khí quyển khí CO2 chiếm0,034% theo thể tích, là nguyên liệu cho quá trình quang hợp ở cây xanh Thông thường lượngCO2 sinh ra một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng cho quang hợp Thế nhưng

do các hoạt động của con người như đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch đã làm sản sinh một lượnglớn khí CO2; phá rừng đã làm giảm nguồn tiêu thụ CO2, do đó làm mất cân bằng Kể từ khi bắtđầu cuộc cách mạng công nghiệp đến 1987 lượng CO2 trong khí quyển tăng 25% và sẽ tăng lêngấp 2 lần vào thế kỷ sau Hàm lượng CO2 trong không khí tăng cao hơn với mức tiêu thụ và đãtác động xấu đến khí hậu toàn cầu

Nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi thì nhiệt độ trung bình của bề mặt tráiđất sẽ tăng lên khoảng 30C, khi đó băng giá ở hai cực Trái Đất sẽ tan ra và khối lượng lớn nước

ấy sẽ làm nước biển dâng lên, sẽ nhấn chìm bao thành phố làng mạc ở các vùng ven biển, vàvùng thấp dưới mức nước biển, hậu quả thật là khủng khiếp khó lường Các nhà khoa học đã dựđoán đến năm 2100 nhiệt độ trái đất sẽ tăng hơn 50C so với năm 1990, nước biển sẽ dâng caohơn từ 0,3m đến 0,8m, đến năm 2200 hàm lượng CO2 trong khí quyển sẽ là 550 mg/m3 và nướcbiển sẽ dâng cao từ 7m đến 13m Các nước Việt Nam, Thái lan, Srilanca, Ấn độ sẽ chịu ảnhhưởng nặng nề của hiện tượng Trái đất nóng lên

+ Cloroflourocacbon (viết tắt là CFC)

CFC là tên viết tắt của Cloroflourocacbon là những hoá chất do con người tổng hợp, được

sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong các công nghiệp lạnh, nó được thảivào khí quyển do rò rỉ trong sản xuất và từ các máy lạnh bị hở Các khí CFC thường gặp làCFCl3, CF2Cl2, CCl4, CF4, CHClF2… Các hợp chất CFC là những hợp chất có ý nghĩa kinh tếcao nên việc sản xuất và sử dụng chúng tăng lên rất nhanh trong các thập kỷ qua Chúng có thể ởdạng sol khí và không sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ozon do đó các nước trênthế giới đang cố gắng hạn chế và tiến tới cấm hẳn việc sản xuất và sử dụng CFC dạng sol khí.CFC có tính ổn địng cao không bị phân huỷ trong khí quyển Khi nó bay lên đỉnh tầng đối lưu vàsang tầng ozon, tại đây nó hấp thụ các tia cực tím và bị phân huỷ Khoảng 100 năm nữa mớiphân huỷ hết lượng CFC hiện có trong khí quyển

+ Khí Metan(CH4)

- Khí metan là chất khí không màu, không mùi, rất ít tan trong nước, tan trong các dungmôi hữu cơ (ete, benzen, dầu hoả), khối lượng riêng D0 = 0,71428 g/l, ts = -161,60C, td = -182,50C

- Khí metan được sản xuất từ lâu, hiện nay khí này được phát thải vào khí quyển ngàycàng nhiều do hoạt động của con người Nguồn chính tạo ra CH4 là: các quá trình phân huỷsinh học phân của trâu, bò, lợn, gà; sự phân giải kị khí ở đất ngập nước ở các đầm lầy, cácruộng lúa nước; sự cháy rừng và sự đốt các nhiên liệu hoá thạch

Trang 9

- Khí metan tham gia vào thành phần khí quyển sẽ thúc đẩy sự oxi hoá hơi nước ở tầngbình lưu Sự gia tăng hơi nước làm hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trựctiếp của CH4

+ Khí đi nitơoxit (N2O)

Khí N2O là chất khí không màu, không mùi, không tan trong nước (ngay ở 00C, 1,0 lít nướccũng chỉ hòa tan được tối đa 1,3 lít N2O), có khả năng gây độc nhẹ, gây cười (nên còn gọi là khívui) và cũng có khả năng gây mê Khí này cũng là khí gây hiệu ứng nhà kính N2O được phátthải do đốt các nhiên liệu hoá thạch, phân huỷ các muối nitrat

