Các Chất Ônkk Và Những Ảnh Hưởng Của Chúng

khi nồng độ của nó cao hơn mức bình thường. ÔNKK có nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người và những thành phần khác của môi trường như đất, nước.

Trước cách mạng công nghiệp – thế kỷ thứ XIX, ÔNKK vẫn chưa phải là một vấn đề trầm trọng, vì các chất ÔNKK được dần dần hòa tan vào khí quyển và không tạo ra những khu vực có nồng độ ô nhiễm cao.

Kể từ khi con người bắt đầu sử dụng các loại nhiên liệu đốt (gỗ, than, và các chất khác) để chuyển nước thành hơi nước như quay các tuốc – bin, con người đã bắt đầu phải đối mặt với các vấn đề ÔNKK. Chính việc tạo ra động cơ hơi nước đã tạo điều kiện cho một số quốc gia trong thời kì đó trở nên giàu có và hùng cường, và các cuộc cách mạng công nghiệp đã làm tăng mức sống của con người, trong khi đó lại làm giảm tầm nhìn và gây ra một số loại bệnh tật – kết quả của ÔNKK. Con người luôn nổ lực tìm kiếm sự giàu có mà không coi trọng tới những ảnh hưởng của sự phát triển đến xã hội và môi trường. Chỉ tới khi những hiểm họa ÔNKK xảy ra với nhiều trường hợp mắc bệnh và tử vong, loài người mới bắt đầu quan tâm đến hiện tượng ÔNKK.

Vào tháng 10 năm 1948, một lượng chất gây ÔNKK với nồng độ rất cao (gọi là khói mù) bao phủ quanh thị trấn Donora – Mỹ làm 20 người chết và hơn 7000 người phải nhập viện trong vòng 1 tuần.

Tại London, tháng 12 năm 1952, một thảm họa ÔNKK khác đã bao chặt thành phố này trong vòng 5 ngày. Mọi người phải sử dụng khẩu trang và tầm nhìn giảm xuống còn 3,5m. Có khoảng hơn 4000 người tử vong trong thảm họa này.

Tại thành phố New York cũng phải trải qua một số thảm họa ÔNKK. Lần ÔNKK trầm trọng nhất xảy ra vào năm 1965 với 400 người chết…

II. CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

2.1. Ô nhiễm do công nghiệp

Ô nhiễm không khí do các hoạt động công nghiệp được tạo ra khi các ngành công nghiệp thải các loại khí, các dạng hơi, khói mù v.v… vào khí quyển và xảy ra ở các nhà máy công nghiệp như: nhà máy sản xuất ô tô, quần áo, bột giặt, thuốc tẩy, sản xuất đồ tiêu dùng v.v…

Các ngành công nghiệp khác nhau sản sinh ra các loại chất ÔNKK khác nhau. Ví dụ, ngành công nghiệp luyện kim tạo ra các chất ô nhiểm như SO2, CO, HCN, phenol, NH3,…

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 116 trang tài liệu này.

Ở ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch, ngói, vôi,

bê tông, các chất gây ÔNKK chính là bụi, khí SO2, CO,… Đối với các nước đang phát triển, kỹ thuật còn hạn chế, trình độ sản xuất lạc hậu, các loại chất gây ÔNKK tạo ra còn lớn hơn nhiều.

Đối với ngành nhiệt điện, các loại nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, diezen được đốt để tạo ra điện, sản phẩm gây ÔNKK của ngành này là bụi than, khí SO2, CO, CO2…

Còn ở ngành công nghiệp hóa chất và luyện kim màu, khí thải của hai dạng này

đặc trưng không phải qua khối lượng chất thải mà qua tính độc hại của các chất chứa

trong đó. Đó là các hơi acid và hợp chất hữa cơ bay hơi: florua, xyanua…

Hiện nay, một biện pháp xử lý chất thải đô thị và chất thải y tế đang được sử dụng rộng rãi là đốt. Dù có những ưu điểm rò ràng, đây cũng là nguồn lây ÔNKK đáng kể. Thành phần của các chất gây ÔNKK gồm có tro, bụi, các chất khí như: SO2, NO2, CO, HCL. Ngoài ra còn phải kể đến các kim loại nặng như: Cu, Zn. Hg, Pb; các chất độc như: dioxin, furan,… và ô nhiễm về mùi.

2.2. Ô nhiễm không khí do giao thông

Giao thông cũng là một trong những nguồn gây ÔNKK chính, ÔNKK do giao thông có thể chiếm khoảng 50% ÔNKK. Khí carbon monoxyd (CO) là nguồn gây ÔNKK chủ yếu được tạo ra chủ yếu do giao thông. CO là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, carbon dioxyd (CO2) là sản phẩm của quá trình đốt cháy hoàn toàn. Nitơ oxyd và hydrocarbon là những sản phẩm phụ khác của quá trình đốt cháy các sản phẩm xăng, dầu. Những sản phẩm này thực hiện các phản ứng quang hóa, đây là một vấn đề nghiêm trọng ở các thành phố lớn.

2.3. Nông nghiệp

ÔNKK cũng được tạo ra do các hoạt động trong sản xuất nông nghiệp, từ khi hóa chất bảo vệ thực vật được sử dụng làm tăng đáng kể sản lượng mùa màng, cũng từ đó góp phần gây ÔNKK. Ngoài ra việc phân hủy chất thải trên đồng ruộng, ao hồ cũng tạo ra các chất gây ÔNKK.

2.4. Các nguồn gây ÔNKK trong nhà

Các nguồn gây ÔNKK trong nhà có thể là thảm trải sàn, nệm ghế, giấy dán tường, đồ gỗ, các chất tẩy rửa và diệt côn trùng…, là những nguồn phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi. Khói thuốc lá cũng góp phần vào việc phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi, các loại chất độc khác và bụi hô hấp. Các thiết bị văn phòng có thể phát sinh khí ozon.

III. CÁC CHẤT ÔNKK VÀ NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG

Các chất ô nhiễm chính trong môi trường không khí bao gồm:

- Các loại khí lưu huỳnh oxyd (SOx), nitơ oxyd (NOx), carbon monoxyd (CO), hydro sulfua (H2S), các loại khí halogen (clo, brom, iod).

- Các hợp chất florua.

- Các hợp chất hữu cơ bay hơi.

- Các loại bụi nhẹ lơ lửng như: khói, sương mù, phấm hoa, vi sinh vật…

- Khói quang hóa như ozon, aldehyd…

Các chất ô nhiễm kể trên chủ yếu do quá trình đốt cháy nhiên liệu, cháy rừng, các quá trình sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải sinh ra. Riêng khối quang hóa được tạo ra trong khí quyển do sự tương tác giữa ánh sáng mặt trời, hydrocarbon và nitơ oxyd. Kết quả là ozon tích tụ lại và sinh ra một số chất ô nhiễm thứ cấp như andehyd. Các chất ÔNKK ảnh hưởng không những lên sức khỏe con người, sự phát triển của động thực vật mà còn ảnh hưởng đến các công trình, đến tầm nhìn và sinh hoạt của cộng đồng. Rộng hơn nữa, mang tính toàn cầu, các chất ÔNKK còn có tác động đến khí hậu của trái đất.

3.1. Ảnh hưởng lên sức khỏe

Những nghiên cứu dịch tể học cho thấy một hàm lượng lớn các chất ÔNKK góp phần vào hoặc gây ra các bệnh liên quan đến đường hô hấp. Một nghiên cứu của trường đại học Harvard cho thấy hàng năm có khoảng 60.000 người chết do các bệnh có liên quan đến ÔNKK dạng hạt bụi. Riêng tại nước Mỹ có tới 28 triệu người mắc các bệnh hô hấp mãn tính vẫn thường xuyên tiếp xúc với khói mù độc hại hàng ngày làm cho bệnh của họ càng trở nên trầm trọng hơn. Dưới đây là một số bệnh liên quan đến ÔNKK.

3.1.1. Hen suyễn

Là một dạng kích thích phế quản dẫn đến khó thở nghiêm trọng và là vấn đề y tế công cộng đang nổi cộm hiện nay. Từ năm 1983 đến 1993, tỷ lệ mắc bệnh này ở Mỹ đã tăng 34%. Các khu vực đô thị, đặc biệt là các khu có nồng độ các chất ÔNKK cao là những khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất. Các chất hạt và SO2 là những chất ÔNKK có liên quan đến mắc bệnh hen suyễn.

