Mức độ ô nhiễm không khí và nguyên nhân dẫn đến thủng tầng Ozon

Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần không khí, do khói, bụi, hơi hay các khí lạ được đưa vào không khí gây nên các mùi lạ, làm giảm tầm nhìn, biến đổi khí hậu. Chúng ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người cũng như động thực vật trên trái đất.

Theo báo cáo Tình trạng không khí toàn cầu năm 2020 công bố ngày 21/10 do Viện Ảnh hưởng Sức khoẻ (HEI) và Viện Đo lường và Đánh giá Sức khoẻ (IHME) tại Đại học Washington và Đại học British Columbia thực hiện thì tình trạng ô nhiễm môi trường không khí trên thế giới rất đáng báo động. Tình trạng này không phải chỉ mới xảy ra mà đã tồn tại từ trước, tuy nhiên con người vẫn chưa có các biện pháp cụ thể để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường không khí.

WHO đã gọi tình trạng ô nhiễm không khí là “kẻ giết người thầm lặng” khi mà 92% dân số thế giới đang sống trong môi trường có chất lượng không khí ở dưới mức tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới.

Tại Việt Nam, Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là nơi bị ô nhiễm không khí nặng nề nhất, có nhiều thời điểm bụi mịn (PM 2.5) bao phủ cả bầu trời, làm hạn chế tầm nhìn, ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của người dân. Dựa trên báo cáo thường niên về chỉ số môi trường (The Environmental Performance Index-EPI) do tổ chức môi trường Mỹ thực hiện Việt Nam là một trong 10 nước ô nhiễm môi trường không khí hàng đầu Châu Á. Tiêu biểu là ô nhiễm bụi (PM 10, PM 2,5).

Ảnh minh họa

Mức độ ô nhiễm không khí

Cơ quan Bảo vệ môi trường của Mỹ biểu thị ô nhiễm không khí bằng chỉ số chuẩn ô nhiễm (PSI), theo ngưỡng an toàn và nguy hiểm đối với sức khoẻ của người. PSI là một chỉ số thu được khi tính tới nhiều chỉ số ô nhiễm, ví dụ tổng các hạt lơ lửng, SO₂,CO, O₃, NO₂ được tính theo m g/m³/giờ hoặc trong 1 ngày. Dựa vào chỉ số PSI, mà những người có độ tuổi và sức khoẻ khác nhau sẽ được thông báo trước và giảm các hoạt động ngoài trời.

• Nếu PSI từ 0-49 là không khí có chất lượng tốt.
• Nếu PSI từ 50-100 là trung bình, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của người.
• Nếu PSI từ 100-199 là không tốt.
• Nếu PSI từ 200-299 là rất không tốt.
• Nếu PSI từ 300-399 là nguy hiểm, làm phát sinh một số bệnh.
• Nếu PSI trên 400 là rất nguy hiểm, có thể gây chết người.

Các khí nhân tạo gây ô nhiễm không khí nguy hiểm nhất đối với con người và khí quyển trái đất

Các khí nhân tạo nguy hiểm nhất đối với sức khoẻ con người và khí quyển trái đất đã được biết đến gồm: Cacbon đioxit (CO₂); Dioxit Sunfua (SO₂).; Cacbon monoxit (CO); Nitơ oxit (N₂O); Clorofluorocacbon (còn gọi là CFC) và Mêtan (CH₄).

Cácbon đioxit (CO₂): CO₂ với hàm lượng 0,03% trong khí quyển là nguyên liệu cho quá trình quang hợp để sản xuất năng suất sinh học sơ cấp ở cây xanh. Thông thường, lượng CO₂ sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO₂ được sử dụng cho quang hợp. Hai loại hoạt động của con người là đốt nhiên liệu hoá thạch và phá rừng đã làm cho quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu.

Đioxit Sunfua (SO2): Đioxit sunfua (SO2) là chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ thấp trong khí quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu. Dioxit sunfua sinh ra do núi lửa phun, do đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v... SO2 rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế quản. SO2 trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung trong nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit.

Cacbon monoxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy không hết nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác. Khí thải từ các động cơ xe máy là nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các thành phố. Hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO. CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể chuyển hoá CO => CO₂ và sử dụng nó trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO. Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong.

Nitơ oxit (N₂O): N₂O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, được sinh ra trong quá trình đốt các nhiên liệu hoá thạch. Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 -,3%. Một lượng nhỏ N₂O khác xâm nhập vào khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hoá các loại phân bón hữu cơ và vô cơ. N₂O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với nguyên tử oxy.

Clorofluorocacbon(viết tắt là CFC): CFC là những hoá chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí quyển. CFC 11 hoặc CFCl₃ hoặc CFCl₂ hoặc CF₂Cl₂(còn gọi là freon 12 hoặc F12) là những chất thông dụng của CFC. Một lượng nhỏ CFC khác là CHC₁F₂ (hoặc F22), CCl4 và CF₄ cũng xâm nhập vào khí quyển. Cả hai hợp chất CFC 11 và CFC 12 hoặc freon đều là những hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất và sử dụng chúng đã tăng lên rất nhanh trong hai thập kỷ vừa qua. Chúng tồn tại cả ở dạng sol khí và không sol khí. Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ôzôn, do đó là sự báo động về môi trường, những dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục sản xuất và ngày càng tăng về số lượng. CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ. Khi CFC đạt tới thượng tầng khí quyển chúng sẽ được các tia cực tím phân huỷ. Tốc độ phân huỷ CFC sẽ rất nhanh nếu tầng ôzôn bị tổn thương và các bức xạ cực tím tới được những tầng khí quyển thấp hơn.

