✴️ Ô nhiễm không khí (P1)

GIỚI THIỆU CHUNG

Một người có thể sống qua nhiều ngày mà không có thức ăn, một vài ngày mà không có nước uống. Nhưng nếu không có không khí, con người sẽ chết trong vòng từ 5 đến 7 phút. Không khí mà chúng ta thở là hỗn hợp khí tự nhiên không màu, không mùi, chủ yếu là nitơ (78%), oxy (21%). 1% còn lại chủ yếu là khí argon (0,93%), khí carbon dioxyd (0,032%) và dạng vết các khí neon, heli, ozon, xenon, hydro, metal, kripton và hơi nước. Khi bất kỳ chất nào được thêm vào hỗn hợp khí tự nhiên này là ô nhiễm không khí (ÔNKK) sẽ xảy ra. Nói một cách khác, ÔNKK là kết quả của việc thải các chất độc hại vào không khí ở một tỷ lệ vượt quá khả năng của khí quyển (mưa, gió) trong việc chuyển đổi, phân huỷ và hoà tan các chất độc này. 

ÔNKK là một hệ thống lý học và hoá học hết sức phức tạp. Nó có thể được coi là một số chất khí và hạt được hoà tan hoặc lơ lửng trong không khí. Rất nhiều chất ÔNKK có thể phản ứng với nhau, tạo ra một số hậu quả xấu. Mức độ trầm trọng của ÔNKK thay đổi theo mùa, theo ngày, theo các hoạt động công nghiệp, theo thay đổi trong giao thông, thay đổi theo lượng mưa và tuyết. Thành phần của ÔNKK biến đổi từ ngày này sang ngày khác, từ tuần này sang tuần khác, nhưng thường có khuynh hướng theo một chu kỳ. Nói tóm lại, ÔNKK có thể được định nghĩa như sau:

Định nghĩa: Ô nhiễm không khí xảy ra khi không khí có chứa các thành phần độc hại như các loại khí, bụi lơ lửng, khói, mùi. Hay nói cách khác những chất này trong không khí có thể ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ hoặc sự thoải mái của con người, động vật hoặc có thể dẫn đến nguy hại đối với thực vật và các vật chất khác. Trong không khí bị ô nhiễm có chứa các loại khí, các hạt vật chất lơ lửng và các hạt chất lỏng dưới dạng bụi (aerosol) làm thay đổi thành phần tự nhiên của khí quyển. Một số loại khí là những thành phần của không khí sạch như CO₂ cũng sẽ trở nên nguy hại và là chất ô nhiễm không khí khi nồng độ của nó cao hơn mức bình thường. Ô nhiễm không khí có nguy cơ ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và những thành phần khác của môi trường như đất, nước.

SƠ LƯỢC LỊCH SỬ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 

Trước Cách mạng Công nghiệp - thế kỷ thứ XIX, ÔNKK vẫn chưa phải là một vấn đề trầm trọng, vì các chất ÔNKK được dần dần hoà tan vào khí quyển và không tạo ra những khu vực có nồng độ ô nhiễm cao. 

Kể từ khi con người bắt đầu sử dụng các loại nhiên liệu đốt (gỗ, than, và các chất khác) để chuyển nước thành hơi nước quay các tuốc -bin, con người đã bắt đầu phải đối mặt với các vấn đề ÔNKK. Chính việc tạo ra động cơ hơi nước đã tạo điều kiện cho một số quốc gia trong thời đó trở nên giàu có và hùng cường, và cuộc Cách mạng Công nghiệp đã làm tăng mức sống của con người, trong khi đó lại làm giảm tầm nhìn và gây ra một số loại bệnh tật - kết quả của ÔNKK. Con người luôn nỗ lực tìm kiếm sự giàu có mà không coi trọng tới những ảnh hưởng của sự phát triển đến xã hội và môi trường. Chỉ tới khi những thảm họa ÔNKK xảy ra với nhiều trường hợp mắc bệnh và tử vong, loài người mới bắt đầu quan tâm đến hiện tượng ÔNKK. 

Vào tuần cuối của tháng 10 năm 1948, một lượng chất gây ÔNKK với nồng độ rất cao (được gọi là khói mù - smog) bao phủ quanh khu vực Donora, Pennsylvania và các khu vực lân cận. Đám khói mù này bao bọc toàn bộ thị trấn Donora vào sáng ngày thứ tư 27 tháng 10, làm giảm tầm nhìn của người dân địa phương. Vào khoảng 2 giờ sáng ngày thứ bảy, trường hợp tử vong đầu tiên xảy ra. Các trường hợp tử vong vẫn tiếp tục được báo cáo lên và tới đêm ngày thứ bảy đã có 19 người bị chết. Có thêm 1 người nữa bị ốm nặng và chết vào tuần sau đó. Theo thống kê của Bộ Bảo vệ môi trường Mỹ (1995), chỉ trong vòng năm ngày từ ngày 26 đến ngày 31 tháng 10, thảm họa này đã khiến cho 20 người chết và hơn 7000 người phải nhập viện hoặc ốm. 

Tại London, tháng 12 năm 1952, 4 năm sau thảm hoạ khói mù ở Donora, một thảm họa ÔNKK khác đã bao chặt thành phố này trong vòng 5 ngày. Đ ám khói mù dày màu vàng rất đậm đặc bao trùm thành phố và người ta phải sử dụng khẩu trang khi đi lại, tầm nhìn giảm xuống chỉ còn hơn 3,5 mét (hình 4.1). Có khoảng hơn 4000 người tử vong trong thảm họa này. 

Thành phố New York cũng phải trải qua một số thảm họa ÔNKK. Lần ÔNKK trầm trọng nhất xảy ra vào năm 1965, với 400 người bị chết. Những thảm họa ÔNKK này không chỉ xảy ra ở một số thành phố lớn hoặc những thành phố nằm xuôi theo chiều gió của những thành phố lớn. Những thành phố nhỏ, chẳng hạn như thung lũng Meuse của Bỉ, cũng đã trải qua một thảm họa ÔNKK vào năm 1930, với 63 người chết và 6.000 người bị bệnh. Những con số thống kê về thảm họa ÔNKK xảy ra trong lịch sử được đề cập ở bảng 4.1

Hình 4.1. Khói mù tại London, năm 1952

Nguồn: http://www.met-office.gov.uk/education/historic/smog.html truy cập: 5/1/2005

Bảng 4.1. Các thảm họa ÔNKK từ năm 1930

Vào năm 1990, trên toàn thế giới đã có tới 100 triệu tấn các lưu huỳnh oxyd (SOx), 68 triệu tấn nitơ oxyd (NOx), 57 triệu tấn các chất hạt lơ lửng (SPM) và 177 triệu tấn carbon monoxyd (CO) được thải vào khí  quyển. Trong số đó, các nước thuộc Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OCED) đã thải ra tới 40% SOx, 52% NOx, 71% CO và 23% SPM.

CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 

Ô nhiễm do công nghiệp

Ô nhiễm không khí do các hoạt động sản xuất công nghiệp được tạo ra khi ngành công nghiệp thải các loại khí, các dạng hơi, khói mù v.v... vào khí quyển và xảy ra ở những nhà máy công nghiệp như: nhà máy sản xuất ô tô, quần áo, bột giặt, thuốc tẩy, sản xuất đồ tiêu dùng v.v...

Các ngành công nghiệp khác nhau sản sinh ra các loại chất ÔNKK khác nhau. Ví dụ, ngành công nghiệp luyện kim tạo ra các chất ô nhiễm như SO₂, CO, HCN, phenol, NH₃ v.v... Để có được 1 tấn thép thành phẩm, ngành luyện kim đã thải ra  4 kg SO₂. 

ở ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch, ngói, vôi, bê tông, các chất ÔNKK chính là bụi, khí SO₂, CO, NOx. Đối với các nước đang phát triển, kỹ thuật còn hạn chế, trình độ sản xuất lạc hậu, các loại chất gây ÔNKK tạo ra còn lớn hơn nhiều. 

Đối với ngành nhiệt điện, các loại nhiên liệu hoá thạch như than, dầu, diezel được đốt để tạo ra điện, sản phẩm gây ÔNKK của ngành này là bụi than, khí SO₂, CO, CO₂, NOx. ở Mỹ, 15% lượng SO₂ thải vào khí quyển là từ các nhà máy công nghiệp, 68% là từ các nhà máy nhiệt điện có sử dụng than và dầu.

Còn ở ngành công nghiệp hoá chất và luyện kim  màu, khí thải của hai dạng này đặc trưng không phải qua khối lượng chất thải mà qua tính độc hại của các chất chứa trong đó. Đó là các hơi acid, các hợp chất hữu cơ bay hơi VOCs, florua, xyanua v.v.

Hiện nay, một biện pháp xử lý chất thải đô thị và chất thải y tế đang được sử dụng rộng rãi là đốt. Dù có những ưu điểm rõ ràng, đây cũng là nguồn gây ÔNKK đáng kể. Thành phần của các chất gây ÔNKK gồm có tro, bụi, các chất khí như SO₂, NO₂, CO, HCl, HF. Ngoài ra còn phải kể đến các kim loại nặng như: Cu, Zn, Cr, As, Cd, Hg, Pb; các chất độc như: dioxin, furan,  v.v. và ô nhiễm đáng kể về mùi.

Ô nhiễm không khí do giao thông

Giao thông cũng là một trong những nguồn gây ÔNKK chính, ÔNKK do giao thông có thể chiếm khoảng 50% ÔNKK. Khí carbon monoxyd (CO) là nguồn gây ÔNKK chủ yếu được tạo ra do giao thông. Vào năm 1983, trong số lượng khí CO được thải vào môi trường, có tới 70% từ các loại động cơ giao thông. Ngày nay, các xe ô tô được sản xuất đều có gắn các máy chuyển đổi xúc tác, do vậy, đã giảm đáng kể lượng CO được thải vào môi trường.

CO là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, carbon dioxyd (CO₂) là sản phẩm của quá trình đốt cháy hoàn toàn. Nitơ oxyd và hydrocarbon là những sản phẩm phụ khác của quá trình đốt cháy các sản phẩm xăng, dầu. Những sản phẩm này thực hiện các phản ứng quang hoá để tạo ra khói quang hoá, đây là một vấn đề nghiêm trọng ở các thành phố lớn.

Nông nghiệp

Ô nhiễm không khí cũng được tạo ra do các hoạt động sản xuất trong nông nghiệp. Ví dụ, sản lượng mùa màng tăng đáng kể từ khi hoá chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ) được sử dụng. Khi những sản phẩm này được sử dụng, chúng cũng góp phần gây ra ÔNKK. Ngoài ra, việc phân huỷ chất thải nông nghiệp trong đồng ruộng, ao hồ cũng tạo ra các chất ô nhiễm như mêtan (CH₄), hydro  sulfua (H₂S).

Các nguồn ô nhiễm không khí trong nhà

Các nguồn ô nhiễm không khí trong nhà có thể là thảm trải sàn, nệm ghế, giấy dán tường, đồ gỗ, các chất tẩy rửa và diệt côn trùng..., là những nguồn phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi và formaldehyd. Khói thuốc lá cũng góp phần vào việc phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi, các loại chất độc khác và bụi hô hấp. Các thiết bị văn phòng có thể phát sinh khí ozon. Các chất ô nhiễm sinh học như vi khuẩn, nấm mốc cũng có thể phát sinh từ các tháp dải nhiệt, từ nước ngưng đọng trong các đường ống, hoặc từ thảm, giấy dán tường, vật liệu tiêu âm hoặc cách nhiệt ẩm ướt. Ngoài ra còn phải kể đến khí radon từ lòng đất có thể truyền qua các kết cấu xây dựng vào nhà; bụi amiăng  phát sinh từ các hoạt động phá dỡ vật liệu xây dựng có chứa amiăng. Đây là hai chất ô nhiễm gây ra những bệnh mạn tính, xuất hiện sau nhiều năm tiếp xúc. 

Ô nhiễm không khí trong nhà còn do các hoạt động của con người gây ra. Lượng chất ÔNKK do các hoạt động của con người gây ra là rất nhỏ, có thể có ảnh hưởng xấu đối với sức khoẻ của chính bản thân con người, trực tiếp ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày. Nguồn gây ÔNKK là các ống khói, khí từ các bể phốt, từ các lỗ thông hơi của hệ thống dẫn nước thải gia đình, mùi vị từ quá trình nấu nướng, khói bếp do sử dụng nhiên liệu đốt: ga, than, củi, rơm v.v... Ngoài ra còn có bụi từ các công trình xây dựng xen lẫn vào các khu dân cư, do quá trình quét nhà, quét sân v.v... Các hoạt động này không những gây ô nhiễm trong nhà mà còn ảnh hưởng đến cả chất lượng không khí ngoài nhà.

Xem tiếp: Ô nhiễm không khí (P2)

Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh

  facebook.com/BVNTP

  youtube.com/bvntp