Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ch−¬ng 3 « nhiÔm m«i tr−êng – t¸c ®éng cña « nhiÔm
3.1. B¶n chÊt cña « nhiÔm
Tr−íc khi loµi ng−êi xuÊt hiÖn, m«i tr−êng trªn qu¶ ®Êt hoµn toµn lµ m«i tr−êng nguyªn thuû, chØ cã biÓn xanh, tuyÕt tr¾ng, rõng nguyªn thuû xanh t−¬i mµ kh«ng cã ®« thÞ, kh«ng cã nhµ m¸y, hÇm má, « t«..
Tõ khi con ng−êi xuÊt hiÖn, qu¸ tr×nh sinh ho¹t vµ s¶n xuÊt cña con ng−êi ®· g©y nªn « nhiÔm m«i tr−êng. Nh− ®· tr×nh bµy ë nh÷ng ch−¬ng tr−íc, b¶n chÊt cña « nhiÔm lµ sù rèi lo¹n vËn hµnh mang tÝnh tiªu cùc trong c¸c chu tr×nh tù nhiªn, mµ ng−êi ta cã thÓ nhËn ra vµ ®o l−êng ®−îc ®· quan s¸t thÊy ë møc ®é kh¸c nhau.
ChÊt th¶i ( Theo LuËt BVMT) lµ lo¹i vËt chÊt ®−îc lo¹i ra trong sinh ho¹t, tõ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, hoÆc tõ c¸c ho¹t ®éng kh¸c. ChÊt th¶i cã thÓ ë d¹ng r¾n, d¹ng láng hoÆc ë d¹ng kh¸c.
§Æc ®iÓm cña vÊn ®Ò chÊt th¶i ®−îc ®Æt vµo ®iÓm giao nhau cña nh÷ng quan t©m lín trong x· héi cña chóng ta: - Sù nhËn biÕt vÒ mét hµnh tinh qu¶ ®Êt víi nh÷ng tµi nguyªn kho¸ng s¶n vµ n¨ng
l−îng kh«ng t¸i t¹o ®−îc, cã s½n víi sè l−îng cã h¹n.
- Sù xuÊt hiÖn nh÷ng bÊt tr¾c cã thÓ xÈy ra cho m«i tr−êng tù nhiªn vµ cã khi cho søc kháe cña con ng−êi do sù ph©n t¸n kh«ng kiÓm so¸t ®−îc cña nh÷ng chÊt ®éc h¹i ®ßi hái ph¶i gia t¨ng sù lµm chñ ®èi víi nh÷ng chÊt th¶i ®ã. - Sù chuyÓn biÕn nh÷ng quy luËt kinh tÕ ®ang ®iÒu khiÓn c¸c ho¹t ®éng cña chóng ta, c¸i ®ã ®Æt ra vÊn ®Ò tÕ nhÞ lµ tÝnh ®Õn chi phÝ qu¶n lý c¸c chÊt th¶i. - G¸nh nÆng gia t¨ng cña quy chÕ dÉn ®Õn nh÷ng rµng buéc vµ m©u thuÉn cµng nhiÒu g©y khã kh¨n cho viÖc qu¶n lý.
- Cuèi cïng lµ vÒ ph−¬ng diÖn kü thuËt th× dÔ hiÓu r»ng tÊt c¶ c¸c ngµnh khoa häc (hãa, sinh, nhiÖt ®éng, ®Þa chÊt, c¬ häc, sinh th¸i, vËt lý) lµ nh÷ng chuyªn ngµnh cÇn thiÕt ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®ã, ®iÒu ®ã gi¶i thÝch vÒ sù khã kh¨n ®Ó ®−a ra ®−îc mét c¸ch tiÕp cËn ®¬n gi¶n vµ Ýt nhiÒu triÖt ®Ó vÒ nh÷ng c«ng cô ®Ó qu¶n lý chÊt th¶i.
Nh×n chung, « nhiÔm m«i tr−êng phÇn lín do nh÷ng ho¹t ®éng kinh tÕ kh«ng hîp lý cña con ng−êi g©y nªn nh−ng còng cã nh÷ng « nhiÔm do ho¹t ®éng cña tù nhiªn t¹o thµnh. Hëu qu¶ cña « nhiÔm nµy thËm chÝ cßn nghiªm träng h¬n, ph¹m vi ¶nh h−ëng to lín h¬n so víi « nhiÔm do ho¹t ®éng cña con ng−êi vµ kh«ng thÓ tr¸nh khái. ThÝ dô ®iÓn h×nh lµ nói löa phun ra nh−òng dßng phón th¹ch nãng ch¶y cao hµng tr¨m mÐt víi hµm l−îng khÝ sunfuar¬ rÊt nhiÒu g©y nªn sù « nhiÔm trªn mét vµnh ®ai réng lín , thËm chÝ lµm biÕn ®æi khÝ hËu côc bé.
¤ nhiÔm m«i tr−êng cã nhiÒu d¹ng, bao gåm « nhiÔm kh«ng khÝ, « nhiÔm nguån n−íc, « nhiÔm ®Êt, « nhiÔm tiÕng ån..víi c¸c nguån g©y « nhiÔm mang tÝnh ®a d¹ng vµ lu«n lu«n biÕn ®æi.
35
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nguån n−íc ®−îc coi lµ « nhiÔm khi thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt lý ho¸ sinh häc cña n−íc bÞ thay ®æi, kh«ng b¶o ®¶m chÊt l−îng cña nguån cung cÊp vµ c¸c yªu cÇu kh¸c M«i tr−êng kh«ng khÝ bÞ coi lµ « nhiÔm khi c¸c thµnh phÇn bÞ biÕn ®æi kh¸c víi tr¹ng th¸i b×nh th−êng. ChÊt g©y « nhiÔm lµ chÊt cã trong khÝ quyÓn ë nång ®é cao h¬n nång ®é b×nh th−êng cña nã trong kh«ng khÝ hoÆc chÊt ®ã th−êng kh«ng cã trong kh«ng khÝ.
Sù « nhiÔm kh«ng khÝ lµ kÕt qu¶ cña viÖc th¶i ra c¸c khÝ, h¬i, giät vµ c¸c l−îng khÝ kh¸c cã nång ®é v−ît qu¸ thµnh phÇn b×nh th−êng trong kh«ng khÝ g©y nªn c¸c t¸c ®éng cã h¹i hoÆc g©y sù khã chÞu (do mïi, do bôi, ...).
§Êt bÞ coi lµ « nhiÔm khi sù t¨ng nång ®é chÊt ®¹t tíi nång ®é cã kh¶ n¨ng lµm xuÊt hiÖn nh÷ng t¸c ®éng bÊt lîi ®Õn nh÷ng chøc n¨ng ®· ®Þnh cña ®Êt ®Én ®Õn sù huû ho¹i cña hÖ sinh th¸i ®Êt .
TiÕng ån nãi chung lµ nh÷ng ©m thanh g©y khã chÞu, quÊy rÇy sù lµm viÖc vµ nghØ ng¬i cña con ng−êi. TiÕng ån lµ mét yÕu tè tù nhiªn nh−ng còng lµ s¶n phÈm cña nÒn v¨n minh kü thuËt. Khi tiÕng ån lan truyÒn trong kh«ng khÝ, chuyÓn ®éng ©m thanh cña c¸c ph©n tö khÝ g©y ra nh÷ng biÕn ®æi nhá vÒ ¸p suÊt kh«ng khÝ mµ ng−êi ta biÓu hiÖn b»ng ¸p suÊt ©m, c−êng ®é ©m. HiÖn nay, ng−êi ta coi tiÕng ån nh− lµ mét chØ sè « nhiÔm m«i tr−êng trong thµnh phè.
3.2. CÊc nguån g©y « nhiÔm vµ c¸c chÊt g©y « nhiÔm C¸c nguån g©y « nhiÔm chñ yÕu bao gåm: - Tõ ho¹t ®éng sinh ho¹t; - Tõ ho¹t ®éng s¶n xuÊt c«ng nghiÖp; - Tõ c¸c ho¹t ®éng th−¬ng m¹i; - Tõ c¸c ho¹t ®éng giao th«ng ®i l¹i; - Tõ c¸c hiÖn t−îng tù nhiªn
Trong ph¹m vi cña gi¸o tr×nh nµy chóng ta tËp trung vµo c¸c « nhiÔm g©y ra do rèi lo¹n vËn hµnh cña c¸c chu tr×nh sinh ®Þa hãa mµ ®iÓn h×nh lµ chu tr×nh carbon vµ ni t¬. ¤ nhiÔm g©y ra tõ ho¹t ®éng c«ng nghiÖp ho¸ dÇu : Hãa dÇu ®· tr¶i qua mét qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cùc kú nhanh tõ nh÷ng n¨m 1960 vµ ®· cho phÐp ngµnh hãa häc ®−a ra ®−îc mét lo¹t nh÷ng s¶n phÈm míi (chÊt dÎo, dung m«i, chÊt mµu, thuèc trõ s©u, keo dÝnh, vecni...). S¶n xuÊt, sö dông, th¶i bá tÊt c¶ nh÷ng hîp chÊt nµy ®Òu g©y « nhiÔm hoÆc cho ®Êt, hoÆc cho m«i tr−êng n−íc, vµ kh«ng khÝ còng nh− cho ®éng, thùc vËt. Nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i lµ nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm thu hót sù chó ý cña nhµ lËp ph¸p. C¸c chÊt nµy ®−îc dïng chñ yÕu lµm nhiªn liÖu, dung m«i hßa tan c¸c s¶n phÈm ®Ó khuyÕch t¸n ra m«i tr−êng (nh− trong c«ng viÖc in) nh÷ng chÊt dÉn xuÊt cacbua hydro.
36
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nh÷ng chÊt cacbua hydro g©y hËu qu¶ ®èi víi m«i tr−êng, thuéc vÒ c¸c hîp chÊt cacbua hydro th¬m vµ cacbua hydro th¬m nhiÒu vßng, bao gåm tÊt c¶ nh÷ng hîp chÊt bay h¬i chøa mét vßng trong ph©n tö (benzen, phenol, naphtalin...).
Cïng víi nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i, c¸c s¶n phÈm dÇu má kh¸c còng cã mét t¸c ®éng quan träng lªn m«i tr−êng. §ã lµ c¸c lo¹i chÊt dÎo, PCB, c¸c chÊt tÈy röa, c¸c lo¹i thuèc trõ s©u, c¸c lo¹i phenol...
Ta h·y xem xÐt tr−êng hîp c¸c lo¹i thuèc trõ s©u lµm vÝ dô. Thuèc trõ s©u chiÕm mét vÞ trÝ ®éc ®¸o trong sè nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng. Ng−îc l¹i víi nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm kh¸c, thuèc trõ s©u ®−îc ng−êi ta tù nguyÖn ph©n t¸n ra trong m«i tr−êng tù nhiªn ®Ó diÖt mét sè loµi s©u h¹i. Ng−êi ta ph©n ra 3 lo¹i sau ®©y: a) C¸c lo¹i thuèc trõ s©u. Bao gåm chñ yÕu:
- C¸c hîp chÊt clor h÷u c¬ ®−îc ®iÒu chÕ b»ng c¸ch clor ho¸ c¸c ph©n tö vßng th¬m hoÆc c¸c ph©n tö dÞ vßng (DDT, lindan). Nh÷ng chÊt nµy kh«ng tan trong n−íc vµ bÒn tíi 10 n¨m. - C¸c hîp chÊt photpho h÷u c¬ lµ nh÷ng este cña r−îu vµ axit ortho photphoric (paration, malation) nhanh chãng bÞ ph©n gi¶i sinh vËt trong n−íc. - Nh÷ng cacbonat lµ nh÷ng este cña axit N-metyl cacbamic. Nh÷ng lo¹i nµy Ýt ®éc h¹i ®èi víi c¸c ®éng vËt m¸u nãng.
b) Nh÷ng lo¹i thuèc trõ nÊm: Th«ng dông nhÊt lµ nh÷ng lo¹i thuèc trõ nÊm thuû ng©n h÷u c¬. Chóng ®−îc dïng phèi hîp víi thuèc trõ s©u clor h÷u c¬ ®Ó b¶o qu¶n h¹t gièng. c) Nh÷ng lo¹i thuèc trõ cá. Nh÷ng lo¹i chÝnh lµ: - C¸c dÉn xuÊt cña axit phenoxy axetic. - C¸c triazin - C¸c lo¹i urª ®· bÞ thÕ,v.v.. - C¸c lo¹i thuèc trõ s©u thÓ hiÖn nh÷ng t¸c ®éng kh¸c nhau lªn m«i tr−êng: - Nh÷ng t¸c dông ®éc h¹i trùc tiÕp ®èi víi c¸c loµi ®éng vËt vµ thùc vËt. - §Çu ®éc gi¸n tiÕp d©y truyÒn dinh d−ìng, ®Æc biÖt lµ c¸c loµi chim ¨n s©u vµ thuû s¶n.