Ví dụ: NH4NO3 = N2O + 2H2O

Hiện nay hàm lượng N2O trong khí quyển toàn cầu tăng dần Hàng năm lượng N2O đượcđưa vào khí quyển tăng từ 0,2 đến 0,3% Một lượng nhỏ N2O được sinh ra do quá trình nitrat hoácác loại phân bón hữu cơ và vô cơ rồi đi vào khí quyển Khí N2O xâm nhập vào khí quyển sẽkhông bị chuyển hoá trong nhiều năm Khi N2O vận chuyển tới tầng trên của khí quyển thì nó sẽtác động một cách chậm chạp với nguyên tử oxi Như vậy khí N2O trong khí quyển cũng là khígây hiệu ứng nhà kính trong cả quá khứ, hiện tại, tương lai

+ Khí Ozon (O3)

Ozon (O3) là một thành phần quan trọng của khí quyển [5, 19] Lớp O3 trong tầng bình lưu

có tác dụng như một màng bảo vệ, ngăn bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời đối với các sinhvật trên trái đất Ở độ cao 20 km đến 30 km nồng độ cực đại của ozon khoảng 10 ppm

Trong khí quyển luôn luôn có hai quá trình tạo thành và phân huỷ O3

Ozon được tạo thành trong khí quyển bởi phản ứng quang hoá:

Sự phân li quang hoá ozon là một quá trình rất phức tạp, nhưng ta có thể biểu diễn bằngphương trình đơn giản sau:



Đến nay cơ chế của phản ứng phân huỷ O3 chưa được giải thích cặn kẽ, có thể do:O3 + O  2O2

Phản ứng này xảy ra nhanh hơn khi có mặt chất xúc tác X, X là những gốc hoạt động như

NO, gốc hydro H, gốc OH, nguyên tử Cl… Các gốc được tạo thành do các nguyên tử oxy hoạthoá một số chất có trong khí quyển như Cl, N2O, N2… Chẳng hạn:

Trang 10

Ở tầng đối lưu O3 có nồng độ rất thấp, O3 được tạo thành và phân huỷ là do cơ chế phản ứngdây chuyền với sự có mặt của CO và NOx (X):

COOH*  H* CO2

*

2 2

Khí ozon vừa là tác nhân gây ô nhiễm, vừa là chất khí có chức năng bảo vệ

Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ rõ ozon độc hại và sự ô nhiễm ozon có tác động xấu đến

sức khoẻ con người và năng suất cây trồng Mặt khác, lớp ozon rất có ích vì nó làm nhiệm vụngăn chặn các bức xạ tử ngoại từ mặt trời chuyển xuống mặt đất Những tia tử ngoại rất nguyhiểm vì chúng gây đột biến và gây ung thư da cho người

Trong tầng bình lưu của khí quyển, những tia tử ngoại của Mặt Trời tác động với oxi vàchuyển thành ozon

Trong thiên nhiên ozon có tồn tại một cân bằng động: 3O2  2O3

Tác dụng độc hại của Ozon

Ozon còn được tạo thành do phản ứng quang hoá giữa các phân tử chứa oxi như SO2, NO2,andehit với các tia tử ngoại của Mặt trời

Tuỳ thuộc vào nồng độ O3 trong không khí mà tác hại với con người khác nhau Khi nồng

độ O3 bằng 0,2 ppm thì ozon không có tác dụng gây bệnh, khi nồng độ bằng 0,3 ppm thì mũi vàhọng bị viêm tấy, khi nồng độ bằng 1-3 ppm thì gây mệt mỏi, bải hoải sau 2 giờ tiếp xúc, khinồng độ bằng 8 ppm thì gây nguy hiểm đối với phổi

Ozon cũng gây tác hại với thực vật

Loại cây Nồng độ ozzon

(ppm)

Thời gian tác động

Biểu hiện bị nhiễm độc

Ozon cũng là một khí nhà kính, cứ tăng nồng độ O3 trong khí quyển lên 2 lần thì nhiệt độ mặtđất tăng lên 10C

Ozon có tác dụng như một lá chắn bảo vệ

Tầng ozon được coi như lá chắn bảo vệ sự sống trên Trái Đất tránh khỏi tai hoạ do bức xạ tửngoại của Mặt Trời Khi bức xạ Mặt Trời chiếu qua tầng ozon phần lớn các bức xạ tử ngoại bịhấp thụ trước khi chiếu xuống Trái Đất Lượng ozon trong khí quyển tập trung nhiều nhất trongtầng bình lưu (ở độ cao 25 km) tạo thành tầng ozon với nồng độ 5-10 ppm Hiện nay tầng ozon

Trang 11

trong khí quyển đang bị đe doạ Do hoạt động công nghiệp thải CO2, do nạn đốt phá, nạn cháyrừng làm giảm khả năng hấp thụ CO2 của thực vật, làm tăng lượng CO2 thải vào bầu trời nêntầng ozon bị thủng 2%.Tầng ôzon bị phá huỷmạnh nhất ở Nam cực.