3.1.2. Viêm phế quản mạn tính

Viêm phế quản mạn tính xảy ra khi trong phế quản có một lượng lớn các chất nhầy được tạo ra dẫn tới ho kéo dài. Dường như có mối tương quan rất lớn giữa tỷ lệ tử vong do viêm phế quản mạn tính và nồng độ SO2. SO2 có thể gây kích thích mũi họng và phế quản. Việc tiếp xúc nhiều lần với nồng độ cao SO2 có thể làm cho cơ thể tạo ra quá nhiều chất nhầy như là một chất bảo vệ.

3.1.3. Khí phế thũng

Bệnh khí phế thũng đặc trưng bởi việc làm yếu thành các túi phổi và những túi không khí nhỏ bé trong phổi. Khi bệnh phát triển, các túi khí này tăng về kích thước, giảm tính chất đàn hồi của nó và thành các túi này bị phá hủy. Thở ngắn, thở gấp là dấu hiệu ban đầu của bệnh này. NO2 được xác định là một trong những chất ÔNKK gây ra bệnh khí phế thũng.

3.2. Hội chứng bệnh nhà kín

Khái niệm về hội chứng bệnh nhà kín (Sick building syndrome – SBS) được sử dụng để mô tả các trường hợp mà những người sống hoặc làm việc trong những ngôi nhà kín chịu những ảnh hưởng cấp tính đến sức khỏe, liên quan đến thời gian ở trong ngôi nhà đó mà không xác định được cụ thể bệnh hoặc nguyên nhân gây bệnh. Phần lớn các triệu chứng của SBS mất đi hoặc giảm nhẹ khi rời khỏi ngôi nhà.

Các triệu chứng của SBS bao gồm:

- Kích thích hoặc khô mắt, mũi, họng.

- Ngứa mắt, chảy nước mắt, ngạt mũi.

- Ho, hắt hơi, chảy máu cam.

- Giọng nói khàn hoặc biến đổi.

- Tức ngực, thở rít.

- Hen, thở dốc.

- Khô, ngứa da.

- Phát ban.

- Mệt mỏi, khó tập trung, buồn ngủ.

- Đau đầu, chóng mặt, buồn nôn.

- Thay đổi vị giác, cảm giác mùi khó chịu.

IV. MỘT SỐ TÁC ĐỘNG CỦA ÔNKK LÊN KHÍ HẬU TOÀN CẦU

ÔNKK không những gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, sự phát triển của động thực vật, tuổi thọ của các công trình mà còn gây những tác động mang tính toàn cầu. Một số tác động chính của ÔNKK lên sự biến đổi của khí hậu trái đất, như là nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự nóng lên của trái đất, suy giảm tầng ozon, mưa acid và sự nghịch đảo nhiệt.

4.1. Sự nóng lên của trái đất

Nhiệt độ bề mặt trái đất được hình thành bởi sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất và năng lượng nhiệt bức xạ của trái đất phát vào vũ trụ. Nếu cho rằng toàn bộ năng lượng mặt trời chiếu tới bị hấp thụ bởi bề mặt trái đất, ta có nhiệt độ trung bình mặt trái đất khoảng 278oK =5oC, chênh lệch 10oC so với nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất (15oC). Thực tế, khoảng 30% bức xạ mặt trời bị phản xạ lại vào vũ trụ bởi mây, các bề mặt nước, băng (hệ số Albedo của bề mặt trái đất khoảng 0.3). Khi đó, nhiệt độ bề mặt trái đất tính theo phương trình cân bằng năng lượng chỉ có khoảng 254oK= - 19oC.

Sự chênh lệch 34oC này chính là kết quả của "hiệu ứng nhà kính" do các thành

phần của khí quyển gây ra. Điều này có thể giải thích như sau: bức xạ mặt trời là bức xạ sóng ngắn (0.4 - 0.8 nm), dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2, ozon và hơi nước chiếu xuống trái đất. Trong khi đó, bức xạ nhiệt do trái đất phát ra có bước sóng dài hơn (10 - 15 nm), không xuyên qua được và bị hấp thụ bởi các khí này trong khí quyển. Do đó, nhiệt độ khí quyển bao quanh trái đất tăng lên, dẫn đến việc gia tăng nhiệt độ trái đất. Các khí trong khí quyển có khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt sóng dài được gọi là khí nhà kính và sự nóng lên của trái đất còn gọi là "hiệu ứng nhà kính".

