Giáo trình bảo vệ môi trường - Phần 1 Bảo vệ khí quyển - Chương 4 pps

85 86
Chơng 4
sự ô nhiễm khí quyển từ các nguồn thải di động
4.1. Mở đầu
Trong những thập niên gần đây, do sự phát triển nhanh
của ngnh vận tải ô tô v hng không đã tăng mạnh tỉ phần các
chất thải nhập vo khí quyển từ các nguồn di động: ô tô tải v
xe hơi, máy kéo, tầu hỏa chạy bằng điêzen v máy bay. Theo các
số liệu ớc lợng, tại các thnh phố, tỉ phần vận tải ô tô (tùy
thuộc sự phát triển công nghiệp v số lợng ô tô ở đó) chiếm từ
30 đến 70 % tổng khối lợng chất thải. ở Mỹ, tính trên ton
quốc, các chất thải từ nguồn di động cấu thnh ít nhất 40 %
tổng khối lợng của năm chất ô nhiễm chính.
4.2. Vận tải ô tô
Các xe ô chạy xăng (ở Mỹ tỉ lệ loại xe ny gần 75 %), sau đó
l các máy bay (khoảng 5 %), máy kéo v các máy nông nghiệp
khác (gần 4 %), vận tải đờng sắt v đờng thủy (khoảng 2 %)
chiếm tỉ phần chính lm ô nhiễm khí quyển. Những chất chính
gây ô nhiễm khí quyển do các nguồn di động thải ra (tổng số các
chất đó l trên 40) gồm ôxit cacbon (ở Mỹ tỉ phần trong tổng
khối lợng bằng gần 70 %), hyđrô cacbua (khoảng 19 %) v các
ôxit nitơ (gần 9 %). Ôxit cacbon (CO) v các ôxit nitơ (NO
x
) đi
vo khí quyển chỉ cùng với các khí xả động cơ đốt trong, còn các
hyđrô cacbua cháy không hon ton (H
n
C
m
) đi vo khí quyển
cùng với các khí xả (khoảng 60 % tổng lợng các hyđrô cacbua

thải) cũng nh từ khoang máy (gần 20 %), bình nhiên liệu (gần
10 %) v từ bộ chế hòa khí (xấp xỉ 10 %); các tạp chất rắn nhập
vo khí quyển chủ yếu l đi cùng với khí xả (90 %) v từ khoang
máy (10 %).
Lợng các chất ô nhiễm lớn nhất đợc thải ra trong khi
chạy ô tô, đặc biệt khi chạy nhanh, cũng nh trong khi chuyển
động với tốc độ nhỏ. Tỉ phần tơng đối (so với tổng khối lợng
phát thải) của hyđrô cacbua v ôxit cacbon cao nhất khi phanh
v khi chạy không tải, tỉ phần các ôxit nitơ trong khi chạy. Từ
những dữ liệu đó, suy ra rằng các ô tô đặc biệt lm ô nhiễm
mạnh môi trờng không khí khi dừng thờng xuyên v khi
chuyển động với vận tốc nhỏ.
Những hệ thống giao thông đợc xây dựng trong các thnh
phố theo chế độ không chặn cắt giảm đáng kể số lợng các đợt
dừng giao thông tại các ngã t l nhằm mục đích giảm thiểu ô
nhiễm không khí khí quyển ở các thnh phố. Chế độ vận hnh
động cơ, thí dụ tơng quan giữa khối lợng nhiên liệu v không
khí, thời điểm đốt, chất lợng nhiên liệu, tỉ lệ bề mặt buồng đốt
trên thể tích của nó có ảnh hởng lớn tới chất lợng v số
lợng phát thải tạp chất. Khi tăng tỉ lệ khối lợng không khí v
nhiên liệu đi vo buồng đốt, sẽ giảm bớt lợng thải ôxit cacbon
v hyđrô cacbua, nhng tăng lợng thải các ô
xit nitơ.
Mặc dù các động cơ điêzen tiết kiệm hơn, chúng thải các
chất nh CO, H
n
C
m
, NO
x

không nhiều hơn so với động cơ xăng,
nhng chúng thải nhiều khói hơn (chủ yếu l cacbon cha
cháy), hơn nữa, chúng có mùi khó chịu (do một số hyđrô cacbua
cha cháy). Kết hợp với tiếng ồn tạo ra, các động cơ điêzen
không những lm ô nhiễm môi trờng mạnh hơn, m còn ảnh
hởng tới sức khỏe con ngời nhiều hơn rất nhiều so với các
động cơ chạy xăng.
87 88
4.3. Máy bay
Mặc dù tổng lợng thải các chất ô nhiễm bởi các động cơ
máy bay tơng đối không lớn (đối với thnh phố, một nớc),
nhng ở vùng sân bay, những lợng thải ny góp phần nhất
định vo sự ô nhiễm môi trờng. Hơn nữa, các động cơ tuabin
phản lực (cũng nh các động cơ điêzen) trong khi hạ v cất cánh
thải ra vệt khói nhận thấy rõ. Một lợng đáng kể tạp chất ở sân
bay còn do các phơng tiện di chuyển mặt đất, các xe hơi lui tới
thải ra. ở sân bay LosAngeles, năm 1970, phát thải từ máy
bay v các phơng tiện mặt đất nh sau:
Chất CO
H
n
C
m
NO
x
Sôn khí
Phát thải (tấn)
Máy bay 10
260 18 000 2 500 3 820
Phơng tiện mặt đất 8

980 1 235 750 80
Theo các ớc lợng nhận đợc, về trung bình gần 42 % tổng
chi phí nhiên liệu tiêu phí cho việc di chuyển máy bay tới đờng
băng trớc cất cánh v dẫn máy bay khỏi đờng băng sau hạ
cánh (trung bình thời gian khoảng 22 phút). ở đây tỉ phần
nhiên liệu cha cháy v phát thải vo khí quyển lớn hơn nhiều
so với thời gian bay. Bên cạnh việc cải tiến hoạt động của động
cơ (hóa khí nhiên liệu, lm giu hỗn hợp trong buồng đốt, sử
dụng phụ gia nhiên liệu ), có thể giảm thiểu phát thải một
cách đáng kể bằng cách cắt giảm thời gian hoạt động của động
cơ trên mặt đất v số động cơ vận hnh trên đờng dẫn (chỉ nhờ
biện pháp sau cùng có thể giảm phát thải 38 lần).
Trong 1015 năm gần đây, ngời ta đã chú ý nghiên cứu
những hiệu ứng có thể xuất hiện liên quan tới các chuyến bay
của máy bay siêu âm v tầu vũ trụ. Những chuyến bay ny kèm
theo sự ô nhiễm lớp bình lu bởi các ôxit nitơ v axit sunphua
(các máy bay siêu âm), cũng nh các hạt ôxit nhôm (các tầu vũ
trụ vận tải). Vì những chất ô nhiễm ny phá hủy ôzôn, nên
thoạt đầu tạo ra ý kiến (các tính toán mô hình cũng khẳng
định) rằng kế hoạch tăng số chuyến máy bay siêu âm v tầu vũ
trụ vận tải sẽ dẫn tới lm giảm đáng kể hm lợng ôzôn với tất
cả những tác động hủy diệt sinh quyển Trái Đất của bức xạ cực
tím kèm theo. Tuy nhiên, tiếp cận sâu sắc hơn tới vấn đề ny đã
cho phép rút ra kết luận về ảnh hởng yếu của phát thải do các
máy bay siêu âm tới trạng thái lớp bình lu. Thật vậy, với số
lợng máy bay siêu âm hiện tại v lợng phát thải các chất ô
nhiễm trên độ cao gần 16 km, thì giảm lợng tơng đối về hm
lợng O
3
có thể bằng xấp xỉ 0,60 %; nếu số máy bay tăng lên 200

v độ cao bay sẽ gần tới 20 km, thì giảm lợng tơng đối về hm
lợng O
3
có thể nâng lên tới 17 %. Nhiệt độ không khí mặt đất
ton cầu do hiệu ứng nh kính gây bởi phát thải của các máy
bay siêu âm có thể tăng lên không quá 0,1
o
C.
Các chất cloflomêtan (CFM): phreon11 v phreon12, l
các khí sinh ra, thí dụ trong khi bay hơi các thứ thuốc sôn khí
dùng để lm đẹp tóc (chủ yếu cho phụ nữ) có thể có ảnh hởng
mạnh hơn tới lớp ôzôn v nhiệt độ không khí ton cầu. Vì các
chất CFM rất bền, nên chúng lan truyền v sống lâu không chỉ
trong lớp đối lu, m cả trong lớp bình lu. Vì có những khoảng
hấp thụ khá mạnh trong cửa sổ trong suốt của khí quyển (812
m), các chất phreon lm tăng hiệu ứng nh kính. Nhịp độ tăng
trởng sản xuất các chất phreon nhận thấy trong những thập
niên gần đây có thể dẫn tới tăng hm lợng phreon11 v
phreon12 vo năm 2030 tới 0,8 v 2,3 phần tỉ (các trị số hiện
tại l 0,1 v 0,2 phần tỉ). Dới ảnh hởng của lợng các chất
phreon nh vậy, tổng hm lợng ôzôn trong khí quyển sẽ giảm
18 %, v ở lớp bình lu hạ thậm chí 40 %, nhiệt độ mặt đất ton
cầu tăng lên 0,120,21
o
C.
89 90
Để kết luận, có thể nhận xét rằng tất cả những hiệu ứng
nhân sinh ny đang bị che phủ ở qui mô ton cầu bởi các nhân
tố tự nhiên, ví dụ sự ô nhiễm khí quyển bởi các vụ phun núi lửa.
4.4. Tiếng ồn

Tiếng ồn thuộc loại ô nhiễm khí quyển có hại đối với con
ngời. Tác động gây nóng giận của âm thanh (tiếng ồn) tới con
ngời phụ thuộc vo cờng độ, thnh phần phổ v thời gian tác
động của nó. Những tiếng ồn với phổ liên tục ít gây nóng giận so
với những tiếng ồn với khoảng tần hẹp. Tiếng ồn gây cáu giận
mạnh nhất trong dải tần 3
0005 000 Hz.
Lm việc trong điều kiện tiếng ồn cao, những lúc đầu lm
cho chóng mệt mỏi, lm căng thính giác tại các tần số cao. Sau
đó con ngời dờng nh quen với tiếng ồn, tính nhạy bén với các
tần số cao giảm nhanh, bắt đầu suy giảm thính giác, dần dần
phát triển thnh khiếm thính v điếc. Với cờng độ tiếng ồn
145140 dB, xuất hiện những rung chấn trong mô mềm của mũi
v họng cũng nh trong xơng hm v răng, nếu cờng độ vợt
quá 140 dB, thì bắt đầu chấn rung khoang ngực, cơ tay v chân,
xuất hiện đau nhức ở tai v đầu, mệt mỏi cùng kiệt v cáu giận;
với mức ồn cao hơn 160 dB có thể xảy ra đứt mng nhĩ.
Tuy nhiên, tiếng ồn tác động tai hại không chỉ tới cơ quan
thính giác, m còn tới hệ thần kinh trung ơng v hệ thần kinh
thực vật của ngời, hoạt động tim, l nguyên nhân nhiều bệnh
tật khác. Một trong những nguồn tiếng ồn mạnh nhất l máy
bay lên thẳng v máy bay, đặc biệt các máy bay siêu âm.
Với những đòi hỏi cao về độ chính xác v độ tin cậy điều
khiển máy bay hiện đại đối với đội bay, những mức ồn cao có tác
động xấu tới khả năng lm việc v thu nhận thông tin nhanh
của đội bay. Tiếng ồn của máy bay gây suy yếu thính giác v các
hiện tợng bệnh lý khác ở những nhân viên phục vụ mặt đất
trong sân bay, cũng nh ở những ngời sống tại các điểm dân c
có tuyến bay đi qua. Tác động xấu tới ngời phụ thuộc không
những vo mức tiếng ồn cực đại do máy bay gây ra khi bay qua,

m cả vo thời gian k
éo di tác động, tổng số chuyến bay trong
ngy v mức ồn nền. Các điều kiện khí tợng: tốc độ gió, phân
bố gió v nhiệt độ không khí theo độ cao, mây v giáng thủy, có
ảnh hởng đáng kể tới cờng độ tiếng ồn v diện tích vùng lan
truyền của nó.
Vấn đề tiếng ồn có tính chất đặc biệt gây cấn liên quan tới
công tác khai thác các máy bay siêu âm. Gắn liền với chúng l
tiếng ồn, va đập sóng âm v chấn rung nh cửa gần các sân bay.
Những máy bay siêu âm hiện đại phát sinh tiếng ồn với cờng
độ vợt xa các chuẩn cho phép tới hạn.