+ Hơi nước (H2O)

Hơi nước hấp thụ các tia sáng có bước sóng  190nm (1nm = 10-9m)

Phản ứng giữa hơi nước với photon ở vùng sóng ngắn như sau:

O3 + HO2  2O2 +OH *

Sự tạo thành gốc OH* thường gắn liền với sự phân huỷ O3 Như vậy trong khí quyển luôn luôn

có chu kì luân chuyển giữa oxi, NO, NO2, O3 , hơi H2O như sau:

- Đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + SO2

Trang 12

Cu2S + 2O2 = 2CuO + SO2

- Sản xuất axit H2SO4: FeS2  SO2  SO3  H2SO4  H2SO4.nSO3

- Sản xuất xi măng, nung gạch, vôi: CaCO3 = CO2 + CaO

- Nấu nhựa đường

- Lưu hoá cao su

- Sấy đay, mây, tre, lá nón,bẹ ngô,mành vòng, …

Khí SO2 là chất khí gây ô nhiễm khá điển hình

Trong khí quyển khí SO2 tham gia vào các phản ứng sau:

Phản ứng quang hoá: SO2 hấp thụ các tia bức xạ mặt trời (= 300-400 nm) ở áp suất thấp sinh

ra SO2 ở dạng kích hoạt (SO2 )

SO 2  SO2

Ở điều kiện thường, khi nồng độ SO2 đạt 5ppm  30 ppm trong không khí ẩm (độ ẩm 90%) và có mặt NOx, CxHy và các thành phần quang hoá khác thì SO2 tham gia phản ứng tạothành H2SO4:

SO2 tham gia phản ứng hoá học trong những giọt nước có chứa NH3 hay ion kim loại Me2+(Mn2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+ …) để chuyển thành sunfat

2NH 3 + SO2 + H2O  2NH4 + + SO3

Khí SO2 gây ô nhiễm khí quyển, làm hại sức khoẻ con người nhất là đường hô hấp, làm giảm

độ bền của nguyên vật liệu, gây mưa axit… bởi vì SO2 trong khí quyển ở những điều kiện thíchhợp sẽ biến đổi một phần thành SO3 nhờ các phản ứng sau:

+ Khí đihiđro sunfua H 2S

Khí H2S có mùi trứng thối, độc, không màu, kém bền nhiệt, sinh ra trong các quá trình sửdụng nhiên liệu hữu cơ có chứa lưu huỳnh, các quá trình tinh chế dầu mỏ, các quá trình tái sinhsợi hoặc ở khu vực chế biến thực phẩm, rác thải của đô thị do các chất hữu cơ bị thối rữa dướitác dụng của vi khuẩn H2S còn sinh ra ở các vết nứt núi lửa, hầm lò than, cống rãnh, ao tù, xác

Trang 13

các sinh vật thối rữa H2S còn có tên monofusan vì nó là chất bé nhất trong dãy fúnsan H2Sn(n8).

Ở nồng độ thấp (~5 ppm) H2S gây nhức đầu, khó chịu ở nồng độ cao (>150 ppm) có thể gâytổn thương màng nhầy của cơ quan hô hấp, ở nồng độ cao hơn (~500 ppm) gây tiêu chảy, viêmphổi, khi đạt tới nồng độ 700-900 ppm H2S nhanh chóng xuyên qua màng phổi và thâm nhập vàomáu, có thể gây tử vong Đối với thực vật, H2S làm tổn thương lá cây, làm rụng lá và giảmsinh trưởng

H2S có tính quen mùi khi ở nồng độ nhỏ Tính quen mùi là tính chất làm cho người ngửinhiều sẽ quen dần

Các khí của nitơ

Các oxit nitơ được phát thải vào khí quyển trong quá trình đốt nhiên liệu có chứa nitơ ở nhiệt

độ cao, do quá trình oxi hoá nitơ trong khí quyển do các tia sét, núi lửa… do các quá trình sảnxuất các hợp chất nitơ Trong các oxit của nitơ thì NO2 có vai trò nhất định trong quá trình hìnhthành khói quang hoá và gây ô nhiễm môi trường

