CHƯƠNG 1
KHÍ QUYỂN & Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.1. ðẶC ðIỂM VÀ CẤU TRÚC CỦA KHÍ QUYỂN.
- Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái ñất, không có giới hạn.
- Khối lượng của khí quyển: 5 x 1015tấn, 99% khối lượng ở lớp dưới 30 km.
- Có khoảng 50 hợp chất hoá học .
- Dựa vào biến thiên nhiệt ñộ theo chiều cao khí quyển ñược chia thành các tầng:
1.1.1. TẦNG ðỐI LƯU (TROPOSPHERE)
- Từ 0 - 15 km, chiếm 70% khối lượng.
- ðặc trưng bằng sự giảm nhiệt ñộ theo chiều cao (6,4
0
C/km).
- Trên lớp ñối lưu là lớp chuyển tiếp: nhiệt ñộ không ñổi theo chiều cao (-55
0
C).
1.1.2. TẦNG BÌNH LƯU (STATOSPHERE)
- Từ 15 – 50km, tăng nhiệt ñộ từ -56 ñến -2
0
C.
- Có hai ñiểm khác biệt chính là:
+ Nồng ñộ hơi nước tại tầng bình lưu thấp hơn tầng ñối lưu từ 1000 ñến 10.000 lần (khoảng 2-3 ppm).
+ Nồng ñộ ôzôn (10 ppm) cao hơn 1.000 lần so với ở mực nước biển.
1.1.3. TẦNG TRUNG GIAN (MESOSPHERE)
Từ 50 –85 km, nhiệt ñộ từ -2 ñến – 92
0
C. Tầng này ngăn cách với tầng bình lưu bằng lớp tạm dừng, nhiệt
ñộ giảm theo chiều cao.
1.1.4. TẦNG NHIỆT (THERMOSPHERE)
Tầng này còn ñược gọi là tầng ion, ở ñộ cao từ 85 –100km, nhiệt ñộ từ –92 ñến 1200
0
Kr 1,1 -
N
2
O 0,5 200
H
2
0,5 -
Xe 0,08 -
1.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.3.1. Ý NGHĨA CỦA KHÔNG KHÍ
Bảng 1.2. Nhu cầu không khí với con người
TRẠNG THÁI LÍT/PHÚT LÍT/NGÀY
KG/NGÀY
NGHỈ NGƠI
LAO ðỘNG NHẸ
LAO ðỘNG NẶNG
7,4
28
43
10.600
40.400
62.000
12
45
69
Loại Chất gây ô nhiễm sơ cấp
Chất gây ô nhiễm thứ cấp
Hợp chất chứa lưu huỳnh
SO2, H2S SO3,H2SO4, MeSO4,
Hợp chất chứa nitơ NO, NH3 NO2, HNO3
Hợp chất chứa các bon C1 - C5 Các andehyde, xetôn, axit hữu cơ
Các oxit các bon CO, CO2 không
Hợp chất halogen HF, HCl không
1.4.2. DỰA VÀO TRẠNG THÁI VẬT LÝ
- Dựa vào trạng thái vật lý các chất ô nhiễm ñược chia thành 3 nhóm:
+ Dạng khí: SO
2
, NO, H
2
S, NH
3
, CO, NO
2
, SO
3
.
+ Dạng hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ, hơi axit.
+ Dạng rắn: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước từ 0,1 ñến 100 µm.
Ngoài ra còn phải kể tới:
- Ô nhiễm vật lý: nhiệt ñộ, ñộ ồn, rung, ánh sáng, ñộ ẩm, tốc ñộ gió , ô nhiễm chất phóng xạ.
- Vi sinh vật: vi trùng, vi rút, nấm mốc…
ñoñược
x (21 – n)/(21 – y)
trong ñó : P
n
= nồng ñộ ñã hiệu chuẩn theo n% O
2
(n = 3,5,7,9,11…)
y = nồng ñộ O
2
ño ñược trong khí thải
- Nồng ñộ chuẩn theo 12% CO
2
p
12
= pm x 12/[CO
2
]
m
P
12
= nồng ñộ chất ô nhiễm ở 12% CO
2
P
m
= nồng ñộ ño ñược trong ñiều kiện lấy mẫu
[CO
2
lũng, yên tĩnh.
Bụi, SOx, CO
Sương axit sunfuric
Nhói ngực.
60 người chết
Donora (Hoa Kỳ),
11.1948
Mùa ñông, sương mù, lòng
chảo
Bụi, SOx, CO
Sương axit sunfuric
Nhói ngực.
22 người chết
LosAngeles (Hoa Kỳ)
mùa hè 1951
Mùa hè , yên tĩnh, lòng chảo
NOx,các chất oxihóa,
hydrocacbon
400 người chết.
Ngứa mắt dữ dội
Luân ðôn (Anh), 12.1952
Mùa ñông, sương mù, lòng
chảo, không gió.
Bụi, SOx, CO
Sương axit sunfuric
4000 người chết.
Bệnh nhân bị nhói ngực
nhiễm ñộc, 5 nghìn
người chết
1.7. NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.7.1. CĂN CỨ VÀO NGUỒN PHÁT SINH
1.7.1.1 NGUỒN TỰ NHIÊN
- Ô nhiễm do hoạt ñộng của núi lửa: hoạt ñộng của núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm
như tro bụi, khí SOx- NOx, có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường.
- Ô nhiễm do cháy rừng: cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiện cũng như các hoạt ñộng thiếu ý thức của
con người, chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx- NOx, CO, THC.
- Ô nhiễm do bão cát: hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng ñất trơ và khô không có lớp phủ
thực vật ngoài việc gây ra ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn.
- Ô nhiễm do ñại dương: Do quá trình bốc hơi nước biển có kéo theo một lượng muối (chủ yếu là NaCl) bị
gió ñưa vào ñất liền. không khí có nồng ñộ muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại.
- 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, ñầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan (CH
4
), các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ
(ammoniac – NH
3
), hợp chất lưu huỳnh ( hydrosunfua – H
2
S, mecaptan) và thậm chí có cả các vi sinh vật.
1.7.1.2. CÁC NGUỒN NHÂN TẠO
Nguồn ô nhiễm do hoạt ñộng của con người tạo nên bao gồm:
1. 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 ñiện (sử dụng các nhiên liệu than, dầu …).
2. Hoạt ñộng nông nghiệp: sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ.
3. Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán.
4. Sinh hoạt: nấu nướng phục vụ sinh hoạt hàng này của con người (gia ñình, công sở…).
, NO
X
, CO
X
, hydrocacbon aldehyt.
Chế biến thực phẩm
. Sản xuất nước ñá
. Chế biến hạt ñiều
Bụi, mùi
Oàn, NH
3
(nếu dùng gas ammoniac)
Bụi, mùi hôi, các phenol
Thuốc lá Bụi, mùi hôi, nicôtin
Dệt, nhuộm Bụi, hợp chất hữu cơ
Giấy Bụi, mùi hôi
Sản xuất hóa chất
. Axit sunfuric
. Superphotphat
. Amoniăc
. Keo, sơn, vecni
. Xà bông, bột giặt
. Lọc dầu
SO
X
Bụi, HF, H
2
, NO
X
,
Nhựa, cao su, chất dẻo Bụi, mùi hôi, d.môi h.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, d.môi h.cơ, bụi
Khí thải giao thông Bụi, chì, NO
X
, SO
X
, CO
X
, hợp chất hữu cơ
Khí thải do ñốt phục vụ sinh hoạt Bụi, THC, CO
X
, SO
X
, NO
X