Bài giảng Môi trường và con người - Chương 3.1: Khí quyển
3. Tác động của con người lên môi trường
3.1. Những tác động đến khí quyển
2.1.1 Ô nhiễm không khí
2.1.2 Các hiện tượng đặc biệt và biến đổi khí hậu
3.2. Những tác động đến địa quyển: Ô nhiễm đất
3.3. Những tác động đến thủy quyển
2.3.1 Biển và đại dương
2.3.2 Nước mặt và nước ngầm
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Vấn đề chính yếu của ô nhiễm môi trường, vì có thể gây tác động
sâu rộng, bao trùm cả con người và thiên nhiên.
Ô nhiễm không khí là sự có mặt trong không khí các loại chất ô nhiễm sinh ra từ
hoạt động của con người hoặc các quá trình tự nhiên với nồng độ đủ lớn và thời
gian đủ lâu, làm ảnh hưởng đến sự thoải mái, sức khoẻ, lợi ích của con người và
môi trường. (Theo TCVN 5966-1995)
Chất ô nhiễm không khí là gì?
Là những chất gây ra ô nhiễm không khí có tác
hại tới môi trường nói chung.
Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm chất thải có
thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí và các dạng năng
lượng như nhiệt độ, tiếng ồn.
3.1 Khí quyển -
3.1.1 Ô nhiễm không khí
Chất ô nhiễm không khí
Các loại oxit: NO, NO2, N2O, SO2, CO, H2S; các loại khí halogen (clo, brom,
iode); các hợp chất flo, các chất tổng hợp (ête, benzen).
Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrate, sulfate, phân tử
cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa.
Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại
Khí quang hoá: ozone, NOx, aldehyde, etylen...
Chất thải phóng xạ, nhiệt độ, tiếng ồn.
Tác nhân ô nhiễm sơ cấp: là
những chất trực tiếp thoát ra từ các
nguồn và tự chúng đã có đặc tính
độc hại. Ví dụ như khí SO2 , NO,
H2S, NH3, CO, HF…
Tác nhân ô nhiễm thứ cấp: Bao gồm
những chất được tạo ra trong khí quyển do
tương tác hóa học giữa các chất gây ô
nhiễm sơ cấp với các chất vốn là thành
phần của khí quyển. Ví dụ SO3, H2SO4,
MeSO4, NO2, HNO3 ...
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Chỉ số đo ô nhiễm không khí
AQI (Air Quality Index): chỉ số chất lượng môi trường không khí dùng để theo
dõi chất lượng môi trường không khí hàng ngày.
EPA đã tính toán chỉ số AQI cho 5 chất ô nhiễm chính: tổng các hạt lơ lửng,
SO2,CO, O3, NO2 được tính theo mg/m3/giờ hoặc trong 1 ngày
Giá trị AQI
0 – 50
Ảnh hưởng đến sức khỏe
Tốt
Màu sắc
Xanh lá cây
Vàng
51 – 100
Ôn hòa
101 – 150
151 – 200
201 – 300
301 – 500
Không tốt đối với nhóm nhạy cảm
Không tốt cho sức khỏe
Có ảnh hưởng xấu
Độc hại
Cam
Đỏ
Tím
Nâu
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Nguồn gây ô nhiễm không khí
Nguồn nhân tạo
Nguồn tự nhiên
Núi lửa: SO2, H2S, HF, bụi…
Cháy rừng: tro bụi, các khí NOx và CO2, CO.
Bão bụi, bụi muối: …
Hoạt động gây ô nhiễm
đốt cháy nhiên liệu,
sản xuất hóa chất,
hạt nhân,
Các quá trình phân huỷ, thối rữa xác ĐTV: ...
khai khoáng,
nông nghiệp...