- Lµm gi¶m tiÒm n¨ng sinh vËt cña nh÷ng lo¹i bÞ nhiÔm thuèc. - Lµm biÕn mÊt nhiÒu loµi vµ nh− vËy lµm mÊt c©n b»ng cña c¸c quÇn thÓ ®ång thêi lµm t¨ng nhanh chãng nhiÒu loµi do mÊt kÎ s¨n chóng lµm måi.
Mét cè g¾ng quan träng ®ang ®−îc thùc hiÖn tõng b−íc ®Ó söa l¹i nh÷ng hËu qu¶ ®ã:
- §−a ra nh÷ng lo¹i Ýt ®éc h¹i h¬n. - Ph¸t triÓn ®Êu tranh sinh häc. - Lµm t¨ng søc ®Ò kh¸ng cña c©y trång. - Tèi −u ho¸ viÖc øng dông c¸c lo¹i thuèc,v.v..
37
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
- 100.000 tÊn chÊt h÷u c¬ tæng hîp. - 60.000 tÊn l−u huúnh. - 7500 tÊn ®ång; th«ng qua h¬n 500 chÕ phÈm th−¬ng m¹i.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Mét viÖc còng cÇn ph¶i ®−îc thùc hiÖn trong kÕ ho¹ch qu¶n lý c¸c chÊt th¶i lµ viÖc huû bá nh÷ng kho dù tr÷ lín thuèc trõ s©u thu håi tõ thÞ tr−êngvµ nh−ng bao b× bÈn v× thuèc còng ®Æt ra nh÷ng vÊn ®Ò nghiªm träng ch−a nãi tíi nh÷ng s¶n phÈm phô cña c«ng nghiÖp s¶n xuÊt thuèc trõ s©u. Chóng ta míi chØ nhÊn m¹nh ë ®©y ®Õn c¸c lo¹i thuèc trõ s©u tæng hîp. Cßn nh÷ng nguån thuèckh¸c vÉn ®−îc sö dông: v« c¬ (l−u huúnh, sunphat ®ång, s¾t, arsenic) hay nh÷ng chÊt h÷u c¬ tù nhiªn (nicotin, rotenon...). Tæng céng, kho¶ng 31 triÖu ha trång trät ®· nhËn hµng n¨m: Kh¶ n¨ng g©y « nhiÔm cña c¸c lo¹i thuèc trõ s©u ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 3.1. ¤ nhiÔm g©y ra tõ ho¹t ®éng khai th¸c má vµ s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng :Theo C. Guillemin, Futurible, no20, feirier 1979), mçi ®Çu ng−êi trªn hµnh tinh, mçi n¨m khai th¸c 8 tÊn vËt liÖu tõ ®Êt, trong ®ã:
- 2,5 tÊn b·i th¶i má than. - 3,3 tÊn vËt liÖu x©y dùng. - 1,7 tÊn nhiªn liÖu má. - 150kg kim lo¹i. - 150kg quÆng phi kim. Trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng, c¸c chÊt « nhiÔm kh«ng khÝ ph¸t ra bao gåm c¸c lo¹i bôi ;
c¸c lo¹i khÝ th¶i tõ qu¸ tr×nh ®èt ch¸y lµ SO2, NO2, CO, CO2 vµ chÊt th¶i h÷u c¬.
C¸c nhµ m¸y ®iÖn, c¸c nhµ m¸y hãa chÊt, nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö ph¸t ra c¸c chÊt phãng x¹. Nguån chñ yÕu do sù ®èt than. C¸c h¹t bôi tõ qu¸ tr×nh ®èt than bao gåm sè l−îng lín lµ c¸c bon, silicat (SiO2) nh«m (Al2O3) vµ Fe2O3 hoÆc Fe3O2 ®−îc ph¸t ra d−íi d¹ng tro bay. C¸c chÊt khÝ ®ång thêi còng ®−îc bèc ra tõ qu¸ tr×nh ®èt than. C¸c yÕu tè (thµnh phÇn khÝ x¶) ®−îc tr×nh bµy ë B¶ng 3.1.
B¶ng 3.1. C¸c thµnh phÇn khÝ x¶
Nguån x¶ ChÊt « nhiÔm
Tõ nhµ m¸y ®iÖn (kg/tÊn than ®èt) 0,023 0,23 0,1 9,1 34,5 Tõ c¸c ngµnh CN kh¸c (kg/tÊn than ®èt) 0,023 1,38 0,46 9,1 34,5 HCHO CO CH4 NO2 SO2
38
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
PhÕ liÖu s¶n xuÊt Thuèc b¶o vÖ thùc vËt Sù « nhiÔm qua d©y chuyÒn thùc phÈm
Bao b× bÞ nhiÔm bÈn
Bay h¬i
Tån d− trong thùc vËt ®−îc tiªu thô
Sù nhiÔm bÈn qua chuçi thøc ¨n
Tr«i theo dßng n−íc
Sù mÊt c©n b»ng QuÇn thÓ c«n trïng
- Sù hÊp phô vµ hÊp thô trªn ®Êt - Sù ph©n huû sinh häc/ho¸ häc - Lan truyÒn d−íi t¸c dông cña n−íc
« nhiÔm nguån n−íc ngÇm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- H×nh 3.1. Kh¶ n¨ng g©y « nhiÔm cña c¸c lo¹i thuèc trõ s©u
39
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
§éng c¬ « t« cßn sinh ra nh÷ng chÊt cã thÓ g©y ung th− thùc nghiÖm trªn ®éng vËt.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ¤ nhiÔm g©y ra tõ c¸c ho¹t ®éng giao th«ng: Kh«ng khÝ bÞ do c¸c ho¹t ®éng cña ®éng c¬ « t«, ngoµi Oxyt c¸cbon vµ hîp chÊt cña ch× ra cßn cã c¸c khÝ kh¸c nh− Hydrocacbon vµ Oxinit¬. C¸c chÊt khÝ nµy d−íi t¸c dông cña n¨ng l−îng mÆt trêi, t¹o nªn nh÷ng chÊt g©y thµnh s−¬ng mï, kÝch thÝch m¾t, lµm tæn h¹i c©y cèi. L−îng khÝ x¶ ra do c¸c ph−¬ng tiÖn « t« nh− sau:
Lo¹i khÝ th¶i HCHO CO CO2 NO2 SO2 H¹t L−îng chÊt th¶i (kg/ngµy ch¹y xe) 0,698 x 10-3 58 x 10-3 5 x x 10-3 2.9 x x 10-3 0.2 x x 10-3 0.3 x x 10-3
¤ nhiÔm g©y ra tõ c¸c ho¹t ®éng ®un nÊu vµ s−ëi: Sù nhiÔm bÈn kh«ng khÝ tõ c¸c lß ®èt trong nhµ lµ h×nh thøc sím nhÊt g©y nhiÔm bÈn mÆc dï t¸c ®éng c¸c h¹i cña nã kh«ng nhiÒu. C¸c chÊt khÝ th¶i x¶ ra tõ ®un nÊu vµ s−ëi bao gåm :
0,005 lb/tÊn than ®èt = 0,002 kg/tÊn than ®èt. = 22,7 kg/tÊn than ®èt. 50 1b/tÊn = 4,54 kg/tÊn than ®èt. 10 = 3,63 kg/tÊn than ®èt. 8 = 34,5 kg/tÊn than ®èt. 76 Aldehyt (HCHO) CO CH4 NO2 SO2
40
C¸c chÊt khÝ g©y « nhiÔm : Nh÷ng sù ph¸t th¶i khÝ kh¸c nhau gãp phÇn vµo viÖc lµm « nhiÔm khÝ quyÓn ë quy m« ®Þa ph−¬ng (s−¬ng mï oxy hãa, m−a axit...) còng nh− toµn cÇu (hiÖu øng nhµ kÝnh, lç thñng tÇng oz«n...). Nh÷ng lo¹i khÝ nµy chñ yÕu g©y ra sù rèi lo¹n chøc n¨ng cña chu tr×nh cacbon vµ chu tr×nh ni t¬ . Chu tr×nh cacbon bÞ liªn lôy trong sù ph¸t th¶i cña c¸c hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i , cña CFC, oxyt cacbon (CO), dioxyt cacbon (CO2), metan (CH4) vµ dioxyt l−u huúnh (SO2) (s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ch¸y cacbua hydro). KhÝ monoxyt cacbon (CO): KhÝ CO ®−îc sinh ra mét c¸ch tù nhiªn do c¸c nguån kh¸c nhau sinh vËt hay phi sinh vËt: nói löa, qu¸ tr×nh oxy hãa cña c¸cpecten thùc vËt, t¶o biÓn... S¶n sinh ra CO do ho¹t ®éng cña con ng−êi chñ yÕu lµ ch¸y rõng vµ sö dông nhiªn liÖu má CO, trong kh«ng khÝ víi nång ®é nhá (tõ 0,1 ®Õn 0,2 ppm), t¨ng lªn ë nh÷ng vïng ®« thÞ cã l−îng xe « t« lín l−u hµnh (tíi 20-100 ppm). Ng−êi ta kh«ng nhËn thÊy cã sù gia t¨ng hµm l−îng CO trªn toµn cÇu theo thêi gian, chñ yÕu lµ do nh÷ng c¬ chÕ sinh-®Þa-hãa lµm chuyÓn hãa thµnh nh÷ng hîp chÊt kh¸c: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
- CH4 vµ CO2 d−íi t¸c dông cña mét sè vi khuÈn. - CO2 vµ H2 trong tÇng b×nh l−u cña khÝ quyÓn do ph¶n øng cña c¸c gèc tù do: CO + OH- CO2 + 1/2 H2
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CO cã t¸c dông ®éc h¹i ®èi víi nh÷ng ®éng vËt m¸u nãng vµ ng−êi. Oxyt cacbon kÕt hîp víi nh÷ng hång huyÕt cÇu t¹o thµnh cacboxyhemoglobin, chÊt nµy kh«ng cã cè ®Þnh oxy n÷a. ë ng−êi, 6400 ppm CO g©y ra c¸i chÕt trong 1/4 giê. Mét nguyªn nh©n g©y ra chÕt ng−êi cùc m¹nh l¹i cã thÓ x¶y ra do sù ®èt ch¸y kh«ng hoµn toµn trong ®êi sèng hµng ngµy. Còng may m¾n lµ nh÷ng viÖc do cßn ng−êi g©y ra kh«ng dÉn tíi sù tÝch tô CO trong khÝ quyÓn. Dioxyt cacbon (CO2) : Sù ph¸t th¶i CO2, nãi mét c¸ch c«ng b»ng, kh«ng ®−a l¹i hËu qu¶ lµm rèi lo¹n vËn hµnh cña chu tr×nh cacbon. Ng−îc l¹i víi monoxyt cacbon, ph©n tö CO2 kh«ng ®éc h¹i vµ nh÷ng vÊn ®Ò do chÊt ®ã ®Æt ra cã nguån gèc ë viÖc kh¬i dËy nguån cacbon hãa th¹ch, ë sù khai th¸c bõa b·i nh÷ng nhiªn liÖu má, Thªm vµo ®ã lµ viÖc ph¸ rõng vµ ®èt ch¸y sinh khèi. Sù t¨ng gÊp ®«i hµm l−îng CO2 trong khÝ quyÓn ®−îc coi nh− bÊt kh¶ kh¸ng trong thÕ kû 21 so víi håi ®Çu thÕ kû nµy (300 ppm). KhÝ CO2, mÆt kh¸c, lµ mét chØ tiªu ®Æc tr−ng cña møc sèng c¸c céng ®ång c− d©n, v× vËy biÖn ph¸p lµm ph¸t th¶i khÝ CO2 trªn toµn cÇu ph¶i tÕ nhÞ, trong t×nh