ĐẠi học quốc gia thành phố HỒ chí minh đẠi học khoa học xã HỘi và nhân văn khoa đỊa lý

Nền công nghiệp ở nước ta ngày ngày càng phát triển, các khu công nghiệp, các nhà máy mọc lên với số lượng nhiều, qui mô lớn làm thay đổi cả bộ mặt xã hội theo cả hai chiều tích cực và tiêu cực. Bên cạnh việc làm cho nền kinh tế phát triển ngày nhanh thì cũng phải kể đến vấn đề ô nhiễm môi trường do các hoạt động phát triển kinh tế nói trên gây ra.

Hoạt động của công nghiệp tăng cao sẽ kéo theo việc tăng lượng chất thải vào môi trường. Khi lượng chất thải đủ nhiều để phá vỡ chu trình cân bằng vật chất thì nó sẽ làm cho môi trường bị ô nhiễm.

Công nghiệp hiện nay có rất nhiều nguồn thải khác nhau:

+ Nguồn điểm

+ Nguồn đường

+ Nguồn mặt

+ Nguồn cao hay thấp

+ Loại có tổ chức hay không có tổ chức

+ Loại ổn định thường xuyên hay thải theo chu kỳ

+ Nguồn nóng hay nguồn thải nguội

1. 
   Nguyên nhân dẫn tới ô nhiễm do khí thải:
   

• 
  Các hoạt động sản xuất công nghiệp các ngành hóa chất,vật liệu xây dựng,luyện kim,lương thực thực phẩm,thu gom xử lý rác và một số ngành phục vụ cuộc sống con người( sơn,nhuộm,tẩy rửa…) Tóm lại các nguồn ô nhiễm đất do công nghiệp lớn nhất là do quá trình thiêu đốt nhiên liệu (than đá,dầu khí) sinh ra. Đặc biệt là khi chất lượng nhiện liệu của nước ta chưa tốt so với các quốc gia trong khu vực. Cụ thể là hàm lượng benzene trong xăng quá cao (5% so với 1%), hàm lượng lư huỳnh trong diesel cao (0,25% so với 0,05.
  

S + O₂  SO­_x

C + O₂  CO_x (CO₂ , CO)

N + O₂  NO_x

• 
  Trong sản phẩm cháy do nhiên liệu sản sinh ra khi cháy có chứa nhiều loại khí
  

Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy hay do khi cháy ngọn lửa bị nhiệt độ ngọn lửa bị giảm thấp, một số nguyên tử cacbon và hydro không được cấp đủ năng lượng để hình thành các gốc tự do và cho ra sản phẩm là CO₂ và H₂O xảy ra sự ngưng trệ các phản ứng cháy ở những gian đoạn trung gian và dẫn đến các quá trình sau:

+ Phát thải các nguyên tử cacbon với oxy tạo thành CO

+ Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro tạo thành các hydro nhẹ và nặng

+ Phát thải các hydrocacbon đã oxy hóa từng phần (andehit, axit)

• 
  Các chất thải do hoạt động công nghiệp có đặc điểm là nồng độ chất độc
  

• 
  Quá trình ô nhiễm không khí do hoạt động công nghiệp gồm 2 quá trình
  

+ Quá trình đốt lấy nhiên liệu để lấy nhiệt

+ Quá trình bốc hơi rò rỉ,thất thoát chất độc trên dây truyền sản xuất

• 
  Chất ô nhễm có thể phát sinh trên đường vận chuyển hay quá trình xử lý
  

Xét về khối lượng, các ngành công nghiệp nhẹ, hóa chất và cơ khí luyện kim là ngành phát sinh nhiều chất thải nguy hại nhất. Ngành điện và điện tử phát sinh ít chất thải nguy hại nhất. Tuy nhiên, chất thải của hai ngành này lại có chứa những chất như Polychlorinated Biphenyls (PCB) và kim loại nặng, là những chất rất nguy hại tới sức khỏe con người và môi trường. Các ngành công nghiệp có lượng khí thải lớn vào môi trường đó là:

• 
  Ngành điện: Nguồn khí thải phát sinh từ việc dùng than làm nhiên liệu có lượng tiêu hao than từ 0,4- 0,8 kg/kwh. TS. Phạm Ngọc Đăng cho biết: “Năm 1993 các nhà máy tiêu thụ gần 480.000 tấn than và thải ra khí quyển 6.713 tấn khí SO₂; 2.724 tấn NOx; 277,9 × 103 tấn CO₂ và 1491 tấn bụi”. Đây là nguồn gây ô nhiễm rất lớn nhưng việc khắc phục còn rất khó khăn và tốn kém.
  

• 
  Ngành khai thác dầu khí: Nguồn phát thải chất ô nhiễm là việc đốt bỏ khí đồng hành và những sự cố dò rỉ khí đốt trên các tuyến vận chuyển, sử dụng.
  

