đáp án hóa môi trường( Đoàn Thị Thanh Thảo)

HỐ MƠI TRƯỜNG
ENVIRONMENTAL CHEMISTRY
Câu hỏi ơn tập và đáp án mơn Hố học Mơi trường

Sinh vtên:…………………………… Lớp…………… Khoa
Chương mở đầu
1. Khái niệm về hố mơi trường, mục tiêu & ứng dụng của hố mơi trường ?
2. Khái niệm về mơi trường; môi trường thiên nhiên và các thành phần của môi trường thiên nhiên.
Phân biệt các khái niệm ô nhiễm mơi trường, suy thối mơi trường, khủng hoảng mơi trường, sự cố
mơi trường. Cho thí dụ về sự cố mơi trường mà anh, chị biết.
3. Vai trò của con người và mơi trường? Vấn đề tồn cầu về mơi trường?
Chương 2
4. Nêu hiểu biết của mình về ba thành phần chính của khơng khí là: N2, O2, CO2.
5. Khái niệm về sự ơ nhiễm khơng khí, nêu các nguồn chính gây ơ nhiễm khơng khí.
6. Liệt kê các tác nhân chính gây ơ nhiễm khơng khí.
7. Giới thiệu một số chất gây ơ nhiễm khơng khí:
1) CO
2) O3 3) CO2 4) Các khí CFC 5) CH4 6) Các khí của nitơ
8. Khái niệm về hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng của CO2 đến sự tăng nhiệt độ trái đất.
9. Tại sao nói khí O3 trong khí quyển vừa là tác nhân gây ơ nhiễm vừa có chức năng bảo vệ Trái đất?
Tại sao tầng O3 có thể bị phá huỷ?
10. Trình bày hiểu biết về SO2 trong khí quyển và nêu tác hại của nó?
11. Trình bày về khí H2S trong khí quyển.
12. Tác hại của các khí NO, NO2, NH3 trong khí quyển.
13. Nguyên nhân gây mưa axit, tác hại của mưa axit?
14. Có nhận định rằng: Có rất nhiều con đường để làm ơ nhiễm khí quyển. Khí quyển bị ô nhiễm sẽ
gây tác hại to lớn cho môi trường sống của con người và đe doạ trực tiếp đến cuộc sống của con
người. Hãy phân tích và chứng minh nhận định trên là đúng.
Chương 3
15.Trình bày hiểu biết của mình về tài nguyên nứơc và chu trình nước trong thiên nhiên.
16. Phân biệt nước thiên nhiên & nước thải? Các cách phân loại nước thiên nhiên?

17. Sự ô nhiễm nước, các nguồn gây ô nhiễm nước. Nêu các dấu hiệu chứng tỏ nước bị ô nhiễm qua
các chỉ số: Màu, mùi, nhiệt độ, độ đục, hàm lượng chất rắn, độ dẫn điện, độ axit, độ kiềm của
nước.
18. Oxi hoà tan trong nước? Chỉ số oxi hoà tan trong nước DO (Dissolved oxygen-định nghĩa, ý nghĩa,
cách xác định).
19. Chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá BOD5 (Biology oxygen Demand- khái niệm, ý nghĩa, cách xác định).
20. Nhu cầu oxi hoá học COD (Chemical oxygene Demend- định nghĩa, ý nghĩa, cách xác định).
21.
22.
Chương 4
23. Trình báy sự hiểu biết của mình về vấn đề ơ nhiễm mơi trường đất.(Gợi ý: Khái niệm, nguồn phát
sinh ra các tác nhân gây ơ nhiễm, nói rõ tác nhân hố hoc, tác nhân sinh học, vật lí, phóng xạ, các chất
thải gây ơ nhiễm đất như S →SO2→ SO42-→ đất
N→ NO3-→đất
CO → CO2 →đất
Chương 5

1


24. Tác dụng hố sinh của asen, cađimi, chì.
25. Tác dụng hoá sinh của thuỷ ngân.
26. Tác dụng hoá sinh của khí CO & khí SO2
27. Tác dụng hố sinh của NO, NO2, O3, PAN
28. Tác dụng hoá sinh của xyanua
29. Tác dụng hoá sinh của DDT (Diclo Diphenyl Triclo Etan).
30. Tác dụng hoá sinh của MIC (CH3NCO).

Hết
Tổng số 30 câu

Đinh- Quốc- Cường biên soạn, chỉnh lí từ năm 2005 đến 2010
Chương 1
1. Khái niệm về hố mơi trường, mục tiêu & ứng dụng của hố mơi trường ?
Hố học môi trường là một môn khoa học đa ngành về các hiện tượng hố học xảy ra trong mơi
trường.
Hố mơi trường có mục tiêu:
- Nghiên cứu các hiện tượng hóa học xảy ra trong môi trường tự nhiên, nghiên cứu các hiệu
ứng, các nguyên nhân gây phản ứng, các sự phát sinh, phát triển, sự vận chuyển của các chất
hoá học gây ơ nhiễm khơng khí, đất và nước.
- Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các chất độc hại, sự ảnh hưởng của các phản ứng hố học đến
mơi trường.
- Trang bị kiến thức phân tích đánh giá mơi trường đất, nước, khơng khí cho các cán bộ mơi
trường để họ có trình độ giám sát, đánh giá nghiên cứu cải thiện, phát triển mơi trường bền
vững.
Hố mơi trường có ứng dụng:
- Cho phép phát hiện và phân loại được các chất gây ô nhiễm và đánh giá được mức độ gây
hại của chúng.
- Giúp cho con người hiểu được các đặc trưng hố học của mơi trường, nắm được sự phát
sinh và tác hại của các chất gây ô nhiễm mơi trường từ đó đề ra các biện pháp ngăn chặn,
giảm thiểu tác hại của chúng.
2.
Khái niệm về môi trường; môi trường thiên nhiên và các thành phần của môi trường
thiên nhiên. Phân biệt các khái niệm ô nhiễm mơi trường, suy thối mơi trường, khủng
hoảng mơi trường, sự cố mơi trường. Cho thí dụ về sự cố mơi trường mà anh, chị biết.
Môi trường là tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh có khả năng tác động
đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật.
Môi trường của một vật thể, sự kiện, sinh vật là tổng hợp tất cả các điều kiện bên ngồi có ảnh
hưởng đến vật thể, sự kiện, sinh vật đó.

2

Môi trường bao gồm môi trường thiên nhiên, môi trường nhân tạo và môi trường xã hội. Trong
điều 1, chương 1 của Luật bảo vệ môi trường Việt nam đã nêu: Môi trường bao gồm các yếu tố tự
nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng
đến đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên [22].
Môi trường thiên nhiên bao gồm các yếu tố tự nhiên như vật lí, hố học, sinh học tồn tại một
cách khách quan ngoài ý muốn của con người. Môi trường tự nhiên được phân chia thành khí
quyển, thuỷ quyển, địa quyển, sinh quyển. Mơi trường tự nhiên rất quan trọng đối với sự tồn tại
của Trái đất.
SUY THỐI MƠI TRƯỜNG là sự thay đổi số lượng và chất lượng của thành phần môi trường
gây ảnh hưởng xấu cho con người và thiên nhiên.
KHỦNG HOẢNG MÔI TRƯỜNG là sự suy thối chất lượng mơi trường sống có qui mơ tồn
cầu, đe doạ cuộc sống của một bộ phận lớn hay toàn bộ loài người.
Hai quả bom nguyên tử được ném xuống hai thành phố Hirôxima và Nagasaki đã làm thương
vong hàng vạn người, đã tàn phá môi trường của hai thành phố này và ảnh hưởng nghiêm trọng
đến môi trường của cả nước Nhật. Ngày nay lượng khí thải vào bầu trời càng nhiều, gây nên hiệu
ứng nhà kính nhân tạo làm cho băng tan, nhiệt độ trái đất tăng lên, nguy cơ dâng mực nước biển,
nhiều vùng đất trên thế giới trong đó có Việt Nam, Mianma, Trung Quốc sẽ bị ngập lụt, mơi
trường tồn cầu bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG là sự thay đổi các tính chất của mơi trường (về mặt lí học, hố học,
sinh học) vi phạm tiêu chuẩn môi trường tạo nên sự mất cân bằng trạng thái của môi trường, gây
ảnh hưởng xấu đến sinh vật và tự nhiên.
SỰ CỐ MÔI TRƯỜNG là các tai biến hoặc rủi ro xảy ra do hoạt động của con người hoặc do
biến đổi bất thường của thiên nhiên gây suy thối mơi trường nghiêm trọng.
Vụ rị rỉ khí MIC (Methyl iso cyanat CH 3-N=C=O, M = 57 đ.v.C) đêm 2 rạng sáng 3-12-1984
tại nhà máy hoá chất Union Carbide chuyên sản xuất thuốc trừ sâu Secvin của Liên hiệp sản xuất
phân bón tại Bhopal, thủ phủ bang Madhya Pradesh, Ấn Độ đã làm 2 triệu người bị nhiễm độc,
trong đó 3000 người bị tử vong ngay đêm mồng 2, 5000 người tử vong sau đó 3 ngày, có 15.000
người nữa bị tử vong 20 năm sau, có 120.000 người khác bị thương trong đó nhiều người bị đui

mù, nhiều người bị động kinh, đau thần kinh, co giật kinh niên. Trong vụ này đã có 40 tấn MIC
lỏng bị rị rỉ ra ngồi dưới dạng khí độc, nặng hơn khơng khí 2 lần, nhẹ hơn nước, bay là là trên
mặt đất như sương mù, khuếch tán trong đêm như bầy quỉ dữ lan rộng khoảng 40 km 2 trong thành
phố Bhopal tiêu diệt nhiều người và gia súc trong bóng tối. Trách nhiệm về thảm hoạ này phải qui
cho Công ti hố chất UCCL của Mỹ và chính quyền Ấn Độ.
Vụ nổ Trecnôbưn (26-04-1986) cách biên giới Bêlarut 16 km, cách Kiep, thủ đô của Ucraina,
110 km thuộc Liên Xô cũ làm 200.000 người phải sơ tán vì đám mây chất phóng xạ phát tán ra
mơi trường khơng khí của ba nước Belarut, Ucraina, Nga và bay ra khắp Châu Âu đồng thời gây ô
nhiễm đất, nước, gây tử vong và nhiễm bệnh cho nhiều người. Vụ cháy rừng ở Inđonêxia (1997)
tạo khói bụi che khuất cả ánh nắng mặt trời, cản trở tầm nhìn, gây bệnh hơ hấp cho nhiều người.
Các vụ trên là những ví dụ về sự cố mơi trường điển hình do con người gây ra.
Các trận động đât, lũ lụt, bão cát, sóng thần, sụt đất, núi lở đều là các sự cố môi trường. Trận
sóng thần ở Ấn Độ Dương vào 07:58:53 ngày 26-12-2004 (cịn gọi là Sóng thần Á Châu hay Sóng
thần ngày lễ từ thiện – Boxing Day) là cơn địa chấn Sumađra-Andaman xảy ra dưới đáy biển (9 độ
Richter). Trận động đất đã kích hoạt chuỗi sóng thần kinh hồng lan khắp Ấn Độ Dương cướp đi
sinh mạng của 186.983 người, mất tích 42.883 người, phá hoại mơi trường của nhiều nước như
Thái Lan, Inđônêsia, Srilanka, Ấn Độ.
Trận động đất 7,8 độ Richter vào hồi 13 giờ 30 ngày 12-05-2008 tại địa điểm cách thành phố
Thành Đô, thủ phủ của tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc 90 km đã cướp đi sinh mạng trên 100.000
người và phá hoại môi trường nghiêm trọng, trận bão đầu năm 2008 tại Miama đã gây thiệt hại rất
lớn về mơi trường đồng thời làm hàng nghìn người dân nước này lâm vào cảnh đói khổ. Các vụ
trên là các ví dụ điển hình về sự cố mơi trường do thiên tai gây ra.
3. Vai trị của con người và mơi trường ? Vấn đề tồn cầu về môi trường ?

3


Vai trò- Viết bài trả lời theo một số ý sau:
- Hàng ngày con người hoạt động, phát triển trong môi trường trái đất. Mọi sự biến đổi của môi
trường tự nhiên, môi trường xã hội đều tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến các sinh vật sống

trong đó có con người. Ngược lại mọi hoạt động của con người đều có tác động đến mơi trường
một cách có lợi và có hại.
- Con người tác động vào mơi trường. Các tác động này có khi thúc đẩy, có khi kìm hãm sự phát
triển của Trái đất.
+ Con người tiến hành các hoạt động công nghiệp, nông nghiêp, lâm nghiêp, ngư nghiệp, du
lịch, thể thao…để khai thác môi trường, đồng thời tạo ra một lượng lớn chất thải vào môi trường.
+ Hoạt động công nghiệp phát triển cũng kéo theo sự gia tăng các chất thải vào môi trường.
Nhiều nhà máy đã thải các khí độc như CO2, NO, Cl2 ... vào bầu trời.
+ Sự đơ thị hố nhanh chóng của một số quốc gia y.
+ Con người đã tổ chức các cuộc chiến tranh gây tàn phá môi trường một cách khủng khiếp
- Môi trường tác động lại con người rất nhiều lĩnh vực khác nhau tích cực và tiêu cực.
Vấn đề toàn cầu
Viết bài trả lời theo các ý sau
- Các thành phần môi trường này đều có tính chất tồn cầu.
- Bảo vệ và phát triển môi trường không chỉ của riêng mỗi quốc gia mà là vấn đề có tính
chất tồn cầu.
- Một số điểm cơ bản của Chương trình mơi trường thế giới (UNED). Hội nghị của Liên
Hợp Quốc (United Nations) Họp ngày 16-06-1972 tại Stockholm, đã đề ra: Chương trình
mơi trường thế giới.
- Trong năm 1980 Tổ chức Môi trường Quốc tế đã cơng bố chiến lược bảo vệ mơi trường tồn
cầu. Các nội dung chủ yếu là bảo vệ không đối lập với phát triển, bảo vệ gắn liền với bảo tồn, sử
dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên. Bảo vệ hạnh phúc không chỉ cho một vài thế hệ mà cho nhiều
thế hệ bằng cách bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ để phát triển, muốn phát triển phải bảo vệ, muốn bảo
vệ phải phát triển. Từ đó đã hình thành nên khái niệm “phát triển bền vững”.
Chiến lược bảo vệ toàn cầu đã đề ra các nội dung chính sau:
- Duy trì các quá trình sinh thái quan trọng.
- Bảo tồn tính đa dạng di truyền.
- Sử dụng bền vững bất kì một lồi hay một hệ sinh thái nào.
Trong năm 1980 Thế giới cũng đề ra Chương trình cứu lấy Trái Đất bao gồm các ngun tắc chính
sau:

- Tơn trọng, quan tâm cuộc sống cộng đồng.
- Cải thiện cuộc sống của con người.
- Bảo vệ sức sống và tính đa dạng của Trái đất.
- Bảo vệ hệ thống nuôi dưỡng sự sống như lương thực, thực phẩm, nước uống, khí trời,
thuốc bệnh,…
- Bảo vệ tính đa dạng sinh học, bảo vệ giống lồi bằng cách gìn giữ nguồn gen di truyền.
- Sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên tái tạo như đất, rừng, động vật nuôi, động vật
hoang dã,…
- Năm 1992 Hội nghị thượng đỉnh của Liên Hợp Quốc về môi trường và phát triển được tổ chức
tại Rio de Janerio (Brazin) từ ngày 03 tháng 06 đến ngày 14 tháng 06 khảng định lại tuyên bố về
môi trường tại Stockholm. Hội nghị này có sự tham gia của 172 quốc gia, có mặt 116 nguyên thủ
quốc gia trực tiếp đến dự, thu hút sự quan tâm của 10.000 nhà môi trường, hơn 9000 nhà báo. Hội
nghị đã đưa ra Tuyên bố RIO gồm 27 nguyên tắc.
- Năm 1997 có 159 quốc gia đã họp tai Kyoto (Nhật Bản) và kí Nghị định thư KYOTO với mục
tiêu giảm lượng khí thải điơxit cacbon (CO2) và các khí nhà kính, cam kết đến 2010 sẽ giảm lượng
phát xả khí nhà kính xuống từ 5% - 8% so với mức thải năm 1990.
- Năm 2002 Hội nghị Johannesburg được tổ chức và đã đề ra chương trình phát triển mơi trường
bền vững trong thế kỉ 21.

4


Trong tuyên bố Johannesburg về phát triển bền vững 2002 cũng nêu ra những thách thức trên
thế giới như sau:
+ Sự phân chia sâu sắc xã hội loài người: giữa giàu và nghèo; giữa các nước phát triển và đang
phát triển.
+ Mơi trường tồn cầu xuống cấp, thiên tai ngày càng gia tăng và khốc liệt.
+ Tồn cầu hố đang đặt ra những thách thức môi trường cho các nước đang phát triển do lợi ích
và chi phí của nó không được phân bố đều.
+ Nguy cơ mất niềm tin, đặc biệt là trong đại bộ phận dân nghèo trên thế giới trước những khó

khăn hiện nay.
+ Hành vi của con người, các chính phủ đối với mơi trường. Các chính phủ cần có một sự thiết kế
mới về mặt tổ chức, một sự thay đổi cơ bản trong hoạch định chính sách và chiến lược về mơi
trường. Để phát triển cần phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành, có sự liên minh, tập hợp
mọi người thuộc mọi thành phần. Đây là điều rất khó khăn.
+ Con người chưa lường hết được lợi hại của điện nguyên tử, cơng nghệ sinh học, hố học… Con
người thường chú ý đến sản xuất ra sản phẩm có lãi mà ít quan tâm đến hậu quả tác hại môi
trường.
Hiện nay nhiều quốc gia, nhiều tổ chức, đảng phái trên thế giới quan tâm đến phát triển môi
trường bền vững, nhất là vấn đề biến đổi khí hậu. Trong tương lai vấn đề biến đổi khí hậu vẫn là
vấn đề hàng đầu trong các chương trình nghị sự thế giới.
- Chương trình Mơi trường Liên hợp quốc cơng bố vào ngày 25-10-2007 khảng định: Hiện nay thế
giới đứng trước các thảm họa môi trường không thể đảo ngược. Báo cáo cho biết, nếu con người
khơng có những hành động phối hợp trên quy mơ tồn cầu và những hành động xâm hại tới mơi
trường của lồi người vẫn tiếp diễn như hiện nay thì sẽ dẫn đến những hậu quả về mơi trường
khơng chỉ khơng thể phục hồi được mà cịn tạo ra sự đói nghèo và phát triển khơng bền vững.
Từ năm 2007 đến nay vấn đề môi trường thế giới được quan tâm nhiều hơn. Các chính phủ, tổ
chức, cá nhân đã có ý thức và hành động thiết thực để bảo vệ môi trường.
Chương 2
4. Nêu hiểu biết của mình về ba thành phần chính của khơng khí là: N2, O2, CO2.
Có thể coi trong khơng khí có ba thành phần chính là khí N2, O2, CO2, chúng là những nhân
tố sinh thái quan trọng.
Nitơ
Nitơ là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng độc, nhẹ hơn khơng khí (d = 1,25 g/l), khơng
duy trì sự sống, sự cháy. Nitơ chiếm 78,09% thể tích khơng khí.
Nitơ khơng tham gia các phản ứng hoá học ở điều kiện thường. Ở nhiệt độ cao hoặc có tia
lửa điện hoặc sấm, sét, nitơ tác dụng với khí oxi tạo thành khí NO, tác dụng với hiđrơ tạo thành
khí NH3.
N2 + O2 = 2NO
N2 + 3H2 = 2NH3

Các cơ thể sống cần nitơ để tạo ra các prôtein, clorophyl. Động vật thu nạp nitơ vào cơ thể
thông qua việc ăn, uống các sản phẩm thực vật. Thực vật hấp thụ nitơ ở dạng muối amơn, nitrat và
nitơ của khơng khí do q trình cố định nitơ nhờ các vi khuẩn sống tự do trong đất như
azotobactor (hiếm khí) và Clostridium (kị khí).
Oxi
Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất. Oxi là chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng độc,
nặng hơn khơng khí (d = 1,4286 g/l. Oxi hố lỏng ở -1830C, hố rắn ở -2190C. Oxi lỏng có màu
lam nhạt, oxi rắn có màu chàm. Khơng khí chứa; 20,94% O về thể tích. Trong thiên nhiên oxi tạo
thành hai dạng thù hình là O2 (oxi) và O3 (ozon). Ozon là chất khí khơng màu, có mùi khét đặc
trưng. Ozon có tính oxi hoá mạnh hơn oxi.
Hàm lượng oxi nguyên thuỷ trên trái đất rất thấp, hàm lượng này tăng dần qua các kỷ nguyên
địa chất do cường độ quang hợp cao. Do sự phát triển của thực vật (tạo ra oxi) và động vật (tiêu

5


thụ oxi) đã giữ được oxi cân bằng trong khí quyển. Chu trình của việc sử dụng và tái sinh khí O2
trong khí quyển là một cân bằng quan trọng gọi là chu trình của oxi trong tự nhiên. Chu trình này
bao gồm cả đất trồng, khơng khí, động thực vật. Do có chu trình oxi tự nhiên nên oxi trong khơng
khí ln được giữ ở mức ~21% khối lượng, 20% thể tích. Việc đốt cháy các ngun liệu hố thạch
và thải CO2 vào khí quyển đã tác động xấu đến thành phần khí quyển. Vào những thập niên gần
đây lượng O2 trong khí quyển giảm, lượng CO2 tăng lên.
Cacbondioxit
Khí cacbonic có cơng thức là CO2 là chất khí khơng màu, khơng mùi và độc, nặng hơn khơng
khí (d = 1,964 g/l), được sinh ra trong các quá trình cháy các chất hữu cơ, các quá trình phân huỷ
muối cacbonat, các q trình lên men, q trình hơ hấp của người và động vật. Trong khơng khí
chứa 0,0314% CO2 về thể tích.
Đốt than:
C + O2 = CO2
Đun bếp ga:

CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + (y/2)H2O
Nung vôi:
CaCO3 = CaO + CO2
Lên men rượu: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Trong không khí CO2 chiếm xấp xỉ 0.03 % thể tích. Mặc dù trong khơng khí hàm lượng CO2
chỉ chiếm 0,03 theo thể tích, nhưng nó là thành phần quan trọng của khơng khí, là nguồn cung cấp
ngun liệu cacbon để xây dựng nên tất cả các cơ thể sống của động thực vật. Thực vật hấp thụ
CO2 giải phóng O2 qua các phản ứng quang hợp. Đại dương có vai trị điều chỉnh lượng CO2 trong
khơng khí vì sự trao đổi CO2 xảy ra chủ yếu giữa bề mặt nước đại dương và khơng khí, nước đại
dương hồ tan CO2 nhiều gấp 200 lần so với nước ngọt. Khí CO 2 có khả năng hấp thụ những bức
xạ có bước sóng dài được phản xạ từ mặt trái đất nên có tác dụng giữ được nhiệt làm cho bề mặt
trái đất về ban đêm không bị quá lạnh so với ban ngày. Khí CO2 có tác dụng giữ ấm cho Trái Đất.
Hiện tượng này khiến người ta liên tưởng CO2 như lớp kính trong các nhà kính để giữ ấm cho rau
nên gọi là “hiệu ứng nhà kính thiên nhiên”. Hiệu ứng nhà kính thiên nhiên rất có ích cho Trái Đất.
Hiện nay nhu cầu sử nhiên liệu hoá thạch ngày càng tăng, nạn chặt phá rừng thường xuyên xảy ra
nên hàm lượng CO2 tích tụ trong khí quyển ngày càng tăng, lượng nhiệt CO 2 giữ lại cho Tái Đất
quá mức cần thiết do đó làm cho Trái Đất nóng lên, hiện tượng đó gọi là “hiệu ứng nhà kính nhân
tạo”.
Thực vật xanh bắt đầu hấp thụ CO 2 trong khơng khí ngay từ sáng sớm và ln kèm theo việc
giải phóng O2. Do đó ban ngày hàm lượng O2 tăng và đạt cực đại vào buổi chiều, khi đó hàm
lượng CO2 trong khí quyển giảm.
5. Ơ nhiễm khơng khí, các nguồn chính gây ơ nhiễm khơng khí.
Ơ nhiễm khơng khí là sự có mặt một số chất lạ hay một sự biến đổi thành phần khơng khí, làm
cho khơng khí khơng sạch, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa.
Có rất nhiều nguồn gây ơ nhiễm khơng khí, có thể chia thành nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc
nhân tạo.
Các nguồn gốc tự nhiên gồm có:
- Núi lửa phun trào: thải vào khơng khí các khí SO2, H2S, RHS, R2S.
- Cháy rừng: thải vào khơng khí các khí CO, CO2 , các hạt cacbon, tro, bụi.
- Sấm chớp: làm xuất hiện các khí N2O, NO, NO2 , HNO3.

- Quá trình phân huỷ sinh vật chết: giải phóng ra NH3, CH4, NO,NO2, CO2…
Các nguồn gốc nhân tạo rất đa dạng như: Các q trình sản xuất nung vơi, sản xuất rượu, đốt
cao su để rải đường, chế biến tinh bột, dệt, nhuộm cũng thải ra CO 2, H2S, Cl2, ... Các vụ rị rỉ hố
chất của các nhà máy, đặc biệt nghiêm trọng là các vụ nổ hạt nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng môi
trường sinh thái trong đó có mơi trường khí quyển.
6. Liệt kê các tác nhân chính gây ơ nhiễm khơng khí
- Các loại Oxit: NOx (NO, N2O, NO2), SO2, CO, H2S, các khí halogen.
- Các hợp chất flo.
- Các hợp chất hữu cơ (ête, benzen …).

