Bài giảng Ô nhiễm không khí: Phần 2

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
Phần 2 Các hiện tượng ONKK cơ bản
1. Hiệu ứng nhà kính
 Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính là trao đổi nhiệt không cân bằng giữa Trái Đất với
không gian xung quanh, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên.

1. Hiệu ứng nhà kính
Phổ bức xạ của Mặt Trời và
Trái Đất
Tổng nhiệt hấp thụ và bức
xạ của chất khí nhà kính
Hệ số bức xạ của các khí
nhà kính chính tương ứng
với dải bước sóng
Các khí nhà kính chính: CO
2
, CH
4
,
N
2
O, CFC, O
3
,…
1. Hiệu ứng nhà kính
CH4
17%
N2O
6%
Các CFC khác
8%

CFC 11 và 12
8%
CO2
61%
Hình 3.2.
Tỷ lệ phần trăm các chất khí nhà kính phát thải vào khí
quyển giai đoạn 1980-1990
20%
14%
13%
25%
4%
12%
12%
Hình 3.3. Các nguồn phát thải khí nhà kính trên phạm vi toàn cầu,
năm 2000
Quá trình công nhiệp
Chế biến SP Nông nghiệp
Tìm kiếm, chế biến và phân phối
nhiên liệu hóa thạch
Nhà máy điện
Phân hủy rác thải
Sử dụng đất và đốt khí sinh
học
Các nguồn khác
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. CO
2
: Là chất khí đóng vai trò chính trong nguyên nhân gây nên hiệu ứng nhà
kính.

 Các nguồn phát thải chính:
1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. CO
2

Nước
Lượng phát thải
(Nghìn tấn)
% toàn thế giới
(%)
Thế giới

29,888,121

100

Trung
Quốc
7
,031,916
23
,33
Hoa
Kỳ
5
,461,014
18
,11
Ấn

Độ
1
,742,698
5
,78
Liên
Bang Nga
1
,708,653
5
,67
Nhật
Bản
1
,208,163
4
,01
Đức

786
,660
2
,61
Canada

544
,091
1
,80
Iran

538
,404
1
,79
Anh

522
,856
1
,73
Hàn
Quốc
509
,170
1
,69
1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. CFCs: Là chất chính dùng trong các hệ thống làm lạnh trong một khoảng 60 năm
nay. Trong quá trình vận hành các hệ thống lạnh, một lượng không nhỏ CFCs rò rỉ,
là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính.


1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. Metan- CH
4
: Là một chất có khả năng hấp thụ bức xạ lớn gấp 20 lần CO
2.

Sinh
ra từ nhiều quá trình, có vai trò thứ 2 trong việc gây nên hiệu ứng nhà kính.


1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. Metan- CH
4
: Nồng độ metan đã tăng hơn 700 ppb trong vòng 150 năm qua.


1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. Metan- CH
4
:
Nồng độ khí metan ở sát bề mặt Trái
Đất và trên tầng bình lưu


1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. Khí N
2
O:
Không gây ảnh hưởng trực tiếp đến con người, nhưng là khí góp phần gây hiệu
ứng nhà kính, hiệu quả hấp thụ bức xạ mạnh gấp 200 lần CO
2

Các nguồn phát thải: Phương tiện giao thông, đất, khói thải của nhà máy điện, nhà

máy sản xuất hóa chất ,…




1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
1. Khí N
2
O:
Tốc độ tăng nồng độ N
2
O và phân bố N
2
O trên toàn bộ không gian Trái Đất.

1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:
 Làm nhiệt độ toàn cầu tăng, dẫn đến các hệ quả sau như băng tan, hạn hán, cháy
rừng, mực nước biển tăng,…. ảnh hưởng đến hệ sinh thái toàn cầu

1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí 1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:
 Ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống con người, sản xuất nông nghiệp, biến đổi hệ
sinh thái.

1. Hiệu ứng nhà kính

3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
Các hậu quả do hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây ra:
 Ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống con người, sản xuất nông nghiệp, biến đổi hệ
sinh thái.

1. Hiệu ứng nhà kính
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

2. Mưa axit.
 Mưa axit là hiện tượng mà nước mưa có độ pH thấp hơn 5,6.
 Cơ chế hình thành mưa axit:

3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

2. Mưa axit.
 Cơ chế hình thành mưa axit:
Lưu huỳnh:
S + O
2
→ SO
2
;
Quá trình đốt cháy lưu huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra lưu huỳnh điôxít.
SO
2
+ OH· → HOSO
2
·;
Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxyl.
HOSO

2
· + O
2
→ HO
2
· + SO
3
;
Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2· và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2· và SO3
(lưu huỳnh triôxít).
SO
3
(k) + H
2
O(l) → H
2
SO
4
(l);
Lưu huỳnh triôxít SO
3
sẽ phản ứng với nước và tạo ra axít sulfuric H
2
SO
4
. Đây
chính là thành phần chủ yếu của mưa axít.
Nitơ:
N
2

+ O
2
→ 2NO;
2NO + O
2
→ 2NO
2
;
3NO
2
(k) + H
2
O(l) → 2HNO
3
(l) + NO(k);
Axít nitric HNO
3
chính là thành phần của mưa axít.


3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

2. Mưa axit.
 Ảnh hưởng của mưa axit.
 Ảnh hưởng đến ao hồ và hệ thủy sinh: Làm rửa trôi chất dinh dưỡng, thay đổi độ pH
trong ao hồ gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thủy sinh vật.

pH < 6,0

Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị chết (như phù
du, stonefly), đây là nguồn thức ăn quan trọng của cá

pH < 5,5

Cá không thể sinh sản được. Cá con rất khó sống sót. Cá
lớn bị dị dạng do thiếu dinh dưỡng. Cá bị chết do ngạt

pH < 5,0

Quần thể cá bị chết

pH < 4,0

Xuất hiện các sinh vật mới khác với các sinh vật ban đầu

3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

2. Mưa axit.
 Ảnh hưởng của mưa axit.
 Ảnh hưởng lên thực vật và đất: Các dưỡng chất trong đất sẽ bị rửa trôi. Các hợp chất
chứa nhôm trong đất sẽ phóng thích các ion nhôm và các ion này có thể hấp thụ bởi rễ
cây và gây độc cho cây. Khí SO
2
tiếp xúc với lá cây, nó sẽ làm tắt các thể soma của lá cây
gây cản trở quá trình quang hợp.
 Ảnh hưởng đến khí quyển: Các hạt sulphate, nitrate tạo thành trong khí quyển sẽ làm hạn
chế tầm nhìn. Các sương mù acid làm ảnh hưởng đến khả năng lan truyền ánh sáng Mặt

trời.
 Ảnh hưởng đến các công trình kiến trúc: Các hạt acid khi rơi xuống nhà cửa và các bức
tượng điêu khắc sẽ ăn mòn chúng.
 Ảnh hưởng đến vật liệu: Mưa acid cũng làm hư vải sợi, sách và các đồ cổ quý giá. Hệ
thống thông khí của các thư viện, viện bảo tàng đã đưa các hạt acid vào trong nhà và
chúng tiếp xúc và phá hủy các vật liệu nói trên.
 Ảnh hưởng đến con người: Các tác hại trực tiếp của việc ô nhiễm do các chất khí acid
lên người bao gồm các bệnh về đường hô hấp như: suyển, ho gà và các triệu chứng
khác như nhức đầu, đau mắt, đau họng Các tác hại gián tiếp sinh ra do hiện tượng
tích tụ sinh học các kim loại trong cơ thể con người từ các nguồn thực phẩm bị
nhiễm các kim loại này do mưa acid.



3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí

2. Mưa axit.
 Ảnh hưởng của mưa axit.



3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
 Sương mù quang hóa:
 Sương mù thông thường: Sương mù là hiện tượng hơi nước ngưng tụ thành các hạt
nhỏ li ti trong lớp không khí sát mặt đất, làm giảm tầm nhìn ngang xuống dưới 1km.
Nó giống nhưng khác mây thấp ở chỗ sương mù tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đất,
còn mây cách mặt đất một khoảng bằng độ cao chân mây.
 Sương mù quang hóa là một dạng ô nhiễm không khí sinh ra khi ảnh sáng Mặt Trời
tác dụng lên khí thải động cơ xe máy, khí thải công nghiệp… để hình thành nên
những vật chất giống như ozone, aldehit và peroxyacetylnitrate (PAN).

3. Sương mù quang hóa.
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
 Sương mù quang hóa:
3. Sương mù quang hóa.
Nguyên nhân hình thành: Ánh sáng
Mặt Trời tác dụng lên khí thải động
cơ xe máy, khí thải công nghiệp… để
hình thành nên những vật chất giống
như ozone, aldehit và
peroxyacetylnitrate (PAN)
Điều kiện hình thành
-Các chất gây nên sương mù quang
hóa: NOx, PANs, Ozone, VOC.
-Nồng độ các chất đủ cao

3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
 Sương mù quang hóa:
3. Sương mù quang hóa.
3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí
 Sương mù quang hóa:
3. Sương mù quang hóa.
NO phản ứng với O
3

hoặc RO
2
tạo thành
NO
2

Năng
lượng
Mặt
Trời
NO
2
+ Ánh sáng → NO +
O
Oxi nguyên tử, HO và O
3
phản
ứng với hydrocacbon sinh ra
hydrocacbon tự do hoạt động
Oxi nguyên tử tác
dụng với Oxi tạo ra
Ozone
Hydrocacbon tự do tác dụng với NO
2

tạo thành PAN, aldehit, và những
thành phần sương mù quang hóa
khác
Gốc hydrocacbon tự
do
Gốc hydrocacbon tự
do
Hydrocacbon hoạt động