Bài giảng Sức khỏe môi trường - Ô nhiễm không khí - Trần Thị Tuyết Hạnh

Ô NHIỄM KHÔNG KHÍThS. Trần Thị Tuyết HạnhTS. Nguyễn Việt Hùng, Ths.Nguyễn Hữu ThắngBộ môn Sức khỏe môi trườngEmail: tth2@hsph.edu.vn, ĐT: 62662322Mục tiêuHọc xong phần này, học viên cần có khả năng:Mô tả được các thành phần của không khí Trình bày được một số chất gây ÔNKK và các nguồn gây ÔNKK Liệt kê và mô tả được một số bệnh liên quan tới ÔNKKMô tả được một số hiện tượng ÔNKKMô tả được một số phương pháp kiểm soát ÔNKK1. Bầu khí quyển1 người cần 10 – 20 m3 không khí mỗi ngày  chết khi thiếu KK từ 5 – 7 phútTầng Đối lưu – khoảng 8 – 14,5 kmTầng giữa khí quyển– khoảng 85 kmThượng tầng – khoảng 600 kmTầng Bình lưu – khoảng 50kmĐỉnh đối lưuĐỉnh Bình lưuĐỉnh tầng giữa Bên ngoài khí quyển Nguồn  Bầu khí quyển (tiếp)Tầng Đối lưu: các hiện tượng thời tiết xảy ra ở tầng nàyCác “Đỉnh” là nơi là biên giới giữa các tầng và là nơi nhiệt độ bắt đầu đảo chiều99% “không khí” tập trung tại tầng Đối lưu và Bình lưuTầng Ozon nằm trong tầng Bình lưuNhiệt độ:Tầng Đối lưu: nhiệt độ càng lên cao càng hạ, giảm từ khoảng 17 oC đến – 52 oCTầng Bình lưu: nhiệt độ lên cao tăng: đến khoảng 3oCTầng giữa: nhiệt độ lên cao giảm: đến - 93 oC2. Thành phần của không khí1% khác:argon (0.93%)CO2 (0.032%)Dạng vết các khíNeonHeliOzonXenonHidroMetanKryptonHơi nước3. Khái niệm ÔNKKKhi thành phần của không khí bị thay đổi Là kết quả của quá trình thải các chất độc hại vào không khí với một tốc độ vượt quá khả năng chuyển đổi, hoà tan, lắng đọng các chất đó của các quá trình tự nhiên trong khí quyểnÔ nhiễm không khí là hậu quả của sự phát thải các chất nguy hại vào khí quyển với nồng độ vượt quá ngưỡng chịu đựng của các quá trình tự nhiên trong khí quyển. 3. Khái niệm ÔNKK (tiếp)Thuật ngữ chất ô nhiễm không khí được dùng để chỉ các tác nhân gây ô nhiễm không khí hoặc những sự kết hợp của các tác nhân đó, chúng bao gồm các tác nhân sinh, lý,hóa và phóng xạ bị thải vào không khí.	(Nguồn:  truy cập 5/3/2007)SO2, NO2, Bụi lơ lửng (PM), Pb, CO, O34. Lịch sử về ONKKXuất hiện từ khi có loài người trên trái đất: đốt lửa, đốt rừng (không đáng kể)Trước cuộc CM công nghiệp:ONKK chưa phải là vấn đề đáng quan tâmCác chất ô nhiễm có khả năng tự hòa tan trong khí quyểnTrong thời kỳ cách mạng công nghiệp: gỗ, nhiên liệu hóa thạch được sử dụng để chạy máy hơi nước → ÔNKK5. Các nguồn gây ô nhiễm không khí 5.1. Ô nhiễm không khí do công nghiệpLuyện kim: SO2, CO, HCN, phenol, v.v...Xây dựng: bụi, SO2, CO, NOx, v.v...Nhiệt điện: bụi than, khí SO2, CO, CO2, NOx, v.v...Hoá chất luyện kim màu: VOCs, florua, xyanua, v.v...Xử lý chất thải bằng phương pháp đốt: cũng gây ONKKTừ các tai nạn, sự cố công nghiệp: Bhopal (Ên độ)Sử dụng năng lượng toàn cầuTừ việc đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch  các chất ô nhiễm không khí Việc sử dụng năng lượng trên toàn cầu (triệu tấn/năm)thandầukhíhạt nhânkhí hidronhiên liệu tự tái tạo và chất thảiÔ nhiễm từ các ngành công nghiệpCông nghiệp hóa chấtNgành công nghiệp quan trọng đối với con ngườiGây ô nhiễm môi trường dưới nhiều dạngMột trong những nguồn gây ô nhiễm không khí quan trọngCông nghiệp xi măngNgành công nghiệp quan trọng đối với các hoạt động phát triển của con ngườiNguồn ô nhiễm bụi quan trọngCác chất ô nhiễm chính:Bụi: tạo ra trong quá trình nghiền, trộn, vận chuyển, đốt cháy, làm khôNOx va SOx được tạo thành từ các quá trình: nung, làm khô, đốt cháyCông nghiệp sản xuất AxítNgành công nghiệp sản xuất axít sulfuric:Khí SO2 và bụi (sương) axít1 tấn Axít thành phẩm sẽ phát thải 20 – 70 pounds SO2 và 0.3 – 7.5 pounds Bụi axítNgành công nghiệp sản xuất axít nitrícKhí NO và NO21 tấn axít sẽ phát thải 50 pounds NO2Ngành công nghiệp sản xuất CloClo được điện phân từ muối NaCl100 tấn Clo hoá lỏng sẽ thải ra 2000 – 16000 pounds khí CloNgoài ra Clo có thể thoát từ xe chở, kho chứa ...Thảm họa Bhopal, Ấn ĐộĐêm 2/3/1984 (10 pm) và rạng sáng 3/3 (1.30 am)45.000 tấn khí methyl isocyanate (MIC) rò rỉ từ hai hầm lưu trữ của nhà máy SX TTS Union Carbide Khí rò rỉ không thoát được lên cao bao phủ một diện tích khoảng 8km2 quanh nhà máy3.800 người chết vào hôm sauSau vài ngày10.000 người chết300.000 người bị ngộ độc, phải nhập việnThảm họa Chernobyl, Ucraina (Liên Xô cũ)26 April 1986 tại Ucraina (Liên Xô cũ), thảm họa hạt nhân lớn nhất trong lịch sửĐồng vị phóng xạ Cs 137 bị phát ra và gây ô nhiễmẢnh hưởng đến sức khỏe: tâm thần + thể chấtHội chứng DowĐột biến nhiễm sắc thể. Ung thư tuyến giáp56 tử vong tại chỗ, 800.000 phơi nhiễm phóng xạ 4.000 người chết vì ung thưNguồn:  Thảm họa Chernobyl, Ucraina (Liên Xô cũ)Nguồn:  5.2. ÔNKK do giao thông50% ÔNKK là do giao thôngCO (chất ô nhiễm chính)CO2	NOxHydro carbon Kim loại nặngBụi...Nước Anh: Giao thông so với các nguồn khácCác nguồn khácGiao thôngÔNKK do giao thông tại Việt Nam130.746200060.231199534.2221990Sè xe « t« l­u hµnhN¨m 2.500.0001.300.00020022.000.0001.000.00020011.200.000600.0001997Sè xe m¸y t¹i TP.Hå ChÝ MinhSè xe m¸y t¹i Hµ NéiN¨m22.000CmHn12.000SO235.000NO261.000CO6.000.000CO2Khèi l­îng (tÊn)¤ nhiÔmSources: SOE report, 2003. Duong HT, VEPA, 2004ÔNKK do giao thông ở Việt nam?Nghiên cứu về sự phơi nhiễm với PM10 và CO của người dân Hà Nội (2006)Kết quả Tiêu chuẩn WHOPM10 (trung bình)455 µg m-350 µg m-3 Xe máy580 µg m-3 Đi bộ495 µg m-3 Ô tô 408 µg m-3Xe buse262 µg m-3CO (trung bình)15.7 ppm10 ppm Xe máy18.6 ppm Đi bộ8.5 ppm Ô tô 18.5 ppm Xe buse11.5 ppm Bảng. Kết quả so sánh trung bình trong hai đợt đo5.3. ÔNKK do nông nghiệpQuá trình sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật Quá trình phân huỷ các chất thải nông nghiệp trong ruộng, ao hồ (CH4, H2S)  mùi!5.4. ONKK trong nhàQuá trình đun nấu: củi, than, rơm, rạLỗ thông hơi, ống khói từ các gia đình Khí từ các bể phốtKhói thuốc lá, thuốc làoCác thiết bị, đồ dùng trong nhà, văn phòng (radon, formaldehyt, sợi amiăng, v.v...)5.4. ONKK trong nhà (tiếp)Các hóa chất từ các vật liệu trong nội thấtCác loại khí phát ra từ các hoạt động đốt cháy trong nhàCác khí bay hơi từ các dạng hóa chất lỏngCác chất ÔNKK ngoài nhàNấm mốc, vi khuẩnCác hóa chất từ chất tẩy rửaKhói thuốc lá có chứa hơn 4000 loại hóa chấtLông động vật nuôi ..CO từ các garaMột số chất ÔNKK trong nhà chính và nguồn tạo raChất ô nhiễmNguồn phát sinhChất gây di ứngbụi nhà, lông động vật nuôi, côn trùngAmiăngCác chất chống cháyCO2Các hoạt động đốt cháy trong nhà, xe cơ giới trong nhàCOĐốt dầu, xăng, nồi hơi, lò, bếp, khói thuốc lá ..FormaldehyeCác tấm ghép, đồ dùng trong gia đìnhVi sinh vậtNgười, động vật, hệ thống điều hòa không khíNO2Các hoạt động đốt cháy trong nhà, xe cơ giới trong nhà, từ ngoài nhàCác chất vô cơCác chất keo dán, các chất hòa tan, các chất dễ cháy, khói thuốcSO2Ô nhiễm từ ngoài nhà, các hoạt động đốt cháyZhou et al Environmental Research Letters 2006Ô nhiễm không khí trong nhà ở Trung QuốcThực trạng phơi nhiễm ÔNKK trên thế giớiCohen et al and Smith et al in Comparative Quantification of Health Risks 2004Ambient urban air pollutionHousehold solid fuel use6. Các ảnh hưởng SK của ONKK Ảnh hưởng mãn tính:Bệnh hen suyễn: SO2, các chất hạtViêm phế quản mãn tính: SO2Khí phế thũng: NO2Tăng nguy cơ bị ung thư6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)Những ảnh hưởng cấp tính: suy nhược, chóng mặt, say, co giật, ngất, ảnh hưởng tới tim, phổi (kích thích màng nhầy), ngứa mắt, v.v... (VOCs, CO, NO2, khói quang hoá, v.v...)Bệnh viện Nhi đồng 1 (HCM): Suyễn 3074 (1996)  11491 (2005) Nhiễm khuẩn hô hấp dưới (từ 2.727 - 1996 tăng lên 3.772 năm 2005)Viêm tai giữa (từ 441 ca năm 1996 1.999 trường hợp vào năm 2005)6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)ÔNKK liên hệ nhất định với tình trạng mắc/tử vong do: nhiễm khuẩn hô hấp cấp tính, mãn tính, tim mạch, ung thư..Ước tính toàn cầu có 800.000 người tử vong/năm do mắc các bệnh liên quan đến ÔNKK ngoài trờiWHO (2006): VN thuộc nhóm các nước có tỉ lệ tử vong do ÔNKK ngoài trời cao nhất (200-230 ca/triệu dân/năm); do ÔNKK trong nhà cao thứ 2 (300-400ca/triệu dân/năm).6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)Ảnh hưởng tới SK của ÔNKK do giao thông90% cư dân đô thị tại châu Á phơi nhiễm với ô nhiễm bụi lơ lửng (PMx)10.000 người chết có liên quan tới ÔNKK giao thông tại Ấn Độ19% dân Bangkok bị các bệnh đường hô hấp liên quan tới ÔNKK do giao thông6% nguyên nhân tử vong do ÔNKK do giao thông tại Áo, Pháp và Thụy Sỹ6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)Các ảnh hưởng SK của ONKK trong nhà:Có thể làm tăng nguy cơ ung thưGây đau đầu, kích thích mắt, mũi, họngMệt mỏi thần kinh, buồn ngủ, uể oảiTình trạng hôn mê, ngủ lịm, tử vongLà một trong 4 nguyên nhân chính gây tử vong tại các nước đang phát triển2,4 tỷ người đang sử dụng các loại nhiên liệu như củi, rơm. 0,5 tỷ người đang dùng than đá (Trung Quốc)90% số hộ gia đình nông thôn trên toàn cầu đang sử dụng các nhiên liệu hóa thạch dạng rắn để đun nấu6. Các ảnh hưởng SK của ONKK (tiếp)Hội chứng bệnh nhà kín (SBS)Triệu chứng của tuyến nhầy và đường hô hấp trên:kích thích hoặc khô mắt, mũi, họng, giọng nói khànngứa mắt, ngạt mũi, ho, hắt hơi, chảy máu camCác triệu chứng của đường hô hấp dưới:tức ngực, thở rít, hen, thở dốcCác triệu chứng về da:khô, ngứa da, phát banCác triệu chứng liên quan tới hệ thần kinh trung ương:mệt mỏi, khó tập trung, buồn ngủ, đau đầuchoáng váng, chóng mặt, buồn nônCác triệu chứng khác:	 thay đổi vị giác, cảm giác mùi khó chịu6. Các ảnh hưởng của ONKK (tiếp)Một số ảnh hưởng khácGây hại tới cây trồng: khí ô nhiễm xâm nhập vào lỗ khí khổng trên láKhi tiếp xúc lâu dài: phá vỡ lớp bảo vệ bên ngoài, gây mất nước đối với các loại cây, làm cho cây dễ bị bệnh tật, sâu hại, hạn hán, sương muối tấn côngĐặc trưng của một số chất gây ONKK6. Các ảnh hưởng của ONKK (tiếp)7. Một số hiện tượng ONKKMưa axitHiệu ứng nhà kínhSuy thoái tầng ôzônSự nghịch đảo nhiệtMây nâu châu ÁMất rừng – sa mạc hoá7.1. Mưa axitNước mưa: pH = 5,6 (hơi mang tính axit)sự phân huỷ các chất hữu cơ, núi lửa, v.v... ==> làm tăng các hoá chất mang tính axit trong khí quyển. "thủ phạm": CO2 trong khí quyểnpH nước mưa mưa axitcác chất ONKK do con người tạo ra: SO2, NOx góp phần tạo ra mưa axitcũng xuất hiện ở dạng: tuyết, sương, sương mù, mưa tuyết - mưa đáẢnh hưởng tới động thực vật khi pH CO2 trong khí quyển tăng nhanhDân số tăng, công nghiệp, giao thông phát triển:CO2 trong khí quyển ngày càng tăng: HƯNK nhân loạiHƯNK 7.2. Hiệu ứng nhà kính (tiếp)Loại khíCông thức hóa họcTỷ trọng hiệu ứng %Nguồn phát sinh chínhCarbon dioxydCO255 %Đốt nhiên liệu hóa thạchMetalCH415 %Đất ngập nước, sinh hoạt của con người, nhiên liệu hóa thạchNitrous oxydN2O6 %Nhiên liệu hóa thạch, sản xuất phân bónCFC 11 – 1217%Dung môi, làm lạnhCFC khác7%Hơi nước (H2O)Sự phát thải Cacbon trên toàn cầu từ quá trình đốt cháy, 1990 - 1998Nồng độ trong khí quyển của CO2 , 1000 - 1998Nhiệt độ trung bình bề mặt Trái đất 1866 - 1998Source: www.unctad.orgTỷ lệ % phát thải CO2 15 - The UN Climate Change Conference 2009 in Copenhagen, Denmark, December 7-18, 2009.7.2. Hiệu ứng nhà kính (tiếp)CO2 tăng 2 lần: Nhiệt độ trái đất tăng khoảng 3oC Từ năm 1880 đến 1980:CO2 tăng từ 10-12%nhiệt độ trái đất tăng khoảng 0,4oCbăng ở cực tan ==> mực nước biển tăng 13,7 cmDự đoán: 2100, mực nước biển tăng 1m-2,4m, gây ngập lụt vùng ven biển1938 T.J. Hileman GNP1981 Carl Key (USGS)1998 Dan Fagre (USGS)2005 Blase Reardon (USGS)Sự thay đổi băng phủ theo năm trên Grinnell Glacier Băng tan: Những quốc gia Đông nam á chịu ảnh hưởngBăng tan: % dân số chịu ảnh hưởngChức năng của tầng OzonTầng giữa của khí quyểnTầng bình lưuCác tia nhìn thấy được/tia cực tímTầng đối lưu300 – 500 ppbHấp thụ bước sóng giải phóng cloCl2 + O3  O2 + ClO-ClO- + O3  Cl- + 2O2==> Tầng ô zôn bị phá huỷ1 nguyên tử Cl phá huỷ được 104 – 106 phân tử O3Tạo ra các "lỗ thủng" tầng ôzôn: 9 triệu km2 (châu Nam cực)Tia cực tím ==> tăng tỉ lệ ung thư da và bệnh đục thuỷ tinh thể Ảnh hưởng của lỗ thủng tầng OzonCác tia cự tím đi qua tầng OzonSức khỏe con người:Hệ miễn dịchUng thư daBệnh về mắtÚc là nước có mức độ nhiễm UV và tỷ lệ bị u ác tính cao nhất thế giớiChi phí riêng cho điều trị ung thư da ở Úc khoảng 300 triệu USD/ năm.Làm hư hại các vật liệu như nhựa, vải, gỗ7.4. Sự nghịch đảo nhiệtBình thường: ở tầng đối lưu càng lên cao nhiệt độ càng giảmKhi tồn tại một lớp khí nóng hơn và nhẹ hơn ở phía trên: càng lên cao, nhiệt độ không khí càng tăng  sự nghịch đảo nhiệtThường xảy ra ở thung lũng vào ban đêmVào mùa đông, nếu kéo dài ==> ngăn cản việc hoà trộn khí quyển ==> các chất ONKK không thoát lên được ==> thảm hoạ ONKKLondon (1952)7.5. Mây nâu châu ÁLà lớp khí dày khoảng 2- 3 kmDiện tích xấp xỉ 10 triệu km2, từ tây nam Afganistan đến đông nam Srilanka, bao phủ hầu hết Ấn độ, Pakixtan, Trung QuốcMang các sol khí gồm bụi lưu huỳnh, ôxit cácbôn, ôzôn, ôxit nitơ, bồ hóng và các loại bụi khác 7.5. Mây nâu châu Á: nguyên nhânGia tăng các hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch: công nghiệp, nhiệt điện, giao thông, Các vụ cháy rừng, đốt nương rẫyHoạt động đun nấu tại hộ gia đình sử dụng than, củi, biogas v.v. (thải ra 60% khí, bụi tạo nên Mây nâu Châu Á)Sử dụng dầu hỏa thắp sáng7.5. Mây nâu châu Á (tiếp)Ngăn cản ánh sáng mặt trời chiếu xuống trái đất 10-15% ==> đất và nước bị lạnh, nhưng khí quyển lại nóng lênLàm tan nhanh các sông băng ở dãy núi Himalaya, gây lũ lụt ở Bangladesh, Nepal, đông bắc Ấn độ, Trung Quốc; tăng nguy cơ hạn hánGiảm 40% lượng mưa ở Pakistan, Afganistan, tây Trung quốc, tây Trung Á ==> hạn hán, thiếu nướcCó chứa axit ==> gây mưa axitLàm giảm năng suất nông nghiệp Gia tăng các bệnh đường hô hấp7.6. Mất rừng – sa mạc hoáCó liên quan chặt chẽ tới các hoạt động của con người: đốt - phá rừngDiện tích rừng giảm ==> lượng CO2 trong khí quyển tăngRừng có khả năng làm sạch không khí (lưu lại các chất độc khi chúng đi qua lá, thân, rễ cây)7.6. Mất rừng – sa mạc hoáLàm thay đổi khí hậu, lượng mưaHạn hán, lũ lụt, xói mòn đấtSa mạc hoá có liên quan chặt chẽ tới sự phá rừng và lạm dụng đấtMất đi "các nhà máy" tạo ôxy: do không còn rừng để chuyển đổi CO2 thành O28. Các biện pháp kiểm soát ONKKTăng cường hiệu lực pháp luật về kiểm soát ONKKHoàn thiện tiêu chuẩn chất lượng không khíTiêu chuẩn phát thảiTiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanhCác biện pháp kiểm soát hành chínhĐăng ký nguồn ô nhiễm, các chất độc hại sử dụng và phát thảiTự áp dụng các biện pháp xử lý ô nhiễm MT, giảm chất thải phát sinhCác cơ quan thanh tra có quyền thu thuế, xử phạt, thậm chí đình chỉ sản xuất nếu các chất thải ô nhiễm vượt quá TCCP8. Các biện pháp kiểm soát ONKK (tiếp)Quan trắc chất lượng không khíKết quả dự báo các chất OONKK 19h ngày 06/01/2005Các biện pháp kỹ thuậtCác biện pháp quy hoạchQuy hoạch mặt bằng đô thị, bố trí khu công nghiệpQuy hoạch đường giao thôngTrồng cây xanhCông nghệ sạch hơn:Các biện pháp xử lý không khíthiết bị lọc bụithiết bị xử lý khí độc và mùiSử dụng các phương tiện giao thông thân thiện với môi trườngGiảm gia tăng dân sốCâu hỏi và thảo luận?Một số câu hỏi lượng giáAnh/chị hãy kể tên các nguồn gây ô nhiễm không khí?2. Ở tầng Bình lưu của khí quyển trái đất, càng lên cao nhiệt độ càng giảm	 Đúng	  SaiTài liệu đọc thêm1. Lê Thị Thanh Hương, Trần Thị Tuyết Hạnh và CS. 2009, Sức khỏe môi trường cơ bản (Sách dịch từ phiên bản tiếng Anh: Yassi A. Kjellstrom T. Kok T. and Guidotti TL.2001, Basic Environmental Health, Oxford University Press.)