+ Khí NO là chất khí không màu, không mùi, độc, gây đau đầu, chóng mặt.Khí NO gây nguy

hiểm với động vật vì nó tác dụng với hồng cầu trong máu giống như khí CO, làm giảm khả năngvận chuyển oxi của máu

NO hàm lượng thấp rất khó bị oxi hoá thành NO2, nhưng ở nồng độ lớn dễ bị hoá nâu trongkhông khí do kết hợp với oxi: 2NO + O2 = 2NO2 (màu nâu)

tham gia phản ứng quang hoá NO2 có tính kích thích, khi tiếp xúc niêm mạc, tạo thành axit quađường hô hấp hoặc hòa tan vào nước bọt rồi vào đường tiêu hoá, sau đó vào máu, ở hàm lượng

15 ppm  50 ppm, NO2 gây nguy hiểm cho tim, phổi và gan

NO2 tác dụng với hơi nước trong khí quyển tạo thành axit, gây mưa axit làm thiệt hại cây cối,mùa màng và động vật sống trong nước

Các khí NOx còn làm phai màu thuốc nhuộm, làm hư hỏng vải, ăn mòn kim loại và sinh racác phân tử nitrat

+ Khí amoniac (NH3)

Khí amoniac là chất khí không màu, có mùi khai, gây viêm nhiễm đường hô hấp cho người

và động vật, gây loét giác mạc, thanh quản , khí quản, ngửi nhiều có thể gây ngộ độc cấp tính.Khí amoniac phát thải vào khí quyển từ các hệ thồng thiết bị làm lạnh có sử dụng amoniac, từcác nhà máy phân đạm, phân lân, từ các quá trình phân giải các xác động thực vật thối rữa nhưxác chết gia cầm, xác tôm, cá chết từ các vụ tràn dầu trên biển,

Khí amoniac dễ tan trong nước nên nó gây độc cho cả thuỷ quyển Cây bị nhiễm độcamoniac sẽ mắc bệnh đốm lá, thân lùn

+Khói quang hoá

Tập hợp tất cả các chất như anđêhit, peroxit, nitrat sinh ra trong quá trình quang hoá được

gọi là khói quang hoá Khói quang hoá cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường

Nguyên tử oxi được sinh ra do sản phẩm phản ứng quang hoá giữa NO2 với các tia sáng mặttrời lại tác dụng với các hyđro cacbon Các hyđrocacbon như CH4, C2H6, C6H6, không phảnứng với ánh sáng mặt trời nhưng chúng phản ứng dễ dàng với các sản phẩm của phản ứng quanghoá Kết quả là NO2 sinh ra, NO mất đi, ozon tích luỹ lại và một số chất o nhiễm được tạo thànhnhư anđêhit, peroxit, nitrat Tập hợp tất cả các chất trên hình thành khói quang hoá gây hại đếnmôi trường khí quyển

+Bụi florua

Bụi florua chủ yếu chứa hiđroflorrua (HF) được phát thải vào khí quyền từ quá trình đốtcháy các nhiên liệu hoá thạch, từ công nghiệp điện phân oxit nhôm có sử dụng Na3AlF6, từ nhàmáy chế biến phân lân Tổng lượng HF trong khí quyển thấp hơn SO2 rất nhiều nhưng HF rất độchại Khí HF ở nồng độ thấp thì có lợi cho động vật và người, nhưng ở thực vật thì chưa rõ Nếu

HF (thuộc dạng khí hay bụi) ở nồng độ cao thì rất độc đối với thực vật, ngưỡng độc hại của HFvào khoảng 50 đến 80 ppm

Trang 14

+Các chất ô nhiễm hữu cơ

Rất nhiều các chất hữu cơ ở dạng hơi, rắn hay lỏng gây ô nhiễm khí quyển Chúng gồm nhiềuloại như hyđrocacbon, ancol, ankanoit, xeton, este, các hợp chất cơ clo, cơ phôtpho, cơ lưuhuỳnh, cơ nitơ, cơ kim loại Các hợp chất hữu cơ được thải vào khí quyển chủ yếu từ các quátrình đốt cháy không hoàn toàn ở các động cơ, từ quá trình sản xuất ở các nhà máy lọc dầu, hoádầu, từ quá trình khai thác vận chuyển nhiên liệu có sử dụng dung môi hữu cơ như sơn, mực in,thuốc nhuộm