• 
  Ngành hóa chất và phân bón: thải vào khí quyển nhiều khí độc hại khác nhau.Các chất thải khí của công nghiệp hóa chất lại mang tính đẳng nhiệt đối với nhiệt thấp hơn môi trường cho nên sau khi ra ngoài khó phát tán loãng ra.Các thiết bị công nghiệp hóa chất thường đặt ngoài trời nên việc rỉ ra khí quyển là khó kiểm soát.
  
• 
  Sản xuất xi măng : Khí thải từ lò nung xi măng có hàm lượng bụi, CO, CO₂, Fluor rất cao và cỏ khả năng gây ô nhiễm nếu không được kiểm soát tốt.
  
• 
  Sản xuất gạch đất nung : Tại các cơ sở công nghiệp lớn, gạch đất nung trong các lò tuy-nen dùng nhiên liệu là dầu DO hay FO, các nhà máy này phát thải vào không khí chất gây ô nhiễm do đốt dầu vẫn đang tồn tại, còn chưa được giải quyết triệt để. Chất gây ô nhiễm là tro bụi, CO₂, SO_x. Tại các lò gạch thủ công dùng trấu, củi, than làm ô nhiên liệu, do đặc tính công suất nhỏ, ở rải rác nên khí thải chứa tro bụi, CO₂.
  
• 
  Sản xuất gạch gốm, đồ gốm sứ: Các nhà máy sản xuất gạch ceramic có nguồn phát thải lớn từ các tháp sấy Kaolin và lò nung. Trong khí thải thường chứa: CO, CO₂, Fluor, SO_x…
  
• 
  Các thành phần khí thải
  

1. 
   Tác động đến môi trường đất
   

• 
  Khí CO
  

Khí CO khi tiếp xúc với đất có thể tham gia vào thành phần các khí trong đất, làm hại các động vật trong đất do khả năng tạo phức với hồng cầu làm máu không thể vận chuyển oxy và cản trở hô hấp

• 
  Bụi
  

• 
  Pb
  

• 
  Các chất khí độc hại khác
  

Bên cạnh đó tình trạng lắng đọng axit do khí thải từ các hoạt động công nghiệp vào môi trường ngày càng cao.

Ví dụ: Các vùng đất gần nhà máy sản xuất photpho, Flo, luyện kim dễ bị ô nhiễm vì khói bụi, hàm lượng flo chứa trong khoáng chất photpho sử dụng ở các nhà máy phân hoá học thường là 2 – 4 %, nếu khí thải không được xử lý thích đáng, có thể làm cho một vùng hàng ngàn km² đất xung quanh bị ô nhiễm flo nặng. Ở gần các xưởng luyện kim, vì trong khí thải có chứa một lượng lớn các chất chì, Cadimi, Crom, đồng… nên vùng đất xung quanh sẽ bị ô nhiễm bởi những chất này.

Ngoài ra, do thải ra mặt đất một lượng lớn chất thải công nghiệp như than, khoáng vật từ các ống khói, lò nung, lò đúc gang… Những chất độc hại chứa trong chất thải bị khử kiềm và bị lôi cuốn vào trong đất. Có thể nói dưới hình thức hơi, bụi, khí độc được tung vào không trung, chất thải lại rơi xuống đất, từ đó làm thay đổi thành phần hóa học của đất, độ pH của đất, thay đổi quá trình nitrat hóa của đất do đó ảnh hưởng đến vi sinh vật trong đất.

+ SO₂ được tạo thành do đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh được thải vào khí quyển. Trong không khí, SO₂ có thể tham gia vào nhiều quá trình khác nhau tạo thành SO4^2- và theo nước mưa lắng đọng xuống đất.

SO₂ + OH (+H₂O +O₂) H₂SO₄ + H₂O

+ Các oxit nito bị chuyển hóa thành nitrat trong khí quyển rồi theo nước mưa vào đất. Mặt khác, đất cũng hấp thụ các khí NO và NO₂ và các khí này cũng bị oxy hóa chuyển thành nitrat trong đất.

NO₂ + OH  HNO₃

NO₂ + O₃  NO₃ + O₂

NO₂ + NO₃  N₂O₅

N₂O₅ + H₂O  HNO

Lắng đọng axit đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước. Theo thời gian đất và nước mặt dần dần bị axit hóa làm cho hàm lượng nhôm linh động (Al³⁺) và Mn²⁺ tăng nhanh và gây độc hại cho các loại cây trồng và sinh vật nước ngọt. Nhiều thí nghiệm cho rằng nếu lượng Al³⁺ lớn hơn 6mg/kg đất sẽ làm giảm đáng kể năng suất. Mức độ axit hóa đất rừng ở nhiều nước ở Châu Âu trong 50 năm qua đã tăng từ 5 – 10 lần.

Đối với khu vực Châu Á, tần số mưa axit cũng tăng lên nhanh chóng. Sự lắng đọng axit đặc biệt cao đã xuất hiện ở Trung Quốc, đông bắc Ấn độ, Thái Lan, Hàn Quốc.

Ở Việt Nam, báo cáo hiện trạng môi trường năm 1994 của Bộ Khoa học, công nghệ và môi trường (nay là Bộ tài nguyên và môi trường) trình Quốc hội cho thấy có hiện tượng lắng đọng axit ướt cục bộ: có trận mưa pH=4,37; có trận pH=4,58. Đặc biệt ở Phù Liễn năm 1991 đã xuất hiện độ pH trung bình tháng của nước mưa là 5.2; 5.4; 5.5. Ở Cúc Phương năm 1990, pH trung bình của nước mưa ở các tháng trong năm là 5.1 – 5.91.

Lấy ví dụ điển hình về ngành công nghiệp luyện kim:

Cả nước chỉ có một nhà máy luyện gang từ quặng sắt ở Thái nguyên, nhà máy này vừa luyện gang và luyện cốc, khí thải của nhà máy chứa nhiều CO, CO₂, C_yH_x, SO_x, NH₃ và bụi…Hiện nay nhà máy sản xuất với năng suất rất thấp.

Thường gặp nhất là lò luyện thép Hồ quang ở cả miền nam và miền bắc. Khi hoạt động, lò luyện thường làm ô nhiễm khu xung quanh vì khói bụi của quá trình sản xuất. Trong khí thải của lò, lượng CO cho tới 15% – 20% (thể tích).Tải lượng bụi trung bình tính theo thành phẩm là 6-9Kg/tấn thép hay 3~10g/m3 khí thải. Thành phần chủ yếu của bụi là oxit sắt, ngoài ra còn có oxit mangan, canxi, magie… Đây đang là nguồn gây ô nhiễm đáng kể nhất ở các khu công nghiệp, chưa kể tới trong các nhà máy này còn có các lò nung đốt dầu FO thải ra môi trường các loại khí độc hại đặc trưng.

Cùng ở dạng này ta còn gặp các lò sản xuất đất đèn, đá mài…Cũng là loại lò nung dùng hồ quang điện. Ngoài ra chúng ta còn phải chú ý đến khí thải của hàng trăm cơ sở nấu đúc kim loại nằm trong khu vực dân cư, các loại lò này thường dùng dầu FO và than đá làm nhiên liệu,nấu lại kim loại và phế liệu nên khói thải của các cơ sở thường làm ô nhiễm khu vực xung quanh.

Ngoài ra quặng sau khi sàng được đưa đến một lò nấu chính. Chất thải lò bao gồm chất thải nóng chảy gọi là xỉ, được phân tán trong đất, kèm theo sự phóng thích SO₂, các khí khác và các kim loại ứng với các quặng đó.

4.3.3 Ảnh hưởng cuả khí thải tới sức khỏe con người

1) Khí CO

Khí không màu, không mùi, không vị. Tỷ trọng: 0,967. Do sự cháy không hoàn toàn của các vật liệu có chứa Cacbon. 250 triệu tấn/năm. Chiếm tỷ trọng lớn trong các chất ô nhiễm môi trường không khí. CO tác dụng mạnh với Hemoglobin (Hb), lấy oxy của Hemoglobin tạo thành cacboxy hemoglobin: HbO₂ + CO -> HbCO +O₂.

Cấp tính:đau đầu,ù tai,chóng mặt,buồn nôn mõi mệt,…Nặng: hôn mê, phù phổi cấp. Mãn tính: Thường bị đau đầu dai dẳng, chóng mặt, sụt cân, mỏi mệt, giảm bớt khả năng lưu chuyển oxi trong máu.

Thực vật: Nồng độ CO từ 100÷1000 ppm làm rụng lá,xoắn quăn,cây non chết,chậm phát triển.

2) Khí SO2:

Không màu, có vị cay,mùi khó chịu. SO₂ có nhiều ở các lò luyện gang, lò rèn, lò gia công, những lò đốt than có chứa lưu huỳnh. 132 triệu tấn /năm (đốt than,sử dụng xăng dầu). SO₂ tác dụng với hơi nước tạo thành H₂SO₄.

Nồng độ thấp: gây kích thích hô hấpcho người và động vật.

Nồng độ cao: gây đau đầu, nôn mửa, tức ngực, bệnh tật và bị chết. SO₂ và H₂SO4 làm thay đổi tính năng, màu sắc vật liệu, ăn mòn kim loại, giảm độ bền sản phẩm vải lụa và đồ dùng.

Đối với thực vật: SO₂ tác hại đến sự sinh trưởng của rau quả, lá bị vàng, rụng hoặc bị chết.

Và một số chất khí khác cụ thể ở bảng sau:

1. 
   xử lý chất thải rắn