6


- Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), muội than, khói sương mù, phấn hoa, các
muối nitrat, sunfat…
- Các loại bụi nặng như bụi đá, bụi đất, bụi kim loại…
- Khí quang hố như ozon, PAN, NOx, andehit, CFC.
Ngồi ra cịn có các tác nhân khác như chất thải phóng xạ, nhiệt, tiếng ồn.
7. Giới thiệu một số chất gây ơ nhiễm chính
a) Cacbon monoxit
- CO, là chất khí khơng màu, khơng mùi, độc, hóa lỏng ở -1920C, đơng đặc ở -2050C, nhẹ hơn
khơng khí (d = 1,25 g/l), rất ít tan trong nước, khơng phản ứng với nước. Khí CO là chất khử
mạnh, hoạt động hố học ở nhiệt độ cao.
- Khí CO được hình thành do việc đốt cháy các nhiên liệu hố thạch như than, dầu và các hợp chất
hữu cơ khác trong điều kiện thiếu khí oxi.
C + O2 → CO2
CO2 + C → 2CO
Ỏ nhiệt độ cao CO2 cũng bị phân huỷ tạo thành CO: CO2 → CO + O
Nguồn thải CO vào khơng khí chủ yếu là do hoạt động của con người. Nếu hàng năm lượng CO
thải vào khí quyển là 350 triệu tấn thì do con người tạo ra là 275 triệu tấn. Các quá trình hoạt động

phun trào của núi lửa, tự thốt ra của khí tự nhiên, sự phóng điện trong cơn giơng bão, q trình
nảy mầm của hạt giống có thải vào khơng khí một lượng nhỏ CO.
Lượng CO thải vào khí quyển sẽ được tiêu thụ bởi một số vi sinh vật có trong đất (có hơn 16
loại vi khuẩn sống trong đất có khả năng hấp thụ khí CO từ khơng khí).
- Khí CO khơng độc đối với thực vật vì chúng có thể chuyển hố CO thành CO 2 và sử dụng nó
trong q trình quang hợp. Thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên làm giảm lượng CO có
trong khí quyển. Chỉ khi thực vật tiếp xúc với CO nồng độ cao 100 ppm-1000 ppm thì mới có các
triệu chứng rụng lá, xoắn lá.
- Hêmoglobin (Hb) trong máu có ái lực mạnh với CO hơn là với O2 nên khi người và động vật tiếp
xúc với khí CO sẽ xảy ra phản ứng:
HbO 2 + CO ⇔ HbCO + O2 dẫn tới làm giảm hồng cầu, làm giảm khả
năng hấp thụ oxi của hồng cầu, làm giảm khả năng vận chuyển oxi của máu để nuôi dưỡng các tế
bào. Do đó khí CO nguy hiểm đối với cuộc sống của con người và động vật.
Tuỳ thuộc vào nồng độ CO nhiễm vào cơ thể mà con người mắc các chứng bệnh từ nhẹ đến tử
vong. Điều này được nêu trên bảng.
Nồng độ CO trong máu (%)
<1
1-2
>2

Mức độ nhiễm bệnh
Thiếu máu, suy giảm trí nhớ.
Co giật, đau ngất, hơn mê
Co giật mạnh, liệt tay chân, tử vong

Nhìn chung tiếp xúc với khí CO là rất nguy hiểm.
b) Các khí nhà kính
Các chất khí có trong khí quyển có ảnh hưởng đến sự phản xạ nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ và
làm nóng lớp khơng khí ở gần bề mặt Trái Đất được gọi là các khí nhà kính (Greenhouse Gar).
Cũng có định nghĩa khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng

ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất (khi Trái Đất được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau
đó phản xạ lại nhiệt cho trái đất) gây nên hiệu ứng ấm. Hiện nay trong khí quyển có hiệu ứng
nhà kính nhân tạo. Do các hoạt động khai thác, sản xuất phát triển quá mức nên con người đã
thải CO2 và một số khí khác vào bầu trời một cách tuỳ tiện làm cho hàm lượng của các khí quá
lớn, dẫn tới các khí hấp thụ nhiều tia hồng ngoại và phản xạ lại trái đất một lượng nhiệt lớn làm
cho trái đất nóng lên. Hiệu ứng nhà kính nhân tạo hiện nay nguy hại đối với Trái Đất do các hoạt
động của con người đã làm tăng nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển lên quá mức dẫn tới

7


làm tăng mức nhiệt từ “ấm” tới “nóng”, làm cho Trái Đất nóng lên. Hiệu ứng nhà kính ngày nay
đã gây nên những vấn đề mơi trường của thời đại.
Khí nhà kính nhân tạo chủ yếu là CO2, CH4, N2O, O3, hơi nước, các khí CFC.
Người có cơng đầu phát hiện nhiệt độ Trái Đất nóng lên là là Tiến sĩ hoá học Charlers Keeling
(1928-2005) làm việc ở Scripps Institutions of ocean ography La Jolla (San Diego – CA). Các kết
quả thực nghiệm đo chính xác nồng độ CO2 trong khơng khí tăng dần hàng năm được nêu trên
bảng:
Bảng: Hàm lượng CO2 trong khí quyển Trái đất
TT

Năm

1
2
3
4
5

Hàm lượng CO2

trong khí quyển
(ppm)
280
315
368
375
379

1800
1950
1997
2000
2004

Ghi chú

Sau năm 1980 nhiều nhà khoa học đã quan tâm đến sự tăng nồng độ CO 2 và sự nóng lên của
Trái Đất bằng việc đi tìm ngun nhân và tác hại của nó. Nhiều quốc gia, nhiều nhà khoa học đã
quan tâm đến hiệu ứng nhà kính nhân tạo. Nhiều hội nghị quốc tế đã bàn về vấn đề này mà tiêu
biểu là Hội nghị thượng đỉnh Kyoto diễn ra vào thánh 12 năm 1997. Dưới đây sẽ trình bầy tính
chất lí hố của các khí nhà kính.
+ Khí cacboníc CO2
CO2 là khí khơng màu, khối lượng riêng d = 1,98 g/ml, ít tan trong nước, ở 00C 1,7 lít CO2 tan
trong 1,0 lít nước, ở 200C 0,88 lít CO2 tan trong 1,0 lít nước.Trong khí quyển khí CO2 chiếm
0,034% theo thể tích, là nguyên liệu cho quá trình quang hợp ở cây xanh. Thơng thường lượng
CO2 sinh ra một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng cho quang hợp. Thế nhưng
do các hoạt động của con người như đốt cháy các nhiên liệu hố thạch đã làm sản sinh một lượng
lớn khí CO2; phá rừng đã làm giảm nguồn tiêu thụ CO2, do đó làm mất cân bằng. Kể từ khi bắt đầu
cuộc cách mạng cơng nghiệp đến 1987 lượng CO2 trong khí quyển tăng 25% và sẽ tăng lên gấp 2
lần vào thế kỷ sau. Hàm lượng CO2 trong khơng khí tăng cao hơn với mức tiêu thụ và đã tác động

xấu đến khí hậu tồn cầu.
Nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đơi thì nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất
sẽ tăng lên khoảng 30C, khi đó băng giá ở hai cực Trái Đất sẽ tan ra và khối lượng lớn nước ấy sẽ
làm nước biển dâng lên, sẽ nhấn chìm bao thành phố làng mạc ở các vùng ven biển, và vùng thấp
dưới mức nước biển, hậu quả thật là khủng khiếp khó lường. Các nhà khoa học đã dự đoán đến
năm 2100 nhiệt độ trái đất sẽ tăng hơn 50C so với năm 1990, nước biển sẽ dâng cao hơn từ 0,3m
đến 0,8m, đến năm 2200 hàm lượng CO2 trong khí quyển sẽ là 550 mg/m3 và nước biển sẽ dâng
cao từ 7m đến 13m. Các nước Việt Nam, Thái lan, Srilanca, Ấn độ sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề của
hiện tượng Trái đất nóng lên.
+ Cloroflourocacbon (viết tắt là CFC)
CFC là tên viết tắt của Cloroflourocacbon là những hoá chất do con người tổng hợp, được sử
dụng nhiều trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong các cơng nghiệp lạnh, nó được thải vào
khí quyển do rị rỉ trong sản xuất và từ các máy lạnh bị hở. Các khí CFC thường gặp là CFCl 3,
CF2Cl2, CCl4, CF4, CHClF2… Các hợp chất CFC là những hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao nên việc
sản xuất và sử dụng chúng tăng lên rất nhanh trong các thập kỷ qua. Chúng có thể ở dạng sol khí
và khơng sol khí. Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ozon do đó các nước trên thế giới đang cố
gắng hạn chế và tiến tới cấm hẳn việc sản xuất và sử dụng CFC dạng sol khí. CFC có tính ổn địng
cao khơng bị phân huỷ trong khí quyển. Khi nó bay lên đỉnh tầng đối lưu và sang tầng ozon, tại

8


đây nó hấp thụ các tia cực tím và bị phân huỷ. Khoảng 100 năm nữa mới phân huỷ hết lượng CFC
hiện có trong khí quyển.
+ Khí Metan(CH4)
Khí metan là chất khí khơng màu, khơng mùi, rất ít tan trong nước, tan trong các dung
môi hữu cơ (ete, benzen, dầu hoả), khối lượng riêng D0 = 0,71428 g/l, ts = -161,60C, td =
-182,50C.
Khí metan được sản xuất từ lâu, hiện nay khí này được phát thải vào khí quyển ngày
càng nhiều do hoạt động của con người. Nguồn chính tạo ra CH4 là: các quá trình phân huỷ sinh

học phân của trâu, bị, lợn, gà; sự phân giải kị khí ở đất ngập nước ở các đầm lầy, các ruộng lúa
nước; sự cháy rừng và sự đốt các nhiên liệu hố thạch.
Khí metan tham gia vào thành phần khí quyển sẽ thúc đẩy sự oxi hố hơi nước ở tầng
bình lưu. Sự gia tăng hơi nước làm hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trực tiếp
của CH4.
+ Khí đi nitơoxit (N2O).
Khí N2O là chất khí khơng màu, không mùi, không tan trong nước (ngay ở 00C, 1,0 lít nước
cũng chỉ hịa tan được tối đa 1,3 lít N 2O), có khả năng gây độc nhẹ, gây cười (nên cịn gọi là khí
vui) và cũng có khả năng gây mê. Khí này cũng là khí gây hiệu ứng nhà kính. N2O được phát thải
do đốt các nhiên liệu hố thạch, phân huỷ các muối nitrat.
Ví dụ: NH4NO3 = N2O + 2H2O
Hiện nay hàm lượng N2O trong khí quyển toàn cầu tăng dần. Hàng năm lượng N2O được đưa
vào khí quyển tăng từ 0,2 đến 0,3%. Một lượng nhỏ N2O được sinh ra do q trình nitrat hố các
loại phân bón hữu cơ và vơ cơ rồi đi vào khí quyển. Khí N2O xâm nhập vào khí quyển sẽ khơng bị
chuyển hố trong nhiều năm. Khi N2O vận chuyển tới tầng trên của khí quyển thì nó sẽ tác động
một cách chậm chạp với nguyên tử oxi. Như vậy khí N2O trong khí quyển cũng là khí gây hiệu
ứng nhà kính trong cả quá khứ, hiện tại, tương lai.
+ Khí Ozon (O3).
Ozon (O3) là một thành phần quan trọng của khí quyển [5, 19]. Lớp O3 trong tầng bình lưu
có tác dụng như một màng bảo vệ, ngăn bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời đối với các sinh vật
trên trái đất. Ở độ cao 20 km đến 30 km nồng độ cực đại của ozon khoảng 10 ppm.
Trong khí quyển ln ln có hai q trình tạo thành và phân huỷ O3.
Ozon được tạo thành trong khí quyển bởi phản ứng quang hố:
O2

+ hv
← →O + O

λ
≈ 240 nm

(1)

O2 + O → O3

(2)
(3)
Chất X có tác dụng hấp thụ năng lượng dư thừa được giải phóng từ phản ứng và làm cho phân
tử O3 bền hơn. Phản ứng (3) xảy ra chậm hơn phản ứng (2) nhưng phản ứng (3) là nguồn chủ yếu
cung cấp O3 ở đỉnh tầng đối lưu và tầng bình lưu.
Sự phân li quang hố ozon là một q trình rất phức tạp, nhưng ta có thể biểu diễn bằng
phương trình đơn giản sau:
O2 + O X ( N 2 ) → O3
 2 ,O


O3 ←+hv →O2 + O


313<λ <360 nm

Đến nay cơ chế của phản ứng phân huỷ O3 chưa được giải thích cặn kẽ, có thể do:
O3 + O → 2O2
Phản ứng này xảy ra nhanh hơn khi có mặt chất xúc tác X, X là những gốc hoạt động như NO,
gốc hydro H, gốc OH, nguyên tử Cl… Các gốc được tạo thành do các nguyên tử oxy hoạt hố một
số chất có trong khí quyển như Cl, N2O, N2… Chẳng hạn:
Cl 2 + O → Cl * + ClO *

N 2 O + O * → 2 NO
N2 → N + N

O2 + N → NO + O

9


Sau khi hình thành X sẽ tham gia vào quá trình phân huỷ phân huỷ O3như sau:
O3 + X → XO + O2
XO + O → X + O2
Ví dụ khi gốc X là gốc OH:
O3 + OH * → O2 + HOO *

Khi X là gốc NO:

HOO * + O → HO * + O2
O3 + NO → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2

Ở tầng đối lưu O3 có nồng độ rất thấp, O3 được tạo thành và phân huỷ là do cơ chế phản ứng
dây chuyền với sự có mặt của CO và NOx (X):
CO + OH * → H * + CO2
H * + O2  x HO2
→

*

*

HO 2 + NO → OH * + NO 2
+ hv
NO2 ← → NO + O


λ <420 nm

O + O2  O3
→

Như vậy ở tầng đối lưu O3 được hình thành và phân huỷ theo các phản ứng sau:
O + O2 → O3 (xúc tác X)
HO2 + O3 → 2O2 + OH
Khí ozon vừa là tác nhân gây ơ nhiễm, vừa là chất khí có chức năng bảo vệ
Nhiều cơng trình nghiên cứu đã chỉ rõ ozon độc hại và sự ơ nhiễm ozon có tác động xấu đến
sức khoẻ con người và năng suất cây trồng. Mặt khác, lớp ozon rất có ích vì nó làm nhiệm vụ ngăn
chặn các bức xạ tử ngoại từ mặt trời chuyển xuống mặt đất. Những tia tử ngoại rất nguy hiểm vì
chúng gây đột biến và gây ung thư da cho người.
Trong tầng bình lưu của khí quyển, những tia tử ngoại của Mặt Trời tác động với oxi và chuyển
thành ozon.
O2 hγ →O + O

λ =242 nm

O2 + O → O3
Ozon cũng có thể chuyển thành oxi bởi các phản ứng quang hoá:
h
O3  γ → O + O2

313<λ<360 nm

O3 + O → 2O2
Trong thiên nhiên ozon có tồn tại một cân bằng động: 3O2 ↔ 2O3
Tác dụng độc hại của Ozon

Ozon còn được tạo thành do phản ứng quang hoá giữa các phân tử chứa oxi như SO 2, NO2,
andehit với các tia tử ngoại của Mặt trời.
tiatungoai
NO2 + O2 ←  → NO + O3


Nếu không khí có nồng độ ozon lớn hơn nồng độ tự nhiên thì mơi trường bị ơ nhiễm và gây tác
hại đối với con người và thực vật.
Tuỳ thuộc vào nồng độ O3 trong khơng khí mà tác hại với con người khác nhau.
Khi nồng
độ O3 bằng 0,2 ppm thì ozon khơng có tác dụng gây bệnh, khi nồng độ bằng 0,3 ppm thì mũi và
họng bị viêm tấy, khi nồng độ bằng 1-3 ppm thì gây mệt mỏi, bải hoải sau 2 giờ tiếp xúc, khi nồng
độ bằng 8 ppm thì gây nguy hiểm đối với phổi.
Ozon cũng gây tác hại với thực vật.
Loại cây
Nồng độ ozzon
Thời gian tác
Biểu hiện bị nhiễm độc
(ppm)
động
Củ cải
0,050
240 giờ
50% lá chuyển sang màu vàng
Thuốc lá
0,100
6 giờ
Giảm 50% phát triển phấn hoa

10

Đậu tương
Lúa mạch

0,050
0,075

Giảm sinh trưởng 14,4 ÷17,0 %
Giảm cường độ quang hợp

19 giờ

Ozon cũng là một khí nhà kính, cứ tăng nồng độ O3 trong khí quyển lên 2 lần thì nhiệt độ mặt
đất tăng lên 10C.
Ozon có tác dụng như một lá chắn bảo vệ
Tầng ozon được coi như lá chắn bảo vệ sự sống trên Trái Đất tránh khỏi tai hoạ do bức xạ tử
ngoại của Mặt Trời. Khi bức xạ Mặt Trời chiếu qua tầng ozon phần lớn các bức xạ tử ngoại bị hấp
thụ trước khi chiếu xuống Trái Đất. Lượng ozon trong khí quyển tập trung nhiều nhất trong tầng
bình lưu (ở độ cao 25 km) tạo thành tầng ozon với nồng độ 5-10 ppm. Hiện nay tầng ozon trong
khí quyển đang bị đe doạ. Do hoạt động công nghiệp thải CO2, do nạn đốt phá, nạn cháy rừng làm
giảm khả năng hấp thụ CO2 của thực vật, làm tăng lượng CO2 thải vào bầu trời nên tầng ozon bị
thủng 2%.Tầng ôzon bị phá huỷmạnh nhất ở Nam cực.
+ Hơi nước (H2O)
Hơi nước hấp thụ các tia sáng có bước sóng λ < 190nm (1nm = 10-9m).
Phản ứng giữa hơi nước với photon ở vùng sóng ngắn như sau:
+ hv
H 2 O ← → H * + OH *

λ < 242 nm

Nguyên tử hyđro và gốc hyđroxyl được sinh ra ở trạng thái hoạt hoá sẽ tham gia vào các
phản ứng với các phân tử có trong khí quyển như CO, RH, O3. Đến nay các nhà khoa học chưa
giải thích được cơ chế của phản ứng quang hố phân li nước thành oxi. Có tác giả cho rằng đã xảy
ra một số các phản ứng sau:
H + OH * → H 2 + O *
O + O → O2

Oxi cũng có thể được tạo ra từ hai gốc hidroxyl OH*:
OH * + OH * → H 2 + O2

Tại tầng đối lưu nguyên tử oxi sinh ra từ phản ứng quang hoá của O3 phản ứng với hơi nước sinh
ra các gốc OH:
O + H2O → 2OH*
Các gốc OH mới sinh sẽ thamgia phản ứng với CO, RH, O3:
OH + CO → CO2 + H
OH + RH → R* + H2O R là gốc ankyl CnH2n+1 OH + O3 → O2 + HO2
Phản ứng chính tiêu thụ OH là phản ứng của CO.Nguyên tử H sinh ra tiếp tục phản ứng với oxi để
tạo ra HO2:
H + O2 → HO2
(có mặt chất X làm xúc tác)
Nếu trong khơng khí có mặt các khí NO, NO2, O3 sẽ xảy ra phản ứng:
NO2 → NO + O
NO + HO2 → NO2 + OH*
O3 + HO2 → 2O2 +OH*
Sự tạo thành gốc OH* thường gắn liền với sự phân huỷ O3. Như vậy trong khí quyển ln ln
có chu kì ln chuyển giữa oxi, NO, NO2, O3 , hơi H2O như sau:
O3 → O + O2
O + H2O → 2OH*
CO + OH* → CO2 + H*

H* + O2 → HO2*
NO2 → NO + O
NO + HO2* → NO + OH*
O3 + HO2* → 2O2 + OH*
Các hợp chất khí của lưu huỳnh

11


+ Khí SO2
Khí SO2 là chất khí khơng màu, bền nhiệt, mùi hắc và độc, tan tốt trong nước (ở 20 0C 1 lít
nước có thể hồ tan 40 lít khí SO2), d0 = 2,927 g/l, tỉ khối so với khơng khí bằng 2,264, t s =
-10,10C, td = -72,70C, ở thể lỏng khơng màu.Khí SO2 lf chất khử điển hình, chất oxi hố yếu, được
phát thải vào khơng khí chủ yếu là do quá trình sau:
- Đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + SO2
S + O2 = SO2
CH3HS + 3O2 = CO2 + SO2 + 2H2O
- Tinh chế dầu mỏ
- Luyện kim, tinh luyện quặng đồng
Cu2S + 2O2 = 2CuO + SO2
- Sản xuất axit H2SO4: FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4 → H2SO4.nSO3
- Sản xuất xi măng, nung gạch, vôi: CaCO3 = CO2 + CaO
- Nấu nhựa đường
- Lưu hoá cao su
- Sấy đay, mây, tre, lá nón,bẹ ngơ,mành vịng, …
...
Khí SO2 là chất khí gây ơ nhiễm khá điển hình.
Trong khí quyển khí SO2 tham gia vào các phản ứng sau:
Phản ứng quang hoá: SO 2 hấp thụ các tia bức xạ mặt trời (λ= 300-400 nm) ở áp suất thấp sinh

ra SO2 ở dạng kích hoạt (SO2*).
SO2 → SO2*
Ở điều kiện thường, khi nồng độ SO 2 đạt 5ppm ÷ 30 ppm trong khơng khí ẩm (độ ẩm 30-90%)
và có mặt NOx, CxHy và các thành phần quang hố khác thì SO2 tham gia phản ứng tạo thành
H2SO4:
SO2 + HOO * → OH + SO3

SO3 + H2O → H2SO4
SO2 phản ứng được với một số gốc sinh ra từ q trình quang hố.
SO2 + ROO * → RO * + SO3
R là gốc ankyl CnH2n+1SO2 + HO *  M HOSO2
→

*

*

HOSO2 + O2 M HOSO2 O2
→

*

*

HOSO2 O2 + NO M HOSO2 O * + NO
→

SO2 tham gia phản ứng hố học trong những giọt nước có chứa NH3 hay ion kim loại Me2+
(Mn2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+ …) để chuyển thành sunfat.
2NH3 + SO2 + H2O → 2NH4+ + SO322SO32- + 4H+ + O2 → 2H2SO4

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
H2SO4 + Me → MeSO4 + H2
Trong khí quyển SO2 bị hấp phụ bởi các hạt bụi (như mồ hóng, bụi than …) các chất rắn này
đóng vai trị xúc tác để chuyển SO2 thành SO42-.
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 + H2O → H2S
Khí SO2 gây ơ nhiễm khí quyển, làm hại sức khoẻ con người nhất là đường hô hấp, làm giảm
độ bền của nguyên vật liệu, gây mưa axit… bởi vì SO2 trong khí quyển ở những điều kiện thích
hợp sẽ biến đổi một phần thành SO3 nhờ các phản ứng sau:
SO2 + OH *  HOSO2
→

*

*

HOSO2 + O2 → SO3 + HOO *

SO2 có thể phản ứng với H2O:

12


SO2 + H2O ↔ H2SO3
H2SO3 ↔ H+ + HSO3- ↔ 2H+ + SO32SO32- + O2 + 2H+ ↔ H2SO4
SO2 cũng gây độc cho động vật thực vật, gây mưa axit, ăn mòn kim loại, làm giảm độ bền của
các vật liệu vô cơ và hữu cơ, làm bạc màu các tác phẩm nghệ thuật. Khơng khí ơ nhiễm SO 2 dễ tạo
thành mù, làm giảm tầm nhìn xa gây nguy hiểm cho các phương tiện giao thơng.
+ Khí đihiđro sunfua H2S
Khí H2S có mùi trứng thối, độc, khơng màu, kém bền nhiệt, sinh ra trong các quá trình sử dụng

nhiên liệu hữu cơ có chứa lưu huỳnh, các q trình tinh chế dầu mỏ, các quá trình tái sinh sợi hoặc
ở khu vực chế biến thực phẩm, rác thải của đô thị do các chất hữu cơ bị thối rữa dưới tác dụng của
vi khuẩn. H2S còn sinh ra ở các vết nứt núi lửa, hầm lò than, cống rãnh, ao tù, xác các sinh vật thối
rữa. H2S cịn có tên monofusan vì nó là chất bé nhất trong dãy fúnsan H2Sn (n≤8).
Ở nồng độ thấp (~5 ppm) H 2S gây nhức đầu, khó chịu. ở nồng độ cao (>150 ppm) có thể gây
tổn thương màng nhầy của cơ quan hô hấp, ở nồng độ cao hơn (~500 ppm) gây tiêu chảy, viêm
phổi, khi đạt tới nồng độ 700-900 ppm H2S nhanh chóng xuyên qua màng phổi và thâm nhập vào
máu, có thể gây tử vong. Đối với thực vật, H 2S làm tổn thương lá cây, làm rụng lá và giảm sinh
trưởng.
H2S có tính quen mùi khi ở nồng độ nhỏ. Tính quen mùi là tính chất làm cho người ngửi nhiều
sẽ quen dần.
Các khí của nitơ
Các oxit nitơ được phát thải vào khí quyển trong q trình đốt nhiên liệu có chứa nitơ ở nhiệt
độ cao, do quá trình oxi hố nitơ trong khí quyển do các tia sét, núi lửa… do các quá trình sản xuất
các hợp chất nitơ. Trong các oxit của nitơ thì NO 2 có vai trị nhất định trong q trình hình thành
khói quang hố và gây ơ nhiễm mơi trường.
+ Khí NO là chất khí khơng màu, khơng mùi, độc, gây đau đầu, chóng mặt.Khí NO gây nguy
hiểm với động vật vì nó tác dụng với hồng cầu trong máu giống như khí CO, làm giảm khả năng
vận chuyển oxi của máu.
NO hàm lượng thấp rất khó bị oxi hố thành NO2, nhưng ở nồng độ lớn dễ bị hoá nâu trong khơng
khí do kết hợp với oxi: 2NO + O2 = 2NO2 (màu nâu).
+ Khí NO2 là chất khí màu nâu, độc, rất dễ hấp thụ bức xạ tử ngoại, dễ hồ tan vào nước và tham
gia phản ứng quang hố. NO2 có tính kích thích, khi tiếp xúc niêm mạc, tạo thành axit qua đường
hơ hấp hoặc hịa tan vào nước bọt rồi vào đường tiêu hố, sau đó vào máu, ở hàm lượng 15 ppm ÷
50 ppm, NO2 gây nguy hiểm cho tim, phổi và gan.
NO2 tác dụng với hơi nước trong khí quyển tạo thành axit, gây mưa axit làm thiệt hại cây cối,
mùa màng và động vật sống trong nước.
Các khí NOx cịn làm phai màu thuốc nhuộm, làm hư hỏng vải, ăn mòn kim loại và sinh ra các
phân tử nitrat.
+ Khí amoniac (NH3)

Khí amoniac là chất khí khơng màu, có mùi khai, gây viêm nhiễm đường hô hấp cho người
và động vật, gây loét giác mạc, thanh quản , khí quản, ngửi nhiều có thể gây ngộ độc cấp tính. Khí
amoniac phát thải vào khí quyển từ các hệ thồng thiết bị làm lạnh có sử dụng amoniac, từ các nhà
máy phân đạm, phân lân, từ các quá trình phân giải các xác động thực vật thối rữa như xác chết gia
cầm, xác tôm, cá chết từ các vụ tràn dầu trên biển,...
Khí amoniac dễ tan trong nước nên nó gây độc cho cả thuỷ quyển. Cây bị nhiễm độc amoniac
sẽ mắc bệnh đốm lá, thân lùn ...
+Khói quang hố
Tập hợp tất cả các chất như anđêhit, peroxit, nitrat... sinh ra trong quá trình quang hố được
gọi là khói quang hố. Khói quang hố cũng góp phần gây ơ nhiễm mơi trường.
Ngun tử oxi được sinh ra do sản phẩm phản ứng quang hoá giữa NO 2 với các tia sáng mặt
trời lại tác dụng với các hyđro cacbon. Các hyđrocacbon như CH 4, C2H6, C6H6, ... không phản ứng
với ánh sáng mặt trời nhưng chúng phản ứng dễ dàng với các sản phẩm của phản ứng quang hoá.

