Ô nhiễm môi trường không khí và bảo vệ môi trường
A. Mục tiêu giải quyết tình huống
Cha ông ta thường có câu :
“Gần mực thì đen gần đèn thì rạng”
Thực vậy, môi trường xung quanh ta sẽ có ảnh hưởng rất lớn
tới cuộc sống và sự phát triển của con người. Nếu môi trường
xung quanh ta tốt thì ta sẽ được phát triển một cách thuận
lợi.Ngược lại, nếu môi trường xung quanh không được tốt thì bản
thân chúng ta sẽ không thể phát triển toàn diện một cách tốt nhất.
Vì thế, ta có thể thấy được rằng môi trường có một vai trò
quan trọng trong đời sống và sự phát triển của con người. Đó là
nơi chúng ta sinh ra và lớn lên.Thế nhưng hiện nay, môi trường
sống xung quanh ta đang bị tàn phá một cách nghiêm trọng.Hậu
quả của sự tàn phá ấy chính là một phần hiện tượng Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ. Có một thực tế đáng buồn là hiện
tượng này không phải tự nhiên có mà là do chính những đứa con
của Trái Đất – con người gây nên.
Không khí ô nhiễm có thể giết chết nhiều cơ thể sống trong
đó có con người. Ô nhiễm ozone có thể gây bệnh đường hô
hấp, bệnh tim mạch, viêm họng,
Từ trước đến nay, Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
là vấn đề của toàn cầu, của cả cộng đồng quốc tế chứ không chỉ là
trách nhiệm hay vấn đề của một quốc gia, một tập thể nào cả.
Đồng thời, Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ cũng là vấn
đề đáng được quan tâm nhất hiện nay.Vậy nên đến với cuộc thi
“Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực
tiễn”, chúng em xin trình bày một số vấn đề về Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG KHÔNG KHÍ.
B. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc
giải quyết tình huống
I. Đối tượng nghiên cứu

SO2.Đối với NO2, hoạt động giao thông và hoạt động sản xuất
công nghiệp có tỷ lệ đóng góp xấp xỉ nhau.
2. Nguyên nhân
a.Nguyên nhân tự nhiên.
Ô nhiễm môi trường không khí có rất nhiều nguyên nhân.
Nhưng có hai nguyên nhân chủ yếu là do tác động của con người
cùng với những tác nhân gây hại của thiên nhiên.
Núi lửa: Núi lửa phun ra những nham thạch nóng và nhiều
khói bụi giàu sunfua, mêtan và những loại khí khác, những luồng
khí này tỏa ra rất xa trong không khí, gây ô nhiễm trên diện rộng
và có thể gây nên những cơn mưa acid. Cháy rừng: các đám cháy
rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra do sấm chớp, cọ
sát giữa thảm thực vật khô như tre, cỏ. Các đám cháy này thường
lan truyền rộng, phát thải nhiều bụi và khí, gây ô nhiễm cho môi
trường. Bão bụi gây nên do gió mạnh và bão, mưa bào mòn đất
samạc, đất trồng và gió thổi tung lên thành bụi. Nước biển bốc hơi
~ 2 ~
Ô nhiễm môi trường không khí và bảo vệ môi trường
và cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối lan truyền vào
không khí. Các quá trình phân huỷ, thối rữa xác động, thực vật tự
nhiên cũng phát thải nhiều chất khí, các phản ứng hoá học giữa
những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua, nitrit, các loại muối
v.v Các loại bụi, khí này đều gây ô nhiễm không khí. Không chỉ
có thế ô nhiễm không khí còn do một phần bởi các hạt bụi được
hình thành bởi một loạt các chất, chẳng hạn như phấn hoa, bụi và
các chất hữu cơ khác.
b. Nguyên nhân nhân tạo
Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhưng chủ yếu là
do hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hoá thạch và hoạt
động của các phương tiện giao thông. Nguồn ô nhiễm công nghiệp

không khí ô nhiễm trong khoảng thời gian dài sẽ có nguy cơ bị tổn
hại sức khỏe lâu dài, ở mức độ nghiêm trọng hơn. Những tác động
xấu của ô nhiễm không khí không chừa bất cứ ai là đẩy nhanh quá
trình lão hóa, giảm chức năng của phổi, dễ mắc các bệnh hen
suyễn, viêm phế quản, thậm chí có thể bị ung thư
Ô nhiễm không khí gây ảnh hưởng tai hại cho tất cả sinh vật.
Lưu huỳnh đioxit, Nitơ đioxit, ozon, fluor, chì… gây hại trực tiếp
cho thực vật khi đi vào khí khổng, làm hư hại hệ thống giảm thoát
nước và giảm khả năng kháng bệnh. Ngăn cản sự quang hợp và
tăng trưởng của thực vật; giảm sự hấp thu thức ăn, làm lá vàng và
rụng sớm. Đa số cây ăn quả rất nhạy đối với HF. Khi tiếp xúc với
nồng độ HF lớn hơn 0,002 mg/m3 thì lá cây bị cháy đốm, rụng lá.
Sự nóng lên của Trái đất do hiệu ứng nhà kính cũng gây ra những
thay đổi ở động - thực vật trên Trái đất.
3. Những thuận lợi và khó khăn khi nghiên cứu và giải quyết tình
huống
 Thuận lợi
- Nhận được sự giúp đỡ từ các thầy cô giáo bộ môn:
Sinh học, Hóa học, Địa lý hay Ngữ văn,…
- Các thông tin về nguyên nhân, hậu quả của ô nhiễm
môi trường đều có thể tra cứu trên internet hay báo,
sách vở,…
 Khó khăn
- Khi đi tìm hiểu thực tế có rất nhiều bất tiện: nhiều nơi
môi trường không khí không sạch sẽ,…
- Kinh phí cho việc tìm hiểu thực tế còn chưa đáp ứng
đủ.
C. Giải pháp giải quyết
- Lọc không khí bằng phương pháp lọc sinh học.
- Xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter với giá thể vỏ

2
+H
2
O
+ nhiệt + sinh khối.
 Mô tả quá trình xử lí:
Hệ thống lọc sinh học cung cấp môi trường cho vi sinh vật
phát triển và phân hủy các chất khí có mùi hôi và các chất hữu cơ
gây ô nhiễm trong khí thải. Hệ thống lọc bao gồm một buồng kín
chứa các vi sinh vật và hấp thụ hơi nước, giữ chúng lại trong
nguyên liệu lọc. Nguyên liệu lọc được thiết kế sao cho có khả
năng hấp thụ nước lớn, độ bền cao và ít làm suy giảm áp lực luồng
khí đi ngang qua nó.
~ 5 ~
Ô nhiễm môi trường không khí và bảo vệ môi trường
- Các đơn vị nguyên liệu lọc này gọi là "khối sinh học" (Biocube)
được thiết kế bởi EG&G Corporation có kích thước cao khoảng 7 ft
và đường kính khoảng 6 ft. Việc sử dụng nhiều lớp nguyên liệu lọc
kiểu này hạn chế được việc các nguyên liệu lọc bị dồn nén lại và
việc các luồng khí xuyên thành những đường thoát qua lớp nguyên
liệu lọc. Hơn nữa, nó còn tạo sự thuận lợi trong việc bảo trì hay
thay mới nguyên liệu lọc.
- Trong quá trình lọc sinh học, các chất khí gây ô nhiễm được làm
ẩm và sau đó được bơm vào một buồng phía bên dưới nguyên liệu
lọc. Khi chất khí đi ngang qua lớp nguyên liệu lọc, các chất ô nhiễm
bị hấp thụ và phân hủy. Khí thải sau khi đã lọc sạch được phóng
thích vào khí quyển từ bên trên của hệ thống lọc. Hầu hết những hệ
thống lọc sinh học hiện nay có công suất xử lý mùi và các chất hữu
cơ bay hơi lớn hơn 90%. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này
là chỉ xử lý được những khí thải có nồng độ chất ô nhiễm thấp

nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, tinh bột sắn. Hệ thống lọc sinh
học cung cấp môi trường cho vi sinh vật phát triển và phân hủy
các chất khí có mùi hôi và các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong khí
thải. Hệ thống lọc là một bể kín dựng vỏ dừa cho các vi sinh vật
trú ẩn và hấp thụ hơi nước, giữ chúng lại trong nguyên liệu lọc. Vỏ
dừa có khả năng hấp thụ nước lớn, độ bền cao, và ít làm suy giảm
áp lực luồng khí đi ngang qua nó. Các đơn vị nguyên liệu lọc này
gọi là "khối sinh học" (Biocube). Việc sử dụng nhiều lớp vỏ dừa
lọc khí kiểu này hạn chế được việc các nguyên liệu lọc bị dồn nén
lại và việc các luồng khí xuyên thành những đường thoát qua lớp
nguyên liệu lọc.Hơn nữa, nó còn tạo sự thuận lợi trong việc bảo trì
hay thay mới nguyên liệu lọc.Nguyên tắc chính của hệ thống xử lý
là tạo điều kiện cho sinh khối tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong
khí thải càng nhiều càng tốt. Vỏ dừa là nguyên liệu lọc và nơi
sinh sản cho các vi sinh vật. Trong hệ thống này, các vi sinh vật sẽ
tạo thành một màng sinh học (biofilm), đây là một màng mỏng và
ẩm bao quanh các vỏ dừa. Trong quá trình lọc, khí thải được bơm
chậm xuyên qua hệ thống lọc, các chất ô nhiễm trong khí thải sẽ bị
các nguyên liệu lọc hấp thụ cơ chế của quá trình lọc sinh học bao
gồm quá trình hấp phụ, hấp thụ và phân hủy bởi các vi sinh vật.
Các vi sinh vật trong màng sinh học liên tục hấp thụ và biến
dưỡng các chất ô nhiễm. Các chất khí gây ô nhiễm sẽ bị hấp phụ
bởi màng sinh học, tại đây, các vi sinh vật sẽ phân hủy chúng để
tạo nên năng lượng và các sản phẩm phụ là CO2 và H2O các loại
muối theo phương trình sau:Không khí ô nhiễm + O
2
và CO
2
+
H

và hàm lượng của chất ô nhiễm trong khí thải: Phân tích thành
phần hóa học và hàm lượng của nó trong khí thải cần thiết để xác
định xem biện pháp xử lý khí thải sinh học có thích hợp hay
không. Các hệ thống lọc sinh học hoạt động tốt khi các hợp chất ô
nhiễm (không hoà tan trong nước) có nồng độ thấp (<1000
ppm).Một số hợp chất khó phân hủy sinh học (như các hợp chất
clo) chiếm diện tích lọc sinh học lớn hơn.
Thời gian lưu khí: Thời gian lưu khí càng dài sẽ cho hiệu suất
xử lý càng cao, song giá thành sản phẩm sẽ tăng cao. Tính toán
chính xác nồng độ các chất gây ô nhiễm, vận tốc khí thoát ra, là
thước đo để thiết kế hệ thống xử lý khí thải bằng công nghệ
biofilter.Thông thường, thời gian lưu trú của các hệ thống lọc sinh
học biến động trong khoảng 30 giây đến 1 phút.Độ ẩm trong hệ
thống: Ẩm độ của luồng khí thải cần phải xử lý rất quan trọng vì
~ 8 ~
Ô nhiễm môi trường không khí và bảo vệ môi trường
nó giữ ẩm độ cần thiết cho các màng sinh học. Do đó, luồng khí
thải thường được bơm qua một hệ thống phun sương trước khi
bơm vào hệ thống lọc sinh học để đảm bảo ẩm độ của luồng khí
thải đi vào hệ thống lọc sinh học phải lớn hơn 95%.
Kiểm soát pH trong hệ thống: Các sản phẩm phụ của quá
trình phân hủy sinh học là các acid hữu cơ. Để duy trì pH từ 6-7,5
cho các vi sinh vật hoạt động tốt, chúng ta cần có hệ thống pH
controller. Giảm áp cho hệ thống: Việc giảm áp của luồng khí khi
đi ngang lớp nguyên liệu lọc nên được hạn chế tối đa. Nếu lớp
nguyên liệu lọc gây trở lực lớn cho nguồn khí, ta cần tiêu tốn thêm
năng lượng cho máy thổi khí, gây tăng giá thành xử lý.Khả năng
gây trở lực cho nguồn khí phụ thuộc vào ẩm độ và độ rổng của lớp
nguyên liệu lọc.Độ ẩm tăng, độ rổng lớp nguyên liệu giảm là
nguyên nhân gây tăng trở lực cho nguồn khí.Đối với các hệ thống

người biết cách bảo vệ và có ý thức về ô nhiễm môi trường.
Trong thực tiễn, đã có rất nhiều ngành công nghiệp áp dụng
biện pháp xử lý khí thải bằng công nghệ Biofilter với giá thể vỏ
dừa:
- Một ví dụ thực tế là Công ty môi trường Ngọc Lân có
địa chỉ ở 66A/3D Bình Đường 3, An Bình, Dĩ An, BD;
Tầng 7 Tower, Mê Linh, số 2 Ngô Đức Kế, Quận 1,
HCM
- Ngoài ra, một số ngành công nghiệp sau cũng đã áp
dụng thành công biện pháp này:
o Công nghệ hóa chất và hóa dầu
o Công nghệ dầu khí
o Công nghệ nhựa tổng hợp
o Công nghệ sản xuất mực sơn và mực in
o Công nghệ dược phẩm
o Xử lý chất và nước thải
o Xủ lý đất và nước ngầm
o Các công nghệ tái chế
o Các nhà máy sản xuất getalin và keo dán
- Qua quá trình xử lý không khí bằng các biện pháp sinh
học trên đã cho ta thấy các biện pháp đó hết sức thân
thiện với môi trường cũng như cải thiện được môi
trường không khí trong cuộc sống của chúng ta. Biện
pháp lọc không khí mang lại cho ta không khí trong
lành, bảo vệ sức khỏe cho con người.
~ 10 ~
Ô nhiễm môi trường không khí và bảo vệ môi trường
Hình ảnh minh họa cho môi trường không khí trong lành khiến cho con người hết sức
thoải mái.
Sống trong không khí trong lành, con người có thể giảm stress, có