Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí (AQI) với tình hình phát triển Kinh tế - Xã hội của Thành phố Nha Trang

LỜI CẢM ƠN
Sau 4 năm học tập tại trường Đại học Nha Trang và sau một quá trình thực tập
tại sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa đã giúp em củng cố rất nhiều trong
việc ứng dụng kiến thức lý thuyết học ở nhà trường vào thực tiễn, từ đó rút ra những
bài học kinh nghiệm từ thực tế bổ sung cho lý thuyết nhằm nâng cao trình độ chuyên
môn nghiệp vụ của mình đạt được kết quả tốt.
Trong quá trình thực hiện đồ án này, ngoài sự phấn đấu của bản thân, em đã
nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường,
quý thầy cô đã nhiệt tình giảng dạy trong suốt thời gian qua.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Ban lãnh đạo, các anh chị, cô
chú đã tạo điều kiện và cơ hội cho em trong suốt thời gian thực tập tại sở Tài nguyên
và Môi trường, Chi cục Bảo vệ Môi trường và Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi
trường tỉnh Khánh Hòa.
Em cũng xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trường Đại học Nha
Trang, đặc biệt là cô Lê Nhã Uyên và thầy Nguyễn Thanh Sơn đã tận tình hướng dẫn
và giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án.
Do thời gian thực tập có hạn, trình độ khả năng còn hạn chế nên bài viết không
tránh khỏi những sai sót, rất mong sự đóng góp giúp đỡ của quý thầy cô, các anh chị,
cô chú và các bạn để bài viết được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên
Trần Văn Thiên


LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

Tôi tên là Trần Văn Thiên, sinh viên lớp Công nghệ Kỹ thuật Môi trường khóa
2009 – 2013, mã số sinh viên 51131388, tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp đại học
“Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí (AQI) với tình

hình phát triển kinh tế − xã hội của thành phố Nha Trang” là công trình nghiên cứu thật
sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Lê Nhã Uyên.
Các số liệu, hình ảnh và thông tin tham khảo trong đồ án này được thu thập từ
những nguồn đáng tin cậy, đã qua kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích
dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần Tài liệu tham khảo. Các đồ thị, số liệu tính toán và kết
quả nghiên cứu trong đồ án này là do tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và
không trùng lặp với các đề tài khác.
Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.

Nha trang, ngày 27 tháng 6 năm 2012
Tác giả


Trần Văn Thiên


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TRANG
Chương 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích của đề tài 2
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2
1.5. Tính mới của đề tài 3

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
2.1. Ô nhiễm không khí 4
2.1.1. Khái niệm ô nhiễm không khí 4
2.1.2. Nguồn gây ô nhiễm không khí 4
2.1.2.1. Nguồn ô nhiễm tự nhiên 4
2.1.2.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo 7
2.1.3. Phân loại các chất gây ô nhiễm môi trường không khí 9
2.1.4. Giới thiệu sơ lược năm chất sẽ khảo sát 9
2.1.4.1. Carbon monoxide (CO) 10
2.1.4.2. Nitrogen monoxide (NO) 11
2.1.4.3. Nitrogen dioxide (NO
2
) 12
2.1.4.4. Ozone (O
3
) 13
2.1.4.5. Sufur dioxide (SO
2
) 15
2.2. Chỉ số chất lượng không khí (AQI) 16
2.2.1. Khái niệm và mục đích của chỉ số môi trường 16
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 17
2.2.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 19
2.2.4. Cơ sở xây dựng phương pháp tính AQI 19
2.2.5. Chỉ số AQI theo U.S.EPA 24
2.2.5.1. Giới thiệu chỉ số AQI theo U.S.EPA 24
2.2.5.2. Thang đo chỉ số AQI theo U.S.EPA 24
2.2.5.3. Cách tính chỉ số AQI theo U.S.EPA 24
2.2.6. Chỉ số AQI của Quyết định 878/QĐ – TCMT 27
2.2.6.1. Các khái niệm liên quan 27

2.2.6.2. Các nguyên tắc xây dựng chỉ số AQI 27
2.2.6.3. Mục đích của việc sử dụng chỉ số AQI 28
2.2.6.4. Các yêu cầu chung 28
2.2.6.5. Thang đo chỉ số AQI theo Quyết định 878/QĐ – TCMT 29
2.2.6.6. Cách tính chỉ số AQI theo Quyết định 878/QĐ – TCMT 29
2.3. Điều kiện Tự nhiên – Kinh tế − Xã hội thành phố Nha Trang 32
2.3.1. Điều kiện tự nhiên 32
2.3.1.1. Vị trí địa lý 32
2.3.1.2. Địa hình 32
2.3.1.3. Thủy văn 33
2.3.1.4. Khí hậu 33
2.3.2. Dân cư 34
2.3.3. Hành chính 34
2.3.4. Khoa học và giáo dục 35
2.3.5. Giao thông 35
2.3.5.1. Đường bộ 35
2.3.5.2. Đường hàng không 36
2.3.5.3. Đường sắt 36
2.3.5.4. Đường thủy 37
2.3.6. Kinh tế 37
2.3.6.1. Thương mại – Du lịch – Dịch vụ 38
2.3.6.2. Công nghiệp 39
2.3.6.3. Nông – Lâm – Ngư nghiệp 40
2.4. Sức ép phát triển Kinh tế − Xã hội lên môi trường 41
2.4.1. Tác động của phát triển kinh tế lên đời sống xã hội và môi trường 41
2.4.2. Tác động của phát triển công nghiệp đối với môi trường 41
2.4.3. Phát triển giao thông vận tải và sức ép lên môi trường 43
2.4.4. Tác động của sự phát triển nông nghiệp đối với môi trường 44
2.4.5. Phát triển du lịch và tác động đến môi trường 45
2.4.5.1. Khái quát về diễn biến hoạt động và áp lực của ngành 45

2.4.5.2. Dự báo tốc độ phát triển ngành du lịch khi thực hiện quy hoạch phát
triển ngành 46
2.4.5.3. Khái quát tác động của phát triển du lịch đối với môi trường 46
Chương 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48
3.1. Nội dung đề tài 48
3.2. Đối tượng nghiên cứu 48
3.3. Phương pháp nghiên cứu 48
3.3.1. Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu 48
3.3.2. Phương pháp tổng hợp và phân tích dữ liệu 49
3.3.3. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu 49
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50
4.1. Tính toán chỉ số AQI cho thành phố Nha Trang 50
4.1.1. Số liệu quan trắc 50
4.1.2. Tính chỉ số AQI từ kết quả quan trắc 50
4.2. Đánh giá chất lượng không khí tại các khu vực quan trắc 53
4.3. Xây dựng biểu đồ chất lượng không khí trên địa bàn thành phố Nha Trang theo
chỉ số AQI 65
4.4. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến thành phố 72
4.5. Dự báo ô nhiễm không khí 73
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77
5.1. Kết luận 77
5.2. Kiến nghị 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU CÁC TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ CỐ ĐỊNH 80
PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ CỐ ĐỊNH TỰ ĐỘNG
LIÊN TỤC 84
PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ TÍNH AQI 97
PHỤ LỤC 4: TOÀN VĂN QUYẾT ĐỊNH 878/QĐ – TCMT CỦA TỔNG CỤC MÔI
TRƯỜNG VIỆT NAM 112
PHỤC LỤC 5: TOÀN VĂN SỔ TAY HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤT

LƯỢNG KHÔNG KHÍ (AQI) 114



DANH MỤC BẢNG
BẢNG TRONG PHỤ LỤC
Bảng 1.1: Số liệu quan trắc không khí tại KCN Đắc Lộc 80
Bảng 1.2: Số liệu quan trắc không khí tại KDC Vĩnh Hòa 81
Bảng 1.3: Số liệu quan trắc không khí tại BR Rù Rì 81
Bảng 1.4: Số liệu quan trắc không khí tại ngã ba Bình Tân 82
Bảng 2.1: Kết quả quan trắc không khí trung bình theo giờ lớn nhất trong tháng 9 năm
2012 84
Bảng 2.2: Kết quả quan trắc không khí trung bình theo giờ lớn nhất trong tháng 10 năm
2012 86
Bảng 2.3: Kết quả quan trắc không khí trung bình theo giờ lớn nhất trong tháng 11 năm
2012 87
Bảng 2.4: Kết quả quan trắc không khí trung bình theo giờ lớn nhất trong tháng 12 năm
2012 89
Bảng 2.5: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 9 năm 2012 .
90
Bảng 2.6: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 10 năm 2012 .
92
Bảng 2.7: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 11 năm 2012 .
93
Bảng 2.8: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 12 năm 2012 .
95
Bảng 3.1: Kết quả AQI tại KCN Đắc Lộc 97
Bảng 3.2: Kết quả AQI tại KDC Vĩnh Hòa 98
Bảng 3.3: Kết quả AQI tại BR Rù Rì 98
Bảng 3.4: Kết quả AQI tại ngã ba Bình Tân 99

Bảng 3.5: Kết quả AQI theo giờ trong tháng 9 năm 2012 tại trạm Đồng Đế 100
Bảng 3.6: Kết quả AQI theo giờ trong tháng 10 năm 2012 tại trạm Đồng Đế 102
Bảng 3.7: Kết quả AQI theo giờ trong tháng 11 năm 2012 tại trạm Đồng Đế 103
Bảng 3.8: Kết quả AQI theo giờ trong tháng 12 năm 2012 tại trạm Đồng Đế 104
Bảng 3.9: Kết quả AQI trung bình 24 giờ trong tháng 9 năm 2012 tại trạm Đồng Đế
106
Bảng 3.10: Kết quả AQI trung bình 24 giờ trong tháng 10 năm 2012 tại trạm Đồng Đế
107
Bảng 3.11: Kết quả AQI trung bình 24 giờ trong tháng 11 năm 2012 tại trạm Đồng Đế
109
Bảng 3.12: Kết quả AQI trung bình 24 giờ trong tháng 12 năm 2012 tại trạm Đồng Đế
110

BẢNG TRONG PHẦN NỘI DUNG
Bảng 2.1: Thang đo giá trị AQI theo U.S.EPA và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con
người 17
Bảng 2.2: Thang đo giá trị AQHI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại
Canada 18
Bảng 2.3: Thang đo giá trị PSI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại
Singapore 19
Bảng 2.4: Bảng đối chiếu AQI 21
Bảng 2.5: Thang đo giá trị AQI theo quyết định 878/QĐ – TCMT và mức độ ảnh
hưởng đến sức khỏe con người 22
Bảng 2.6: Bảng quy định các mốc giá trị nồng độ khi tính AQI 26
Bảng 2.7: Các giá trị QC
x
được lấy ra từ QCVN 05 – 2009/BTNMT 31
Bảng 2.8: Nhiệt độ các năm tại trạm Nha Trang 34
Bảng 4.1: Chất lượng không khí tại KCN Đắc Lộc 53
Bảng 4.2: Chất lượng không khí tại KDC Vĩnh Hòa 54

Bảng 4.3: Chất lượng không khí tại BR Rù Rì 54
Bảng 4.4: Chất lượng không khí tại ngã ba Bình Tân 55
Bảng 4.5: Chất lượng không khí tại trạm Đồng Đế trong tháng 9 năm 2012 57
Bảng 4.6: Chất lượng không khí tại trạm Đồng Đế trong tháng 10 năm 2012 59
Bảng 4.7: Chất lượng không khí tại trạm Đồng Đế trong tháng 11 năm 2012 61
Bảng 4.8: Chất lượng không khí tại trạm Đồng Đế trong tháng 12 năm 2012 63
Bảng 4.9: Thống kê các bệnh viêm hô hấp, suy nhược trong toàn tỉnh Khánh Hòa từ
năm 2006 đến năm 2009 73
Bảng 4.10: Các dự án giao thông đến năm 2015 75










DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại KCN Đắc Lộc 65
Biểu đồ 4.2: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại BR Rù Rì 66
Biểu đồ 4.3+4.4: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2005 – 2012 tại Ngã ba Bình Tân .
67
Biểu đồ 4.5: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại KDC Vĩnh Hòa 68
Biểu đồ 4.6: Diễn biến CLKK trong tháng 9/2012 tại trạm Đồng Đế 70
Biểu đồ 4.7: Diễn biến CLKK trong tháng 10/2012 tại trạm Đồng Đế 70
Biểu đồ 4.8: Diễn biến CLKK trong tháng 11/2012 tại trạm Đồng Đế 71
Biểu đồ 4.9: Diễn biến CLKK trong tháng 12/2012 tại trạm Đồng Đế 71

Biểu đồ 4.10: Dự báo số lượng xe mô tô và ô tô đến năm 2015 74
Biểu đồ 4.11: Dự báo tải lượng khí CO do hoạt động giao thông đường bộ của tỉnh .
74
Biểu đồ 4.12: Dự báo tải lượng bụi tại một số khu vực khai thác đá đến năm 2015 .
76







DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Các mức AQI được quy định theo màu áp dụng tại Anh 20
Hình 2.2: Vị trí địa lý Nha Trang 32

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AQI : Air Quality Index – Chỉ số Chất lượng không khí.
AQHI : Air Quality Heath Index – Chỉ số Chất lượng không khí Y tế.
BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường.
BR : Bãi rác.
CLKK : Chất lượng không khí.
CV : Mã lực (đơn vị của Pháp).
GDP : Gross Domestic Product – Tổng sản phẩm quốc nội.
KCN : Khu công nghiệp.
KDC : Khu dân cư
PSI : Pollutant Standards Index – Chỉ số tiêu chuẩn ô nhiễm.
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam.
QĐ : Quyết định.
TCMT : Tiêu chuẩn môi trường.
TSP : Bụi lơ lửng.
U.S.EPA : United States Environmental Protection Agency – Cơ quan Bảo vệ Môi
trường Liên bang Hoa Kỳ.
1


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nha Trang – thành phố trực thuộc tỉnh Khánh Hòa – là một khu vực thuộc vùng
duyên hải Nam Trung Bộ, bao gồm 27 đơn vị hành chính: 19 phường nội thành và 8 xã

ngoại thành. Với điều kiện ôn hòa quanh năm và vị trí địa lý thuận lợi, Nha Trang có
một lợi thế rất lớn trong việc phát triển kinh tế − xã hội. Trong nhiều năm liền, Nha
Trang luôn được đánh giá là thành phố phát triển ổn định và năng động. Đây cũng là
thành phố có quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa diễn ra hết sức mạnh mẽ và
nhanh chóng. Bên cạnh những tác động tích cực, quá trình công nghiệp hóa – hiện đại
hóa cũng kéo theo những tác động tiêu cực gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng
đến đời sống người dân trong thành phố, tiêu biểu trong số những tác động tiêu cực đó
chính là hai vấn đề môi trường sau: Sự cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên và sự suy
giảm chất lượng môi trường (đất, nước, không khí). Những tác động tiêu cực này
không còn nằm ở mức độ dự báo, phỏng đoán mà đã ngày càng thể hiện rõ nét trong
đời sống, sự ô nhiễm nguồn nước tại dòng sông Cái, sự ô nhiễm môi trường không khí
trong khu vực nội thị và sức khỏe người dân trong thành phố có dấu hiệu giảm sút rõ
rệt. Đây chính là những thách thức lớn mà những người làm công tác quản lý môi
trường thành phố cần phải giải quyết.
Trong những vấn đề môi trường mà Nha Trang đang phải đối mặt, sự ô nhiễm
môi trường không khí chính là vấn đề môi trường đang có tính chất ngày càng nghiêm
trọng. Chất lượng không khí (CLKK) là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của
từng người dân, do đó vấn đề này cần phải được quan tâm đúng mức. Các số liệu quan
trắc CLKK được thu thập trong những năm gần đây cho thấy CLKK tại thành phố Nha
Trang có sự giảm sút đáng kể. Nhận thức được hệ quả nghiêm trọng mà môi trường
sống của thành phố Nha Trang nói riêng và xung quanh chúng ta nói chung đã và đang
phải gánh chịu từ sức ép phát triển kinh tế − xã hội nên tôi quyết định chọn đề tài tốt
2


nghiệp là: “Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí
(AQI) với tình hình phát triển kinh tế −
−−
− xã hội của thành phố Nha Trang”.
1.2. Mục đích của đề tài

Đề tài này được thực hiện với bốn mục đích chính:
- Thấy được mối quan hệ chặt chẽ giữa phát triển kinh tế − xã hội tác động đến
môi trường thành phố Nha Trang (cụ thể là môi trường không khí).
- Tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI) cho thành phố Nha Trang.
- Xây dựng được các biểu đồ thể hiện CLKK tại các điểm quan trắc của thành
phố Nha Trang dựa vào chỉ số AQI.
- Ứng dụng chỉ số AQI vào thực tiễn để đưa ra những nhận định, dự báo giúp
người dân chủ động phòng tránh các tác động từ sự ô nhiễm môi trường không khí đến
sức khỏe bản thân.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu
Chỉ số AQI của năm thông số CO, NO
2
, SO
2
, NO, O
3
phản ánh chất lượng không
khí tại thành phố Nha Trang.
• Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài này là thành phố Nha Trang của tỉnh Khánh Hòa.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Ý nghĩa khoa học
Đề tài này sẽ làm cơ sở, định hướng cho những nghiên cứu sâu hơn về dự báo
CLKK bằng chỉ số AQI tại khu vực nghiên cứu cũng như các khu vực khác của Việt
Nam.
Đề tài này cũng là cơ sở khoa học hữu ích cho việc xây dựng các phương tiện
truyền thông môi trường hiệu quả để đưa thông tin về chất lượng môi trường (môi
trường nước, môi trường không khí) đến cộng đồng.

3


• Ý nghĩa thực tiễn
Với dữ liệu đầu vào đáng tin cậy, kết hợp với phương pháp chọn lọc, xử lý số liệu
phù hợp tôi tin rằng kết quả của đề tài sẽ là một nguồn dữ liệu đáng tin cậy hỗ trợ đắc
lực cho công tác quản lý môi trường tại thành phố Nha Trang.
1.5. Tính mới của đề tài
Việc tính giá trị AQI từ kết quả nồng độ các chất gây ô nhiễm chính là nét mới
của đề tài. AQI là một chỉ số định lượng CLKK khoa học, dễ hiểu và có tính khái quát
cao. Việc sử dụng giá trị AQI để thông tin diễn biến CLKK thay vì sử dụng nồng độ
các chất gây ô nhiễm không khí sẽ giúp việc thông tin CLKK đến với cộng đồng được
hiệu quả và thuận lợi, đồng thời cũng sẽ giúp người dân dễ dàng xác định được những
ảnh hưởng của CLKK đối với sức khỏe của mình, từ đó có biện pháp phòng tránh phù
hợp cho bản thân.
4



Chương 2
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Ô nhiễm không khí
2.1.1. Khái niệm ô nhiễm không khí
Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) đưa ra định nghĩa về ô nhiễm môi trường không
khí như sau “Ô nhiễm môi trường không khí là sự ô nhiễm của môi trường trong nhà
hay ngoài trời của bất kỳ hóa chất, tác nhân vật lý hay sinh học nào làm thay đổi các
đặc điểm tự nhiên của khí quyển”.
Theo tác giả Lưu Đức Hải (“Cơ sở khoa học môi trường”, 2005), “Ô nhiễm môi
trường không khí là sự có mặt của một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong
thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa mùi, gây mùi

khó chịu, giảm tầm nhìn xa”.
Còn theo tác giả Đặng Mộng Lân và cộng sự (“Từ điển Môi trường và Phát triển
bền vững Anh – Việt và Việt – Anh”, 2001)
[2]
“Ô nhiễm môi trường không khí là để
chỉ những điều kiện trong đó bầu khí quyển bình thường có chứa thêm những chất khác
(dạng rắn, lỏng, khí) với nồng độ có hại hoặc có thể có hại đối với con người hoặc môi
trường”.
Như vậy, chúng ta có thể hiểu ô nhiễm môi trường không khí một cách đơn giản
là sự thay đổi thành phần không khí theo hướng tiêu cực (có thể do các chất lạ, hay có
thể do các chất sẵn có) gây hại cho con người, sinh vật và môi trường.
2.1.2. Nguồn gây ô nhiễm không khí [1]
2.1.2.1. Nguồn ô nhiễm tự nhiên
• Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa
Khi hoạt động núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi,
SO
2
, H
2
S và CH
4
, tác động đến môi môi trường của các đợt phun trào núi lửa là rất
nặng nề và lâu dài.
5



• Ô nhiễm do cháy rừng
Nạn cháy rừng xảy ra do các nguyên nhân tự nhiên hạn hán kéo dài, khí hậu khô
và nóng khắc nghiệt làm cho thảm cỏ khô bị bốc cháy khi gặp tia lửa do có va chạm

ngẫu nhiên, từ đó lan rộng ra thành đám cháy lớn. Tuy nhiên nạn cháy rừng rất dễ xảy
ra do hoạt động vô ý thức và vụ lợi cá nhân của con người.
Khi rừng bị cháy nhiều chất độc hại bốc lên và lan tỏa ra một khu vực rộng lớn
nhiều khi vượt ra khỏi của quốc gia có rừng bị cháy. Những chất độc hại đó là: Khói,
tro bụi, khí SO
2
, NO
X
và CO.
• Ô nhiễm do bão cát
Hiện tượng bão cát thường xuyên xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không được
che phủ bởi thảm thực vật, đặc biệt là các vùng sa mạc. Gió mạnh làm bốc cát bụi từ
những vùng hoang hóa, sa mạc và mang đi rất xa gây ô nhiễm bầu khí quyển trong một
khu vực rộng lớn, ảnh hưởng đồng thời đến nhiều nước trong khu vực chịu tác động.
Ví dụ: Hiện tượng mưa bụi trong một phạm vi rộng ở miền nam nước Anh vào mùa hè
năm 1968 là hậu quả của các đợt bão cát xảy ra ở Bắc Phi.
• Ô nhiễm do đại dương
Sương mù từ mặt biển bốc lên và bụi nước do sóng đập vào bờ được gió từ đại
dương thổi vào đất liền có chứa nhiều tinh thể muối, chủ yếu là NaCl (khoảng 70%),
còn lại là các chất MgCl
2
, CaCl
2
, KBr…
Tổng khối lượng các loại tinh thể muối khoáng do đại dương bốc lên ước tính
khoảng 2.10
9
tấn/năm. Nếu xem rằng lượng muối khoáng bốc vào khí quyển nói trên
được phân bố trên một diện tích ăn sâu vào đất liền là 300 km với tổng chiều dài bờ
biển trên Trái Đất là khoảng 3.10

5
km thì lượng tinh thể muối lắng đọng trên mỗi
kilomet vuông vùng đất ven biển trong một ngày là 60kg.
Loại ô nhiễm này đóng vai trò chủ yếu trong việc gây han gỉ vật liệu, phá hủy
công trình xây dựng…
6



• Ô nhiễm do thực vật
Chất ô nhiễm do thực vật sản sinh ra và lan tỏa vào khí quyển là:
- Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
- Các bào tử thực vật, nấm.
- Phấn hoa có kích thước từ 10 đến 50 µm.
Các chất ô nhiễm nói trên do thực vật tỏa ra ước tính khoảng 15 tấn/km
2
.năm.
Các chất này thường gây ra bệnh dị ứng, bệnh đường hô hấp đối với cơ thể con người.
• Ô nhiễm do vi khuẩn – vi sinh vật
Trong không khí xung chúng ta có rất nhiều vi khuẩn, vi sinh vật, đặc biệt ở
những nơi tập trung đông người.
Những con số sau đây theo tài liệu của Detrie cho ta hình dung mức độ ô nhiễm
vi khuẩn – vi sinh vật trong không khí ở tàu điện ngầm Paris – Pháp. Trong không khí
nơi thoáng đãng thường có số lượng vi khuẩn nằm trong khoảng 200 con/m
2
, trong lúc
ở tàu điện ngầm Paris người ta đếm được 600 dến 800 con/m
2
đối với tuyến đường
ngắn và từ 1500 đến 2500 con/m

2
đối với các tuyến đường dài.
Các sản phẩm lên men và bị phân hủy là môi trường tốt cho sự sinh sôi và hoạt
động của vi sinh vật. Những hợp chất hữu cơ có gốc nitơ cũng là môi trường tốt để
phát triển các loại vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí với sự chuyển biến từng giai đoạn kế
tiếp nhau để phát sinh các mùi hôi thối. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là:
Amoniac, mùn, CO
2
, CH
4
và sunfua.
• Ô nhiễm do các chất phóng xạ
Trong lòng đất một số khoáng sản và quặng kim loại có khả năng phóng xạ.
Cường độ phóng xạ mạnh và càng gây nguy hiểm cho cuộc sống con người khi
những vật chất phóng xạ ấy có mặt trong môi trường không khí xung quanh.
• Ô nhiễm có nguồn gốc từ vũ trụ
7


Có rất nhiều hạt vật chất bé nhỏ từ vũ trụ thâm nhập vào bầu khí quyển Trái Đất
một cách thường xuyên liên tục. Theo số liệu khảo sát đánh giá gần đây nhất, trung
bình hằng ngày bầu khí quyển của Trái Đất nhận từ vũ trụ hàng nghìn tấn vật chất bé
nhỏ.
2.1.2.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo
• Ô nhiễm do đốt nhiên liệu
Trong cuộc sống hằng ngày ta thấy quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra ở khắp
mọi nơi mọi chỗ. Trong sản phẩm cháy do nhiên liệu sản sinh ra khi cháy có chứa
nhiều loại chất khí độc hại cho sức khỏe con người, nhất là quá trình cháy không hoàn
toàn. Các loại khí độc hại đó là: SO
2

, CO, CO
2
, NO
X
, hydrocacbon và tro bụi.
Người ta phân biệt các nguồn gây ô nhiễm do đốt nhiên liệu thành các nhóm:
- Ô nhiễm do các phương tiện giao thông.
- Ô nhiễm do đun nấu.
- Ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện.
- Ô nhiễm do đốt các loại phế thải sinh hoạt và đô thị.
Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy chẳng hạn hoặc do trong khi
cháy nhiệt độ ngọn lửa bị giảm thấp, một số nguyên tử cacbon và hydro không được
cấp đủ năng lượng cần thiết để hình thành các gốc tự do và cho ra các sản phẩm cuối
cùng trong ngọn lửa là CO
2
và H
2
O. Như vậy có sự ngừng trệ các phản ứng cháy ở
những giai đoạn cân bằng trung gian và dẫn đến các quá trình sau:
- Phát thải các nguyên tử cacbon hoặc kết hợp các nguyên tử cacbon lại với nhau
thành muội, khói đen và mồ hóng.
- Kết hợp các nguyên tử cacbon và oxy để tạo thành cacbon oxit (CO).
- Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro để tạo thành các hydrocacbon nhẹ và
nặng.
- Phát thải các hydrocacbon đã oxy hóa từng phần (andehyt, axit).
8


Các chất độc hại thải ra khí quyển do đốt nhiên liệu ở các nhà máy nhiệt điện
cũng tương tụ như quá trình đốt nhiên liệu nói chung. Điểm khác biệt ở đây là lượng

nhiên liệu tiêu thụ ở các nhà máy nhiệt điện thường rất lớn, do đó lượng khói thải cũng
như các chất độc hại thải vào môi trường hằng ngày là rất lớn. Ví dụ: Nhà máy nhiệt
điện Phả Lại I, công suất 440 MW tiêu thụ hằng ngày 4500 tấn than và thải vào khí
quyển lượng khói ≈ 3 triệu m
3
/h, trong đó có chứa ≈ 3 tấn khí SO
2
, 400 tấn khí CO
2
và
8 tấn bụi.
• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp gang thép
Trong công nghiệp sản xuất gang thép những chất ô nhiễm chủ yếu là:
- Bụi với cỡ hạt khác nhau từ 10 đến 100 µm.
- Khói nâu gồm nhiều hạt bụi oxit sắt rất mịn.
- Khí SO
2
sản sinh từ thành phần lưu huỳnh có trong nhiên liệu và quặng.
- Trong một số trường hợp có chứa khí CO và hợp chất chứa flo.
• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp sản xuất xi măng
Chất ô nhiễm chủ yếu trong công nghiệp sản xuất xi măng là bụi. Bụi thoát ra môi
trường xung quanh từ các công đoạn:
- Vận chuyển và chứa kho các loại vật liệu đá vôi, đất sét, phụ gia.
- Sấy và nung: Tỏa nhiều bụi và khí SO
2
có nguồn gốc từ nhiên liệu.
- Nghiền và trữ clinker: Tỏa bụi.
• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp hóa chất
Công nghiệp hóa chất bao gồm rất nhiều loại nhà máy, sản xuất ra nhiều loại sản
phẩm khác nhau và do đó khía cạnh ô nhiễm không khí cũng có nhiều vấn đề chuyên

môn riêng biệt, đa dạng. Sau đây là một số ngành công nghiệp với thành phần thải đặc
trưng của nó:
- Công nghiệp sản xuất axit sunfuric: Phát thải chủ yếu khí SO
2
.
- Công nghiệp sản xuất axit nitric: Phát thải chủ yếu khí NO
X
.
9


- Công nghiệp sản xuất lưu huỳnh: Phát thải khí Cl
2
hoặc HCl (do S sản xuất trên
cơ sở điện phân muối alcalin trong dung dịch nước hoặc trạng thái nung chảy).
- Công nghiệp sản xuất phân bón (phân đạm, phân supephotphat): Phát thải khí
NO
X
.
• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp lọc dầu
Phần lớn nhiên liệu sử dụng trên thế giới là sản phẩm chế biến từ dầu mỏ. Dầu
thô đó là hỗn hợp của các hydrocacbon lỏng có chứa 1 – 4 % tạp chất, lưu huỳnh và
nhiều hợp chất vô cơ khác. Do đó khí thải vào khí quyển từ các nhà máy lọc dầu có các
thành phần như: Hơi hydrocacbon, khí SO
2
, bụi rất mịn.
2.1.3. Phân loại các chất gây ô nhiễm môi trường không khí [2]
• Nhóm các chất gây ô nhiễm sơ cấp
- Đây là các chất phát thải trực tiếp từ các nguồn thải đã đề cập ở tiểu mục 2.1.2.1
và 2.1.2.2, các chất này sinh ra chủ yếu từ các quá trình tự nhiên và các quá trình đốt

các loại nhiên liệu hóa thạch.
- Một số chất gây ô nhiễm sơ cấp tiêu biểu:
 Dạng khí: CO, CO
2
, H
2
S, các hydrocacbon thơm…
 Dạng phần tử (hạt): bụi, khói, muội than, sương mù…
• Nhóm các chất gây ô nhiễm thứ cấp
- Các chất này được tạo thành trong bầu khí quyển. Sự tạo thành các chất này chủ
yếu là do phản ứng, tương tác giữa các chất ô nhiễm ban đầu với điều kiện là các yếu
tố khí quyển ban đầu.
- Một số chất gây ô nhiễm thứ cấp tiêu biểu:
 Dạng acid: acid sufuric, acid nitric…
 Dạng khí: NO
X
, O
3
. SO
2
…
 Dạng phần tử (hạt): sương mù…
2.1.4. Giới thiệu sơ lược năm chất sẽ khảo sát [2]
10


Trong đề tài này, tác giả sẽ nghiên cứu chủ yếu năm chất gây ô nhiễm sau: CO,
NO
2
, O

3
, SO
2
, NO.



2.1.4.1. Carbon monoxide (CO)
• Tính chất vật lý của CO
Carbon monoxide (CO) là một chất khí không màu, không mùi, không vị, có khối
lượng riêng nhẹ hơn không khí. CO có khối lượng phân tử là 20,010 g/mol, d = 0,967,
nhiệt độ hóa lỏng ở − 191
0
C. Tại nhiệt độ 0
0
C, một lít CO nặng 1,254 kg. CO có đặc
tính là ít tan trong nước: Ở trạng thái 0
0
C và 1 atm, 100 ml nước sẽ hòa tan được 2,14
ml CO. CO có một đặc điểm nổi bậc là không bị than hoạt tính hấp phụ.
• Tính chất hóa học của CO
Khi cháy, ngọn lửa CO có màu xanh và sản phẩm tạo thành là CO
2
. CO trơ về
mặt hóa học ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất, nhưng khi đưa nhiệt độ lên
cao thì CO lại trở thành một chất khử mạnh. Chính vì tính chất này mà người ta dùng
CO làm chất khử trong công nghệ và phân tích. Ngoài ra, người ta còn nhận thấy quá
trình oxy hóa CO thành CO
2
sẽ tăng tốc nếu sử dụng các chất xúc tác như Pd trên gel

silic hay hỗn hợp oxide Mn và Cu.
• Nguồn phát thải CO
CO được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:
 Quá trình đốt nhiên liệu của các loại động cơ đốt trong.
 Khí thải tạo ra từ nhà máy nhiệt điện.
 Các loại chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn.
 Sử dụng than cốc trong công nghiệp sản xuất gang – thép.
 Sản xuất khí đốt từ than đá.
11


 Sản xuất đất đèn (hay còn gọi là gió đá) làm nguyên liệu tạo ra acetylene
(C
2
H
2
).




• Tác hại của CO
- Nhiễm độc cấp tính
 Trường hợp siêu cấp tính: Nạn nhân có thể bị hôn mê và ngất xỉu ngây tại
chỗ dẫn đến tử vong. Nếu được cấp cứu kịp thời, nạn nhân có thể sống được nhưng vẫn
sẽ xuất hiện các triệu chứng như co giật cơ, nhức đầu, chóng mặt.
 Trường hợp cấp tính thể nặng: Nạn nhân có thể bị suy giảm khả năng
phán đoán, rối loạn hệ vận động và hô hấp, mất phản xạ co giật, hôn mê, liệt hô hấp
dẫn đến tử vong. Nếu được cấp cứu kịp thời, nạn nhân có thể sống được nhưng vẫn sẽ
xuất hiện các triệu chứng như nhức đầu, rối loạn tâm thần, khó phát âm, nói ngọng, rối

loạn hệ thị giác.
 Trường hợp cấp tính thể nhẹ: Nạn nhân có thể bị nhức đầu, buồn nôn,
mệt mỏi, rối loạn hệ thị giác, nếu không tiếp xúc với khí CO nữa sẽ hết các triệu chứng
này.
 Trường hợp cấp tính thời gian kéo dài: Nạn nhân bị nhiễm độc cấp tính
CO trong khoảng thời gian dài sẽ bị các di chứng như tổn thương tim, tổn thương hệ
thần kinh, tổn thương da.
- Nhiễm độc mãn tính
Nạn nhân bị nhiễm độc mãn tính CO có thể gặp phải các triệu chứng sau: Nhức
đầu, chóng mặt, mệt mỏi, suy nhược, khó thở, dễ cáu ghét, rối loạn hệ thị giác và tiêu
hóa.
2.1.4.2. Nitrogen monoxide (NO)
12


• Tính chất vật lý của NO
Nitrogen monoxide (NO) là một chất khí độc, không màu, không mùi. NO có
khối lượng phân tử là 30,006 g/mol, chủ yếu được tạo thành do quá trình cháy nhiên
liệu không hoàn toàn ở nhiệt độ cao (nhiệt độ càng cao thì có xu hướng tạo nhiều NO).
NO là một thành phần quan trọng tạo thành sương mù quang hóa (smog), đây là hợp
chất gây ô nhiễm môi trường vô cùng độc hại.
• Tính chất hóa học của NO
NO không tác dụng với nước. Ngoài ra, NO cũng không tác dụng với kiềm. NO
không bền trong không khí và có thể bị oxy hóa thành NO
2
trong không khí thông
thường, nhưng với điều kiện NO phải có hàm lượng cao, nếu NO có hàm lượng thấp
thì phản ứng này cũng khó xảy ra.
• Nguồn phát thải NO
NO được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

 Các quá trình sinh học trong tự nhiên dưới tác động của vi khuẩn.
 Quá trình đốt nhiên liệu của các loại động cơ đốt trong.
 Quá trình đốt nhiên liệu của các lò đốt than, lò đốt dầu F.O.
• Tác hại của NO
Nạn nhân bị nhiễm độc NO có thể bị suy giảm khả năng vận chuyển oxi, gây
bệnh thiếu máu do NO tác dụng với hồng cầu trong máu. Nếu nhiễm độc NO ở nồng
độ cao có thể gây tổn thương hệ thần kinh trung ương.
2.1.4.3. Nitrogen dioxide (NO
2
)
• Tính chất vật lý của NO
2

Nitrogen dioxide (NO
2
) là một chất khí độc, màu nâu nhạt hay nâu đỏ. Mùi của
NO
2
có thể được phát hiện ở 0,12 ppm. NO
2
có khối lượng phân tử là 46,055 g/mol, rất
dễ hấp thụ bức xạ tử ngoại và dễ hòa tan trong nước. Ở nhiệt độ thường, hơi của NO
2
là
một hỗn hợp cân bằng gồm NO
2
và N
2
O
4

. Khi tăng nhiệt độ cao hơn, N
2
O
4
tách ra
thành NO
2
, hàm lượng NO
2
trong hỗn hợp sẽ tăng lên.