Các yếu tố tác động đến môi trường không khí ( hợp chất COx,NxOy,SOx, Hydrocacbon, CFC) : nguồn, đặc điểm, hệ quả độc hại ?

1. Ô nhiễm môi trường không khí được quy định như thế nào?

Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí, chủ yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí lạ được đưa vào không khí, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và cũng có thể gây hại cho các sinh vật khác như động vật và cây lương thực, và có thể làm hỏng môi trường tự nhiên hoặc xây dựng.

Có 2 dạng ô nhiễm không khí là trong nhà và ngoài trời

Ô nhiễm không khí trong nhà (hộ gia đình): do hệ thống bếp nấu, sưởi ấm và ánh sáng. Hơn 3 tỷ người sử dụng phương tiện thô sơ (đốt lửa, bếp lò, bếp củi…).

Ô nhiễm không khí ngoài trời (xung quanh): phát thải do các hoạt động sản xuất điện, giao thông, lò đốt công nghiệp, lò nung gạch, cháy rừng, nông nghiệp, các cơn bão bụi và bão cát. Tuy nhiên, có đến 90/193 quốc gia không có các tiêu chuẩn phát thải cho các phương tiện giao thông. Có 80% các quốc gia trên thế giới sử dụng phương pháp đối với rác thải sinh hoạt và rác thải công nghiệp.

2. Các yếu tố tác động đến môi trường không khí 

2.1. Hợp chất oxit COx  

- Nguồn gốc từ tự nhiên: núi lửa, cháy rừng, phân huỷ chất hữu cơ, hô hấp…

- Từ các hoạt động nhân tạo: công nghiệp, nổ mìn, khai thác hầm lò, đốt nhiên liệu hoá thạch (than, dầu, khí tự nhiên) trong các lò hơi công nghiệp để phát điện, nhiên liệu hoá thạch sử dụng trong sản xuất xi măng, giấy, các sản phẩm dệt, đường, vật liệu xây dựng,  đốt sinh khối, các chất thải trong chế biến nông sản…

Cacbon đioxyt (CO2 ): là chất khí đóng vai trò chính trong việc gây ra hiệu ứng nhà kính, làm nhiệt độ trái đất tăng, dẫn đến dâng cao mực nước biển, phá vỡ cân bằng sinh thái trên TĐ, đặc biệt đối với các HST nhạy cảm, tăng hiệu ứng thiên tai (lũ lụt, hạn hán…)

+ CO2 có ý nghĩa đối với thực vật thông qua quá trình quang hợp

Ôxit cacbon (CO): hình thành từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch thiếu oxi, đặc biệt CO sinh ra trong trường hợp cháy không hoàn toàn từ các ống khói nhà máy, ống xả xe máy, ô tô…

+ Ở nồng độ thấp CO không gây độc đối với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hoá sang CO2 và sử dụng cho quá trình quang hợp. Nhưng ở nồng độ cao CO là loại khí rất độc.

+ Độc hại đối với người và động vật: ở nồng độ 250 ppm có thể gây tử vong cho người. Ở người và động vật CO kết hợp với hemoglobin Hb trong máu gây thiếu oxi, mức độ ngộ độc phụ thuộc vào hàm lượng Hb kết hợp với CO.

=> Giảm độc hại: giảm nồng độ CO trong không khí bằng cách đốt cháy để ôxi hoá khí này thành CO2

2.2. Nitơ ôxit NOx : chỉ có NO, NO2 , N2O có số lượng quan trọng và gây bất lợi nhất tới không khí

- NOx  nguồn tự nhiên lớn gấp 10 lần nguồn nhân tạo

N2 + xNO2 ↔ 2NOx

- Nguồn phát sinh NOx nhân tạo: ở các thành phố và khu công nghiệp, nồng độ khí NO khoảng 1 ppm, nồng độ NO2 khoảng 0,5 ppm

- NO, NO2   : các công nghệ cháy nổ và từ quá trình sản xuất, sử dụng hợp chất chứa Nitơ. Hai loại khí này đóng vai trò tạo ra khói quang hợp

- Khí NO2 phản ứng với các khí gốc hydroxyl (HO) trong khí quyển → HNO3 và khi trời mưa nước mưa sẽ rửa trôi không khí bị ô nhiễm chứa khí NO2 và hình thành mưa axit .

- NO gây tác động đến bộ máy hô hấp, nồng độ NO cao có thể gây tử vong.

- N2O: phát thải từ quá trình sử dụng các loại phân đạm khoáng và các quá trình tự nhiên cung cấp khoảng 70-80%, còn lại được sản sinh từ quá trình đốt nhiên liệu hoá thạch và là khí góp phần vào hiệu ứng nhà kính

2.3.  Khí sunfurơ (SO2 )

Đây là chất ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí quyển, có nguồn gốc từ núi lửa, quá trình đốt cháy nhiên liệu than đá, dầu, quặng sunfua và các quá trình sản xuất sử dụng hợp chất có chứa lưu huỳnh…

- SO2 + H2O (không khí ẩm) → H2SO3

- SO2 trong khí quyển gặp sấm chớp và mưa tạo thành mưa axit.

- SO2 gây hại đối với các công trình kiến trúc, làm giảm tuổi thọ các sản phẩm vải nilong, tơ nhân tạo, đồ da giày.

- SO2 gây ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của rau quả.

- Đối với con người và động vật SO2 kích thích niêm mạc mắt, gây các bệnh về đường hô hấp, ở nồng độ cao gây bỏng và có thể gây tử vong .

- H2S: có nguồn gốc từ sự phân huỷ yếm khí chất hữu cơ, có mùi thối, góp phần gây hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trái đất

2.4. Hydrocacbon

Hydrocacbon Mêtan CH4 và benzen C6H6 gây ô nhiễm KK đáng kể.

- Mêtan CH4 :

+  Có nguồn gốc từ các quá trình biến đổi chất hữu cơ (lên men đường ruột của động vật, người); phân giải kỵ khí ở các vùng đất ngập nước; từ quá trình sản xuất công nghiệp, khai thác mỏ, cháy rừng, đốt nhiên liệu

+ Mêtan là hợp chất gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn CO2 gấp 30 lần

- Benzen C6H6 :

+ Có nguồn gốc từ các hoạt động công nghiệp, sử dụng xăng

+ Kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợp dễ nổ, gây độc qua đường hô hấp, tiêu hoá, qua da. Gây chết người nếu nồng độ benzen >60mg/l.

+ Benzen tích luỹ trong mỡ, xương gây ngộ độc kéo dài

- Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC: Volatile Organic Compounds là hàm lượng hỗn hợp các chất hữu cơ độc hại bay len trong không khí làm ô nhiễm môi trường.

+ VOC là các hóa chất có gốc Carbon, bay hơi rất nhanh. Khi đã lẫn vào không khí, nhiều loại VOC có khả năng liên kết lại với nhau tạo ra các hợp chất mới

+ Dung môi toluene, xylene, dung môi xăng thơm lacquer, các hợp chất hữu cơ bay hơi thoát ra từ quá trình sơn

+ Nguồn gốc tự nhiên: Đa số các VOCs phát sinh từ thực vật, phát ra chủ yếu từ lá, các lỗ khí trên lá: tecpen trong hoa, quả, lá, rễ thực vật

+ Nguồn nhân tạo: Formaldehyde phát ra từ sơn, keo dán, ván tường, gạch trần, sàn, mỹ phẩm, bông cách nhiệt, từ các sản phẩm tẩy rửa, chất làm lạnh, xăng, dầu, khí thải ô tô…

+ Ảnh hưởng của VOC: VOC có thể gây khó chịu mắt và da, các vấn đề liên quan đến phổi và đường hô hấp, gây nhức đầu, chóng mặt, các cơ bị yếu đi hoặc gan và thận bị hư tổn.

Một só VOCs bị nghi gây ung thư ở người và đã được cho thấy gây ung thư ở thú vật.

Toluen

+ Nguồn: sản xuất nhựa tổng hợp, sơn, sản phẩm tẩy rửa, keo dán, nước hoa, mực in, nhuộm,...chất cải thiện chỉ số octane xăng dầu, phụ gia cho nhiên liệu,

+ Tác động: Gây tổn thương hệ thần kinh, kích ứng da nghiêm trọng, Ảnh hưởng tới chức năng tạo máu, Ảnh hưởng tới phụ nữ mang thai và trẻ sơ sinh

Xylen

+ Nguồn: dung môi hòa tan nhựa tổng hợp, chất béo, sáp, tráng men, sơn mài, sơn, sản xuất nhựa. mực in, keo dán. có mặt trong khói thụốc lá, chất phụ gia...

+ Tác động: Kích ứng da, niêm mạc, Gây tổn thương đường hô hấp, gan, thận, ruột, dạ dày, trung khu thần kinh

Fomanđêhit:

+ Nguồn: gỗ dán, thảm xốp cách điện, đồ gia dụng, ống nước... thụốc tẩy, diệt con trùng, khử độc, ngăn ngừa mối mọt, mực in, giấy...

