Ô nhiễm không khí

Giới thiệu chung

Một người có thể sống qua nhiều ngày mà không có thức ăn, một vài ngày mà không có nước uống. Nhưng nếu không có không khí, con người sẽ chết trong vòng từ 5 đến 7 phút. Không khí mà chúng ta thở là hỗn hợp khí tự nhiên không màu, không mùi, chủ yếu là nitơ (78%), oxy (21%). 1% còn lại chủ yếu là khí argon (0,93%), khí carbon dioxyd (0,032%) và dạng vết các khí neon, heli, ozon, xenon, hydro, metal, kripton và hơi nước. Khi bất kỳ chất nào được thêm vào hỗn hợp khí tự nhiên này là ô nhiễm không khí (ÔNKK) sẽ xảy ra. Nói một cách khác, ÔNKK là kết quả của việc thải các chất độc hại vào không khí ở một tỷ lệ vượt quá khả năng của khí quyển (mưa, gió) trong việc chuyển đổi, phân huỷ và hoà tan các chất độc này. 

ÔNKK là một hệ thống lý học và hoá học hết sức phức tạp. Nó có thể được coi là một số chất khí và hạt được hoà tan hoặc lơ lửng trong không khí. Rất nhiều chất ÔNKK có thể phản ứng với nhau, tạo ra một số hậu quả xấu. Mức độ trầm trọng của ÔNKK thay đổi theo mùa, theo ngày, theo các hoạt động công nghiệp, theo thay đổi trong giao thông, thay đổi theo lượng mưa và tuyết. Thành phần của ÔNKK biến đổi từ ngày này sang ngày khác, từ tuần này sang tuần khác, nhưng thường có khuynh hướng theo một chu kỳ. Nói tóm lại, ÔNKK có thể được định nghĩa như sau:

Định nghĩa: 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.

Sơ lược lịch sử ô nhiễm không khí 

Trước Cách mạng Công nghiệp – thế kỷ thứ XIX, 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 làm giảm tầm nhìn và gây ra một số loại bệnh tật – kết quả của ÔNKK. 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 họa 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 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 Bộ Bảo vệ môi trường Mỹ (1995), chỉ trong vòng năm ngày từ ngày 26 đến ngày 31 tháng 10, thảm họa này đã khiến cho 20 người chết và hơn 7000 người phải nhập viện hoặc ốm. 

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. Đ ám 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 (hình 4.1). Có khoảng hơn 4000 người tử vong trong thảm họa này. 

Thành phố New York cũng phải trải qua một số thảm họa ÔNKK. Lần ÔNKK trầm trọng nhất xảy ra vào năm 1965, với 400 người bị chết. Những thảm họa 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 họa ÔNKK vào năm 1930, với 63 người chết và 6.000 người bị bệnh. Những con số thống kê về thảm họa ÔNKK xảy ra trong lịch sử được đề cập ở bảng 4.1

Hình 4.1. Khói mù tại London, năm 1952

Nguồn: http://www.met-office.gov.uk/education/historic/smog.html truy cập: 5/1/2005

Bảng 4.1. Các thảm họa ÔNKK từ năm 1930

Thời gian	Địa điểm	Số tử vong
1930	Thung lũng Meuse, Belgian	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 lưu huỳnh oxyd (SOx), 68 triệu tấn nitơ oxyd (NOx), 57 triệu tấn các chất hạt lơ lửng (SPM) và 177 triệu tấn carbon monoxyd (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.

Các nguồn gây ô nhiễm không khí 

Ô nhiễm do công nghiệp

Ô nhiễm không khí do các hoạt động sản xuất công nghiệp được tạo ra khi ngành công nghiệp thải các loại khí, các dạng hơi, khói mù v.v… vào khí quyển và xảy ra ở những nhà máy công nghiệp như: nhà máy sản xuất ô tô, quần áo, bột giặt, thuốc tẩy, sản xuất đồ tiêu dùng v.v…

Các ngành công nghiệp khác nhau sản sinh ra các loại chất ÔNKK khác nhau. Ví dụ, ngành công nghiệp luyện kim tạo ra các chất ô nhiễm như SO₂, CO, HCN, phenol, NH₃ v.v… Để có được 1 tấn thép thành phẩm, ngành luyện kim đã thải ra  4 kg SO₂. 

ở ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng như xi măng, gạch, ngói, vôi, bê tông, các chất ÔNKK chính là bụi, khí SO₂, CO, NOx. Đối với các nước đang phát triển, kỹ thuật còn hạn chế, trình độ sản xuất lạc hậu, các loại chất gây ÔNKK tạo ra còn lớn hơn nhiều. 