Các khí nhà kính chính là khí CO2, cloroflorocarbon (CFCS), metal, N20; trong đó khí CO2 là khí nhà kính quan trọng nhất đối với sự biến khí đổi khí hậu, chiếm tỷ trọng khoảng 55%. Sau đó là các khí CFC, chủ yếu là CFC - 11 và CFC - 12, chiếm

khoảng 24% mặc dù tác dụng hiệu ứng nhà kính của khí này cao hơn khí CO2 (một phân tử khí CFC - 11 có tác dụng hiệu ứng nhà kính tương đương với 12.000 phân tử CO2).

4.2. Sự phá hủy tầng ozon

Sau "hiệu ứng nhà kính", sự phá hủy tầng ozon do ÔNKK gây ra cũng là một trong những hậu quả mang tính toàn cầu. Ở bề mặt trái đất, ozon là một chất kích thích mắt và hệ thống hô hấp khá mạnh, là một thành phần chính của khói quang hóa. Ở lớp bình lưu (cách bề mặt trái đất 10 - 12 Km), lớp không khí loãng có chứa 300 - 500 ppb O3. Ozon là thành phần duy nhất của khí quyển có khả năng hấp thụ một cách đáng kể bức xạ sóng ngắn < 0.28 µm. Nếu không có lớp ozon này, một lượng khá lớn tia cực tím với bức sóng 0.2 - 0.28 µm có thể tới được trái đất, gây ra những phản ứng hóa học với các bề mặt tiếp xúc, độc hại đối với con người, động vật và cây cối. Như vậy, ozon là một chất ô nhiễm độc hại ở bề mặt trái đất nhưng là một tấm chắn tia cực tím hữu hiệu ở tầng bình lưu.

4.3. Mưa acid

Mưa acid chủ yếu tạo ra do khí lưu huỳnh oxyd (khoảng 2/3) và khí nitơ oxyd (khoảng 1/3). Những khí này dễ dàng hòa tan váo nước, tạo thành acid sunfuric và acid nitric. Các giọt acid nhỏ bé được gió mang đi và theo mưa rơi xuống bề mặt trái đất. Độ acid được đo bằng pH:

pH = -log10 (hoạt tính của ion h+, mol/lít)

Nước mưa ở môi trường hoàn toàn không ô nhiễm có độ pH ≈ 5.6. Nước mưa có độ pH < 5.6 đã được coi là mưa acid, nhưng tác hại của nó đối với động, thực vật chỉ xuất hiện khi độ pH ≤ 4.5. Ở các mức độ khác nhau, mưa acid làm hủy diệt rừng và mùa màng, gây ảnh hưởng xấu đối con người và động vật, với các sinh vật sống dưới nước. Mưa acid còn ảnh hưởng đến các công trình xây dựng, gây han gỉ cầu cống, nhà cửa, tượng đài v.v...

4.4. Sự nghịch đảo nhiệt

Ở tầng đối lưu, trong những điều kiện thông thường thì càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm. Trong trường hợp ngược lại, khi có tồn tại một lớp không khí nóng hơn và nhẹ hơn ở phía trên, nhiệt độ không khí càng lên cao càng tăng, người ta gọi là hiện tượng nghịch đảo nhiệt. Hiện tượng này hay xảy ra ở những vùng thung

lũng vào ban đêm. Vào mùa hè, buổi sáng hiện tượng này sẽ bị mất đi cùng với năng lượng mặt trời đốt nóng trái đất. Nhưng vào mùa đông, đặc biệt những ngày có tuyết hoặc có điều kiện ngưng tụ hơi nước, hiện tượng này có thể kéo dài nhiều ngày. Hiện tượng nghịch đảo nhiệt ngăn cản việc hòa trộn khí quyển, khiến các chất ÔNKK không thoát lên được mà tụ lại bên dưới lớp khí đặc hơn. Nếu hiện tượng này kéo dài nhiều ngày, nồng độ chất ô nhiễm có thể lên tới mức khó chịu, thậm chí nguy hiểm, đặc biệt đối với những người có bệnh về đường hô hấp.

