Bài giảng Cơ sở khoa học Môi trường - Chương 4: Ô nhiễm môi trường - Phạm Khắc Liệu

Nội dung text: Bài giảng Cơ sở khoa học Môi trường - Chương 4: Ô nhiễm môi trường - Phạm Khắc Liệu

1. Chương 4. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 4.1. Đại cương về ô nhiễm môi trường 4.2. Ô nhiễm nước 4.3. Ô nhiễm không khí 4.4. Ô nhiễm đất 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn 4.6. Ô nhiễm phóng xạ Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 1
2. 4.1. Đại cương về ô nhiễm môi trường • Ô nhiễm môi trường (environmental pollution): sự thay đổi thành phần và tính chất của môi trường, cóhạ i cho các hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. “Ô nhiễm môi trường làs ự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật” (Luật BVMT 2014). • Các chất/tác nhân ô nhiễm (environmental pollutants): sự có mặt của chúng gây ra sự ô nhiễm môi trường. • Nguồn gây ô nhiễm môi trường (pollution sources): – tự nhiên (các quá trình tự nhiên như cháy rừng, mưa, lụt, bão, ) – nhân tạo (chất thải từ hoạt động sống và sản xuất của con người). Nguồn nhân tạo quan trọng hơn! Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 2
3. 4.1. Đại cương về ô nhiễm môi trường • Quy mô và mức độ ÔNMT ngày càng trầm trọng từ thời kỳ công nghiệp, do: – Tập trung cao độ dân cư, nhà máy (đô thị hóa - công nghiệp hóa), – Khai thác, chế biến và sử dụng ngày càng nhiều tài nguyên, nhiên liệu – Tạo ra các sản phẩm hoàn toàn mới chưa cótrong thiên nhiên. • Đã cónhi ều thảm họa môi trường xảy ra trong thế kỷ XX-XXI: – Sự cố Minamata (Nhật) năm 1956 – nhiều người chết do nhiễm độc thủy ngân từ nước thải nhà máy sản xuất vinyl clorua thải ra vịnh. – Sự cố Seveso (Ý) năm 1976 – nổ bình phản ứng tổng hợp triclorophenol gây ô nhiễm dioxin làm hàng ngàn người bịnhi ễm độc. – Thảm họa Bhopal (Ấn Độ) năm 1984 – rò rỉ 41 tấn metylisocyanate ra ngoài, gây nhiễm độc cho 100.000 người, trong đó 2000 người chết. – Các thảm họa hạt nhân Checnobyl (1987), Fukushima (2011) • Kiểm soát ô nhiễm môi trường (environmental pollution control): các biện pháp ngăn ngừa, xử lý chất thải hay làm giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 3
4. 4.1. Đại cương về ô nhiễm môi trường Các dạng ô nhiễm môi trường Theo mức độ ÔN: Theo đối tượng bị ÔN: -Ô nhiễm nhẹ - Ô nhiễm không khí - Ô nhiễm vừa - Ô nhiễm nước - Ô nhiễm nặng - Ô nhiễm đất - Ô nhiễm nghiêm trọng Ô nhiễm môi trường Theo bản chất tác nhân ÔN: Theo bản chất nguồn ÔN: - Ô nhiễm vật lý - Ô nhiễm tự nhiên - Ô nhiễm hóa học - Ô nhiễm nhân tạo - Ô nhiễm sinh học Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 4
5. 4.2. Ô nhiễm nước 4.2.1. Khái niệm, nguồn, tác nhân ÔN nước (1). Khái niệm • Sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật, do sự có mặt của các tác nhân quá ngưỡng cho phép. • Các dạng ô nhiễm nước: Theo bản chất tác nhân: ô nhiễm chất vô cơ, ô nhiễm chất hữu cơ, ô nhiễm vi sinh vật, . Theo đối tượng bịô nhiễm: ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm biển, ô nhiễm nước ngầm Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 5
6. 4.2. Ô nhiễm nước (2). Nguồn ô nhiễm nước • Theo bản chất – Nguồn tự nhiên – xâm nhập mặn, nhiễm phèn, thối rửa xác SV, – Nguồn nhân tạo – nước thải sinh hoạt, công nghiệp • Theo đặc điểm quản lý nguồn – Nguồn điểm (point sources) – xác định được vị trí, lưu lượng, đặc điểm (vd: cống thải) – Nguồn không điểm (non-point sources) hay phân tán – không xác định được chính xác vị trí, lưu lượng, đặc điểm (vd: nước chảy tràn đô thị, đồng ruộng ) • Các loại nước thải (wastewater) là những nguồn gây ô nhiễm nước quan trọng nhất. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 6
7. 4.2. Ô nhiễm nước (3). Tác nhân gây ô nhiễm nước (i). Các tác nhân vật lý: nhiệt, màu sắc, mùi vị, các hạt chất rắn, (ii). Các tác nhân hóa học: – Các chất hữu cơ (dễ bị phân hủy sinh học; bền vững ) – Các chất vô cơ (muối amôni, nitrit, nitrat, phosphat, ) – Các kim loại nặng (Pb, Cu, Hg, As, ) – Các chất phóng xạ. – Các khí hòa tan (H2S, NH3, ) (iii). Các tác nhân sinh học: các sinh vật gây bệnh Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 7
8. 4.2. Ô nhiễm nước 4.2.2. Một số thông số đánh giá ô nhiễm nước • Chất lượng nước hay mức độ ô nhiễm nước đánh giá qua các thông số; một thông số có thể đặc trưng cho 1 tác nhân hay cho 1 nhóm tác nhân ô nhiễm • Có thể chia 3 nhóm thông số (tương tự các tác nhân ÔN): – Các thông số vật lý: nhiệt độ, độ màu, độ dẫn điện, chất rắn lơ lửng (SS) – Các thông số hoá học: pH, oxy hoà tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), dầu mỡ, clorua, sunphat, amôni, nitrit, nitrat, tổng nitơ, photphat, các kim loại nặng, thuốc trừ sâu, các chất tẩy rửa, – Các thông số vi sinh: tổng coliform, coliform nguồn gốc phân, E.Coli, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 8
9. 4.2. Ô nhiễm nước Bảng 4.1. Một số thông số chất lượng nước/đánh giá ô nhiễm nước thường gặp Thông số Ký Đặc trưng cho Đơn vị hiệu thường dùng pH Cường độ acid-base Độ dẫn điện EC Nồng độ các ion mS/cm Độ đục Tur Hàm lượng các hạt keo, lơ lửng NTU Chất rắn lơ lửng SS Hàm lượng các hạt lơ lửng mg/L Oxy hòa tan DO Nồng độ O2 hòa tan mg/L Nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 Nồng độ các chất hữu cơ bị PHSH mg/L Nhu cầu oxy hóa học COD Nồng độ ổngt các chất hữu cơ mg/L Tổng nitơ TN Tổng nồng độ các dạng hợp chất N mg-N/L Tổng phốt pho TP Tổng nồng độ các dạng hợp chất P mg-P/L Kim loại M (ví dụ: Pb) M (Pb) Nồng độ kim loại mg/L Escherichia coli E.Coli Mật độ vi khuẩn gây bệnh MPN/100 mL Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 9
10. 4.2. Ô nhiễm nước • Chất rắn lơ lửng (SS): lànồng độ các chất không tan trong nước; được xác định bằng cách lọc mẫu nước qua giấy lọc tiêu chuẩn; cặn thu được trên giấy lọc sau khi sấy ởnhi ệt độ 1050C đến khi khối lượng không đổi đem cân xác định khối lượng. Đơn vị: mg/L. • Oxy hòa tan (DO): lượng khí O2 tan trong nước. Đơn vị: mg/L • Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): là lượng oxy cần thiết để ôxy hoá các chất hữu cơ trong nước bởi vi sinh vật hiếu khí trong một khoảng thời gian xác đinh; đặc trưng cho lượng chất hữu cơ dễ bịphân huỷ bởi các vi sinh vật. Thực tế người ta xác định BOD5 tương ứng với 5 ngày đầu. Đơn vị: mg O2/L hay mg/L. • Nhu cầu oxy hoá học (COD): là lượng oxy tương đương cần thiết để ôxy hoá bằng hóa học các chất hữu cơ cótrong nước. Đại lượng này đặc trưng cho tất cả các chất hữu cơ cótrong nước. Đơn vị: mgO2/L hay mg/L. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 10
11. 4.2. Ô nhiễm nước Bảng 4.2. Ví dụ các tác nhân gây bệnh trong nước Tác nhân Bệnh Tác nhân Bệnh Vi khuẩn Protozoa Escherichia coli Viêm dạ dày, ruột Giardia lamblia Tiêu chảy Salmonella typhi Thương hàn Cryptosporidum Tiêu chảy Salmonella paratyphi Phó thương hàn parvum Vibrio cholera Dịch tả Entamoeba histolytica Lỵ amip Virus Giun sán (Helthmins) Rotavirus Tiêu chảy Taenia solium Sán xơ mít Poliovirus Bại liệt Necator americanus Giun móc Hepatitis A virus Viêm gan A Ascaris lumbricoides Giun đũa Schistosoma mansoni Phù chân Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 11
12. 4.2. Ô nhiễm nước 4.2.3. Các tác động của ô nhiễm nước • Đối với các hệ sinh thái nước: suy giảm oxy hòa tan, gây nhiễm độc nước, chết sinh vật trong nước, suy giảm đa dạng sinh học, - Hiện tượng phú dưỡng (Eutrophication) • Đối với con người – giảm nguồn nước sạch, trực tiếp tác động đến sức khỏe (qua ăn uống) hay gián tiếp (qua trung gian truyền bệnh), • Đối với các hoạt động phát triển: giảm năng suất sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản, tăng chi phí sản xuất công nghiệp, suy giảm các dịch vụ du lịch, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 12
13. 4.2. Ô nhiễm nước • Sự suy giảm oxy hòa tan làm chết cá Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 13
14. 4.2. Ô nhiễm nước Hình 4.1. Sự phú dưỡng: thủy triều đỏ, xuất hiện tảo độc Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 14
15. 4.2. Ô nhiễm nước • Ô nhiễm nước ảnh hưởng sức khỏe con người (2014) viet-nam-vuot-muc-kiem-soat.html Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 15
16. 4.2. Ô nhiễm nước 4.2.4. Kiểm soát ô nhiễm nước (1). Công cụ pháp luật: • Các luật, văn bản dưới luật, • Quy chuẩn/Tiêu chuẩn chất lượng nước quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước, nước thải. (2). Công cụ tài chính: • thuế môi trường • phí xả thải • xử phạt vi phạm gây ô nhiễm nước • khuyến khích, ưu đãi cho vay tài chính, Nguyên tắc "người gây ô nhiễm phải trả cho sự ô nhiễm” (nguyên tắc 3P: Polluter Pay Principle). Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 16
17. 4.2. Ô nhiễm nước (3). Công cụ quy hoạch: • quy hoạch các nguồn thải, • quy hoạch sử dụng nước, (4). Công cụ kỹ thuật: • Các giải pháp giảm phát sinh chất thải (thay đổi công nghệ, nguyên liệu, sản xuất sạch hơn ) • Các giải pháp giảm chất thải sau phát sinh (xử lý nước thải, tái sử dụng chất thải, ) • Các giải pháp cải thiện khả năng tiếp nhận thải của nơi nhận thải (thông khí dòng chảy, ) • Các giải pháp sinh thái (sử dụng các hệ động thực vật tự nhiên đồng hóa chất thải) Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 17
18. 4.2. Ô nhiễm nước 4.2.5. Ô nhiễm nước và kiểm soát ÔN nước ở Việt Nam • Những vấn đề nổi bật: – ô nhiễm nước mặt ởhầu hết đô thị, nông thôn – ô nhiễm nước ngầm – ô nhiễm nước biển ven bờ (sự cố Formosa) • Nguyên nhân: – gia tăng mạnh nguồn ô nhiễm (nước thải sinh hoạt, công nghiệp) – tỷ lệ nước thải được xử lý thấp (ví dụ NT khu công nghiệp) – chức năng quản lý, giám sát còn buông lỏng – nhận thức doanh nghiệp, người dân chưa cao • Kiểm soát ô nhiễm: – Hệ thống pháp luật đã khá đầy đủ (ví dụ: hệ thống TCVN, QCVN về chất lượng nước), tuy nhiên thực thi chưa hiệu quả – Các giải pháp kỹ thuật (phòng ngừa, xử lý) còn hạn chế • Đọc thêm: Báo cáo Môi trường Quốc gia 2012 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 18
19. 4.2. Ô nhiễm nước Một số tiêu chuẩn kiểm soát ô nhiễm nước ở Việt Nam • Các tiêu chuẩn đối với nguồn nước: QCVN 08-MT:2015/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN mặt. QCVN 09-MT:2015/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN dưới đất QCVN 10-MT:2015/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN biển • Các tiêu chuẩn đối với nước thải: QCVN 14:2008/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về NT sinh hoạt QCVN 40:2011/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về NT công nghiệp Các QCVN khác đối với các NT công nghiệp cụth ê ̉ (01:2008-NT chế biến cao su; 11:2008 – NT chế biến thủy sản; 12:2008 – NT Công nghiệp giấy; 13:2008 – Công nghiệp dệt may, ) *Trước 2006: chỉ có tiêu chuẩn quốc gia (TCVN); từ 2006 thêm quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) *Có thể tải về các QCVN từ website Khoa Môi trường, mục Thư viện Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 19
20. 4.2. Ô nhiễm nước Hình 4.2. Hàm lượng COD tại các sông trên địa bàn Hà Nội năm 2006 - 2010 (Nguồn: Báo cáo Môi trường Quốc gia 2012) Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 20
21. 4.2. Ô nhiễm nước Hình 4.3. Diễn biến giá trị BOD5 trên sông Sài Gòn năm 2007 – 2011 (Nguồn: Báo cáo Môi trường Quốc gia 2012) Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 21
22. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.1. Khái niệm, nguồn và tác nhân ô nhiễm không khí (1). Khái niệm • Không khí tự nhiên (78% N2, 21% O2) – thích hợp cho sự sống • Không khí bịô nhiễm: cóm ặt một số tác nhân gây tác hại đến sức khoẻcon người, các hệsinh thái, các vật liệu • Nhiều vụ ô nhiễm không khí gây thiệt hại nghiêm trọng: – Sương khói London (Anh) năm 1952, hơn 4000 người chết – Sương khói Los Angeles (Mỹ) năm 1954, đóng cửa trường học gần 1 tháng – Rỏ rỉ khí độc ở Bhopal (Ấn Độ) năm 1984, hơn 2000 người chết – Sương khói Harbin (Trung Quốc) năm 2013, đóng cửa sân bay và trường học trong3 ngày • Ô nhiễm không khí liên quan các vấn đề môi trường toàn cầu: biến đổi khí hậu, suy thoái tầng ozon, mưa acid, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 22
23. 4.3. Ô nhiễm không khí (2). Các nguồn gây ô nhiễm không khí • Nguồn tự nhiên: bão cát, núi lửa phun, cháy rừng, xác sinh vật thối rữa • Nguồn nhân tạo: – Công nghiệp: khói nhà máy nhiệt điện, hoá chất, luyện kim, - nồng độ chất ÔN cao và tập trung. – Giao thông vận tải: khí xả từ xe ô tô, xe máy, máy bay, - phân tán rộng – Sinh hoạt: bếp đun, lò sưởi, đốt rác, - quy mô nhỏ nhưng tác động cục bộ trực tiếp trong mỗi gia đình nên có thể để lại hậu quả lớn về lâu dài Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 23
24. 4.3. Ô nhiễm không khí (3). Các tác nhân ô nhiễm không khí (air pollutants) • Có thể tồn tại dưới các dạng: – dạng hạt lơ lửng: bụi, mồ hóng, muội than, sương, – dạng khí: SO2, NO2, CO, O3, hydrocarbon, • Phân biệt: – Tác nhân ô nhiễm sơ cấp (primary pollutants): trực tiếp sinh ra từ nguồn thải (ví dụ: SO2, CO, ) – Tác nhân ô nhiễm thứ cấp (secondary pollutants): tạo thành từ các chất ÔN sơ cấp (ví dụ: SO3, PAN, ) • Cáctá c nhân ô nhiễm không khí được quan tâm nhiều: – CO (carbon monoxide) – NOx (nitrogen oxides, các oxit của nitơ) – SO2 (sulfur dioxide, lưu huỳnh dioxit) – Các hydrocarbon – Bụi (particulate matters, gồm bụi tổng, PM10, PM2.5) – O3 (Ozon) – Pb Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 24
25. 4.3. Ô nhiễm không khí • Một số thông số chất lượng không khí Ký Thông số Đặc trưng cho Đơn vị đo hiệu Bụi tổng TSP Tổng nồng độ các hạt bụi mg/m3 hay mg/m3 3 3 Bụi mịn PM10 Nồng độ bụi có đường kính 10 mm mg/m hay mg/m 3 3 Bụi mịn PM2.5 Nồng độ bụi có đường kính 2.5 mm mg/m hay mg/m 3 Lưu huỳnh đioxit SO2 Nồng độ khí SO2 mg/m hay ppm Carbon monoxit CO Nồng độ khí CO mg/m3 hay ppm 3 Các oxit của nitơ NOx Tổng nồng độ các khí NO, NO2, mg/m hay ppm 3 Ozon O3 Nồng độ khí O3 mg/m hay ppm *Chú thích: ppm = part per million (phần triệu) Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 25
26. 4.3. Ô nhiễm không khí Canada (2002) Hình 4.4. Các nguồn ô nhiễm không khí Xem báo cáo của WHO ngày 7/5/2014 trên website khoa Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 26
27. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.2. Sự phát tán của chất ô nhiễm trong môi trường không khí • Chất ÔN từ nguồn thải sẽ phát tán đi xa trong không khí • Quá trình phát tán chất ÔN phụ thuộc: điều kiện khí tượng (hướng, tốc độ gió; nhiệt độ, độ mẩ không khí); địa hình, thành phần khí thải, Hình 4.5. Quá trình phát tán chất ô nhiễm không khí Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 27
28. 4.3. Ô nhiễm không khí • Nhiệt độ không khí ảnh hưởng sự phân bố chất ÔN ở gần mặt đất. o – Thường càng lên cao T kk càng giảm o – Trong một sốtr ường hợp ngược lại, khi lên cao T kk lại tăng- gọi làs ự "nghịch đảo nhiệt" (thermal inversion) – Nghịch đảo nhiệt cản trởs ự phát tán, gây nồng độđ ậm đặc nơi gần mặt đất Hình 4.6. Hiện tượng nghịch đảo nhiệt Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 28
29. 4.3. Ô nhiễm không khí • Mô hình phát tán ô nhiễm: Các phương trình toán học mô tả sự phát tán của chất ô nhiễm trong không khí; cho phép đánh giás ự ô nhiễm, dự báo ô nhiễm và từ đó đề xuất các giải pháp kiểm soát ô nhiễm thích hợp. C C C C u v w t x y z  C  C  C ( ) ( ) ( ) C C x x x y y y z z z 1 2 C: nồng độ chất ÔN ở thời gian t và tọa độ (x,y,z) u, v, w: thành phần tốc độ gió theo hướng x, y, z x,y, z: các hệ số khuếch tán theo hướng x, y, z 1: hệ số liên quan sự thâm nhập chất ÔN 2: hệ số liên quan sự chuyển hóa chất ÔN Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 29
30. 4.3. Ô nhiễm không khí Khí quyển không ổn định Khí quyển ổn định Điều kiện nghịch đảo nhiệt Hình 4.7. Mô hình vệt khói trong các điều kiện khí quyển khác nhau Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 30
31. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.3. Các tác động của ô nhiễm không khí 4.3.3.1. Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người • Phần lớn chất ÔNKK gây tác hại đối với sức khoẻ con người, mạn tính hay cấp tính, cóth ể gây ra tử vong: – CO gây ngạt thở có thể dẫn đến tử vong; – SO2 gây ra kích ứng đường hô hấp, viêm loét phế quản và phổi; – Bụi chìgây ra tổn hại gan, thận, hệ thần kinh – Bụi hạt nhỏ ( 4000 người Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 31
32. 4.3. Ô nhiễm không khí Ví dụ: Tác động của CO đối với sức khỏe con người • Trong cơ thể, CO cạnh tranh với O2 kết hợp với Hemoglobin: HbO2 + CO → HbCO + O2 (ái lực của CO gấp 200-300 lần O2) • Tùy theo nồng độ CO trong không khí, mức độ ảnh hưởng sức khỏe khác nhau. Bảng 4.3. Tác động sức khỏe của khí CO ở các nồng độ khác nhau Nồng độ CO, ppm % HbO2 chuyển thành HbCO Ảnh hưởng lên người 10 2 Nhận thức và thị giác giảm 100 15 Đau đầu, hoa mắt, uể oải 250 32 Mất khả năng nhận thức 750 60 Tử vong sau vài giờ 1000 66 Tử vong tức thời Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 32
33. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.3.2. Ảnh hưởng đến động thực vật và các công trình xây dựng • Khí SO2 và Cl2 cóhạ i với thực vật nhất. – SO2 ởn ồng độ cao làm rụng lá vàgây chết đối với thực vật; ởn ồng độ thấp nhưng với thời gian kéo dài làm lá vàng úa và rụng. – Nhiều loài hoa vàcây ăn quả đặc biệt nhạy cảm đối với Cl2 ngay cả nồng độ tương đối thấp. • Mưa acid ảnh hưởng đến các hệ sinh thái thủy vực (ao, hồ); đất; rừng. pH thấp các sinh vật suy yếu hoặc chết. Ví dụ ở Thụy Điển tổn thất 4,5 triệu m3 gỗ mỗi năm do mưa acid. • Mưa acid làm hư hỏng các công trình xây dựng, các tượng đài, các di tích lịch sử và văn hoá, bằng kim loại, đá vôi, bê tông, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 33
34. 4.3. Ô nhiễm không khí Hình 4.8. Tượng ban đầu và sau thời gian bị mưa acid Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 34
35. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.3.3. Những vấn đề toàn cầu liên quan đến ÔNKK (1). Hiệu ứng nhà kính vàs ự biến đổi khí hậu Hình 4.9. Hiệu ứng nhà kính Bình thường, một số khí trong khí Do hoạt động con người, CO2 thải vào khí quyển, đặc biệt CO2, có khả năng giữ lại quyển ngày càng tăng bức xạ bị giữ lại một phần bức xạ phát đi từ mặt đất tạo nhiều hơn nhiệt độ trung bình của Trái ra nhiệt độ đủ ấm cho Trái đất hiệu Đất ngày càng tăng hiện tượng "ấm lên ứng nhà kính (greenhouse effect) toàn cầu“ biến đổi khí hậu Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 35
36. 4.3. Ô nhiễm không khí Các khí nhà kính (GHGs, Greenhouse gases) • Hơi nước, CH4, CO2, N2O, O3, CFCs, • Khả năng gây hiệu ứng nhà kính (GWP, Global Warming Potential): CH4 gấp 25 lần, N2O gấp 298 lần so với CO2 Hình 4.11. Tỷ lệ đóng góp của Hình 4.10. Sự gia tăng nồng độ CO trong khí 2 các khí vào hiệu ứng nhà kính quyển từ 1960-2010 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 36
37. 4.3. Ô nhiễm không khí Những biểu hiện của BĐKH • Gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái Đất Trong thời kỳ 1880-2012, nhiệt độ TB bề mặt Trái Đất đã tăng lên 0,85oC; dự báo đến năm 2100 sẽtăng 1,5oC so với bình quân thời kỳ 1850-1900 (IPCC, 2013). Hình 4.12. Dao động nhiệt độ TB bề mặt Trái Đất 1850-2012 (so với thời kỳ 1960-1990). Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 37
38. 4.3. Ô nhiễm không khí • Gia tăng mực nước biển – Trung bình 2,0 mm/năm (1971-2010); 3,2 mm/năm (1993- 2010) (IPCC 2013) – Do (a) giãn nở nhiệt của đại dương; (b) Tan băng ở Greenland, Nam Cực và các khu vực khác; (c) Thay đổi khả năng giữ nước ở đất liền • Tan băng ở Greeland và Nam Cực Tốc độ tan băng chung 226 Gt/năm (1971-2009); 275 Gt/năm (1993-2009) (Gt = 109 tấn) Những hậu quả của BĐKH – tăng nhiệt độ ảnh hưởng các sinh vật, hệ sinh thái – tăng nhiệt độ gia tăng các thiên tai (lụt, bão, hạn hán) – nước biển dâng gây ngập diện tích đất; nhiễm mặn đồng ruộng, sông ngòi; Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 38
39. 4.3. Ô nhiễm không khí Những giải pháp toàn cầu cho vấn đề BĐKH • Năm 1988 - UNEP và WMO phối hợp thành lập IPCC (Uỷ ban Liên chính phủ về BĐKH) • Năm 1992 - 167 nước phê chuẩn Công ước khung về biến đổi khí hậu (UNFCCC) tại Hội nghị thượng đỉnh LHQ (Hội nghị RIO). • Hội nghị LHQ về BĐKH trong khuôn khổ UNFCC diễn ra hàng năm (còn gọi là COP); COP1 năm 1995 cho đến COP21 năm 2015. • Tại COP3 (Kyoto, 1997) - cho ra đời Nghị định thư Kyoto với mục tiêu đến 2008-2012 các nước công nghiệp cắt giảm 6-8% phát thải khí nhà kính so với 1990. • Nghị định thư Kyoto có hiệu lực từ COP11 năm 2005 • Từ COP13 (Bali, Indonesia, 2007, đã bắt đầu lộ trình đàm phán cơ chế mới thay thế Nghị định thư Kyoto hết hiệu lực vào 2012 • Tuy nhiên, do nhiều bất đồng giữa các nước, mãi đến 2015 tại COP21 ở Paris mới thông qua “Thỏa thuận Paris” thay thế cho NĐT Kyoto. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 39
40. 4.3. Ô nhiễm không khí BĐKH ở Việt Nam (Theo Kịch bản BĐKH và nước biển dâng 2012) • Trong 50 năm (1960-2010) – Nhiệt độ trung bình tăng khoảng0 ,5oC; lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam – Nước biển dâng trung bình khoảng2 ,9mm/năm – Khu vực bão đổ bộ có xu hướng lùi dần về phía Nam; số các cơn bão rất mạnh có xu hướng gia tăng; mùa bão có dấu hiệu kết thúc muộn • Dự báo đến cuối thế kỷ21 (với kịch bản phát thải trung bình) – Nhiệt độTB tăng 2~ 3oC, khu vực Hà Tĩnh~Quảng Trị tăng nhanh hơn – Lượng mưa năm tăng2 ~7%, Tây Nguyên và Nam Trung Bộ tăng ít hơn – Nước biển dâng trong khoảng57 ~ 73 cm, cao nhất ở khu vực Cà Mau ~ Kiên Giang, thấp nhất ở khu vực Móng Cái~ Hòn Dấu. • Nếu mực nước biển dâng 1 m, diện tích bị ngập: ~ 39% ĐB sông Cửu Long, > 10% vùng ĐB sông Hồng và Quảng Ninh, > 2,5% các tỉnh ven biển miền Trung và > 20% Tp. Hồ Chí Minh Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 40
41. 4.3. Ô nhiễm không khí (2). Sự suy giảm tầng ozon Vai trò tầng ozon • Bảo vệ sự sống trên Trái đất – chặn các bức xạ UV từ Mặt trời, nhất là UV-B và UV-C. • Ước tính: giảm 1% tầng ozôn UV chiếu xuống Trái đất tăng 2% số ca ung thư da tăng 5 -7%. Bảng 4.4. Các loại bức xạ UV Bức xạ Bước sóng, nm UV-A 320 – 400 UV-B 280 – 320 UV-C 200 - 280 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 41
42. 4.3. Ô nhiễm không khí Hiện tượng suy giảm tầng ozon • Các nhà khoa học đã phát hiện suy giảm mạnh nồng độ ozon trên Nam Cực (1985), Bắc Cực (1987), Australia và New Zealand (1989), • Mức suy giảm ozon trung bình toàn cầu trong 15 năm (1980- 1995) khoảng 5%. • Năm 1995 - ghi nhận được trịs ố Hình 4.13. Lỗ thủng ozone ozon thấp kỷ lục (25% dưới mức rộng nhất ghi nhận được trung bình) tại Siberia và phần lớn phía trên Nam Cực vào Châu Âu tháng 9/2006 NASA Ozone Hole Watch. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 42
43. 4.3. Ô nhiễm không khí Nguyên nhân suy giảm ozon • Con người sử dụng và thải các hợp chất có khả năng phân hủy ozon (ODS) như CFCs, Halons vào khí quyển; các chất này tích luỹ trong tầng bình lưu và tham gia phản ứng phân hủy ozon (O3) • Năm 1987 - Nghị định thư Montreal về việc thay thế hoặc hạn chế sử dụng CFC trong kỹ nghệ lạnh được phê chuẩn, nhưng năm sau đó được điều chỉnh bổ sung bởi các văn bản: Luân Ðôn (1990), Copenhagen (1992), Montreal (1997) và Bắc Kinh (1999): – các nước phát triển loại trừ hoàn toàn sản xuất và sử dụng các chất CFC vào halon vào năm 1996, các chất HCFC vào năm 2020, – các nước đang phát triển được ưu đãi sử dụng các chất CFC và halon đến năm 2010 và các chất HCFC đến năm 2040. • Do các CFC có thể tồn tại trong khí quyển 80-180 năm nên tác dụng phân huỷ ozon vẫn còn tiếp tục vài chục năm sau khi ngừng thải . Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 43
44. 4.3. Ô nhiễm không khí (3). Mưa acid • Nước mưa tự nhiên có tính acid hơi nhe (do hòa tan CO2) không có tác hại gì. • Các khí thải SO2, NO2 do con người thải vào khí quyển phản ứng với hơi nước tạo thành các acid (H2SO4, HNO3) làm cho nước mưa có tính acid mạnh hơn (pH<5). • Mưa acid thường không xảy ra tại nơi phát ra các khí thải (khu công nghiệp) mà lại xảy ra ở các vùng lân cận do sự di chuyển các đám mây. • Mưa acid gây ảnh hưởng đến các hệ sinh thái (rừng, hồ nước, ); làm hư hỏng công trình xây dựng Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 44
45. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.4. Kiểm soát ô nhiễm không khí • Bằng công cụ pháp luật: luật, các tiêu chuẩn CLKK, khí thải, • Công cụ tài chính: thuế, phí, xử phạt, . • Công cụ quy hoạch (đô thị và khu công nghiệp ) • Trồng cây xanh (ven đường, quanh khu công nghiệp, ) • Bằng các biện pháp kỹ thuật: lắp thiết bị lọc bụi và xử lý khí độc hại trước khi thải ra không khí, phát triển các công nghệ sạch ít ô nhiễm, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 45
46. 4.3. Ô nhiễm không khí 4.3.5. ÔNKK và kiểm soát ÔNKK ở Việt Nam (1). Hiện trạng • ÔNKK xảy ra chủ yếu ởcá c đô thị, khu CN và các làng nghề. • Nguồn ÔNKK đô thị:  giao thông vận tải (chủ yếu, chiếm 70%)  sản xuất công nghiệp  xây dựng  sinh hoạt  xử lý chất thải (đốt, chôn lấp chất thải rắn ) Hình 4.14. Các nguồn ô nhiễm không khí đô thị ởViệt Nam Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 46
47. 4.3. Ô nhiễm không khí • Các tác nhân ô nhiễm không khí đô thị: bụi, CO, VOC, NO2, SO2 • Ví dụ: nồng độ bụi ởcá c đô thị vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt ởcá c nút giao thông và ở các khu vực đang xây dựng. Hình 4.15 Nguồn: Báo cáo Môi trường Quốc gia 2010 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 47
48. 4.3. Ô nhiễm không khí (2). Kiểm soát ô nhiễm không khí ởViệt Nam • Tương tự ÔN nước, VN có hệ thống pháp luật đã khá đầy đủ tuy nhiên thực thi chưa hiệu quả; các giải pháp kỹ thuật (phòng ngừa, xử lý) còn hạn chế • Các tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh (KKXQ): QCVN 05:2013/BTNMT -Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng KKXQ QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong KKXQ • Một số tiêu chuẩn đối với khí thải: QCVN 19:2009/BTNMT – về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ QCVN 20:2009/BTNMT- về khí thải công nghiệp đối với một số chất hữu cơ QCVN 22:2009/BTNMT- về khí thải công nghiệp nhiệt điện QCVN 23:2009/BTNMT- về khí thải công nghiệp sản xuất xi măng QCVN 04:2009/BGTVT - về khí thải xe mô tô, xe gắn máy sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới. QCVN 05:2009/BGTVT - về khí thải xe ô tô sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 48
49. 4.4. Ô nhiễm đất 4.4.1. Khái niệm chung • Đất = HST gồm các yếu tố môi trường (nước, không khí, chất hữu cơ, vô cơ, ) và quần xã sinh vật (VSV, động vật, ) • Bình thường HSTđất tồn tại ở trạng thái cân bằng. Khi có mặt một số tác nhân với hàm lượng/cường độ vượt quá giới hạn, HST đất mất cân bằng, đất bị ô nhiễm • Ô nhiễm đất là một trong các biểu hiện suy thoái đất • Ô nhiễm đất không chỉ ảnh hưởng sinh vật trong đất mà còn ảnh hưởng tính chất sản xuất của đất, cây trồng trên đất, liên quan đến ô nhiễm nước và sức khỏe con người. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 49
50. 4.4. Ô nhiễm đất 4.4.2. Nguồn và tác nhân ô nhiễm đất (1). Nguồn ô nhiễm • Tự nhiên: ngập úng, xâm nhập mặn, núi lửa phun, xác chết, • Nhân tạo: – nước thải sinh hoạt, chất thải rắn sinh hoạt – dư lượng phân bón và hóa chất trong sản xuất nông nghiệp, – nước thải, chất thải rắn công nghiệp, – khí thải giao thông Dư lượng phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật • Hiệu quả hấp thu phân bón hóa học của cây trồng là 30-45% N, 10-25% P và 40-50% K (CCICED, Trung Quốc, 2008). • Trên 98% thuốc trừ sâu và 95% thuốc diệt cỏ phun ra rơi ngoài mục tiêu, vào không khí, nước, đất, thực phẩm (Miller, 2004). Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 50
51. 4.4. Ô nhiễm đất (2) Tác nhân ô nhiễm đất Bảng 4.5. Các tác nhân ô nhiễm đất Tác nhân ÔN Nguồn gốc Tác động Kim loại nặng Nước thải công nghiệp; - Làm hỏng kết cấu hạt keo (Cu, Pb, Cr, As, Phân bón hóa học; đất; Hg, Cd, ) Khí thải giao thông (chì) - Gây hại các sinh vật sống Hóa Hóa chất BVTV Sản xuất nông nghiệp trong đất, nhất làcá c vi học sinh vật có ích; Phân bón Sản xuất nông nghiệp -Độc đối với động thực vật Sự cố tràn dầu; Dầu mỡ sinh sống trên đất; Sửa chữa, bảo trì ô tô -Gây ô nhiễm nước ngầm Sinh Vi sinh vật Nước thải sinh hoạt; Lan truyền các tác nhân học Ký sinh trùng Phân hữu cơ gây bệnh đến người Nhiệt Nước thải công nghiệp Chai cứng đất, tạo khí độc Vật Chất thải công nghiệp; Nguy hại với sinh vật, con lý Phóng xạ Sự cố điện hạt nhân người Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 51
52. 4.4. Ô nhiễm đất • Quá trình chuyển hóa phân đạm trong đất: + + Urea: (NH2)2CO + 2H2O + 2H 2NH4 + CO2 + 2- Sulfat: (NH4)2SO4 2NH4 + SO4 + - NH4 + O2 NO2 (bởi các vi khuẩn trong đất) - - NO2 + O2 NO3 (bởi các vi khuẩn trong đất) - Cây trồng hấp thụ nitrat (NO3 ) + - - Amôni (NH4 ), nitrit (NO2 ) và nitrat (NO3 ) từ lượng phân dư thừa sẽ ô nhiễm đất và nước ngầm. • Các hóa chất BVTV gồm: Theo mục tiêu sử dụng Theo bản chất hóa học: • Trừ sâu (Pesticides) • Cơ-clo (Organochlorines) • Trừ nấm (Fungicides) • Cơ-phospho (Organophosphates) • Diệt cỏ (Herbicides) • Carbamates • Diệt chuột (Rodenticides) • Pyrethroids *Các cơ-clo: độc tính cao, tồn tại lâu dài trong đât, tích lũy sinh học Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 52
53. 4.4. Ô nhiễm đất 4.4.3. Kiểm soát ô nhiễm đất • Bằng công cụ pháp luật, ví dụ các tiêu chuẩn chất lượng môi trường đất. • Sử dụng hợp lý phân hóa học, các hoá chất BVTV trong SXNN • Xử lý nước thải, chất thải công nghiệp • Quản lý tốt chất thải rắn sinh hoạt • Xử lý đất ô nhiễm bằng phục hồi sinh học, các quá trình hóa-lý Xử lý đất ô nhiễm dioxin ở sân bay Đà Nẵng Ngày19 /4/2014, Việt Nam và Hoa Kỳ chính thức đưa vào vận hành hệ thống xử lý đất và bùn ô nhiễm dioxin tại sân bay Đà Nẵng. 45.000 m3 đất và bùn ô nhiễm gom vào bể chứa sẽ được nung nóng tới nhiệt độ tối thiểu là 335oC. Sau 4 tháng khoảng 95% dioxin sẽ bị phân hủy. ( Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 53
54. 4.4. Ô nhiễm đất 4.4.4. Ô nhiễm đất do chất thải rắn và vấn đề quản lý chất thải rắn đô thị (1). Chất thải rắn • Vật chất dạng rắn thải ra từ hoạt động sống và sản xuất của con người • Phân loại: – CTR sinh hoạt (chứa thức ăn thừa, nhựa, giấy, lá cây, ) – CTR công nghiệp (tùy loại hình CN, thường chứa các chất nguy hại) – CTR y tế (chứa các mầm bệnh) CTR đô thị = CTR sinh hoạt (chủ yếu) + CTR công nghiệp (ít) + 1 số CTR khác (xà bần, bùn cống, ) • CTR gây ô nhiễm đất do vứt bỏ bừa bãi, do nước rỉ từ nơi tập kết và bãi chôn lấp • Có thể gây ÔN: chất hữu cơ, kim loại nặng, các chất độc, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 54
55. 4.4. Ô nhiễm đất (2). Quản lý chất thải rắn đô thị để hạn chế ÔN đất • Hệ thống quản lý CTR đô thị: thu gom, vận chuyển, xử lý • Các nguyên tắc quản lý nhằm hạn chế ÔN đất: – Tách riêng các chất thải cóth ể tái sử dụng và tái chế (giấy, nhựa, kim loại, vỏ hộp ) – Tách riêng các chất thải hữu cơ để làm phân ủ. – CTR y tế (chứa các mầm bệnh) phải được thiêu đốt . – Chất thải (trơ) còn lại được chôn tại các bãi chôn lấp hợp vệ sinh có thu gom và xử lý nước rỉ rác. – Chất thải độc hại, chất nổ, phóng xạ được xử lý riêng • Chương trình 3R (Reduce, Reuse, Recycle) – giảm thiểu ô nhiễm, thu hồi nguyên liệu và năng lượng Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 55
56. 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn 4.5.1. Khái niệm • Âm thanh (sound): lan truyền dạng sóng và tác động thính giác con người, đặc trưng bởi 2 đại lượng: – tần số (tai người nghe được tần số 20 ~ 20.000 Hz) – áp suất âm (tai người chịu được áp suất 2 10-5 ~ 200 Pa) • Tiếng ồn (noise): âm thanh không mong muốn (áp suất âm vượt ngưỡng) • Đơn vị đo mức ồn là dBA (deci Bel A) 0 dBA: ngưỡng nghe thấy 140 dBA: mức chói tai • Ô nhiễm tiếng ồn là một dạng ô nhiễm phổ biến ở các đô thị, khu công nghiệp, thường xếp vào ô nhiễm không khí . Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 56
57. 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn 4.5.2. Các nguồn gây ô nhiễm • Công nghiệp: từ hoạt động máy móc như động cơ, máy cưa, • Sinh hoạt: từ các hoạt động như la thét, hát hò, mở radio, • Giao thông: từ các phương tiện như máy bay, ô tô, tàu hỏa, Bảng 4.6. Một số nguồn tiếng ồn giao thông (đo cách 1 - 1,2 m) Nguồn tiếng ồn Cường độ (dBA) Xe máy 1 xi-lanh, động cơ 2 thì 80 Xe máy 2 xi-lanh, động cơ 4 thì 94 Xe khách 79 - 84 Tiếng còi ràu 75 - 105 Tiếng máy bay 120 - 135 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 57
58. 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn 4.5.3. Các tác động của ô nhiễm tiếng ồn • Tiếng ồn không chỉ làm hại cơ quan thính giác (tai) màcò n gây các rối loạn thần kinh, tim mạch, huyết áp, nội tiết. Bảng 4.7. Tác động sức khỏe của tiếng ồn ởcác mức ồn khác nhau Mức ồn (dBA) Tác động đến người nghe 45 Có cảm giác khó chịu, khó ngủ 60 Gây giảm huyết áp tâm thu, tăng huyết áp tâm trương 100 Bắt đầu làm biến đổi nhịp tim 110 Kích thích mạnh màng nhĩ 120 Ngưỡng chói tai 130 -135 Gây nôn mửa, yếu xúc giác và cơ bắp 140 Đau chói tai, gây mất trí, điên 145 Giới hạn cực đại con người có thể chịu được tiếng ồn 150 Nghe lâu sẽ bị thủng màng tai 190 Chỉ cần nghe trong thời gian ngắn đã bị nguy hiểm Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 58
59. 4.5. Ô nhiễm tiếng ồn Kiểm soát ô nhiễm tiếng ồn - Pháp luật: tiêu chuẩn tiếng ồn - Kỹ thuật: cải tiến thiết bị, chống ồn, - Sinh thái: trồng cây quanh khu vực Bảng 4.8. Giới hạn tối đa cho phép về tiếng ồn theo QCVN 26:2010/BTNMT (đơn vị: dBA) Từ 6 giờ đến Từ 21 giờ TT Khu vực 21 giờ đến 6 giờ 1 Khu vực đặc biệt 55 45 2 Khu vực thông thường 70 55 Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 59
60. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ 4.6.1. Khái niệm • Phóng xạ:̣ hiện tượng phát ra các bức xạ khi hạt nhân nguyên tử kém bền phân rã thành hạt nhân nguyên tử khác bền hơn. • Có hơn 50 nguyên tố phóng xạ tự nhiên và trên 1000 đồng vị phóng xạ nhân tạo. • Các tia phát ra khi phân rã hạt nhân phóng xạ: Tia : bức xạ hạt (các hạt nhân He), có thể xuyên qua bề mặt da, bị cản hoàn toàn chỉ bởi 1 tờ giấy. Tia  : bức xạ hạt (các eletron), có thể xuyên qua 1-2cm nước hay mô cơ thể người; bị cản trở bởi tấm nhôm dày vài mm. Tia : bức xạ điện từ (l< UV), khả năng đâm xuyên cao, xuyên qua được cơ thể; chỉ bị cản trở bởi lớp bê tông dày 1m hay tấm chì. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 60
61. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ • Phân biệt các tia phóng xạ với tia X: – tia phóng xạ - tạo ra từ phân rã hạt nhân – tia X (tia Roentgen) - bức xạ điện từ tạo ra bởi máy phát (ống tia catot) • Cả 3 tia phóng xạ , ,  và tia X đều cókha ̉ năng iôn hoá các nguyên tử trên đường truyền nên gọi chung là bức xạ ion hoá. • Các chất phóng xạ và các bức xạ ion hoá cónhi ều ứng dụng quan trọng trong sản xuất năng lượng, trong chẩn đoán và chữa trịy học, trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, • Bức xạ vũ trụ (cosmic radiation) và các bức xạ phát ra từ các chất phóng xạ cótự nhiên trong đất, nước được coi là phóng xạ nền (background radiation). • Các sinh vật đang tồn tại đã thích nghi với phóng xạ nền. Các hoạt động của con người bổ sung lượng chiếu xạ vào phóng xạ nền, dẫn đến ô nhiễm phóng xạ. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 61
62. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ Các đơn vịđo phóng xạ Đo hoạt độ phóng xạ • Ci (Curie) : 1 Ci tương đương 3,7x1010 (37 tỷ) phân rã mỗi giây. • Bq (Becquerel) (hệ SI): 1 Bq tương đương 1 phân rã mỗi giây. Đo liều bức xạ • rad (radiation absorbed dose): liều bức xạ màkhi chiếu lên 1 kg cơ thể thì có năng lượng 10-2 J bịh ấp thụ: 1 rad = 10-2J/kg • Rem (Roentgen equivalent man): liều bức xạ quy về tương đương với tia X. • Đơn vịSI của liều bức xạ làGy (Gray, 1 Gy = 100 rad) vàcu ̉a liều tương đương là Sv (Sievert, 1 Sv = 100 Rem). Cường độ mạnh-yếu của 1 nguồn phóng xạ được đánh giá qua hoạt độ phóng xạ, còn mức độ tác dụng của một bức xạ được đánh giá qua liều bức xạ hay liều tương đương. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 62
63. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ 4.6.2. Các nguồn gây ô nhiễm • Các cuộc thử nghiệm hoặc sử dụng vũ khí hạt nhân • Rò rỉ từ các lò năng lượng hạt nhân. • Hoạt động khai thác, xử lý và tinh chế quặng phóng xạ, quặng có lẫn nguyên tố phóng xạ. • Các phòng thí nghiệm hạt nhân sử dụng các đồng vịphó ng xạ trong nghiên cứu khoa học. Hình 4.16. Ký hiệu • Các phòng điều trị cós ử dụng các đồng vị nguồn phóng xạ phóng xạ để chẩn đoán và chữa bệnh. Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 63
64. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ 4.6.3. Các tác động của ô nhiễm phóng xạ • Do có năng lượng cao, bức xạ ion hoá gây tổn hại đến các tế bào sống; • Tác động với cơ thể tùy thuộc liều bức xạ và thời gian tiếp xúc Nhiễm xạ cấp tính: • Khi phơi nhiễm với liều rất cao (vài ngàn mSv), ví dụ nổbom hạt nhân, nổ lò phản ứng nguyên tử • Xuất hiện các triệu chứng sau vài giờ hoặc ngắn hơn: rối loạn thần kinh; nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn, hồi hộp, mệt mỏi; bỏng da; thiếu máu; suy giảm miễn dịch; sút cân, suy nhược, nhiễm trùng nặng; tử vong. Nhiễm xạ mạn tính: • Khi bịchi ếu xạ một lần với liều cao (>1000 mSv) hoặc liều nhỏ hơn nhưng kéo dài (ví dụ: sông trong môi trường nhiễm xạ) • Các triệu chứng xuất hiện muộn, có thể hàng năm hay hàng chục năm sau: suy nhược thần kinh, suy nhược cơ thể; rối loạn các cơ quan tạo máu, rối loạn chuyển hoá, đục nhân mắt, ung thư da, ung thư xương, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 64
65. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ Bảng 4.9. Tác động sức khỏe ởcác liều phóng xạ khác nhau Liều phóng xạ (mSv) Tác động sức khỏe Thời gian xuất hiện 50 – 100 rối loạn máu 500 buồn nôn sau vài giờ 550 mệt mỏi 700 nôn mửa 750 rụng tóc sau 2-3 tuần 900 tiêu chảy 1000 xuất huyết 4000 có thể tử vong trong vòng 2 tháng 10000 xuất huyết nội tạng tử vong 1-2 tuần 20000 mất nhận thức vài phút tử vong vài giờ đến vài ngày Nguồn: Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 65
66. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ Bảng 4.10. Một số ví dụ về liều bức xạ Nguồn Liều bức xạ (mSv) Một lần chụp X-quang răng 0,04 – 0,15 Một lần chụp X-quang lồng ngực 0,1 Con người phơi nhiễm tự nhiên mỗi năm 3,0 Mỗi lần chụp cắt lớp (CT) cơ thể 10 – 30 Phát hiện cao nhất ởc ông nhân tham gia 670 xử lý sự cố Fukushima Phát hiện ởcác công nhân chết sau 2 6000 tháng ởsự cố Checnobyl Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 66
67. 4.6. Ô nhiễm phóng xạ 4.6.4. Kiểm soát ô nhiễm phóng xạ • Hạn chế khai thác, chế biến quặng phóng xạ • Quy định nghiêm ngặt về sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và sử dụng các chất có tính phóng xạ. • Hạn chế và tiến tới cấm các vụ thử hạt nhân, ngăn chặn chiến tranh hạt nhân. • Cách ly các cơ sở mà hoạt động của chúng có liên quan đến các chất phóng xạ: các nhà máy điện nguyên tử, các phòng chẩn trị và chữa bệnh bằng bức xạ, Bài giảng Cơ sở Khoa học Môi trường - GV: Phạm Khắc Liệu 4 - 67