Có thể chia ra 3 nhóm gây ô nhiễm theo 3 cấp độ:
- Công nghiệp
- Giao thông vận tải
- Sinh hoạt (ô nhiễm KK trong nhà)
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Công nghiệp
Hoạt động gây ô nhiễm
Đối tượng: xí nghiệp nhà máy, nhà máy điện (nhiệt và hạt nhân), các lò đốt công nghiệp, …
là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người.
các chất ô nhiễm chính phát thải từ nguồn này: CO2, CO, SO2, NOx, các chất hữu cơ bay
hơi (sơn, dung môi, …), muội than, bụi, dioxin, thủy ngân …
Đặc điểm: có nồng độ chất độc hại cao, thường tập trung trong một không gian nhỏ nhưng có
khả năng phát tán rất xa. Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên liệu sử
dụng thì lượng chất độc hại và loại chất độc hại sẽ khác nhau.
Ví dụ: Nghiên cứu tại Đại học Washington và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne ở
Illinois, Mỹ, đã ước tính rằng 1/6 lượng thuỷ ngân hiện nay rơi xuống các hồ Bắc Mỹ là đến
từ châu Á, đặc biệt là Trung Quốc, chủ yếu từ các nhà máy đốt than và lò đốt kim loại,
nhưng cũng đến từ những lò đốt rác. Lượng kim loại độc, như cadmium, mà các lò đốt rác
thoát ra thậm chí còn cao hơn ở các lò than.
Những lò đốt rác cũng chiếm một vai trò quan trọng trong việc thải ra dioxin. Các cuộc
phân tích đã cho thấy dioxin có thể di chuyển rất xa.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Công nghiệp
Hoạt động gây ô nhiễm
Sự phát tán khói thải từ khu công nghiệp rất xa
ngang qua một cánh đồng
Mỗi ngày trên thế giới có bao nhiêu
ống khói thải khí như thế này?
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Công nghiệp
Hoạt động gây ô nhiễm
Bảng: Các nhóm 5 lĩnh vực phát thải nhiều nhất các loại khí SO2, NO2, CO trong năm
2000 (theo số liệu của EDGAR Data)
Đối tượng
Sản xuất điện
SO2 (Gg)
53.592
Đối tượng
Giao thông
NO2 (Gg)
28.471
Đối tượng
CO (Gg)
527.064
Đốt và cháy rừng
Công nghiệp (không kể
hóa dầu)
Đốt nhiên liệu sinh
học
24.347
21.283
10.212
24.792
21.450
9.630
250.758
185.813
27.413
Sản xuất điện
Kim khí (trừ sắt)
Đốt và cháy rừng
Giao thông
Hđộng vận chuyển
(bao gồm hóa dầu)
Công nghiệp
(không kể hóa dầu)
Sinh hoạt và thương
mại
Sinh hoạt và thương
mại
Nông nghiệp và đốt
chất thải
8.117
9.574
16.397
Chuyển hàng hóa
Các hoạt động khác
32.789
32.692
68.882
Các hoạt động khác
Các hoạt động khác
Tổng:
150.339
126.610
1.076.327
Tổng:
Tổng:
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Giao thông Vận tải
Hoạt động gây ô nhiễm
Đối tượng: xe hơi, xe máy, máy bay, tàu thủy …
là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không khí, đặc biệt ở khu đô thị và khu đông dân cư.
các khí gây ô nhiễm phát ra bao gồm: CO, CO2, SO2, NOx, Pb (từ xăng), benzen, muội (từ
diesel); các bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di chuyển; tiếng ồn …
Đặc điểm: khi mật độ giao thông lớn và quy hoạch địa hình, đường xá không tốt thì sẽ gây ô
nhiễm KK nặng cho khu vực, đặc biệt cho người tham gia lưu thông, cho hai bên đường…
Đây là tác nhân lớn nhất đối với ô nhiễm KK đô thị.
Ví dụ: phi cơ của 27 nước châu Âu phát thải khoảng 440.000 tấn CO2/ngày (cao hơn nhiều so
với 150.000 – 300.000 tấn CO2/ngày thải ra từ sự phun trào núi lửa tại Iceland tháng 4/2010).
Ở nước ta, theo thống kê vào tháng 7/2009, lượng môtô, xe máy không đạt tiêu chuẩn khí thải
(chuẩn Euro II cho xe 2 – 3 bánh, năm 2006) ở Hà Nội là 59% (trên tổng số ~ 2 triệu xe), ở tp.HCM là
52% (trên tổng số ~ 4,1 triệu xe).