+ Tác động: Nồng độ (ppm) 0,1 – 2,0 - Kích thích mắt, 0,1- 100-  Kích thích đường hô hấp trên, Sưng phổi, viêm phổi, >100 Tử vong

 Clorofluorocacbon CFC:  những hợp chất tổng hợp dùng nhiều trong kỹ nghệ làm lạnh, bọt xốp cách nhiệt, dung môi, chất mang.

- CFC tồn tại ở dạng sol khí,

- CFC ở trong khí quyển tồn tại lâu, chậm phân huỷ (>100 năm)

- CFC gây tổn thương tầng ozon, tấm lá chắn tia cực tím bảo vệ trái đất

- Clorofluorocacbon CFC và suy thoái tầng ozone :

- Chất phá hủy ozon (ODS) nhân tạo chính:

- CxFyClz, CxFyBrz, CxHnFyClz, CxHnFyBrz,  CH2BrCl) (bình xịt bọt, bơm sương, bọt xốp cách nhiệt, tủ lạnh, dung môi làm tan, chất mang.

 +CFC tồn tại ở dạng sol khí,

+CFC ở trong khí quyển tồn tại lâu, chậm phân huỷ (>100 năm)

 +CFC gây tổn thương tầng ozon, tấm lá chắn tia cực tím bảo vệ trái đất

  -Halons (Br): Bình chữa cháy

  -NOx : Sản xuất phân bón, nổ nguyên tử

 - NOx, HOx : Máy bay siêu âm bay cao

- CCl4 , CH3CCl3             Dung môi công nghiệp

- Toàn bộ khí CFC đều được sản xuất nhân tạo, chúng không có trong tự nhiên trước khi được con người tổng hợp ra.

+ Dùng trong các máy điều hòa nhiệt độ, máy làm lạnh

+ Trong các quy trình làm sạch các thiết bị điện tử dễ hỏng

+ Là sản phẩm phụ của một số quá trình hóa học: halon chống cháy trong bình cứu hỏa, dung dịch giặt tẩy

+ Chất thải của máy bay siêu âm, metylbromua dùng làm chất diệt khuẩn, bảo quản thực phẩm, phụ gia trong nhiên liệu vận chuyển…

3. Giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trường không khí

Để ngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường không khí, cần có những giải pháp thiết thực và cụ thể.

Biện pháp kỹ thuật

Thay thế những loại máy móc, dây chuyền công nghệ lạc hậu, gây nhiều ô nhiễm bằng các dây chuyền công nghệ hiện đại, ít ô nhiễm hơn

Thay thế nhiên liệu đốt cháy từ than đá, dầu mazut bằng việc sử dụng điện để ngăn chặn ô nhiễm không khí bởi mồ hóng và SO2.

Biện pháp quy hoạch

Giảm thiểu việc xây dựng các khu công nghiệp khu chế xuất trong thành phố, chỉ giữ lại các xí nghiệp phục vụ trực tiếp cho nhu cầu sinh hoạt của người dân.

Khuyến khích người dân sử dụng phương tiện công cộng để giảm thiểu ùn tắc và phương tiện tham gia giao thông, qua đó làm giảm mật độ khói bụi

Tạo ra các diện tích cây xanh rộng lớn trong thành phố, thiết lập các dải cây xanh nối liền các khu vực khác nhau của thành phố, nhất là các khu vực, tuyến phố có nhiều phương tiện qua lại và hay xảy ra tình trạng ùn tắc.

Ngoài ra còn các biện pháp:

Sử dụng hệ thống bếp nấu và hệ thống sưởi sạch tại các vùng nông thôn

Dùng nhiên liệu sạch

Sử dụng dầu sạch và động cơ cải tiến, thân thiện với môi trường cho các phương tiện giao thông vận tải

Áp dụng các tiêu chuẩn chặt chẽ đối với khí phát thải các phương tiện giao thông

Chuyển đổi từ sử dụng đèn dầu sang các công nghệ chiếu sáng sạch như đèn năng lượng mặt trời

Không đốt rác

Ưu tiên các cách di chuyển đi bộ, đạp xe, các phương tiện giao thông công cộng thay cho các phương tiện giao thông cá nhân

Sử dụng công nghệ sạch thân thiện với môi trường đối với các ngành công nghiệp, máy móc

Xây dựng, thi hành, tuân thủ các tiêu chuẩn và chất lượng không khí

Đầu tư vào lĩnh vực năng lượng tái tạo

Chấm dứt phát thải các chất gây ô nhiễm không khí như crom, metan nhằm làm giảm số người chết và làm chậm lại sự ấm lên toàn cầu.

Luật Minh Khuê (tổng hợp & phân tích)