Ô nhiễm không khí - Trần Thị Tuyết Hạnh

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 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 Mô tả được một số hiện tượng ÔNKK Mô tả được một số phương pháp kiểm soát 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 Đỉnh đối lưu Đỉnh Bình lưu Đỉnh tầng giữa Bên ngoài khí quyển Nguồn 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 oC đến – 52 oC Tầng Bình lưu: nhiệt độ lên cao tăng: đến khoảng 3oC Tầng giữa: nhiệt độ lên cao giảm: đến - 93 oC 2. Thành phần của không khí 1% khác: argon (0.93%) CO2 (0.032%) Dạng vết các khí Neon Heli Ozon Xenon Hidro Metan Krypton Hơi nước 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: 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 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 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 ... Thảm họa Bhopal, Ấn Độ Đêm 2/3/1984 (10 pm) và rạng sáng 3/3 (1.30 am) 45.000 tấn khí methyl isocyanate (MIC) rò rỉ từ hai hầm lưu trữ của nhà máy SX TTS Union Carbide Khí rò rỉ không thoát được lên cao bao phủ một diện tích khoảng 8km2 quanh nhà máy 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: Thảm họa Chernobyl, Ucraina (Liên Xô cũ) Nguồn: 5.2. ÔNKK do giao thông 50% ÔNKK là do giao thông CO (chất ô nhiễm chính) CO2 NOx Hydro carbon Kim loại nặng Bụi... ÔNKK do giao thông tại Việt Nam ÔNKK do giao thông ở Việt nam? Nghiên cứu về sự phơi nhiễm với PM10 và CO của người dân Hà Nội (2006) Bảng. Kết quả so sánh trung bình trong hai đợt đo 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) Các hóa chất từ các vật liệu trong nội thất Các loại khí phát ra từ các hoạt động đốt cháy trong nhà Các khí bay hơi từ các dạng hóa chất lỏng Các chất ÔNKK ngoài nhà 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 Ảnh hưởng mãn tính: Bệnh hen suyễn: SO2, các chất hạt Viêm phế quản mãn tính: SO2 Khí phế thũng: NO2 Tăng nguy cơ bị ung thư 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 6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp) Các ảnh hưởng SK của ONKK trong nhà: Có thể làm tăng nguy cơ ung thư Gây đau đầu, kích thích mắt, mũi, họng Mệt mỏi thần kinh, buồn ngủ, uể oải Tình trạng hôn mê, ngủ lịm, tử vong Là một trong 4 nguyên nhân chính gây tử vong tại các nước đang phát triển 2,4 tỷ người đang sử dụng các loại nhiên liệu như củi, rơm. 0,5 tỷ người đang dùng than đá (Trung Quốc) 90% số hộ gia đình nông thôn trên toàn cầu đang sử dụng 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 gây ONKK 6. Các ảnh hưởng của ONKK (tiếp) 7. Một số hiện tượng ONKK Mưa axit Hiệu ứng nhà kính Suy thoái tầng ôzôn Sự nghịch đảo nhiệt Mây nâu châu Á Mất rừng – sa mạc hoá 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 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 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 Source: www.unctad.org COP 15 - The UN Climate Change Conference 2009 in Copenhagen, Denmark, December 7-18, 2009. 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 Sự thay đổi băng phủ theo năm trên Grinnell Glacier 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 Tầng đối lưu 300 – 500 ppb 7.3. CFCs và sự suy thoái tầng ôzôn 7.3. CFCs và sự suy thoái tầng ôzôn (tiếp) CFCs - "thủ phạm" chính: Có trong thành phần của keo xịt tóc, nước làm sạch nhà tắm, và các sản phẩm sol khí khác Sử dụng thay cho hợp chất amoni (độc) trong tủ lạnh, máy lạnh Được coi là 'an toàn' vì không phản ứng với các chất khác và khó bị phá huỷ 7.3. CFCs và sự suy thoái tầng ôzôn Tại tầng bình lưu: CFCs bị phá vỡ --> giải phóng clo Cl2 + O3  O2 + ClO- ClO- + O3  Cl- + 2O2 ==> Tầng ô zôn bị phá huỷ 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: Hệ miễn dịch Ung thư da Bệnh về mắt Úc là nước có mức độ nhiễm UV và tỷ lệ bị u ác tính cao nhất thế giới 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 Bình thường: ở tầng đối lưu càng lên cao nhiệt độ càng giảm Khi tồn tại một lớp khí nóng hơn và nhẹ hơn ở phía trên: càng lên cao, nhiệt độ không khí càng tăng  sự nghịch đảo nhiệt Thường xảy ra ở thung lũng vào ban đêm Vào mùa đông, nếu kéo dài ==> ngăn cản việc hoà trộn khí quyển ==> các chất ONKK không thoát lên được ==> thảm hoạ ONKK London (1952) 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) 7.6. Mất rừng – sa mạc hoá Làm thay đổi khí hậu, lượng mưa Hạn hán, lũ lụt, xói mòn đất Sa mạc hoá có liên quan chặt chẽ tới sự phá rừng và lạm dụng đất Mất đi "các nhà máy" tạo ôxy: do không còn rừng để chuyển đổi CO2 thành O2 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 Các biện pháp quy hoạch Quy hoạch mặt bằng đô thị, bố trí khu công nghiệp Quy hoạch đường giao thông Trồng cây xanh Công nghệ sạch hơn: Các biện pháp xử lý không khí thiết bị lọc bụi thiết bị xử lý khí độc và mùi 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 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  Đúng  Sai 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.)