13


Kết quả là NO2 sinh ra, NO mất đi, ozon tích luỹ lại và một số chất o nhiễm được tạo thành như
anđêhit, peroxit, nitrat...Tập hợp tất cả các chất trên hình thành khói quang hố gây hại đến mơi
trường khí quyển.
+Bụi florua
Bụi florua chủ yếu chứa hiđroflorrua (HF) được phát thải vào khí quyền từ q trình đốt cháy
các nhiên liệu hố thạch, từ cơng nghiệp điện phân oxit nhơm có sử dụng Na3AlF6, từ nhà máy chế
biến phân lân. Tổng lượng HF trong khí quyển thấp hơn SO 2 rất nhiều nhưng HF rất độc hại. Khí
HF ở nồng độ thấp thì có lợi cho động vật và người, nhưng ở thực vật thì chưa rõ. Nếu HF (thuộc
dạng khí hay bụi) ở nồng độ cao thì rất độc đối với thực vật, ngưỡng độc hại của HF vào khoảng
50 đến 80 ppm.
+Các chất ô nhiễm hữu cơ
Rất nhiều các chất hữu cơ ở dạng hơi, rắn hay lỏng gây ơ nhiễm khí quyển. Chúng gồm nhiều
loại như hyđrocacbon, ancol, ankanoit, xeton, este, các hợp chất cơ clo, cơ phôtpho, cơ lưu huỳnh,

cơ nitơ, cơ kim loại. Các hợp chất hữu cơ được thải vào khí quyển chủ yếu từ các q trình đốt
cháy khơng hồn tồn ở các động cơ, từ quá trình sản xuất ở các nhà máy lọc dầu, hố dầu, từ q
trình khai thác vận chuyển nhiên liệu có sử dụng dung mơi hữu cơ như sơn, mực in, thuốc nhuộm.
Nhiều chất hữu cơ rất độc đối với cơ thể người và động vật. Các chất benzen, naptalen ... có thể
là nguyên nhân gây ra các bệnh ung thư. Một số hợp chất cơ halozen (CFC) là xúc tác cho quá
trình phá huỷ tầng ozon, một số hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm mùi như các mecaptan (RSH, R-SR), anđêhit thải ra từ các nhà máy thuộc da, nhà máy giấy, nhà máy hố chất, nhà máy chế biến rác
thải. Mùi khó chịu còn gây nhiễm độc, gây bệnh tật cho con người. Đi benzođioxin là chất sinh ra
trong quá trình đốt cháy các hợp chất hữu cơ như clobenzen, phenol, điphenyl hay clođiphenyl ete
là chất rất độc. Đioxim ở hàm lượng thấp cũng gây các bệnh về da, gan, máu từ ung thư đến tử
vong, phụ nữ có thai khi tiếp xúc với đioxim sẽ sinh ra con thiếu tháng hay quái thai...
+Ơ nhiễm khơng khí do bụi
Bụi là các chất ở dạng rắn hoặc lỏng có kích thước và khối lượng rất nhỏ, phân tán trong khơng
khí ở phạm vi rộng. Bụi phát sinh do hoạt động sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải và
sinh hoạt của con người. Bụi được đặc trưng bởi thành phần hoá học và kích thước. Bụi giao
thơng có thành phần khác với bụi khu khai thác đá, khác bụi khu xây dựng, khác bụi than hầm lị,
khác bụi bơng ở nhà máy dệt, khác bụ ngũ cốc trong các nhà máy chế biến lương thực và sản xuất
thức ăn gia súc. Tại các nước đang phát triển lượng bụi ở các thành phố rất lớn nhiều tuyến đường
có nồng độ bụi quá giới hạn cho phép. Bụi thường gây nhiễm độc đường hô hấp, gây các bệnh về
da và mắt.
+Ơ nhiễm khơng khí do các chất phóng xạ
Trong khơng khí ơ nhiễm có thể có bụi chứa cácchất phóng xạ gọi là bụi phóng xạ. Các chất
phóng xạ nguy hiểm nhất là 60Co; 90Sr, 14C, 15S,28Al, 235U. Các nguồn gây ơ nhiễm phóng xạ chủ
yếu là:
- Các loại quặng có chứa các chất phóng xạ.
- Các tia vũ trụ, các vụ thử vũ khí hạt nhân, vũ khí huỷ diệt.
- Các cuộc chiến tranh hiện đại có sử dụng đầu đạn hạt nhân
- Sử dụng các đồng vị phóng xạ trong phương pháp nguyên tử đánh giấu, trong nghiên cữu
khoa học nông nghiệp, y học, cơng nghiệp.
- Bụi phát ra từ các lị phản ứng hạt nhân, máy gia tốc thực nghiệm và các thí nghiệm khoa học
- Bụi phóng xạ xâm nhập từ khí quyển vào bề mặt trái đất.

Có nhiều con đường để bụi phóng xạ xâm nhập vào con người.
Bụi phóng xạ khi rơi vào lá cây sẽ gây hại cho cây. Động vật ăn lá cây nhiễm bụi phóng xạ
vào cơ thể, tiếp đến con người lại ăn thực vật, động vật có nhiễm xạ thì cũng bị nhiễm phóng xạ.
Nguồn chất phóng xạ trong đất và bụi phóng xạ trong khí quyển xâm nhập vào nước bề mặt và
nước ngầm. Từ nước bề mặt chất phóng xạ được chuyển qua sinh vật phù du hoặc qua hệ thực vật
lớn rồi chuyển tới cá và sau đó tới người. Một phần nước bề mặt và nước ngầm được làm nước

14


uống, nước tưới cho cây trồng. Do hiện tượng trên có thể nói các chất phóng xạ xâm nhập vào cơ
thể con người chủ yếu qua nước.
Như vậy có rất nhiều con đường để làm ơ nhiễm khí quyển. Khí quyển bị ô nhiễm sẽ gây tác
hại to lớn cho môi trường sống của con người và đe doạ trực tiếp đến cuộc sống của con người.
Bảo vệ môi trường trái đất trong đó có bảo vệ mơi trường khí quyển chính là bảo vệ cuộc sống
trên trái đất.
8. Hiệu ứng nhà kính
Nhiệt độ bề mặt Trái Đất được giữ cân bằng bởi các tia bức xạ. Mặt Trời chiếu các tia bức
xạ xuống Trái Đất, sau đó các tia bức xạ được Trái Đất phản xạ lại vũ trụ. Một phần các tia
phản xạ (chủ yếu là các tia có bước sóng dài) bị khí CO 2, hơi nước có trong khí quyển hấp thụ rồi
phản xạ lại trái đất dưới dạng nhiệt do đó nhiệt độ của khí quyển bao quanh Trái Đât sẽ tăng lên
và sưởi ấm cho Trái Đất. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng nhà kính vì lớp khí CO2, hơi H2O có tác
dụng như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh mùa đơng. Hiệu ứng nhà kính có quy
mơ tồn cầu.
Theo tài liệu khí hậu quốc tế thì trong khoảng thời gian từ năm 885 đến năm 1940, nhiệt độ
trung bình của bề mặt Trái Đất tăng khoảng 0,50C, từ năm 1940 đến năm 1980 tăng không nhỏ
hơn 0,110C, trong vài năm trở lại đây nhiệt độ Trái Đất tăng lên gần 0,40C. Theo dự đoán của các
nhà khoa học thì nếu khơng ngăn chặn được sự phát thải khí “gây hiệu ứng nhà kính” vào khí
quyển trong vịng 30 năm tới nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đơi thì nhiệt độ trung bình
của bề mặt Trái đất sẽ tăng lên khoảng 30C, mực nước biển sẽ dâng lên khoảng 1,5 đến 3,5 mét.

Hiệu ứng nhà kính nhân tạo gây tác hại rất lớn.
- Nhiệt độ tăng cao làm cho băng tại Bắc cực và Nam cực tan ra, mực nước biển dâng lên, và thế
là những vùng đất thấp như cả đất nước Hà Lan và các đảo quốc ở vùng Thái Bình Dương sẽ biến
mất.
- Nhiệt độ tăng cũng làm độ ẩm tăng cao, tạo điều kiện cho các bệnh truyền nhiễm lây lan nhanh
hơn và gây ảnh hưởng đến sự sống của các loài động thực vật. Nhiều lồi động thực vật quen
sống trong khí hậu lạnh giá ởBắc cực sẽ có nguy cơ tuyệt chủng,.... Nhiệt độ tăng vào mùa khô
hạn cũng làm tăng diện tích rừng có nguy cơ bị cháy.
- Hiện tượng El Nino và La Nina diễn ra thường xuyên hơn, làm cho lượng mưa tăng lên, gây lụt
lội nơi này trong khi những nơi khác lại bị hạn hán.
Trong các khí gây “hiệu ứng nhà kính”, trước hết là do CO 2, sau đó đến CFC và metan.
Trong các hoạt động của con người thì việc sử dụng năng lượng có tác động lớn nhất, sau đó là
hoạt động cơng nghiệp đến sự nóng lên của Trái Đất. Các cơ sở sử dụng năng lượng gây 50%,
các cơ sở công nghiệp gây 24%, các cơ sở chặt phá rừng gây 14%, các cơ sở khác gây 12% hiệu
ứng nhà kính
Thành phần khơng khí gây hiệu ứng nhà kính thường là: CO2 50 % ; CFC 19% ÷ 20 % ; CH4
16% - 17% còn lại là N2O.
Các nghiên cứu gần đây cho biết một số loại khí có hàm lượng nhỏ cũng có khả năng làm tăng
nhiệt độ bề mặt Trái đất. Trong số 16 loại khí có hàm lượng nhỏ thì NH 4+ có khả năng lớn nhất,
sau đó là N2O, CF3Cl (F13), CF3Br (F1381), CF2Cl2 (F12) và cuối cùng là SO2.
9. Khí ozon vừa là tác nhân gây ơ nhiễm, vừa là chất khí có chức năng bảo vệ
Ozon (O3) là một thành phần quan trọng của khí quyển. Lớp O3 trong tầng bình lưu có tác
dụng như một màng bảo vệ, ngăn bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời đối với các sinh vật trên
trái đất. Ở độ cao 20 km đến 30 km nồng độ cực đại của ozon khoảng 10 ppm.
Trong khí quyển ln ln có hai q trình tạo thành và phân huỷ O3.
Ozon được tạo thành trong khí quyển bởi phản ứng quang hoá:
O2

+ hv
← →O + O


λ
≈ 240 nm

O2 + O → O3

O2 + O X ( N 2 ) → O3
 2 ,O


15

(1)
(2)
(3)


Chất X có tác dụng hấp thụ năng lượng dư thừa được giải phóng từ phản ứng và làm cho phân
tử O3 bền hơn. Phản ứng (3) xảy ra chậm hơn phản ứng (2) nhưng phản ứng (3) là nguồn chủ yếu
cung cấp O3 ở đỉnh tầng đối lưu và tầng bình lưu.
Sự phân li quang hố ozon có thể được biểu diễn bằng phương trình đơn giản sau:
O3 ←+hv →O2 + O


313<λ <360 nm

Đến nay cơ chế của phản ứng phân huỷ O3 chưa được giải thích cặn kẽ, có thể do:
O3 + O → 2O2
Phản ứng này xảy ra nhanh hơn khi có mặt chất xúc tác X, (X là những gốc hoạt động như NO,
gốc hydro H, gốc OH, nguyên tử Cl… ). Các gốc được tạo thành do các nguyên tử oxy hoạt hoá

một số chất có trong khí quyển như Cl, N2O, N2… Chẳng hạn:
Cl 2 + O → Cl * + ClO *

N 2 O + O * → 2 NO
N2 → N + N
O2 + N → NO + O

Sau khi hình thành X sẽ tham gia vào quá trình phân huỷ phân huỷ O3 như sau:
O3 + X → XO + O2
XO + O → X + O2
Ví dụ khi gốc X là gốc OH:
O3 + OH * → O2 + HOO *

Khi X là gốc NO:

HOO * + O → HO * + O2
O3 + NO → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2

Ở tầng đối lưu O3 có nồng độ rất thấp, O3 được tạo thành và phân huỷ là do cơ chế phản ứng
dây chuyền với sự có mặt của CO và NOx (X):
CO + OH * → H * + CO2
H * + O2  x HO2
→

*

*

HO 2 + NO → OH * + NO 2

+ hv
NO2 ← → NO + O

λ <420 nm

O + O2  O3
→

Như vậy ở tầng đối lưu O3 được hình thành và phân huỷ theo các phản ứng sau:
O + O2 → O3 (xúc tác X)
HO2 + O3 → 2O2 + OH
Khí ozon vừa là tác nhân gây ơ nhiễm, vừa là chất khí có chức năng bảo vệ
Sự ơ nhiễm ozon có tác động xấu đến sức khoẻ con người và năng suất cây trồng. Mặt khác,
lớp ozon rất có ích vì nó làm nhiệm vụ ngăn chặn các bức xạ tử ngoại nguy hiểm từ mặt trời
chuyển xuống mặt đất.Trong tầng bình lưu của khí quyển, những tia tử ngoại của Mặt trời tác
động với oxi và chuyển thành ozon.
O2 hγ →O + O

λ =242 nm

O2 + O → O3
Ozon cũng có thể chuyển thành oxi bởi các phản ứng quang hoá:
h
O3  γ → O + O2

313<λ<360 nm

O3 + O → 2O2
Trong thiên nhiên ozon có tồn tại một cân bằng động: 3O2 ↔ 2O3
Tác dụng độc hại của Ozon

Ozon còn được tạo thành do phản ứng quang hoá giữa các phân tử chứa oxi như SO 2, NO2,
andehit với các tia tử ngoại của Mặt trời.

