Ô nhiễm không khí khiến hơn 3 triệu người chết sớm mỗi năm, nó đe dọa gần như toàn bộ cư dân thành phố lớn tại những nước đang phát triển. Theo đài Fox News, 80% các thành phố trên thế giới không đáp ứng được tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về chất lượng không khí, trong đó chủ yếu tập trung ở các nước nghèo. WHO cho biết mức độ ô nhiễm không khí đô thị toàn cầu đã tăng 8% bất chấp những cải thiện ở một số vùng. Điều này dẫn đến nguy cơ đột quỵ, bệnh tim mạch, ung thư phổi cùng hàng loạt vấn đề về đường hô hấp.
AQI (Air Quality Index – chỉ số chất lượng không khí) được xem là thước đo mức độ ô nhiễm không khí. Khi chỉ số AQI càng lớn thì những rủi ro đối với sức khoẻ cộng đồng càng cao. Chỉ số AQI tập trung vào các vấn đề về sức khoẻ có thể gặp trong vòng vài giờ hoặc vài ngày sau khi hít thở không khí ô nhiễm.
EPA tính toán chỉ số AQI với 5 thông số ô nhiễm không khí chủ yếu gồm ozone mặt đất; ô nhiễm phân tử (đánh giá quá chỉ số bụi mịn PM 2.5 và PM10); carbon monoxide (CO); sulfur dioxide (SO2) và nitrogen dioxide (NO2).
Đối với mỗi chất gây ô nhiễm, EPA đã thiết lập các tiêu chuẩn chất lượng không khí, trong đó, từng khoảng giá trị AQI được quy định để phản ánh mức độ ô nhiễm không khí. Ví dụ đối với carbon monoxide, EPA đưa ra thang cảnh báo sau:
Khí carbon monoxide được thải ra từ hầu hết các nguồn phát thải của các phương tiện giao thông đường bộ, đường thuỷ, đường hàng không, nhà máy nhiệt điện…
Nhà máy nhiệt điện là nhà máy dùng công nghệ đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) để sản xuất ra điện năng. Theo Quy chuẩn kỹ thuật của Việt Nam về lượng khí thải trong công nhiệp nhiệt điện khi phát thải vào môi trường không khí, nồng độ tối đa cho phép các thông số của ô nhiễm khí thải trong công nghiệp ở 25°C và áp suất 760 mmHg, được tính bằng công thức sau:
Cmax = C. Kp. Kv
Trong đó:
Cmax: nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm khí thải công nghiệp (mg/m³)
C: nồng độ làm cơ sở tính toán nồng độ của các thông số ô nhiễm tối đa cho phép (mg/m³)
Kp: hệ số công suất thiết kế của nhà máy nhiệt điện
Kv: hệ số phân vùng, khu vực
3.1. Em hãy nêu 5 yếu tố gây ô nhiễm không khí chủ yếu.
3.2. Giả sử nhà máy điện X có hệ số công suất thiết kế Kp = 0,85. Tính nồng độ tối đa cho phép (mg/m³) của các thông số ô nhiễm khí thải công nghiệp của nhà máy nhiệt điện này trong hai khu vực sau:
3.3. Nhà máy nhiệt điện X (câu a) nằm gần Thành phố Y thuộc khu vực loại 1 đã đốt hết 100 tấn than đá (chứa 3,5% sulfur) trong một ngày đêm. Tính khối lượng (mg) SO2 mà nhà máy X phát thải vào không khí. Khi phân tích 40 lít không khí của Thành phố Y người ta thấy có chứa lượng SO2 bằng 1,875.10-4 mol. Hỏi không khí ở Thành phố Y có bị ô nhiễm không? Giải thích.
3.4. Em hãy đề xuất một số biện pháp khắc phục ô nhiễm không khí.
Câu trả lời tốt nhất
3.1. 5 yếu tố gây ô nhiễm không khí chủ yếu là:
Ozone mặt đất; ô nhiễm phân tử (đánh giá quá chỉ số bụi mịn PM 2.5 và PM10); carbon monoxide (CO); sulfur dioxide (SO2) và nitrogen dioxide (NO2).
3.2.
Khu vực loại 1, nhiên liệu than:
+ Nồng độ NO2 max = 650.0,85.0,6 = 331,5 mg/m³
+ Nồng độ SO2 max = 500.0,85.0,6 = 255 mg/m³
Khu vực loại 1, nhiên liệu khí:
+ Nồng độ NO2 max = 250.0,85.0,6 = 127,5 mg/m³
+ Nồng độ SO2 max = 300.0,85.0,6 = 153 mg/m³
Khu vực loại 2, nhiên liệu than:
+ Nồng độ NO2 max = 650.0,85.0,8 = 442 mg/m³
+ Nồng độ SO2 max = 500.0,85.0,8 = 340 mg/m³
Khu vực loại 2, nhiên liệu khí:
+ Nồng độ NO2 max = 250.0,85.0,8 = 170 mg/m³
+ Nồng độ SO2 max = 300.0,85.0,8 = 204 mg/m³
3.3.
mS = 100.10^9.3,5% = 3,5.10^9 mg
S + O2 → SO2
Khối lượng (mg) SO2 mà nhà máy X phát thải vào không khí:
mSO2 = 64.3,5.10^9/32 = 7.10^9 mg
mSO2 trong 40 lít không khí:
mSO2 = 64.1,875.10^-4 = 0,012 gam = 12 mg
Nồng độ SO2 = 12/40 = 0,3 mg/lít = 300 mg/m³
Nhà máy X ở gần thành phố Y thuộc khu vực loại 1 và dùng nhiên liệu than nên C max = 255 mg/m³
Dễ thấy nồng độ SO2 đo được = 300 > 255 nên không khí thành phố Y bị xếp vào loại ô nhiễm.
3.4.
– Tăng cường công tác kiểm tra và giám sát.
– Thành lập thêm các tổ chức về môi trường.
– Nâng cao ý thức người dân.
– Phủ xanh thành phố và đồi trọc.
– Phát triển giao thông công cộng.
– Đô thị hóa đúng cách, hạn chế các bụi mịn PM 2.5.
– Xây dựng hệ thống xử lý rác thải / khí thải môi trường.
– Phát triển, ứng dụng các nguồn năng lượng sạch.