Nhiều chất hữu cơ rất độc đối với cơ thể người và động vật Các chất benzen, naptalen cóthể là nguyên nhân gây ra các bệnh ung thư Một số hợp chất cơ halozen (CFC) là xúc tác choquá trình phá huỷ tầng ozon, một số hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm mùi như các mecaptan (RSH,R-S-R), anđêhit thải ra từ các nhà máy thuộc da, nhà máy giấy, nhà máy hoá chất, nhà máy chếbiến rác thải Mùi khó chịu còn gây nhiễm độc, gây bệnh tật cho con người Đi benzođioxin làchất sinh ra trong quá trình đốt cháy các hợp chất hữu cơ như clobenzen, phenol, điphenyl hayclođiphenyl ete là chất rất độc Đioxim ở hàm lượng thấp cũng gây các bệnh về da, gan, máu từung thư đến tử vong, phụ nữ có thai khi tiếp xúc với đioxim sẽ sinh ra con thiếu tháng hay quáithai

+Ô nhiễm không khí do bụi

Bụi là các chất ở dạng rắn hoặc lỏng có kích thước và khối lượng rất nhỏ, phân tán trongkhông khí ở phạm vi rộng Bụi phát sinh do hoạt động sản xuất công, nông nghiệp, giao thôngvận tải và sinh hoạt của con người Bụi được đặc trưng bởi thành phần hoá học và kích thước.Bụi giao thông có thành phần khác với bụi khu khai thác đá, khác bụi khu xây dựng, khác bụithan hầm lò, khác bụi bông ở nhà máy dệt, khác bụ ngũ cốc trong các nhà máy chế biến lươngthực và sản xuất thức ăn gia súc Tại các nước đang phát triển lượng bụi ở các thành phố rất lớnnhiều tuyến đường có nồng độ bụi quá giới hạn cho phép Bụi thường gây nhiễm độc đường hôhấp, gây các bệnh về da và mắt

+Ô nhiễm không khí do các chất phóng xạ

Trong không khí ô nhiễm có thể có bụi chứa cácchất phóng xạ gọi là bụi phóng xạ Các chấtphóng xạ nguy hiểm nhất là 60Co; 90Sr, 14C, 15S,28Al, 235U Các nguồn gây ô nhiễm phóng xạ chủyếu là:

- Các loại quặng có chứa các chất phóng xạ

- Các tia vũ trụ, các vụ thử vũ khí hạt nhân, vũ khí huỷ diệt

- Các cuộc chiến tranh hiện đại có sử dụng đầu đạn hạt nhân

- Sử dụng các đồng vị phóng xạ trong phương pháp nguyên tử đánh giấu, trong nghiên cữukhoa học nông nghiệp, y học, công nghiệp

- Bụi phát ra từ các lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc thực nghiệm và các thí nghiệm khoahọc

- Bụi phóng xạ xâm nhập từ khí quyển vào bề mặt trái đất

Có nhiều con đường để bụi phóng xạ xâm nhập vào con người

Bụi phóng xạ khi rơi vào lá cây sẽ gây hại cho cây Động vật ăn lá cây nhiễm bụi phóng xạvào cơ thể, tiếp đến con người lại ăn thực vật, động vật có nhiễm xạ thì cũng bị nhiễm phóng xạ Nguồn chất phóng xạ trong đất và bụi phóng xạ trong khí quyển xâm nhập vào nước bề mặt

và nước ngầm Từ nước bề mặt chất phóng xạ được chuyển qua sinh vật phù du hoặc qua hệthực vật lớn rồi chuyển tới cá và sau đó tới người Một phần nước bề mặt và nước ngầm đượclàm nước uống, nước tưới cho cây trồng Do hiện tượng trên có thể nói các chất phóng xạ xâmnhập vào cơ thể con người chủ yếu qua nước

Như vậy có rất nhiều con đường để làm ô nhiễm khí quyển Khí quyển bị ô nhiễm sẽ gâytác hại to lớn cho môi trường sống của con người và đe doạ trực tiếp đến cuộc sống của conngười Bảo vệ môi trường trái đất trong đó có bảo vệ môi trường khí quyển chính là bảo vệ cuộcsống trên trái đất

8 Hiệu ứng nhà kính

Trang 15

Nhiệt độ bề mặt Trái Đất được giữ cân bằng bởi các tia bức xạ Mặt Trời chiếu các tia bức

xạ xuống Trái Đất, sau đó các tia bức xạ được Trái Đất phản xạ lại vũ trụ Một phần các tia phản xạ (chủ yếu là các tia có bước sóng dài) bị khí CO2, hơi nước có trong khí quyển hấp thụ rồi phản xạ lại trái đất dưới dạng nhiệt do đó nhiệt độ của khí quyển bao quanh Trái Đât sẽ

