CHƯƠNG 2: KHÍ QUYỂN
2.1. Cấu trúc của khí quyển
Khí quyển là lớp không khí trên bề
mặt trái đất, không có giới hạn, tuy
nhiên so với chiều dày của trái đất (ban
kính trái đất khoảng 6500km) thì nó lại
như một lớp da rất mỏng bao quanh quả
đất.
Khối lượng của khí quyển vào
khoảng 5 x 10
15
tấn, trong đó 99% nằm ở
lớp dưới 30km so với mặt đất do sức hút
của lực trái đất. Trong khí quyển có
khoảng 50 hợp chất hoá học được tạo
nên bởi hàng loạt các phản ứng cân
bằng trong đó.
Khí quyển được chia thành các
tầng dựa trên sự biến thiên nhiệt độ theo
chiều cao (Gradien nhiệt độ), gồm hai
phần chính: phần trong (gồm các tầng
đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian và
tầng nhiệt) và phần ngoài (gồm tầng
điện ly
2.1.1. Tầng đối lưu (troposphere)
Lớp khí quyển thấp nhất được gọi là tầng đối
lưu, chiếm khoảng 70% khối lượng khí quyển nằm
ở độ cao từ 0 đến 15 km so với mặt biển. Lớp này
được đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ theo chiều
cao (6,4
o

0
C. Tầng này ngăn cách với tầng bình lưu bằng lớp tạm
dừng, nhiệt độ giảm theo chiều cao. Nguyên nhân do khả năng
hấp thụ tia tử ngoại của O
3
bò giảm (do nồng độ cũng giảm).
Thành phần chủ yếu là O
2
+
, NO
+
, O
+
, và N
2
.
2.1.4. Tầng nhiệt (thermosphere)
Tầng này còn được gọi là tầng ion, ở độ cao từ 85 –100km,
nhiệt độ từ –92 đến 1200
0
C. Do tác dụng của bức xạ mặt trời,
nhiều phản ứng hoá học xảy ra với ôxy, nitơ, hơi nước,
cácbonic… tạo thành các ion như: O
2
+
, NO
+
, O
+
, e

Cacbon đioxit CO
2
315 2 - 4
Nêon Ne 18 -
Hêli He 5,2 -
Mê tan CH
4
1,0 - 1,5 7
Krypton Kr 1,1 -
Nitơ Oxit N
2
O 0,5 200
Hrô H
2
0,5 -
Xênôn Xe 0,08 -
2.2. Thành phần không khí sạch - khô
Trạng thái lít/phút lít/ngày kg/ngày
Nghỉ ngơi
Lao động nhẹ
Lao động nặng
7,4
28
43
10.600
40.400
62.000
12
45
69

4
,
Hợp chất chứa nitơ NO, NH
3
NO
2
, HNO
3

Hợp chất chứa các
bon
C
1
- C
5
Các andehyde, xetôn, axit
hữu cơ
Các oxit các bon CO, CO
2
không
Hợp chất halogen HF, HCl không
2.4.2. Dựa vào trạng thái vật lý
+ Khí như SO2 , NO, H2S, NH3, CO, NO2, SO3
+ Hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ
+ Particulate matter: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước từ
0,1 đến 100 m.
Dựa vào kích thước hạt, chất ô nhiễm được chia thành phân
tử (hỗn hợp khí - hơi) và aerosol (gồm các hạt rắn, lỏng).
Aerosol được chia thành bụi, khói, sương.
Bụi thô (Dust) - có chứa các hạt có kích thước từ 1 đến 200

chuẩn
Tên tiêu chuẩn
1
• TCVN 5937-
1995
• Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn chất lượng
không khí xung quanh
2
• TCVN 5938-
1995
• Chất lượng không khí - Nồng độ tối đa cho phép
của một số chất độc hại trong không khí xung
quanh
3
• TCVN 5939-
1995
• Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công
nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ
4 TCVN 5940-1995
Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí thải công
nghiệp đối với các chất hữu cơ
 2.5. Nguồn gốc và tác hại của các chất gây ô nhiễm không
khí
 2.5.1. Phân loại các nguồn ô nhiễm không khí
 2.5.1.1. Dựa vào nguồn phát sinh
 Dựa vào nguồn phát sinh có thể chia thành hai nhóm chính:
tự nhiên và nhân tạo.
 - Nguồn tự nhiên
Dưới đây là một số hình ảnh núi lửa phun trào.
1. Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

5. Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự
nhiên
Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi
rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan (CH4),
các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ
(ammoniac – NH3), hợp chất lưu huỳnh (
hydrosunfua – H2S, mecaptan) và thậm trí có cả
các vi sinh vật.
* Nguồn nhân tạo
Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm:
- Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: ví dụ
các nhà máy sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà
máy nhiệt điện (sử dụng các nhiên liệu than, dầu …).
- Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu
diệt cỏ.
- Dòch vụ thương mại: chợ buôn bán. Các nguồn trên có thể coi là
các nguồn cố đònh.
Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoạt động
thải vào môi trường các tác nhân ô nhiễm không khí khác nhau
về thành phần cũng như khối lượng. Bảng 2.1. đưa ra ví dụ về
nguồn gây ô nhiễm và tải lượng trung bình chất ô nhiễm khí đặc
trưng.
Bảng 2.1. Các chất ô nhiễm chỉ thò và tải lượng trung bình ô nhiễm khí
Nguồn ô nhiễm
Chất ô nhiễm chỉ thò và tải lượng (kg/tấn sản
phẩm)
Bụi SO
x
NO
x

- Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất : công nghiệp, tiểu thủ
công nghiệp, nông nghiệp.
- Ô nhiễm do giao thông : khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay
- Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ
vui chơi giải trí.
- Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên
các chất hữu cơ gây mùi hôi thối bụi phấn hoa.
2.1.3. Dựa vào đặc tính hình học
- Điểm ô nhiễm : ống khói nhà máy.
- Đường ô nhiễm: đường giao thông.
- Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất.
2.1.4. Dựa vào tính chất khuếch tán
- Nguồn thải thấp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm
- Nguồn thải cao: ống khói cao
Bảng 2.2. Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng
STT Ngành sản xuất Các chất ô nhiễm đặc trưng
• Nhà máy nhiệt điện, lò nung, nồi hơi đốt
bằng nhiên liệu
• Bụi, SO
x
, NO
x
, CO
x
, hydrocacbon
aldehyt.
• Chế biến thực phẩm
• . Sản xuất nước đá
• . Chế biến hạt điều
• Bụi, mùi

x
, NO
x
.
• Sành sứ, thuỷ tinh, vật liệu xây dựng • Bụi, THC, CO
x
, SO
x
, NO
x
, HF
• Luyện kim, lò đúc • Bụi, SO
2
, CO
x
, NO
x
,
• Nhựa, cao su, chất dẻo • Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, SO
2
• Thuốc trừ sâu • Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, TBVTV
• Thuộc da • Mùi hôi (do các hợp chất sunlfua,
mecaptan, amoniac)
• Bao bì • Mùi hôi của các dung môi hữu cơ, bụi
• Khí thải giao thông • Bụi, chì, NO
x
, SO
x
, CO
x

Sulphát từ SO
2
: 133
Nitrat từ NO
x
: 27
Phản ứng quang hóa từ HC: 25
Tổng cộng: 185
SO
2
Thể hiện qua S
Sự phân hủy sinh học H
2
S: 90
Phân hủy sulphat từ nước biển: 40
Tổng cộng: 130
Than: 92
Dầu hỏa: 26
Luyện kim: 14
Tổng cộng: 132
NO
x
NO : 455
N
2
O : 537
Thể hiện qua NO
2
Đốt than đá: 24.4
Hóa dầu: 0.6

x
, CO
Sương axit sunfuric
Nhói ngực.
60 người chết
Donora (Hoa Kỳ),
11.1948
Mùa đông, sương mù,
lòng chảo
Bụi, SO
x
, CO
Sương axit sunfuric
Nhói ngực.
22 người chết
LosAngeles (Hoa Kỳ) mùa
hè 1951
Mùa hè , yên tónh, lòng
chảo
NO
x
,các chất oxihóa,
hydrocacbon
400 người chết.
Ngứa mắt dữ dội
Luân Đôn (Anh), 12.1952 Mùa đông, sương mù,
lòng chảo, không gió.
Bụi, SO
x
, CO

Bhopal (n Độ)1984 Liên Hiệp Sản Xuất Phân
Bón
Khí Methyl iso cyanat khoảng 2 triệu người bò
nhiễm độc, 5 nghìn
người chết
• Thảm họa do khói ở Donora, Pennsylvania
(10/1948)
– Là một khu công nghiệp lớn gồm các nhà
máy luyện kim và sản xuất axít
– Trong 5 ngày từ 26 – 31/10/1948: có 20 người
chết và hơn 7000 người bị ốm
– Nguyên nhân không rõ ràng,
– Nồng độ các hợp chất sulfur cao hơn
mức bình thường (SO2, SO3, H2SO4 dạng
bụi)
* Thảm họa Pittsburgh Pelsyllvania (1948)
• Biệt danh: City of Smog
– 2 – 3 tháng cả thành phố bị che phủ bới bồ
hóng và khói
– Vấn đề xã hội → Bổ xung chỉnh sửa luật về
bụi và khói
• Những điều luật này liên quan tới sử dụng một số
loại nhiên liệu
• Hạn chế hoặc cấm hoàn toàn sử dụng đầu máy
hơi nước và chuyển sang sử dụng dầu diesel
Thảm họa ở London
(1952)
• Hơn 4000 người chết (trung
bình 300 người chết/ngày ) và
sau đó đến 1962 có thêm 700