16


tiatungoai
NO2 + O2 ←  → NO + O3


Nếu không khí có nồng độ ozon lớn hơn nồng độ tự nhiên thì mơi trường bị ơ nhiễm và gây tác
hại đối với con người và thực vật.
Tuỳ thuộc vào nồng độ O3 trong khơng khí mà tác hại với con người khác nhau.
Khi nồng
độ O3 bằng 0,2 ppm thì ozon khơng có tác dụng gây bệnh, khi nồng độ bằng 0,3 ppm thì mũi và
họng bị viêm tấy, khi nồng độ bằng 1-3 ppm thì gây mệt mỏi, bải hoải sau 2 giờ tiếp xúc, khi nồng
độ bằng 8 ppm thì gây nguy hiểm đối với phổi.
Ozon cũng gây tác hại với thực vật.
Ở nồng độ 0,2 ppm O3 gây nguy hại đối với cây thuốc lá, cà chua, đậu và rất nhiều loại cây
trồng khác. Nó kìm hãm q trình sinh trưởng và làm giảm năng suất cây trồng. Ở nồng độ 1500
ppm ozon gây bệnh đốm lá, khô héo mầm non.
Ozon còn gây sơ cứng loại sợi, đặc biệt là sợi bông, ni lông, sợi nhân tạo,làm phai màu thuốc
nhuộm, làm cứng cao su.
Ozon cũng là một khí nhà kính, cứ tăng nồng độ O3 trong khí quyển lên 2 lần thì nhiệt độ mặt
đất tăng lên 10C.
Ozon có tác dụng như một lá chắn bảo vệ
Một trong những nguyên nhân làm suy giảm tầng ozon là do sử dụng các chất CFC. Các khí
CFC là khí tương đối trơ về phương diện hoá, lý học. Khi được thải vào tầng đối lưu, chúng
khuếch tán chậm lên tầng bình lưu. Dưới tác dụng của các tia tử ngoại chúng bị phân huỷ tạo ra
các nguyên tử Cl tự do, các nguyên tử Cl tự do sẽ thực hiện phản ứng dây chuyền với O 3 để biến

O3 thành O2.
Cl * + O3 → ClO * + O2

ClO * + O → Cl * + O2

Khí Cl2 sinh ra từ các quá trình tự nhiên (núi lửa) và nhân tạo có khả năng sinh ra clo nguyên
tử, clo nguyên tử trực tiếp đi vào tầng bình lưu dưới tác dụng của tia tử ngoại, sau đó clo nguyên
tử tham gia phân huỷ O3.
Cl 2 + hν → Cl * + Cl *
Cl * + O3 → ClO * + O2
ClO * + hν  <303,5 Cl * + O
 nm →

λ

ClO * + O → Cl * + O2

Khí HCl sinh ra từ các quá trình tự nhiên, nhân tạo cũng có tác động phân huỷ tầng ozzon:
HCl + OH * → H 2 O + Cl *
Cl + O3 → ClO* + O2
ClO * + O → Cl * + O2

Nếu trong khí quyển có CH4 thì sẽ xảy ra phản ứng giữa Cl* với CH4 tạo ra mưa axit.
Cl * + CH 4 → CH 3 Cl + HCl gây mưa axit
Trong khí quyển có NO2 thì cũng xảy ra quá trình tạo clonitrat.
ClO * + NO2 → NO3 Cl
clonitrat
Clonitrat là hợp chất tương đối bền, nên nó rất có ý nghĩa đối với việc làm giảm chu trình phân
huỷ O3 do giảm việc tạo thành Cl*.
Ngồi ra các khí như CO, NOx, các khói quang hố…cũng tham gia phản ứng với các gốc tồn tại ở

tầng bình lưu để trở thành các chất hoạt hố tham gia vào quá trình phân huỷ O3.
Như vậy sự suy giảm tầng ozon là do con người đã sử dụng quá nhiều chất thải lạnh CFC và các
chất sinh ra từ hoạt động của con người như CCl4, CH4, NOx, HCl…
Các quan sát gần đây nhất cho thấy sự suy thối tầng ozon trên tồn cầu là 2%, có nơi ở Nam
cực tầng ozon đã đã bị thủng. Khi xuất hiện lỗ thủng ở tầng ozon thì một lượng lớn tia bức xạ tử
ngoại từ mặt trời sẽ tới Trái Đất gây bệnh ung thư da, huỷ hoại mắt.

17


Sự suy thoái tầng ozon đang làm nảy sinh những vấn đề lớn về mơi trường trên phạm vi tồn
cầu, cho nên việc hạn chế sản xuất và sử dụng CFC là cần thiết. Các nhà khoa học dự báo đến
2030 sự suy thối tầng ozon trên phạm vi tồn cầu sẽ là 6%, nếu việc cấm sản xuất CFC có hiệu
quả thì suy thối O3 cũng vẫn ở mức 2%. Trong thập kỷ qua sự suy thoái tầng ozon xảy ra mạnh
nhất ở Nam cực, có nơi bị phá huỷ tới 60% O3.
10. Trình bày hiểu biết về SO2 trong khí quyển và nêu tác hại của nó?
Khí SO2 là chất khí khơng màu, mùi hắc, độc, được phát thải vào khơng khí chủ yếu là do q
trình đốt cháy các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh, các quá trình tinh chế dầu mỏ, luyện kim, tinh
luyện quặng đồng, sản xuất phân bón , xi măng, nung gạch, vơi, nấu nhựa đường, lưu hố cao
su ...
Khí SO2là chất khí gây ơ nhiễm khá điển hình.
Trong khí quyển khí SO2 tham gia vào các phản ứng sau:
Phản ứng quang hoá: SO 2 hấp thụ các tia bức xạ mặt trời ( λ = 300 − 400nm ) ở áp suất thấp
sinh ra SO2 ở dạng kích hoạt (SO2*).
λ = 300 − 400nm
so2 → so2*
Ở điều kiện thường, khi nồng độ SO2 đạt 5-30 ppm trong khơng khí ẩm (30-90%) và có mặt
NOx, CxHy và các thành phần quang hố khác thì SO2 tham gia phản ứng tạo thành H2SO4:
SO2 + HOO * → OH + SO3

SO2 phản ứng được với một số gốc sinh ra từ q trình quang hố.
1
SO2 + O2 + H 2 O → H 2 SO4
2
SO2 + ROO * → RO * + SO3
SO2 + HO *  M HOSO2
→

R’ là gốc ankyl

*

*

HOSO2 + O2 M HOSO2 O2
→

*

*

HOSO2 O2 + NO M HOSO2 O * + NO
→

SO2 tham gia phản ứng hoá học trong những giọt nước có chứa NH 3 hay ion kim loại Me2+
(Mn , Fe2+, Ni2+, Cu2+ …) để chuyển thành sunfat.
+
2−
2 NH 3 + SO2 + H 2 O → 2 NH 4 + SO3
2+

−

SO3 2 + H 2 O → H 2 SO4
NH 3 + H 2 SO4 → ( NH ) 2 SO4

H 2 SO4 + Me → MeSO4

Trong khí quyển SO2 bị hấp phụ bởi các hạt bụi (như mồ hóng, bụi than …) các chất rắn này
đóng vai trò xúc tác để chuyển SO2 thành SO42-.
1
SO2 + O2  SO3
→
2
SO3 + H 2 O  H 2 SO4
→

H 2 SO4 + Me → MeSO4 + H 2

Khí SO 2 gây ơ nhiễm khí quyển, làm hại sức khoẻ con người (nhất là đường hô hấp), làm
giảm độ bền của nguyên vật liệu, gây mưa axit… bởi vì SO2 trong khí quyển ở những điều kiện
thích hợp sẽ biến đổi một phần thành SO3 nhờ các phản ứng sau:
SO2 + OH *  HOSO2
→
*

*

HOSO2 + O2 → SO3 + HOO *

SO2 có thể phản ứng với H2O

SO2 + H 2 O ↔ H 2 SO3

18


H 2 SO3 ↔ H + + HSO3 ↔ 2 H + + SO32−
2
SO3 − + H 2 O + O2 ↔ H 2 SO4

Hơi axit H2SO4 gặp lạnh ngưng tụ thành mù axit, chúng tồn tại lơ lửng trong khơng khí hoặc
hấp thụ thêm hơi nước tạo thành những giọt axit loãng và gây nên mưa axit.
SO2 nặng hơn khơng khí nên thường phân bố sát mặt, SO 2 tan trong nước nên rất dễ gây phản
ứng với cơ quan hô hấp của người và động vật, ở nồng độ thấp SO 2 gây xưng niêm mạc, khi hàm
lượng cao (>0,5mg SO2/m3 khơng khí) sẽ gây khó thở, ho, viêm lt đường hơ hấp. Khi có mặt
đồng thời cả hai khí SO2 và SO3 thì gây co thắt phế quản mạnh và ở nồng độ cao có thể gây chết
người.
SO2 cũng gây độc cho thực vật, gây mưa axit, ăn mòn kim loại, làm giảm độ bền của các vật
liệu vô cơ và hữu cơ, làm bạc màu các tác phẩm nghệ thuật. Khơng khí ơ nhiễm SO 2 dễ tạo thành
mù, làm giảm tầm nhìn xa gây nguy hiểm cho các phương tiện giao thơng.
11.Khí H2S
H2S là chất khí có mùi trứng thối, độc, khơng màu, kém bền nhiệt, sinh ra trong các quá trình sử
dụng nhiên liệu hữu cơ có chứa lưu huỳnh, các q trình tinh chế dầu mỏ, các quá trình tái sinh sợi
hoặc ở khu vực chế biến thực phẩm, rác thải của đô thị do các chất hữu cơ bị thối rữa dưới tác
dụng của vi khuẩn. H2S còn sinh ra ở các vết nứt núi lửa, hầm lò than, cống rãnh, ao tù, xác các
sinh vật thối rữa. H2S cịn có tên monofusan vì nó là chất bé nhất trong dãy fúnsan H2Sn (n≤8).
Ở nồng độ thấp (~5 ppm) H 2S gây nhức đầu, khó chịu. ở nồng độ cao (>150 ppm) có thể gây
tổn thương màng nhầy của cơ quan hơ hấp, ở nồng độ cao hơn (~500 ppm) gây tiêu chảy, viêm
phổi, khi đạt tới nồng độ 700-900 ppm H2S nhanh chóng xuyên qua màng phổi và thâm nhập vào

máu, có thể gây tử vong. Đối với thực vật, H 2S làm tổn thương lá cây, làm rụng lá và giảm sinh
trưởng.
H2S có tính quen mùi khi ở nồng độ nhỏ. Tính quen mùi là tính chất làm cho người ngửi nhiều
sẽ quen dần.
12. Các khí của nitơ
Các oxit nitơ được phát thải vào khí quyển trong q trình đốt nhiên liệu có chứa nitơ ở nhiệt
độ cao, do quá trình oxi hố nitơ trong khí quyển do các tia sét, núi lửa… do các quá trình sản xuất
các hợp chất nitơ. Trong các oxit của nitơ thì NO 2 có vai trị nhất định trong q trình hình thành
khói quang hố và gây ơ nhiễm mơi trường.
+ Khí NO là chất khí khơng màu, khơng mùi, độc, gây đau đầu, chóng mặt.Khí NO gây nguy
hiểm với động vật vì nó tác dụng với hồng cầu trong máu giống như khí CO, làm giảm khả năng
vận chuyển oxi của máu.
NO hàm lượng thấp rất khó bị oxi hố thành NO2, nhưng ở nồng độ lớn dễ bị hoá nâu trong khơng
khí do kết hợp với oxi: 2NO + O2 = 2NO2 (màu nâu).
+ Khí NO2 là chất khí màu nâu, độc, rất dễ hấp thụ bức xạ tử ngoại, dễ hồ tan vào nước và tham
gia phản ứng quang hố. NO2 có tính kích thích, khi tiếp xúc niêm mạc, tạo thành axit qua đường
hơ hấp hoặc hịa tan vào nước bọt rồi vào đường tiêu hố, sau đó vào máu, ở hàm lượng 15 ppm ÷
50 ppm, NO2 gây nguy hiểm cho tim, phổi và gan.
NO2 tác dụng với hơi nước trong khí quyển tạo thành axit, gây mưa axit làm thiệt hại cây cối,
mùa màng và động vật sống trong nước.
Các khí NOx cịn làm phai màu thuốc nhuộm, làm hư hỏng vải, ăn mòn kim loại và sinh ra các
phân tử nitrat.
+ Khí amoniac (NH3)
Khí amoniac là chất khí khơng màu, có mùi khai, gây viêm nhiễm đường hô hấp cho người
và động vật, gây loét giác mạc, thanh quản , khí quản, ngửi nhiều có thể gây ngộ độc cấp tính. Khí
amoniac phát thải vào khí quyển từ các hệ thồng thiết bị làm lạnh có sử dụng amoniac, từ các nhà
máy phân đạm, phân lân, từ các quá trình phân giải các xác động thực vật thối rữa như xác chết gia
cầm, xác tôm, cá chết từ các vụ tràn dầu trên biển,...

19

Khí amoniac dễ tan trong nước nên nó gây độc cho cả thuỷ quyển. Cây bị nhiễm độc amoniac
sẽ mắc bệnh đốm lá, thân lùn ...
13. Mưa axit
Các nguồn ô nhiễm đưa vào khí quyển những khí mang tính axit như SO 2, NO2, HCl, các khí này
dễ tan trong nước và phản ứng với nước tạo thành các axit H2SO4, HNO3, HNO2, HCl. Các axit
này phân bố cùng với hơi nước tạo thành mây, được gió di chuyển đi khắp nơi, gặp lạnh bị ngưng
tụ thành chất lỏng rơi xuống thành mưa. Mưa chứa axit được gọi là mưa axit.
Mưa axit làm giảm độ pH của đất, làm đất bị chua, huỷ diệt cây cối, mùa màng, gây hại đối với
sinh vật dưới nước, nguy hại với người và động vật làm hỏng nhà cửa, cầu cống và các cơng trình
ngồi trời khác.
Mưa axit làm đất và nước có giá trị pH thấp, tăng khả năng hoà tan một số kim loại nặng gây ô
nhiễm. Cây cối hấp thụ kim loại nặng đi vào nguồn thực phẩm gây nhiễm độc cho người và gia
súc.
Mưa axit có thể gây nguy hiểm đối với hệ thần kinh vì sản phẩm của axir là các hỗn hợp độc
hại tan trong nước uống, thâm nhập vào cơ thể.
Sự vận chuyển chất gây ô nhiễm từ nơi này qua nơi khác do gió và các yếu tố khí tượng mà tác
hại của mưa axit có tính xun quốc gia. Ví dụ rừng và mùa màng ở Canađa bị tàn phà bởi mưa
axit do các chất thải gây ô nhiễm phát ra từ các khu cơng nghiệp ở Bắc Mĩ hay ơ nhiễm khơng khí
ở Anh gây ra mưa axit ở Thuỵ Điển. Các ống khói từ Trung Quốc có thể ảnh hưởng đến khí quyển
Châu Mỹ. Mưa axit cũng có tính tồn cầu.
14. Có nhận định rằng: Có rất nhiều con đường để làm ô nhiễm khí quyển. Khí quyển bị ô nhiễm
sẽ gây tác hại to lớn cho môi trường sống của con người và đe doạ trực tiếp đến cuộc sống
của con người. Hãy phân tích và chứng minh nhận định trên là đúng.
Viết một bài luận phân tích và chứng minh nhận định dựa trên sự ơ nhiễm khơng khí của các
tác nhân sau:
- Các loại : NOx (NO, N2O, NO2), SO2, CO, CO2, H2S, các khí halogen.
- Các hợp chất flo.
- Các hợp chất hữu cơ (ête, benzen …).

- Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), các sinh khí, muội than, khói sương mù,
phấn hoa, các muối nitrat, sunfat…
- Các loại bụi nặng như bụi đá, bụi đất, bụi kim loại…
- Khí quang hố như Ozon, PAN, NOx, andehit, CFC.
Ngồi ra cịn có các tác nhân khác như:
- Khói quang hố
- Bụi florua
- Các chất ơ nhiễm hữu cơ
- Ơ nhiễm khơng khí bởi bụi
- Ơ nhiễm khơng khí bởi các chất phóng xạ
15.Tài ngun nước và chu trình nước
Nước là một chất lỏng khơng màu, lớp dày có màu lam nhạt. Nước bay hơi ở bất cứ nhiệt độ
nào nên nước có vai trị quan trọng trong điều hoà nhiệt độ trái đất. Nước có khối lượng riêng D =
1g/cm3, đơng đặc ở 00C, sơi ở 1000C nên con người có thể bắt gặp nước ở cả ba trạng thái khí,
lỏng, rắn trong thiên nhiên. Nước là hợp chất duy nhất trên hành tinh trong những điều kiện nhiệt
độ, áp suất trên quả đất nó có thể tồn tại đồng thời ở cả ba trạng thái.
Cấu trúc của phân tử nước và các tính chất của nước
Các cơng trình nghiên cứu nhiễu xạ tia Rơnghen với các tinh thể nước người ta thấy phân tử
H2O có cấu trúc như sau:

20


O
1,01A
104,50

H

1,65A

H

H2O là phân tử phân cực có momen lưỡng cực cao µ=1,85D, khơng tồn tại riêng rẽ mà tạo
thành từng nhóm phân tử liên kết với nhau bằng mối liên kết hiđro. Mỗi phân tử nước được bao
quanh bởi 4 phân tử nước tạo thành cấu trúc hình tứ diện.
Nước có các tính chất vật lí đặc biệt so với các chất H 2S, H2Se, H2Te là các tính chất có cấu
trúc tương tự như nước. Nước lỏng sơi ở 1000C trong khi đó H2S sơi ở -60,750C, H2Se sơi ở
-41,50C, H2Te sơi ở -1,800C.
Nước có khả năng hồ tan được một số chất rắn và một số chất phân cực. Dung dịch nước của
một chất có nồng độ càng lớn thì nhiệt độ sơi của dung dịch càng cao và nhiệt độ đơng đặc càng
thấp.
Nước có sức căng bề mặt lớn (73 dyn/cm2 ở 200C). Nứơc có hằng số điện môi cao (81), tỉ khối
ở 40C bằng 1,0g/cm3, độ nhớt 0,01 poise ở 200C.
Nhiệt dung riêng của nước là 1cal/g.độ,nhiệt hố hơi của nước là -68,59 Kcal.mol-1.
Nước có sức căng bề mặt lớn do trong các phân tử nước có liên kết cầu hiđro, liên kết này đã
giữ cho các phân tử nước khơng bị bay hơi hồn tồn mà lưu lại trên trái đất thành biển cả, sông
hồ, liên kết này cũng làm cho các phân tử nước cùng nhau thâm nhập vào cơ thể thực vật, động
vật, duy trì các quá trình sống. Một ngày kia nếu Trái đất bay hơi hết nước thì Trái đất sẽ biến
thành sao Hoả. Nước bao phủ gần ¾ bề mặt trái đất, là môi trường sống cho tất cả các loài thuỷ
sinh vật trên trái đất, là dạng vật chất cho tất cả các lồi có sự sống trên trái đất. Nước tham gia
một lượng lớn vào thành phần của cơ thể của bất kì thực thể sống nào. Cơ thể người có khoảng
70% lượng nước, đặc biệt trong máu chứa tới 80% lượng nước, trong bắp thịt 35%, trong xương
25% nước. Cơ thể cá chứa 80% nước, trong rau xanh chứa tới 80% nước. Khơng có nước khơng
sinh vật nào tồn tại được. Thực vật cần một lượng nước rất lớn, một cây to trong một ngày đêm
mùa hè có thể hút từ đất lên và cho bay hơi khoảng 70 đến 100 lít nước.Thiếu nước các lồi động
vật sẽ chết khát, các loài thực vật sẽ héo hon và bị huỷ diệt. Nước trong biển, ao, hồ tương đối
tĩnh, nước trong sơng tương đối động do dịng chảy. Nước là thành phần của sinh quyển, đóng vai
trị quan trọng trong điều hồ các yếu tố khí quyển, đất đai, sinh vật thơng qua chu trình hoạt động
của nó. Nước có rất nhiều tiềm năng khác phục vụ các nhu cầu hoạt động của con người. Nước

được dùng trong sinh hoạt, dùng để tưới tiêu trong nông, lâm nghiệp, là vật chất chữa cháy truyền
thống do tỉ nhiệt của nước cao, là nguồn năng lượng để chạy các động cơ phát điện. Nước cũng
tạo ra nhiều cảnh quan, danh lam thắng cảnh khác nhau. Nước dâng tràn cũng gây nên các trận lụt
lội kinh hoàng cho con người nhưng cuộc sống không thể thiếu nước.
Trên trái đất nước đại dương chiếm diện tích khoảng 361 triệu km 2 (chiếm 71% diện tích bề
mặt trái đất. Trữ lượng nước tự nhiên khoảng 1,5 tỉ km3, trong đó nước trong các lục địa chỉ chiếm
91 triệu km3 (khoảng 6,1%) còn lại là nước biển và nước đại dương.Trái đất có 97,8% thể tích là
nước mặn và nước lợ, cịn nước ngọt chỉ chiếm 2,2%. Như vậy nguồn nước ngọt cần cho sự sống
của lồi người và gia súc chỉ có khoảng 28,25 triêu km 3 nhưng phần lớn lại đóng băng ở Bắc cực
và Nam cực nên thực tế lượng nước có thể sử dụng được chỉ chiếm khoảng 4,2 triệu km 3 (chiếm
0,28% lượng nước trên trái đất).
Nước trên trái đất được phân bố không đều, nước tự nhiên tập trung phần lớn ở biển và đại
dương, sau đó đến nước đóng băng ở Bắc cực và Nam cực rồi đến nước ngầm. Nước ngọt trên
tầng mặt chiếm một tỉ lệ khơng đáng kể.
Nước là khống sản vĩnh cửu. Lượng nước trên trái đất không thay đổi. Nước là chất lỏng linh
động, rất bền, khơng ngừng vận động chuyển hóa giữa ba trạng thái tạo nên chu trình tuần hồn
của nước trong tự nhiên. Nước lỏng bay hơi ở bất cứ nhiệt độ nào, nhiệt độ càng cao sự bay hơi
càng nhanh, hơi nước tụ trên bầu trời gặp điều kiện thích hợp ngưng tụ thành chất lỏng biến thành

21


các cơn mưa đưa nước trở lại mặt đất, đọng lại tại các hồ, tạo ra các dòng chảy sinh ra các suối,
sông, các sông lại đổ ra biển. Nếu nhiệt độ thấp quá thì tạo ra nước đá. Tại Bắc cực và Nam cực
nhiệt độ thấp do thiếu ánh sáng mặt trời nên nước đóng thành các núi băng, tạo nên cả châu lục
băng tuyết. Gặp điều kiện thích hợp những tảng băng lớn hàng chục km2 tan ra và đổ vào các biển
cực. Cứ như vậy hàng triệu năm trơi qua chu trình nước diễn ra liên tục, phân bố nước không đồng
đều trên trái đất.
Đại dương là nơi nhận mưa tuyết nhiều nhất, trung bình hàng năm trên đại dương lượng mưa
tuyết là 990 mm, khoảng 775 km3 trong một ngày (chiếm 74,90%), ở lục địa là 650 mm – 670 mm,

khoảng 260 km3 trong một ngày (chiếm 25,1%). Hàng năm lượng nước bốc hơi trên toàn trái đất
rất lớn, nước đại dương bốc hơi khoảng 875 km3 trên ngày (chiếm 84,5% lượng nước bốc hơi trên
hành tinh), ở lục địa nước bốc hơi hết là 160 km3 trong một ngày (chiếm 15,5% lượng nước bốc
hơi trên hành tinh). Như vậy lượng nước bay hơi ở đại dương vượt quá lượng nước mưa hàng
năm, lượng nước bay hơi ở lục địa nhỏ hơn lượng nước mưa hàng năm nên nước lục địa sẽ chảy
theo các sông ra biển bù đắp cho lượng nước bị thiếu hụt hàng năm của đại dương. Chu trình nước
ảnh hưởng rất lớn đến môi trường tự nhiên của trái đất.
15.Phân loại nước
Nước được phân loại theo nguồn gốc: nước thiên nhiên và nước thải.
Nước thiên nhiên
Nước có sẵn trong đại dương, các suối, sông, hồ, kênh mương, đầm, vực, ao, giếng, mạch
ngầm, hồ ngầm ... là nước thiên nhiên. Nước thiên nhiên là một hệ dị thể gồm nhiều hợp phần, vì
nước thiên nhiên ln ln chứa những lượng nào đó các chất tan và khơng tan, có nguồn gốc vơ
cơ cũng như hữu cơ.Có nhiều cách phân loại nước thiên nhiên, cơ sở của những sự phân loại đó
phụ thuộc vào mục đích phân loại và mục đích nghiên cứu nước. Cụ thể là :
- Dựa vào nguồn gốc của nước người ta chia thành: nước khí quyển (nước mưa, tuyết);
nước ngầm; nước bề mặt (nước suối, sông, hồ, kênh mương, đầm, vực, ao, giếng, mạch
ngầm, hồ ngầm, đại dương).
- Dựa vào nguyên tắc và mục đích sử dụng nước người ta chia thành: nước ăn, nước sinh
hoạt, nước chữa bệnh, nước dùng trong kĩ thuật công, nông nghiệp...
- Dựa vào hàm lượng và đặc tính của các chất có trong nước người ta chia thành nước
ngọt (nước có hàm lượng chất tan nhỏ hơn 0,1%), nước khoáng (0,1% - 2,5%), nước
muối ( > 5,0%).
- Ngồi ra người ta cịn chia thành nước mềm, nước cứng, nước trong, nước đục, nước có
màu sắc, nước có mùi ...
Nước thiên nhiên được đặc trưng bằng một loạt những những chỉ tiêu như:
+ Các chỉ tiêu vật lí: độ trong, độ đục, mùi, vị.
+ Các chỉ tiêu hoá học: độ kiềm, độ axit, độ cứng, độ cặn, hàm lượng của các chất có
trong nước.
+ Các chỉ tiêu sinh học: các loại vi trùng, virus, các loại động vật có kích thước lớn, cấc

loại thực vật, động vật sống trên mặt nước, trong lòng nước và ở đáy các nguồn
nước.
Tóm lại có thể nói nước thiên nhiên thường bị nhiễm bẩn bởi các hợp phần hoá học và sinh học.
Nước thải
Cùng với sự phát triển của con người nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều, lượng nước công
nghiệp cũng như lượng nước sinh hoạt thải ra đổ vào các nguồn nước tự nhiên ngày càng lớn gây
ô nhiễm đáng kể đến nước bề mặt và môi trường trái dất.
Nước thải đưa vào nước bề mặt các loại hoá chất khác nhau, từ trạng thái tan, huyền phù, nhũ
tương cho đến các loại vi khuẩn ... Trong nước có sự tương tác hố học của các chất đó cùng với
sự thay đổi giá trị pH của môi trường tạo nên các sản phẩm thứ cấp.Chẳng hạn sự oxi hoá các hợp
chất Fe2+ trong nước tạo thành Fe(OH)3 kết tủa, các chất kết tủa và huyền phù có trong nước ngăn
cản sự phát triển của các loại vi khuẩn tham gia vào quá trình làm sạch nước.Các chất huyền phù
làm cản trở sự xuyên qua của ánh sáng mặt trời xuống đáy nước, sẽ làm hạn chế quá trình quang

22


hợp của các thực vật dưới nước như các loài rong biển, rau câu dẫn tới hạn chế quá trình đưa oxi
vào nước, làm giảm thiểu lượng oxi cho sự hô hấp của các động vật sống dưới nước và cho q
trình oxi hố các chất bẩn hữu cơ.
16.Ơ nhiễm nước?
Ô nhiễm nước là hoạt động của con người gây nên một biến đổi nào đó làm thay đổi chất
lượng của nước. Sự ô nhiễm nước gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, thuỷ
sản, động vật nuôi và cả động vật hoang dã.
Nguồn gây ô nhiễm nước
Nguồn gây ơ nhiễm nước có thể là tự nhiên hay nhân tạo. Sự ơ nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là
do mưa, băng tan. Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố, khu công nghiệp, đồng
ruộng, kéo theo các chất bẩn rồi chảy vào sơng ngịi, hồ ao rồi cuối cùng đổ vào biển cả. Các chất
bẩn đó là sản phẩm của sự hoạt đông phát triển của con người, của các sinh vật, vi sinh vật kể cả
xác chết của chúng.

- Sự ô nhiễm nhân tạo gây ra chủ yếu là do xả các chất thải, nước thải như nước thải sinh
hoạt, nước thải công nghiệp, giao thông vận tải, các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ và phân bón dùng
trong nơng nghiệp ... vào các nguồn nước sẵn có. Ví dụ vụ nổ nhà máy hố chất ở thành phố Hắc
Long Giang Trung Quốc vào tháng 11 năm 2005 đã làm tràn hàng nghìn tấn C 6H6, C7H8 vào sông
Tùng Hoa gây ô nhiễm nghiêm trọng dịng sơng này, ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng triệu
người dân Trung Quốc và Liên bang Nga.
- Các chất gây ô nhiễm nước bao gồm các chất vô cơ, hữu cơ, các hố chất, ơ nhiễm vi sinh
vật, ơ nhiễm cơ học hay vật lí, ơ nhiễm nhiệt, ơ nhiễm phóng xạ.
Để đánh giá nước có bị ơ nhiễm hay không người ta dùng các chỉ tiêu sau:
Màu sắc: Nước sạch khơng màu, nước có màu là biểu hiện bị ơ nhiễm.Nếu bề dày của nước rất
lớn ta có cảm giác nước đó màu xanh nhạt, đó là do nước hấp thụ chọn lọc một số bước sóng nhất
định của ánh sáng mặt trời. Nước có màu xanh đậm chứng tỏ trong nước có các chất phù dưỡng
hoặc các thực vật nổi phát triển qúa mức và sản phẩm phân huỷ xác của thực vật.
Mùi vị: Nước sạch không mùi , khơng vị. Nếu nước có mùi vị khó chựu là dấu hiệu nước bị ô
nhiễm. Mùi vị trong nước gây ra do hai nguyên nhân chủ yếu:
Độ đục: Nước tự nhiên thường bị vẩn đục do các hạt keo lơ lửng trong nước, các hạt keo này có
thể là mùn, vi sinh vật, sét. Nước đục làm giảm sự chiếu sáng của ánh sáng mặt trời qua nước.
Nhiệt độ: Nguồn gốc gây ơ nhiễm nhiệt chính là nguồn nước thải từ các bộ phận hun nguội từ các
nhà máy nhiệt điện, do việc đốt các nhiên liệu bên các bờ sông hồ... Nhiệt độ trong loại nước thải
này thường cao hơn 10 đến 250C so với nước thường.
Chất rắn trong nước:Nước có hàm lương chất rắn cao là nước kém chất lượng.
Độ dẫn điện:
Các muối tan trong nước tồn tại ở dạng ion nên làm cho nước có khả năng dẫn điện. Độ dẫn
điện của nước phụ thuộc vào nồng độ, linh độ và độ lớn điện tích của các ion và nhiệt độ của
nước.
Độ axit được định nghĩa là hàm lượng của các chất có trong nước tham gia phản ứng với kiềm
mạnh (NaOH hay KOH). Độ axit của nước được xác định bằng lượng kiềm được dùng để trung
hồ 1 lít nước (mg/l).
Trong tất cả các trường hợp đó pH của nước thường khơng nhỏ hơ 4,5.
Đối với các loại nước thải, lượng các loại axit mạnh tự do thường khá lớn. Ngoài ra trong nước

thải có chứa các muối tạo bởi axit mạnh và bazơ yếu nên độ axit của nước cao. Trong những
trường hợp này pH của nước không quá 4,5.
Độ kiềm được định nghĩa là lượng axit mạnh cần để tác dụng với các chất có trong 1 lít nước. Để
xác định độ kiềm của nước người ta cũng sử dụng phương pháp chuẩn độ nước bằng dung dịch
axit mạnh.
Đối với nước thiên nhiên, độ kiềm của nó phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng các muối cacbonat,
hiđrocacbonat của các kim loại kiềm và kiềm thổ. Trong trường hợp này pH của nước thường lớn
hơn hoặc bằng 8,3.

23


Oxi hoà tan trong nước (DO – dissolved oxigen)
Chỉ số oxi hoà tan trong nước biểu diễn số mg oxi tan trong một lít nước.
Ý nghĩa của DO
Trị số DO cho biết mức độ ơ nhiễm của nguồn nước, ví dụ khi có nhiều chất hữu cơ trong
nước thì DO giảm đáng kể. Nước bình thường có giá trị DO là 14 –16 mg/l, nếu thấp hơn giá trị
này thì nước bị ơ nhiễm.
Nhu cầu oxi sinh hố (BOD)
Đây là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước nó đặc trưng cho lượng
các chất hữu cơ có trong nước.
Chỉ số BOD là thơng số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do các chất hữu cơ có
thể bị sinh vật phân huỷ trong điều kiện hiếu khí. Chỉ số BOD chỉ ra lượng oxi mà vi khuẩn tiêu
thụ trong phản ứng oxi hố các chất hữu cơ trong nước ơ nhiễm, chỉ số BOD càng cao chứng tỏ
lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng lớn, chứng tỏ nước bị ơ nhiễm.
18. Oxi hồ tan trong nước? Chỉ số oxi hoà tan trong nước DO (Dissolved oxygen-định
nghĩa, ý nghĩa, cách xác định)?
Lượng oxi tan trong nước xuất phát từ 2 nguồn từ khơng khí và từ quá trình quang hợp của các
thực vật sống dưới nước. Hai quá trình trên làm cho độ tan của oxi đạt bão hoà và siêu bão hoà.
Sự hao hụt oxi trong nước do sự hô hấp của các động vật sống trong nước và do các quá trình

oxi hố các hợp chất khử có trong nước.
Lượng oxi tan trong nước được biểu diễn qua chỉ số oxi hoà tan. Chỉ số oxi hoà tan (DO) biểu
diễn bằng số miligam oxi tan trong 1 lít nước.
Chỉ số DO cho biết mức độ ơ nhiễm của nước. Khi có nhiều chất hữu cơ trong nước thì DO
giảm đáng kể. Nước bình thường có giá trị DO là 14÷16 mg/l, nếu thấp hơn giá trị này thì nước bị
ơ nhiễm. DO bị giảm do động vật, thực vật và các sinh vật phân huỷ, tiêu thụ oxi. DO của nước
biến đổi theo qui luật cực đại vào giữa trưa, cực tiểu vào ban đêm. Ở các hệ sinh thái nước ban
ngày có q trình quang hợp xảy ra mạnh nên DO tăng cịn ban đêm q trình quang hợp hầu như
khơng xảy ra nên DO nhỏ, đôi khi thiếu oxi và làm chết các sinh vật.
Ơxi tan trong nước rất ít. Độ tan bão hoà của oxi trong nước sạch ở 0 0C vào khoảng 14÷17 ppm
(1 ppm= 1 mg/l). Thực tế ít khi nước bão hồ oxi mà chỉ đạt 70% đến 80% so với mức bão hồ.
Đơi khi do các thực vật sống trong nước thực hiện quá trình quang hợp mạnh nên giải phóng ra
nhiều oxi làm cho oxi trong nước đạt trên mức bão hoà, gọi là siêu bão hoà. DO cũng biến đổi theo
chiều sâu của nước, có nhiều ở lớp nước mặt.
Chỉ số oxi hồ tan thấp chứng tỏ nước bị o nhiễm nhiều nên các vi sinh vật tiêu thụ oxi hoạt
động mạnh.
Để xác định DO người ta thường sử dụng phương pháp điện cực màng nhạy với oxi và máy đo
hoặc phương pháp cải tiến azid. Nguyên tắc của phương pháp cải tiến azid là:
Khử oxi hoà tan trong nước bằng Mn2+ trong môi trường kiềm:
2Mn2+ +O2 + 4OH- = 2MnO2 ↓ + 2H2O
Khử MnO2 mới sinh bằng ion I- trong môi trường axit theo phương trình sau:
MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 2H2O
Chuẩn độ lượng I2 mới sinh bằng ion S2O32- với chỉ thị hồ tinh bột theo phương trình sau: I2 +
2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
Chất chỉ thị chuyển từ màu xanh tím sang màu trắng ngà.
Từ lượng Na2S2O3 tiêu tốn tính được chỉ số DO.
V Na2 S 2O3 N Na2 S 2O3 .8.10 3
DO =
( mg l )
VMAU .

19.Chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá BOD5 (Biology oxygen Demand- khái niệm, ý nghĩa, cách xác
định).

24


Trong nước ln xảy ra các phản ứng oxi hố các chất hữu cơ có sự tham gia của các vi sinh vật.
Các quá trình này tiêu tốn oxi và được đặc trưng bằng chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá.
Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD) là lượng oxi mà vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxi hoá các
chất hữu cơ trong nước:

Chất hữu cơ + O2  VSV → CO2 + H2O + sản phẩm cố định
Nhu cầu oxi sinh hố được kí hiệu là BOD, đơn vị tính là mg/l, bi ểu diễn bằng số mg oxi mà vi
sinh vật đã sử dụng để oxi hố các chất hữu cơ có trong 1 lít nước. BOD là chỉ tiêu thông dụng
nhất để xác định mức độ ơ nhiễm của nước, nó đặc trưng cho lượng các chất hữu cơ có trong
nước. Trong nước có nhiều chất hữu cơ thì q trình oxi hố xảy ra nhiều, lượng oxi mà vi sinh
vật tiêu thụ càng nhiều. Trong mơi trường nước q trình oxi hố sinh học xảy ra rất chậm và kéo
dài. Trong thực tế không thể xác định được lượng oxi cần thiết để vi sinh vật oxi hố hồn tồn
chất hữu cơ có trong nước vì thời gian này kéo dài hàng tháng, nên chỉ cần xác định lượng oxi cần
thiết khi ủ mẫu ở nhiệt độ 200C sau 5 ngày trong phòng tối (để tránh quá trình quang hợp). Sau khi
ủ 5 ngày có khoảng 70% đến 80% nhu cầu oxi được sử dụng và kết quả được biểu thị bằng BOD5
(sau 5 ngày ủ). Nếu thời gian ủ 25 ngày thì cũng chỉ có khoảng 95% – 99% nhu cầu oxi được sử
dụng.
BOD5 được tính dựa vào chỉ số DO0 và DO5 theo công thức sau:
BOD5 =

DOO − DO5
(mg / l )
Vmau lay PT

ở đây Vmẫu lấy PT được đo theo lít.

Chỉ số BOD5 là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước. Chỉ số BOD 5 chỉ ra
lượng oxi mà vi khuẩn tiêu thụ trong phản ứng oxi hố các chất hữu cơ trong nước ơ nhiễm, nên
chỉ số này càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng
lớn, chứng tỏ nước bị ô nhiễm càng nặng. Nếu chỉ số BOD5 thấp chứng tỏ trong nước có ít các
chất hữu cơ, nước ít hoặc không bị ô nhiễm.
20. Nhu cầu oxi hoá học COD (Chemical oxygene Demend- định nghĩa, ý nghĩa, cách xác
định)?
Nhu cầu oxi hoá học (COD) là lượng oxi cần tốn cho quá trình oxi hố các chất hữu cơ có trong 1
l ít nước thành CO2 và H2O.
COD cho biết hàm lượng của chất hữu cơ có thể bị oxi hóa có trong nước n ên cũng là một chỉ
tiêu quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước. COD được xác định bằng phương pháp chuẩn độ
cromat trong phân tích thể tích. Nguyên tắccủa phương pháp là dùng dung dịch K 2Cr2O7 để oxi
hố các chất hữu cơ có trong nước trong mơi trường axit theo phương trình sau:
Chất hữu cơ + Cr2O72- + H+ = CO2 + H2O + 2Cr+3
Lượng dư Cr2O72- được chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr hoặc dung dịch muối Fe 2+ với chỉ
thị là ferroin :
Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
Chỉ thị chuyển từ màu xanh lam sang đỏ nâu.
Phản ứng diễn ra với sự có mặt Ag2SO4 và đun hồi lưu trong 2 giờ. Điểm tương đương được xác
định bằng chỉ thị redox.
Tính kết quả:
COD

=

(a − b).N .8.1000
Vmau

a: Số ml Fe(NH4)2 (SO4)2.6H2O dùng để chuẩn độ mẫu trắng
b: số ml Fe (NH4)2(SO4)2.6H2O dùng để chuẩn mẫu
Vmẫu: số ml mẫu.
N: nồng độ đương lượng ccủa dung dịch muối Mohr
21. Tự làm
22.Tự làm
23.Ô nhiễm môi trường đất

25