LỜI MỞ ĐẦU Ô nhiễm môi trường là một trong những vấn đề nhận được rất nhiều sự quan tâm không chỉ của người dân mà còn của các nước và các tổ chức lớn trên thế giới. Ô nhiễm môi trường không những tự nó phát sinh mà nguyên nhân phần lớn còn là do hoạt động sống và sản xuất của con người gây ra. Trong nhiều thập niên qua tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng, đó là sự phát thải bừa bãi các chất ô nhiễm vào môi trường mà không được xử lý, gây nên hậu quả nghiêm trọng tác hại đến đời sống nhân loại trên toàn cầu. Việt Nam chúng ta đã và đang rất chú trọng đến việc cải tạo môi trường và ngăn ngừa ô nhiễm.
Ô nhiễm không khí hiện nay đang là vấn đề cấp thiết cần giải quyết. Một trong những loại khí thải mà hiện nay con người đang tìm cách để cắt giảm chính là CO2, thủ phạm chính gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu. Hệ quả của hiện tượng này có thể rất khủng khiếp và đe dọa đến cuộc sống của phần lớn dân số trên trái đất. Bên cạnh đó khí NH3 cũng là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm không khí, nhất là trong khu vực đông đân cư.
Để ngăn chặn và giảm thiệu lượng chất ô nhiễm cần phải có những đánh giá chính xác về mức độ ô nhiễm không khí hiện tại, từ đó tìm ra nguyên nhân và đưa ra các giải pháp giảm thiểu lượng khí thải đó. Đây cũng chính là nội dung trong đề tài “Khảo sát nồng độ khí CO2 và NH3 tại một số địa điểm trên địa bàn thành phố Hải Phòng”. Tuy chưa thật sự đầy đủ và chính xác nhưng nghiên cứu này cũng sẽ là một trong những cơ sở để đánh giá chất lượng không khí tại một số điểm tại thành phố Hải Phòng hiện nay. Sinh viên: Lê Thị Minh Trang - Lớp: MT1202 1 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng CHƢƠNG I.
Ô nhiễm môi trƣờng không khí I. Định nghĩa và khái niệm a, Định nghĩa khí quyển [1,9] - Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. - Cấu trúc khí quyển có thể chia thành hai phần là phần ngoài và phần trong.
Phần ngoài là tầng điện ly. Phần trong bao gồm: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian và tầng nhiệt. Mỗi tầng được cách nhau bởi một lớp mỏng, từ đó đánh dấu sự thay đổi của nhiệt độ. Chi tiết các tầng như sau + Tầng đối lưu: từ bề mặt trái đất tới độ cao 11 km, tầng này chứa tới 70% khối lượng khí quyển và hầu nhu toàn bộ hơi nước.
Nhiệt độ giảm dần theo độ cao và thay đổi từ 400C đến -560C. Không khí trong tầng đối lưu chuyển động liên tục, cùng với nhiệt độ, địa hình, áp suất đã gây ra những hiện tượng thời tiết như mưa, gió, tuyết, bão… + Tầng bình lưu: ở độ cao từ 11-50 km, nhiệt độ tăng theo độ cao đạt đến -2 °C. Thành phần chính của tầng này là ozon, có khả năng hấp thụ tia tử ngoại từ mặt trời. Đây được xem như lá chắn bảo vệ sự sống trên trái đất.
+ Tầng trung gian: từ khoảng 50 km đến 85 km, nhiệt độ giảm theo độ cao từ -20C đến -920C. Sự giảm nhiệt này là do các chất hấp thụ tia tử ngoại từ mặt trời có nồng độ thấp như oxi, oxit nito bị phân ly thành nguyên tử và bị ion hóa. + Tầng điện li: từ 85 km đến 500 km, nhiệt độ tăng dần theo độ cao. Oxi và nito ở tầng này ở trạng thái ion, vì thế gọi đây là tầng điện li.
+ Tầng ngoài: từ 500–1.000 km, nhiệt độ tăng theo độ cao có thể lên đến 2. Đây là vùng quá độ giữa khí quyển Trái Đất với khoảng không vũ trụ. Vì không khí ở đây rất loãng, nhiệt độ lại rất cao, một số phân tử Sinh viên: Lê Thị Minh Trang - Lớp: MT1202 2 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng và nguyên tử chuyển động với tốc độ cao thoát ra khỏi sức hút Trái đất lao ra khoảng không vũ trụ. Do đó tầng này còn gọi là tầng thoát ly.
b, Định nghĩa ô nhiễm không khí [3,8] Môi trường không khí là hỗn hợp các khí bao bọc xung quanh trái đất, có nhiệm vụ duy trì và bảo vệ sự sống trên trái đất, đóng vai trò quan trọng trong sự sinh tồn. Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí hoặc có sự xuất hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và sinh vật. Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm không khí [3,8] a, Nguồn gây ô nhiễm không khí Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí. Có thể chia ra thành nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo.
* Nguồn tự nhiên: - Núi lửa: Núi lửa phun ra nham thạch nóng và lượng lớn khói bụi giàu sunfua, mêtan và những loại khí khác. Không khí chứa bụi lan toả đi rất xa vì nó được phun lên rất cao. - Cháy rừng: Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra do sấm chớp, cọ sát giữa thảm thực vật khô như tre, cỏ. Trong những điều kiện thuận lợi, các đám cháy này thường lan truyền rộng, phát thải nhiều bụi và khí.
- Các quá trình phân huỷ, thối rữa xác động, thực vật tự nhiên cũng phát thải nhiều chất khí, các phản ứng hoá học giữa những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua, nitrit, các loại muối v.v… * Nguồn nhân tạo: - Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhưng chủ yếu là do hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hoá thạch và hoạt động của các phương tiện giao thông. Nguồn ô nhiễm công nghiệp do hai quá trình sản xuất gây ra. - Quá trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc đi qua các ống khói của Sinh viên: Lê Thị Minh Trang - Lớp: MT1202 3 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng các nhà máy vào không khí. - Các ngành công nghiệp chủ yếu gây ô nhiễm không khí bao gồm: nhiệt điện; vật liệu xây dựng; hoá chất và phân bón; dệt và giấy; luyện kim; thực phẩm; Các xí nghiệp cơ khí; Các nhà máy thuộc ngành công nghiệp nhẹ; Giao thông vận tải; bên cạnh đó phải kể đến sinh hoạt của con người b, Tác nhân gây ô nhiễm không khí Các tác nhân gây ô nhiễm không khí bao gồm: Các loại oxit như: nitơ mono oxit (NO), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S và các loại khí halogen (clo, brom, iôt).
Các hợp chất flo. Các chất tổng hợp (ête, benzen…). Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa. Các loại bụi nặng; bụi đất, đá; bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi.
Khí quang hoá như ozôn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen. Chất thải phóng xạ. Nhiệt độ, tiếng ồn. Tác hại của ô nhiễm không khí I.
Tác hại đối với thời tiết, khí hậu Ô nhiễm môi trường không khí không chỉ gây ảnh hưởng xấu với khí hậu khu vực mà còn đến khí hậu toàn cầu. + Hiệu ứng nhà kính Yếu tố chủ yếu ảnh hưởng khí hậu thế giới chính là sự cân bằng nhiệt của trái đất. Con người đã tác động đến sự cân bằng nhiệt này của trái đất qua việc thải khí CO2 (nhất là từ quá trình đốt nhiên liệu) và các khí khác vào khí quyển. Khí CO2 là chất hấp thụ rất mạnh và phản phát bức xạ hồng ngoại.
Vì vậy sự tích lũy khí CO2 tăng lên trong khí quyển gây tăng nhiệt độ không khí trong Sinh viên: Lê Thị Minh Trang - Lớp: MT1202 4 Tieu luan Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHDL Hải Phòng tầng đối lưu, do bức xạ nhiệt từ trái đất giữ lại. Điều này làm tăng nhiệt độ trái đất lên một cách lâu dài. Nhiệt độ trái đất tăng làm tan băng ở hai cực khiến cho mực nước biển dâng cao, gây lũ lụt ở một số vùng và hạn hán ở một số vùng khác, các vùng thấp ven biển sẽ có nguy cơ chìm trong nước. Nhiệt độ trái đất tăng làm thay đổi nhịp sống của sinh vật gây mất cân bằng sinh thái.
Nhiệt độ trái đất tăng còn làm giảm khả năng hòa tan khí CO2 trong nước biển. Lượng khí CO2 trong khí quyển tăng, gây mất cân bằng khí CO2 trong khí quyển và đại dương, làm dịch chuyển các vùng sinh thái trên trái đất. Bên cạnh CO2 còn có một số loại khí khác gây hiệu ứng nhà kính NOx, CH4, CFC… + Suy giảm tầng ozon Tầng ozon tập trung nhiều nhất ở tầng bình lưu được xem là cái ô bảo vệ con người, thế giới động vật thực vật tránh khỏi bức xạ tia tử ngoại do mặt trời gây ra, nó giữ vai trò quan trọng đối với khí hậu và sinh thái của trái đất. Các nhà khoa học đã báo động về sự suy giảm đến 40% nồng độ ozon ở các cực trái đất (nhất là cực nam).
Các nguyên nhân có thể dẫn ra như sau: Do sử dụng các khí CFC như ClFCH2, CL2FC,… đây là các chất được dùng nhiều trong kỹ thuật và đời sống (chất tải lạnh, dung môi mỹ phẩm, sơn, chất tẩy rửa…) Chúng là khí trơ đối với các phản ứng hóa học thông thường, khi vào tầng đối lưu chúng khuếch tán chậm sang tầng bình lưu. Dưới tác dụng của các tia tử ngoại, chúng phân ly và giải phóng ra các nguyên tử clo. Một nguyên tử clo có thể phản ứng dây chuyền với hàng trăm ngàn phân tử ozon, biến ozon thành oxi. Nguyên nhân quan trọng thứ hai là do các khí sinh ra bởi hoạt động nhân tạo như CO, CH4 , NOx và khói quang hóa.
Chúng tham gia phản ứng với các gốc tồn tại ở tầng bình lưu, trở thành chất hoạt hóa và phân hủy ozon. + Mưa axit Những khí mang tính axit như SO2 , NOx , HCl có thể đến từ các nguồn tự nhiên và nhân tạo. Những khí này dễ dàng hòa tan trong nước (nước mưa), sinh ra axit H2SO3, H2SO4 , HNO3 , HCl …làm mưa có tính axit.