thÕ lµ mét bé phËn lín cña thÕ giíi lµ c¸c n−íc ®ang ph¸t triÓn hoÆc rÊt chËm ph¸t triÓn. Sù ph¸t triÓn khÝ th¶i CO2, ®−îc biÓu thÞ b»ng tÊn cacbon trªn ®Çu ng−êi trong mét n¨m, ë Hoa Kú lµ 5,2. ë c¸c n−íc trong céng ®ång Ch©u ¢u lµ 2,3 (riªng ë Ph¸p lµ 1,8). Con sè trung b×nh cho c¸c n−íc ®ang ph¸t triÓn lµ 0,4. Cho thÊy sù kh¸c biÖt vÒ mÆt kinh tÕ gi÷a c¸c n−íc. Sù t¨ng lªn cña CO2 trong khÝ quyÓn hÇu nh− lµ mét thùc tÕ mÆc dÇu cã sù lªn xuèng liªn tôc trong tiÕn tr×nh biÕn ®æi. Vai trß ®iÒu tiÕt cña c¸c ®¹i d−¬ng hoÆc sù t¨ng tr−ëng cña thùc vËt ph¶i ®−îc kh¼ng ®Þnh. VÊn ®Ò kh«ng chØ cÇn quan t©m tíi b¶o tån nh÷ng nguån tµi nguyªn má mét c¸ch kh«n ngoan h¬n mµ kh«ng ¸p dông biÖn ph¸p qu¶n lý tiÕt kiÖm h¬n hÖ thèng n¨ng l−îng. Nh÷ng sù ®¸nh gi¸ th−êng xuyªn cho thÊy ë thêi ®¹i tiÒn c«ng nghiÖp cã mét dßng trao ®æi hµng n¨m gi÷a bÇu khÝ quyÓn vµ sinh khèi cña lôc ®Þa lµ 60 GT (1 gigat«n t−¬ng øng víi 109 tÊn). Dßng trao ®æi ®ã gi÷ c©n b»ng gi÷a qu¸ tr×nh quang hîp ®Ó lµm giµu thªm sinh khèi vµ qu¸ tr×nh nh¶ oxy ®Ó lµm giµubÇu khÝ quyÓn. Do nh÷ng ho¹t ®éng n¨ng l−îng vµ c«ng nghiÖp, ng−êi ta −íc l−îng r»ng dßng trao ®æi víi l−îng 60 Gt vÒ phÝa khÝ quyÓn ®−îc bæ sung hµng n¨m kho¶ng 8 Gt (6 Gt do tiªu dïn hiªn liÖu má vµ 2 Gt do mÊt rõng), cßn qu¸ tr×nh quang hîp lu«n ë møc ®é chØ tiªu thô 60 Gt. T¸c dông cña nh©n tè ®iÒu hoµ do c¸c ®¹i d−¬ng n¾m gi÷ vai trß chØ cã thÓ ph¸t huy ®−îc ë møc 4 tÊn trong 1 n¨m, ®iÒu ®ã dÉn tíi lµ kho¶ng 4 Gt ®−îc ph¸t th¶i vµo khÝ quyÓn. Nh− vËy bÇu khÝ quyÓn sÏ chøa 735 Gt CO2. Con sè nµy ph¶i ®−îc xem xÐt mét c¸ch cÈn thËn, ®Æc biÖt
41
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- lµ vÒ kh¶ n¨ng ®iÒu hoµ cña ®¹i d−¬ng, mÆc dï ®· mÊt c«ng nghiªn cøu nhiÒu vµ vÉn cßn hiÓu biÕt rÊt Ýt. KhÝ Mªtan: KhÝ nµy ®−îc sinh ra mét c¸ch tù nhiªn do sù lªn men kþ khÝ trong ®Êt, trong nh÷ng c¸nh ®ång lÊy n−íc ngät vµ n−íc mÆn. Khi ®ã còng cßn lµ do dßng khÝ tho¸t ra khái c¸c má cacbua hydro. Trong thêi ®¹i cña chóng ta, nh÷ng nguyªn nh©n nh©n t¸c ®Æc biÖt nhiÒu, ®ã lµ:
- Sù ph¸t triÓn cña trång c©y n«ng nghiÖp vµ ch¨n nu«i (sù lªn men trong nh÷ng chuång ph©n cña ®éng vËt nhai l¹i t¹o ra l¹i t¹o ra mét nguån quan träng khÝ metan).
- Sù thÊt tho¸t khÝ metan trong c¸c má cacbua hydro (30 triÖu tÊn/n¨m). - KhÝ metan ®−îc s¶n sinh ra bëi r¸c th¶i sinh ho¹t (vµ tõ nh÷ng phÕ liÖu lªn
men ®−îc) ®−îc chøa trong nh÷ng n¬i thiÕu kh«ng khÝ.
- Nh÷ng con sè liªn quan ®Õn khÝ metan rÊt dao ®éng. Ta cã thÓ ghi nhËn lµm chØ sè c¸c gi¸ trÞ sau ®©y trªn b×nh diÖn toµn cÇu.
- Ruéng lóa (70 triÖu tÊn/n¨m). - Gia sóc (75 triÖu tÊn/n¨m). - ThÊt tho¸t trong qu¸ tr×nh khai th¸c nhiªn liÖu (50 triÖu tÊn/n¨m). - Do sinh khèi thùc vËt (10 triÖu tÊn/n¨m).
KhÝ nµy còng gièng nh− CO2, kh«ng ®éc h¹i, nh÷ng chóng tham gia mét c¸ch tÝch cùc
2NO + O2 2NO2
42
vµo viÖc g©y ra hiÖu øng nhµ kÝnh. C¸c hîp chÊt oxyt nit¬: Tªn gäi oxyt nit¬ ®−îc dïng cho c¸c hîp chÊt lµ Oxyt nit¬ (NO); Dioxyt nit¬ (NO2 ) vµ Oxyt nitric (N2O ). C¸c NOx ®−îc s¶n sinh ra trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao (s−ëi, c«ng nghiÖp, s¶n xuÊt n¨ng l−îng...) vµ hÇu hÕt lµ trong c¸c ®éngc ¬ næ (diesel, x¨ng). Ng−êi ta thÊy r»ng khÝ th¶i ®éng c¬ næ rÊt giµu khÝ NO, nh−ng khÝ nµy chuyÓn hãa thµnh NO2 trong qu¸ tr×nh bÞ hßa lo·ng trong kh«ng khÝ: Oxyt nitric (N2O) lµ lo¹i khÝ cã nit¬ nhiÒu nhÊt trong khÝ quyÓn khi kh«ng bÞ « nhiÔm (0,25ppm). KhÝ nµy chØ dãng mét vai trß rÊt yÕu trong viÖc lµm « nhiÔm bÇu khÝ quyÓn tr¸i víi c¸c d¹ng khÝ kh¸c. HiÖn t−îng cã ý nghÜa trong c¸c d¹ng ph¸t th¶i lµ nh÷ng ph¸t th¶i cã liªn quan ®Õn c¸c ho¹t ®éng cña con ng−êi, sè l−îng còng lín nh− c¸c ph¸t th¶i tù nhiªn (ho¹t ®éng cña sinh vËt, nói löa, xãi mßn giã). C¸c chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng n−íc : Nguån n−íc ®−îc coi lµ « nhiÔm khi thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt lý ho¸ sinh häc cña n−íc bÞ thay ®æi, kh«ng b¶o ®¶m chÊt l−îng cña nguån cung cÊp vµ c¸c yªu cÇu sö dông kh¸c. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
BOD5 = 80 - 120 gam/ng−êi-ngµy ®ªm Nit¬ tæng sè = 8 - 15 g/ng.ng.®. Trung b×nh 10g/ng Phèt pho = 3 - 6 g/ ng.ng.® COD = 250 mg/l - 1000 mg/l
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C¸c chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng n−íc bao gåm: C¸c chÊt th¶i h÷u c¬: lµ nguån chÊt g©y « nhiÔm chñ yÕu trong c¸c nguån n−íc mÆt. Cã thÓ lµ c¸c chÊt h÷u c¬ khã bÞ « xy ho¸, hoÆc c¸c chÊt h÷u c¬ dÔ bÞ oxy ho¸. C¸c chÊt nµy ®−îc biÓu thÞ b»ng c¸c chØ tiªu BOD, Nit¬ tæng sè, phèt pho, COD… Trong n−íc th¶i sinh ho¹t, hµm l−îng c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ nh− sau :
Thµnh phÇn c¸c chÊt th¶i h÷u c¬ sÏ kh¸c nhau tuú thuéc vµo tÝnh chÊt cña tõng lo¹i c«ng nghiÖp kh¸c nhau, n−íc th¶i cña c¸c xÝ nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm (®−êng, s÷a, thÞt, t«m, c¸, n−íc ngät, bia ...) chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ cßn cã kim lo¹i nÆng, sulfua; n−íc th¶i cña xÝ nghiÖp ¾c quy cã nång ®é axit, ch× cao, n−íc th¶i nhµ m¸y bét giÊy chøa nhiÒu chÊt r¾n l¬ löng, chÊt h÷u c¬, mµu, lignin, phenol ... víi hµm l−îng lín.
C¸c chÊt h÷u c¬ bÞ o xy hãa thµnh CO2 , H2O d−íi t¸c dông cña c¸c vi sinh vËt hiÕu khÝ. Sau ®ã t¸c dông víi NO3 ®Ó t¹o thµnh N2 , CO2 , H2O thùc hiÖn qu¸ tr×nh khö Nitrat d−íi t¸c dông cña c¸c vi khuÈn khö Nit¬. Sau ®ã lµ qu¸ tr×nh ph©n huû yÕm khÝ t¹o ra CH4 , H2S g©y nªn sù « nhiÔm. C¸c chÊt th¶i chøa vi sinh vËt: C¸c vi sinh vËt bao gåm vi khuÈn, vi rót c¸c d¹ng vi khuÈn g©y bÖnh cho ng−êi. Nguån chñ yÕu lµ « nhiÔm cña n−íc th¶i thµnh phè, n−íc m−a. Mét sè c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp tuú vµo lo¹i s¶n phÈm cã thÓ chøa c¸c chÊt « nhiÔm vi sinh vËt trong n−íc th¶i. C¸c chÊt ®éc h¹i: ChÊt phãng x¹ tõ c¸c nhµ m¸y h¹t nh©n nguyªn tö chøa mét sè l−îng lín c¸c chÊt ®éc vµ ®ång thêi cßn chøa c¸c lo¹i n−íc lµm nguéi -> ¶nh h−ëng tíi qu¸ tr×nh tù lµm s¹ch cña nguån. Nh÷ng chÊt khã bÞ oxy ho¸ th−êng ®−îc tÝch luü tõ nguån kia vµ t¨ng dÇn xuèng phÝa h¹ nguån vµ cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi søc khoÎ, sù tÝch tô sinh häc sÏ x¶y ra vµ theo ®−êng: VËt chøa chÊt phãng x¹ chuçi thøc ¨n ng−êi tiªu thô. C¸c chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng ®Êt: C¸c chÊt ho¸ häc: C¸c chÊt hãa häc th−êng thÊy trong m«i tr−êng ®Êt bao gåm c¸c lo¹i ph©n bãn ho¸ häc vµ c¸c chÊt diÖt c«n trïng, diÖt cá, ®Æc biÖt trong c¸c chÊt diÖt cá chøa c¸c s¶n phÈm clo cña phenol khi vµo ®Êt, c¸c chÊt nµy lµm cho sè l−îng c¸c trùc khuÈn tÝch tô phªnol ph¸t triÓn m¹nh. Ngoµi ra c¸c hîp chÊt cña ch×, thuû ng©n hîp thµnh trong ®Êt nh÷ng chÊt cÆn l¾ng bÒn v÷ng vµ truyÒn vµo c©y trång.
43
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §a sè c¸c lo¹i ho¸ chÊt trõ s©u, diÖt cá ®Òu lµm « nhiÔm c©y trång, lµm c¸c rÔ c©y bÞ c»n cçi trong ®Êt vµ c©y kh«ng ph¸t triÓn ®−îc. ThÝ dô thuèc b¶o vÖ thùc vËt DDT sau 5 n¨m sö dông vÉn cßn ®−îc t×m thÊy 4 - 5% sãt l¹i trong ®Êt do khã bÞ hÊp thô vµo c¸c cÊu tö cña ®Êt. DDT ë nång ®é thÊp (24 mg/l) g©y nªn sù thay ®æi sinh lý ng−îc cña c¸, lµm chÕt c¸c loµi chim. DDT rÊt dÔ dÞch chuyÓn vµo n−íc. DDT khi vµo c¬ thÓ sÏ tÝch tô thµnh c¸c khèi u ¸c tÝnh. DDT th−êng tÝch tô trong ®Êt, n−íc, kh«ng khÝ, sau ®ã r¬i vµo biÓn vµ ®−îc c¸c thuû sinh vËt hÊp thô g©y « nhiÔm thùc phÈm. C¸c chÊt hãa häc mang tÝnh ®éc h¹i cao ®èi víi m«i tr−êng ®Êt lµ Asen, Flo vµ ch×. Sau khi ®−îc hÊp thô, c¸c chÊt nµy qua con ®−êng thùc vËt, s÷a bß vµ vµo ®Õn ng−êi. Hµm l−îng c¸c chÊt nµy trong ®Êt ë khu vùc nhµ m¸y th−êng cao gÊp 5-6 lÇn so víi vïng ®Êt xa ¸ch 500m. C¸c chÊt th¶i c«ng nghiÖp mang tÝnh nguy h¹i: C¸c phÕ th¶i c«ng nghiÖp r¾n t¹o nªn nguån quan träng c¸c chÊt g©y « nhiÔm ®Êt do c¸c s¶n phÈm ho¸ häc ®éc h¹i g©y ra. Theo −íc tÝnh, trong sè 50% c¸c phÕ th¶i c«ng nghiÖp cã tíi 15% cã kh¶ n¨ng g©y ®éc h¹i nguy hiÓm. ë Mü, gÇn 106 tÊn chÊt th¶i bá kh«ng ch¸y, axit ¨n mßn hoÆc g©y ®éc h¹i ®−îc x¶ bõa b·i ra m«i tr−êng xung quanh. NÕu tÝnh theo ®Çu ng−êi lµ 20 kg chÊt th¶i c«ng nghiÖp/n¨m. Nh÷ng chÊt ho¸ häc ®éc h¹i th−êng gÆp ë trong ®Êt lµ asen, flo, ch×... C¸c chÊt phãng x¹: C¸c chÊt phãng x¹ tõ c¸c vô næ bom h¹t nh©n hoÆc c¸c chÊt th¶i phãng x¹ ph¸t ra tõ c¸c trung t©m c«ng nghiÖp hoÆc tung t©m nghiªn cøu khoa häc l¾ng xuèng mÆt ®Êt vµ ®−îc tÝch tô l¹i trong ®Êt nh− c¸c C14, Sr90, Cs.... Ngoµi ra cßn cã c¸c yÕu tè vi l−îng nh− Be, Bo, Se... C¸c chÊt phãng x¹ xuÊt ph¸t tõ nh÷ng vô næ bom h¹t nh©n hoÆc nh÷ng chÊt th¶i phãng x¹ láng hay r¾n tõ c¸c trung t©m c«ng nghiÖp hay nghiªn cøu khoa häc cã thÓ l¾ng xuèng mÆt ®Êt vµ tÝch tô ë ®ã. C¸c chÊt phãng x¹ nµy vÝ dô C14 x©m nhËp vµo c¬ thÓ ®éng vËt vµ vµo ®Êt. C14 tham gia vµo chuyÓn hãa c¸cbon ë c©y cá... Mét sè thùc vËt trªn ®Êt nh− nÊm, ®Þa y tÝch tô C3 g©y nguy h¹i cho ®éng vËt ¨n ph¶i thùc vËt ®ã. C¸c lo¹i vi sinh vËt g©y bÖnh: Gåm c¸c trùc khuÈn vµ nguyªn sinh ®éng vËt ®−êng ruét, c¸c lo¹i nµy lµm « nhiÔm ®Êt do viÖc sö dông ph©n bãn lÊy tõ c¸c hè xÝ hoÆc bïn hay do sù x¶ c¸c chÊt th¶i sinh ho¹t bõa b·i. Ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i ký sinh trïng nh− giun, s¸n, c¸c lo¹i nÊm...C¸c lo¹i vi khuÈn g©y bÖnh cã thÓ tån t¹i ph¸t triÓn trong ®Êt bÞ nhiÔm bÈn c¸c phÕ th¶i h÷u c¬ nh− ph©n, r¸c, phÕ th¶i c«ng nghiÖp thùc phÈm v.v.. §Êt cã thÓ bÞ « nhiÔm bëi c¸c lo¹i trùc khuÈn lÞ, th−¬ng hµn, phÈy khuÈn t¶ hoÆc amÝp. C¸c bÖnh do c¸c vi khuÈn nµy g©y ra theo con ®−êng tiÕp xóc trùc tiÕp gi÷a ng−êi víi ®Êt bÈn, víi n−íc bÈn hoÆc do ruåi, bä ... Ngoµi vi khuÈn g©y bÖnh, trong ®Êt cßn ph¸t triÓn c¸c l¹i c«n trïng g©y bÖnh, lµ n¬i chøa trøng giun, s¸n ... §iÒu kiÖn ph¸t triÓn cña mçi lo¹i vi khuÈn g©y bÖnh phô thuéc vµo l−îng m−a, nhiÖt ®é kh«ng khÝ, thùc vËt, ¸nh s¸ng mÆt trêi, ®é Èm cña ®Êt ...HiÖn nay ng−êi ta th−êng dïng c¸c lo¹i vi khuÈn Coli Aerogenes vµ Bact perfrigens, ph¸t triÓn trong m«i tr−êng ph©n t−¬i, lµm vi sinh vËt chØ thÞ cho ®é nhiÔm bÈn ph©n cña ®Êt.
44
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C¸c chÊt kh¸c: C¸c chÊt r¾n v« c¬ kÝch th−íc lín nh− vËt liÖu x©y dùng, phÕ liÖu s¾t thÐp ... hoÆc c¸c chÊt nhùa tæng hîp, Polyetilen ... bÒn v÷ng trong ®Êt. Chóng khã bÞ ph©n hñy vµ khi th¶i vµo ®Êt sÏ ng¨n c¶n sù ph¸t triÓn cña th¶m thùc vËt, thay ®æi cÊu tróc ®Êt vµ ®Þa h×nh. V× thÕ ng−êi ta th−êng tËn dông c¸c lo¹i nµy ®Ó san nÒn hoÆc sö dông l¹i. 3.3. §éc häc sinh th¸i vµ c¸c t¸c ®éng, rñi ro, nguy c¬
Nh− ®· tr×nh bµy ë Ch−¬ng 1, ®éc chÊt häc theo ®Þnh nghÜa lµ nh÷ng chÊt g©y ®éc h¹i hoÆc râ h¬n lµ nh÷ng s¶n phÈm nguy hiÓm ®«Ý víi con ng−êi. Ph¹m vi ¸p dông cña m«n khoa häc ®ã trong nh÷ng thËp niªn gÇn ®©y ®· ®−îc më réng trong mét khu«n khæ réng h¬n do sù chen ngang cña mét chuyªn ngµnh míi: sinh - th¸i - ®éc - chÊt - häc mµ Jouany ®· ®Þnh nghÜa n¨m 1978 nh− mét m«n nghiªn cøu vÒ tÊt c¶ nh÷ng t¸c dông cña nh÷ng chÊt ®éc h¹i ®èi víi c¸c loµi ®ang sèng vµ c¸c tæ chøc cña chóng, mèi t−¬ng quan cña chóng víi c¸c vËt chÊt v« sinh, mèi t−¬ng quan cña chóng víi nhau vµ ®èivíi ng−êi. Ng−êi ta th−êng ph©n biÖt hai kiÓu t−¬ng t¸c gi÷a nh÷ng chÊt cã ®éc tÝnh vµ nh÷ng môc ®Ých tiÒm tµng tïy theo ®ã lµ t¸c ®éng trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp. Tr−êng hîp t¸c ®éng gi¸n tiÕp th−êng t−¬ng øng víi sù nhiÔm ®éc g¾n víi « nhiÔm m«i tr−êng g©y ra sù nhiÔm bÈn c¸c d©y chuyÒn thøc ¨n. Nh÷ng biÓu hiÖn cña ®éc tÝnh : Nh÷ng biÓu hiÖn kh¸c nhau cña ®éc tÝnh t×m hiÓu ®−îc b»ng nh÷ng phÐp thö sinh häc bao gåm viÖc quan s¸t diÔn biÕn cña mét c¸c thÓ (hay mét nhãm c¸c thÓ) tiÕp xóc víi m«i tr−êng ®−îc nghiªn cøu trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thùc nghiÖm nhÊt ®Þnh. Ng−êi ta ph©n biÖt chñ yÕu hai lo¹i tÝnh ®éc lµ ®éc cÊp tÝnh vµ ®éc m·n tÝnh. §éc cÊp tÝnh: Lµ ®éc tÝnh g©y ra cña mét c¸ thÓ hay cña mét m«i tr−êng víi mét liÒu l−îng hay mét nång ®é rÊt cao cña mét chÊt ®éc, trong mét thêi gian rÊt ng¾n (mét vµi ngµy lµ tèi ®a, th−êng lµ 24g). §èi víi mét nång ®é cña mét s¶n phÈm ®éc ®· ®−îc x¸c ®Þnh (x), nång ®é/liÒu l−îng g©y chÕt (y) sù tö vong cña nh÷ng chñ thÓ biÓu thÞ b»ng mét ®−êng cong cña sù tö vong phô thuéc vµo nång ®é (th−êng cã d¹ng "sygmoide" nh− h×nh vÏ 3.2). Tû lÖ tö vong (%) 100 50 Nång ®é (x)
H×nh 3.2. §−êng cong cña sù tö vong phô thuéc vµo nång ®é
45
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §éc cÊp tÝnh ®−îc biÓu thÞ b»ng:
- LiÒu l−îng g©y chÕt 50 (DL50): ®ã lµ trÞ sè cña liÒu l−îng ®−îc ®−a vµo nh÷ng c¸ thÓ ®−îc thö nghiÖm (loµi gËm nhÊm (chuét) ch¼ng h¹n) cã thÓ g©y chÕt 50% cña sè c¸ thÓ ®−îc thö.
- Nång ®é g©y chÕt 50 (CL50): lµ nång ®é cña mét lo¹i hãa chÊt ®−îc ®−a vµo m«i tr−êng sèng (th−êng lµ m«i tr−êng thñy sinh) g©y chÕt 50% sè c¸ thÓ ®−îc thö (c¸ ch¼ng h¹n).
- Thêi gian dïng cho c¸c phÐp thö ®ã biÕn ®ång tö mét vµi phót ®Õn 96 giê.
§éc dµi h¹n: Lµ ®é ®éc g©y ra cña mét c¸ thÓ hay mét m«i tr−êng víi mét liÒu l−îng hay mét nång ®é yÕu trong mét thêi gian rÊt dµi (tõ mét th¸ng ®Õn thêi gian sèng cña nhiÒu thÕ hÖ sóc vËt). Lo¹i ®éc tÝnh ®ã gi÷ vai trß c¬ b¶n trong « nhiÔm m«i tr−êng (thÝ dô: t¸c ®éng cña mét ®¬n vÞ c«ng nghiÖp hay cña mét tr¹m xö lý r¸c, « nhiÔm do «t«, hËu qu¶ cña c¸c chÊt phô gia thùc phÈm...) chÝnh lµ trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta dïng kh¸i niÖm vi thÓ g©y « nhiÔm (micropolluant). Trong tÊt c¶ c¸c t¸c dông g¾n víi ®éc tÝnh dµi h¹n, cã hai t¸c dông ®Æc biÖt quan träng, ®ã lµ:
- Nh÷ng t¸c dông lªn t¸i s¶n xuÊt: lµm kh« c»n, lµm gi¶m ®é ph×, t¹o ra qu¸i thai (dÞ d¹ng c¬ thÓ nh− ®Çu to, thiÕu ch©n tay...);
- G©y ung th−, biÕn ®æi gen: ng−êi ta ®· thÊy phÇn lín c¸c chÊt biÕn ®æi gen (sù kh¸c th−êng trong sè l−îng hay chÊt l−îng nhiÔm s¾c thÓ ë ADN) còng lµ g©y ung th−, ®iÒu ®ã gi¶i thÝch xu h−íng hiÖn nay lµ thay thÕ c¸c mÉu thö ung th− (l©u vµ ®¾t) b»ng mÉu thö biÕn ®æi gen nhanh h¬n nhiÒu vµ t−¬ng ®èi d¹i diÖn cho nguy c¬ g©y ung th− cña c¸c chÊt cÇn nghiªn cøu.
Nh÷ng nguy c¬ g¾n víi vi trïng g©y bÖnh C¸ch tiÕp cËn vÒ ®éc chÊt häc vµ sinh-th¸i-®éc-chÊt-häc ®−îc chñ yÕu duy tr× bëi nh÷ng rñi ro g¾n liÒn víi sù phæ cËp trong m«i tr−êng nh÷ng ph©n tö h÷u c¬ tæng hîp hoÆc c¸c kim lo¹i vµ muèi kim lo¹i. C¸c lo¹i phÕ th¶i d¹ng r¾n còng lµ mÇm g©y bÖnh ®−a l¹i nh÷ng mèi nguy h¹i cho søc kháe. §Æc biÖt lµ tr−êng hîp chÊt th¶i th¶i bÖnh viÖn, ch¨n nu«i gia sóc, vµ c¶ r¸c th¶i ®« thÞ. §ã lµ n−íc thÈm thÊu qua c¸c líp chÊt th¶i mµ cã c¸c ®éng vËt sèng trªn vïng ®Êt ®ã (c¸c loµi gÆm nhÊm, chim...) cã thÓ ph©n t¸n c¸c mÇm bÖnh trong lßng c¸c quÇn thÓ. c¸c mÇm g©y bÖnh: c¸c vi khuÈn nh− Mycobacterium Tuberculosis (bÖnh lao), Pseudomonas (tiªu ch¶y), Salmonella (bÖnh th−¬ng hµn), Vilrio (dÞch t¶) hoÆc c¸c lo¹i nÊm. Nh÷ng nguy c¬ g¾n víi r¸c th¶i Gerard Keck (Tr−êng thó y Lyon, gi¸o tr×nh ®éc chÊt häc cña r¸c th¶i, DEAINSA Lyon) ph©n t¸ch nguy c¬ r¸c th¶i thµnh nguy c¬ cÊp tÝnh vµ nguy c¬ m¹n tÝnh. Nguy c¬ cÊp tÝnh: Nh÷ng nguy c¬ cÊp tÝnh ®−îc g©y ra bëi:
- N¬i chøa nh÷ng bao b× bÈn, thËm chÝ thuèc trõ s©u qu¸ h¹n (hoÆc kh«ng cßn ®−îc phÐp dïng): g©y ®éc cho loµi vËt nu«i;
46
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- §æ th¸o tr¸i phÐp vµo s«ng ngßi, hå ao nh÷ng chÊt dïng ®Ó b¶o qu¶n gç (lin®an, penta clorphenol...) g©y ra chÕt c¸;
- C¸c vô ®èt r¸c nguy h¹i, gi¶i phãng axit xyanhydric ( do ®èt vËt liÖu xèp b»ng polyurethan) clor hay axit chlohydric ( tõ ®èt PVC)...
- Mét sè kim lo¹i (thñy ng©n, cadmi, ch×). - Nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ (PCB, clordioxin, khi chóng bÞ tung vµo m«i tr−êng tù
Nh÷ng nguy c¬ m¹n tÝnh: Nguy c¬ nµy tËp trung vµo lµ nh÷ng lo¹i cã kh¶ n¨ng tÝch tô sinh häc nh− : nhiªn). Trong nh÷ng tr−êng hîp nµy, c¸c loµi gia sóc sèng gÇn n¬i ph¸t th¶i, ¨n cá vµ uèng n−íc bÞ nhiÔm ®éc th× nãi chung chÊt ®éc sÏ tËp trung dÇn b»ng con ®−êng thøc ¨n:
- Nh÷ng sù tËp trung quan träng ammoniac, nitrat, nitrit trong m«i tr−êng thñy sinh, g©y ra sù d− thõa c¸c chÊt h÷u c¬ kh«ng bÞ ph©n gi¶i bëi sinh vËt (nh÷ng r¸c th¶i cña c¸c bÕp gia ®×nh, c¸c tr¹m thanh läc n−íc, n−íc cèng tõ chuång gia sóc...). T¸c ®éng m¹n tÝnh ®−a l¹i cho m«i tr−êng lµm biÕn ®æi m«i tr−êng sinh th¸i c− tró trong dßng n−íc;
- Nh÷ng « nhiÔm vi sinh vËt b¾t nguån tõ nh÷ng n−íc cèng ngÇm, n¬i ch¨n nu«i gia sóc, vµ nh÷ng vËt phÕ th¶i bÞ nÐm ra kh«ng thËn träng, ®Ó ®«i khi sóc vËt ¨n ph¶i hoÆc lµm « nhiÔm nguån n−íc sinh ho¹t.
Nh÷ng ®Æc tr−ng cña tÝnh ®éc sinh th¸i Nh÷ng c¸ thÓ vÒ mÆt m«i tr−êng th−êng xuyªn biÓu hiÖn víi mét tr¹ng th¸i kh¸c nhau lín vÒ vi thÓ g©y « nhiÔm, th−êng víi nång ®é rÊt nhá, ®iÒu ®ã ®Æt ra vÊn ®Ò lµ ph¶i tÝnh ®Õn hai hiÖn t−îng quan träng: céng lùc vµ ®èi kh¸ng. Céng lùc: T¸c dông cña mét hîp chÊt cã thÓ biÕn ®æi rÊt m¹nh (th−êng lµ t¨ng lªn) chØ cÇn cã sù kÕt hîp víi mét chÊt kh¸c. §èi kh¸ng: Ng−îc l¹i, lµ mét chÊt cã thÓ biÓu lé lµ phÇn tö ®èi kh¸ng theo ®Þnh nghÜa lµ sù cã mÆt cña mét trong nh÷ng phÇn tö ®ã ng¨n c¶n t¸c ®éng cña c¸c phÇn tö kh¸c. HiÖn t−îng ®ã kh«ng nhÊt ®Þnh lµ tÝch cùc. ThÝ dô trong tr−êng hîp cña thuèc ch÷a bÖnh, bªn c¹nh t¸c dông mong muèn, thuèc cã thÓ bÞ hÊp thô bëi nh÷ng c¬ chÕ ®ång ho¸ c¸c phÇn tö kh¸c cña c¬ thÓ. LiÒu l−îng tèi ®a chÊp nhËn ®−îc vµ bá qua ®−îc
TriÓn khai nghiªn cøu trªn hµng lo¹t t¸c dông ®éc h¹i ®· tõng b−íc dÉn c¸c chuyªn gia tíi x¸c ®Þnh ®−îc ng−ìng, lµ nh÷ng liÒu l−îng tèi ®a chÊp nhËn ®−îc, cho nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm chÝnh trong n−íc, kh«ng khÝ vµ c¶ trong thùc phÈm. Nh÷ng ng−ìng ®ã, lµ hîp lý phï hîp víi sù b¶o vÖ hoµn toµn cho c¸ thÓ, nh−ng kh«ng thÓ ®¶m b¶o hoµn toµn kh«ng th¶i trong s¶n xuÊt hoÆc tiªu thô.
47
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Kh«ng chÊp nhËn ®−îc
Nh÷ng nguy hiÓm g× cã thÓ ®èi víi søc khoÎ cña con ng−êi vµ nh÷ng lîi Ých g× c¬ thÓ cã do viÖc sö dông c¸c chÊt ®¸ng quan t©m. §ã lµ c¸ch tiÕp cËn kinh tÕ vµ x· héi lµm néi dung ®Ó thùc hiÖn mét cuéc héi th¶o vÒ ®é chÆt chÏ cña c¸c tiªu chuÈn, trªn gi¸c ®é s¶n xuÊt c«ng nghiÖp còng nh− cho viÖc l¾p ®Æt nh÷ng thiÕt bÞ xö lý r¸c th¶i. Kh¶ n¨ng chÊp nhËn mét nguy c¬: §−êng biÓu diÔn kh¶ n¨ng chÊp nhËn nguy c¬ cã thÓ ®−îc biÓu diÔn ë h×nh 3.3. Møc ®é thiÖt h¹i ChÊp nhËn ®−îc Kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm
H×nh 3.3. §−êng biÓu diÔn kh¶ n¨ng chÊp nhËn nguy c¬
§−êng biÓu diÔn trªn ®©y thÓ hiÖn mét sù kiÖn sÏ ®−îc chÊp nhËn nÕu møc ®é trÇm träng cña sù thiÖt h¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt g©y ra nguy hiÓm (tr−êng hîp cña h¹t nh©n lÊy lµm thÝ dô, nÕu kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm lín nh−ng møc ®é thiÖt h¹i nhá th× kh¶ n¨ng chÊp nhËn vÉn cã). CÇn ghi nhËn r»ng s¬ ®å ®−êng cong biÓu diÔn khã thµnh hiÖn thùc, nãi chung còng khã ®−îc x· héi chÊp nhËn chØ dùa trªn c¬ së yÕu tè khoa häc mµ bá qua nh÷ng gi¸ trÞ v¨n ho¸ hay x· héi. Kh¶ n¨ng chÊp nhËn rñi ro
Kh¸i niÖm vÒ rñi ro, tõ khi mét sù rèi lo¹n chøc n¨ng cã thÓ cã cña nh©n t¸c xen vµo: chÊt phÕ th¶i ®−îc t¸ch ra mét c¸ch bÊt b×nh th−êng tõ mét vËt thÓ (sù cè trµn dÇu trong mét dßng n−íc) hay dù xuÊt hiÖn cña mét vËt thÓ kh«ng vËn hµnh b×nh th−êng (dioxin g¾n víi viÖc ch¸y cña mét biÕn thÕ ®iÖn). Kh¶ n¨ng chÊp nhËn rñi ro thÝch hîp víi nh÷ng chÊt th¶i bá ®· ®−îc chÊp nhËn hay Ýt
nhÊt cã liªn hÖ víi c¸c ho¹t ®éng cña con ng−êi ®ang vËn hµnh b×nh th−êng.
C¨n cø vµo sù hîp lý cña viÖc x¶y ra c¸c sù kiÖn, ®−êng biÓu diÔn nµy thÓ hiÖn mét sù kiÖn cßn ngê vùc cã thÓ ®−îc chÊp nhËn nÕu møc ®é thiÖt h¹i ®−îc bï l¹i bëi Ýt kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm, mµ kh¶ n¨ng nµy l¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt rèi lo¹n vËn hµnh cña hÖ thèng, hoÆc h¬n n÷a nÕu kh¶ n¨ng rèi lo¹n vËn hµnh lín nh−ng ®−îc bï l¹i bëi mét kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm Ýt h¬n, mµ kh¶ n¨ng nµy l¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt nghiªm träng cña thiÖt h¹i.
48
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.4. C¸c t¸c ®éng cña « nhiÔm
§· cã nhiÒu khung ph©n lo¹i ®· ®−îc ®Ò xuÊt ®Ó liÖt kª c¸c t¸c ®éng cã thÓ cã trong khu«n khæ ho¹t ®éng nh©n t¸c. Nh÷ng t¸c ®éng nµy kh¸c nhau chñ yÕu vÒ chñ ®iÓm cña t¸c gi¶: b¶o vÖ ®éng vËt vµ thùc vËt, søc kháe cña con ng−êi, sù c©n b»ng thiªn nhiªn. §èi víi chóng ta, chñ yÕu lµ ®Ó hiÓu râ h¬n c¸c mèi quan hÖ gi÷a sù qu¶n lý chÊt phÕ th¶i vµ m«i tr−êng, ph¶i tù giíi h¹n ë 3 lo¹i t¸c ®éng sau ®©y:
- Nh÷ng t¸c ®éng g¾n víi thÈm mü vµ tiÖn nghi. - Nh÷ng t¸c ®éng sinh th¸i. - Nh÷ng t¸c ®éng ®éc h¹i vµ ®éc h¹i sinh th¸i.
Nh÷ng t¸c ®éng g¾n víi thÈm mü vµ tiÖn nghi
C¸c t¸c ®éng lo¹i nµy bao gåm mïi, tiÕng ®éng, mµu s¾c, quang c¶nh, nh÷ng bè côc phong c¶nh, khãi... Qu¶n lý c¸c phÕ th¶i th−êng bao hµm c¶ t¸c ®éng ®ã. Nh÷ng thÝ dô ®iÓn h×nh nh− sau :
- Tr−êng hîp nh÷ng kiÓu vøt r¸c, khi r¸c kh«ng ®−îc gi÷ g×n cÈn thËn, cã thÓ ®Ó giÊy hay mµng chÊt dÎo bay lung tung, thu hót qu¸ nhiÒu chim chãc, mïi h«i h¸m. - Tr−êng hîp nh÷ng lß thiªu r¸c, khi ph¸t th¶i khãi qu¸ nhiÒu g©y h¹i cho khu vùc l©n cËn.
- Tr−êng hîp nh÷ng ®¬n vÞ ñ r¸c lµm ph©n bãn, kh«ng khèng chÕ ®Ó mïi h«i thèi cña r¸c ho¹i môc bèc ra.
- Tr−êng hîp tiÕng ån ph¸t sinh do thu thËp thïng r¸c, ho¹t ®éng cña c¸c c¸c m¸y nghiÒn..
- Tr−êng hîp ho¹t ®éng cña c¸c c«ng tr−êng ngoµi trêi.
KiÓu t¸c ®éng nµy g©y nhiÒu ®iÒu ®¸ng chó ý:
- TiÕng ån, mïi, mÇu s¾c th−êng th−êng ®−îc thÊy t¨ng lªn m¹nh bëi c¸c bê bao..., hiÖn t−îng nµy ch−a cã c«ng nghÖ xö lý. Gi¶i ph¸p lµ ph¶i ®Èy m¹nh viÖc gi÷ nghiªm nh÷ng quy chÕ chèng « nhiÔm hay lµ chÊt l−îng c«ng nghÖ cña dông cô kh«ng tháa m·n. Ngoµi ra tõ nhiÒu n¨m nay, ng−êi ta ¸p dông biÖn ph¸p khö nh÷ng yÕu tè t¸c ®éng, do c¸c chuyªn gia qu¶n lý chÊt phÕ th¶i tham gia thùc hiÖn.
- Sù viÖc thuéc lo¹i ®ông ch¹m ®Õn b¶n chÊt thÈm mü cã thÓ ngµy cµng nhiÒu, nh÷ng t¸c ®éng ®Õn t©m thÇn th©n thÓ (t©m thÓ) biÓu hiÖn b»ng nh÷ng triÖu chøng l©m sµng (ngøa trªn da, nhøc ®Çu, hoang mang lo sî, suy sôp...). VÒ mÆt ®ã, nghiªn cøu t©m lý vµ dÞch tÔ häc ph¶i trë nªn mét ngµnh rÊt tÝch cùc cña khoa häc m«i tr−êng.
- Sau cïng, cÇn ghi nhËn, vµ còng chÝnh lµ mét khã kh¨n thùc sù, r»ng kh«ng ai ph¶n ®èi ®iÒu cho r»ng nh÷ng t¸c ®éng thÈm mü (mïi, mÇu, tiÕng ån) còng g©y ra ®éc h¹i hay ®éc h¹i sinh th¸i.
49
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nh÷ng t¸c ®éng sinh th¸i §ã lµ nh÷ng t¸c ®éng biÓu hiÖn kh«ng ®o ®Õm ®−îc, th«ng qua nh÷ng qu¸ tr×nh lµm biÕn ®æi vÒ hÖ thùc vËt, hÖ ®éng vËt vµ c¶ n−íc, kh«ng khÝ vµ ®Êt nh−:
- Thay ®æi quÇn thÓ hÖ ®éng thùc vËt cña mét con s«ng. - Sù biÕn mÊt hay ng−îc l¹i sù sinh s«i qu¸ møc c¸c loµi c©y cá. - Sù gi¶m sót ®a d¹ng sinh häc. - Xãi mßn vµ nhiÔm mÆn cña ®Êt. - Sù biÕn ®æi cña mét sè c©n b»ng: hiÖu øng nhµ kÝnh, thñng tÇng «z«n.
50
Còng rÊt nªn nhËn xÐt ngay tõ ®©y r»ng biªn giíi gi÷a t¸c ®éng sinh th¸i vµ t¸c ®éng g©y ®éc h¹i hay ®éc h¹i sinh th¸i lµ rÊt khã v¹ch ra trªn quan ®iÓm cho r»ng c¸c t¸c ®éng th−êng kh«ng ph©n biÖt râ ra ®−îc ®©u lµ nguyªn nh©n, ®©u lµ hËu qu¶: mét sù cè ®éc h¹i thùc vËt cã thÓ lµ nguån gèc cña sù biÕn mÊt mét loµi thùc vËt nµo hoÆc qu¸ tr×nh t¨ng bÊt th−êng cña nhiÖt ®é g¾n víi hiÖu øng nhµ kÝnh cã thÓ ®−îc coi nh− kh¶ n¨ng ®−a ®Õn nh÷ng rèi lo¹n quan träng trong ®êi sèng cña c¸c loµi ®éng, thùc vËt vµ con ng−êi. ThÝ dô vÒ hiÖu øng nhµ kÝnh ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 3.4. KhuyÕch t¸n do m©y vµ khÝ quyÓn Bøc x¹ mÆt trêi thÊy ®−îc hÊp thô trùc tiÕp HÊp thô bëi khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh CO2, CH4, H2O, N2O, CFC. Tr¸i ®Êt H×nh 3.4. HiÖu øng nhµ kÝnh --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- HiÖu øng nhµ kÝnh: KhÝ hËu Tr¸i §Êt phô thuéc vµo sù c©n b»ng cña c¸c qu¸ tr×nh bøc x¹ cña toµn thÓ ®Êt, ®¹i d−¬ng, vµ khÝ quyÓn. Nh−ng khÝ quyÓn ®ãng vai trß nh− mét c¸i läc nhiÖt l−îng b»ng c¸ch "®¸nh bÉy" c¸c tia bøc x¹, th«ng qua vai trß trung gian cña c¸c chÊt khÝ, g©y ra hiÖu øng nhµ kÝnh, bao gåm: CO2, CH4, CFC.
Nh÷ng lo¹i khÝ xuÊt hiÖn mét c¸ch tù nhiªn trong khÝ quyÓn cã kh¶ n¨ng hÊp phô bøc x¹ hång ngo¹i vµ ph¶n x¹ trë l¹i bÒ mÆt tr¸i ®Êt g©y ra hiÖu øng Êm ®−îc gäi lµ khÝ nhµ kÝnh. C¸c khÝ nhµ kÝnh cã tÝnh n¨ng hÊp thô bøc x¹ nhiÖt sãng dµi (b−íc sãng > 4m). Nh− vËy hiÖu øng nhµ kÝnh lµ hiÖn t−îng g©y ra sù t¨ng nhiÖt ®é cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt do sù hÊp phô bøc x¹ nhiÖt tõ mÆt ®Êt vµo khÝ quyÓn bëi c¸c khÝ nhµ kÝnh lµm cho nhiÖt ®é khÝ quyÓn bao quanh tr¸i ®Êt bÞ t¨ng lªn.
Së dÜ gäi lµ hiÖu øng nhµ kÝnh cña khÝ quyÓn lµ v× t¸c dông cña c¸c khÝ nhµ kÝnh trong khÝ quyÓn t−¬ng tù nh− líp kÝnh cña c¸c nhµ kÝnh trång rau xanh trong mïa ®«ng, bøc x¹ MÆt trêi lµ sãng ng¾n nªn dÔ dµng xuyªn qua líp kÝnh truyÒn vµo trong nhµ kÝnh trång rau, cßn bøc x¹ nhiÖt cña bªn trong nhµ kÝnh víi nhiÖt ®é thÊp, thuéc lo¹i bøc x¹ sãng dµi, kh«ng thÓ xuyªn qua líp kÝnh truyÒn ra ngoµi ®−îc vµ kÕt qu¶ lµ m«i tr−êng vi khÝ hËu trong nhµ kÝnh Êm h¬n ngoµi nhµ. NÕu nh− Tr¸i ®Êt kh«ng cã t¸c ®éng cña c¸c khÝ nhµ kÝnh th× nhiÖt ®é bÒ mÆt cña nã ®· ®−îc −íc tÝnh lµ 255oK, t−¬ng ®−¬ng lµ -18oC hay 0oF. Khi cã hiÖn t−îng hiÖu øng nhµ kÝnh x¶y ra th× nhiÖt ®é thùc tÕ cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt bÞ t¨ng thªm . Cã thÓ nãi tÝnh chÊt nguy h¹i cña hiÖu øng nhµ kÝnh hiÖn nay lµ lµm t¨ng nång ®é cña c¸c khÝ nhµ kÝnh trong khÝ quyÓn dÉn tíi lµm t¨ng møc nhiÖt ®é tõ Êm tíi nãng do ®ã g©y ra nh÷ng vÊn ®Ò m«i tr−êng. B¶ng 3.2. thÓ hiÖn ®Æc tÝnh cña nh−òng khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh chñ yÕu ( b¶ng 3.2. ) B¶ng 3.2. §Æc tÝnh cña nh÷ng khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh chñ yÕu.
CH4 1,7 ppm 1 N2O 310 ppb 0,25 O3 20-40 ppb 0,5-1 CFC 11 280ppt 4 CFC 12 484 ppt 7 CO2 354 ppm 0,5
10 150 0,1 60 120 50-200
21 206 2000 12400 15800 Nång ®é hiÖn nay Møc t¨ng hµng n¨m (%) Thêi gian tån t¹i (n¨m) Kh¶ n¨ng hÊp thô Bëi ph©n tö
Ghi chó : (ppm: 10-6, ppb: 10-9, ppt: 10-12)
51
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ThÝ dô vÒ sù g©y ®éc h¹i cña ammoniac:
+ + OH-
Ammoniac c©n b»ng trong n−íc theo ph¶n øng sau: NH3 + H2O NH4
Nång ®é NH3, chÊt g©y ®éc, t¨ng lªn khi t¨ng ®é pH vµ nhiÖt ®é; kÐo theo sù chÕt c¸.;
kÐo theo sù chÕt c¸. ThÝ dô vÒ t¸c ®éng vÒ sù g©y ®éc h¹i cña nit¬ r¸t vµ nit¬ rÝt ®èi víi n−íc sinh ho¹t: Nh− ®· tr×nh bµy ë ch−¬ng 2, khi n−íc bÞ nhiÔm nitrat th× còng bÞ nhiÔm nitrit v× qu¸ tr×nh khö cña nitrat. Nh÷ng ion nitrat vµ nitrit cã nh÷ng tÝnh chÊt rÊt kh¸c nhau mÆc dÇu cã sù gièng nhau vÒ cÊu -) bÒn v÷ng do ®ã Ýt ho¹t ®éng, vµ v× thÕ Ýt ®éc h¹i, trõ khi hÊp thô qu¸ tróc. Ion nitrat (NO3 -) kh«ng bÒn v÷ng nhiÒu. ThËm chÝ nã cßn ®−îc dïng trong thuèc ch÷a bÖnh. Ion nitrit (NO2 vµ rÊt ho¹t ®éng, chÝnh v× thÕ g©y ®éc h¹i. Tuy nhiªn sù cã mÆt cña nitrat còng lµ ®iÒu kh«ng mong muèn v× kh¶ n¨ng chuyÓn ho¸ thµnh Nitrit. Nh÷ng nitrat khi bÞ nuèt vµo phÇn lín bÞ hÊp thô bëi mµng ruét mét phÇn sau ®ã bÞ quay vßng qua tuyÕn mËt tr−íc khi bÞ th¶i b»ng ®−êng tiÓu. PhÇn cßn l¹i cña nitrat bÞ chuyÓn hãa thµnh nitrit ë miÖng, d−íi t¸c dông cña enzym (enzym khö nitrat). Nitrit cã hai t¸c dông g©y ®éc chñ yÕu b»ng sù t¹o thµnh methemoglobin vµ nitrosamin ( H×nh 3.5.)
Nitrat
Amin hay Amit
Hång cÇu Khö
Nitrit Nitrosamin Methemoglobin
Ng¹t, thiÕu oxy (Cyanose) T¸c dông g©y ung th−
H×nh 3.5. T¸c dông g©y ®éc sinh th¸i cña nit¬rit
52
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trong m¸u, c¸c nitrit g©y ra sù chuyÓn hãa hång cÇu thµnh methemoglobin, ph©n tö
kh«ng ®¶m b¶o sù chuyÓn giao oxy dÉn tíi sù ®Çu ®éc m¸u. §ã lµ sù thiÕu oxy/tÝm ng−êi. Nh÷ng nitrosamin lµ nh÷ng ph©n tö h×nh thµnh tõ nh÷ng ph¶n øng hãa häc gi÷a nitrit
vµ amin (cã trong c¸c c¬ quan sèng hay thøc ¨n). ChÊt ®¬n gi¶n nhÊt lµ dimetylnitrosamin.
Ngµy nay ng−êi ta ®· ph©n ®Þnh ®−îc 120 hîp chÊt thuéc dßng nitrosamin, mét sè trong dßng ®ã cã t¸c dông g©y ung th− (gan, phæi, d¹ dÇy, thùc qu¶n...). TÊt c¶ mäi ®iÒu kiÖn ®Òu hîp l¹i ë thùc qu¶n ®Ó nitrit chuyÓn hãa thµnh nitrosamin (pH axit, nitrit tù do, amin thø cÊp cã nguån gèc thùc phÈm hay thuèc ch÷a bÖnh). Ng−êi ta v× thÕ cã thÓ t×m thÊy nh÷ng vÕt nitrosamin trong mét sè lo¹i thøc ¨n: thøc ¨n muèi, c¸, fomat, bia... Ngoµi ®å uèng nhiÒu lo¹i rau chøa ®ùng nitrat vµ nitrit ( b¶ng 3.3. ) B¶ng 3.3. Sù tÝch tô nitrat vµ nitrit trong rau
Lo¹i rau
- (mg/kg)
- (mg/kg)
NO3 NO2
2100 180 1300 3,3 1,5 0,7 Cñ c¶i ®á Cµ rèt CÇn t©y
1360 8,7 Rau diÕp
Nitrat vµ nitrit, ngoµi ra cßn ®−îc dïng ®Ó b¶o qu¶n vµ nhuém mµu thÞt vµ −íp thÞt
(chèng trùc khuÈn). ViÖc sö dông c¸c chÊt nµy ngµy cµng bÞ kiÓm so¸t chÆt chÏ. VÝ dô vÒ c¸c t¸c ®éng do m−a axit
Sù t¹o thµnh axit lµ do qu¸ tr×nh oxy hãa trong kh«ng khÝ cña SO2 vµ NOx. Ng−êi ta −íc l−îng kho¶ng 30% lµ sù tham gia cña NOx vµo c¸c trËn m−a axit (60% do SO2). Nh÷ng khu vùc bÞ m−a axit r¬i rÊt réng vµ th−êng xa nh÷ng n¬i ph¸t th¶i (Trung ¢u, phÝa §«ng n−íc Ph¸p). Nh÷ng vô m−a axit r¬i g©y nhiÒu hËu qu¶ kh¸c nhau:
- Axit hãa vµ lµm nghÌo ®Êt, kÐo theo lµm h− h¹i lín ®èi víi rõng thÝ dô nh− ë Vosges;
- Nh÷ng sù cè vÒ søc kháe cña ng−êi v× sù lµm giµu nguån n−íc víi c¸c kim lo¹i g©y ®éc (ch×, nh«m...).
- Lµm h− h¹i c¸c c«ng tr×nh b»ng xi m¨ng vµ c¸c kÕt cÊu kim lo¹i.
Còng nªn ghi nhËn r»ng, ®èi víi c¸c NOx, sù chuyÓn hãa thµnh axit, chñ yÕu x¶y ra do
2 NO2
HNO3 + HNO2 axit nitric axit nitr¬
qu¸ tr×nh oxy hãa trong pha khÝ: 2 NO + O2 2 NO+ H2O
53
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- VÝ dô vÒ c¸c t¸c ®éng do « nhiÔm quang hãa häc
D¹ng « nhiÔm nµy bao trïm tõ 7 ®Õn 10 km c¸ch mÆt ®Êt. ChÊt g©y « nhiÔm chÝnh bÞ
liªn quan lµ «z«n, chÊt nµy b×nh th−êng cã mÆt trong kh«ng khÝ chØ víi nång ®é rÊt thÊp. ë tÇng ®èi l−u, nh÷ng ph¶n øng hãa häc gi÷a nh÷ng tr−êng hîp chÊt (oxyt nit¬, hîp chÊt h÷u c¬, CO...) d−íi t¸c dông cña tia mÆt trêi dÉn tíi sù s¶n sinh ra mét lo¹t chÊt g©y « nhiÔm mµ chÊt chÝnh lµ «z«n, cïng víi nhiÒu lo¹i axit hay c¸c chÊt g©y «xy hãa (aldehyt, nit¬ h÷u c¬, n−íc oxy giµ...).
C¬ chÕ cña nh÷ng t¸c h¹i nµy rÊt phøc t¹p vµ cßn Ýt ®−îc biÕt. C¸c oxyt nit¬ ®ãng mét vai trß quan träng trong nh÷ng ph¶n øng d−íi ®©y, dïng ®Ó minh häa, nh÷ng c¬ chÕ th−êng ®−îc ®−a ra:
(1) NO2 + h V NO + O (< 430 nhµ m¸y)
(2) O2 + O O3 - ë tÇng ®èi l−u, NO2 bÞ ph©n ly bëi bøc x¹ mÆt trêi. - Tõ ®ã «z«n còng ®−îc sinh ra: - Sù s¶n sinh ra «zon,tuy nhiªn, còng bÞ h¹n chÕ do ph¶n øng cña nã víi NO cung
cÊp bëi (1) (3) NO + O3 NO2 + O2
L−îng «zon ®−îc t¹o thµnh phô thuéc chñ yÕu vµo tû lÖ NO2/NO.
O + NO2 NO + O2 NO + O3 NO2 + O2 O + O3 2O2
Nh÷ng hËu qu¶ cña « nhiÔm quang hãa: ¤ nhiÔm quang hãa ®Èy nhanh tèc ®é h− háng cña mét sè vËt liÖu (®Æc biÖt lµ chÊt dÎo) còng nh− lµ g©y m−a axit (tham gia vµo qu¸ tr×nh oxy hãa SO2 vµ NO2). Ng−êi ta −íc l−îng ®é t¨ng cña hµm l−îng «zon ë tÇng khÝ quyÓn thÊp thuéc b¸n cÇu B¾c kho¶ng 0,5 - 1%. ChÊt «zon, rÊt ho¹t ®éng, t¸c dông lªn chøc n¨ng h« hÊp, hîp ®ång víi c¸c NOx vµ peroxy-axetyl-nitrat (PAN). ChÊt PAN còng t¸c dông lªn m¾t. ¤z«n lµm biÕn ®æi c¸c ho¹t ®éng quang hîp cña c©y: lµm gi¶m n¨ng suÊt ... VÊn ®Ò vÒ tÇng «zon: Liªn quan ®Õn sù ph¸ ho¹i cña CFC h¬n lµ vai trß ph¸ huû cña c¸c oxyt nit¬. Clo bÞ mang lªn tÇng cao khÝ quyÓn bëi chÊt CFC nh−ng t¸c ®éng cña c¸c oxyt nit¬ còng kh«ng thÓ lo¹i trõ. V× r»ng oxyt nit¬ lµ nguån gèc cña sù sinh ra «zon trong tÇng khÝ quyÓn thÊp, chóng tham gia vµo viÖc ph¸ ho¹i khÝ quyÓn ë tÇng cao bëi nh÷ng chu tr×nh xóc t¸c cã d¹ng: Tæng quan chung vÒ nh÷ng nguån « nhiÔm g¾n víi c¸c rèi lo¹n chøc n¨ng cña c¸c chu tr×nh ni t¬ vµ carbon ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 3.6.
54
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- TÇng b×nh l−u 50 km Líp « z«n NOx, N2O, H2O, Clx 10 – 15 km HiÖu øng nhµ kÝnh, CO2, N2O, CH4 « nhiÔm 2 km M−a a xÝt quang ho¸, SO2, NO2, s−¬ng mï, HCl NOx,COV, CO, CH4 ch¨n nu«i n«ng nghiÖp ®êi sèng
®« thÞ
NH4+, NO3-, NO2-
N−íc uèng vµ thùc phÈm M«i tr−êng thuû sinh G©y ®éc cho ng−êi vµ gia sóc G©y hiÖn t−îng phó d−ìng G©y ®éc cho c¸ H×nh 3.6. Tæng quan chung vÒ t¸c ®éng « nhiÔm g¾n víi c¸c rèi lo¹n chøc n¨ng cña c¸c chu tr×nh ni t¬ vµ carbon
55
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.5. C¸c biÖn ph¸p gi¶m thiÓu « nhiÔm Cã hai c¸ch ®Ó ®èi phã víi c¸c chÊt th¶i r¾n vµ chÊt th¶i nguy hiÓm do chóng ta t¹o nªn: Qu¶n lý chÊt th¶i vµ ng¨n chÆn « nhiÔm (chÊt th¶i). Qu¶n lý chÊt th¶i lµ mét sù tiÕp cËn chÊt th¶i møc ®é cao ®ã lµ sù quan s¸t c¸c s¶n phÈm chÊt th¶i nh− lµ mét s¶n phÈm kh«ng thÓ tr¸nh khái cña sù ph¸t triÓn kinh tÕ vµ chóng ta cè g¾ng qu¶n lý c¸c chÊt th¶i theo c¸ch lµm gi¶m ¶nh h−ëng cã h¹i cña chóng tíi m«i tr−êng - chñ yÕu bëi qu¸ tr×nh ch«n hay ®èt chóng. Sù ng¨n chÆn « nhiÔm vµ chÊt th¶i lµ sù tiÕp cËn chÊt th¶i ë møc thÊp ®ã lµ quan s¸t hÇu hÕt c¸c chÊt th¶i r¾n vµ chÊt th¶i ®éc h¹i nh− lµ nguån tiÒm n¨ng mµ chóng ta cã thÓ quay vßng, lµm ph©n bãn, sö dông l¹i, hoÆc kh«ng sö dông ë trong c¸c vÞ trÝ hµng ®Çu . Víi h−íng tiÕp cËn nµy, hÖ thèng kinh tÕ ®−îc sö dông ®Ó lµm suy yÕu viÖc t¹o ra chÊt th¶i cæ vò viÖc ng¨n chÆn chÊt th¶i. Theo tæ chøc quèc gia cña Mü vÒ gi¸o dôc khoa häc, h−íng tiÕp cËn chÊt th¶i ë møc thÊp nªn cã c¸c môc ®Ých theo c¸c b−íc nh− sau:
Sö dông l¹i mét sè thø cã thÓ ®−îc; (1). Gi¶m chÊt th¶i vµ « nhiÔm; (2). (3). Quay vßng vµ lµm ph©n bãn c¸c chÊt th¶i ë møc nhiÒu nhÊt
(4)
(5) cã thÓ; Xö lý sinh häc, hãa häc hay thiªu ®èt c¸c chÊt th¶i mµ kh«ng gi¶m ®−îc, kh«ng sö dông l¹i ®−îc, hay quay vßng hoÆc chÕ biÕn ph©n ®−îc; Ch«n c¸c chÊt th¶i mµ sÏ c¹n kiÖt khi ë d−íi ®Êt hay trong c¸c hÇm trªn mÆt ®Êt sau khi ®· xÐt tíi môc ®Ých ®Çu tiªn
T¹i sao viÖc t¹o ra Ýt chÊt th¶i vµ Ýt « nhiÔm lµ c¸ch lùa chän tèt nhÊt: (1) (2)
(3)
(4)
(5) TiÕt kiÖm n¨ng l−îng vµ c¸c nguån n¨ng l−îng gèc; Gi¶m sù khai th¸c, xö lý, sö dông c¸c nguån mµ t¸c ®éng tíi m«i tr−êng; T¨ng c−êng søc khoÎ c«ng nh©n vµ sù an toµn bëi viÖc gi¶m sù xuÊt hiÖn c¸c vËt liÖu cã ®éc hay nguy hiÓm; Gi¶m chi phÝ ®iÒu khiÓn « nhiÔm vµ qu¶n lý chÊt th¶i (chi phÝ nµy ®ang t¨ng rÊt nhanh h¬n c¶ tû lÖ t¨ng s¶n phÈm c«ng nghiÖp) vµ kh¶ n¨ng m¾c ph¶i trong t−¬ng lai ®èi víi chÊt th¶i ®éc h¹i vµ nguy hiÓm; Trong c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n cña sù sèng th× cã chi phÝ thÊp h¬n lµ cè g¾ng lo¹i bá « nhiÔm vµ qu¶n lý chÊt th¶i mµ nã t¹o ra.
56
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt s¹ch h¬n: Theo ®Þnh nghÜa cña UNEP: “S¶n xuÊt s¹ch h¬n lµ viÖc ¸p dông liªn tôc chiÕn l−îc phßng ngõa tæng hîp vÒ m«i tr−êng vµo c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, s¶n phÈm vµ dÞch vô nh»m n©ng cao hiÖu suÊt vµ gi¶m thiÓu rñi ro cho con ng−êi vµ m«i tr−êng”.
Trong thùc tÕ, c¸c thay ®æi kh«ng chØ ®¬n thuÇn lµ thiÕt bÞ mµ cßn lµ c¸c thay ®æi trong vËn hµnh vµ qu¶n lý cña mét doanh nghiÖp. C¸c thay ®æi cßn ®−îc gäi lµ “gi¶i ph¸p s¶n xuÊt s¹ch h¬n”, cã thÓ chia lµm c¸c lo¹i:
- Gi¶m chÊt th¶i t¹i nguån: Qu¶n lý néi vi lµ mét lo¹i gi¶i ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt cña s¶n xuÊt s¹ch h¬n; KiÓm so¸t qu¸ tr×nh tèt h¬n ®Ó ®¶m b¶o c¸c ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt ®−îc tèi −u ho¸ vÒ mÆt tiªu thô nguyªn liÖu, s¶n xuÊt vµ ph¸t sinh chÊt th¶i; Thay ®æi nguyªn liÖu lµ viÖc thay thÕ c¸c nguyªn liÖu ®ang sö dông b»ng c¸c nguyªn liÖu kh¸c th©n thiÖn víi m«i tr−êng h¬n; C¶i tiÕn thiÕt bÞ lµ viÖc thay ®æi thiÕt bÞ ®· cã thÓ nguyÖn liÖu tæn thÊt Ýt h¬n; C«ng nghÖ s¶n xuÊt míi lµ viÖc l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i vµ cã hiÖu qu¶ h¬n. - TuÇn hoµn: TËn thu vµ t¸i sö dông t¹i chç lµ viÖc thu thËp “chÊt th¶i” vµ sö dông l¹i cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt; T¹o ra c¸c s¶n phÈm phô lµ viÖc thu thËp (vµ xö lý) “c¸c dßng th¶i” ®Ó cã thÓ trë thµnh mét s¶n phÈm míi hÆc b¸n ra cho c¸c c¬ së s¶n xuÊt kh¸c. - C¶i tiÕn s¶n phÈm: Xem xÐt l¹i s¶n phÈm vµ c¸c yªu cÇu ®èi víi s¶n phÈm ®ã; Thay ®æi vÒ bao b× còng cã thÓ lµ yÕu tè quan träng
C¸ch ®Ó gi¶m chÊt th¶i:
T¨ng møc tiªu thô ThiÕt kÕ l¹i c¸c qui tr×nh s¶n xuÊt vµ s¶n phÈm ®Ó sö dông Ýt nguyªn liÖu h¬n. ThiÕt kÕ c¸c s¶n phÈm t¹o ra Ýt « nhiÔm vµ Ýt c¸c nguån chÊt th¶i h¬n khi sö
dông.
Lo¹i bá sù ®ãng gãi kh«ng cÇn thiÕt. ¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i trong s¶n xuÊt. Môc tiªu cña c«ng nghÖ nµy lµ h¹n chÕ sö dông tµi nguyªn vµ gi¶m thiÓu chÊt th¶i, trong t−¬ng lai cã thÓ gãp phÇn t¹o ra c«ng nghÖ hiÖu qu¶ h¬n, t¹o ra qu¸ tr×nh s¶n xuÊt míi, còng nh− b¶o vÖ vµ t¸i sö dông nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn kÓ c¶ viÖc chuyÓn ho¸ chÊt th¶i thµnh n¨ng l−îng.
Sö dông l¹i: Sö dông l¹i lµ mét d¹ng cña viÖc lµm gi¶m chÊt th¶i - më réng c¸c nguån cung cÊp nguyªn liÖu vµ gi¶m n¨ng l−îng sù dông vµ gi¶m « nhiÔm thËm chÝ h¬n c¶ t¸i chÕ.
57
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ng−êi tiªu dïng
Ngμnh A
Ngμnh B
H×nh 3.7. Gi¶i ph¸p s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i
C«ng nghÖ/ngµnh s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i C«ng nghÖ/ ngµnh t¸i chÕ
T¸i chÕ: Chai kiÓu cña qu¸ tr×nh t¸i chÕ c¸c vËt liÖu nh− kim lo¹i, thñy tinh, giÊy vµ chÊt dÎo: chñ yÕu vµ thø cÊp. KiÓu mong muèn nhÊt lµ kiÓu chñ yÕu hay cßn gäi lµ vßng lÆp kÝn trong ®ã chÊt th¶i cña ng−êi tiªu thô th¶i ra lµ ®−îc t¸i chÕ ®Ó t¹o ra s¶n phÈm míi víi d¹ng t−¬ng tù (giÊy b¸o chuyÓn thµnh giÊy b¸o, hép nh«m chuyÓn thµnh hép nh«m míi...). VÉn sö dông nh−ng cã phÇn kÐm h¬n lµ kiÓu thø cÊp hay cßn gäi lµ vßng lÆp më trong ®ã chÊt th¶i ®−îc chuyÓn hãa thµnh mét sè s¶n phÈm kh¸c. Qu¸ tr×nh t¸i chÕ chñ yÕu gi¶m tæng sè vËt liÖu nguyªn chÊt ®Ó t¹o thµnh s¶n phÈm ®i 20-90%, trong khi qu¸ tr×nh t¸i chÕ thø cÊp lµm gi¶m l−îng vËt liÖu nguyªn chÊt sö dông chØ kho¶ng 25%.
58
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng
Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C¸c ch−íng ng¹i cña vÊn ®Ò t¸i sö dông vµ t¸i chÕ: Qu¸ tr×nh t¸i chÕ trë thµnh ngµnh kinh doanh cã nhiÒu m¹o hiÓm vµ t¸c ®éng chót Ýt vÒ vèn ®Çu t−. Cã 3 yÕu tè cÇn l−u t©m:
(1) Kh«ng bao gåm chi phÝ m«i tr−êng vµ søc kháe vµo gi¸ vËt liÖu th« trong gi¸ thÞ tr−êng cña ng−êi tiªu thô; (2) lo¹i bá nhiÒu lo¹i thuÕ vµ thªm tiÒn trî cÊp víi c¸c ngµnh c«ng nghiÖp khai th¸c h¬n lµ ngµnh c«ng nghiÖp t¸i chÕ; (3) thiÕu mét thÞ tr−êng lín vµ ®Òu cho c¸c vËt liÖu t¸i chÕ.
XuÊt khÈu chÊt th¶i: Mét sè thµnh phè cña Mü thiÕu c¸c vïng b·i r¸c lÊp ®Êt cÇn thiÕt ®· vËn chuyÓn mét phÇn c¸c chÊt th¶i r¾n cña hä sang c¸c bang kh¸c hoÆc c¸c quèc gia kh¸c. Tuy nhiªn mét sè quèc gia tõ chèi sù chuyÓn nh−îng nµy. T¹o ra c¬ chÕ chÝnh s¸ch hîp lý cho qu¶n lý chÊt th¶i: o KhuyÕn khÝch cho c¸c nhµ ®Çu t− bá vèn ®Ó x©y dùng c¸c nhµ m¸y xö lý chÊt th¶i.
o §Çu t− m¸y mãc, c«ng nghÖ hiÖn ®¹i cho c¸c nhµ m¸y ®ang ho¹t ®éng ®Ó nh»m gi¶m thiÒu chÊt th¶i.
o Nghiªm cÊm, xö ph¹t ®èi víi nh÷ng c¬ së s¶n xuÊt ®æ th¶i r¸c th¶i cña m×nh kh«ng ®óng n¬i qui ®Þnh, hoÆc ®æ th¶i chÊt th¶i ®éc h¹i mµ ch−a qua xö lý g©y « nhiÔm m«i tr−êng ®Êt, n−íc, kh«ng khÝ xung quanh khu vùc ®ã.
o T¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi còng nh− khuyÕn khÝch c¸c c¬ së s¶n xuÊt tù xö lý c¸c chÊt th¶i ®éc h¹i cña m×nh tr−íng khi th¶i ra m«i tr−êng ngoµi.
59