Năm 2005, môtô, xe máy của Hà Nội và tp. HCM chỉ tiêu thụ 56% xăng (không tính diesel)
nhưng lại thải ra lần lượt 94%, 87% và 57% các chất độc hại Hydro carbon (HC), CO và NOx
trong tổng lượng phát thải của xe cơ giới.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Giao thông Vận tải
Hoạt động gây ô nhiễm
Bảng: Tiêu chuẩn Euro II (áp dụng
Bảng: Thành phần phát thải cơ bản từ động
cho xe 2 – 3 bánh, năm 2006)
cơ xăng và diesel
(theo European emission standards)
(theo Bùi Văn Ga và cộng sự, Ô tô và ô nhiễm môi trường, 1999)
Loại xe
CO
Hydro carbon
(g/km)
0,8
NOx
(g/km)
0,15
Chất ô nhiễm
(g/kg)
Xăng
Diesel
(g/km)
< 150 cm3
≥ 150 cm3
2
2
CO
20,810
172,830
29,100
2,325
1,146
175,640
5,740
0,3
0,15
CO2
Hydro carbon
SOx
3,800
NOx
19,788
1,432
24,581
1,327
R-COOH
R-CHO
Muội than (C)
Chì
1,125
0,944
1,250
6,250
0,625
0,000
Bụi chì
3,902
117,060
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Sinh hoạt
Hoạt động gây ô nhiễm
Bếp đun, lò sưởi dùng nhiên liệu than, củi,
dầu lửa, khí đốt…
Chất tẩy rửa, thuốc xịt khử mùi, sơn, keo
dán, thuốc nhuộm, thuốc uốn tóc, hơi dung
môi hữu cơ (formaldehyde HCHO, benzen
C6H6 ), …
Khu vực nhà xe thải hơi xăng dầu
Hút thuốc lá: bụi, CO, nicotin…
Phân hủy chất thải sinh hoạt: CH4, H2S, NH3
Khí phóng xạ radon (Rn) sinh ra từ vỏ trái
đất cũng có thể thâm nhập và tích lũy trong
nhà.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Sinh hoạt
Hoạt động gây ô nhiễm
Đặc điểm: ô nhiễm tương đối nhỏ, nhưng đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong 1 hộ gia đình
hoặc vài hộ chung quanh. Nếu ngôi nhà/căn hộ không được thông thoáng, trao đổi khí tốt, thì
dù các nguồn phát thải rất nhỏ cũng có thể dẫn đến việc tích tụ khí độc hại với nồng độ cao,
thậm chí cao hơn nhiều lần so với không khí ngoài trời.
Ví dụ: ở Trung Quốc, mức độ ô nhiễm KK trong nhà trên cả nước cao gấp 5-10 lần so với KK
ngoài trời (theo báo cáo ngày 16/5/2010), đặc biệt ô nhiễm formaldehyde từ các VLXD và đồ
dùng gia đình khoảng 2,2 triệu dân tử vong/năm (gồm 1 triệu trẻ em dưới 5 tuổi).
Dung dịch dùng để giặt khô khiến quần áo và nội thất sinh ra tetrachloroethylene trong nhiều
ngày sau khi giặt. Vật nuôi trong nhà sinh ra bụi lông, vi khuẩn. Ra giường, thảm vải tạo ra rất
nhiều mạt bụi mịn. Máy điều hòa KK thường là nơi lý tưởng cho VSV và nấm mốc phát sinh.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Hiện trạng
- Những năm gần đây, việc kiểm soát ô nhiễm KK dần được quan tâm nhiều hơn do
đã nhận thức được rõ ràng hậu quả sâu rộng từ ô nhiễm KK.
- Tại nhiều nơi trên thế giới, mức độ ô nhiễm KK đang dần được cải thiện qua các
năm.
- Tuy nhiên, tại các thành phố lớn (megacities), do sự gia tăng dân số nhanh chóng
(cơ học) và tốc độ công nghiệp hóa, hiện đại hóa vượt bậc, mà việc kiểm soát ô
nhiễm trở nên không kiểm soát nổi.
- Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã vượt qua Mỹ, trở thành nước phát thải
mạnh nhất thế giới (20,7% tổng phát thải thế giới).
- Ấn Độ, Braxin cũng nổi lên là các nước đóng góp lượng khí thải đáng kể.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Hiện trạng
Ba phương pháp tính khí thải khác nhau:
Khối lượng khí thải của các nước EU, Mỹ,
Tổng khối lượng quy đổi năm 2007, Tổng
Nga, Trung Quốc so với toàn thế giới.
khối lượng quy đổi từ 1751-2006, Khối
lượng khí phát thải trên đầu người.
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Nồng độ bụi lơ lửng và khí SO2 trong năm 2003
Hiện trạng
và 2006 tại 30 thành phố lớn của Trung Quốc
PM10: particulate matter – bụi
có kích thước nhỏ hơn 10 µm
T.chuẩn EU
40 µg/m3
T.chuẩn EU
20 µg/m3
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Hiện trạng
Một góc Bắc Kinh sau khi mưa và ngày nắng đầy khói bụi (tháng 8/2005)
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Hiện trạng – Việt Nam
- Tại Hà Nội và Tp. HCM:
- hàm lượng SO2, O3 tăng trung bình từ 10 đến 17%/năm,
- hàm lượng bụi PM10 tăng từ 4 đến 20%/năm,
- nồng độ khí NO2 tăng từ 40 đến 60%/năm.
- các chỉ tiêu về SO2, NO2, CO trong không khí chung quanh vẫn thấp hơn tiêu chuẩn
cho phép, trừ một số nút giao thông lớn.
- Ô nhiễm bụi: hiện diện ở hầu hết các đô thị, với nồng độ trung bình năm cao hơn tiêu
chuẩn cho phép (TCVN) từ 2-3 lần, ở các nút giao thông và khu đang xây dựng thì nồng độ
bụi vượt tiêu chuẩn 2-5 lần và 10-20 lần, theo thứ tự. Nồng độ bụi trong không khí đường
phố chủ yếu do bụi đường (trên 80%).
3.1 Khí quyển - 3.1.1 Ô nhiễm không khí
Hiện trạng – Việt Nam
Sự gia tăng số lượng xe máy và nồng độ
khí CO trong không khí đường phố đô thị
Diễn biến nồng độ bụi trong không khí
đường phố đô thị từ 2001-2004 (nguồn: Cục
bảo vệ môi trường, Bộ tài nguyên và môi trường)
tại Hà Nội và Tp.HCM (nguồn: Cục bảo vệ môi
trường, Bộ tài nguyên và môi trường)
3.1 Khí quyển - 3.1.2 Các hiện tượng đặc biệt
• Hiệu ứng nhà kính
Mang tính
• Thủng tầng ozone
toàn cầu
• Biến đổi khí hậu
• Mưa axit
Xuất hiện cục
bộ, địa phương
• Khói quang hóa
3.1 Khí quyển - 3.1.2 Các hiện tượng đặc biệt
Hiệu ứng nhà kính – greenhouse effect
• Nhiệt độ bề mặt cân bằng của TĐ được quyết định bởi sự cân bằng giữa
năng lượng mặt trời và năng lượng bức xạ của trái đất
• Bức xạ mặt trời: các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua lớp khí nhà kính
• Bức xạ của trái đất: các tia sóng dài, năng lượng thấp, dễ dàng bị khí quyển giữ
lại bởi lớp khí nhà kính.
• Các tác nhân hấp thụ bức xạ sóng dài: CO2, bụi, hơi nước, CH4, CFC v.v...
"Kết quả của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa trái đất với không
gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái đất. Hiện tượng
này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và được gọi là Hiệu ứng
nhà kính".
Tải về để xem bản đầy đủ
46 trang
19400
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Môi trường và con người - Chương 3.1: Khí quyển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_moi_truong_va_con_nguoi_chuong_3_1_khi_quyen.pdf
