CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Khái niệm về không khí Không khí là chất khí không màu, không mùi, không vị mà sinh vật thở, thành phần chính gồm có nito và oxy hỗn hợp. Bầu khí quyển của chúng ta bao la nhưng chỉ bao gồm gần 80% khí nito, và chỉ có khoảng 20% là oxy cho con người sử dụng.
Thành phần chính của không khí là oxy, nito. Ngoài ra còn có cacbonic, hơi nước, bụi và vi khuẩn,. Thành phần không khí Thông thường có 3 thành phần chính đó là thành phần cố định, thành phần có thể biến đổi và thành phần không cố định (Vương Văn Quỳnh, 1996). - Thành phần cố định bao gồm Nitơ chiếm 78,09%, oxy chiếm 20,95% và khí trơ chiếm 0,93%.
Tổng cộng ba loại này chiếm 99,97% tổng thể tích của cả khí quyển. Chúng sẽ cùng với các vi lượng khí hiếm như neon, heli,. Tổ hợp nên thành phần cố định của khí quyển. - Thành phần có thể thay đổi chính là khí cacbonic và hơi nước trong không khí.
ở điều kiện bình thường thì hàm lượng cacbonic là 0,02% - 0,04%. Và hàm lượng hơi nước dưới 4%. Tuy nhiên, hàm lượng của các thành phần này thường thay đổi theo mùa và điều kiện khí hậu. Chúng gây ảnh hưởng đến sản xuất và hoạt động đời sống của con người.
- Thành phần không cố định ngoài các thành phần chính có 2 nguồn bao gồm do thiên nhiên và do con người. Đây cũng chính là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí. Khái niệm về ô nhiễm không khí Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều đã xây dựng các chỉ tiêu về nồng độ giới hạn cho phép đối với từng chất đặc trưng cho chất lượng môi trường không khí. Vì vậy, có thể định nghĩa về ô nhiễm không khí như sau: “Không khí bị ô nhiễm nếu các chất đặc trưng cho chất lượng môi trường không khí có nồng độ vượt tiêu 6 chuẩn giới hạn cho phép” (Bùi Sỹ Lý, 2007).
Ô nhiễm không khí có thể được định nghĩa như bất cứ điều kiện khí quyển nào mà trong đó có mặt một số chất với nồng độ có thể gây hậu quả không mong muốn đối với con người và môi trường xung quanh (Bùi Sỹ Lý, 2007). Các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí Có hai nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí đó là do tự nhiên và do con người: - Tự nhiên: Các thiên tai như bão, lốc xoáy, lũ lụt, núi lửa hay cháy rừng,. làm cho các chất ô nhiễm phát tán nhiều km và trên diện rộng 1 cách nhanh chóng. Bão cát làm cho hàm lượng bụi mịn (PM2.5 và PM10) tăng nhanh khi cuốn theo gió phát tán rộng trong không khí.
- Con người: Đây là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí nặng nề như hiện nay vì phần lớn đều do các hoạt động từ sinh hoạt, công việc mà con người tạo ra. Từ những hoạt động đơn giản như nấu nướng, giao thông cho đến những hoạt động sản xuất, nhà máy công nghiệp đã và đang ngày càng gây ảnh hưởng nghiêm trọng và là vấn đề nhức nhối của toàn xã hội nhất là với các nước đang phát triển - nơi mà được ví như bãi rác của thế giới khi mà tại các nước phát triển các vấn đề bảo vệ môi trường được đặt lên cao thì những nước đang phát triển trở thành một điểm đến cho các tập đoàn sản xuất lớn tập trung về đây khiến cho không khí bị ô nhiễm nhanh chóng và tồi tệ. Dưới đây là một số nguyên nhân gây nên ô nhiễm không khí dưới sự tác động của con người: - Khói, bụi từ các nhà máy: Chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các nguyên nhân gây ra tình trạng ô nhiễm không những không khí mà còn cả nguồn nước, thức ăn. Trong khói bụi từ các nhà máy có một lượng lớn các khí CO2, CO, SO2, NOx, các chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi) với nồng độ cực cao.
Nếu trong quá trình xử lý khí thải không tốt sẽ ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe của người dân sống trong khu vực đó. Thậm chí đây còn là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng mưa axit gây ra rất nhiều thiệt hại cho con người cũng như mùa màng - Giao thông: Lượng khói, bụi từ xe hơi, xe máy, các phương tiện nói chung sử dụng nhiên liệu khí đốt để hoạt động. cũng rất lớn bởi số người tham gia giao 7 thông hàng ngày là cực cao. Đối với những đất nước chưa phát triển hoặc đang phát triển thì các phương tiện giao thông có thể gây ô nhiễm không khí hơn khi sử dụng các phương tiện lỗi thời cũng như cơ sở hạ tầng cho các dịch vụ di chuyển công còn chưa phát triển.
- Chiến tranh hay các cuộc tập trận quân sự: vũ khí hạt nhân, khí độc, chiến tranh hóa học và tên lửa cũng là một trong những nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm không khí này. - Sinh hoạt: Chủ yếu đến từ các hoạt động nấu nướng sử dụng các nguyên liệu như củi, than. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí - Đối với con người: + Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hóa phổi dẫn đến các bệnh về hô hấp và có thể gây các bệnh ở mắt, da, bệnh đường máu và các hệ thống khác của cơ thể (Bụi vào cơ thể tan trong máu và các dịch cơ thể), bệnh về tim mạch.Ngoài ra, bụi có thể gây ung thư: bụi chứa thành phần độc hại, bụi amiang. + SO2 là chất khí hình thành do ôxy hóa lưu huỳnh khi đốt cháy các nhiên liệu như than, dầu, sản phẩm của dầu, quặng sunfua,.
SO2 ảnh hưởng tới chức năng của phổi, gây viêm phổi, viêm phế quản mãn tính, gây bệnh tim mạch, tăng mẫn cảm ở những người mắc bệnh hen,… SO2 nhiễm độc qua da làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu và kiềm ra nước bọt. + NO2: là chất khí màu nâu, được tạo ra bởi sự ôxy hóa Nitơ ở nhiệt độ cao. Nếu tiếp xúc với NO2 sẽ làm tổn thương niêm mạc phổi, tăng nguy cơ mắc các bệnh về hô hấp, tổn thương các chức năng của phổi, mắt, mũi, họng,. + CO kết hợp với Hb trong máu thành hợp chất bền vững là HbCO làm cho máu giảm khả năng vận chuyển ôxy dẫn đến thiếu ôxy trong máu.
+ NH3 là khí gây độc có khả năng kích thích mạnh lên mũi, miệng và hệ hô hấp. Tiếp xúc với NH3 với nồng độ 100mg/m3 trong khoảng thời gian ngắn sẽ không để lại hậu quả lâu dài, nhưng nếu tiếp xúc với NH3 ở nồng độ 1500-2000 mg/m3 trong thời gian 30 phút sẽ gây nguy hiểm tới tính mạng. + Hít thở lượng lớn hỗn hợp H2S sẽ gây thiếu oxy đột ngột, có thể dẫn đến 8 tử vong do ngạt thở. Dấu hiệu nhiễm độc cấp tính: buồn nôn, rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy, mũi họng khô và có mùi hôi, mắt có biểu hiện phù mi, viêm kết mạc nhãn cầu, tiết dịch mủ và giảm thị lực.
Thường xuyên tiếp xúc với H2S ở nồng độ dưới mức gây độc cấp tính có thể gây nhiễm độc mãn tính. Các triệu chứng có thể là: suy nhược, rối loạn hệ thần kinh, hệ tiêu hóa,mất ngủ, viêm phế quản mãn tính,. + Tác hại của ô nhiễm không khí còn từ các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) gồm nhiều hóa chất hữu cơ trong đó quan trọng nhất là benzen, toluene, xylene,. gây viêm đường hô hấp cấp, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, rối loạn huyết học, gây tổn thương gan - thận, gây kích da, .và là tác nhân gây suy tủy, ung thư máu.
+ Chì (Pb): khói xả từ động cơ của các phương tiện tham gia giao thông có chứa một hàm lượng chì nhất định. Chì sẽ tích đọng trong xương và hồng cầu gây rối loặn tủy xương, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, gây nhiễm độc hệ thần kinh trung ương và ngoại biên, phá vỡ hồng cầu gây thiếu máu, làm rối loạn chức năng thận. Phụ nữ có thai và trẻ em rất dễ bị tác động của chì (gây sẩy thai hoặc tử vong, làm giảm trí thông minh). + Khí Radon sinh ra do phân rã hạt nhân Urani trong tự nhiên, Radon có thể bám qua các hạt bụi nhỏ, xâm nhập vào cơ thể thông qua đường hô hấp hoặc thấm qua da, qua các vết thương hở gây nên bệnh ung thư phổi, ung thư máu ,.Đây được coi là tác hại của ô nhiễm không khí lớn nhất.
+ Ngoài ra còn ảnh hưởng đến tài sản như làm hao mòn, gỉ kim loại,. và làm biến đổi khí hậu toàn cầu, gây ra nhiều thiên tai làm gian đoạn quá trình phát triển của các nước. - Đối với động thực vật: + Ô nhiễm không khí gây ảnh hưởng tai hại cho tất cả sinh vật. Lưu huỳnh đioxit, Nitơ đioxit, ozon, fluor, chì.
gây hại trực tiếp cho thực vật khi đi vào khí khổng, làm hư hại hệ thống giảm thoát nước và giảm khả năng kháng bệnh. Khi tiếp xúc với nồng độ HF lớn hơn 0,002 mg/m3 thì lá cây bị cháy đốm, rụng lá. + Đối với động vật, nhất là vật nuôi, thì fluor gây nhiều tai họa hơn cả. 9 Chúng bị nhiễm độc do hít trực tiếp và qua chuỗi thức ăn.
Tổng quan về Viễn thám 1. Khái niệm Viễn thám (Remote sensing): là một ngành khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện. Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu. Viễn thám dùng để thu nhận thông tin khách quan về bề mặt Trái đất và các hiện tượng trong khí quyển nhờ các bộ phận cảm biến (sensors) được lắp đặt trên máy bay, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ hoặc đặt trên các trạm quỹ đạo.
Công nghệ viễn thám cho phép ghi lại được các biến đổi của tài nguyên và môi trường, đã giúp công tác giám sát, kiểm kê tài nguyên thiên nhiên và môi trường hiệu quả hơn. Viễn thám cung cấp nhanh các tư liệu ảnh số có độ phân giải cao, làm dữ liệu cơ bản cho việc thành lập và hiệu chỉnh hệ thống bản đồ và cơ sở dữ liệu địa lý Quốc gia. Tách thông tin trong viễn thám có thể phân thành 5 loại: + Phân loại: là quá trình tách, gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ, không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu.