ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TÍNH KHUẾCH TÁN CHẤT
Ô NHIỄM
Luận văn tốt nghiệp đại học
Ngành : SƯ PHẠM VẬT LÝ

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ths. LÊ VĂN NHẠN

NGÔ MINH BI
Mã số SV: 1117577
Lớp: SP. Vật lý – Công nghệ
Khóa: 37

Cần Thơ, tháng 04 /2015


LỜI CẢM ƠN
Trải qua một thời gian dài nghiên cứu, tìm tòi và học hỏi. Cuối cùng tôi cũng đã
hoàn thành luận văn tốt nghiệp đại học. Để có được thành quả này, tôi đã nhận được
rất nhiều sự giúp đỡ của quý thầy cô và bạn bè các Khoa.
Lời cảm ơn đầu tiên tôi xin gửi đến quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ, đặc biệt
là thầy cô trong Khoa Sư Phạm đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh
nghiệm quý báu làm nền tảng cho tôi. Những kiến thức mà tôi học được ở quý thầy
cô sẽ góp phần để tôi hoàn thành tốt luận văn và cũng như là hành trang tôi mang

theo suốt cuộc đời này để vững bước trên bục giảng.
Riêng đối với thầy Lê Văn Nhạn, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc
nhất. Thầy đã không ngại mệt, khó khăn, vất vả chỉ dẫn, góp rất nhiều ý kiến bổ ích
giúp tôi hoàn thành luận văn một cách nhanh nhất cũng những dạy bảo tôi nhưng
kinh nghiệm sống để tôi mạnh mẽ hơn trong xã hội đầy những phức tạp này.
Tôi xin gửi lời tri ân đến thầy Phạm Văn Tuấn, thầy đã cung cấp một số tài liệu
quan trọng cũng như đưa ra những góp ý quý báo, kịp thời trong quá trình tôi thực
hiện luận văn.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu (Khoa Môi
Trường và Tài Nguyên Thiên Nhiên, Đại học Cần Thơ) đã tạo điều kiện cho tôi tham
gia lớp tập huấn Nâng cao năng lực thích ứng với biến đổi khí hậu để tôi có thể bổ
sung thêm kiến thức, nội dung quý báo để hoàn thiện tốt luận văn và bạn Trần Tấn
Khiêm (SV ngành Kỹ thuật cơ khí khóa 37, Đại học Cần Thơ) đã giúp đỡ tôi trong
quá trình thu thập hình ảnh thực tế và số liệu trong quá trình thực hiện.
Cuối cùng, xin chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe và thành công hơn
nữa trong công tác.
Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện và hoàn thiện luận văn nhưng
cũng không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Tôi rất mong nhận được
những ý kiến cũng như những góp ý chân thành của quý thầy cô và bạn bè để đề tài
được phong phú và hoàn thiện hơn.
Trân trọng!


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Các số liệu,
kết quả phân tích trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.
Mọi tham khảo, trích dẫn đều được chỉ rõ nguồn trong danh mục tài liệu tham khảo
của luận văn.

Tác giả

Ngô Minh Bi


MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 1
2. Giới hạn của đề tài ...................................................................................................... 1
3. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................. 1
4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 1
5. Các bước thực hiện đề tài ........................................................................................... 2
Phần II: NỘI DUNG ....................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ .................................................................................................................. 3
1.1. MỘT VÀI NÉT VỀ LỊCH SỬ VỀ SỰ THAY ĐỔI ĐẶC TRƯNG Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ...................................................................................... 3
1.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ........... 4
1.2.1. Định nghĩa môi trường không khí ...................................................................... 4
1.2.2. Cấu tạo khí quyển ............................................................................................... 4
1.2.3. Các đặc trưng lí hóa của khí quyển .................................................................... 6
1.3. NHỮNG YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ......... 8
1.4. TÌM HIỂU MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH ĐẾN MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ .................................................................................................................. 11
1.4.1. Phân loại các chất ô nhiễm chính ....................................................................... 11
1.4.2. Một số chất gây ô nhiễm môi trường không khí ................................................ 11
1.5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG
KHÍ ................................................................................................................................... 15
1.5.1. Các nguồn gây ô nhiễm tự nhiên ....................................................................... 15
1.5.2. Các nguồn gây ô nhiễm nhân tạo ....................................................................... 17

CHƯƠNG 2: TÁC HẠI VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG
KHÍ ................................................................................................................................... 22
2.1. LÝ THUYẾT KHUẾCH TÁN CHẤT Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ .................................................................................................................. 22
2.1.1. Phương trình vi phân cơ bản............................................................................... 22
2.1.2. Tính toán phân bố chất ô nhiễm theo mô hình Gauss ........................................ 24
i


2.2. TÁC ĐỘNG CÓ HẠI CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM ĐỐI VỚI SINH VẬT
VÀ VẬT LIỆU................................................................................................................. 26
2.2.1. Tác động của các chất ô nhiễm đối với cơ thể con người .................................. 26
2.2.2. Tác động của các chất ô nhiễm đối với động, thực vật ...................................... 30
2.2.3. Tác động của các chất ô nhiễm đối với vật liệu ................................................. 32
2.3. TÁC ĐỘNG CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐỐI VỚI KHÍ
HẬU ĐỊA PHƯƠNG – ĐÔ THỊ VÀ KHU CÔNG NGHIỆP ..................................... 32
2.3.1. Ốc đảo nhiệt ........................................................................................................ 32
2.3.2. Sương mù quyện khói ......................................................................................... 33
2.3.3. Tiếng ồn và ô nhiễm ........................................................................................... 33
2.3.4. Ô nhiễm phóng xạ............................................................................................... 34
2.4. HẬU QUẢ TOÀN CẦU CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ........ 35
2.4.1. Hiệu ứng nhà kính .............................................................................................. 35
2.4.2. Mưa axit .............................................................................................................. 38
2.4.3. Suy giảm ozon ở tầng bình lưu ........................................................................... 41
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG
KHÍ ................................................................................................................................... 44
3.1. GIẢI PHÁP QUY HOẠCH..................................................................................... 44
3.2. GIẢI PHÁP CÁCH LY VỆ SINH, LÀM GIẢM SỰ Ô NHIỄM ........................ 45
3.3. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT .............................................................. 45
3.4. GIẢI PHÁP SINH THÁI HỌC ............................................................................. 46

3.5. GIẢI PHÁP QUẢN LÝ – LUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ...... 47
CHƯƠNG 4: PHÁT TRIỂN NGUỒN “NĂNG LƯỢNG XANH” VÀO THỰC
TIỄN CUỘC SỐNG ........................................................................................................ 48
4.1. NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ NĂNG LƯỢNG ......................................................... 48
4.1.1. Năng lượng và chất mang năng lượng................................................................ 48
4.1.2. Năng lượng sơ cấp và năng lượng thứ cấp ......................................................... 48
4.2. NĂNG LƯỢNG KHÔNG TÁI TẠO...................................................................... 48
4.2.1. Khái niệm ........................................................................................................... 48
4.2.2. Tầm quan trọng ................................................................................................... 49
ii


4.2.3. Những thách thức ............................................................................................... 49
4.3. NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ...................................................................................... 50
4.3.1. Khái niệm ........................................................................................................... 50
4.3.2. Các nguồn năng lượng tái tạo ............................................................................. 51
4.3.3. Phân loại ............................................................................................................ 52
4.3.4. Đặc điểm chung của các nguồn năng lượng tái tạo ............................................ 53
CHƯƠNG 5: LỒNG GHÉP BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀO KẾ HOẠCH PHÁT
TRIỂN ĐỊA PHƯƠNG ................................................................................................... 55
5.1. NGUYÊN TẮC VỀ LỒNG GHÉP BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀO KẾ HOẠCH . 55
5.1.1. Khái niệm về lồng ghép ...................................................................................... 55
5.1.2. Các nguyên tắc về lồng ghép .............................................................................. 55
5.2. TỔ CHỨC THỰC HIỆN......................................................................................... 56
5.3. TIẾP CẬN PHÂN TÍCH THÍCH ỨNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .......................... 56
5.4. THU NHẬP CÁC DỮ LIỆU THỨ CẤP ................................................................ 57
5.5. TẬP HUẤN ĐỊA PHƯƠNG.................................................................................... 57
PHẦN III: TỔNG KẾT .................................................................................................. 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 60
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 61

iii


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong thế kỷ 21, con người phải đối diện với một loạt các thách thức mang tính toàn
cầu, chẳng hạn như: năng lượng, môi trường sống bị hủy hoại, bùng nổ dân số, chiến tranh,
y tế,... Trong đó, vấn đề về môi trường vẫn đang làm nhức nhói các nhà chức trách cũng
như con người sống trên Trái Đất này.
Vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường không khí nói riêng đã và
đang ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn Trái Đất này. Hằng ngày, trên các phương tiện
thông tin đại chúng, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp những hình ảnh, những thông tin về
việc môi trường đang bị ô nhiễm.
Ô nhiễm môi trường không khí đang là một vấn đề bức xúc đối với môi trường đô thị,
công nghiệp và các làng nghề ở nước ta. Ô nhiễm môi trường không khí có tác động xấu
đối với sức khỏe con người (đặc biệt là gây ra các bệnh đường hô hấp), ảnh hưởng đến các
hệ sinh thái và biến đổi khí hậu (hiệu ứng nhà kính, mưa axit và suy giảm tầng ozôn),...
Công nghiệp hóa càng mạnh, đô thị hóa càng phát triển thì nguồn thải gây ô nhiễm môi
trường không khí càng nhiều, áp lực làm biến đổi chất lượng không khí theo chiều hướng
xấu càng lớn, yêu cầu bảo vệ môi trường không khí càng quan trọng.
Bất chấp những lời kêu gọi bảo vệ môi trường, tình trạng ô nhiễm càng lúc càng trở nên
trầm trọng. Vì vậy, việc nghiên cứu, đánh giá lại thực trạng ô nhiễm môi trường không khí
là rất thiết thực. Chính vì thế, để giúp mọi người có cái nhìn rõ hơn về tác hại cũng như
các biện pháp phòng tránh nên tôi chọn đề tài “ Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất
ô nhiễm”.

2. Giới hạn của đề tài

Đề tài này nghiên cứu về mặt lý thuyết các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí
và một số biện pháp bảo vệ môi trường.

3. Mục đích nghiên cứu
Tìm hiểu và làm rõ hơn về các tác hại do ô nhiễm môi trường không khí gây ra và đề ra
một số biện pháp khắc phục.

4. Phương pháp nghiên cứu
- Về lý thuyết: Nghiên cứu sách, giáo trình, những trang web có liên quan đến đề tài.
- Về thực hành: Tham gia lớp tập huấn liên quan đến môi trường không khí do trường đại
học Cần Thơ tổ chức, ghi nhận những nhìn ảnh và số liệu thực tế về môi trường không khí
hiện nay.

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 1-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

5. Các giai đoạn thực hiện đề tài
- Giai đoạn 1: Nhận đề tài, trao đổi với GVHD về tài liệu nghiên cứu.
- Giai đoạn 2: Viết đề cương, lập kế hoạch thực hiện đề tài.
- Giai đoạn 3: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, thu nhập tài liệu tham khảo.
- Giai đoạn 4: Nghiên cứu và ghi nhận các hình ảnh thực tế.
- Giai đoạn 5: Hoàn chỉnh đề tài và báo cáo thử.
- Giai đoạn 6: Bảo vệ luận văn.

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 2-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ
1.1. MỘT VÀI NÉT VỀ LỊCH SỬ VỀ SỰ THAY ĐỔI ĐẶC TRƯNG Ô NHIỄM
MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
Dù hoạt động kiểm soát ô nhiễm không khí đã có từ thế kỷ XIII nhưng phần lớn những
nổ lực kiểm soát ô nhiễm của thế giới thật sự mới bắt đầu từ năm 1945. Vào những năm
30 và 40 của thế kỷ XX, một nhà máy với ống khói thải ra cột khí dày đặc được coi là dấu
hiệu của sự thịnh vượng, thậm chí một vài cơ quan Chính phủ đã sử dụng hình ảnh đó trong
biểu tượng của cơ quan mình.
- Trước năm 1945, những cố gắng kiểm soát ô nhiễm không khí công nghiệp chỉ được
thực hiện thông qua các vụ kiện tụng giữa các nhà máy lớn. Và trong khoảng thời gian xảy
ra Chiến tranh thế giới lần thứ hai, đã phát hiện ra những dạng ô nhiễm không khí mới với
tần suất nhiều hơn, đặc biệt trong khí quyển của vùng Los Angeles. Kết quả được đánh giá
là khói quang hóa – kích thích mắt và da và gây tác hại đối với cây trồng. [3]
- Năm 1953, Mĩ ban hành văn bản pháp lí đầu tiên về kiểm soát ô nhiễm không khí có
tên “ Hỗ trợ khoa học và kĩ thuật kiểm soát ô nhiễm không khí”. Đây được coi như văn bản
pháp lí đầu tiên ở Mĩ về kiểm soát ô nhiễm không khí – trước “Luật không khí sạch” ra đời
vào năm 1963.
- Trong những năm 1960 – 1970, ở các nước công nghiệp, các sách báo và tài liệu về

môi trường được xuất bản và lưu hành đáng kể. Do đó, nhận thức của người dân được tăng
cường về tác động của việc sử dụng các hóa chất – trực tiếp và gián tiếp đến con người.[3]
- Vào những năm 1980, đề tài ô nhiễm không khí toàn cầu được đưa vào hoạt động.
Các vấn đề về tác hại của ô nhiễm không khí gây ra như : mưa axit, sự tích tụ của khí CO2
trong khí quyển gây hiệu ứng nhà kính, sự phá hủy lớp ozon... được sự chú ý của công
chúng, sự quan tâm của các nhà khoa học và các chính phủ trên toàn thế giới. [3]
Hiện nay các nước trên thế giới quan tâm vấn đề môi trường (trong đó có Việt Nam)
đều có những chiến lược quốc gia về bảo vệ môi trường. Ở nhiều nước, bảo vệ môi trường
được coi là quốc sách và đều ban hành đầy đủ các luật bảo vệ môi trường, các tiêu chuẩn
làm công cụ pháp lí để kiểm soát ô nhiễm môi trường. Ở nước ta Luật bảo vệ môi trường
(năm 2005) được Quốc hội khóa XI kì họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005
thay thế Luật Bảo vệ môi trường đầu tiên (năm 1993) được Quốc hội khóa IX kì họp thứ 4
thông qua ngày 27 tháng 12 năm 1993.Tuy nhiên, do quy mô hoạt động sản xuất của loài
người tăng lên hàng năm nên vấn đề bảo vệ môi trường hiện nay không chỉ mang tính địa
phương, vùng, quốc gia mà đòi hỏi phải có sự hợp tác quốc tế rộng rãi.
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 3-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

1.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
1.2.1. Định nghĩa môi trường không khí
Môi trường không khí là lớp khí quyển bao quanh Trái Đất, được giới hạn từ bề mặt
thủy quyển và thạch quyển đến giới hạn trên bởi không gian giữa các hành tinh và được
xem như một hợp phần của môi trường tự nhiên.
1.2.2. Cấu tạo của khí quyển

Toàn bộ không khí bao quanh Trái Đất gọi là khí quyển. Khí quyển của Trái Đất được
chia thành nhiều tầng, nhiều lớp khác nhau. Khí quyển được mở rộng đến độ cao khoảng
1000 km rồi chuyển dần vào không gian không có không khí. Khối lượng của nó gần
5,3.1015 tấn – chiếm 1 phần triệu khối lượng hành tinh. Mật độ, độ ẩm, nhiệt độ và thành
phần hóa học của khí quyển không cố định mà chúng phụ thuộc vào độ cao của lớp khí
quyển so với mặt đất. Ví dụ: Cứ lên cao 100m thì nhiệt độ giảm 0,6°C.
Bảng 1. Thành phần các chất trong khí quyển [1]
Tên chất

Công thức
phân tử

Hàm lượng
(% thể tích)

Nguồn phát sinh mới

Nitơ

N2

78,08

Núi lửa, phản ứng cháy, phân hủy chất
hữu cơ, công nghiệp

Oxi

O2

20,95

Quang hợp

Agon

Ar

0,934

Cacbon đioxit

CO2

0,035

Neon

Ne

1,818.10-3

Heli

He

5,24.10-4

Phân rã phóng xạ

Metan

CH4

1,6.10-4

Sinh vật

Kripton

Kr

1,14.10-4

Hidro

H2

5.10-5

Sinh vật, quang hóa học

Nitơ oxit

N2O

3.10-5

Sinh vật

Cacbon
monooxit

CO

1,2.10-5

Quang hóa học, phản ứng đốt cháy

Ozon

O3

4.10-6

Nitơ đioxit

NO2

2.10-6

Quang hóa học, sinh vật

Amoniac

NH3

6.10-7

Sinh vật

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

Sinh vật, phản ứng đốt cháy

- 4-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
Sunfua đioxit

SO2

2.10-8

Quang hóa học, núi lửa, hoạt động của
con người

Hiđropeoxit

H2O2

10-8 – 10-6

Quang hóa học

Fomanđehit

H2CO

10-8 – 10-7

Quang hóa học

Freon, F-12

Cl2CF2

2,8.10-5

Hoạt động của con người

Metyl
clorofom

H3CCCl3

1.10-8

Hoạt động của con người

Cacbon
đisunfua

CS2

10-9 – 10-8

Sinh vật

Dựa vào sự khác nhau về chiều cao, về nhiệt độ và áp suất, người ta chia khí quyển làm
hai phần: phần trong và phần ngoài. Phần trong bao gồm 5 tầng chính: tầng đối lưu, tầng
bình lưu, tầng trung lưu, tầng nhiệt lưu và tầng ngoại quyển (tầng điện li).

1.2.2.1. Tầng đối lưu (Troposphere) là tầng nằm ngay trên mặt Trái Đất từ độ cao
0 km sát trên Mặt Đất đến độ cao khoảng 10 km ở hai đới cực và khoảng 16 km ở đường
xích đạo.
Tại đây xảy ra sự chuyển động đứng và ngang của các khối không khí, sự tạo thành vùng
áp suất tăng hay giảm, làm lạnh hay sấy nóng khối không khí, sự ngưng tụ hơi nước tạo
thành các đám mây và mưa. Nhiệt độ không khí tầng đối lưu càng xa mặt đất càng giảm
do tầng đối lưu hầu như hoàn toàn trong suốt đối với bức xạ (nhiệt) sóng dài từ mặt đất.
Các tia mặt trời xuyên qua tầng đối lưu nung nóng mặt đất và mặt đất lại bức xạ nhiệt nung
nóng không khí gần nó. Càng xa bề mặt đất mật độ không khí càng giảm, độ truyền nhiệt
càng kém và không khí không kịp được nung nóng. Nhiệt độ giảm theo chiều cao trung
bình 0,6 – 0,7°C/100m. Các chất gây ô nhiễm do hoạt động của con người và tự nhiên cũng
dễ dàng bị pha loãng và biến đổi vì có sự luân chuyển đối lưu của nó. [3]

1.2.2.2. Tầng bình lưu (Stratosphere) là tầng khí quyển đạt độ cao khoảng 50 –
60km có thành phần chủ yếu là ozon O3, oxi O2, nitơ N2 và một số gốc hóa học khác. Được
đặc trưng bằng mật độ không khí thấp.
Trong tầng này, không khí chuyển động thường xuyên mạnh và vận tốc có thể đạt
100km/h hoặc lớn hơn. Khác với tầng đối lưu, nhiệt độ không khí ở tầng bình lưu càng xa
mặt đất càng tăng (trung bình 0,1 – 0,2°C/100m) vì tại độ cao này có lớp chân không bao
bọc xung quanh mặt đất, thành phần của nó có khí ozon O3. Ozon có mặt trong tầng này
hấp thụ được các tia tử ngoại của Mặt Trời và có phản ứng tỏa nhiệt như sau:
𝑂3

→ 𝑂2 + 𝑂

Điều đó có vai trò rất quan trọng ở tầng bình lưu vì tia tử ngoại phá hủy các phân tử sinh
học. Ozon có tác dụng như một tấm lá chắn bảo vệ cho sự sống trên Trái Đất khỏi tác dụng

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 5-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
độc hại của các tia tử ngoại chiếu xuống từ Mặt Trời và các tia vũ trụ, đồng thời cung cấp
nguồn năng lượng cho sự phát sinh và phát triển của muôn loài trên Trái Đất.
Trong tầng bình lưu, do có sự khuấy trộn ít nên các tiểu phân và các phân tử tồn tại
tương đối lâu ở vùng này. Vì vậy các chất khí phải mất hàng năm mới có thể hòa trộn được
với nhau. Các chất gây ô nhiễm nếu được chuyển lên đây thì chúng sẽ có tác dụng gây độc
hại lâu dài hơn so với chúng còn ở tầng đối lưu. [3]

1.2.2.3. Tầng trung lưu (Mesosphere) là tầng có độ cao khoảng 80km và có nhiệt
độ - 80 đến - 90°C.
Ở tầng này nhiệt độ lại giảm theo chiều cao. Điều này là do các chất hấp thụ tia tử ngoại
có nồng độ thấp, đặc biệt là oxi, oxit nitơ bị phân li thành nguyên tử và chịu sự ion hóa sau
khi hấp thụ bức xạ Mặt Trời ở vùng tử ngoại xa. [1]

1.2.2.4. Tầng nhiệt lưu (Thermosphere)
Tầng nhiệt lưu ở độ cao từ 85 km đến 500 km có không khí rất loãng và có nhiệt độ tăng
mãi theo chiều cao từ - 92 đến 1200°C. Do tác dụng của năng lượng Mặt Trời, nhiều phản
ứng hóa học đã xảy ra với oxi, nitơ, ozon, oxit nitơ, cacbonic, hơi nước,... [1]

1.2.2.5. Tầng điện li (Exosphere) là tầng cao khí quyển cao nhất, nằm ở độ cao trên
800km, được đặc trưng bằng chân không hay hạ áp (không khí rất loãng). Nhiệt độ càng
tăng cao khi càng xa mặt đất (khoảng 2000°C).
Ở tầng điện li, vận tốc chuyển động của các phân tử khí đạt 12km/s tương ứng với nhiệt
độ khoảng 2000k. Với vận tốc lớn như thế, các hạt phân tử khí có khả năng thắng sức hút
của Trái Đất và đi vào khoảng không giữa các hành tinh. Do đó tầng này còn được gọi là
tầng tán xạ. [1]

1.2.3. Các đặc trưng lí hóa của khí quyển
1.2.3.1. Mật độ không khí trong khí quyển
Mật độ không khí trong khí quyển không đo trực tiếp. Nó được tính toán theo phương
trình trạng thái [3]:

ρt =

pt
RT

(1)

ρt: mật độ, kg/m3
pt: áp suất, Pa
T: nhiệt độ tuyệt đối, K
R: hằng số khí, R = 287,1 J/kg

1.2.3.2. Áp suất không khí trong khí quyển
Áp suất không khí trong khí quyển ( áp suất khí quyển) phụ thuộc vào độ cao và nhiệt
độ được xác định (gần đúng) theo công thức áp suất khí quyển theo độ cao [3]:
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 6-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm


p2 = p1e

g
( z1  z 2 )
RT12

(2)

p1 , p2 : áp suất tại độ cao hình học z1 (p1 ) và z2 (p2), Pa
z1, z2 : độ cao hình học tương ứng, m
T1-2: trị số nhiệt độ tuyệt đối trung bình giữa các độ cao z1, z2, K
g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s 2

1.2.3.3. Nhiệt độ của khí quyển
Nhiệt độ của khí quyển phụ thuộc vào độ cao so với mặt đất. Do mật độ và thành phần
của các lớp riêng biệt của khí quyển biến đổi nên nhiệt độ của nó biến đổi có tính chất đột
biến.
Bảng 2. Nhiệt độ, áp suất và mật độ của khí quyển tại các độ cao khác nhau so với
mặt đất [3]
Tầng

Độ cao (km) Nhiệt độ (K) Áp suất (Pa)

Đối lưu

Mật độ (kg/m3)

0

288,150

1,01325.105

1,22500

2

275,154

7,95014.104

1,00655

4

262,166

6,16604.104

0,8193

6

249,187

4,72176.104

0,60111

8

236,215

3,56516.104

0,525686

10

223,252

2,64999.104

0,413510

16

216,650

1,03528.108

0,166470

20

216,650

5,52929.103

8,89097.10-2

30

226,509

1,19703.103

1,84101.10-2

40

250,350

2,87143.102

3,99566.10-3

50

270,650

7,97787.101

1,02687.10-3

60

247,021

2,19586.101

3,09676.10-4

70

219,585

5,22088

8,28284.10-5

80

198,639

1,05247

1,84580.10-5

90

186,650

1,83140.10-1

3,41817.10-6

100

196,605

3,18606.10-2

5,54951.10-7

Bình lưu

Giữa

Nhiệt quyển

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 7-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

1.3. NHỮNG YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
Hiện nay, hậu quả ô nhiễm không khí ngày càng nặng nề gây tác hại lớn đến sức khỏe

con người, tàn phá thực vật và động vật, gây thiệt hại lớn. Cho nên chất lượng không khí,
tiêu chuẩn đánh giá chất lượng và định mức giới hạn cho phép những thành phần nhân tạo
trong không khí đã trở thành vấn đề khoa học riêng, có tính chất quan trọng.
Để ngăn ngừa và giảm tối đa sự ô nhiễm môi trường không khí phải định ra các tiêu
chuẩn về chất thải công nghiệp. Ở nước ta đã thiết lập các giới hạn cho phép chất thải công
nghiệp có tính độc hại đối với mỗi nguồn gây ô nhiễm không khí.
Giới hạn cho phép chất thải là chất độc hại mà nó không được vượt quá khi thải ra trong
một đơn vị thời gian (g/s hoặc mg/s). Đại lượng biểu thị lượng chất độc hại hòa lẫn trong
không khí gọi là nồng độ, đơn vị tính là mg/l hoặc g/m3. Dưới đây chúng ta sẽ tham khảo
qui định của Nhà nước về chất lượng không khí (Bộ KHCN và MT 1995) được trình bày
ở các bảng sau:
Bảng 3: Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong môi trường không
khí xung quanh (mg/m3) [1]
STT

Tên chất

Công thức hóa học

Trung bình
ngày đêm

1 lần tối đa

1

Acrilonitrin

CH2 = CHCN

0,2

-

2

Amoniac

NH3

0,2

0,2

3

Anilin

C6H5NH2

0,03

0,05

4

Anhidrit vanađic

V 2O 5

0,002

0,05

5

Asen (hợp chất vô cơ tính
theo As)

As

0,003

-

6

Asen hiđrua (asin)

AsH3

0,002

-

7

Axit axetic

CH3COOH

0,06

0,2

8

Axit clohiđric

HCl

0,06

-

9

Axit nitric

HNO3

0,15

0,4

10

Axit sunfuaric

H2SO4

0,1

0,3

11

Benzen

C6H6

0,1

1,5

12

Bụi chứa SiO2
- Đianas 85 – 90% SiO2

0,05

0,15

- Gạch chịu lửa 50% SiO2

0,1

0,3

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 8-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
- Xi măng 10% SiO2

0,1

0,3

- Đolomit 8% SiO2

0,15

0,5

13

Bụi chứa amiăng

Không

Không

14

Cađimi (khói gồm oxit và
kim loại) theo Cd

0,001

0,003

15

Cacbon đisunfua

CS2

0,005

0,003

16

Cacbon tetraclorua

CCl4

2

4

17

Clorofom

CHCl3

0,02

18

Chì tetraetyl

Pb(C2H5)4

Không

0,005

19

Clo

Cl2

0,03

0,1

20

Benziđin

NH2C6H4C6H4NH2

Không

Không

21

Crom kim loại và hợp
chất

Cr

0,0015

0,0015

22

1,2-Đicloetan

C2H4Cl2

1

3

23

DDT

C14H9Cl5

0,5

-

24

Hiđroflorua

HF

0,005

0,02

25

Fomanđehit

HCHO

0,012

0,012

26

Hiđrosunfua

H2S

0,008

0,008

27

Hiđroxianua

HCN

0,01

0,01

28

Mangan và hợp chất (tính
theo MnO2)

Mn/MnO2

0,01

-

29

Niken (kim loại và hợp

chất)

Ni

0,001

-

30

Naphta

4

-

31

Phenol

C6H5OH

0,01

0,01

32

Stiren

C6H5CH=CH2

0,003

0,003

33

Toluen

C6H4CH3

0,6

0,6

34

Tricloetylen

ClCH=CCl2

1

4

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 9-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
35

Thủy ngân (kim loại và
hợp chất)

Hg

36

Vinyl clorua

ClCH=CH3

37

Xăng

38

Tetracloetylen

0,0003

13

C2H4

1,5

5,0

0,1

-

Bảng 4: Giới hạn tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công
nghiệp (mg/m3) [1]
STT

Thông số

Giá trị giới hạn
A

B

- Nấu kim loại

400

200

- Bêtông nhựa

500

200

- Xi măng

400

100

- Các nguồn khác

600

400

- chứa silic

100

50

- chứa amiăng

Không

không

3

Antimon

40

25

4

Asen

30

10

5

Cađimi

20

1

6

Chì

30

10

7

Đồng

150

20

8

Kẽm

150

30

9

Clo

250

20

10

HCl

500

20

11

Flo, axit HF (các nguồn)

100

10

12

H2S

6

2

1

Bụi khói:

2

Bụi

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 10-

SVTH: Ngô Minh Bi

Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
13

CO

1500

500

14

SO2

1500

500

15

NOx (các nguồn)

2500

100

16

NOx (cơ sở sản xuất axit)

4000

1000

17

H2SO4 (các nguồn)

300

350

18

HNO3

2000

70

19

Amoniac

300

100

1.4. TÌM HIỂU MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH ĐẾN MÔI
TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

1.4.1. Phân loại các chất ô nhiễm chính
Căn cứ vào tiến trình gây ô nhiễm, các chất ô nhiễm được chia ra làm hai nhóm đặc
trưng:

- Chất ô nhiễm ban đầu (sơ cấp) là chất phát thải trực tiếp từ các nguồn và bản thân
chúng đã có đặc tính độc hại và tác động ngay đến bộ phận tiếp nhận. Ví dụ, SO 2 sinh ra
khi đốt than và dầu khí, nếu người hít phải gây tức ngực và đau đầu. [3]
- Chất ô nhiễm thứ cấp là những chất được tạo ra trong khí quyển do tương tác hóa học
giữa các chất gây ô nhiễm sơ cấp với các chất vốn là thành phần của khí quyển. Ví dụ, mưa
axit là các tác nhân gây ô nhiễm thứ cấp được tạo thành do sự kết hợp NO x, SO2, SO3,... và
nước, gây ảnh hưởng tới mùa màng và công trình xây dựng. [3]

1.4.2. Một số chất gây ô nhiễm môi trường không khí
1.4.2.1. Các hợp chất chứa lưu huỳnh (S)
Các hợp chất chứa lưu huỳnh chủ yếu có trong khí quyển là SO 2, SO3, H2S; H2SO4 và
các muối sunfat. Các nguồn tạo ra là quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch, phân hủy
và đốt cháy chất hữu cơ, các hoạt động của núi lửa và sự phun vẩy nước trên đại dương.
Chúng ta xét lần lượt các hợp chất của lưu huỳnh sau:
- Khí sunfua hiđro (H2S) là loại khí không màu, dễ cháy và có mùi đặc trưng như mùi
trứng ung. Khí H2S được vào khí quyển với những lượng rất lớn có từ nguồn tự nhiên. 80%
H2S bị oxi hóa thành SO2 do oxi hoặc ozon:
H2S + O3 → H2O + SO2
Trong các đô thị thì nồng độ khí H2S trong không khí thường dưới 0,001 ppm, nhưng
gần các khu công nghiệp nồng độ H2S lên tới 0,13 ppm. Ở nồng độ 10 – 20 ppm khí H2S
làm chảy nước mắt và viêm mắt. Khi hít phải khí H2S thường gây tiết nước nhầy và viêm
toàn bộ tuyến hô hấp. Ở nồng độ 150 ppm, gây tê liệt cơ quan khứu giác. [1]
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 11-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
- Khí sunfuarơ (SO2) là chất khí ô nhiễm được xem là quan trọng nhất trong họ
sunfuaoxit. Đây là loại khí không màu, có mùi vị hăng, không cháy, có độ tan lớn. SO 2 có
trong tự nhiên trong thành phần các sản phẩm của núi lửa khi phun. Nguồn phát thải nhân
tạo chủ yếu do đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh trong sản xuất và sinh hoạt. Khí SO 2 phát
thải còn do nung và luyện quặng sắt, quặng lưu huỳnh, do các quá trình trong các phân
xưởng rèn, đúc, nhiệt luyện và cán thuộc các ngành công nghiệp luyện kim, các quá trình
hóa học sản xuất H2SO4, sản xuất sunfit,... [1]
Trong điều kiện độ ẩm cao, SO2 dễ oxi hóa diễn tạo thành H2SO3. SO2 trong khí quyển
gặp mưa và các tác nhân oxi hóa (sấm chớp) tạo thành mưa axit gây nguy hại đối với các
công trình kiến trúc. SO2 còn làm hư hỏng, giảm tuổi thọ của các sản phẩm vải nilon, tơ
nhân tạo, đồ da giầy, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng của rau quả. Đối với
con người và động vật SO2 gây ra các bệnh về đường hô hấp và có thể gây tử vong ở nồng
độ cao.
- Khí sunfua trioxit (SO3) được tạo ra từ SO2 nhờ các chất xúc tác trong không khí phản
ứng ngay với H2O, tạo nên H2SO4. H2SO4 kết hợp dễ dàng với các giọt nước sinh ra dung
dịch H2SO4. [1]

1.4.2.2. Các hợp chất chứa cacbon (C)
- Cacbon monoxit (CO) là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không
khí, nhiệt độ sôi - 192°𝐶. Khí CO sinh ra do quá trình đốt nhiên liệu, đặc biệt trong trường
hợp cháy không hoàn toàn từ các ống khói nhà máy, ống xả của xe máy, ô tô. Mỗi năm
sinh ra khoảng 250 triệu tấn CO, trong đó có một phần CO sinh học. [3]
+ Khí CO chiếm tỷ lệ lớn trong các chất ô nhiễm môi trường không khí, nhưng nồng
độ khí CO trong không khí không ổn định, biến thiên nhanh, chưa xác định được chính
xác. Ở nồng độ thấp, CO không độc hại đối với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hóa CO
sang CO2 và sử dụng trong quá trình quang hợp. Nhưng ở nồng độ cao CO là loại khí rất

độc, người và động vật có thể chết đột ngột khí tiếp xúc, hít thở khí CO, do nó tác dụng
mạnh với Hemoglobin (Hb), lấy oxy của Hemoglobin và tạo thành cacboxyhemoglobin,
làm mất khả năng vận chuyển oxy của máu và gây ra ngạt. Phản ứng thuận nghịch:
HbO2 + CO ⇄ HbCO + CO2
+ Nhiễm độc cấp CO thường gây đau đầu, ù tai, chóng mặt, buồn nôn, mệt mõi, co
giật, rồi bị hôn mê. Nếu bị nhiễm nặng thì hôn mê ngay, chân tay mền nhũn, mặt xanh tím,
bị phù phổi cấp. Mỗi năm trên thế giới có hàng trăm người bị chết do trúng độc khí CO.
- Cacbonđiôxit (CO2) là chất khí không màu, nặng hơn không khí 1,5 lần và chủ yếu
lưu đọng ở tầng đối lưu. CO2 không duy trì sự cháy và thở. Khi tiếp xúc với CO2 ở nồng
độ cao, người và động vật có thể chết ngạt. CO2 có ý nghĩa lớn đối với thực vật. Cây xanh
hút khí CO2, dưới tác dụng của ánh sáng Mặt Trời và chất diệp lục tố của lá cây sẽ tạo
thành tinh bột và giải phóng O2. Hằng năm, lượng CO2 được sinh ra rất lớn do đốt nhiên
liệu, củi và hô hấp của sinh vật vào khí quyển. Người ta ước tính rằng, riêng đốt than đá
hằng năm đã thải vào khí quyển hơn 2,5.1013 tấn CO2. [3]

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 12-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
Nồng độ CO2 tăng là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính làm nhiệt độ của Trái
Đất tăng, dẫn đến dâng cao mực nước biển, phá vỡ cân bằng sinh thái trên Trái Đất, đặc
biệt đối với các hệ sinh thái nhạy cảm (hệ sinh thái san hô, hệ sinh thái rừng ngập mặn,
v.v...), tăng hiệu ứng thiên tai như lũ lụt, hạn hán,v.v...

1.4.2.3. Các nitơ oxit (NOx)
Trong số 7 NOx bao gồm NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4 và N2O5, chỉ có N2O (đinitơ

oxit), NO (nitơ monoxit) và NO2 (nitơ đioxit) là có thể đánh giá được lượng tạo thành của
chúng trong khí quyển. NO và NO2 thường đi với nhau và chúng có thể đặc trưng và đại
diện cho NOx.
- Đinitơ oxit (N2O) là chất khí không màu, không độc, có trong không khí tự nhiên với
nồng độ tương đối cao (0,25ppm). Nguồn phát thải chủ yếu là do hoạt động sinh học của
đất. Hoạt động vi khuẩn của đất đóng góp hàng năm khoảng 500 triệu tấn N 2O. [3]
Người ta không coi N2O là chất ô nhiễm, nhưng nó là thành phần quan trọng của hiệu
ứng nhà kính. Ở tầng bình lưu, N2O khuếch tán và hấp thụ các tia tử ngoại sóng ngắn hoặc
bị phân li bởi oxi nguyên tử hoạt hóa:
N2O → NO + N
N2O + O → 2NO
N2 O + O → N2 + O 2
( NO sinh ra trong khí quyển sẽ tham gia phân hủy O3)
- Nitơ monoxit (NO) là chất khí không màu, được tạo thành với quy mô lớn do cháy
nhiên liệu không hoàn toàn ở nhiệt độ cao. NO còn được sinh ra trong công nghiệp sản
xuất HNO3 và các hóa chất, do động cơ ôtô. NO ở trong không khí ít gây ra nguy hiểm cho
con người, chỉ khi nó bị oxy hóa thành NO2 thì mới gây nguy hiểm:
NO + O3 → NO2 + O2
Hemoglobin tác dụng mạnh với khí NO (mạnh gấp 1500 lần so với khí CO), nhưng NO
trong khí quyển hầu như không có khả năng thâm nhập vào mạch máu để phản ứng với
Hemoglobin. [3]
- Nitơ dioxit (NO2) là chất khí có màu nâu thẩm – hơi đỏ, vị cay và mùi kích thích, có
thể nhận biết ở nồng độ 0,12ppm. NO2 phát thải do cháy nhiên liệu (ở nhiệt độ cao) và từ
các nhà máy sản xuất HNO3.
Khí NO2 có phản ứng với các khí gốc hydroxyl (HO) trong khí quyển để hình thành
axit nitric (HNO3). Khi trời mưa, nước mưa sẽ rửa trôi không khí bị ô nhiễm khí NO 2 và
hình thành mưa axit. [3]

1.4.2.4. Các hiđrocacbon
Hiđrocacbon đi vào khí quyển từ các nguồn tự nhiên và nhân tạo gồm nhiều loại khác

nhau, do đó không thể tiến hành những đo đạc cho tất cả các loại riêng rẽ hoặc xác định
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 13-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
tốc độ phát tán riêng rẽ của chúng. Vì vậy khi xem xét các hiđrocacbon gây ô nhiễm không
khí thường chỉ xét tới lượng của một số loại nhất định như:
- Trong số các hiđrocacbon no, còn gọi lài ankan (kí hiệu CnH2n+2) thì metan (CH4)
chiếm tỉ lệ cao, khoảng 40 – 80% toàn bộ hiđrocacbon có mặt trong không khí đô thị. [3]
- Hiđrocacbon không no gồm các anken (olefin, kí hiệu CnH2n) và axetilen (C2H2) thì
các chất ô nhiễm nổi bật nhất là etilen (C2H4) và propilen (C3H6). [3]
- Thành phần ô nhiễm phải kể trước tiên của nhóm hiđrocacbon thơm là benzen (C6H6)
mặc dù một số chất có góc được thay thế như toluen (C 6H5CH3) và m-xilen [C6H4(CH3)]
thường có mặt với nồng độ cao trong không khí đô thị.
Hoạt động của con người đóng góp 2% lượng phát thải hiđrocacbon hàng năm, chủ yếu
từ ôtô (do đốt xăng – từ động cơ đốt trong, do rò xăng của bộ chế hòa khí, cần quay của
máy nổ). Khoảng 40% hiđrocacbon có trong khí xả của ôtô là thành phần không cháy, còn
lại là sản phẩm cháy – của nhiên liệu. Các quá trình sản xuất công nghiệp như gia công –
chế biến, trữ và vận chuyển sản phẩm cũng là nguồn phát thải hiđrocacbon tiếp theo. Sự
bay hơi các dung môi hữu cơ, thường là các hợp chất hữu cơ (VOC) là thành phần của các
loại sơn, vecni,... góp khoảng 10% hiđocacbon gây ô nhiễm.

1.4.2.5. Các loại bụi (các phân tử vật chất)
- Bụi là một tập hợp nhiều hạt vật chất vô cơ hoặc hữu cơ có kích thước nhỏ bé, tồn tại
trong không khí dưới dạng bụi bay hay, bụi lắng và các hệ khí dung gồm hơi, khói mù. Các
phân tử vật chất trong không khí có kích thước từ 0,001 đến vài trăm 𝜇𝑚, nhưng nhiều

nhất là các hạt 0,1 - 10𝜇𝑚. Tùy theo kích thước của các hạt cấu tạo nên bụi, người ta chia
thành:

Hình 1: Bụi có mặt ở khắp mọi nơi và gây nguy hiểm trầm trọng cho sức khỏe con
người (Quốc lộ 91B – TP. Cần Thơ)

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 14-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
+ Bụi lắng (bụi trọng lượng): có kích thước lớn hơn 100 𝜇𝑚 nhưng nhỏ hơn 500 𝜇𝑚.
Các bụi này có kích thước tương đối lớn nên không tồn tại lâu trong khí quyển và rơi xuống
mặt đất gây ô nhiễm môi trường đất, nước và hệ sinh thái. [3]
+ Bụi lơ lửng là tập hợp các hạt bụi có kích thước ≤100 𝜇𝑚. Do kích thước nhỏ nên
tốc độ rơi của bụi không đáng kể, coi như bằng 0. Vì thế, bụi lơ lửng tồn tại lâu trong khí
quyển gây ô nhiễm cho con người thông qua đường hô hấp. Kích thước của bụi lơ lửng
càng nhỏ càng dễ xâm nhập vào cơ thể gây nên bệnh ung thư phổi và đường ruột ở người
và động vật. [3]
- Căn cứ vào tác hại của bụi, người ta chia ra làm năm loại:
+ Bụi gây nhiễm độc chung: chì, thủy ngân, benzen,...
+ Bụi gây dị ứng, viêm mũi, hen, nổi ban: bụi bông gai, phấn hoa, phân hóa học,...
+ Bụi gây ung thư: bụi quặng, bụi phóng xạ, hợp chất crom,...
+ Bụi gây nhiễm trùng: lông, tóc,...
+ Bụi gây xơ phổi: bụi amiăng, bụi thạch anh,...
- Độ phát tán của bụi trong không khí phụ thuộc vào kích thước, trọng lượng của hạt
bụi và sức cản của không khí.

1.5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ
1.5.1. Các nguồn gây ô nhiễm tự nhiên
1.5.1.1. Ảnh hưởng của các yếu tố thiên nhiên
a. Bão bụi
Bụi bốc lên từ mặt đất gồm bụi đá (nham thạch), bụi đất, bụi cặn bã động vật và thực
vật. Kích thước các hạt bụi phụ thuộc vào nguồn gốc phát sinh từ 1 đến vài micromet (𝜇𝑚).
Tại độ cao 1 – 2 km so với mặt đất, nồng độ bụi trong không khí thường từ 0,002 đến 0,02
g/m3, có trường hợp đạt vài chục đến vài trăm lần lớn hơn. [3]

GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 15-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm

Hình 2: Một cơn bão bụi tàn phá hết sức nặng nề (Nguồn: www.24h.com.vn)
Bão bụi thường xảy ra tại những vùng hoang mạc khô cằn do kết quả của quá trình
phong hóa, tại các vùng đất bị xới tơi không được bao phủ bới thảm thực vật. Gió mạnh
nâng các hạt bụi vào không khí và mang chúng đi rất xa, gây ô nhiễm trong phạm vi rộng
lớn, có khi vài quốc gia.
b. Cháy rừng, đồng cỏ, dầu lửa
Kết quả cháy rừng, đồng cỏ, dầu lửa làm bốc hơi và lan tỏa các bụi khói và tro (tạo thành
khi cháy khối hữu cơ), các hidrocacbon không cháy, khí lưu huỳnh đioxit (SO 2), cacbon
monoxit (CO) và các nitơ oxit (NOx).

Hình 3: Cháy rừng – thiệt hại nhiều mặt về vật chất lẫn con người (Nguồn: xaluan.com)
c. Đại dương
Các giọt bụi nước nhỏ bốc lên từ mặt biển hay đại dương nhanh chóng bốc hơi, lưu lại
trong không khí các hạt muối canxi (CaCl2) , magie (MgCl2), natri (NaCl), kali (KCl),...
hòa tan ở dạng tinh thể. Các tinh thể muối này được các dòng không khí cuốn đi rất xa.
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 16-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
d. Núi lửa
Nguồn gây ô nhiễm không khí tự nhiên lớn nhất là núi lửa. Khi núi lửa hoạt động ngoài
các sản phẩm dạng khí, nó còn phun vào khí quyển lượng lớn tro, bụi. Trong thành phần
các khí núi lửa có HCl, HF, NH3, Cl, CO, SO2, H2S, CO2, H2O và các hợp chất khác, các
phần tử rắn chủ yếu là SiO2. Bụi núi lửa có thể phun ở độ cao rất lớn, tồn tại trong khí
quyển lâu và có thể di chuyển trên khoảng cách rất xa nhờ các dòng không khí.

Hình 4: Trái Đất nóng lên sẽ đánh thức núi lửa (Nguồn: vietpictures.net)

1.5.1.2. Ảnh hưởng của độ ẩm và mưa
Trong điều kiện độ ẩm lớn, các hạt bụi lơ lửng trong không khí có thể liên kết với nhau
thành các hạt to hơn và rơi nhanh xuống đất. Từ mặt đất các vi sinh vật phát tán vào không
khí, độ ẩm lớn tạo điều kiện vi sinh vật phát triển nhanh chóng và bám vào các hạt bụi ẩm
lơ lửng trong không khí lan truyền đi xa, truyền nhiễm bệnh. Độ ẩm còn có tác dụng hóa
học với các chất khí thải công nghiệp, ví dụ SO2, SO3 hóa hợp với hơi nước trong không
khí nhưng các hạt mưa kéo theo các hạt bụi và hòa tan một số chất độc hại rồi rơi xuống
đất, gây ô nhiễm đất và ô nhiễm nước.

1.5.1.3. Ảnh hưởng của địa hình đối với sự phân bố chất ô nhiễm
Địa hình, thậm chí các gò đất, đồi núi, công trình với độ cao không lớn lắm cũng ảnh
hưởng đến khí hậu và sự phân bố chất ô nhiễm. Các nghiên cứu thực nghiệm chứng tỏ
không khí ở phía sau đồi, gò do hiệu ứng quẩn gió nên nồng độ chất ô nhiễm lớn hơn.
Ngoài ra, còn phải chú ý đến các hoàn lưu địa phương như hoàn lưu đất – biển, gió thổi
từ biển vào đất liền và ngược lại, hoàn lưu núi – thung lũng, tức là luồng gió lạnh thổi theo
sườn núi từ đỉnh xuống thung lũng. Khi xây dựng khu công nghiệp ở vùng có nhiều đồi
núi, tốt nhất là đặt nhà máy trên đỉnh đồi hay trên sườn đồi về phía cuối của hướng gió
thịnh hành, còn khu dân cư đặt ở thung lũng hoặc sườn đồi đón gió.

1.5.2. Các nguồn gây ô nhiễm nhân tạo
1.5.2.1. Nguồn ô nhiễm công nghiệp
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 17-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
Ô nhiễm công nghiệp là do các ống khói của nhà máy thải vào môi trường không khí rất
nhiều chất độc hại. Đồng thời, nguồn ô nhiễm công nghiệp còn phát sinh từ quá trình công
nghệ sản xuất do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất và trên các đường ống
dẫn tải.
Đặc điểm của chất thải từ các quá trình sản xuất là nồng độ chất độc hại rất cao và tập
trung trong một khoảng không gian nhỏ, thường ở dạng hỗn hợp khí và hơi độc hại. Các
hệ thống thông gió thải khí độc hại, đối với hệ thống thông gió cục bộ thì nồng độ chất độc
hại thải ra khá lớn còn đối với hệ thống thông gió chung thì lượng hỗn hợp khí thải ra lớn
nhưng nồng độ chất độc hại thấp.

Hình 5: Một ống khói của nhà máy sản xuất giấy đang hoạt động (Nguồn:
taichinhdientu.com)
Mỗi một ngành công nghiệp, tùy theo dây chuyền công nghệ, tùy theo loại nhiên liệu sử
dụng, đặc điểm sản xuất, quy mô sản xuất, loại nguyên liệu và sản phẩm của nó, tùy theo
mức độ cơ giới hóa, tự động hóa và mức độ hiện đại tiên tiến của nhà máy mà lượng chất
độc hại, loại chất độc hại sẽ khác nhau. Các loại nhà máy cơ bản gây ô nhiễm gồm:
a. Nhà máy luyện kim thường thải ra nhiều bụi và nhiều loại chất độc hại khác nhau. Bụi
thường có kích thước lớn 10 ÷ 100 𝜇𝑚 nhất là ở công đoạn: khai thác quặng, tuyển quặng,
sàng quặng, nghiền quặng,... Bụi bé và khói thường thoát ra từ các lò cao, lò mác tanh, lò
nhiệt luyện các băng chuyền, ở giai đoạn làm sạch khuôn đúc. [3]
Quá trình đốt nhiên liệu, luyện gang thép, luyện đồng kẽm và các kim loại khác sinh ra
nhiều loại chất độc hại: CO, SO2, NOx, oxit đồng, thạch tín và nhiều bụi bẩn. Nhà máy
luyện kim thải ra chất ô nhiễm có nhiệt độ cao 300 ÷ 400°𝐶 có lúc 800°𝐶 hoặc cao hơn
nữa. Các ống khói thường rất cao 80 ÷ 100m, lúc tới vài trăm mét.
Tuy vậy khu vực gần nhà máy luyện kim vẫn dễ bị ô nhiễm nếu không có phương án
hợp lý.
b. Nhà máy điện, nhất là nhà máy nhiệt điện thường dùng nhiên liệu than hoặc dầu; các
ống khói, các bãi than, các băng tải của nhà máy điện đều là nguồn gây ô nhiễm nặng cho
môi trường không khí. [3]
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 18-

SVTH: Ngô Minh Bi


Ô nhiễm không khí và tính khuếch tán chất ô nhiễm
Ống khói nhà máy nhiệt điện tuy cao 80 ÷ 250m nhưng vẫn làm ô nhiễm môi trường.
Các chất thải nồng độ cao 10 ÷ 30g/m3 và vùng bị ô nhiễm khá rộng.

c. Nhà máy cơ khí : Các phân xưởng tỏa nhiều độc hại là phân xưởng sơn và phân xưởng
đúc. Tính chất độc của phân xưởng sơn giống như ở các nhà máy hóa chất, còn của phân
xưởng đúc giống như ở nhà máy luyện kim. Các phân xưởng lắp ráp, gia công cơ khí
thường có kích thước mặt bằng lớn. Để thải nhiệt thừa, các phân xưởng thường có cửa mái,
kết hợp chiếu sáng cho phân xưởng. Các chất độc hại sinh ra trong quá trình nhiệt luyện,
gia công cơ khí, hàn tán và nhiệt thừa đều được thải qua cửa mái hoặc các lỗ thải. Cho nên
trong khu vực nhà máy và khu lân cận đều bị ô nhiễm. [3]

Hình 6: Khói bụi do các nhà máy Thép ở Quán Toan (Hải Phòng) đã làm 90 học sinh
và giáo viên trường THCS Quán Toan choáng và ngất (Nguồn: 24h.com.vn)
d. Nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng: Nhà máy xi măng, nhà máy gạch ngói sành sứ,
các xưởng trộn bê tông, lò nung vôi,... là những nguồn gây ô nhiễm lớn môi trường không
khí. Dây chuyền công nghệ càng lạc hậu thì lượng độc hại và bụi khí thải ra càng nhiều.
Các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng thường thải ra nhiều bụi và các khí SO 2, CO, NOx.
Công nghiệp càng phát triển, nhà máy mọc lên càng nhiều, nhất là khi các cụm nhà máy
xuất hiện thì tình trạng ô nhiễm càng nặng nề hơn. [3]

1.5.2.2. Nguồn ô nhiễm giao thông vận tải
Giao thông vận tải cũng là một nguồn gây ô nhiễm không khí lớn cho môi trường không
khí. Chúng đã sản sinh ra gần 2/3 khí cacbon oxit (CO), 1/2 khí hydro cacbon, khí nitơ.
Nguồn gây ô nhiễm do giao thông vận tải gồm các loại:
a. Vận tải bằng ôtô (đường bộ)
Vận tải bằng ôtô là nguồn gây ô nhiễm đáng kể (chỉ sau nhà máy nhiệt điện). Một xe ca
hoạt động trung bình trong 1 ngày thải 0,5 – 1,5kg chất ô nhiễm. Các chất ô nhiễm từ dộng
cơ đốt trong kiểu pittông như hậu quả các quá trình đốt cháy nhiên liệu.[3]
- Nguồn phát thải do ôtô có thể chia làm 3 kiểu:
+ Hệ thống xả khí
GVHD: ThS. Lê Văn Nhạn

- 19-

SVTH: Ngô Minh Bi