H2O có tác dụng như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh mùa đông Hiệu ứng nhà kính có quy mô toàn cầu

Theo tài liệu khí hậu quốc tế thì trong khoảng thời gian từ năm 885 đến năm 1940, nhiệt độtrung bình của bề mặt Trái Đất tăng khoảng 0,50C, từ năm 1940 đến năm 1980 tăng không nhỏhơn 0,110C, trong vài năm trở lại đây nhiệt độ Trái Đất tăng lên gần 0,40C Theo dự đoán của cácnhà khoa học thì nếu không ngăn chặn được sự phát thải khí “gây hiệu ứng nhà kính” vào khíquyển trong vòng 30 năm tới nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ trung bìnhcủa bề mặt Trái đất sẽ tăng lên khoảng 30C, mực nước biển sẽ dâng lên khoảng 1,5 đến 3,5 mét.Hiệu ứng nhà kính nhân tạo gây tác hại rất lớn

- Nhiệt độ tăng cao làm cho băng tại Bắc cực và Nam cực tan ra, mực nước biển dâng lên, và thế

là những vùng đất thấp như cả đất nước Hà Lan và các đảo quốc ở vùng Thái Bình Dương sẽbiến mất

- Nhiệt độ tăng cũng làm độ ẩm tăng cao, tạo điều kiện cho các bệnh truyền nhiễm lây lan nhanhhơn và gây ảnh hưởng đến sự sống của các loài động thực vật Nhiều loài động thực vật quensống trong khí hậu lạnh giá ởBắc cực sẽ có nguy cơ tuyệt chủng, Nhiệt độ tăng vào mùa khôhạn cũng làm tăng diện tích rừng có nguy cơ bị cháy

- Hiện tượng El Nino và La Nina diễn ra thường xuyên hơn, làm cho lượng mưa tăng lên, gâylụt lội nơi này trong khi những nơi khác lại bị hạn hán

Trong các khí gây “hiệu ứng nhà kính”, trước hết là do CO 2, sau đó đến CFC và metan. Trong các hoạt động của con người thì việc sử dụng năng lượng có tác động lớn nhất, sau đó là hoạt động công nghiệp đến sự nóng lên của Trái Đất Các cơ sở sử dụng năng lượng gây 50%, các cơ sở công nghiệp gây 24%, các cơ sở chặt phá rừng gây 14%, các cơ sở khác gây 12% hiệu ứng nhà kính

Thành phần không khí gây hiệu ứng nhà kính thường là: CO2 50 % ; CFC 19%  20 % ; CH4 16% - 17% còn lại là N2O.

Các nghiên cứu gần đây cho biết một số loại khí có hàm lượng nhỏ cũng có khả năng làmtăng nhiệt độ bề mặt Trái đất Trong số 16 loại khí có hàm lượng nhỏ thì NH4+ có khả năng lớnnhất, sau đó là N2O, CF3Cl (F13), CF3Br (F1381), CF2Cl2 (F12) và cuối cùng là SO2

9 Khí ozon vừa là tác nhân gây ô nhiễm, vừa là chất khí có chức năng bảo vệ

Ozon (O3) là một thành phần quan trọng của khí quyển Lớp O3 trong tầng bình lưu có tácdụng như một màng bảo vệ, ngăn bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời đối với các sinh vật trêntrái đất Ở độ cao 20 km đến 30 km nồng độ cực đại của ozon khoảng 10 ppm

Trong khí quyển luôn luôn có hai quá trình tạo thành và phân huỷ O3

Ozon được tạo thành trong khí quyển bởi phản ứng quang hoá:

Sự phân li quang hoá ozon có thể được biểu diễn bằng phương trình đơn giản sau:



Đến nay cơ chế của phản ứng phân huỷ O3 chưa được giải thích cặn kẽ, có thể do:O3 + O  2O2

Trang 16

Phản ứng này xảy ra nhanh hơn khi có mặt chất xúc tác X, (X là những gốc hoạt động như

NO, gốc hydro H, gốc OH, nguyên tử Cl… ) Các gốc được tạo thành do các nguyên tử oxy hoạt

hoá một số chất có trong khí quyển như Cl, N2O, N2… Chẳng hạn: