intTypePromotion=1

Bài giảng môn học Quan trắc môi trường không khí

Chia sẻ: 326159487 326159487 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

0
249
lượt xem
105
download

Bài giảng môn học Quan trắc môi trường không khí

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trái đất được bao bọc bởi một hỗn hợp nhiều chất khí gọi là khí quyển. Khi chúng ta xem xét khí quyển dưới giác độ môi trường thì đó chính là môi trường không khí, khí quyển là một bộ phận của hành tinh chúng ta và được ràng buộc với trái đất bằng lực hấp dẫn trọng trường. Khí quyển của trái đất được xem như một đại dương không khí và con người chúng ta sống trong đại dương này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn học Quan trắc môi trường không khí

  1. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí CHÖÔNG I : ÑAËC ÑIEÅM CUÛA MOÂI TRÖÔØNG KHOÂNG KHÍ Traùi ñaát ñöôïc bao boïc bôûi moät hoãn hôïp nhieàu chaát khí goïi laø khí quyeån. Khi chuùng ta xem xeùt khí quyeån döôùi giaùc ñoä moâi tröôøng thì ñoù chính laø moâi tröôøng khoâng khí. Khí quyeån laø moät boä phaän cuûa haønh tinh chuùng ta vaø ñöôïc raøng buoäc vôùi traùi ñaát baèng löïc haáp daãn troïng tröôøng. Khí quyeån cuûa traùi ñaát ñöôïc xem nhö moät ñaïi döông khoâng khí vaø con ngöôøi chuùng ta soáng trong ñaïi döông naøy. Ñeå tìm hieåu caùc taùc ñoäng, caùc quaù trình dieãn ra trong moâi tröôøng khoâng khí thì tröôùc heát chuùng ta phaûi naém vöõng caùc ñaëc ñieåm cuûa moâi tröôøng khoâng khí. 1.1 KHAÙI NIEÄM : Moâi tröôøng khoâng khí laø hoãn hôïp caùc khí bao boïc quanh traùi ñaát, coù nhieäm vuï duy trì vaø baûo veä söï soáng treân traùi ñaát – ñoùng vai troø cöïc kyø quan troïng trong söï sinh toàn. Con ngöôøi chuùng ta coù theå nhòn aên trong 5-7 ngaøy, nhòn uoáng 2-3 ngaøy nhöng laïi khoâng theå nhòn thôû quaù 5 phuùt. Khoâng khí laø raát caàn thieát cho söï soáng cuûa con ngöôøi. Chæ ôû trong moâi tröôøng khoâng khí trong laønh con ngöôøi môùi coù theå toàn taïi vaø phaùt trieån ñöôïc, coøn khi ñaõ khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí oâ nhieãm thì duø chæ trong moät thôøi gian raát ngaén con ngöôøi vaãn coù theå bò maéc moät soá beänh nghieâm troïng, ñoâi khi coù theå daãn ñeán töû vong. OÂ nhieãm khoâng khí chính laø söï thay ñoåi caùc tính chaát vaät lyù, hoùa hoïc cuûa moâi tröôøng khoâng khí, coù khaû naêng gaây taùc ñoäng xaáu ñeán ñôøi soáng ñoäng – thöïc vaät vaø con ngöôøi, ñeán caùc quaù trình coâng ngheä trong saûn xuaát vaø caùc traïng thaùi taøi nguyeân thieân nhieân moät caùch tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp, töùc thôøi hay laâu daøi. Vaán ñeà oâ nhieãm khoâng khí gaén lieàn vôùi hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi. Moãi ngöôøi vöøa laø naïn nhaân vöøa laø thuû phaïm gaây ra oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí. Xaõ hoäi ngaøy caøng phaùt trieån taát yeáu daãn ñeán moâi tröôøng ngaøy caøng thoaùi hoaù, moâi tröôøng khoâng khí ngaøy caøng bò oâ nhieãm traàm troïng hôn. Moâi tröôøng khoâng khí laø moät loaïi moâi tröôøng raát nhaïy caûm, raát deã bieán ñoåi vaø lan truyeàn, noù khoâng döøng laïi ôû bieân giôùi laõnh thoå quoác gia naøo vaø noù tuaân theo nhöõng quy luaät veà moâi tröôøng khí haäu rieâng cuûa noù. OÂ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí laø moät vaán ñeà coù quy moâ toaøn caàu vì caùc chaát gaây oâ nhieãm khoâng khí duø töø nguoàn naøo vaø ôû ñaâu cuoái cuøng cuõng ñöôïc phaân taùn khaép moïi nôi trong toaøn boä khí quyeån treân traùi ñaát. Toùm laïi moâi tröôøng khoâng khí laø vaán ñeà xuyeân bieân giôùi neân caàn söï hôïp taùc quan taâm cuûa quoác teá. Chuùng ta caàn hieåu veà moâi tröôøng khoâng khí ñeå söû duïng vaø http://www.ebook.edu.vn Trang 1 Biện Văn Tranh
  2. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí baûo veä noù moät caùch höõu ích. 1.2 CAÁU TRUÙC MOÂI TRÖÔØNG KHÍ QUYEÅN : Khí quyeån laø lôùp voû khí bao quanh traùi ñaát ñöôïc caáu taïo bôûi nhieàu hôïp chaát khaùc nhau. Thaønh phaàn vaø haøm löôïng cuûa caùc chaát naøy phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän vaät lyù, khí haäu vaø phaân boá bieán thieân theo chieàu thaúng ñöùng. Khí quyeån ñöôïc chia thaønh nhieàu taàng khoâng khí khaùc nhau theo söï thay ñoåi chieàu cao vaø cheânh leäch veà nhieät ñoä. Caáu truùc moâi tröôøng khí quyeån ñöôïc chia laøm 2 phaàn : • Phaàn trong : goàm 4 taàng 1.2.1/ Taàng ñoái löu (Troposphere) : Taàng ñoái löu laø taàng thaáp nhaát naèm ngay treân beà maët ñaát. Ñoä cao cuûa taàng naøy thay ñoåi theo vó ñoä, töø 8km ôû caùc ñôùi cöïc ñeán 18km ôû khu vöïc quanh ñöôøng xích ñaïo. Ñænh laø lôùp taïm döøng tropopause dao ñoäng trong khoaûng 1km, ngaên caùch giöõa taàng ñoái löu vaø taàng bình löu, ñöôïc ñaùnh daáu bôûi söï nghòch chuyeån cuûa bieán thieân nhieät ñoä töø aâm sang döông. Caøng leân cao nhieät ñoä caøng giaûm, nhöng giaûm raát oån ñònh, trung bình cöù leân cao 100m thì nhieät ñoä giaûm xuoáng 0,60C , nhieät ñoä coù theå haï thaáp tôùi –500C. Aùp suaát khoâng khí caøng leân cao caøng giaûm daàn. Taàng ñoái löu laø nôi che chôû cho chuùng ta, nôi dieãn ra haøng loaït söï bieán ñoåi, aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán khí haäu vaø moâi tröôøng. Khoâng khí ôû taàng naøy luoân ôû traïng thaùi dòch chuyeån theo caû chieàu ngang vaø chieàu thaúng ñöùng. Do ñoù ôû taàng naøy luoân coù söï xaùo troän khoâng khí. 1.2.2/ Taàng bình löu (Statosphere) : Taàng bình löu bao goàm khoaûng khoâng gian töø 11km ñeán 50km. Ñænh laø lôùp taïm döøng Statopause ngaên caùch giöõa taàng bình löu vaø taàng trung löu, ñaùnh daáu söï nghòch chuyeån cuûa bieán thieân nhieät ñoä töø döông sang aâm. Trong taàng naøy coù moät lôùp raát quan troïng ñoù laø lôùp Ozon ôû ñoä cao 18– 30km, hoaït ñoäng nhö moät lôùp maøng baûo veä traùi ñaát khoûi nhöõng aûnh höôûng ñoäc haïi cuûa tia töû ngoaïi töø maët trôøi chieáu xuoáng. Noàng ñoä Ozon ôû ñaây cao gaáp 10 laàn so vôùi taàng ñoái löu. Ngöôïc laïi vôùi taàng ñoái löu, ôû taàng naøy caøng leân cao nhieät ñoä caøng taêng, coù theå taêng töø –500C tôùi –20C. Söï taêng nhieät ñoä naøy laø do caøng leân cao caøng gaàn vôùi lôùp Ozon – Ozon haáp thuï tia cöïc tím cuûa maët trôøi vaø toaû nhieät. Aùp suaát giaûm theo ñoä cao nhöng möùc ñoä giaûm chaäm hôn taàng ñoái löu vaø ñeán ñoä cao 30km thì khoâng thay ñoåi, khoâng giaûm nöõa. Thaønh phaàn khoâng khí gaàn gioáng vôùi taàng ñoái löu nhöng noàng ñoä hôi nöôùc http://www.ebook.edu.vn Trang 2 Biện Văn Tranh
  3. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí laïi thaáp hôn khoaûng 1000 –10000 laàn. 1.2.3/ Taàng trung quyeån (Mesosphere) : Taàng trung quyeån laø khoaûng khoâng gian ôû ñoä cao töø 50km ñeán 90km. Ñænh laø lôùp taïm döøng Mesopause. ÔÛ taàng naøy, nhieät ñoä giaûm daàn theo ñoä cao vôùi toác ñoä giaûm nhanh hôn ôû taàng ñoái löu vaø coù theå giaûm töø –20C ñeán –1000C. Thaønh phaàn khoâng khí cuõng gioáng nhö caùc taàng döôùi nhöng noàng ñoä Ozon vaø hôi nöôùc laïi raát thaáp. 1.2.4/ Taàng nhieät quyeån (Thermosphere) : Taàng nhieät quyeån laø khoaûng khoâng gian ôû ñoä cao töø 90km ñeán haøng traêm km. Giôùi haïn treân cuûa taàng naøy khoâng chính xaùc. Nhieät ñoä taêng theo ñoä cao, taêng raát nhanh vaø raát cao töø –1000C ñeán +12000C . Maät ñoä phaân töû khí ôû ñaây cöïc loaõng vaø aùp suaát khoâng khí trôû neân raát thaáp. • Phaàn ngoaøi : 1.2.5/ Taàng ngoaïi quyeån (Exosphere): Taàng ngoaïi quyeån hay coøn goïi taàng khueách taùn laø vuøng quaù ñoä giöõa khí quyeån traùi ñaát vaø khoâng gian vuõ truï, laø taàng khí ôû ñoä cao hôn 500 - 600km. Nhieät ñoä taàng naøy taêng leân raát nhanh tôùi khoaûng +17000C. Do nhieät ñoä cao, haït khoâng khí chuyeån ñoäng nhanh neân chòu söùc huùt cuûa traùi ñaát raát ít. Nhöõng haït chuyeån ñoäng nhanh nhaát thaéng ñöôïc aûnh höôûng tröôøng troïng löïc cuûa traùi ñaát seõ khoâng ngöøng khueách taùn vaøo vuøng khoâng gian vuõ truï. Maëc duø chuùng ta ñaõ nghieân cöùu rieâng leû caùc taàng khaùc nhau cuûa khí quyeån nhöng khoâng neân queân raèng chuùng laø thoáng nhaát. Nhöõng hieän töôïng xaûy ra trong moät mieàn xaùc ñònh luoân coù aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình vaät lyù cuûa caùc mieàn khaùc. Nhaän xeùt : Trong caùc taàng khí quyeån keå treân thì taàng ñoái löu laø quan troïng nhaát vì noù aûnh höôûng tôùi moïi hoaït ñoäng vaø quyeát ñònh khí haäu treân traùi ñaát. ÔÛ taàng naøy, khoâng khí raát daøy ñaëc, chieám hôn 70% khoái löôïng toaøn boä khí quyeån. ÔÛ ñaây luoân coù söï xaùo troän doøng hoãn hôïp khí vaø caùc ñaùm maây hôi nöôùc do söï cheânh leäch nhieät ñoä ôû caùc vuøng khaùc nhau vaø do caùc doøng khí chuyeån ñoäng theo caû chieàu thaúng ñöùng laãn chieàu ngang. 1.3 CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN SÖÏ KHUEÁCH TAÙN CHAÁT OÂ NHIEÃM TRONG MOÂI TRÖÔØNG KHOÂNG KHÍ : Vieäc khueách taùn oâ nhieãm vaøo moâi tröôøng khoâng khí laø moät quaù trình vaät lyù raát phöùc taïp, quaù trình naøy chòu aûnh höôûng cuûa 3 yeáu toá laø : khí töôïng, ñòa hình vaø nhaø cöûa, coâng trình . http://www.ebook.edu.vn Trang 3 Biện Văn Tranh
  4. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí 1.3.1/ AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá khí töôïng : Möùc ñoä oâ nhieãm cuûa lôùp khoâng khí gaàn maët ñaát khoâng chæ ñöôïc ñaùnh giaù baèng löôïng thaûi cuûa caùc nguoàn oâ nhieãm maø coøn baèng söï phaân boá caùc chaát oâ nhieãm trong khoâng gian vaø thôøi gian. Ñieàu naøy phuï thuoäc raát nhieàu vaøo caùc yeáu toá khí töôïng. 1.3.1.1) Aûnh höôûng cuûa gioù : Gioù laø yeáu toá khí töôïng cô baûn nhaát coù aûnh höôûng ñeán söï lan truyeàn chaát oâ nhieãm. Gioù hình thaønh caùc doøng chuyeån ñoäng roái cuûa khoâng khí treân maët ñaát. Aûnh höôûng cuûa höôùng gioù : Do höôùng gioù luoân thay ñoåi neân taïi ñieåm ño löôøng kieåm tra oâ nhieãm khoâng khí thöôøng xaûy ra hieän töôïng luùc thì naèm döôùi luoàng khí thaûi oâ nhieãm, luùc thì naèm treân luoàng khí thaûi. Do ñoù möùc ñoä oâ nhieãm ôû ñieåm treân cuõng bieán ñoåi theo. Aûnh höôûng cuûa toác ñoä gioù : Toác ñoä gioù taêng theo söï taêng cheânh leäch aùp löïc khí quyeån. Nhieàu coâng trình nghieân cöùu cho thaáy khi toác ñoä gioù nhoû khoaûng 0-1m/s thì haøm löôïng chaát oâ nhieãm seõ lôùn nhaát. Ñieàu naøy phuø hôïp vôùi caùc nguoàn thaûi thaáp. Söï phuï thuoäc cuûa noàng ñoä chaát ñoäc haïi vaøo höôùng gioù coù yù nghóa raát quan troïng trong vieäc boá trí quy hoaïch khu coâng nghieäp trong thaønh phoá cuõng nhö vieäc phaân khu coâng nghieäp. Khi löïa choïn moät ñòa ñieåm ñeå xaây döïng moät nhaø maùy naøo ñoù caàn phaûi xeùt ñeán hoa gioù trung bình naêm, trung bình theo muøa vaø toác ñoä gioù ôû moãi höôùng. Caùc soá lieäu khí töôïng naøy do caùc Ñaøi, Traïm khí töôïng ôû gaàn ñòa ñieåm xaây döïng cung caáp. 1.3.1.2) Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä – Hieän töôïng nghòch ñaûo nhieät : Nhieät ñoä khoâng khí cuõng coù aûnh höôûng ñeán phaân boá noàng ñoä chaát oâ nhieãm trong khoâng khí gaàn maët ñaát. Tính naêng haáp thuï vaø böùc xaï nhieät cuûa maët ñaát aûnh höôûng ñeán söï phaân boá nhieät ñoä theo chieàu thaúng ñöùng. Trong taàng ñoái löu thì caøng leân cao nhieät ñoä khoâng khí caøng giaûm, khoaûng 0,60C/100m. Söï nghòch ñaûo nhieät ñoä laø moät yeáu toá ñaëc bieät nguy hieåm. Baûn chaát cuûa söï nghòch ñaûo nhieät ñoä laø nhieät ñoä khí quyeån khoâng giaûm theo ñoä cao nhö söï phaân taàng nhieät ñoä bình thöôøng maø ngöôïc laïi lôùp khoâng khí laïnh, daøy ñaëc vaø naëng ñöôïc giöõ laïi treân maët ñaát. Ñieàu naøy laøm giaûm söï trao ñoåi ñoái löu, giaûm söï khueách taùn hôi ñoäc haïi vaø laøm taêng noàng ñoä hôi ñoäc haïi trong khoâng khí gaàn maët ñaát. Söï nghòch ñaûo nhieät coù tính ñòa phöông vì theá khi xaây döïng nhaø maùy caàn phaûi nghieân cöùu raát kyõ ñieàu kieän khí haäu vaø ñieàu quan troïng laø mieäng oáng thaûi chaát ñoäc haïi phaûi ñaët cao hôn taàng nghòch ñaûo nhieät. 1.3.1.3) Aûnh höôûng cuûa ñoä aåm, möa vaø söông muø : http://www.ebook.edu.vn Trang 4 Biện Văn Tranh
  5. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Ñoä aåm : Trong ñieàu kieän ñoä aåm lôùn, caùc haït buïi lô löûng trong khoâng khí nhôø coù hôi nöôùc neân coù theå lieân keát vôùi nhau thaønh caùc haït to hôn vaø rôi nhanh xuoáng ñaát. Töø maët ñaát, caùc vi sinh vaät phaùt taùn vaøo khoâng khí, ñoä aåm lôùn taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät sinh tröôûng phaùt trieån nhanh choùng vaø baùm vaøo caùc haït buïi aåm lô löûng trong khoâng khí bay ñi xa, gaây ra truyeàn nhieãm beänh. Ñoä aåm coøn coù taùc duïng hoùa hoïc vôùi caùc chaát khí thaûi coâng nghieäp, ví duï nhö : SO2 , SO3 hoùa hôïp vôùi hôi nöôùc trong khoâng khí taïo thaønh H2SO3 vaø H2SO4 . Möa : Möa coù taùc duïng laøm saïch moâi tröôøng khoâng khí, caùc haït möa keùo theo caùc haït buïi vaø hoøa tan moät soá chaát ñoäc haïi trong khoâng khí roài rôi xuoáng ñaát, gaây oâ nhieãm ñaát vaø oâ nhieãm nöôùc. Nhö vaäy, möa thuùc ñaåy vieäc loaïi caùc chaát oâ nhieãm ra khoûi khí quyeån nhöng laïi goùp phaàn chuyeån caùc chaát oâ nhieãm naøy vaøo ñaát, nguoàn nöôùc vaø caây coái cuõng nhö caùc coâng trình nhaân taïo. Ñaëc bieät laø khi loâi cuoán caùc chaát aên moøn hoùa hoïc, nöôùc möa tuy chaäm nhöng coù khaû naêng phaù huûy taát caû nhöõng gì coù treân maët ñaát. Möa laøm saïch buïi treân caùc laù caây, do ñoù laøm taêng khaû naêng huùt buïi cuûa caùc daûi caây xanh caùch ly baûo veä khu daân cö. Söông muø : Söông muø daøy ñaëc vaø keùo daøi xaùc ñònh hieän töôïng laéng ñoïng trong lôùp khí quyeån taïi maët ñaát. Ñoù laø yeáu toá khí töôïng baát lôïi. Tröôùc heát chuùng goùp phaàn hình thaønh söï nghòch ñaûo nhieät ñoä, keá ñeán, chuùng coù theå laø nguyeân nhaân taïo thaønh khoùi muø ñoäc haïi. Ñaõ coù nhieàu tröôøng hôïp khoùi muø gaây tai naïn theâ thaûm cho daân cö. Vì vaäy, taàn soá hình thaønh, maät ñoä vaø ñoä oån ñònh cuûa söông muø ôû moät ñòa phöông naøo ñoù caàn ñöôïc phaân tích caån thaän trong vieäc thieát keá caùc coâng trình xöû lyù khí thaûi vaø thaûi khí. 1.3.2/ AÛnh höôûng cuûa ñòa hình : Ñòa hình, thaäm chí vôùi caùc goø ñaát, ñoài nuùi coù ñoä cao khoâng lôùn laém cuõng ñaõ coù aûnh höôûng ñeán khí haäu vaø söï phaân boá chaát oâ nhieãm. Caùc nghieân cöùu thöïc nghieäm cho thaáy raèng khoâng khí phía sau caùc ñoài, goø, phía sau gioù coù noàng ñoä chaát oâ nhieãm lôùn hôn phía tröôùc. Do ñoù khi xaây döïng khu coâng nghieäp hay nhaø maùy taïi nhöõng vuøng coù ñòa hình phöùc taïp thì caàn phaûi tieán haønh ño ñaïc laïi caùc yeáu toá khí töôïng vaø ño ñaïc nhieàu laàn khoâng neân söû duïng caùc soá lieäu khí töôïng chung cuûa caû vuøng do caùc Ñaøi, Traïm cung caáp . Toát nhaát laø ôû vuøng coù nhieàu ñoài nuùi neân ñaët nhaø maùy ôû treân ñænh ñoài, ôû khu daân cö neân ñaët ôû thung luõng hoaëc söôøn ñoài ñoùn gioù. http://www.ebook.edu.vn Trang 5 Biện Văn Tranh
  6. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí 1.3.3/ AÛnh höôûng cuûa nhaø cöûa vaø coâng trình : Nhaø cöûa, coâng trình goùp phaàn laøm thay ñoåi tröôøng vaän toác cuûa khoâng khí. ÔÛ phía tröôùc coâng trình vaän toác chuyeån ñoäng cuûa khoâng khí taêng leân, ôû phía sau vaän toác khí giaûm laïi taïo neân vuøng gioù quaån vaø phaûi deán moät khoaûng caùch xa vaän toác khí môùi ñaït ñöôïc giaù trò ban ñaàu. Caùc vuøng gioù quaån seõ laøm cho noàng ñoä chaát oâ nhieãm taêng cao leân, ñaëc bieät laø vôùi caùc nguoàn oâ nhieãm thaáp. Vuøng gioù quaån (boùng khí ñoäng) phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá : + Kích thöôùc cuûa coâng trình, chieàu cao nhaø, chieàu roäng nhaø. + Coâng trình ñöùng ñoäc laäp hay naèm trong cuïm nhaø. + Khoaûng caùch giöõa caùc coâng trình trong cuïm nhaø. + Höôùng gioù thoåi : tröôøng hôïp baát lôïi nhaát laø khi gioù thoåi tröïc giao vôùi truïc nhaø. Quy öôùc : - Nhaø heïp : b ≤ 2,5 Hnhaø vôùi b : chieàu roäng nhaø Hnhaø : chieàu cao nhaø - Nhaø roäng : b > 2,5 Hnhaø - Neáu khoaûng caùch giöõa hai nhaø lôùn hôn 10 laàn chieàu cao cuûa ngoâi nhaø ñöùng tröôùc theo chieàu gioù thì coi nhö ñöùng ñoäc laäp, nhoû hôn 10 laàn thì coi laø cuïm nhaø. Döôùi ñaây laø sô ñoà boùng khí ñoäng öùng vôùi caùc tröôøng hôïp khaùc nhau. Hình 1.1 a. Nhaø heïp ñöùng ñoäc laäp http://www.ebook.edu.vn Trang 6 Biện Văn Tranh
  7. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Hình 1.1 b. Nhaø roäng ñöùng ñoäc laäp Hình 1.1 c. Nhaø heïp ñöùng tröôùc nhaø khaùc vôùi khoaûng caùch x1 ≤ 10 Hnh Hình 1.1 d. Nhaø roäng ñöùng tröôùc nhaø khaùc vôùi khoaûng caùch x1 ≤ 8 Hnh Chuù thích treân hình veõ 1.1 a ; 1.1 b ; 1.1 c ; 1.1 d : 1- vuøng aùp suaát döông (caûn gioù); 2- vuøng gioù quaån chung (bao truøm caû beân treân vaø sau nhaø); 3- vuøng gioù quaån treân maùi nhaø phía ñoùn gioù; 4- vuøng gioù quaån phía khuaát gioù; 5- vuøng gioù quaån giöõa hai ngoâi nhaø. http://www.ebook.edu.vn Trang 7 Biện Văn Tranh
  8. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Chieàu cao giôùi haïn cuûa caùc nguoàn thaûi thaáp : a) Nhaø heïp ñöùng ñoäc laäp : Hình 1.2 Chieàu cao giôùi haïn Hgh cuûa nguoàn ñieåm thaáp trong tröôøng hôïp nhaø heïp ñöùng ñoäc laäp. Quy öôùc : + Maët chuaån laø maët sau cuûa nhaø. + bz laø khoaûng caùch töø nguoàn ñeán maët chuaån : neáu nguoàn naèm beân traùi thì bz > 0, neáu nguoàn naèm beân phaûi thì bz < 0. Mieäng thaûi cuûa oáng khoùi naèm thaáp hôn ñöôøng huyeàn AB cuûa tam giaùc vuoâng OAB ñöôïc xem laø nguoàn thaáp. Chieàu cao giôùi haïn cuûa nguoàn thaûi : Hgh = 0,36 bz + 2,5 Hnh b) Nhaø roäng ñöùng ñoäc laäp : Hgh = (bz + 4,7 – Hnh) * tgα = 0,36 bz + 1,7 Hnh Hình 1.3 chieàu cao giôùi haïn Hgh cuûa nguoàn ñieåm thaáp trong tröôøng hôïp nhaø roäng ñöùng ñoäc laäp. http://www.ebook.edu.vn Trang 8 Biện Văn Tranh
  9. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí c) Vôùi cuïm nhaø : Hgh = (x1 + bz )* tgα + Hnh’ = 0,36 ( x1 + bz ) + Hnh’ Hình 1.4 Chieàu cao giôùi haïn Hgh cuûa nguoàn ñieåm thaáp trong tröôøng hôïp hai hay nhieàu nhaø ñöùng caïnh nhau treân truïc gioù. http://www.ebook.edu.vn Trang 9 Biện Văn Tranh
  10. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí CHÖÔNG II : CAÙC NGUOÀN VAØ TAÙC NHAÂN GAÂY OÂ NHIEÃM MOÂI TRÖÔØNG KHOÂNG KHÍ Ñeå nghieân cöùu veà vaán ñeà oâ nhieãm khoâng khí chuùng ta caàn phaûi bieát roõ taát caû caùc nguoàn phaùt sinh ra chaát oâ nhieãm, caùc loaïi chaát oâ nhieãm vaø taùc haïi cuûa chuùng ñoái vôùi moâi tröôøng, töø ñoù môùi coù theå ñeà xuaát ra caùc giaûi phaùp ñeå giaûm thieåu vaø xöû lyù oâ nhieãm moät caùch coù hieäu quaû. 2.1 CAÙC NGUOÀN GAÂY OÂ NHIEÃM KHOÂNG KHÍ : 2.1.1/ Khaùi nieäm veà oâ nhieãm khoâng khí : OÂ nhieãm khoâng khí laø hieän töôïng laøm cho khoâng khí saïch thay ñoåi thaønh phaàn vaø tính chaát tröôùc baát cöù moät nguyeân nhaân naøo, coù nguy cô gaây taùc haïi tôùi ñoäng vaät, thöïc vaät, ñeán caùc moâi tröôøng xung quanh, caùc loaïi vaät lieäu vaø ñeán söùc khoûe cuûa con ngöôøi. Khoâng khí saïch laø khoâng khí cuûa khí quyeån khi chöa coù söï taùc ñoäng cuûa con ngöôøi. Goàm : Oxy : 20,91% Nitô : 78,09% Argon : 0,93% CO2 : 0,032% Ne : 0,02% He : 0,05% CH4 , H2 , CO … vôùi haøm löôïng raát ít Hôi nöôùc : coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán moâi tröôøng, quaù trình phaùt taùn, bieán ñoåi vaø pha loaõng chaát oâ nhieãm trong khoâng khí. Ngoaøi ra, coøn coù caùc caáu töû daïng haït lô löûng, buïi, phaán hoa, vi khuaån, viruùt, baøo töû naám … vaø muøi. Nguoàn oâ nhieãm Khí quyeån Nguoàn tieáp nhaän Chaát oâ nhieãm Bieán ñoåi 2.1.2/ Nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí : Nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí laø nguoàn sinh ra caùc chaát oâ nhieãm. Coù 4 caùch phaân loaïi nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí : ♦ Caùch 1 : Döïa vaøo nguoàn goác phaùt sinh, chia nguoàn oâ nhieãm ra laøm hai loaïi laø nguoàn töï nhieân vaø nguoàn nhaân taïo. a) Nguoàn töï nhieân (thieân nhieân) : Nguoàn töï nhieân laø nguoàn do caùc hieän töôïng töï nhieân gaây ra nhö : OÂ nhieãm do hoaït ñoäng cuûa nuùi löûûa : Khi hoaït ñoäng, nuùi löûa phun ra moät löôïng khoång loà caùc chaát oâ nhieãm nhö tro buïi, khí SO2, H2S vaø CH4 , taùc ñoäng moâi tröôøng cuûa caùc ñôït phun traøo nuùi löûa laø raát http://www.ebook.edu.vn Trang 10 Biện Văn Tranh
  11. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí naëng neà vaø laâu daøi. OÂ nhieãm do baõo caùt : Hieän töôïng baõo caùt thöôøng xaûy ôû nhöõng vuøng ñaát trô vaø khoâ khoâng ñöôïc che phuû bôûi thaûm thöïc vaät, ñaëc bieät laø caùc vuøng sa maïc. Gioù maïnh boác caùt buïi töø nhöõng vuøng hoang hoùa, sa maïc vaø mang ñi raát xa gaây oâ nhieãm baàu khí quyeån trong moät khu vöïc roäng lôùn, aûnh höôûng ñoàng thôøi ñeán nhieàu nöôùc trong khu vöïc chòu taùc ñoäng. Ví duï : hieän töôïng möa buïi trong moät phaïm vi roäng lôùn ôû mieàn Nam nöôùc Anh vaøo muøa heø 1968 laø haäu quaû cuûa caùc ñôït baõo caùt ôû Baéc Phi (sa maïc Sahara) Ngoaøi vieäc gaây oâ nhieãm khoâng khí, baõo caùt coøn laøm giaûm taàm nhìn, töø ñoù coù theå gaây ra nhieàu taùc haïi to lôùn. Chæ coù möa keùo daøi nhieàu giôø hoaëc nhieàu ngaøy môùi goäi saïch ñöôïc buïi trong khoâng khí do baõo caùt gaây ra. OÂ nhieãm do chaùy röøng : Naïn chaùy röøng coù theå xaûy ra do caùc nguyeân nhaân töï nhieân nhö haïn haùn keùo daøi, khí haäu khoâ vaø noùng khaéc nghieät laøm cho coû khoâ bò boác chaùy khi gaëp tia löûa do coù va chaïm ngaãu nhieân, töø ñoù lan roäng ra thaønh ñaùm chaùy lôùn. Tuy nhieân naïn chaùy röøng raát deã xaûy ra do hoaït ñoäng voâ yù thöùc vaø vuï lôïi caù nhaân cuûa con ngöôøi. Khi röøng bò chaùy, nhieàu chaát ñoäc haïi boác leân vaø lan toaû ra moät khu vöïc roäng lôùn nhieàu khi vöôït ra khoûi bieân giôùi cuûa quoác gia coù röøng bò chaùy. Nhöõng chaát ñoäc haïi ñoù laø khoùi, tro buïi, caùc hydratcacbon khoâng chaùy, khí SO2 , CO vaø NOx. Moät soá bieän phaùp phoøng choáng chaùy röøng ñöôïc aùp duïng khaù phoå bieán laø taïo ra caùc daûi ñaát troáng (khoâng caây coái) giöõa caùc khu röøng lieàn keà nhau. OÂ nhieãm do ñaïi döông : Söông muø töø maët bieån boác leân vaø buïi nöôùc do soùng ñaäp vaøo bôø ñöôïc gioù töø ñaïi döông thoåi vaøo ñaát lieàn coù chöùa nhieàu tinh theå muoái, chuû yeáu laø NaCl (khoaûng 70%), coøn laïi laø caùc chaát MgCl2 , CaCl2 , KBr … Toång khoái löôïng caùc tinh theå muoái khoaùng do ñaïi döông boác leân öôùc tính khoaûng 2*109 t/naêm. Neáu xem raèng löôïng muoái khoaùng boác vaøo khí quyeån noùi treân ñöôïc phaân boá ñeàu treân moät dieän tích aên saâu vaøo ñaát lieàn laø 300km vôùi toång chieàu daøi cuûa bôø bieån treân traùi ñaát khoaûng 3*105 km thì löôïng tinh theå muoái laéng ñoïng treân moãi km2 vuøng ñaát ven bieån trong moät ngaøy laø khoaûng 60kg. Loaïi oâ nhieãm naøy ñoùng vai troø chuû yeáu trong vieäc gaây han ræ vaät lieäu, phaù huûy coâng trình xaây döïng … OÂ nhieãm do thöïc vaät : Ngoaøi taùc duïng raát höõu ích – khoâng theå thieáu ñöôïc ñoái vôùi cuoäc soáng cuûa con ngöôøi thì thöïc vaät cuõng laø nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí ñaùng keå. Chaát oâ nhieãm do thöïc vaät saûn sinh ra vaø lan toûa vaøo khí quyeån laø : Caùc hôïp chaát höõu cô deã bay hôi – caùc hydrocarbon. http://www.ebook.edu.vn Trang 11 Biện Văn Tranh
  12. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Caùc baøo töû thöïc vaät, naám maø noàng ñoä cöïc ñaïi trong khoâng khí thöôøng coù vaøo muøa heø (thaùng 7 ,8). Phaán hoa coù kích thöôùc töø 10 - 50μm. Caùc chaát oâ nhieãm noùi treân do thöïc vaät toûa ra öôùc tín khoaûng 15t/km2.naêm. Caùc chaát naøy thöôøng gaây ra caùc beänh dò öùng, beänh ñöôøng hoâ haáp ñoái vôùi cô theå con ngöôøi. OÂ nhieãm do caùc chaát phoùng xaï : Trong loøng ñaát coù moät soá khoaùng saûn vaø quaëng kim loaïi coù khaû naêng phoùng xaï. Cöôøng ñoä phoùng xaï caøng maïnh caøng gaây nguy hieåm cho cuoäc soáng cuûa con ngöôøi khi nhöõng vaät chaát phoùng xaï aáy coù maët trong moâi tröôøng khoâng khí xung quanh. OÂ nhieãm coù nguoàn goác töø vuõ truï : Coù raát nhieàu haït vaät chaát nhoû beù töø vuõ truï xaâm nhaäp vaøo baàu khí quyeån cuûa traùi ñaát moät caùch thöôøng xuyeân lieân tuïc. Theo thoáng keâ, haøng ngaøy traùi ñaát nhaän haøng ngaøn taán vaät chaát beù nhoû, kích thöôùc cuûa chuùng thay ñoåi töø vaøi micromet ñeán vaøi centimet. Nguoàn goác cuûa caùc loaïi buïi vuõ truï naøy laø töø caùc thieân thaïch cuõng nhö töø caùc ñaùm maây hoaøng ñaïo hoaëc cuõng coù theå laø töø chính Maët trôøi. OÂ nhieãm do vi khuaån – vi sinh vaät : Trong khoâng khí xung quanh chuùng ta coù raát nhieàu vi khuaån – vi sinh vaät, ñaëc bieät laø ôû nhöõng nôi taäp trung ñoâng ngöôøi nhö nhaø ga, cöûa haøng, sieâu thò … Caùc saûn phaåm leân men vaø bò phaân huûy laø moâi tröôøng toát cho söï phaùt trieån cuûa vi khuaån – vi sinh vaät. Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa quaù trình phaân huûy laø amoniac, muøn, CO2 , CH4 vaø sulfua. Caùc quaù trình naøy thöôøng sinh ra caùc muøi hoâi thoái khoâng beàn vöõng (do quaù trình thoái röõa). Ngoaøi ra, caùc phaûn öùng hoùa hoïc giöõa caùc khí trong töï nhieân cuõng phaùt sinh chaát oâ nhieãm nhö caùc khí sulfat, nitrat, caùc loaïi muoái axit cacbonic …. Toång löôïng taùc nhaân oâ nhieãm coù nguoàn goác töï nhieân thöôøng raát lôùn nhöng laïi ñöôïc phaân boá töông ñoái ñoàng ñeàu treân toaøn theá giôùi. Vaø thöïc teá laø con ngöôøi vaø ñoäng thöïc vaät cuõng ñaõ quen vôùi noàng ñoä caùc taùc nhaân naøy (noàng ñoä neàn). b) Nguoàn nhaân taïo : Nguoàn nhaân taïo cuõng khaù ña daïng, chuû yeáu laø do hoaït ñoäng giao thoâng vaän taûi, hoaït ñoäng coâng nghieäp (ñaây laø 2 nguoàn oâ nhieãm chính ôû ñoâ thò), ngoaøi ra coøn moät phaàn nhoû töø sinh hoaït cuûa con ngöôøi vaø hoaït ñoäng noâng nghieäp. Hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi moät maët taïo ra caùc saûn phaåm phuïc vuï cho nhu caàu cuoäc soáng cuûa con ngöôøi, maët khaùc laïi laø nguoàn goác chính phaùt sinh ra caùc chaát ñoäc haïi coù taùc ñoäng xaáu ñoái vôùi baûn thaân con ngöôøi. ÔÛ ñaây chuùng ta ñaëc bieät quan taâm ñeán nguoàn oâ nhieãm nhaân taïo naøy. http://www.ebook.edu.vn Trang 12 Biện Văn Tranh
  13. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Nguoàn oâ nhieãm giao thoâng vaän taûi : Saûn sinh ra töø oáng khoùi, oáng xaû cuûa xe coä, maùy bay, taøu beø … chöùa nhieàu khí CO, NO2 , NO , SO2 , SO3 , haït buïi Pb, benzen vaø caùc daãn xuaát cuûa benzen gaây ung thö … Hoaït ñoäng giao thoâng vaän taûi saûn sinh ra 2/3 khí CO2 , 1/3 khí Hydrocacbon vaø nito oxit, ñaëc bieät coøn gaây oâ nhieãm buïi ñaát ñaù, buïi ñoäc haïi nhö : buïi hôi chì vaø taøn khoùi. Khaû naêng khueách taùn cuûa caùc chaát oâ nhieãm naøy phuï thuoäc vaøo ñòa hình vaø quy hoaïch kieán truùc cuûa caùc phoá hai beân ñöôøng. Maùy bay gaây oâ nhieãm buïi, hôi ñoäc haïi vaø tieáng oàn. Chaát thaûi cuûa maùy bay khaùc vôùi chaát thaûi cuûa khu coâng nghieäp laø noù gaây ra ôû treân cao khoâng boù heïp trong moät tieåu khu hay thaønh phoá. Caùc maùy bay sieâu aâm bay ôû ñoä cao lôùn thaûi ra khí Nitô oxit gaây nguy hieåm cho caùc phaân töû Ozon treân thöôïng taàng khí quyeån. Ñaëc ñieåm noåi baät cuûa nguoàn oâ nhieãm giao thoâng vaän taûi laø nguoàn oâ nhieãm raát thaáp, di ñoäng, soá löôïng lôùn neân raát khoù kieåm soaùt. Nguoàn oâ nhieãm coâng nghieäp : Do quaù trình ñoát nhieân lieäu thaûi ra caùc chaát ñoäc qua oáng khoùi. Do boác hôi, roø ræ, thaát thoaùt treân daây chuyeàn saûn xuaát saûn phaåm vaø treân caùc ñöôøng oáng daãn taûi. Ñaëc ñieåm cuûa nguoàn thaûi töø caùc nhaø maùy laø noàng ñoä chaát ñoäc haïi raát cao vaø taäp trung trong moät khoâng gian nhoû. Moãi ngaønh saûn xuaát coù nhöõng chaát oâ nhieãm ñaëc tröng rieâng cuûa ngaønh ñoù. Ví duï : - saûn xuaát giaáy : buïi , thieát bò naáu dung dòch sulfit : khí SO2 , SO3, … - saûn xuaát thuûy tinh : loø naáu thuûy tinh : buïi, NOx , SO2, … - nhaø maùy thuoác laù : buïi, muøi hoâi vaø nicoâtin … Nguoàn oâ nhieãm töø sinh hoaït cuûa con ngöôøi : Chuû yeáu laø beáp ñun vaø loø söôûi söû duïng nhieân lieäu than ñaù, cuûi, daàu hoûa vaø khí ñoát, nhöng nhìn chung nguoàn naøy nhoû chæ gaây oâ nhieãm cuïc boä. Ngoaøi ra , vieäc huùt thuoác laù cuõng laø moät nguyeân nhaân gaây oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí, coù haïi ñeán söùc khoûe do taïo ra caùc chaát ñoäc nhö : axeton, neâphanil, nicotin … vaø nhieàu chaát gaây ung thö. Coáng raõnh, moâi tröôøng nöôùc maët bò oâ nhieãm, boác hôi hay phaân huûy taïo ra caùc khí gaây muøi hoâi nhö : H2S , NH3 , CH4 … Khí thoaùt ra töø caùc hoá xí. Caùc coâng trình xaây döïng, khai thaùc ñaù gaây oâ nhieãm buïi vaø tieáng oàn. Nhìn chung caùc nguoàn oâ nhieãm naøy laø nhoû nhöng laïi gaây ra oâ nhieãm cuïc boä trong moät nhaø hay trong moät phoøng. Nguoàn oâ nhieãm do hoaït ñoäng noâng nghieäp : Hoaït ñoäng noâng nghieäp taïo ra 15% toång soá caùc chaát khí gaây hieäu öùng nhaø kính nhö : http://www.ebook.edu.vn Trang 13 Biện Văn Tranh
  14. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí + CO2 taïo ra do quaù trình ñoát röøng laøm raãy, do hoûa hoaïn. + CH4 sinh ra töø caùc caùnh ñoàng aåm öôùt hay töø caùc quaù trình phaân giaûi yeám khí chaát höõu cô nhö : muøn, phaân gia suùc … Nhaän xeùt : Veà khoái löôïng tuy nguoàn oâ nhieãm nhaân taïo ít hôn nguoàn oâ nhieãm töï nhieân nhöng laïi ñoäc haïi hôn raát nhieàu do thaûi ra nhieàu chaát ñoäc haïi hôn vaø laïi ôû gaàn khu daân cö nôi coù maät ñoä daân soá ñoâng. ♦ Caùch 2 : Döïa vaøo tính chaát hoaït ñoäng, goàm 3 nhoùm : + Nguoàn phaùt thaûi lieân tuïc + Nguoàn phaùt thaûi giaùn ñoaïn (khoâng lieân tuïc) + Nguoàn phaùt thaûi thaát thöôøng ♦ Caùch 3 : Döïa vaøo vò trí thaûi, coù 2 loaïi : + Nguoàn coá ñònh : quaù trình coâng nghieäp , sinh hoaït, töï nhieân … + Nguoàn di ñoäng (giao thoâng vaän taûi), goàm : - Nguoàn ñöôøng (nguoàn tuyeán) : xe coä , taøu … - Nguoàn vuøng : goàm nhieàu nguoàn tuyeán giao nhau : saân bay, caûng bieån, thaønh phoá … ♦ Caùch 4 : Döïa vaøo moâ hình tính toaùn, coù 3 loaïi : + Veà ñoä cao : - Nguoàn thaáp : daây chuyeàn saûn xuaát coâng ngheä, heä thoáng thoâng gioù … - Nguoàn cao : oáng khoùi cao + Veà maët hình theå : - Nguoàn ñieåm : 1 oáng khoùi,1 nhaø maùy,1beå xi maï … - Nguoàn ñöôøng : ñöôøng giao thoâng coù maät ñoä xe chaïy lôùn, cöûa maùi thoâng gioù töï nhieân töông ñoái daøi … - Nguoàn maët : söï bay buïi töø beå than, söï boác hôi chaát ñoäc haïi töø beå chöùa hoùa chaát coù kích thöôùc lôùn … - Nguoàn khoâng gian : laø phaïm vi boùng khí ñoäng sau coâng trình bò nhieãm baån. + Veà phöông dieän nhieät : - Nguoàn noùng : oáng khoùi cuûa loø nung, loø saáy … - Nguoàn nguoäi : oáng khoùi töø caùc quaù trình hoùa hoïc cuûa coâng ngheä saûn xuaát... 2.2 CAÙC CHAÁT GAÂY OÂ NHIEÃM KHOÂNG KHÍ VAØ TAÙC HAÏI CUÛA CHUÙNG : 2.2.1/ Caùc chaát gaây oâ nhieãm khoâng khí : Baát kyø moät chaát naøo ôû daïng khí, loûng hay raén khi thaûi vaøo moâi tröôøng khoâng khí vôùi noàng ñoä vöøa ñuû gaây aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán ñôøi soáng vaø hoaït ñoäng cuûa con http://www.ebook.edu.vn Trang 14 Biện Văn Tranh
  15. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí ngöôøi, ñoäng – thöïc vaät, ñeán caùc beà maët vaø caûnh quan moâi tröôøng ñeàu ñöôïc goïi laø chaát gaây oâ nhieãm khoâng khí. Phaân loaïi chaát gaây oâ nhieãm khoâng khí : coù 3 caùch Caùch 1 : Döïa vaøo nguoàn goác phaùt sinh ngöôøi ta chia chaát oâ nhieãm ra laøm hai loaïi : Chaát oâ nhieãm sô caáp : laø chaát oâ nhieãm sinh ra tröïc tieáp taïi nguoàn. Ví duï : + ñoát daàu DO, FO sinh ra khí SO2, SO3, CO, CO2, NO2, H.C, aldehyte, buïi… + xi maï : hôi cuûa caùc dung dòch maï bay ra töø beå maï Chaát oâ nhieãm thöù caáp : laø chaát oâ nhieãm sinh ra do quaù trình bieán ñoåi hoùa hoïc giöõa caùc chaát oâ nhieãm sô caáp vôùi nhau hoaëc giöõa caùc chaát oâ nhieãm sô caáp vôùi caùc chaát oâ nhieãm coù saün trong khí quyeån. Ví duï : SO2 + H2O → H2SO3 : chaát oâ nhieãm thöù caáp (ñoát daàu) (hôi nöôùc trong khoâng khí) Toùm laïi : + ño ñaïc laáy maãu taïi nguoàn : chaát oâ nhieãm sô caáp + ño ñaïc laáy maãu trong khoâng khí : chaát oâ nhieãm thöù caáp Caùch 2 : Döïa vaøo traïng thaùi vaät lyù, coù 3 loaïi : - Chaát oâ nhieãm ôû daïng raén : buïi, khoùi … - Chaát oâ nhieãm ôû daïng hôi (loûng) : hôi dung moâi höõu cô, hôi acid (xi maï)… - Chaát oâ nhieãm ôû daïng khí : khí voâ cô, khí höõu cô … Caùch 3 : Döïa vaøo kích thöôùc, coù 2 loaïi : - Phaân töû : khí - Haït : + Buïi (dust) : do va ñaäp : kích thöôùc töông ñoái lôùn + Khoùi (smoke) : do quaù trình ñoát chaùy : kích thöôùc nhoû hôn + Söông muø (smog) : do chaát loûng ngöng tuï + Khoùi nhaït (fumes) : do ngöng tuï cuûa phaân töû raén ( hôi chì, hôi kim loaïi… ) Caùc chaát oâ nhieãm chính trong moâi tröôøng khoâng khí : Caùc loaïi khí : NO , NO2 , N2O , SO2 , SO3 , CO , H2S , caùc loaïi khí halogen : Cl2, Br2 , I2 … Caùc hôïp chaát Flo Caùc chaát toång hôïp eùt xaêng (acetic , acid ete …) Caùc loaïi buïi nheï lô löûng (buïi raén, buïi loûng, buïi vi sinh vaät), sol khí, muoäi, khoùi, söông muø, phaán hoa … Caùc loaïi buïi naëng nhö buïi ñaát, ñaù, buïi kim loaïi : ñoàng, chì, saét, keõm … Caùc loaïi khí quang hoùa nhö : ozon, FAN, NOx , aldehyte … http://www.ebook.edu.vn Trang 15 Biện Văn Tranh
  16. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Chaát thaûi phoùng xaï 2.2.2/ Taùc haïi cuûa caùc chaát gaây oâ nhieãm khoâng khí : Hieän nay nhaän thöùc cuûa con ngöôøi veà phaïm vi taùc ñoäng cuûa chaát oâ nhieãm khoâng khí laø coøn raát ít oûi. 2.2.2.1) Taùc haïi ñoái vôùi thôøi tieát, khí haäu : OÂ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí khoâng chæ gaây aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi khí haäu khu vöïc maø coøn aûnh höôûng ñeán khí haäu toaøn caàu. Aûnh höôûng ñeán khí haäu toaøn caàu : - Hieäu öùng nhaø kính : Yeáu toá chuû yeáu aûnh höôûng ñeán khí haäu theá giôùi laø söï caân baèng nhieät cuûa traùi ñaát. Caùc hieän töôïng thôøi tieát nhö gioù, baõo, maây, möa… phaàn lôùn phuï thuoäc vaøo quyõ nhieät naøy. Con ngöôøi ñaõ taùc ñoäng ñeán söï caân baèng nhieät naøy cuûa traùi ñaát qua vieäc thaûi khí CO2 (nhaát laø töø caùc quaù trình ñoát nhieân lieäu) vaø caùc sol khí vaøo khí quyeån. Khí CO2 gaàn nhö trong suoát vôùi aùnh saùng troâng thaáy nhöng laïi laø chaát haáp thuï raát maïnh vaø phaûn phaùt xaï böùc xaï hoàng ngoaïi. Vì vaäy, söï tích luõy khí CO2 taêng leân trong khí quyeån gaây taêng nhieät ñoä khoâng khí trong taàng ñoái löu, do nhieàu böùc xaï nhieät töø traùi ñaát ñöôïc giöõ laïi. Ñieàu naøy laøm taêng nhieät ñoä traùi ñaát leân moät caùch laâu daøi. Nhieät ñoä traùi ñaát taêng laøm tan lôùp baêng ôû hai cöïc, laøm daâng möïc nöôùc bieån, gaây baõo luït ôû moät soá vuøng naøy vaø haïn haùn noùng khoâ ôû moät soá vuøng khaùc, caùc thaønh phoá ñoàng baèng coù bôø bieån thaáp seõ chìm döôùi nöôùc. Nhieät ñoä traùi ñaát taêng laøm taêng caùc quaù trình chuyeån hoùa sinh hoùa, gaây neân söï maát caân baèng veà löôïng vaø chaát trong cô theå soáng; laøm giaûm khaû naêng hoøa tan cuûa khí CO2 trong nöôùc bieån. Löôïng CO2 trong khí quyeån taêng, gaây maát caân baèng khí CO2 giöõa khí quyeån vaø ñaïi döông, laøm dòch chuyeån caùc vuøng sinh thaùi treân traùi ñaát – caùc loaøi caù chuyeån xuoáng soáng taïi caùc vuøng nöôùc saâu hôn ñeå traùnh söï taêng nhieät ñoä beà maët. Beân caïnh CO2 coøn coù moät soá khí khaùc gaây hieäu öùng nhaø kính nhö khí NOx , CH4 vaø CFC. - Suy giaûm taàng Ozon : Taàng Ozon taäp trung nhieàu nhaát ôû taàng bình löu ñöôïc xem laø caùi oâ baûo veä con ngöôøi, theá giôùi ñoäng - thöïc vaät traùnh khoûi tai hoïa do böùc xaï tia töû ngoaïi cuûa maët trôøi gaây ra, noù giöõ vai troø quan troïng ñoái vôùi khí haäu vaø sinh thaùi cuûa traùi ñaát. Caùc nhaø khoa hoïc ñaõ baùo ñoäng veà söï suy giaûm ñeán 40% noàng ñoä Ozon ôû caùc Cöïc traùi ñaát (nhaát laø Nam Cöïc). Caùc nguyeân nhaân coù theå daãn ra nhö sau : Do söû duïng chaát freâon, daãn xuaát cuûa halogen vôùi meâtan, eâtan nhö ClFCH2 , Cl2FC … http://www.ebook.edu.vn Trang 16 Biện Văn Tranh
  17. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Freâon ñöôïc duøng nhieàu trong kyõ thuaät vaø ñôøi soáng (chaát taûi laïnh, dung moâi myõ phaåm, sôn, taåy röûa…) chuùng laø khí trô ñoái vôùi caùc phaûn öùng hoùa hoïc thoâng thöôøng. Khi thaûi vaøo taàng ñoái löu, chuùng khueách taùn chaäm sang taàng bình löu. Döôùi taùc duïng cuûa caùc tia töû ngoaïi, chuùng phaân ly vaø giaûi phoùng caùc nguyeân töû Clo. Ñieàu ñaùng sôï laø moãi moät nguyeân töû Clo coù theå phaûn öùng daây chuyeàn vôùi haøng traêm ngaøn phaân töû Ozon bieán Ozon thaønh Oxy. Nguyeân nhaân quan troïng thöù 2 laø do caùc khí sinh ra bôûi caùc hoaït ñoäng nhaân taïo nhö CO, CH4 , NOx vaø khoùi quang hoùa. Chuùng tham gia phaûn öùng vôùi caùc goác toàn taïi ôû taàng bình löu, trôû thaønh chaát hoaït hoùa vaø goùp phaàn phaân huûy Ozon. Ví duï : caùc maùy bay phaûn löïc sieâu aâm bay ôû ñoä cao lôùn thaûi ra nhieàu khí NOx cuõng thuùc ñaåy quaù trình laøm thuûng taàng Ozon. Taàng Ozon suy giaûm laøm cho moät löôïng lôùn böùc xaï xaâm nhaäp vaøo maët ñaát gaây huûy hoaïi maét, ung thu da, toån haïi ñeán sinh vaät. Tieâm chuûng moät soá beänh trôû neân ít taùc duïng. Khi böùc xaï tia cöïc tím taêng seõ xuùc taùc maïnh caùc phaûn öùng hoùa hoïc ôû taàng khí quyeån thaáp, laøm taêng söông muø vaø möa axit, daãn ñeán haäu quaû taêng beänh ñöôøng hoâ haáp, thöïc vaät phaùt trieån chaäm. - Möa axit : Raát nhieàu nguoàn oâ nhieãm töï nhieân hoaëc nhaân taïo ñöa vaøo khí quyeån nhöõng khí mang tính axit nhö SO2 , NOx , HCl … Nhöõng khí naøy deã daøng hoøa tan trong nöôùc, trong quaù trình taïo möa, chuùng phaûn öùng vôùi hôi nöôùc trong khí quyeån sinh ra axit H2SO3 , H2SO4 , HNO3 , HCl … laøm möa coù tính axit. Möa axít laøm taêng ñoä axit cuûa ñaát, huûy dieät röøng, muøa maøng, gaây nguy haïi ñoái vôùi thuûy sinh vaät, con ngöôøi vaø ñoäng vaät, laøm hoûng nhaø cöûa, caàu coáng … Möa axit laøm taêng khaû naêng hoøa tan cuûa moät soá kim loaïi ñoäc haïi vaø seõ raát nguy hieåm neáu chuùng ñi vaøo nguoàn thöïc phaåm. Taùc haïi cuûa möa axit coù tính ña quoác gia, vd : röøng vaø muøa maøng ôû Canada bò taøn phaù bôûi möa axit do chaát thaûi oâ nhieãm töø caùc khu coâng nghieäp Baéc Myõ, hay oâ nhieãm khoâng khí ôû Anh gaây ra möa axit ôû Thuïy Ñieån do söï vaän chuyeån chaát oâ nhieãm töø choã naøy sang choã khaùc bôûi gioù vaø caùc yeáu toá khí töôïng. Aûnh höôûng ñeán khí haäu vuøng thaønh phoá : - Söông muø : Caùc vuøng ñoâ thò thöôøng coù söông muø keùo daøi hôn so vôùi caùc vuøng noâng thoân vì ôû ñaây coù saün caùc haït nhaân ngöng tuï. Söông muø taêng laøm giaûm söï chieáu naéng, gaây trôû ngaïi cho giao thoâng vaø giaûm söï thoâng gioù cuûa moät vuøng. - Löôïng möa : http://www.ebook.edu.vn Trang 17 Biện Văn Tranh
  18. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Khí quyeån vuøng thaønh phoá chöùa nhieàu chaát oâ nhieãm, ñaëc bieät laø nhöõng haït mòn khaùc nhau ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ngöng tuï, do ñoù löôïng möa trong vaø xung quanh caùc thaønh phoá taêng leân ñaùng keå do hieän töôïng oâ nhieãm khoâng khí. - Söï chieáu naéng : Haàu heát ôû caùc thaønh phoá, löôïng buïi haït nhieàu ñaõ laøm giaûm ñaùng keå naêng löôïng maët trôøi ñi tôùi so vôùi caùc vuøng noâng thoân. Ñieàu naøy aûnh höôûng tôùi caùc quaù trình quang hôïp vaø söï phaân boá ñoäng – thöïc vaät, söï phong hoùa vaät lieäu vaø söùc khoûe con ngöôøi. - Taàm nhìn : Söï giaûm taàm nhìn laø moät trong nhöõng aûnh höôûng phoå bieán nhaát cuûa hieän töôïng oâ nhieãm khoâng khí maø moät ngöôøi bình thöôøng coù theå nhaän ra ñöôïc. Taàm nhìn bò giaûm taïo ra moät gaùnh naëng kinh teá cho nhieàu coäng ñoàng, taùc ñoäng xaáu ñeán giao thoâng vaän taûi (laøm chaäm soá laàn caát caùnh vaø haï caùnh taïi saân bay), deã gaây tai naïn giao thoâng gaây thieät haïi veà ngöôøi vaø cuûa. 2.2.2.2) Taùc haïi ñoái vôùi con ngöôøi : Aûnh höôûng cuûa chaát oâ nhieãm khoâng khí ñeán söùc khoûe con ngöôøi laø vaán ñeà quan troïng nhaát caàn quan taâm. Caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí ñi vaøo cô theå con ngöôøi qua ñöôøng hoâ haáp. Caùc haït coù kích thöôùc lôùn hôn 5 μm bò loaïi trong phaàn treân cuûa heä hoâ haáp (muõi vaø khí quaûn). Caùc haït beù hôn coù theå xaâm nhaäp vaøo phoåi gaây ra caùc chöùng beänh kinh nieân nhö ung thö, vieâm phoåi, hen suyeãn, khí thuûng phoåi, beänh ngoaøi da … Moät soá chaát oâ nhieãm cuøng gaây nhöõng aûnh höôûng gioáng nhau nhö SO2 vaø HCHO ñeàu laøm caûn trôû ñöôøng daãn khí trong phaàn treân ñöôøng hoâ haáp , caû CO laãn NO2 ñeàu ngaên trôû söï vaän chuyeån Heâmoglobin. Neân khi cuøng coù maët trong moâi tröôøng khoâng khí chuùng seõ gaây neân taùc ñoäng maïnh hôn. Khi tieáp xuùc vôùi caùc chaát oâ nhieãm thì con ngöôøi seõ bò aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söùc khoûe, coù theå gaây ra nhöõng beänh aûnh höôûng ñeán maét, ñöôøng hoâ haáp, heä thaàn kinh, da … vaø coù khi nguy hieåm ñeán tính maïng. Ñoàng thôøi chaát oâ nhieãm cuõng gaây ra caùc aûnh höôûng ñeán quaù trình sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa con ngöôøi (sinh quaùi thai, dò taät), laøm giaûm khaû naêng lao ñoäng, gaây aûnh höôûng ñeán quaù trình laøm vieäc vaø nghó ngôi cuûa con ngöôøi. Taùc haïi cuûa moät soá chaát oâ nhieãm ñoái vôùi con ngöôøi nhö : - Buïi coù theå gaây beänh ung thö phoåi, vieâm phoåi, hen suyeãn, khí thuûng phoåi … - CO, NO2 ngaên trôû söï vaän chuyeån oxy cuûa hemoâglobin,.. - CO2 : coù theå gaây cheát ngöôøi vaø gaây beänh veà tim, phoåi … 2.2.2.3) Taùc haïi ñoái vôùi ñoäng vaät : Caùc chaát oâ nhieãm coù theå gaây beänh, dòch beänh, gaây aûnh höôûng ñeán söï sinh tröôûng vaø ñôøi soáng cuûa ñoäng vaät. http://www.ebook.edu.vn Trang 18 Biện Văn Tranh
  19. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Moät soá chaát nhö florua, asen, moâlipñen, chì, keõm … khi bay hôi vaøo trong khí quyeån gaây ra chöùng nhieãm ñoäc kinh nieân cho ñoäng vaät. Ngoaøi nhöõng aûnh höôûng nguy haïi do hít thôû phaûi khoâng khí oâ nhieãm, ñoäng vaät coøn coù theå bò suy yeáu do aên phaûi thöùc aên bò nhieãm baån bôûi söï tích tuï caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí. Haàu heát caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí ñeàu ôû daïng khoùi, cuøng vôùi thôøi gian chuùng seõ coù maët trong ñaát, nöôùc, thaäm chí caû trong thöùc aên. Ngoaøi ra ñoäng vaät coøn coù theå bò beänh do viruùt, naám lan truyeàn trong moâi tröôøng khoâng khí. Caùc chaát coù taùc ñoäng nguy haïi ñeán con ngöôøi thì cuõng coù taùc ñoäng nguy haïi leân ñoäng vaät. Tính nhaïy caûm cuûa ñoäng vaät ñoái vôùi caùc chaát oâ nhieãm cao hôn con ngöôøi raát nhieàu, moät thay ñoåi nhoû cuõng coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán ñoäng vaät. 2.2.2.4) Taùc haïi ñoái vôùi thöïc vaät : Haàu heát caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí ñeàu coù taùc ñoâïng xaáu ñoái vôùi thöïc vaät, laøm giaûm khaû naêng quang hôïp cuûa caây do caây bò chaùy laù, khoâ laù do ñoù laøm giaûm naêng suaát caây troàng, giaûm khaû naêng sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caây. Aûnh höôûng cuûa caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí leân thöïc vaät, ôû möùc taùc haïi caáp tính : gaây ra söï cheát hoaïi trong laù, taát caû caùc moâ bò cheát, caû phía treân vaø phía döôùi beà maët laù, laøm khoâ laù, chaùy meùp laù. Khaùc vôùi taùc haïi caáp, taùc haïi maõn tính laø keát quaû cuûa quaù trình taùc ñoäng laâu daøi cuûa chaát oâ nhieãm ôû noàng ñoä thaáp, taùc ñoäng naøy thöôøng xuyeân laøm thay ñoåi maøu laù hoaëc laøm laù bò uùa vaøng bôûi söï phaù hoaïi chaát dieäp luïc. Toån haïi saéc toá : laø chöùng laøm cho laù naâu ñen, ñen, ñoû tía hay xuaát hieän ñoû loám ñoám. Taùc haïi ñeán söï phaùt trieån : coù theå nhaän thaáy qua + Söï kìm haõm khaû naêng phaùt trieån cuûa caây : caùc choài non bò caûn trôû khoâng naûy choài ñöôïc, laøm cho chuùng bò xoaén laïi, ruïc ruõ, hoaëc coøi coïc, laù bò ruïng vaø hoa nôû thì cuõng choùng taøn. + Kích thích söï phaùt trieån cuûa caây : laøm laù phaùt trieån quaù nhanh vaø do ñoù laøm cho phieán laù bò xoaén laïi. 2.2.2.5) Taùc haïi ñoái vôùi caùc loaïi vaät lieäu : Moät soá chaát oâ nhieãm khi tieáp xuùc vôùi caùc thieát bò, coâng trình, ñoà vaät baèng kim loaïi trong khoâng khí thöôøng gaây caùc hieän töôïng aên moøn, laéng ñoïng, phaûn öùng hoùa hoïc tröïc tieáp, giaùn tieáp … laøm phaù hoaïi caùc vaät lieäu, laøm giaûm tuoåi thoï cuûa coâng trình, laøm thieát bò choùng hö hoûng nhaát laø trong moâi tröôøng khoâng khí aåm. Ví duï : + CO2 : phaù hoaïi ñaù duøng trong xaây döïng CO2 + H2O H2CO3 + SO2 : laøm maát maøu caùc taùc phaåm hoäi hoïa + maùy bay sieâu aâm gaây oâ nhieãm tieáng oàn laøm vôõ kính… http://www.ebook.edu.vn Trang 19 Biện Văn Tranh
  20. Baøi giaûng moân hoïc Quan traéc moâi tröôøng khoâng khí Neáu khoâng khí khoâng chöùa aåm thì söï aên moøn raát ít, ngay caû trong moâi tröôøng biï oâ nhieãm traàm troïng nhaát. Moãi kim loaïi coù moät ñoä aåm khoâng khí giôùi haïn, neáu vöôït quaù giôùi haïn naøy thì toác ñoä aên moøn seõ taêng leân raát maõnh lieät. Ví duï : + trong khí quyeån coù chöùa SO2 thì ñoä aåm giôùi haïn cuûa nhoâm laø 80%, cuûa niken laø 70%. + khí SO2 khoâng coù tính aên moøn kim loaïi khi thôøi tieát khoâ, neáu thôøi tieát aåm thì SO2 taùc duïng vôùi nöôùc taïo thaønh axit laø chaát aên moøn raát maïnh. Gioù cuõng laø nhaân toá goùp phaàn gaây haïi, gioù laøm cho caùc haït buïi trong khí quyeån chuyeån ñoäng vôùi toác ñoä cao laøm maøi moøn beà maët caùc coâng trình xaây döïng. Nhieät ñoä, aùnh saùng maët trôøi cuõng laø moät nguyeân nhaân tröïc tieáp laøm giaûm giaù trò vaät chaát. 2.2.2.6) Taùc haïi veà maët kinh teá : Caùc chaát oâ nhieãm khoâng khí ñaõ gaây ra nhöõng thieät haïi raát lôùn veà vaät chaát ñoái vôùi neàn kinh teá quoác daân. Caàn raát nhieàu tieàn ñeå kieåm tra, kieåm soaùt, ngaên ngöøa oâ nhieãm moâi tröôøng. Chi phí ñeå baûo veä thieát bò, nhaø cöûa, laøm saïch thöïc phaåm, nöôùc uoáng, baûo veä söùc khoûe con ngöôøi … cuõng nhö nhöõng thieät haïi kinh teá do coâng nhaân nghó oám, do laõng phí nguyeân nhieân lieäu … laø raát lôùn vaø coù xu höôùng ngaøy caøng taêng theo thôøi gian. 2.3 TIEÂU CHUAÅN CHAÁT LÖÔÏNG MOÂI TRÖÔØNG KHOÂNG KHÍ : Ñeå giöõ gìn moâi tröôøng trong laønh, caùc toå chöùc quoác teá vaø nhieàu quoác gia ñaõ xaây döïng caùc tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng. Tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng laø noàng ñoä giôùi haïn hoaëc toái ña cuûa caùc chaát oâ nhieãm cho pheùp trong moâi tröôøng xung quanh hoaëc ñöôïc pheùp thaûi ra moâi tröôøng. Tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng khoâng khí laø nhöõng quy luaät vaø nguyeân taéc hay nhöõng soá ño veà chaát löôïng khoâng khí ñöôïc thieát laäp bôûi caùc nhaø chuyeân moân vaø ñöôïc söï uûng hoä cuûa caùc cô quan chöùc naêng. Tieâu chuaån naøy laø coâng cuï caàn thieát ñeå quaûn lyù vaø duy trì moâi tröôøng khoâng khí sao cho moâi tröôøng khoâng khí coù theå tieáp tuïc phuø hôïp vôùi con ngöôøi vaø caùc gioáng loaøi khaùc trong heä sinh thaùi. Tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng khoâng khí bao goàm : + Tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng khoâng khí xung quanh + Tieâu chuaån chaát löôïng nguoàn thaûi Ñaây chính laø cô sôû phaùp lyù ñeå nhaø nöôùc vaø nhaân daân kieåm tra, kieåm soaùt moâi tröôøng, xöû lyù vi phaïm moâi tröôøng vaø ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng … Baát cöù moät cô sôû saûn xuaát naøo hay moät nguoàn thaûi oâ nhieãm naøo cuõng ñeàu phaûi ñoàng thôøi thoûa maõn caû hai tieâu chuaån naøy. 2.3.1/ Tieâu chuaån chaát löôïng moâi tröôøng khoâng khí xung quanh : http://www.ebook.edu.vn Trang 20 Biện Văn Tranh
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản