GIÁO TRÌNH Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG docx

GIÁO TRÌNH

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG


CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG

I.Môi trường:
1.Các định nghĩa về môi trường:
Định nghĩa khái quát và phổ biến trên thế giới: “MT của một vật thể hoặc
một sự kiện là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có liên qun đến vậy thể và sự kiện
đó”. Bất cứ một vật thể nào hay sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một
MT nhất
điịnh, vì thế khi nói đến MT tức nói đến một vật thể, một sự kiện nhất
định. Khi nghiên cứu về các cơ thể sống, người ta đưa ra định nghĩa về MT sống
của các cơ thể sống, đó là “Tổng hợp các điều kiện bên ngoài có liên quan đến sự
sống và phát triển của các cơ thể sống đó”.
Đối tượng nghiên cứu của khoa học MT
được nêu ra với chúng ta là “MT
sống của con người”.
2.Cấu trúc môi trường:
Theo các thành phần cơ bản, cấu trúc của MT được phân thành 3 thành phần
vật lý (vô sinh) và 1 thành phần sinh học :
+Thạch quyển (lithosphere)
+Thuỷ quyển (Hydrosphere
+Khí quyển (Atmosphere)
Do không khí và nước là các thành phần linh động, dễ biến đổi, luân chuyển,
lan truyền, tác động trong khu vực rộng lớn nên việc giám sát mức độ ô nhiễm của
chúng bắt buộc trong hệ thống GEMS (Global Environmnent Monitoring Systems -

Hệ thố
ng quan trắc toàn cầu) (GEMS đã có trên 350 trạm quan trắc trên 240 sông,
40 hồ và trên 60 trạm quan trắc nước ngầm ở trên 50 quốc gia và có khoảng 50
thông số chọn lọc về chất lượng nước đã được quan trắc) của LHQ. Hầu hết các
quốc gia đều có mạng lưới giám sát này.

1
Ba quyển này là các thành phần vật lý vô sinh, được cấu thành từ các nguyên
tố vật chất và chứa đựng năng lượng dưới các dạng khác nhau như thế năng, cơ
năng, quang năng, hoá năng, điện năng,
Theo mục đích và nội dung nghiên cứu, khái niệm môi trường sống của con
người được phân ra thành: môi trường thiên nhiên, môi trường nhân tạo, môi
trường xã hội.

3.Các chức năng của môi trường: (theo Các TC về MT – 2008)
Đối v
ới một cá thể con người cũng như đối với cộng đồng xã hội, MT sống
có thể có các chức năng như sau:
1)MT trước hết là không gian sống của con người và các loài sinh vật:
2)MT là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt đống sản
xuất của con người:
3)MT là nơi chứa đựng phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt
động sản xuất:
4)Môi trườ
ng là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con
người và Svật trên TĐ:
5)Môi trường là nơi lưu giữ và cung cấp thông tin cho con người:

2
CHƯƠNG 2: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

I.Khái niệm:
-Khí quyển bao quanh trái đất và rất cần thiết cho sự sống: oxy cần thiết cho
quá trình hô hấp của động thực vát, cacbonic cần thiết cho quá trình quang hợp,
nitơ là một trong những nguyên tố cơ bản của protein, ozon bảo vệ chúng ta khỏi
tia tử ngoại có hại của ánh sáng mặt trời.
-Tầng khí quyển ở độ cao khoảng 200 km phía trên bề mặt trái đất và được
chia thành 4 vùng chính (tầng
đối lưu, tầng bình lưu, tầng giữa, tầng nhiệt lưu).
-Thành phần không khí bao gồm:
+ đối với không khí khô : là hỗn hợp của nhiều chất khí khác nhau trong đó 2
thành phần chủ yếu là nitơ và oxy.
Ngoài ra trong không khí khô còn có bụi, vi khuẩn mà tỉ lệ nhiều ít phụ thuộc
vào điạ điểm, thời tiết,
+ đối với không khí ẩm : luôn có sự bay hơi nước từ các nguồn nước tự
nhiên nên trong không khí còn có thêm thành phầ
n : hơi nước, chiếm khoảng
0,47% thể tích.
- Theo TCVN 5966 – 1995, sự ô nhiễm không khí được định nghĩa là :”Sự có
mặt của các chất trong khí quyển, sinh ra từ hoạt động của con người hoặc từ các
quá trình tự nhiên và nếu nồng độ đủ lớn, thời gian đủ lâu chúng sẽ ảnh hưởng đến

sự thoải mái, dễ chịu, sức khoẻ hoặc lợi ích của người hoặc môi trường”.
II. Các chất ô nhi
ễm môi trường không khí và tác hại của chúng:
1.Bụi và các sol khí:
-Bụi là những chất ở dạng rắn hay lỏng có kích thước nhỏ, nhờ sự vận động
của khong khhí trong khí quyển mà nó có thể phân tán trong một diện rộng. Bụi
được đặc trưng bằng thành phần hoá học, thành phần khoáng, kích thước hạt.

3
Tuỳ theo kích thước mà bụi có thể chia làm 3 loại được phân biệt bởi nguồn
gốc và tính chất như sau:
+ d < 0,3 µm : nhân ngưng tụ, chuyển động như những phân tử khí, có nguồn
gốc từ quá trình ngưng tụ, thời gian lưu lớn.
+ 0,3 µm <d < 3 µm ( kích thước trung bình), chuyển động theo quy luật
Brown và được tách khỏi khí nhờ mưa, đựoc hình thành từ những hạt nhỏ, thời gian
lưu trung bình.
+ d > 3 µm : bụi thô , hình thành từ sự phân tán cơ họ
c (phân ly nhỏ) của
những hạt lớn được thu hồi qua quá trình lắng.
-Sol khí là hỗn hợp những phân tử lơ lửng phân tán trong không khí, tương đối
bền, khó lắng và đặc điểm của bụi và sol khí : có khả năng tạo hợp chất với một số
kim loại hiếm. Nó là phương tiên chính để chứa kim loại nặng trong khí quyển.
-Bụi và sol khí lơ lửng có tác dụng hấp thụ và khuếch tán ánh sáng mặt trờ
i,
làm giảm độ trong suốt của khí quyển( giảm tầm nhìn).
2. Các chất gây ô nhiễm dạng khí:
Khí quyển là một hệ động với nhiều thành phần khí khác nhau, trong đó có
sự trao đổi liên tục với các động vật, thực vật; với đại dương; với đất theo các quá
trình vật lí, hóa học. Các chất khí mới lại có thể được sinh ra bởi các quá trình
chuyển hóa ngay trong khí quyển, bởi các hoạt động sinh học, quá trình phun các

núi lửa, phân hu
ỷ phóng xạ và các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, sinh
hoạt của con người. Các khí cũng có thể được loại khỏi khí quyển bởi các phản ứng
hóa học, bởi hoạt động sinh học, bởi các quá trình vật lí diễn ra trong khí quyển
(như sự tạo thành các hạt) bởi sự sa lắng và sự thu hút của đại dương và đất.
Thời gian lưu trung bình của một phân tử khí sau khi được đưa vào khí
quyển có th
ể từ hàng giờ cho tới hàng triệu năm phụ thuộc vào chất khí cụ thể. Vì
vậy, để đánh giá tác động gây ô nhiễm của chúng cần phải xét đến chu trình chuyển

4
hóa của chúng từ lúc phát sinh cho tới khi bị loại khỏi khí quyển. Sau đây chúng ta
xem xét một số chất chính gây ô nhiễm môi trường không khí.
a. Các hợp chất có chứa lưu huỳnh (S):
Các hợp chất có chứa lưu huỳnh chủ yếu có trong khí quyển là : SO
2
, SO
3
,
H
2
S, H
2
SO
4
và các muối sunfat. Các nguồn tạo ra chúng chủ yếu là các quá trình
đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch, sự phân hủy và đốt cháy chất hữu cơ chứa lưu
huỳnh, các hoạt động của núi lửa. Các hợp chất lưu huỳnh tồn tại trong không khí
một thời gian rồi sau đó lại sa lắng xuống đất hay các đại dương.
● Khí dioxyt lưu huỳnh SO

2
, trioxit lưu huỳnh SO
3
:
Trong khí quyển, khí sunfua dioxit (dioxyt lưu huỳnh) bị oxi hóa thành SO
3

theo quá trình oxi hóa xúc tác hay oxi hóa quang hóa.
Trong điều kiện độ ẩm cao SO
2
dễ bị các giọt nước có lẫn nhiều bụi hấp thụ
thì quá trình oxi hóa diễn ra rất thuận lợi với điều kiện có mặt các chất xúc tác
(thường là muối của Fe
3+
Mn
2+
chính chúng là thành phần của bụi). NH
3
có trong
không khí cũng làm cho phản ứng tăng nhanh và làm tăng độ tan SO
2
trong giọt
nước, có thể tạo ra amôni sunphát.
Còn quá trình oxi hóa quang hóa liên quan với điều kiện độ ẩm và ánh sáng.
SO
2
được hoạt hóa và có năng lượng lớn và tác dụng với O
2
với tốc độ nhanh thành
SO

3
. quá trình này càng nhanh khí trong khí quyển có oxit nitơ và hidrocacbon
Sunfuatrioxit (trioxyt lưu huỳnh) được tạo ra từ SO
2
,

phản ứng ngay với
H
2
O tạo nên H
2
SO
4
kết hợp dễ dàng với các giọt sinh ra một dung dịch H
2
SO
4
.

Trong khí quyển có NH
3
hay các hạt NaCl thì Na
2
SO
4
. HCl sẽ hình thành. Như vật
SO
2
tồn tại trong khí quyển cũng chỉ được tính hàng ngày.
SO

2
là khí tương đối nặng nên thường ở gần mặt đất, ngang tầm sinh hoạt
của con người, nên là khí ô nhiễm và tác động trực tiếp đến cuộc sống. SO
2
là khí
dễ tan trong nước nên dễ phản ứng với cơ quan hô hấp của người và động vật khi
xâm nhập vào cơ thể. Ở hàm lượng thấp, SO
2
làm sưng niêm mạc, ở hàm lượng cao

5
( > 0,5mg/m3 ) gây tức thở, ho, viêm loét đường hô hấp. Khi có mặt cả SO
2
và SO
3

sẽ gây tác động mạnh hơn, thậm chí có thể gây co thắt phế quản và đến tử vong.
SO
2
tạo nên H
2
SO
4
, là thành phần chính của mưa axit, làm thiệt hại mùa
màng, nhiễm độc cây trồng, giảm tuổi thọ của các sản phẩm vải, nilông, tơ nhân
tạo, đồ dùng bằng da, giấy, ảnh hưởng đến chất lượng của các công trình xây
dựng…
● Khí sunfua hidro H
2
S:

Khí sunfua hidro là khí độc hại, không màu sắc nhưng có mùi khó chịu ( mùi
trứng thối ) được đưa vào khí quyển với những lượng rất lớn từ có nguồn tự nhiên
và nhân tạo. Khí H
2
S xuất hiện trong khí thải của các quá trình sản xuất có sư dụng
nhiên liệu hữu cơ chứa lưu huỳnh; các quá trình tinh chế dầu mỏ, tái sinh sợi hoặc
khu vực chế biến thực phẩm, xử lý rác thải. Một phần H
2
S phát sinh trong tự nhiên
bởi quá trình thối rữa của các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi khuẩn từ rác thải,
cống rãnh, bờ biển, ao tù, hồ nước cạn, kể cả từ các hầm lò khai thác than, các vệt
núi lửa.
Trong không khí, 80% H
2
S bị oxi hóa thành SO
2
do oxi hoặc ozon.
H
2
S + O
3
= H
2
O + SO
2
Tốc độ phản ứng diễn ra trong điều kiện thời gian tồn tại của H
2
S với nồng
độ một phần tỉ khi tiếp xúc với O
3

, nồng độ 0,05ppm trong điều kiện trong không
khí có 15.000 hạt bụi / cm
3
vào khoảng 2 giờ. Vì H
2
S, O
2
, O
3
đều hòa tan được
trong nước nên tốc độ oxi hóa H
2
S trong sương mù, các giọt lỏng trong mây diễn ra
rất nhanh. Như vậy sự tồn tại của H
2
S trong khí quyển được tính hàng giờ.
Khí sunfua hidro có thể gây độc hại như sau: ở nồng độ thấp gây nhức đầu,
khó chịu; ở nồng độ cao (> 150ppm) gây tổn thương màng nhày của cơ quan hô
hấp, viêm phổi; ở nồng độ khoảng 700ppm đến 900ppm có thể xuyên màng phổi,
xâm nhập mạch máu, dẫn đến tử vong.

6
Đối với thực vật, H
2
S làm tổn thương lá cây, rụng lá, giảm khả năng sinh
trưởng.
b. Oxyt Cacbon
●Cacbon monoxit CO:
Cacbon monoxit CO là chất khí không màu, không mùi, là khí ô nhiễm phổ
biến trong phần dưới của tầng khí quyển. Nguồn CO nhân tạo chủ yếu được phát ra

từ quá trình cháy không hoàn toàn các nhiên liệu hóa thạch. Ngày nay, qua nhiều
nghiên cứu đã chứng minh rằng nguồn phát sinh ra CO tự nhiên còn lớn gấp 10-15
lần nguồn CO nhân tạo.
Các nguồn phát sinh CO tự nhiên là:
Sự oxi hóa metan khởi đầu bằng phả
n ứng giữa metan với gốc HO
-
CH
4
+ HO
·
CH
3
·
+ H
2
O
Phản ứng này có hằng số vận tốc bằng 10
14
cm
3
/mol/s ở 25
0
C. Sau đó, một
chuỗi các phản ứng phức tạp khác diễn ra dẫn đến sự hình thành CO. Lượng CO từ
nguồn này gấp 10 lần lượng CO nhân tạo. Trong phần dưới của khí quyển, khi
nồng độ CH
4
vào khoảng 1,5ppm (theo thể tích), lượng CH
4

do phân huỷ sinh học
chất hữu cơ diễn ra trong đầm lầy với lượng toàn cầu ước tính 9.10
13
mol/năm, thì
nồng độ CO trong khí quyển ước tính bằng 0,12 - 0,15ppm.
Ngoài ra, người ta đánh giá được rằng lượng CO tạo ra từ các đại dương vào
khoảng 10% CO tạo ra từ các quá trình đốt cháy.
Trong tự nhiên CO bị loại trừ bởi một số quá trình:
- Phản ứng giữa CO với gốc HO
·
trong tầng đối lưu và bình lưu
CO + HO
-
→ CO
2
+ H
+
- Được đất hấp thụ, bị oxyhóa để trở thành dioxytcacbon CO
2
. Nguyên nhân
của sự loại trừ CO này là do kết quả của sự hoạt động sinh học diễn ra trong đất.

7
Bản chất của CO là khí độc, nếu xâm nhập vào cơ thể, CO tác dụng với hồng
cầu trong máu tạo hợp chất bền vững, làm giảm hồng cầu, giảm khả năng hấp thụ,
vân chuyển O
2
của hồng cầu di nuôi các tế bào của cơ thể.
HbO
2

+ CO → HbCO + O
2

Ngộ độc nhẹ CO có thể để lại di chứng thiếu máu, hay quên. Ngộ độc nặng
gây ngất, lên cơn co giật, liệt tay chân và có thể dẫn đến tử vong trong vòng vài ba
phút khi nồng độ vượt quá 2%. Thực vật khi tiếp xúc với CO ở nồng độ cao sẽ bị
rụng lá, xoăn quăn, cây non có thể chết yểu.
Nhung nếu nồng độ O
2
cao thì O
2
sẽ đẩy được CO ra khỏi Hb đưa về trạng
thái bình thường :
HbCO + O
2
→ Hb.O
2
+ CO
●Cacbon dioxit CO
2
:
CO
2
vốn có trong thành phần của không khí sạch, ngoài ra có thể được phát
sinh khi đốt cháy hoàn toàn nguyên nhiên liệu chứa cácbon và trong quá trình hô
hấp của động thực vật. Hàng năm, chỉ riêng trong quá trình chế biến và sử dụng
than đá, con người đã thải vào khí quyển 2.10
9
tấn CO
2

, tuy nhiên một nửa lượng
này được hơi nước và thực vật hấp thụ, phần còn lại tồn lưu trong môi trường
không khí.
Khí CO
2
ở nồng độ thấp không gây nguy hiểm cho người và động vật nhưng
ở nồng độ cao sẽ gây nguy hại. Khí CO
2
là một trong các khí nhà kính nên việc
tăng hàm lượng CO
2
trong khí quyển sẽ gây nên sự gia tăng hiệu ứng nhà kính.
Đối với thực vật, khí CO
2
có ảnh hưởng tốt, tăng cường khả năng quang hợp
nhất là trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm.
c. Các hợp chất chứa nitơ :
Các hợp chất chứa nitơ quan trọng trong khí quyển là N
2
O, NO, NO
2
, NH
3
và
các muối nitrat, nitrit, và amoni.
● Các oxyt nitơ:

8
Các oxyt nitơ thường viết tắt là NO
x

phát sinh qua các đốt cháy các nhiên liệu
ở nhiệt độ cao, qua quá trình sản xuất hóa học có sử dụng niơ; Trong tự nhiên, từ sự
oxyhóa nitơ của không khí do sét, khí núi lửa và các quá trình phân hủy vi sinh vật.
Trong các NO
x
thì NO và NO
2
được coi là những chất điển hình gây ô nhiễm
không khí. Cac oxit nitơ khác tồn tại trong không khí với nồng độ rất nhỏ và không
gây lo ngại về ô nhiễm. Tuy nhiên ở hạ tầng khí quyển thì N
2
O là oxit nitơ phổ biến
nhất, nó là sản phẩm của hoạt động sinh học, nó cũng là một nguồn tạo ra NO trong
tầng đối lưu, và bình lưu nơi có oxi nguyên tử tạo ra do sự phân li quang hóa của
O
3
:
N
2
O + O → 2NO
NO là khí không màu, không mùi, không tan trong nước. Khi xâm nhập vào
cơ thể nó có thể tác dụng với hồng cầu trong máu, làm giảm khả năng vận chuyển
oxy của máu, dẫn đến bệnh thiếu máu.
NO
2
là khí có màu nâu nhạt, mùi hắc, có tính kích thích, dễ tan trong nước.
Khi xâm nhập vào cơ thể nó có thể tạo thành axit qua đường hô hấp hoặc tan vào
nước bọt, vào đường tiêu hóa sau đó vào máu, gây nguy hiểm cho cơ thể.
NO
x

tác dụng với hơi nước trong khí quyển, tạo thành axit HNO
3
, như vậy
cùng với axit H
2
SO
4
, là thành phần chính của mưa axit, làm thiệt hại mùa màng,
nhiễm độc cây trồng, giảm tuổi thọ của các sản phẩm vải, nilông, tơ nhân tạo, đồ
dùng bằng da, giấy, ảnh hưởng đến chất lượng của các công trình xây dựng…
NO và NO
2
có vai trò nhất định trong việc hình thành khói mù quang hóa và
là một trong bốn nguyên nhân chính phân hủy ozôn, gây nên nguy cơ suy giảm
tầng ôzon hiện nay.
NO + O
3
→ NO
2
+ O
2

NO
2
+ O
3
→ NO
3
*

+ O
2
NO
3
*

trạng thái kích hoạt.
NO
3
*

+ NO → 2NO
2
● Amoniac NH
3:


9
Amoniac phát sinh chủ yếu được tạo ra từ nguồn tự nhiên qua các quá trình
phân chất hữu cơ của xác động thực vật; ngoài ra có trong thành phần khí thải của
các nhà máy sản xuất hóa chất, phân đạm, trong các hệ thống thiết bị làm lạnh có
sử dụng NH
3
. Trong môi trường không khí NH
3
có thể tham gia vào các quá trình
như: Hấp thụ lên các bề mặt ướt hoặc phản ứng với các chất có tính axit trong pha
khí hay pha ngưng tụ tạo ra ion amoni NH
4
+

; Oxi hóa thành NO
3
-
.
NH
3
có mùi khó chịu và gây viêm đường hô hấp cho người và động vật. Khi
tan vào nước gây nhiễm độc cá và hệ vi sinh vật nước. Thực vật bị nhiễm NH
3
ở
nồng độ cao sẽ bị bệnh đốm lá; giảm tỉ lệ nảy mầm ở hạt giống.
Các muối nitrat và amoni thường không thải lên khí quyển với bất kì lượng
đáng kể nào, mà chỉ sinh ra do sự chuyển hóa của NO, NO
2
và NH
3
trong khí
quyển. Như vậy các oxit nitơ cuối cùng được chuyển hóa thành nitrat và tiếp đó
được loại khỏi khí quyển do mưa hoặc được sa lắng khô.
d. Các hợp chất hữu cơ :
Các hợp chất hữu cơ nói chung chiếm tỉ lệ khá lớn trong các chất gây ô
nhiễm và lại gây nhiễm độc lâu dài, đi vào khí quyển từ nhiều nguồn tự nhiên và
nhân tạo khác nhau, nên không thể tiến hành những đo đạc cho tất c
ả các loại riêng
rẽ, hoặc xác định tốc độ phát tán riêng rẽ của chúng được. Vì vậy khi xem xét các
hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm không khí thường chỉ xét tới lượng của một số loại
nhất định. Những hidrocacbon có trong khí quyển ở dạng khí (có từ 1 - 5 cacbon)
được chú ý nhiều hơn ở mặt ô nhiễm. Ngoài ra còn có các chất ở dạng hạt gồm các
hidrocacbon không bay hơi.
Các hợp chất hữu cơ phát sinh chủ y

ếu từ quá trình đốt cháy nhiên liệu như
than đá, dầu mỏ, gỗ; từ khí thải của các quá trình sản xuất của các nhà máy lọc dầu,
khai thác, chế biến và vận chuyển nhiên liệu hoặc từ nhiều ngành công nghiệp có
sử dụng dung môi hữu cơ hay các hợp chất hữu cơ như sơn, in, dệt nhuộm, công
nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm.

10
Nếu xét theo góc độ ô nhiễm không khí thì khả năng phá hoại của các hợp
chất hữu cơ trong khí quyển là do các sản phẩm tạo ra từ các phản ứng của chúng,
điển hình là sự tồn tại của các gốc tự do trong môi trường không khí hay hỗn hợp
khói quang hóa.

III. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí:
Có 2 loại nguồn gây ra ô nhiễm cơ bản đối với môi trường không khí nói
chung:
Nguồn ô nhiễm thiên nhiên và nguồn ô nhiễm nhân tạo.
1.Ngu
ồn ô nhiễm công nghiệp : do các ống khói của các nhà máy thải vào
không khí nhiều chất độc hại, hoặc phát sinh từ quá trình công nghệ sản xuất do
bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất, các đường ống dẫn.
Nhà máy nhiệt điện : nhiên liệu than, dầu. Ô nhiễm lớn vùng xung quanh.
Xí nghiệp hoá chất:thải nhiều chất độc hại thể khí và thể rắn. Các chất khí
của nhà máy hoá chất thải ra kế
t hợp với các khí khác đôi khi tạo ra chất có độc
tính cao hơn nhiều.
Nhà máy luyện kim: rất nhiều bụi (kích thước to 10 - 100µm) phát sinh từ
công việc tuyển quặng, sàng lọc, đập nghiền; các hoá chất độc hại SO
2
, NO
X

được
sản sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu; bụi và CO sản sinh trong quá trình
luyện gang; hơi và bụi rất độc hại như oxit đồng, asen, thuỷ ngân sản sinh trong
quá trình luyện đồng và các kim loại màu khác.
Chất thải nhà máy luyện kim có đặc điểm : nhiệt độ cao (300 – 400
o
C có khi
800
o
C), phân bố rộng. Ngoài ra vùng lân cận nhà máy luyện kim còn bị ô nhiễm
bởi các sân bãi, kho chứa nguyên liệu, vận chuyển, các xưởng đúc, các lò, băng
chuyền,
Xí nghiệp cơ khí : nguồn gây ô nhiễm chính là xưởng đúc và xưởng sơn.

11
Nhà máy công nghiệp nhẹ: ví dụ nhà máy đóng giày thải ra nhiều bụi da, sol
khí sơn, quang dầu, axeton,
Nhà máy vật liệu xây dựng, nhà máy xi măng, xưởng làm gạch ngói đặc
biệt đối với lò nung gạch và nung vôi với công nghệ lạc hậu nên chất độc hại do
chúng thải ra rất lớn. chất thải chủ yếu là bụi và chất khí thải ra trong quá trình đốt
nhiên liệu than như SO
2
, NO, CO.
2.Nguồn ô nhiễm giao thông vận tải:
Cũng là nguồn gây ô nhiễm lớn.
Chúng sản sinh ra gần 2/3 khí CO và ½ khí hydro cacbon và khí oxit nitơ
3.Nguồn ô nhiễm do sinh hoạt của con người:
Chủ yếu là bếp đun, lò sưởi sử dụng nhiên liệu than đá, củi dầu và khí đốt.
Nguồn ô nhiễm này có đặc điểm là gây ô nhiễm cục bộ trong một phạm vi nhỏ (
nhà, phòng). Đặc biệt khi dùng than để đun nấu, nồng độ CO tạ

i bếp đun thường
lớn và nếu đun trong phòng kín có thể gây tai hoạ đối với con người.
Cống rãnh và môi trường nước mặt, ao hồ, kênh rạch, sông ngòi bị ô nhiễm
cúng bốc hơi, thoát khí độc hại và gây ô nhiễm môi trường không khí. Ở các đô thị
chưa thu gom và xử lý rác tốt thì sự thối rửa, phân huỷ chất hữu cơ hoặc chôn ủ
không đúng kỹ thuật cũng là một nguồn gây ô nhiễm môi trườ
ng không khí.
Các khí ô nhiễm từ các nguồn thải sinh hoạt trên chu ryếu là khí metan CH
4
,
ure CO(NH
2
)
2
và mùi hôi thối, các khí này đã làm bẩn không khí khu dân cư ở đô
thị.
Quá trình gây ô nhiễm không khí xảy ra theo các bước sau :
- Phát sinh từ nguồn gây ô nhiễm (chất gây ô nhiễm hay tác nhân ô nhiễm)
- Phát tán, lan truyền trong khí quyển, khi này khí quyển chính là môi trường
rộng lớn với nhiều yếu tố động để xảy ra nhiều quá trình hóa học, hóa lý, hóa
sinh… của các chất gây ô nhiễm.

12
- Tác động đến bộ phận tiếp nhận là động thực vật, con người, các công trình
xây dựng, đồ vật
IV.Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí tới môi trường sống:
Một số các loại vi khuẩn gây bệnh tồn tại và truyền bệnh theo đường không
khí như: các loại trực khuẩn lao, bạch hầu, dịch hạch, tụ cầu vàng, ( tồn tại trong
không khí từ 3-70 ngày)
Hít thở không khí có chứa SO

2
gây co thắt phế quản, nếu nồng độ lớn gây ra
hịên tượng tăng tiết ở thành cổ họng.
CO và CO
2
với nồng độ lớn hơn 100 ppm gây nhiễm độc cấp tính
Các chất có chứa flo (từ quá trình đốt cháy tự nhiên gây ảnh hưởng lớn đến
sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
Các loại thuốc trừ sâu có chứa clo (như DDT) với nồng độ 10 mg/m
3
không
khí làm cho hệ thần kinh bị tổn thương.
Ví dụ : một số khu vực dân cư đã xuất hiện bệnh ung thư vòm họng do sống
ở các khu công nghiệp gây ô nhiễm không khí.
V. Hoá học của các hiện tượng ô nhiễm không khí:
1. Khái niệm về phản ứng quang hóa trong khí quyển :
Phản ứng quang hóa hay quá trình quang hóa được hiểu là hàng loạt những
phản ứng hóa học xảy ra trong đó năng lượng cần thiết cho phản ứ
ng là bức xạ điện
từ (năng lượng mặt trời vùng tử ngoại hay vùng khả kiến).
Phản ứng quang hóa được chia làm hai giai đoạn, giai đoạn một là giai đoạn
khơi mào, chất tham gia phản ứng hấp thụ bức xạ điện từ (một photon ) thích hợp,
chuyển lên trạng thái kích hoạt, có khả năng tham gia phản ứng mạnh mẽ, có thể
biểu diễ
n :
A + hυ → A
*
Trong đó A
*
chỉ trạng thái kích hoạt của A. A có thể là nguyên tử, phân tử

hay ion, còn A
*
có thể coi như một hình thái hóa học hoàn toàn mới so với A

13
A
*
sau đó có thể tham gia vào các quá trình sau :
- Phản ứng tỏa nhiệt : A
*
→ A + E với E là năng lượng giải phóng
- Phản ứng phát huỳnh quang (phát xạ) : A
*
→ A + hυ
- Phản ứng khử hoạt tính do va chạm : A
*
+ M → M* + A
Năng lượng lượng của phần tử bị kích thích do phản ứng quang hóa được
chuyển cho phần tử khác, làm cho chúng trở thành kích hoạt, gọi là phản ứng trao
đổi năng lượng liên phân tử. Ngoài ra, năng lượng còn có thể trao đổi ngay trong
phân tử, làm biến đổi phân tử từ trạng thái kích thích này sang trạng thái kích thích
khác: A
*
→ A
1
*

- Phản ứng ion hóa: A
*
→ A

+
+ e
Năng lượng do photon cung cấp đủ lớn, thì các electron không những chỉ bị
đẩy lên trạng thái có năng lượng cao hơn mà còn bị đẩy ra ngoài phạm vi ảnh
hưởng của liên kết hóa học của phân tử, trở thành các electron tự do và biến nguyên
tử hay phân tử đó thành ion dương.
-Phản ứng hóa học: Các phần tử bị kích hoạt là những chất có hoạt tính hóa
học rất cao, rất dễ tham gia vào các phản ứng hóa học tạ
o thành những hợp chất
mới trong khí quyển, khi này gọi là các phản ứng quang hóa học. Đây là những
phản ứng quan trọng nhất trong khí quyển và có thể chia thành các dạng như sau:
Liên kết quang hóa: Khi các phần tử kích hoạt liên kết với các phân tử khác
mà nó gặp, tạo ra hợp chất mới mà không cần điều kiện nhiệt độ, áp suất.
A
*
+ B → C + D + …
Ví dụ: NO
2
*
kích hoạt liên kết với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tạo nên các
hợp chất nitro rất độc mà ở điều kiện bình thường không tạo ra được.
Phân li quang hóa: Khi các phần tử kích hoạt có năng lượng lớn hơn năng
lượng liên kết hóa học nhiều, sẽ bị phân li thành các hợp chất mới
A
*
→ B + C + …

14
Ví dụ: NO
2

*
kích hoạt phân li tạo ra oxyt NO và oxy O nguyên tử có tính
oxyhóa rất mạnh, sẽ tiếp tục tác dụng với chất khác.
Đồng phân tự phát: Năng lượng dư trong các phân tử kích hoạt có thể làm
thay đổi các liên kết trong phân tử, tạo ra đồng phân.
Đặc điểm quan trọng của phản ứng quang hóa là có tính chọn lọc, vì quá
trình hấp thụ năng lượng của photon chỉ xảy ra với những phần tử nhất định thích
hợ
p có khả năng hấp thụ, cũng như mỗi photon chỉ có khả kích thích những phần tử
ở giai đoạn đầu tiên.
Nói chung phản ứng quang hóa ở hạ tầng khí quyển bị hạn chế, bởi lẽ không
có một bức xạ nào với bước sóng nhỏ hơn 290nm (bức xạ tử ngoại) đi tới được
tầng đối lưu. Ozon và một số chất trong tầng bình lư
u hầu như đã hấp thụ tất cả bức
xạ có bước sóng nhỏ hơn 290nm. Vì vậy, về mặt ô nhiễm không khí mà nói, những
chất hấp thụ được chú ý đến là những chất hấp thụ bức xạ điện từ có bước sóng
trong khoảng từ 300nm đến 700nm.
Các phản ứng quang hóa có vai trò quan trọng trong ô nhiễm không khí, vì
những sản phẩm của chúng (chủ yếu là các gốc tự do) có khả
năng khơi mào hoặc
tham gia vào một số lớn các phản ứng khác liên quang đến sự chuyển hóa của các
chất ô nhiễm sơ cấp thành chất ô nhiễm thứ cấp. Trong số các chất ô nhiễm sơ cấp
như NO, CO, NO
2
, SO
2
, hidrocacbon, thì chỉ có NO
2
là chất hấp thụ chính các
bức xạ có bước sóng phổ biến trong vùng hạ tầng khí quyển. Sau đây chúng ta xét

một số phản ứng quang hóa điển hình gây nên sự ô nhiễm môi trường không khí.
2 . Các phản ứng quang hóa của oxit nitơ trong khí quyển:
Nitơ là thành phần chính trong khí quyển, phân tử N
2
khá lớn có năng lượng
liên kết là 942kJ/mol nên quá trình phân ly quang hóa của N
2
đòi hỏi các photon có
bước sóng nhỏ hơn 169nm, có nghĩa là chỉ có thể xảy ra ở tầng bình lưu. Với
photon có bước sóng nhỏ hơn 169nm, phản ứng quang hóa của N
2
có thể xảy ra
như sau:

15
- N
2
+ hυ → N
2
+
+ e
- N
2
+
+ O
2
→ NO
+
+ NO
- NO

+
+ e → N
o
+ O
NO, NO
2
giữ vai trò quan trọng về hóa học của sự ô nhiễm môi trường
không khí. NO
2
rất bền với phản ứng quang hóa, chỉ với photon có bước sóng nhỏ
hơn 430nm mới tạo thành NO
2
*
kích hoạt. Ở bước sóng nhỏ hơn 398nm, NO
2
bị
phân ly quang hóa tạo ra NO và O:
NO
2
*
→ NO + O
NO và O tiếp tục tham gia vào quá trình phân hủy ozôn, NO cung có thể tiếp
tục phản ứng với gốc OH- trong nước mưa, tạo axit, rơi xuống tầng đối lưu theo
các phản ứng:
NO + HO
-
→ HNO
2

NO + H

2
O

→ HNO
2
+ H
+
Đây cũng là những quá trình có vai trò làm giảm tạm thời oxyt NO trong khí
quyển. Một số phản ứng khác có thể được xảy ra như sau:
O
3
+ NO → NO
2
+ O
2
O + NO
2
→ NO + O
2

O + NO
2
+ M → NO
3
+ M
NO
3
+ NO → 2NO
2
NO

3
+ NO
2
→ N
2
O
5

Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, nếu trong không khí có NO
2
thì sự oxi hóa
SO
2
thành sunfat xảy ra rất dễ dàng; và chỉ cần một lượng nhỏ NO
2
*
kích hoạt cũng
đủ để khởi động chuỗi các phản phức tạp sinh sản ra hỗn hợp khói mù quang hóa.
3. Các phản ứng cộng trong hệ NO
x
, H
2
O, CO và không khí :
Một trong các đặc trưng của khí quyển vùng thành phố có chứa nhiều oxyt
nitơ là sự tạo thành lượng lớn ozon . Trong không khí còn có một loạt các phản ứng
khác có liên quan giữa NO
2
với hơi nước và CO.

16

Khi có mặt H
2
O, N
2
O
5
bị thủy phân tạo ra axit nitrit :
N
2
O
5
+ H
2
O → 2HNO
3

HNO
3
có thể oxi hóa NO :
2HNO
3
+ NO → 3NO
2
+ H
2
O
Các phản ứng sau cũng có thể xảy ra :
HNO
3
+ NO → HNO

2
+ NO
2

HNO
3
+ HNO
2
→ 2NO
2
+ H
2
O
Axit nitrơ được tạo ra theo phản ứng :
NO + NO
2
+ H
2
O → 2 HNO
2

Axit nitrơ hấp thụ bức xạ và thực hiện phản ứng quang phân với tốc độ nhỏ
bằng 1/10 tốc độ quang phân NO
2
:
HNO
2
+ hυ → NO + HO
.

Phản ứng quang phân HNO
2
rất quan trọng vì nó tạo ra gốc tự do hidroxyl
HO
.
có hoạt tính cao, có tác dụng khơi mào cho một loạt các phản ứng khác, ví dụ :
HO
.
+ NO
2
→ HNO
3

HO
+
+ NO → HNO
2

Các nhà nghiên cứu về hóa học vũ trụ cũng phát hiện rằng nitơ oxit NO dưới
tác dụng của tia bức xạ với sự có mặt một lượng lớn cacbon oxit CO sẽ bị oxi hóa
hoàn toàn thành NO
2
. Quá trình này lại hình thành gốc tự do mới là hidropeoxyl
HO
2
.
hoặc hidroxyl HO
.
. Các phản ứng diễn ra như sau :
HO

.
+ CO → CO
2
+ H
+

H
+
+ O
2
+ M → HO
2
.
+ M
HO
2
.
+ NO → HO
.
+ NO
2

HO
2
.
+ HO
2
.
→ H
2

O
2
+ O
2

4 . Các phản ứng quang hóa của các hidrocacbon trong khí quyền :

17
Các công trình nghiên cứu về hóa học vũ trụ cũng chứng minh rằng sự có
mặt của các chất hữu cơ trong khí quyển làm tăng các quá trình chuyển hóa quang
oxi hóa NO tạo ra O
3
.
Việc giải thích cơ chế của các phản ứng giữa các chất oxi hóa và
hidrocacbon (tạo các chất ô nhiễm thứ cấp) rất phức tạp, có nhiều quan điểm khác
nhau. Nói chung phản ứng có xảy ra được hay không; tốc độ như thế nào; thời gian
tồn tại của các sản phẩm tạo thành phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố
Các phản ứng của chính thường xảy ra với ba lo
ại hidrocacbon phổ biến nhất
là parafin, olefin và hidrocacbon thơm với O, HO
+
và O
3
, được coi là những nhất
oxi hóa quang trọng nhất trong khí quyển.
Các phản ứng với oxi nguyên tử O: Các nguyên tử oxi được tạo ra chủ yếu
do phản ứng quang phân của NO
2
. Oxi nguyên tử phản ứng nhanh với olefin nhưng
lại chậm với anken và aren.

- Khi oxi nguyên tử tác dụng với parafin giải phóng gốc ankyl và HO
+
RH + O → R
+
+ HO
.
- Khi oxi nguyên tử tác dụng với olefin tạo ra một epoxit ở trạng thái kích
thích, epoxit này lại phân hủy thành hai gốc là ankyl và axyl :

R
1
R
3
R
1
R
3
C = C C = C
R
2
R
4
(1)

R
2
O R
4

(2)


R
2
R
3

R C. + R
4
C. hay R
1
C . + R
2
C. v.v

R
3
O O R
4

18

- Với các aren: hiện nay cơ chế phản ứng của nguyên tử oxi với các aren còn
chưa rõ.
Các phản ứng oxi hóa của gốc hidroxyl: Các gốc hidroxyl đi vào khí quyển
do sự quang phân HNO
2
và từ các phản ứng thoái biến của các gốc tự do.
Các phản ứng của gốc tự do HO

.
với các hidrocacbon cũng tương tự như các
phản ứng của oxi nguyên tử với hidrocacbon, tuy nhiên thường nhanh hơn rất
nhiều, tạo ra gốc ankyl và nước .
RH + HO
.
→ R
.
+ H
2
O
Tốc độ phản ứng của một parafin thường tăng theo số nguyên tử hidro có
trong phân tử, đặc biệt nguyên tử hidro ở cacbon bậc 2 và 3.
Các phản ứng oxi hóa của ozon O
3
: Trong khí quyển, ozon bắt đầu được tạo
ra với lượng đáng kể khi nồng độ NO
2
đạt tới khoảng 25 lần nồng độ NO. Ozon là
chất oxi hóa không mạnh bằng oxi nguyên tử hay HO
.
. Nhưng với nồng độ bằng
hay lớn hơn 0,25ppm thì phản ứng giữa O
3
và olefin diễn ra với tốc độ đáng kể.
Những trường hợp nồng độ O
3
như vậy vẫn thường có ở trong không khí ô nhiễm.
Phản ứng quang hóa của các hidrocacbon chứa oxi trong không khí cũng là
một nguồn lớn tạo ra nhiều chất ô nhiễm thứ cấp. Trong khí thải của các động cơ

chạy xăng có các andehit và xeton, lượng chất hữu cơ này chiếm 1,5% tổng các
hidrocacbon của khí thải. Bởi vậy, các hidrocacbon có chứa oxi trong khí quyển có
thể tham gia phản ứng oxi hóa và tạo ra nhiều gốc tự do. Một số phả
n ứng có thể
liệt kê như sau:
- Phản ứng quang phân andehit: các andehit bị quang phân dưới tác dụng các
bức xạ mặt trời ở các bước sóng lớn hơn 300nm, phản ứng gãy mạch, tạo gốc ankyl
tự do ở trạng thái kích hoạt.
RCHO + hυ R
*
+ HCO

19
Tốc độ phản ứng quang phân này bằng 1% tốc độ quang phân NO
2
. Ví dụ
đối với fomandehit, ta có phản ứng :
HCHO +Hυ H
2
+ CO
- Phản ứng oxi hóa andehit bằng nguyên tử oxi tạo ra 2 gốc tự do : axyl và
HO
.
O + RCHO RC = O + HO
.
- Phản ứng oxi hóa andehit bằng gốc hydroxyl HO tạo gốc axyl
HO
.
+ RCHO R-C = O + H
2

O
Phản ứng diễn ra với tốc độ khá nhanh nên phản ứng được coi như là một
quá trình quan trọng để loại andehit ra khỏi khí quyển.
Như vậy từ các phản ứng trên trong khí quyển thường tồn tại ba loại gốc tự
do là gốc ankyl R
.
, gốc axyl RCO. , gốc ankoxyl RO
.
(kể cả HO
.
). các gốc này có
hoạt tính cao nên có thể kết hợp ngay với oxi phân tử tạo các gốc peoxi :
ROO
.
gốc peoxiankyl (kể cả HO
2
)
RCOO
.
gốc peoxiaxyl
O
tiếp tục tạo ra gốc axylat R - CO
.

O

RO
*
+ NO → RONO (nitroankyl)

RCOO
*
+ NO
2
RCOONO
2
peoxiaxyl nitrat (PAN)
O O
5. Khói mù quang hóa (photochemical smog)
Khói quang hóa là hỗn hợp gồm các chất phản ứng và các sản phẩm phản
ứng sinh ra khi các hidrocacbon, các oxit nitơ cùng có mặt trong khí quyển dưới tác
dụng của các bức xạ Mặt trời.

20
Cơ chế của sự tạo thành khói quang hóa diễn ra trong một hệ hết sức phức
tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khí hậu, các nguồn phát tán chất ô nhiễm, cơ
chế các phản ứng hóa học. Có thể bao gồm các quá trình phản ứng sau:
- Các hidrocacbon có hoạt tính tương tác với O
3
thành gốc RCH
2
.
- Gốc RCH
2
tương tác với O
2
, tạo thành gốc tự do RCH
2
O
2

.

- Gốc RCH
2
O
2
.
tương tác với NO tạo ra NO
2
và gốc tự do do RCH
2
O
.
- Gốc RCH
2
O
.
tương tác với O
2
thạo thành anđenhit bền RCHO và gốc
HOO
.
.
- HOO
.
tương tác với NO khác cho ra NO
2
và HO
.
- HO

.
cực kì hoạt động và phản ứng nhanh với các hidrocacbon bền RCH
3

tạo ra H
2
O và gốc RCH
2
, đồng thời hoàn chỉnh chu trình chuyển hóa. Trong một
chu trình tạo ra 2 phân tử NO
2
, một phân tử RCHO và tái tạo gốc RCH
2
để lại bắt
đầu chu trình mới và cứ như thế liên tiếp.
- Anđehit RCHO vừa phát sinh lại khởi đầu cho một chuỗi phản ứng khác
bằng cách tương tác với gốc HO
.
dẫn tới sự tạo thành gốc axyl R-C=0, rồi gốc này
phản ứng ngay với O
2
cho gốc peoxiaxyl để tạo ra peoxiaxyl nitrat (PAN). PAN
thường được coi là thành phần chính của khói quang hóa, là chất rất độc.
Khói quang hóa là loại khói mang tính chất oxi hóa rất cao, có màu nâu, gây
tác hại cho mắt và phổi, làm gãy caosu và phá hoại đời sống thực vật.
Để giảm hiện tượng tạo thành khói quang hóa, chủ yếu chúng ta phải khống
chế sự thải NO
X
và hidrocacbon vào khí quyển.
6. Phản ứng quang hóa của SO

2
Khi không khí tiếp xúc với bức xạ Mặt Trời, SO
2
được hoạt hóa bởi bức xạ
trong hạ tầng khí quyển, kết quả dẫn tới một chuỗi các phản ứng kế tiếp liên quan
đến các phân tử SO
2
kích hoạt.
Khi có mặt hidrrocacbon hoạt động và các oxi nitơ thi tốc độ chuyển hóa
SO
2
thành SO
3
tăng rõ rệt. Ngoài ra, sự oxi hóa SO
2
trong các hệ này thường kèm

21
theo sự tạo thành sol khí. Việc giải thích cơ chế phản ứng phổ biến trong các hệ có
chứa đồng thời SO
2
, hidrocacbon, NO
X
, không khí và nước là một trong những vấn
đề quan trọng của hóa học ô nhiễm không khí. Chúng ta khảo sát hiện tượng oxi
hóa quang hóa SO
2
trong hai trường hợp là trong không khí sạch và trong không
khí có chứa hidrocacbon cùng các oxyt NO
X

Sự oxi hóa quang hóa SO
2
trong không khísạch:
- Phổ hấp thụ của SO
2
nằm trong hai vùng ở hạ tầng khí quyển, ứng với hai
trạng thái kích thích: trạng thái đầu kí hiệu là
1
SO
2
có năng lượng thấp, trạng thái
hai kí hiệu là
2
SO
2
có năng lượng cao, được mô tả như sau :
SO
2
+ hv
1
SO
2
( λ = 290 - 340nm)

2
SO
2
( λ = 340 - 400nm)
Trạng thái có năng lượng lớn hơn sẽ phân hủy thành trạng thái cơ bản SO
2

,
và trạng thái có năng lượng thấp
1
SO
2
.
SO
2
+ M

1
SO
2
+ M
2
SO
2
+ M
(M : là một thành phần tiếp nhận năng lượng)
- Cơ chế chế oxi hóa SO
2
thành SO
3
trong không khí sạch được giải thích
dựa trên các phản ứng kế tiếp của hai trạng thái SO
2
,
1
SO
2

với các phân tử khác có
trong hệ. Trước hết,
1
SO
2
được chuyển về trạng thái cơ bản SO
2
:

1
SO
2
+ M SO
2
+ M
Nếu M là : N
2
, O
2
, CO

, CO
2
và CH
4
thì tốc độ các phản ứng gần giống nhau;
Nếu M là H
2
O, O
3

thì hằng số vận tốc tương ứng lớn hơn nhiều. Các công trình
nghiên cứu cho thấy cơ chế quan trọng nhất giữa
1
SO
2
và O
2
là :

1
SO
2
+ O
2
→ SO
3
+ O
Quá trình này tạo ra O nguyên tử
Sự oxi hóa quang hóa SO
2
trong hỗn hợp các hidrocacbon, NO
X
và không
khí:

22
Khi đưa hỗn hợp hidrocacbon, NO
X
vào không khí có lẫn SO
2

và chiếu sáng
thì tốc độ oxi hóa SO
2
tăng lên rất nhiều so với tốc độ oxi hóa quang hóa trong
không khí sạch.
VI.Ảnh hưởng toàn cầu của ô nhiễm không khí:
1.Mưa axit:
-Mưa thường được coi là quá trình tự làm sạch phổ biến nhất của môi trường
không khí, nhờ mưa mà bụi và các chất gây ô nhiễm có thể được tự loại ra khỏi khí
quyển.
-Nước mưa cũng hòa tan một phần CO
2
của khí quyển nên có môi trường axit
yếu với pH khoảng 6 - 6,5. Đây là hiện tượng mưa tự nhiên.
-Tuy nhiên, khi pH của nước mưa nhỏ hơn 5, chúng ta gọi là mưa axit, nguyên
nhân chủ yếu như sau:
Một lượng lớn NO
X
và SO
X
đi vào khí quyển sẽ chuyển hóa thành axit HNO
3

và axit H
2
SO
4
theo cơ chế của các phản ứng hóa học và quang hóa học :
NO + O
3

→ NO
2
+ O
2
NO
2
+ O
3
→ NO
3
+ O
2
NO
2
+ NO
3
→ N
2
O
5
N
2
O
5
+ H
2
O → 2HNO
3

HNO

3
được tách ra dưới dạng kết tinh hoặc các tiểu phân nitrat sau khi phản
ứng với bazơ (NH
3
, bụi, vôi)
SO
2
cũng chuyển thành axit H
2
SO
4
với phản ứng trong các giọt nước. Sự có
mặt của RH, NO
X
, làm tăng tốc độ của quá trình quang hóa oxi hóa SO
2
. Trong các
giọt nước có chứa ion Mn(II), Fe(II), Cu(II), chúng sẽ xúc tác cho phản ứng oxi hóa
SO
2
. Quá trình được biểu diễn như sau :
SO
2
+
2
1
O
2
+ H
2

O
ioxitkimloa
NOHC
X
),(
H
2
SO
4


23
HNO
3
và H
2
SO
4
cùng với HCl (thoát ra từ các nguồn tự nhiên và hoạt động
của con người) tạo nên sự ngưng tụ axit, là nguyên nhân chính của mưa axit.
-Tác hại : Mưa axit gây ra sự phá hủy tòa nhà và các tượng đài làm từ cẩm
thạch, đá vôi, đá phiến Những vật liệu này trở nên thủng lỗ chỗ và yếu đi về mặt
cơ học vì các muối sunfat tan được và tách ra ngoài nước mưa.
CaCO
3
+ H
2
SO
4
→ CaSO

4
+ CO
2
+ H
2
O
2. Sự suy giảm tầng ozon
a. Vai trò của tầng ozon
Ozon O
3
là thành phần chính của tầng bình lưu, khoảng 90% O
3
tập trung ở
độ cao 19-23km so với mặt đất. Ozon có chức năng bảo vệ sinh quyển do khả năng
hấp thụ bức xạ tử ngoại và tỏa nhiệt của phân tử O
3
, rồi lại được tái tạo lại thể hiện
qua các phản ứng:
O
3
+ hυ → O
2
+ O
O + O
2
→ O
3
Khí ozon luôn luôn phân hủy và tái tạo tự nhiên, hình thành cân bằng động,
giữ được sự tồn tại ổn định và như vậy, trên thực tế tồn tại một cơ chế tự nhiên để
bảo vệ sinh quyển.

Ozon có tính oxy hóa cao, có mùi đặc biệt, ở nồng độ lớn, ozôn cũng là chất
ô nhiễm, tác động xấu đến năng suất cây trồng ở gần mặt đất. Đối với con người
không thể vượt quá ngưỡng 0,05ppm. Tuy nhiên, các nghiên cứu cho thấy người
mắc bệnh lao, được điều dưỡng ở khu vực rừng thông với nồng độ ozon khoảng
0,11ppm, có thể khỏi bệnh.
Sự tạo thành ozon có thể lí giải là từ các quá trình phân li quang hóa của O
2
,
NO
x
, SO
2
, tạo ra oxy nguyên tử. các nguyên tử này lại tiếp tục hóa hợp với phân tử
oxi để hình thành phân tử ozon
O
2
, NO
x
, SO
2
+ hυ → O
O + O
2
→ O
3

24