4.5. Hiện tượng Mây Nâu Châu Á

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện một lớp khí ô nhiễm đang bao phủ cả một miền rộng lớn ở Nam Á, và họ đã đặt tên là Mây Nâu châu Á. Mây Nâu Châu Á là một lớp khí dày khoảng 3 km, trải dài hàng ngàn Km suốt từ Tây Nam Afganistan đến Đông Nam Sri Lanka, bao phủ hầu hết Ấn Độ. Lớp khí này chứa đựng rất nhiều loại chất ô nhiễm như bụi, tro, muội, một số loại khí gây acid và có thể lan tỏa xa hơn nữa, đến cả miền Đông và Đông nam Á.

Lớp mây ô nhiễm dày đặc này đã ngăn cản ánh sáng mặt trời chiếu xuống trái đất, giảm đi từ 10 đến 15%, làm lạnh đất và nước trên trái đất nhưng lại làm nóng lên bầu khí quyển. Lớp mây này đã gây nên sự thay đổi khí hậu trong khu vực như gây mưa nhiều và lũ lục ở Bangladesh, Nepal và Đông Bắc Ấn Độ; trong khi đó lại giảm đi khoản 40% lượng mưa ở Pakistan, Afganistan, Tây Trung Quốc và phía tây Trung Á, gây hạn hán và thiếu nước trầm trọng. Chính vì có chứa acid nên lớp mây này còn gây ra mưa acid ở cả một vùng rộng lớn. Lũ lụt, hạn hán, mưa acid và giảm ánh sáng mặt trời đã làm ảnh hưởng sâu sắc đến năng suất nông nghiệp. Ví dụ, Mây Nâu Châu Á có thể giảm khoảng 10% năng suất lúa vụ đông của Ấn Độ. Đặc biệt. Mây Nâu Châu Á làm gia tăng các bệnh đường hô hấp và có thể chính là nguyên nhân gây nên hàng trăm ngàn trường hợp tử vong hàng năm do bệnh đường hô hấp tại khu vực.

Một điều đáng lo ngại là sự ảnh hưởng đó có tính toàn cầu của Mây Nâu Châu Á. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng chỉ có các khí nhẹ như khí nhà kính mới có khả năng di chuyển trên khắp trái đất thì ngày nay họ đã thấy ngay cả các lớp mây bụi cũng có khả năng đó. Theo dự đoán, Mây Nâu Châu Á có thể di chuyển nửa vòng trái đất trong khoảng một tuần.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng này, ngoài những nguyên nhân thông thường gây nên ô nhiễm không khí đã được biết đến là sản xuất công nghiệp và đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, ở đây còn có những nguyên nhân khác nửa là sự cháy rừng, đốt rừng làm rẫy và hàng triệu các loại bếp lò kém hiệu quả sử dụng để đun nấu và sưởi ấm.

Các biện pháp để đối phó với hiện tượng này là cần phải có luật pháp và chính sách bảo vệ rừng, khai thác các nguồn nguyên liệu sạch để hạn chế việc đốt nhiên liệu hóa thạch và đưa vào sử dụng các loại bếp lò có hiệu quả hơn tại các nước đang phát triển.

TỰ LƯỢNG GIÁ:

Điền ngắn vào chỗ trống trong các câu sau:

1. Không khí mà chúng ta thở là hỗn hợp khí tự nhiên ………., ………….., chủ yếu là ……… (78%), ………. (21%). 1% còn lại chủ yếu là khí ………. (0.93%), khí carbon dioxyd (0.032%) và dạng vết các khí neon, heli, ozon, xenon, hydro, metal, kripton và hơi nước.

2. Ô nhiễm không khí xảy ra khi không khí có chứa ……………. như các loại

…………., ……………, khói, mùi.

3. Các nguồn gây ô nhiễm không khí bao gồm:

- Ô nhiễm do công nghiệp

- Ô nhiễm không khí do .....................

- .........................................................

Chọn ý trả lời đúng nhất cho các câu hỏi sau bằng cách khoanh tròn vào chữ cái đầu câu:

4. Giao thông đóng góp một phần quan trọng vào vấn đề ô nhiễm không khí là:

A. Giao thông có thể chiếm khoảng 50% ÔNKK.

B. Khí carbon monoxyd (CO) là nguồn gây ÔNKK chủ yếu được tạo ra chủ yếu do giao thông.

C. A và B đúng.

D. A và B sai.

5. Một số ảnh hưởng của ÔNKK đến sức khỏe con người đó là: