TỔNG QUAN VỀ KHÍ THẢI VÀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ


1. Một số khái niệm cơ bản 
“Môi trường” là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật

“Ô nhiễm môi trường” là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.

“Hoạt động bảo vệ môi trường” là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành.

“Quy chuẩn kỹ thuật môi trường” là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường.

“Ô nhiễm không khí” là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)

“Khí thải” là hỗn hợp các thành phần vật chất độc hại thải ra không khí từ hoạt động sản xuất công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày của con người.
( Trích điều 3, chương 1- những quy định chung, Luật bảo vệ môi trường 2014) 


2. Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm không khí

Để hiểu rõ hơn về các vấn đề ô nhiễm không khí, cần biết rõ các nguồn phát sinh chất ô nhiễm từ đó đưa được ra các giải pháp giảm thiểu và xử lý một cách hiệu quả nhất.
Nguồn gây ô nhiễm không khí có thể phân thành: nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo.
a, Nguồn gốc tự nhiên
Nguồn gốc tự nhiên được thể hiện như dưới đây:



Hình 1: nguồn gốc tự nhiên phát sinh các chất ô nhiễm không khí

b, Nguồn gốc nhân tạo
Một số nguồn gốc nhân tạo được thể hiện như hình dưới đây:

Hình 2: nguồn gốc nhân tạo phát sinh các chất ô nhiễm không khí
Mỗi nguồn phát sinh sẽ có các thành phần khí thải khác nhau như do đốt nhiên liệu như SO2, CO, CO2, NOx, hydrocacbon và tro bụi. Trong công nghiệp sản xuất gang thép những chất ô nhiễm chủ yếu là bụi, khói nâu (oxit sắt rất mịn), một số khí thải như SO2, CO, hợp chất chứa flo…. 

3. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí 
Sức khỏe, tuổi thọ và khả năng sinh trưởng phát triển của con người, động vật và thực vật phụ thuộc rất nhiều vào môi trường tự nhiên, đặc biệt là môi trường không khí xung quanh.
3.1 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí tới con người
“ Các nghiên cứu chỉ ra rằng cơ thể con người có thể chịu được 5 tuần lễ không ăn, 5 ngày không uống nhưng chỉ kéo dài cuộc sống được 5 phút nếu không hít thở không khí.”
Các ảnh hưởng của một số chất ô nhiễm trong khí thải được thể hiện như sau:


3.2 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí tới động vật
Các chất ô nhiễm không khí thường thâm nhập vào cơ thể động vật bằng hai con đường: con đường hô hấp và con đường được tiêu hóa
Một số tác động cho động vật như:
Khí SO2: gây tổn thương lớp mô trên cùng của bộ máy hô hấp, gây bệnh khí thũng và suy tim có thể gây chết hàng loạt. 
Khí CO: làm giảm khả năng trao đổi vận chuyển của hồng cầu trong máu. 
Khí HF: gây viêm khí quản, viêm phổi ở các loài chuột và thỏ. 

Hình 3: Hình ảnh cá chết do mưa axit
3.3 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí tới thực vật
Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật đòi hỏi phải có đủ các yếu tố: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, chất dinh dưỡng và trạng thái thích hợp của đất trồng. Ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường đối với thực vật rất khác biệt từ loài này sang loài khác. Cùng một chất ô nhiễm với nồng độ như nhau nhưng ở loài này thì bị ảnh hưởng nặng còn loài khác lại sinh trưởng phát triển tốt.
Trong các chất ô nhiễm không khí thường gặp thì SO2 là chất được nghiên cứu nhiều nhất trên thế giới. Khí SO2 thâm nhập vào các mô của cây và kết hợp với nước tại axit sunfuro H2SO3 gây tổn thương màng tế bào và suy giảm khả năng quang hợp. Các chất ô nhiễm khác như ozon, hợp chất flo, oxit nito, hydro sunfua cũng gây tác hại tương tự nhưng ở mức độ thiệt hại khác nhau và phần lớn thì làm đốm lá, xạm lá…


Hình 4: Cây bị rụng lá và đốm lá do mưa axit

Đối với ô nhiễm bụi, ảnh hưởng đầu tiên phải nói tới là giảm khả năng quang hợp, hô hấp và thoát hơi nước của thực vật. Ngoài ra, nếu bụi có chứa các chất ô nhiễm khác như kim loại nặng thì có thể tích tụ trong thực vật đi vào chuỗi và lưới thức ăn.
4. Các giải pháp giảm thiểu và xử lý các yếu tố của ô nhiễm không khí
4.1 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm
a, Sử dụng phương tiện giao thông công cộng
Khuyến khích mọi người sử dụng phương tiện giao thông công cộng nhằm giảm thiểu sự phát thải khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu động cơ. 



b, Sử dụng năng lượng tái tạo, năng lượng sạch
Hiện nay, trên thế giới đã và đang sử dụng các công nghệ năng lượng sạch như năng lượng mặt trời, gió và địa nhiệt. Những nguồn năng lượng này vô tận, có thể đáp ứng nhu cầu vô tận của con người và đặc biệt nó còn không phát sinh các khí thải gây ô nhiễm môi trường.




c, Tiết kiệm năng lượng
Bên cạnh các nguồn tài nguyên tái tạo, năng lượng sạch thì việc sử dụng năng lượng hiệu quả vẫn là 1 trong những biện pháp cần chú ý. Những việc ai cũng có thể là như tắt điện, ngắt nước khi không sử dụng, những việc này dễ dàng nhưng đóng góp rất to lớn cho việc giảm thiểu sự ô nhiễm không khí.

d, Hiểu và thực hiện 3R
3R này có nghĩa là giảm thiểu (REDUCE), tái sử dụng (REUSE), tái chế (RECYCLE).
Hiểu được khái niệm về 3R còn là một rào cản lớn trong việc giảm thiểu ô nhiễm. Ví dụ như chai lọ đã qua sử dụng có thể tái sử dùng để chứa vật chất khác, thực phẩm thừa có thể làm thức ăn gia súc.. 



Ngoài ra còn rất nhiều biện pháp đang được thực hiện để giảm thiểu ô nhiễm như tích cực trồng cây xanh cải tiến các thiết bị máy móc công nghiệp, cải tiến trong ô tô..
4.2 Các biện pháp xử lý
Có 3 phương pháp xử lý khí thải là hấp thụ các chất khí độc hại bằng chất lỏng (nước, dung môi), hấp phụ trên bề mặt vật liệu rắn và thiêu đốt (biến đổi hóa học các chất ô nhiễm). Đặc biệt phương pháp hấp thụ là phương pháp được áp dụng phổ biến nhất trong thực tế.

4.2.1 Hấp thụ 
Khái niệm: Hấp thụ là quá trình hòa tan chất khí vào trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc với nhau
Cơ chế: gồm 3 bước
Bước 1: Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ
Bước 2: Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt chất hấp thụ
Bước 3: Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng khối chất lỏng.
4.2.2 Hấp phụ 
Khái niệm: hấp phụ là quá trình phân ly khí dựa trên ái lực của một số chất rắn đối với 1 số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí nói chung và khí thải nói riêng, trong quá trình đó các phân tử chất khí ô nhiễm sẽ được giữ lại trên bề mặt của vật liệu rắn. 
Áp dụng: Quá trình hấp phụ được áp dụng rất phù hợp cho những trường hợp sau:
Chất khí ô nhiễm không chát hoặc khó cháy 
Chất khí có giá trị và cần thu hồi 
Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trình khử khí khác không thể áp dụng được 
Phân loại: gồm hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
4.2.3 Thiêu đốt 
Khái niệm: là quá trình xử lý khí ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt, áp dụng với các trường hợp lượng khí thải lớn mà nồng độ chất ô nhiễm cháy được lại rất bé, đặc biệt là các chất ô nhiễm có mùi khó chịu.
Ưu điểm: 
Phân hủy được hoàn toàn các chất ô nhiễm cháy được khi thiết bị thiêu đốt được thiết kế và vận hành đúng quy cách 
Khả năng thích ứng của thiết bị đối với sự thay đổi vừa phải của lưu lượng khí thải cũng như nồng độ chất ô nhiễm trong khí thải 
Có khả năng thu hồi, tận dụng được nhiệt thải ra từ quá trình thiêu đốt. 
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư thiết bị và vận hành tương đối lớn 
Có khả năng làm phức tạp vấn đề ô nhiễm không khí ( tạo ra thêm 1 số khí độc hại). 

Bài viết liên quan:
3. Xử lý bằng phương pháp hấp thụ