Giáo trình Sức khỏe môi trường - Ô nhiễm môi trường không khí

Nội dung text: Giáo trình Sức khỏe môi trường - Ô nhiễm môi trường không khí

1. Ô nhiễm môi trường không khí
2. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau khi học xong bài này, học viên có khả năng: 1. Trình bày được những khái niệm cơ bản về ô nhiễm không khí 2. Liệt kê được các nguồn, thành phần của các chất ô nhiễm quan trọng và nêu được những ảnh hưởng đến sức khoẻ của những chất ô nhiễm này 3. Mô tả một số biện pháp kiểm soát ô nhiễm không khí quan trọng 4. Giải thích được những vấn đề môi trường toàn cầu liên quan tới ô nhiễm không khí 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KHÍ TƯỢNG TRONG LĨNH VỰC Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 1.1. Khí quyển Khí quyển của Trái đất có chứa khoảng 78% nitơ, 21% ôxi, 0,9% argon, 0,03% dioxitcacbon, 0 đến 4% hơi nước và một số khí khác ở dạng vết. Khoảng 96% lượng không khí nằm ở tầng đối lưu, đó là khoảng không gian cao chừng 8 - 12 km trên bề mặt quả đất. Phần lớn các chất ô nhiễm không khí thâm nhập vào tầng đối lưu này. Tại đây, chúng hòa trộn theo phương vuông góc hoặc nằm ngang và thường tác động qua lại với nhau hoặc với các thành phần tự nhiên khác trong khí quyển như khí ô zôn. Có rất nhiều thông số để đánh giá khí tượng và các ảnh hưởng đến khí tượng. Nhưng trong lĩnh vực ô nhiễm không khí, hai thông số quan trọng nhất là tính ổn định của khí quyển và gió (hướng gió và vận tốc gió). 1.2. Sự ổn định của khí quyển Khi một lượng không khí bốc lên trong tầng đối lưu của khí quyển, nó sẽ giảm nhiệt độ qua việc giãn nở đẳng nhiệt. Nếu đây là không khí khô, tỉ lệ giảm nhiệt độ là 0,980C/100m. Tỉ lệ này được gọi là "gradient đẳng nhiệt khô" và có giá trị luôn âm. Khí quyển được gọi là: · "trung tính" nếu có gradient nhiệt độ bằng gradient đẳng nhiệt. · "ổn định" nếu có gradient nhiệt độ ít âm hơn, thậm chí dương. · "bất ổn định" nếu có gradient nhiệt độ âm nhiều hơn so với gradient đẳng nhiệt (Xem hình 3.3). - 17 -
3. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí D­íi ®¼ng nhiÖt, o §é cao dT/dZ = -8 C/km (æn ®Þnh) so víi Z §¼ng nhiÖt, o mÆt biÓn dT/dZ = -9,8 C/km (trung tÝnh) Trªn ®¼ng nhiÖt, Z + DZ o O dT/dZ = -12 C/km (bÊt æn ®Þnh) A ZO ZO - DZ NhiÖt ®é T TO - DT O TO + DT Hình.1. Các trạng thái của không khí theo gradient nhiệt độ Trong những ngày nắng, khô, không mây, lặng gió; khí quyển có thể thể hiện cả 3 trạng thái trên. Ở tầng bình lưu, khí quyển rất ổn định do gradient nhiệt độ bằng 0. Các chất ô nhiễm xâm nhập vào lớp này (chủ yếu do núi lửa) sẽ bị giữ lại lâu hơn trong trường hợp nếu như chúng vào lớp đối lưu. 1.3. Gió 1.3.1. Vận tốc gió Vận tốc gió trên bề mặt Trái đất thay đổi theo mùa, theo thời gian trong ngày và hoàn cảnh địa lý của từng khu vực. Vận tốc gió trung bình ở Hà Nội khoảng 2,5 m/s. Vận tốc gió tăng lên cùng với độ cao (chủ yếu trong tầng đối lưu) do giảm ma sát với bề mặt quả đất. Vận tốc gió trên bề mặt Trái đất trong những thời điểm khí quyển bất ổn định lớn hơn so với lúc khí quyển ổn định. Vận tốc gió lớn gia tăng khả năng hòa trộn đứng cũng như nằm ngang, đưa gradient nhiệt độ về gradient đẳng nhiệt khô. Khi vận tốc gió lớn hơn 6 m/s, có thể nhận thấy khí quyển chuyển từ trạng thái ổn định sang trung tính. 1.3.2. Hướng gió Các yếu tố địa lý của Trái đất như núi, đồi, thung lũng, các đường bờ biển v.v ảnh hưởng quyết định đến hướng gió và độ lớn của chúng. - 18 -
4. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Về ban đêm, lớp khí lạnh và đặc sát mặt đất có xu thế tràn xuống thung lũng. Về ban ngày, khi có mặt trời đốt nóng, xảy ra trường hợp ngược lại: khí nóng được nâng lên theo sườn thung lũng có mặt trời chiếu nắng. Tương tự ở những vùng ven biển, về ban ngày không khí nóng trên mặt đất bay lên, nhường chỗ cho không khí lạnh từ biển thổi vào. Về ban đêm, trái đất lạnh hơn biển tạo ra những luồng không khí lạnh từ đất liền thổi ra biển. Núi có thể là những vật cản của những luồng gió thấp, ảnh hưởng đến hướng gió. Hướng gió, vận tốc gió cũng như tính ổn định của khí quyển có ý nghĩa sâu sắc đến sự ô nhiễm không khí và các biện pháp kiểm soát ô nhiễm. Nhìn chung, khí quyển ổn định và vận tốc gió thấp dẫn đến nồng độ chất ô nhiễm trên bề mặt Trái đất cao. Hướng gió có ý nghĩa quan trọng trong việc qui hoạch khu dân cư và những nguồn có khả năng gây ô nhiễm không khí (khu công nghiệp, lò đốt rác, đường giao thông v.v.). 1.4. Các quá trình của ô nhiễm không khí Hình 3.3 cho thấy mối quan hệ giữa sự phát sinh, lan truyền, hòa loãng, biến đổi và các ảnh hưởng của ô nhiễm không khí. Các chất ô nhiễm phát sinh vào khí quyển từ một số nguồn nhất định. Chúng lan truyền, được hòa loãng và biến đổi hóa học hoặc lý học trong khí quyển. Các chất ô nhiễm này sẽ gặp các điểm tiếp nhận mà tại đó chúng sẽ ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người, tuổi thọ và bề mặt các công trình, cây xanh và một số mặt khác của môi trường. Một số chất bị khử ngay trong khí quyển bởi các quá trình tự nhiên, do đó không gây ảnh hưởng gì. Có hai loại ô nhiễm không khí chính là các chất ô nhiễm cơ bản, phát sinh từ các nguồn cụ thể như các quá trình sản xuất công nghiệp, giao thông , và chất ô nhiễm phụ được tạo ra từ các chất ô nhiễm cơ bản trong khí quyển như khí NO2, O3 Phát sinh chất ÔN: Khí quyển: Ảnh hưởng đến: o Nguồn o Vận chuyển o Sức khỏe o Đo đạc o Hòa loãng o Cộng đồng chung Kiểm soát Biến đổi thành phần Khí hậu Trái đất o o o Các chất ô nhiễm bị khử bởi các quá trình tự nhiên Hình 2. Các quá trình của ô nhiễm không khí - 19 -
5. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí 2. NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Ô nhiễm không khí xảy ra khi không khí có chứa các thành phần độc hại như các loại khí, bụi lơ lửng, khói, mùi. Hay nói cách khác những chất này trong không khí có thể ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ hoặc sự thoải mái của con người, động vật hoặc có thể dẫn đến nguy hại đối với thực vật và các vật chất khác. Trong không khí bị ô nhiễm có chứa các loại khí, các hạt vật chất lơ lửng và các hạt chất lỏng dưới dạng bụi (aerosol) làm thay đổi thành phần tự nhiên của khí quyển. Một số loại khí là những thành phần của không khí sạch như CO2 cũng sẽ trở nên nguy hại và là chất ô nhiễm không khí khi nồng độ của nó cao hơn mức bình thường. Ô nhiễm không khí có nguy cơ ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và những thành phần khác của môi trường như đất, nước. Định nghĩa: ô 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 (Yassi và các cộng sự, 20011) 3. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Trước Cách mạng Công nghiệp - thế kỷ thứ 19, ô nhiễm không khí (ÔNKK) vẫn chưa phải là một vấn đề trầm trọng, vì các chất ÔNKK được dần dần hoà tan vào khí quyển và không tạo ra những khu vực có nồng độ ô nhiễm cao. Kể từ khi con người bắt đầu sử dụng các loại nhiên liệu đốt (gỗ, than, và các chất khác) để chuyển nước thành hơi nước quay các tuốc-bin, con người đã bắt đầu phải đối mặt với các vấn đề ÔNKK. Chính việc tạo ra động cơ hơi nước đã tạo điều kiện cho một số quốc gia trong thời đó trở nên giàu có và hùng cường, và cuộc Cách mạng Công nghiệp đã làm tăng mức sống của con người, trong khi đó lại gây ra những nguy cơ đối với sức khoẻ con người và môi trường. Con người luôn nỗ lực tìm kiếm sự giàu có mà không coi trọng tới những ảnh hưởng của sự phát triển đến xã hội và môi trường. Chỉ tới khi những thảm hoạ ÔNKK xảy ra với nhiều trường hợp mắc bệnh và tử vong, loài người mới bắt đầu quan tâm đến hiện tượng ÔNKK. Vào tuần cuối của tháng 10 năm 1948, một lượng chất gây ÔNKK với nồng độ rất cao (được gọi là khói mù - smog) bao phủ quanh khu vực Donora, Pennsylvania và các khu vực lân cận. Đám khói mù này bao bọc toàn bộ thị trấn Donora vào sáng ngày thứ tư 27 tháng 10, làm giảm tầm nhìn của người dân địa phương . Vào khoảng 2 giờ sáng ngày - 20 -
6. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí thứ bảy, trường hợp tử vong đầu tiên xảy ra. Các trường hợp tử vong vẫn tiếp tục được báo cáo lên và tới đêm ngày thứ bảy đã có 19 người bị chết. Có thêm 1 người nữa bị ốm nặng và chết vào tuần sau đó. Theo thống kê của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ (1995), chỉ trong vòng năm ngày từ ngày 26 đến ngày 31 tháng 10, thảm hoạ này đã khiến cho 20 người chết và hơn 7000 người phải nhập viện hoặc ốm. Nguyên nhân của thảm hoạ này được cho là do ô nhiễm của các khí SO2, CO và bụi kim loại từ khu công nghiệp gần đó (các nhà máy nhiệt điện, luyện quặng ), các chất ô nhiễm không khí này đã bị giữ lại, không được lưu chuyển đi do thiếu gió trong thời tiết ấm. Hình 3. Đường phố tại Donora bị chìm ngập trong khói và quang cảnh không khí bị ô nhiễm của khu công nghiệp gần Donora. (Nguồn: truy cập: 5/1/2005) Tại London, tháng 12 năm 1952, 4 năm sau thảm hoạ khói mù ở Donora, một thảm họa ÔNKK khác đã bao chặt thành phố này trong vòng 5 ngày. Đám khói mù dày màu vàng rất đậm đặc bao trùm thành phố và người ta phải sử dụng khẩu trang khi đi lại, tầm nhìn giảm xuống chỉ còn hơn 3,5 mét. Có khoảng hơn 4000 người tử vong trong thảm họa này và có tới thêm 700 người khác đã chết vào năm 1962. Nguyên nhân của thảm hoạ này 3 được cho là do London đã bị ô nhiễm một lượng SO2 và khói lên tới hàng nghìn gam/m . - 21 -
7. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Hình 4. Khói mù tại London, năm 1952. (Nguồn: truy cập: 5/1/2005) Thành phố New York cũng phải trải qua một số thảm kịch ÔNKK. Lần ÔNKK trầm trọng nhất xảy ra vào năm 1965, với 400 người bị chết. Những thảm hoạ ÔNKK này không chỉ xảy ra ở một số thành phố lớn hoặc những thành phố nằm xuôi theo chiều gió của những thành phố lớn. Những thành phố nhỏ, chẳng hạn như thung lũng Meuse của Bỉ, cũng đã trải qua một thảm kịch ÔNKK vào năm 1930, với 63 người chết và 6.000 người bị bệnh. Những con số thống kê về thảm hoạ ÔNKK xảy ra trong lịch sử được đề cập ở Bảng 3.1. Bảng 3.1. Các thảm hoạ ÔNKK từ năm 1930 Thời gian Địa điểm Số tử vong 1930 Thung lũng Meuse, Bỉ 63 1948 Donora, Pennsylvania 20 1950 Poza Rica, Mexico 22 1952 London 4.000 1953 New York 250 1956 London 1.000 1957 London 700 - 800 1962 London 700 1963 New York 200 - 400 1966 New York 168 Vào năm 1990, trên toàn thế giới đã có tới 100 triệu tấn các oxit lưu huỳnh (SOx), 68 triệu tấn oxit nitơ (NOx), 57 triệu tấn các chất hạt lơ lửng (SPM) và 177 triệu tấn cacbon monoxit (CO) được thải vào khí quyển. Trong số đó, các nước thuộc Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OCED) đã thải ra tới 40% SOx, 52% NOx, 71% CO và 23% SPM. 4. CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Có hai loại nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí : - Nguồn ô nhiễm thiên nhiên như núi lửa, đất sa mạc, nước biển bay hơi, lũ lụt. - Nguồn ô nhiễm nhân tạo do các hoạt động của con người gây ra như các quá - 22 -
8. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí trình sản xuất công nghiệp, giao thông, sinh hoạt. 4.1. Nguồn ô nhiễm công nghiệp 4.1.1. Công nghiệp luyện kim Các chất ô nhiễm chính là bụi, SO2, CO, H2S, HCN, phenol, NH3 v.v phát sinh từ các công đoạn sản xuất gang và thép. Để luyện ra được 1 tấn thép, có khoảng 4 kg SO2 phát sinh. 4.1.2. Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch ngói, bê tông Chất ô nhiễm không khí chính là bụi, khí SO2,, CO, NOx. Ở các nước đang phát triển, trình độ sản xuất còn lạc hậu, thiết bị kiểm soát môi trường hiệu quả thấp, đây là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể. Ví dụ, để sản xuất ra 540 tấn clinker từ 900 tấn vật liệu thô, có 4300 tấn khí thải được sinh ra trong đó có chứa 50 tấn bụi. 4.1.3. Công nghiệp nhiệt điện Tại các nhà máy nhiệt điện, để sản xuất ra điện cần phải đốt các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, diesel. Do đó, chất ô nhiễm không khí chính là bụi than, khí SO2, CO. 4.1.4. Công nghiệp hóa chất và luyện kim mầu Khí thải của hai dạng công nghiệp này đặc trưng không phải qua khối lượng chất thải mà qua tính chất độc hại của các chất chứa trong đó. Đó là các hơi axít, VOCs, florua, xyanua v.v 4.1.5. Các lò đốt chất thải Đây là một biện pháp xử lý chất thải đô thị càng ngày càng được sử dụng rộng rãi. Bên cạnh các ưu điểm của chúng, cũng cần phải nói rằng đây là những nguồn ô nhiễm không khí đáng kể bởi tro, các chất khí như SO2, NO2, CO, HCl, HF. Ngoài ra còn phải kể đến các kim loại và chất độc chứa trong khí thải như Cu, Zn, Cr, As, Cd, Hg, Pb, đioxin, và ô nhiễm đáng kể về mùi. 4.2. Các nguồn ô nhiễm do giao thông Ô nhiễm không khí do giao thông vận tải, đặc biệt là ở các khu đô thị lớn cũng là những nguồn ô nhiễm đáng kể. Ở Mỹ, hơn một nửa lượng CO, hơn 1/3 lượng cacbua hydro và NOx phát sinh từ các nguồn giao thông. Ống xả từ các động cơ đốt xăng còn là những nguồn phát sinh chì quan trọng. Ngoài ra còn phải kể đến nguồn bụi thứ cấp (bụi đất, đá) do các phương tiện giao thông vận tải gây ra. Tầu hỏa, tầu thủy chạy bằng nhiên liệu đốt cũng thải ra các chất khí ô nhiễm. 4.3. Nguồn ô nhiễm do ngành công nghiệp xây dựng - 23 -
9. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Ngành công nghiệp xây dựng là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính. Tại Mỹ, ngành này là nguồn phát thải gần 4% các loại bụi lơ lửng, và cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm tiếng ồn quan trọng. Mặc dù các hoạt động xây dựng cũng tạo ra ô nhiễm đất, tuy nhiên, những hoạt động này chủ yếu gây nên các vấn đề ô nhiễm không khí, nước và tiếng ồn. Các hoạt động xây dựng tạo ra ô nhiễm không khí như: giải phỏng mặt bằng, chạy các đầu máy diesel, đốt, các chất độc hại Tất cả các công trường xây dựng đều gây ô nhiễm bụi ở mức cao và có thể chúng sẽ lan rộng trong thời gian dài. Bụi xây dựng thường là loại bụi PM10 – đây là loại bụi có đường kính nhỏ hơn 10 micro mét, loại bụ này mắt thường không nhìn thấy được. Các nghiên cứu đã cho thấy bụi PM10 có thể thâm nhập sâu vào phổi và gây nên các vấn đề sức khoẻ nghiêm trọng như các bệnh: hen, viêm phế quản và ung thư. Một nguồn phát sinh PM10 trong xây dựng nữa là từ hoạt động của các động cơ diesel, các động cơ xăng. Các hoạt động sản sinh ra một dạng vật chất lơ lửng được gọi là: bụi diesel (diesel particulate matter – DPM), bụi này chứa bồ hóng, sunfat, silicat tất cả những chất này kết hợp với những chất ô nhiễm khác trong khí quyển sẽ là những nguy cơ nghiêm trọng tới sức khoẻ. Ngoài ra sử dụng diesel còn thải ra các chất khác như CO, cacbua hydro, NOx, CO2. 4.4. Các nguồn ô nhiễm do sinh hoạt của con người Lượng chất ô nhiễm không khí do hoạt động của con người gây ra là rất nhỏ, nhưng rải rác ở các nơi, trực tiếp ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày. Đó là các lò sưởi, bếp đun sử dụng nhiên liệu đốt như than, ga, khí tự nhiên. 5. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 5.1 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí lên sức khoẻ Những nghiên cứu dịch tễ học cho thấy một hàm lượng lớn các chất ÔNKK góp phần vào hoặc gây ra các bệnh liên quan đến đường hô hấp. Một nghiên cứu của trường Đại học Harvard cho thấy hàng năm có khoảng 60.000 người chết do các bệnh có liên quan đến ÔNKK dạng hạt bụi. Riêng tại nước Mỹ có tới 28 triệu người mắc các bệnh hô hấp mạn tính vẫn thường xuyên phải tiếp xúc với khói mù độc hại hàng ngày làm cho bệnh của họ càng trở nên trầm trọng hơn. Dưới đây là một số bệnh liên quan đến ÔNKK: 5.1.1 Hen phế quản Hội chứng có đặc điểm là viêm niêm mạc phế quản làm tăng phản ứng của phế quản thường xuyên với nhiều tác nhân kích thích, dẫn đến co thắt cơ trơn phế quản, mức - 24 -
10. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí độ co thắt phế quản thay đổi nhưng có thể tự hồi phục hoặc hồi phục sau khi dùng thuốc giãn phế quản. Bệnh hen hiện càng ngày càng trở thành một vấn đề y tế công cộng nổi cộm hiện nay. Từ 1983 đến 1993, tỉ lệ mắc bệnh này ở Mỹ đã tăng 34% (Theo Viện Y tế quốc gia Mỹ). Các khu vực đô thị, đặc biệt là các khu có nồng độ các chất ÔNKK cao là những khu vực bị ảnh hưởng nhiều nhất. Các chất hạt và SO2 là những chất ÔNKK có liên quan tới mắc hen suyễn. Cũng như trên thế giới, bệnh hen khá thường gặp ở Việt Nam, tỷ lệ lưu hành khoảng 2 – 6% dân số nói chung và khoảng 8 – 10% trong trẻ em. 5.1.2 Viêm phế quản mãn tính Viêm phế quản mạn tính xảy ra khi trong phế quản có 1 lượng lớn các chất nhầy được tạo ra, dẫn tới ho kéo dài. Hay nói cách khác, viêm phế quản mãn tính là tình trạng tăng tiết dịch nhầy của niêm mạc phế quản gây ho và khạc đờm liên tục hoặc tái phát từng đợt khoảng 3 tuần, ít nhất là 3 tháng trong 1 năm và kéo dài ít nhất là 2 năm liền. Theo Laenec dường như có mối tương quan rất lớn giữa tỉ lệ tử vong do viêm phế quản mạn tính và nồng độ SO2. SO2 có thể gây kích thích mũi họng và phế quản. Việc tiếp xúc nhiều lần với nồng độ cao SO2 có thể làm cho cơ thể tạo ra quá nhiều chất nhầy như là một chất bảo vệ. · Viêm nhiễm phế quản mạn tính được Laenec mô tả năm 1826 và xếp vào nhóm bệnh phổi không đặc hiệu · Các tác giả Mỹ thay danh từ viêm phế quản mạn tính bằng danh từ: bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (chronic obstructive pulmonary disease). 5.1.3 Khí phế thũng Bệnh khí phế thũng đặc trưng bởi việc làm yếu thành các túi phổi, những túi không khí nhỏ bé trong phổi. Khi bệnh phát triển, các túi khí này tăng về kích thước, giảm tính chất đàn hồi của nó, và thành các túi này bị phá huỷ. Thở ngắn, thở gấp là dấu hiệu ban đầu của bệnh này. NO2 được xác định là một trong những chất ÔNKK gây ra bệnh khí phế thũng. Các chất ÔNKK còn gây những ảnh hưởng cấp tính, thậm chí đôi khi dẫn đến tử vong. Ví dụ: các chất hữu cơ bay hơi thường chỉ gây nhiễm độc cấp tính như suy nhược, chóng mặt, say, sưng tấy mắt, co giật, ngạt, viêm phổi, v.v. Hoặc chỉ một lượng CO nhỏ hít vào cơ thể cũng có thể tạo ra lượng cacboxyhemoglobin (COHb) đáng kể và khi 70% hemoglobin trong máu bị chuyển thành COHb có khả năng gây chết người. Hoặc tiếp xúc với khí NO2 ở nồng độ khoảng 5ppm sau một vài phút có thể ảnh hưởng xấu đến bộ máy hô hấp, ở nồng độ 15-50 ppm sau một vài giờ sẽ nguy hiểm cho phổi, tim và gan, ở nồng - 25 -
11. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí độ 100 ppm có thể gây tử vong sau một vài phút. Khói quang hoá thường là các chất kích thích, gây ho, đau đầu và các bệnh đường hô hấp. 5.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến môi trường 5.2.1. Hiệu ứng nhà kính Sự tăng lượng CO2 trong khí quyển do việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch là nguyên nhân gây ra việc nóng lên của trái đất, hay còn gọi là "hiệu ứng nhà kính". Nhiệt độ bề mặt Trái đất được hình thành bởi sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời chiếu xuống trái đất và năng lượng nhiệt bức xạ của trái đất phát vào vũ trụ. Nếu cho rằng toàn bộ năng lượng mặt trời chiếu tới bị hấp thụ bởi bề mặt Trái đất, ta có nhiệt độ trung bình mặt Trái đất khoảng 278oK =5oC, chênh 10oC so với nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất (15oC). Thực tế, khoảng 34 % bức xạ mặt trời bị phản xạ lại vào vũ trụ bởi mây, các bề mặt nước, băng. Trong số 66% bị hấp thụ, khoảng 42% làm nóng Trái đất và khí quyển, khoảng 23% làm bay hơi nước, 1% tạo gió và khoảng 0,02% được cây xanh hấp thụ. Khi đó, nhiệt độ bề mặt Trái đất tính theo phương trình cân bằng năng lượng chỉ có khoảng 254oK = -19oC. Sự chênh lệch 34oC này chính là kết quả của "hiệu ứng nhà kính" do các thành phần của khí quyển gây ra. Điều này có thể giải thích như sau: bức xạ mặt trời là bức xạ sóng ngắn (0,4-0,8 nm), dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2, ô zôn và hơi nước chiếu xuống Trái đất. Trong khi đó, bức xạ nhiệt do Trái đất phát ra có bước sóng dài hơn (10-15 mm), không có khả năng xuyên qua lớp khí CO2, O3, hơi nước và bị hấp thụ bởi khí quyển. Do đó, nhiệt độ khí quyển bao quanh Trái đất tăng lên, dẫn đến việc gia tăng nhiệt độ Trái đất. Việc gia tăng lượng CO2 vào khí quyển trong những năm gần đây chính là nguyên nhân gây ra việc nóng lên của Trái đất. Nhiệt độ trung bình của Trái đất chỉ cần tăng 2oC cũng có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể về khí hậu và nhiều hậu quả khác (băng tan, lũ lụt v.v.). 5.2.2. Khói quang hóa (Photochemical smog) Khói quang hóa được tạo ra trong khí quyển do sự tương tác giữa ánh sáng mặt trời, cacbua hydro và ôxit nitơ. Kết quả là ô zôn tích tụ lại và sinh ra một số chất ô nhiễm thứ cấp như formaldehyt, aldehyt, PAN (peroxy axetil nitrat). Các chất này thường là các chất kích thích, gây ho, đau đầu và các bệnh đường hô hấp. Chúng làm giảm quá trình sinh trưởng của cây, phá hoại tế bào lá và gây tổn thương nhiều loại cây. 5.2.3. Mưa axít Mưa axít chủ yếu tạo ra do khí ôxit sulfur (khoảng 2/3) và khí ôxit nitơ (khoảng 1/3). Những khí này dễ dàng hòa tan vào nước, tạo thành axít sulfuric và axít nitric. Các giọt axít nhỏ bé được gió mang đi và theo mưa rơi xuống bề mặt Trái đất. Nước mưa ở - 26 -
12. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí môi trường hoàn toàn không ô nhiễm có độ pH » 5,6. Nước mưa (bao gồm cả nước mưa ở các dạng khác nhau như: tuyết, băng, sương mù .v.v.) có độ pH < 5,6 đã được coi là mưa axít, nhưng tác hại của nó đối với động, thực vật chỉ xuất hiện khi độ pH £ 4,5. Một khái niệm mới bao hàm tất cả các dạng mưa axít hiện đang được sử dụng trên thế giới đó là “lắng đọng axít”. Lắng đọng axít được tạo thành trong điều kiện khí quyển bị ô nhiễm do sự phát thải quá mức các khí SO2, NOx từ các nguồn thải công nghiệp và có khả năng lan xa tới hàng trăm, hàng ngàn kilomet. Thuật ngữ “Lắng đọng axít”t bao gồm cả hai hình thức: lắng đọng khô (dry deposition) và lắng đọng ướt (wet deposition). ® Lắng đọng ướt có thể thể hiện dưới nhiều dạng (trước đây thường quen gọi chung là Mưa axít): mưa, tuyết, sương mù, hơi nước có tính axít (pH< 5,6) ® Lắng đọng khô bao gồm các dạng: khí (gases) hạt bụi (particulate) và sol khí (aerosol) có tính axít. Ở các mức độ khác nhau, mưa axít làm huỷ diệt rừng và mùa màng, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và động vật, với các sinh vật sống dưới nước. Mưa axít còn ảnh hưởng đến các công trình xây dựng, gây han rỉ cầu cống, nhà cửa, tượng đài, v.v. 5.2.4. Sự nghịch đảo nhiệt Hình 5 cho ta thấy sự biến thiên của nhiệt độ theo chiều cao. Ở tầng đối lưu, trong những điều kiện thông thường thì càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm (Gradient nhiệt độ khoảng 0,98oC/100 m). Trong trường hợp ngược lại, khi có tồn tại một lớp khí nóng hơn và nhẹ hơn ở phía trên, nhiệt độ không khí càng lên cao càng tăng, người ta gọi là hiện tượng nghịch đảo nhiệt. Hiện tượng này hay xảy ra ở những vùng thung lũng vào ban đêm. Vào mùa hè, buổi sáng hiện tượng này sẽ bị mất đi cùng với năng lượng mặt trời đốt nóng Trái đất. Nhưng vào mùa đông, đặc biệt những ngày có tuyết hoặc có điều kiện ngưng tụ hơi nước, hiện tượng này có thể kéo dài nhiều ngày. Hiện tượng nghịch đảo nhiệt ngăn cản việc hòa trộn khí quyển, khiến các chất ô nhiễm không khí không thoát lên được mà tích tụ lại bên dưới lớp khí đặc hơn. Nếu hiện tượng này kéo dài nhiều ngày, nồng độ chất ô nhiễm có thể lên tới mức khó chịu, thậm chí nguy hiểm, đặc biệt đối với những người có bệnh về đường hô hấp. Những thảm họa ở thung lũng Meuse (Bỉ), Luân đôn (Anh) chính là hậu quả do hiện tượng nghịch đảo nhiệt gây ra. - 27 -
13. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Tầng giữa Đỉnh bình lưu Tầng bình lưu Đỉnh đối lưu Tầng đối lưu Hình 5. Khí quyển và sự biến thiên theo độ cao 5.2.5. Sự phá hủy tầng ô zôn Sau "hiệu ứng nhà kính", sự phá hủy tầng ô zôn do ô nhiễm không khí gây ra cũng là một trong những hậu quả mang tính toàn cầu. Ở bề mặt Trái đất, ô zôn là một chất kích thích mắt và hệ thống hô hấp khá mạnh và là một thành phần chính của khói quang hóa. Ở lớp bình lưu (cách bề mặt trái đất 10 - 20 km), lớp không khí loãng có chứa 300 - 500 ppb O3. Ô zôn là thành phần duy nhất của khí quyển có khả năng hấp thụ một cách đáng kể bức xạ sóng ngắn < 0,28 mm. Nếu không có lớp ô zôn này, một lượng khá lớn tia cực tím với bước sóng 0,2 - 0,28 mm có thể tới được Trái đất, gây ra những phản ứng hóa học với các bề mặt tiếp xúc, độc hại đối với con người, động vật và cây cối. Như vậy, ô zôn là một chất ô nhiễm độc hại ở bề mặt Trái đất nhưng lại là một tấm chắn tia cực tím hữu hiệu ở tầng bình lưu. Sự phá hủy tầng ô zôn chủ yếu gây ra do các nguyên tử clo, cơ chế được thể hiện ở hai phương trình sau: Cl + O3 ® ClO + O2 ClO + O3 ® Cl + 2O2 Một nguyên tử clo có thể chuyển 104 - 106 phân tử O3 thành phân tử ôxi thông thường. Clo được đưa vào khí quyển thông qua chất methylclorin, CH3Cl, sinh ra từ các - 28 -
14. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí quá trình sinh học ở biển. Khoảng 3% CH3Cl đến được tầng ô zôn ở lớp bình lưu. Sự phá hủy ô zôn do CH3Cl gây ra được cân bằng với việc sinh ra O3 do các cơ chế tự nhiên, do đó lớp O3 luôn ổn định. Việc sản xuất CFCs (các hợp chất có chứa clo, flo và các bon, thường gọi là freon) dùng cho các tủ lạnh và các máy điều hòa không khí, đặc biệt máy điều hòa cho ô tô, là nguyên nhân chính gây ra sự phá hủy tầng ô zôn. Ngoài ra, khí NO sinh ra từ các máy bay độ cao lớn, khí N2O cũng góp phần phá hủy tầng ô zôn, nhưng với một tỉ lệ rất nhỏ so với CFCs vì một phân tử NO chỉ có khả năng phá hủy một phân tử O3. Cơ chế phá hủy O3 do NO như sau: NO + O3 ® NO2 + O2 5.2.6. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến vật liệu, cây trồng, tầm nhìn v.v Ô nhiễm không khí gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu, chất lượng các công trình xây dựng, tượng đài kỷ niệm v.v. Ôxit sulfur là một chất ô nhiễm dễ dàng tạo ra axít sulfuric, gây ăn mòn kim loại, phá hủy đá vôi và đá hoa cương ở các công trình xây dựng và tượng đài. Lốp xe và các sản phẩm cao su nếu không có chất phụ gia chống ôxi hóa có thể bị phân đoạn do quá trình phân đoạn ô zôn. Tiếp xúc lâu dài với NO2 ở nồng độ thấp ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng. Ô nhiễm không khí còn ảnh hưởng đến tính trong suốt của không khí, làm giảm tầm nhìn của con người do các hạt bụi lơ lửng trong không khí, khói và các chất khí có mầu, chủ yếu là khí NO2. Ở những thành phố lớn, những chất ô nhiễm không khí thứ cấp do các hoạt động của con người gây ra cũng ảnh hưởng đến sinh hoạt chung của cộng đồng. 5.2.7. Hiện tượng “Mây Nâu Châu Á” Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện một lớp khí ô nhiễm đang bao phủ cả một miền rộng lớn ở Nam Á, và họ đã đặt tên là “Mây Nâu Châu Á”. “Mây Nâu Châu Á” là một lớp khí dày khoảng 3 km, trải dài hàng ngàn kilomét suốt từ tây nam Afganistan đến đông nam Sri Lanka, bao phủ hầu hết Ấn Độ. Lớp khí này chứa đựng rất nhiều loại chất ô nhiễm như bụi, tro, muội, một số loại khí gây axít và có thể lan toả xa hơn nữa, đến cả những miền Đông và Đông Nam Á. Lớp mây ô nhiễm dày đặc này đã ngăn cản ánh sáng mặt trời chiếu xuống Trái đất, giảm đi khoảng từ 10 đến 15%, làm lạnh đất và nước trên Trái đất nhưng lại làm nóng lên bầu khí quyển. Lớp mây này đã gây nên sự thay đổi khí hậu trong khu vực như gây mưa nhiều và lũ lụt ở Bangladesh, Nepal và đông bắc Ấn Độ, trong khi đó lại giảm đi khoảng 40% lượng mưa ở Pakistan, Afganistan, tây Trung Quốc và phía tây Trung Á, gây hạn hán và thiếu nước trầm trọng. Chính vì có chứa axít nên lớp mây này còn gây ra mưa axít ở cả một vùng rộng lớn. Lũ lụt, hạn hán, mưa axít và giảm ánh sáng mặt trời đã ảnh - 29 -
15. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí hưởng sâu sắc đến năng suất nông nghiệp. Ví dụ, “Mây Nâu Châu Á” có thể giảm khoảng 10% năng suất lúa vụ đông của Ấn Độ. Đặc biệt, “Mây Nâu Châu Á” làm gia tăng các bệnh đường hô hấp và có thể chính là nguyên nhân gây nên hàng trăm ngàn trường hợp tử vong hàng năm do bệnh đường hô hấp tại khu vực. Một điều đáng lo ngại là sự ảnh hưởng có tính toàn cầu của “Mây Nâu Châu Á”. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng chỉ có các khí nhẹ như khí nhà kính mới có khả năng di chuyển trên khắp Trái đất, thì ngày nay họ đã thấy ngay cả các lớp mây bụi cũng có khả năng đó. Theo dự đoán, “Mây Nâu Châu Á” có thể di chuyển nửa vòng Trái đất trong khoảng một tuần. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này, ngoài những nguyên nhân thông thường gây nên ô nhiễm không khí đã được biết đến là sản xuất công nghiệp và đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, ở đây còn có những nguyên nhân khác nữa là sự cháy rừng, đốt rừng làm rẫy và hàng triệu các loại bếp lò kém hiệu quả sử dụng để đun nấu và sưởi ấm. Các biện pháp để đối phó với hiện tượng này là cần phải có luật pháp và chính sách bảo vệ rừng, khai thác các nguồn nhiên liệu sạch để hạn chế việc đốt nhiên liệu hoá thạch và đưa vào sử dụng các loại bếp lò có hiệu quả hơn tại các nước đang phát triển. - 30 -
16. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí 6. MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ NHỮNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE 6.1. Ôxit sulfur (SO2) SO2 là một loại chất khí không màu, có vị hăng cay, có khả năng gây kích thích cơ quan hô hấp, mắt và các màng nhầy. SO2 có thể được tạo ra từ các nguồn từ tự nhiên như từ các vụ phun trào núi lửa hoặc từ các hoạt động của con người, đặc biệt là việc sử dụng các nhiên liệu hoá thạch trong giao thông, công nghiệp. Theo các nghiên cứu thực nghiệm, ở nồng độ 0,03 ppm SO2 đã gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây. Bắt đầu từ nồng độ 3 ppm, SO2 đã có khả năng gây kích thích. SO2 vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc hòa tan vào nước bọt, rồi qua đường tiêu hóa vào máu tuần hoàn. Khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt, SO2 tạo ra axít. SO2 khi kết hợp với bụi tạo thành các hạt axít lơ lửng, nếu kích thước nhỏ hơn 2-3 mm sẽ vào tới phế nang hoặc đưa đến hệ thống bạch huyết. SO2 nhiễm độc qua da gây sự chuyển hóa làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đào thải amoni qua nước tiểu và kiềm qua nước bọt. Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin B và C, gây bệnh cho hệ thống tạo huyết và tạo ra methemoglobine làm tăng cường quá trình ôxi hóa Fe(II) thành Fe (III). Qua một số nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thể giới (WHO), SO2 cũng sẽ làm thay đổi các giá trị chức năng sống của những người bình thường khi họ tiếp xúc với một lượng chất SO2 là 11440 µg/m3 trong vòng 10 phút. Những người có mắc các bệnh đường hô hấp như hen rất nhạy cảm với SO2. 6.2. Monoxit các bon CO Khác những chất ô nhiễm khác, CO có khả năng gây những ảnh hưởng cấp tính đến sức khỏe. CO có độc tính cao, tạo mối liên kết bền vững với hemoglobine trong máu, tạo ra carboxyhemoglobine (COHb), làm giảm khả năng vận chuyển ôxi của máu tới các cơ quan trong cơ thể. Chỉ một lượng CO nhỏ hít vào cơ thể cũng có thể gây ra lượng COHb đáng kể. 70% hemoglobine trong máu bị chuyển thành COHb có khả năng gây chết người. Ngoài ra, việc suy giảm lượng ôxi cấp cho bào thai do CO ở các bà mẹ hút thuốc lá có thể gây ra việc giảm trọng lượng của trẻ em mới sinh và tăng tỉ lệ chết của trẻ sơ sinh. 6.3. Ôxit các bon (CO2) CO2 gây khó thở và ảnh hưởng đến bộ máy hô hấp. Với hàm lượng 5%, CO2 có thể gây khó thở, nhức đầu; 10% CO2 gây nôn, ói, bất tỉnh. 6.4. Ôxit nitơ (NOx) - 31 -
17. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Các khí NOx có nguồn gốc tự nhiên từ các hoạt động của núi lửa, vi khuẩn và từ các hoạt động của con người như từ các hoạt động có sử dụng các nhiên liệu hoá thạch hoặc từ các hoạt động khác không dùng tới các nhiên liệu hoá thạch như từ ngành công nghiệp hoá chất, sử dụng chất nổ, lò luyện kim hoặc từ các ô nhiễm không khí trong nhà như hút thuốc lá hoặc các lò sưởi bằng dầu. Khí NO là khí không mầu, cũng có một số ảnh hưởng nhất định đến sức khỏe con người, nhưng không đáng kể so với ảnh hưởng của khí NO2. Với nồng độ thường có trong không khí, NO không gây kích thích và không có ảnh hưởng gì đến sức khỏe con người. Trong khí quyển và trong các thiết bị công nghiệp, NO phản ứng với ôxi tạo ra NO2, một chất khí có mầu nâu, rất kích thích đối với cơ quan hô hấp. Tiếp xúc với khí NO2 ở nồng độ khoảng 5 ppm sau một vài phút có thể ảnh hưởng xấu đến bộ máy hô hấp, ở nồng độ 15-50 ppm sau một vài giờ sẽ nguy hiểm cho phổi, tim và gan, ở nồng độ 100 ppm có thể gây tử vong sau một vài phút. Tiếp xúc lâu với nồng độ khí NO2 khoảng 0,06 ppm sẽ gây trầm trọng thêm các bệnh về phổi. Những nghiên cứu dịch tễ học cũng cho thấy mối liên quan giữa sức khoẻ với NO2. Như những nghiên cứu tại 8 cộng đồng ở Thụy Sỹ, các tác giả nhận ra rằng thấy chức năng phổi của người lớn tại 8 cộng đồng này có liên quan tới sự ô nhiễm khí NO2. 6.5. Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) hay các bua hydro (HC) Các chất này thường ít gây nhiễm độc mạn tính mà chỉ gây nhiễm độc cấp tính như suy nhược, chóng mặt, say, sưng tấy mắt, co giật, ngạt, viêm phổi, áp xe phổi, v.v. Một số chất còn có khả năng gây ung thư. 6.6. Các hạt vật chất (particulate matter - PM) (bụi, sol khí, khói v.v ) Ảnh hưởng độc hại của các loại chất ô nhiễm này đối với con người và động vật phụ thuộc vào tính chất hóa học và lý học của chúng. Chúng có thể gây kích thích và các bệnh về đường hô hấp, mắt, bệnh ngoài da. Ở những mức độ nhất định, chúng có thể làm nặng thêm các bệnh hô hấp mạn tính, hen, giảm chức năng phổi và tăng nguy cơ ung thư phổi. Các thử nghiệm cho thấy phần lớn hạt bụi có kích thước >10 mm bị giữ lại ở mũi và cổ họng. Các hạt có kích thước 5-10 mm bị giữ lại ở khí quản và cuống phổi. Các hạt có khả năng tác hại đến phổi có kích thước từ 0,5-5 mm. Các nhà vệ sinh y học thường quan tâm chủ yếu đến dải bụi hô hấp, có kích thước <3,5 mm. Bụi có chứa hàm lượng SiO2 cao sẽ gây ra bệnh bụi phổi-silic, bụi sợi gây ra bệnh bụi phổi-bông. Những nghiên cứu dịch tễ học cũng đã cho thấy mối quan hệ giữa PM với sức khỏe con người. Rất nhiều nghiên cứu đã thấy PM có mối quan hệ với tỷ lệ chết ở mức độ phơi nhiễm thấp như một nghiên cứu của Pope và các đồng nghiệp (1992) tại thung lũng Utah - 32 -
18. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí (1985 - 1989). Một nghiên cứu khác cũng nhận thấy mối quan hệ giữa PM10 với tỷ lệ chết ngày tại Birmingham (Schwartz, và các đồng nghiệp, 1993). Ngoài ra, trong bụi khí thải có thể chứa một số kim loại nặng, trong quá trình phát tán và lắng đọng sẽ gây ảnh hưởng xấu cho động, thực vật và qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe con người. 6.7. Chì (Pb) Từ hơn 2000 năm nay, người ta đã biết chì là một chất độc hại cho sức khỏe. Chì có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường thức ăn, nước và không khí. Các giới hạn cho phép về chì đều nhằm mục đích bảo vệ sức khỏe cho trẻ em. Mục tiêu đề ra là phải giữ được lượng chì trong máu của trẻ thấp hơn 30 mg/dl. Nhưng nhiều nghiên cứu cho thấy lượng chì 10 mg/dl cũng có thể gây ra ở trẻ bé sự suy giảm trí tuệ. Lượng chì trong máu vượt quá 80 mg/dl có thể gây ra cho trẻ mê sảng, ngất, thậm chí tử vong. 6.8. Các chất ô nhiễm không khí nguy hại (Hazardous Air Pollutants - HAPs) Song song với những chất gây ô nhiễm không khí trên, còn một lượng lớn các chất ô nhiễm không khí ít thông dụng nhưng lại rất nguy hại, các chất hóa học được phát thải vào khí quyển từ rất nhiều ngành công nghiệp và sản xuất cũng như từ khí thải xe gắn máy. Mặc dù nguồn phát thải của các chất ô nhiễm này là cố định hơn nhiều so với những chất ô nhiễm trên tuy nhiên, rất nhiều trong số những chất ô nhiễm này là những hóa chất độc hại, có khả năng gây ung thư vì vậy chúng cần được phải quan tâm một cách đặc biệt. Trên đây là những ảnh hưởng cơ bản của các chất ô nhiễm không khí chính đến sức khỏe con người. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào liều lượng của các chất ô nhiễm xâm nhập vào cơ thể. Liều lượng này được xác định như sau: Liều lượng (dose) = ò (Nồng độ chất ô nhiễm ở vùng thở) x (thời gian) Để xác định được liều lượng nào được gọi là độc hại, người ta xây dựng mối quan hệ liều lượng - hiệu ứng (dose - reponse) đối với từng chất ô nhiễm. Trong lĩnh vực ô nhiễm không khí và sức khỏe, người ta thường chú trọng đến những tiếp xúc dài hạn với những nồng độ thấp và gây ra những ảnh hưởng mãn tính. Những tiếp xúc ngắn với nồng độ cao và gây những ảnh hưởng cấp tính chỉ có trong những sự cố công nghiệp hoặc sự cố ô nhiễm không khí khẩn cấp. 7. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA VÀ GIẢM Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 7.1. Quan trắc môi trường không khí (Monitoring) Các hệ thống quan trắc môi trường không khí thường được bố trí ở các vị trí có khả - 33 -
19. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí năng xuất hiện các chất ô nhiễm không khí như khu vực quanh các trung tâm công nghiệp, gần đường giao thông, khu đô thị. Ngoài ra, các trạm quan trắc khí tượng cũng có khả năng theo dõi sự biến động của các chất trong khí quyển. Có hai hình thức xác định mức độ ô nhiễm không khí là ngắn hạn (short term) và dài hạn (long term). Hình thức quan trắc ngắn hạn thường cho các giá trị tức thời hoặc xác định trong khoảng thời gian ngắn. Nó cho phép báo hiệu khi mức độ ô nhiễm đạt đến các giá trị nguy hiểm khiến những người dân trong vùng đó hoặc những công nhân tại khu vực ô nhiễm phải có những biện pháp phòng tránh như không ra ngoài đường, hạn chế sử dụng các phương tiện giao thông động cơ, công nhân rút ngay khỏi vị trí nguy hiểm v.v Hình thức quan trắc dài hạn thường thực hiện qua những mạng lưới quan trắc quốc gia hoặc địa phương trong một khoảng thời gian dài. Nó cho phép ta xác định được xu thế của mức độ ô nhiễm tăng, giảm hay ổn định và kiểm soát được sự hoạt động của các chương trình kiểm soát ô nhiễm . 7.2. Kiểm soát hành chính Đây là các biện pháp thanh tra có tính hành chính trên phạm vi quốc gia hoặc từng địa phương, do các cơ quan chuyên trách về quản lý môi trường, các tổ chức thanh tra và kiểm soát bảo vệ môi trường thực hiện. Nó bắt buộc các doanh nghiệp phải đăng ký các nguồn ô nhiễm, các chất độc hại sử dụng và phát thải, phải tự áp dụng các biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường, giảm chất thải phát sinh. Các cơ quan thanh tra có quyền thu thuế, xử phạt, thậm chí đình sản xuất nếu các chất thải ô nhiễm phát sinh vượt quá giới hạn cho phép. Các phương tiện giao thông vận tải, các hoạt động nông nghiệp, lâm nghiệp cũng được kiểm soát thường xuyên để hạn chế những ảnh hưởng đến môi trường không khí khu vực. 7.3. Các biện pháp kỹ thuật Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm không khí đều nhằm mục đích giảm sự phát sinh các chất ô nhiễm vào môi trường không khí. Sau đây là một số biện pháp chính: 7.3.1. Hoàn thiện công nghệ sản xuất Các công nghệ sản xuất phải liên tục được hoàn thiện. Công nghệ hoàn thiện không những nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm, mà còn giảm sự phát sinh chất ô nhiễm vào khí quyển và môi trường lao động. Việc này được thực hiện qua việc hoàn thiện thiết bị công nghệ và qui trình sản xuất hiện có (tổ chức lại sản xuất, thực hiện tốt chế độ bảo dưỡng, làm kín dây chuyền), và trong điều kiện cho phép, thay thế dần dần bằng các thiết bị mới hiện đại. Ví dụ, thay phương pháp gia công vật liệu khô phát sinh nhiều bụi bằng phương pháp ướt; thay thế các lò nung clinker đứng bằng lò quay hiệu quả - 34 -
20. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí cao và lượng chất thải phát sinh thấp. 7.3.2. Thay thế các chất độc hại, có khả năng gây ô nhiễm bằng các chất ít ô nhiễm hơn Biện pháp này cần phải cân nhắc đến mối quan hệ giá thành-lợi nhuận, sao cho sản phẩm đạt được có chất lượng tương tự với giá thành khả quan. Ví dụ: trong công nghiệp in, thay mực in trên cơ sở dung môi hữu cơ bằng mực in dùng nước; thay thế một phần các nhiên liệu đốt hóa thạch bằng các sản phẩm phế thải, sử dụng xăng không chì 7.3.3. Sử dụng thiết bị kiểm soát môi trường Thiết bị kiểm soát môi trường, hay thiết bị làm sạch không khí, được chia làm hai loại: thiết bị lọc bụi và thiết bị khử khí độc hại. 7.3.3.1. Thiết bị lọc bụi được phân loại theo nguyên lý hoạt động và chia làm 4 nhóm: · Thiết bị lọc bụi kiểu trọng lực hoạt động theo nguyên lý sử dụng lực trọng trường, các hạt bụi thô được lắng xuống và tách khỏi dòng không khí. Đây là dạng thiết bị lọc đơn giản nhưng hiệu quả thấp, không gian chiếm chỗ lớn. Chúng thường được sử dụng để lọc bụi thô, lọc sơ cấp và xử lý lượng không khí lớn. · Thiết bị lọc bụi quán tính hoạt động trên nguyên lý lợi dụng lực quán tính của các hạt bụi, tách khỏi dòng không khí khi dòng này thay đổi hướng đột ngột. Đó là các dạng xyclôn, các thiết bị có tấm chắn va đập. Nói chung đây là các thiết bị sử dụng khá phổ biến do tính ổn định, đơn giản và hiệu quả cao hơn thiết bị lọc bụi kiểu trọng lực. · Thiết bị lọc bụi kiểu phin lọc hoạt động trên nguyên lý tiếp xúc. Bụi thô bị tách qua hiệu ứng màng lọc, va chạm và quán tính. Bụi mịn bị tách qua hiệu ứng khuyếch tán va chạm và hút tĩnh điện. Hiệu quả lọc cao và dao động tùy thuộc vào loại vải lọc và chế độ rung rũ vệ sinh vải. · Thiết bị lọc tĩnh điện hoạt động trên nguyên lý ion hóa bụi khói và tách chúng ra khỏi luồng không khí khi đi qua trường điện từ. Hiệu quả của thiết bị lọc tĩnh điện rất cao (98%), phụ thuộc vào tính chất không khí, độ bẩn và vận tốc không khí, các thông số điện của thiết bị. 7.3.3.2. Thiết bị xử lý khí độc và mùi dựa trên 3 nguyên lý cơ bản là thiêu hủy, hấp thụ và hấp phụ: · Phương pháp thiêu hủy có thể sử dụng nhiệt khi không khí có chứa chất độc hại nồng độ cao hoặc dùng phương pháp xúc tác sử dụng các hợp kim đặc biệt (bạch kim, ô xit đồng ) khi chất độc hại nồng độ thấp. Phương pháp thiêu hủy dùng chất xúc tác rẻ - 35 -
21. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí hơn 2 - 3 lần so với phương pháp dùng lò nhiệt độ cao. · Phương pháp hấp thụ là phương pháp làm sạch không khí trên cơ sở hấp thụ khí độc hại bằng các phản ứng hóa học với các chất lỏng. Nước là chất lỏng hấp thụ phổ biến nhất. · Phương pháp hấp phụ trên cơ sở hấp phụ các chất khí độc hại hoặc mùi vào các chất hấp phụ rắn như than hoạt tính, silicagel, geolit v.v Đây là phương pháp khử mùi phổ biến nhất. 8. CÁC ĐIỀU LUẬT VỀ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Các điều luật về kiểm soát ô nhiễm không khí thường được soạn thảo theo 4 quan điểm như sau: · Các tiêu chuẩn về chất thải phát sinh · Các tiêu chuẩn về chất lượng không khí · Đóng thuế cho các chất thải phát sinh · Mối quan hệ giá thành - lợi nhuận Tuy được trình bày độc lập nhưng các quan điểm này thường được áp dụng kết hợp lẫn nhau. Hai quan điểm đầu tiên thường được áp dụng phổ biến ở các nước công nghiệp phát triển như ở Mỹ, châu Âu. Ở Việt Nam, các tiêu chuẩn về ô nhiễm không khí cũng dựa trên hai quan điểm đầu tiên, nhưng có cân nhắc đến tình hình sản xuất công nghiệp hiện tại cũng như mối quan hệ giá thành-lợi nhuận trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí . Vào năm 1970, Quốc hội Mỹ đã chỉ đạo cho Cục Bảo vệ Môi trường phát triển một danh sách các chất ô nhiễm không khí do công nghiệp có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người và thiết lập những tiêu chuẩn phát thải cho các chất này. Vào năm 1990, sau hai mươi năm kể từ ngày được Quốc hội ủy thác, danh sách của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ mới chỉ có 8 chất ô nhiễm không khí độc hại đó là các chất: amiăng, thủy ngân, berili, benzen, vinyl chloride, asen, nuclit phóng xạ và khí lò than – các tiêu chuẩn phát thải thì cũng mới chỉ được ban bố cho bảy chất đầu tiên (tiêu chuẩn cho khí lò than cuối cùng cũng được ban hành vào năm 1993). 8.1. Các tiêu chuẩn về chất thải phát sinh Các tiêu chuẩn này đưa ra đối với từng loại chất ô nhiễm, ở các nước công nghiệp phát triển còn được xác định cụ thể đối với mỗi loại nguồn ô nhiễm khác nhau. Đó là những trị số mà các chất thải độc hại do nguồn đó sinh ra không có khả năng gây ra các - 36 -
22. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí nồng độ chất độc hại trong không khí vượt quá giới hạn cho phép đối với người, động vật và thực vật. Để giảm bớt chất thải độc hại, người ta thường dùng các phương pháp công nghệ hiện đại, các thiết bị kiểm soát môi trường không khí hiệu quả cao và các biện pháp kỹ thuật khác. Ở các nước phát triển, nơi mà nền công nghiệp đã đạt đến trình độ "công nghệ sạch và sản phẩm sạch", loại tiêu chuẩn này được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, tiêu chuẩn về chất thải phát sinh còn cứng nhắc, khi ứng dụng không có sự phân biệt trong việc nguồn ô nhiễm nằm ở khu dân cư đông đúc hay ở vùng rừng núi xa xôi, thưa dân cư. Sau đây là tiêu chuẩn cho phép về các chất thải ô nhiễm không khí của Việt nam (TCVN 5939-1995 và 5940 - 1995) (xem bảng 7.1 và 7.2) lấy TCVN 5939-2005 và 5940-2005 Bảng 7.1. Chất lượng không khí tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ Giá trị giới hạn TT Thông số A B 1 Bụi khói - nấu kim loại 400 200 - bê tông nhựa 500 200 - xi măng 400 100 - các nguồn khác 600 400 2 Bụi - chứa silic 100 50 - chứa amiăng không không 3 Antimon 40 25 4 Asen 30 10 5 Cadmi 20 1 6 Chì 30 10 7 Đồng 150 20 8 Kẽm 150 30 9 Clo 250 20 10 HCl 500 200 11 Flo, axít HF (các nguồn) 100 10 12 H2S 6 2 - 37 -
23. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí 13 CO 1500 500 14 SO2 1500 500 15 NOx (các nguồn) 2500 1000 16 NOx (cơ sở sản xuất axít) 4000 1000 17 H2SO4 (các nguồn) 300 35 18 HNO3 20000 70 19 Amoniac 300 100 Bảng 7.2. Chất lượng không khí tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với một số chất hữu cơ Giới hạn TT Tên Công thức hoá học tối đa 1 Axeton CH3COCH3 2400 2 Axetylen tetrabromua CHBr2CHBr2 14 3 Axetaldehyd CH3CHO 270 4 Acrolein CH = CHCHO 1,2 5 Amylaxetat CH3COOC5H11 525 6 Anilin C2H5NH 19 7 Anhydrit axetic (CH(CO)2 360 8 Benzidin NH2Cl H4O6H4NH2 không 9 Benzen C6H6 80 10 Benzyl clorua C6H6CH2O 5 11 Butadien C4H6 2200 12 Butan C4H10 2350 13 Butyl axetat CH3COOC4H6 950 14 n - Butanol C4H9OH 300 15 Butylamin CH3(CH2)2CH2NH 15 16 Creson (o-, m-, p-) CH3C6H4OH 22 17 Clorbenzen C6H5Cl 350 18 Clorotom CHCl3 240 19 b - clopren CH2=CCICH = CH2 90 - 38 -
24. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí 20 Clopicrin CCl3NO2 0.7 21 Cyclohexan C6H12 1300 Bảng 7.3. Nồng độ tối đa cho phép của NOX , SO2 và bụi trong khí thải của nhà máy nhiệt điện Đơn vị: Miligam trên mét khối khí thải chuẩn (mg/Nm3) Loại nhiêu liệu sử dụng Phương pháp Thông số Than Dầu Khí xác định Bụi 200 TCVN 5977: 150 50 1995 650 (với than có hàm TCVN 7172: lượng chất bốc > 10%) 2002 NOX 600 250 1000 (với than có hàm lượng chất bốc ≤ 10%) SO 500 TCVN 6750: 2 500 300 2000 8.2. Các tiêu chuẩn về chất lượng không khí Các tiêu chuẩn về chất lượng không khí được đưa ra nhằm mục đích bảo vệ sức khỏe của con người. Đây là các trị số cực đại cho phép, đo đạc tức thời hoặc xác định trong một khoảng thời gian nào đó (8 giờ hoặc 24 giờ). Bên cạnh các tiêu chuẩn cho 6 chất ô nhiễm chính của môi trường không khí, người ta còn xây dựng các tiêu chuẩn cho các chất khí phát sinh trong quá trình sản xuất công nghiệp tại khu vực làm việc. Các tiêu chuẩn về chất lượng không khí ở Việt Nam đã được đưa ra trong điều kiện và khả năng khoa học kỹ thuật công nghiệp của nước ta, trên cơ sở các tiêu chuẩn của thế giới và các kết quả nghiên cứu vệ sinh y học cho người Việt Nam. Đối với môi trường lao động có những tiêu chuẩn riêng. Ở Mỹ và nhiều nước trên thế giới thường sử dụng các giá trị giới hạn ngưỡng (TLV), các giá trị giới hạn trung bình theo thời gian (TLV - TWA), các giá trị giới hạn với các tiếp xúc ngắn (TLV - STEL) và những ngưỡng cực đại không bao giờ được vượt qua (TLV - C). Các giá trị này được cho bằng đơn vị mg/m3, (g/m3). Đối với chất khí có thể cho bằng đơn vị một phần triệu (ppm) hoặc một phần tỉ (ppb). Ở điều kiện tiêu chuẩn (760 mmHg và 22oC) ta có: - 39 -
25. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí C ppm * M C 3 = mg / m 24,5 (trong đó M là trọng lượng phân tử khí) Ở Việt Nam, đối với môi trường lao động, sử dụng Tiêu chuẩn vệ sinh theo quy định của Bộ Y tế 3733-2002/QĐ-BTY . 8.3. Quan điểm đóng thuế cho chất thải ô nhiễm Các điều luật dựa trên việc đóng thuế cho chất thải ô nhiễm cho phép đánh thuế từng loại nguồn phát sinh các chất ô nhiễm chính, tùy theo lượng chất thải sinh ra. Khác với hai loại tiêu chuẩn trên xác lập nhằm bảo vệ con người, động vật và thực vật; quan điểm về đóng thuế chất thải mang nặng ý nghĩa kinh tế. Nó cho phép đầu tư một cách hợp lý cho các thiết bị kiểm soát môi trường. Đối với các nguồn ô nhiễm nhỏ, các doanh nghiệp có thể thấy việc trả thuế sẽ kinh tế hơn việc lắp đặt các thiết bị kiểm soát chất ô nhiễm. Các định mức cụ thể về giá trị thuế cho từng loại chất ô nhiễm được xác định ở mỗi quốc gia riêng. Hiện nay, ở Việt Nam đang xây dựng và dự kiến ban hành trong năm 2007 Nghị định và Thông tư hướng dẫn về thu phí khí thải. 9. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ VÀ CÁC HỘI CHỨNG BỆNH NHÀ Ở (SICK BUILDING SYNDROME - SBS) Trong khi các nhà khoa học, chính phủ, cộng đồng dành nhiều nguồn lực đối phó với những vấn đề ô nhiễm không khí ngoài nhà thì hiện nay, nhiều nghiên cứu đã có những bằng chứng cho thấy những mối nguy cơ về chất lượng không khí rất gần chúng ta, chất lượng không khí ngay trong nhà, đang ngày một nghiêm trọng. Rõ ràng là khi không khí trong nhà bị ô nhiễm có thể dẫn tới những nguy cơ rất lớn đối với sức khỏe con người hơn so với ô nhiễm không khí ngoài nhà. Ô nhiễm không khí trong nhà đặc biệt nghiêm trọng trong một xã hội văn minh, khi hầu hết mọi người đều sử dụng phần lớn thời gian của mình trong nhà do vậy họ thường xuyên phải phơi nhiễm với các chất ô nhiễm không khí trong nhà. Những chất ô nhiễm này là những mối đe dọa đặc biệt nghiêm trọng đối với những người già, người bị bệnh và trẻ nhỏ - những nhóm đối tượng nhạy cảm này một lần nữa lại là nhóm đối tượng có lượng thời gian sống trong nhà nhiều nhất. Dưới đây là một số những chất ô nhiễm không khí trong nhà phổ thông nhất 9.1. Khí Radon. Radon bắt nguồn từ sự phân rã phóng xạ tự nhiên của chất phóng xạ Uranium. Chất này có nồng độ cao ở một số loại đất và đã đặc biệt (như granit, đá phiến sét, photphat, uranit), nhưng hầu hết các loại đất đều chức một lượng đủ lớn để có những ảnh - 40 -
26. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí hưởng tiềm tàng tới sức khỏe con người. Khí radon bị pha loãng khi thoát vào không khí, nhưng khi khí này bị nhốt trong một không gian hẹp, nó có thể tích tụ tới các mức độ có khả năng nguy cơ tới sức khỏe con người. Vì radon là khí nên nó dễ dàng thâm nhập vào trong đất; chỉ cần một sự khác biệt nhỏ áp suất không khí trong và ngoài nhà có thể làm cho khí này rò rỉ vào trong nhà qua sàn nhà hoặc qua những chỗ nứt từ sàn xi măng hoặc tường Đôi khi, khí radon có thể thấm vào trong nước giếng và thâm nhập vào nhà qua việc sử dụng nước, đặc biệt trong các hoạt động tắm rửa. Khí radon là một loại khí rất nguy hiểm bởi vì nó là chất phóng xạ, khí này có thể được hít vào và tồn lưu trong phổi gây ung thư phổi. 9.2. Các sản phẩm của quá trình đốt cháy Carbon monoxide (CO), Nitrogen oxides (NOx) và bụi lơ lửng có thể đạt tới các mức ô nhiễm rất cao trong nhà khi sử dụng bếp lò, lò sưởi, bếp dầu, ngoài ra cả việc khởi động các động cơ đốt trong trong nhà (ô tô, xe máy, máy nổ. ) và khói thuốc lá. Trong nhà sử dụng bếp lò thì thông thường hàm lượng các loại khí này rất cao, ví dụ nồng độ NOx cao gấp 2 lần ngoài nhà. Khí CO từ các hoạt động đốt củi, than và gas, thông thường cũng cao hơn tiêu chuẩn cho phép.Việc sử dụng củi đun cũng là một nguồn ô nhiễm rất nghiêm trọng, vì củi là loại nhiên liệu kém chất lượng hơn khí gas và dầu. Khói khi đốt củi chứa khoảng 100 loại chất hóa học khác nhau, ít nhất cũng có 14 chất được cho là chất gây ung thư tương tự có trong khói thuốc lá. Khói thuốc lá có thể là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất trong số những nguồn gây ô nhiễm không khí trong nhà; các chất lơ lửng có thể đạt tới ngưỡng rất cao, 700 mg/m3 (liệu có nhầm đơn vị không, làm gì mà cao thế?), cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn không khí trong nhà tại Mỹ (chỉ là 50 mg/m3) khi có người hút thuốc trong nhà. Một nghiên cứu của các nhà khoa học tại đại học Harvard cho thấy khói thuốc lá là nguồn gây ô nhiễm chính các chất ô nhiễm lơ lửng cho trẻ em. Nghiên cứu này cho biết các mức chất ô nhiễm bụi lơ lửng trong nhà không có người hút thuốc khoảng 10 – 20 mg/m3, cứ mỗi người hút thuốc sẽ là gia tăng thêm 25 – 30 mg/m3 chất ô nhiễm này (Ware và cộng sự, 1984). Các nghiên cứu của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đề cho rằng trẻ em bị phơi nhiễm trong môi trường có khói thuốc lá sẽ có nguy cơ rất cao bị mắc các bệnh liên quan tới hệ hô hấp dưới, viêm phế quản, viêm phổi, trẻ dưới 18 tuổi dễ bị tổn thương hơn trẻ trưởng thành. Viêm tai giữa, thở khò khè, hen thường xảy ra với tần số cao đối với trẻ có bố mẹ hút thuốc lá. Hơn nữa, trong những nghiên cứu khác người ta cũng cho thấy tỷ lệ nhập viện của những trẻ có mẹ hút thuốc cao hơn hẳn so với những trẻ mẹ không hút thuốc và bệnh hen ở chúng tiến triển rõ rệt hơn hẳn đối với những trẻ mà bố mẹ cai thuốc - 41 -
27. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí lá. Bụi lơ lửng thực ra chỉ là một trong số những loại chất ô nhiễm trong nhà do khói thuốc gây ra, ngoài ra còn những chất khác như CO, benzen, các chất gây ung thư và cả một danh sách dài các loại chất độc khác. 9.3. Formaldehyde Formaldehyde là một chất có thể ảnh hưởng tới da và hệ hô hấp và cũng xét vào nhóm các chất gây ung thư. Có một số lượng lớn những đồ đạc trong nhà có chứa chất formaldehyde như gỗ dán, các tấm lợp trần và các nguyên liệu dệt. Tại các nước phát triển, formaldehyde đặc biệt cao trong những ngôi nhà di động, những thành viên trong gia đình sống trong loại nhà này thường mắc các bệnh phát ban, viêm phổi, buồn nôn, đau đầu, chóng mặt, hôn mê, hoặc hen. Trong cùng một ngôi nhà, nồng độ formaldehyde rất giao động, phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Nồng độ formaldehyde sẽ tăng gấp đôi khi nhiệt độ phòng tăng lên 100C, trong khi đó nồng độ chất này thấp nhất là vào những ngày đông lạnh. Vì formaldehyde có mặt khắp mọi nơi trong xã hội hiện đại, vì vậy việc tránh không tiếp xúc với loại hóa chất này là điều không thể. Tuy nhiên, ít nhất thì những đối tượng nhạy cảm có thể hạn chế sự tiếp xúc bằng cách thay thế các vận dụng trong nhà bằng những loại khác có hàm lượng formaldehyde thấp. 9.4. Khói hóa chất và các hạt hóa chất lơ lửng (chemical fumes & particle) Một số loại dụng cụ trong gia đình (bao gồm nước đánh bóng, gôm xịt tóc, nước xịt phòng, nước rửa bếp, sơn, thảm, thuốc diệt côn trùng, ) phát thải ra khói hóa chất và các hạt hóa chất và có thể đạt tới nồng độ rất cao trong nhà. Trong khi đó, có rất ít nghiên cứu đánh giá những ảnh hưởng tới sức khỏe con người của những chất ô nhiễm này, các nghiên cứu thực nghiệm mới chỉ được tiến hành với một số chất ô nhiễm trong nhà phổ thông đối với bệnh ung thư ở động vật. Khi sử dụng đúng theo hướng dẫn, hầu hết các hóa chất sử dụng trong nhà đều được cho rằng không có những ảnh hưởng cấp tính tới sức khỏe con người. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc diệt côn trùng trong nhà thường được quy cho nguyên nhân của một số triệu chứng như nhức đầu, da bị mẩn đỏ, chóng mặt, buồn nôn, Chlordane là một hóa chất thường được sử dụng trong thuốc diệt côn trùng trong hơn 40 năm qua đã phải ngừng sản xuất vào năm 1998 tại Mỹ do hóa chất này được phát hiện là nguyên nhân ảnh hưởng tới sức khỏe của hàng trăm người sử dụng. 9.5. Ô nhiễm sinh học Môi trường trong nhà luôn ẩn chứa một nhóm các vi sinh vật rất nhỏ bé mà mắt - 42 -
28. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí thường không thể thấy được và chúng cũng gây ra những vấn đề nghiêm trọng tới chất lượng không khí trong nhà. Vi khuẩn và nấm mốc có thể thâm nhập vào nhà qua hệ thống điều hòa không khí hay hệ thông thông gió và chúng thường xuyên gây ra những vụ dịch lớn (vụ dịch viêm phổi do vi khuẩn tại Philadelphia - Mỹ là một thí dụ điển hình). Rất nhiều căn bệnh dị ứng liên quan tới việc phơi nhiễm với các chất ô nhiễm trong nhà có chứa nấm mốc, vi khuẩn, lông động vật và phân gián và chuột. Ve, động vật chân đốt loại có kích cỡ nhỏ hơn 1 mm được cho là nguyên nhân dẫn tới những tác nhân gây dị ứng. Những loại côn trùng này thường có một số lượng lớn trong đệm, chăn -là nơi lý tưởng để chúng tiếp cận tới con người. Điều kiện ẩm ướt hoặc những vũng nước đọng cũng được cho là nơi lý tưởng cho sự phát triển của những vị khách không mời này và sự phổ biến của những vi sinh vật này đôi khi cũng có liên quan tới việc sử dụng các loại máy làm ẩm hoặc máy phun hơi nước, những loại máy móc này có thể là môi trường lý tưởng cho các loại nấm mốc và vi khuẩn sinh sống. Ngập lụt hoặc các trục trặc gây ứ đọng nước trong nhà cũng có thể ảnh hưởng tới chất lượng không khí trong nhà mà tới mãi tận giữa thập niên 90 mới được thế giới quan tâm. Sự phát triển của các loại nấm độc như Stachbotrys chartarum trên giấy dán tường, tấm lợp trần nhà, thảm làm từ các vật liệu tự nhiên, hộp các tông, sách vở, tạp chí, báo cũ, có thể dẫn tới những ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sức khỏe của người dân sống trong căn hộ đó. Những triệu chứng có thể là đau đầu, viêm đường hô hấp, ho, nhịp tim nhanh, mệt mỏi, mẩn da, và những triệu chứng khác. Mặc dù hầu hết các chuyên gia đều cho rằng trong nhà nên sử dụng các vật liệu có bề mặt rắn, trơn như mái ngói là bằng gốm, vật liệu thủy tinh, kim loại có thể sạch sẽ và phòng chống được các loại vi sinh vật tốt, tuy nhiên thực tế là không thể tẩy sạch được tất cả các loại nấm mốc và vi khuẩn khỏi các vật liệu thô làm từ giấy, sợi, vật liệu làm từ xenluloza, Nếu những loại vật liệu này có chứa nước thì trong mọi trường hợp nên Deleted: thay thế hoặc vứt bỏ chúng (Nelson, 1999; IOM, 2004) 9.6. Các yếu tố khác. Ngoài 5 yếu tố trên, chất lượng không khí trong nhà còn phụ thuộc vào một số yếu tố khác sau: · Vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, bức xạ nhiệt, metabolisme, quần áo · Các yếu tố môi trường: chiếu sáng, tiếng ồn, rung v.v · Các yếu tố tâm lý: lo lắng, ý thức được tình trạng sức khỏe, mối quan tâm đến công việc, vị trí công tác, mối quan hệ, mức độ tự chủ, không gian làm việc v.v 9.7. Các hội chứng bệnh nhà ở (SBS) và các bệnh liên quan đến nhà ở - 43 -
29. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí 9.7.1. Các hội chứng bệnh nhà ở (SBS) SBS là tập hợp các hội chứng không có các biểu hiện vật lý hoặc lâm sàng bất bình thường và liên quan đến việc sinh hoạt trong nhà: · Hiện tượng kích thích các tuyến nhầy như mắt, họng, mũi khô và đau, chảy máu cam, ho, ngứa mắt, khản tiếng · Hiện tượng kích thích da như khô da, ngứa, mẩn, tấy đỏ · Các hội chứng liên quan đến hệ thần kinh trung tâm như đau đầu, chóng mặt buồn nôn, lơ đãng, giảm trí nhớ, mệt mỏi, buồn ngủ · Các khó chịu do mùi và vị có thể làm thay đổi sự nhậy cảm · Các phản ứng không cụ thể như chẩy nước mắt, nước mũi, khó thở Nói chung, các hội chứng này xuất hiện và nặng lên trong quá trình sinh hoạt trong nhà. Chúng có thể giảm đi khi đi ra ngoài, buổi tối và có thể mất đi vào các kỳ nghỉ cuối tuần, nghỉ hè. Chúng ảnh hưởng không những đến người lớn sức khỏe tốt (8h/ngày), mà còn có thể ảnh hưởng đến cộng đồng nói chung (trẻ em, người già) trong suốt 24h/ngày. Chúng có thể gây ra những lời kêu ca, phàn nàn, dẫn đến việc giảm năng suất lao động, tăng tỉ lệ nghỉ làm v.v. 9.7.2. Các bệnh liên quan đến nhà ở 9.7.2.1. Bệnh do quá nhậy cảm · Viêm phổi: hoặc là ho tăng dần, hơi thở ngắn, mệt, đau đầu hoặc là viêm phổi hồi qui (ho, sốt, tức thở) · Sốt do các máy gia ẩm: sốt, run rẩy, đau cơ. Thường xuất hiện sau 2-8h và biến mất sau 24h và có ảnh hưởng lâu dài. Bệnh này chưa rõ ràng do thời gian tồn tại bệnh ngắn · Hen: tức thở, thở khò khè, ho, thở ngắn · Viêm mũi dị ứng: triệu chứng rất khác nhau và thường lặp lại. 9.7.2.2. Bệnh truyền nhiễm · Bệnh Legionnella: viêm phổi (thời gian ủ bệnh 5-6 ngày) và các vấn đề về hệ tiêu hóa, thận, hệ thống thần kinh trung tâm. · Sốt Pontiac: tỉ lệ nhiễm bệnh cao, thời kỳ ủ bệnh 36h, sốt, rét, nhức đầu, đau cơ. · Bệnh hô hấp về mùa đông: tăng 50-250% đối với nhà kín. · Bệnh hô hấp khác do thuốc lá và máy sưởi. 9.8. Các biện pháp phòng tránh - 44 -
30. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Các nguyên nhân chính gây ra các SBS chủ yếu là thiếu không khí ngoài trời do nhà quá kín hoặc hệ thống gió, điều hòa không khí, sưởi thiết kế hoặc bảo dưỡng kém. Do đó, các biện pháp chủ yếu đưa ra nhằm hạn chế sự phát sinh và tồn tại các tác nhân gây bệnh trong nhà. Cụ thể như sau: · Thực hiện chế độ vệ sinh, bảo dưỡng định kỳ các hệ thống thông gió, điều hòa không khí và sưởi. · Đảm bảo các cửa lấy gió không bị che chắn và đặt ở các vị trí xa nguồn ô nhiễm · Tạo ra các khu vực riêng để hút thuốc lá, có bố trí hệ thống thông gió đặc biệt · Giữ nhiệt độ và độ ẩm trong nhà ở ngưỡng cho phép · Thay đổi qui trình vệ sinh, kiểm soát các chất làm vệ sinh và tẩy rửa · Có những tác động đến các yếu tố vật lý ( tấm che nắng ) · Qui hoạch khu vực để các máy photocopy, in v.v - 45 -
31. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. NOEL DE NEVERS Air pollution control engineering - International Edition 1995 2. PHẠM NGỌC ĐĂNG Ô nhiễm môi trường không khí đô thị và khu công nghiệp - Nhà xuất bản KHKT 1992 3. C.RONNEAU Sécurité dans l'exploitation des unités de production - 9/1990 4. TRUNG TÂM TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG TCVN-Tập II: Chất lượng không khí, âm học, chất lượng đất, giấy loại - 1995 6. ANNIE ROBERT Méthodes statistiques et epidémiologie – 1993 7. ANNALEE YASSI et al Basic environmental health (p 180). Oxford university press- 2001 8. PHẠM NGỌC ĐĂNG Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp giảm nhẹ ô nhiễm môi trường thành phố Hải phòng - Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài 02.03 – 1995 9. POPE, C.A. III, ET AL. Daily mortality and PM10 pollution in Utah Valley. Archives of environmental health, 47: 211–217 (1992). 10. SCHWARTZ, J. Air pollution and daily mortality in Birmingham, Alabama. American journal of epidemiology, 137: 1136–1147 (1993). - 46 -
32. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí BÀI TẬP Rất nhiều nước công nghiệp phát triển đang có xu thế chuyển các nhà máy và các thiết bị công nghệ phát sinh nhiều chất ô nhiễm sang các nước kém phát triển. Họ thỏa thuận rằng, ở các nước này còn tồn tại nhiều vấn đề về môi trường còn nghiêm trọng hơn những vấn đề về môi trường do công nghiệp gây ra như: hầu hết dân cư không có nước sạch để uống, trẻ em bị chết nhiều bởi các bệnh do ô nhiễm nước gây ra. Thuế môi trường do các nhà máy gây ô nhiễm nộp sẽ giúp việc phát triển hệ thống cấp nước uống sạch, trường học, bệnh viện v.v Các nước đang phát triển cho rằng vấn đề ô nhiễm không khí và các ô nhiễm khác do các nhà máy này gây ra là nhỏ so với các lợi nhuận kinh tế và môi trường khác. Các tổ chức môi trường nói rằng đây là việc "xuất khẩu" ô nhiễm và khai thác người nghèo ở các nước khác phải chịu chất thải của các nước công nghiệp phát triển. (Câu này chưa rõ nghĩa) a- Ai đúng? b- Cả hai đều đúng? c- Nếu bạn là Thủ tướng của một nước đang phát triển được một tập đoàn lớn đề nghị xây dựng một nhà máy. Theo đánh giá của các chuyên gia, nhà máy này có khả năng gây ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng, nhưng thuế mà nhà máy này nộp có thể xây dụng được một hệ thống cấp nước sạch cho một quận (hoặc một xã) hiện chưa có nước sạch. Bạn có chấp nhận không? - 47 -
33. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí PHẦN THẢO LUẬN NHÓM Phần 1. Case study Trong các khu đô thị lớn như thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh, ô nhiễm không khí đang ngày càng là một vấn đề đánh quan tâm. Phát triển cơ sở hạ tầng, công nghiệp hoá, di dân (từ nông thôn lên thành thị) cùng với sự ra tăng sử dụng các phương tiên giao thông vận tải, đặc biệt là số lượng xe máy ngày càng lớn chính là những nguồn gây ô nhiễm chính cho thành phố. Có rất nhiều loại chất thải ô nhiễm do xe gắn máy sinh ra như các khí SO2, COx, chì, muội, tiếng ồn, Thời điểm mà không khí bị ô nhiễm nhất là vào những giờ cao điểm sáng từ 7h00 đến 9h00 và chiều từ 4h00 đến 6h00. Theo các cán bộ y tế, tỷ lệ các bệnh có liên quan tới đường hô hập (bao gồm cả mạn tính và cấp tính) của cư dân của các thành phố lớn là rất cao so với cư dân của các thành phố nhỏ. Hơn thế nữa, theo các nghiên cứu dịch tễ học, tỷ lệ các bệnh liên quan tới đường hô hấp tại các thành phố đông dân có chiều hướng gia tăng theo thời gian và điều này có liên quan tới sự gia tăng số lượng xe gắn máy tại các đô thị. Bạn được yêu cầu phát triển một đề cương đơn giản cho chính quyền của một trong những thành phố trên. Mục tiêu của đề cương nhằm đánh giá tình trạng các bệnh liên quan tới đường hô hấp và những mối quan hệ của chúng với ô nhiễm không khí do xe gắn máy gây ra. Đề cương có thể gồm những phần sau: · Mô tả hiện trạng · Những bằng chứng cần thiết để làm rõ thực trạng · Hãy chứng minh một cách logic rằng xe gắn máy là nguyên nhân chính gây ra các bệnh đường hô hấp · Trình bày những sai số tiềm ẩn có thể ảnh hướng tới nghiên cứu của bạn (giả sử trong trường hợp này, không có ô nhiễm do công nghiệp và nông nghiệp) · Đưa ra những phương pháp, giải pháp kiểm soát và bàn luận về tính khả thi của chúng Ghi chú: Bạn nên phát triển cây vấn đề, cây giải pháp trước và bạn có thể hướng mục tiêu nghiên cứu của bạn vào một vùng cụ thể của thành phố hơn là toàn bộ thành phố. - 48 -
34. Bộ môn Sức khoẻ môi trường Module 3. Ô nhiễm môi trường không khí Phần 2 – Tranh luận Để làm giảm sự ách tắc giao thông và ô nhiễm không khí, chính quyền địa phương đưa ra một đề xuất là mỗi người dân thành phố chỉ được sở hữu một xe gắn máy Lớp nên được chia ra làm 2 nhóm. Một nhóm có nhiệm vụ bảo vệ đề xuất này trong khi nhóm còn lại thì đưa ra những lý lẽ, bằng chứng để phản đối đề xuất này. Trong phần thảo luận này, học viên nên quan tâm tới các mặt khoa học, xã hội, chính sách, kinh tế - 49 -