Mêtan (CH₄): Mêtan là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Nó được sinh ra từ các quá trình sinh học, như sự men hoá đường ruột của động vật có guốc, cừu và những động vật khác, sự phân giải kỵ khí ở đất ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng và đốt nhiên liệu hoá thạch. CH₄ thúc đẩy sự ôxy hoá hơi nước ở tầng bình lưu. Sự gia tăng hơi nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trực tiếp của CH₄. Hiện nay hàng năm khí quyển thu nhận khoảng từ 400 đến 765x10¹²g CH₄.

Nguyên nhân dẫn đến thủng tầng Ozon

Sau "hiệu ứng nhà kính", sự phá hủy tầng ozon do ô nhiễm không khí gây ra cũng là một trong những hậu quả mang tính toàn cầu.

Khí Ozon gồm 3 nguyên tử oxy (0₃). Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km. Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại một lớp không khí giàu khí Ozon (O₃) thường được gọi là tầng Ozon. Hàm lượng khí Ozon trong không khí rất thấp, chiếm một phần triệu, chỉ ở độ cao 25 - 30 km, khí Ozon mới đậm đặc hơn (chiếm tỉ lệ 1/100.000 trong khí quyển). Người ta gọi tầng khí quyển ở độ cao này là tầng Ozon.

Nếu tầng Ozon bị thủng, một lượng lớn tia tử ngoại sẽ chiếu thẳng xuống Trái đất. Con người sống trên Trái đất sẽ mắc bệnh ung thư da, thực vật không chịu nổi nhiều tia tử ngoại chiếu vào sẽ bị mất dần khả năng miễn dịch, các sinh vật dưới biển bị tổn thương và chết dần. Bởi vậy các nước trên thế giới đều rất lo sợ trước hiện tượng thủng tầng Ozon.

Tháng 10 năm 1985, các nhà khoa học Anh phát hiện thấy tầng khí ozon trên không trung Nam cực xuất hiện một "lỗ thủng" rất lớn, bằng diện tích nước Mỹ. Năm 1987, các nhà khoa học Đức lại phát hiện tầng khí ozon ở vùng trời Bắc cực có hiện tượng mỏng dần, có nghĩa là chẳng bao lâu nữa tầng ozon ở Bắc cực cũng sẽ bị thủng. Tin này nhanh chóng được truyền khắp thế giới và làm chấn động dư luận.

Các nhà khoa học đều cho rằng, nguyên nhân này có liên quan tới việc sản xuất và sử dụng tủ lạnh trên thế giới. Sở dĩ tủ lạnh có thể làm lạnh và bảo quản thực phẩm được lâu là vì trong hệ thống ống dẫn khép kín phía sau tủ lạnh có chứa loại dung dịch freon thể lỏng (thường gọi là "gas"). Nhờ có dung dịch hoá học này tủ lạnh mới làm lạnh được. Dung dịch freon có thể bay hơi thành thể khí. Khi chuyển sang thể khí, freon bốc thẳng lên tầng ozon trong khí quyển Trái đất và phá vỡ kết cầu tầng này, làm giảm nồng độ khí ozon.

Không những tủ lạnh, máy lạnh cần dùng đến freon mà trong dung dịch giặt tẩy, bình cứu hoả cũng sử dụng freon và các chất thuộc dạng freon. Trong quá trình sản xuất và sử dụng các hoá chất đó không tránh khỏi thất thoát một lượng lớn hoát chất dạng freon bốc hơi bay lên phá huỷ tầng ozon. Qua đó chúng ta thấy rằng, tầng zon bị thủng chính là do các chất khí thuộc dạng freon gây ra, các hoá chất đó không tự có trong thiên nhiên mà do con người tạo ra. Rõ ràng, con người là thủ phạm làm thủng tầng ozon, đe doạ sức khoẻ của chính mình,

Sớm ngừng sản xuất và sử dụng các hoá chất dạng freon là biện pháp hữu hiệu nhất để cứu tầng ozon. Nhiều hội thảo quốc tế đã bàn tính các biện pháp khắc phục nguy cơ thủng rộng tầng ozon. 112 nước thuộc khối Cộng đồng Châu Âu (EEC) đã nhất trí đến cuối thế kỷ này sẽ chấm dứt sản xuất và sử dụng các hoá chất thuộc dạng freon. Vì vậy các nhà khoa học đang nghiên cứu sản xuất loại hoá chất khác thay thế các hoá chất ở dạng freon, đồng thời sẽ chuyển giao công nghệ sản xuất cho các nước đang phát triển. Có như vậy, việc ngừng sản xuất freon mới trở thành hiện thực. Muốn đạt được yêu cầu thiết thực này, không chỉ riêng một vài nước mà cả thế giới đều phải cố gắng thì mới có thể bảo vệ được tầng ozon của Trái đất.

ĐỨC TAM