Đối với ngành nhiệt điện, các loại nhiên liệu hoá thạch như than, dầu, diezel được đốt để tạo ra điện, sản phẩm gây ÔNKK của ngành này là bụi than, khí SO₂, CO, CO₂, NOx. ở Mỹ, 15% lượng SO₂ thải vào khí quyển là từ các nhà máy công nghiệp, 68% là từ các nhà máy nhiệt điện có sử dụng than và dầu.

Còn ở ngành công nghiệp hoá chất và luyện kim  màu, khí thải của hai dạng này đặc trưng không phải qua khối lượng chất thải mà qua tính độc hại của các chất chứa trong đó. Đó là các hơi acid, các hợp chất hữu cơ bay hơi VOCs, florua, xyanua v.v.

Hiện nay, một biện pháp xử lý chất thải đô thị và chất thải y tế đang được sử dụng rộng rãi là đốt. Dù có những ưu điểm rõ ràng, đây cũng là nguồn gây ÔNKK đáng kể. Thành phần của các chất gây ÔNKK gồm có tro, bụi, các chất khí như SO₂, NO₂, CO, HCl, HF. Ngoài ra còn phải kể đến các kim loại nặng như: Cu, Zn, Cr, As, Cd, Hg, Pb; các chất độc như: dioxin, furan,  v.v. và ô nhiễm đáng kể về mùi.

Ô nhiễm không khí do giao thông

Giao thông cũng là một trong những nguồn gây ÔNKK chính, ÔNKK do giao thông có thể chiếm khoảng 50% ÔNKK. Khí carbon monoxyd (CO) là nguồn gây ÔNKK chủ yếu được tạo ra do giao thông. Vào năm 1983, trong số lượng khí CO được thải vào môi trường, có tới 70% từ các loại động cơ giao thông. Ngày nay, các xe ô tô được sản xuất đều có gắn các máy chuyển đổi xúc tác, do vậy, đã giảm đáng kể lượng CO được thải vào môi trường.

CO là sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, carbon dioxyd (CO₂) là sản phẩm của quá trình đốt cháy hoàn toàn. Nitơ oxyd và hydrocarbon là những sản phẩm phụ khác của quá trình đốt cháy các sản phẩm xăng, dầu. Những sản phẩm này thực hiện các phản ứng quang hoá để tạo ra khói quang hoá, đây là một vấn đề nghiêm trọng ở các thành phố lớn.

Nông nghiệp

Ô nhiễm không khí cũng được tạo ra do các hoạt động sản xuất trong nông nghiệp. Ví dụ, sản lượng mùa màng tăng đáng kể từ khi hoá chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ) được sử dụng. Khi những sản phẩm này được sử dụng, chúng cũng góp phần gây ra ÔNKK. Ngoài ra, việc phân huỷ chất thải nông nghiệp trong đồng ruộng, ao hồ cũng tạo ra các chất ô nhiễm như mêtan (CH₄), hydro  sulfua (H₂S).

Các nguồn ô nhiễm không khí trong nhà

Các nguồn ô nhiễm không khí trong nhà có thể là thảm trải sàn, nệm ghế, giấy dán tường, đồ gỗ, các chất tẩy rửa và diệt côn trùng…, là những nguồn phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi và formaldehyd. Khói thuốc lá cũng góp phần vào việc phát sinh các hợp chất hữu cơ bay hơi, các loại chất độc khác và bụi hô hấp. Các thiết bị văn phòng có thể phát sinh khí ozon. Các chất ô nhiễm sinh học như vi khuẩn, nấm mốc cũng có thể phát sinh từ các tháp dải nhiệt, từ nước ngưng đọng trong các đường ống, hoặc từ thảm, giấy dán tường, vật liệu tiêu âm hoặc cách nhiệt ẩm ướt. Ngoài ra còn phải kể đến khí radon từ lòng đất có thể truyền qua các kết cấu xây dựng vào nhà; bụi amiăng  phát sinh từ các hoạt động phá dỡ vật liệu xây dựng có chứa amiăng. Đây là hai chất ô nhiễm gây ra những bệnh mạn tính, xuất hiện sau nhiều năm tiếp xúc. 

Ô nhiễm không khí trong nhà còn do các hoạt động của con người gây ra. Lượng chất ÔNKK do các hoạt động của con người gây ra là rất nhỏ, có thể có ảnh hưởng xấu đối với sức khoẻ của chính bản thân con người, trực tiếp ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày. Nguồn gây ÔNKK là các ống khói, khí từ các bể phốt, từ các lỗ thông hơi của hệ thống dẫn nước thải gia đình, mùi vị từ quá trình nấu nướng, khói bếp do sử dụng nhiên liệu đốt: ga, than, củi, rơm v.v… Ngoài ra còn có bụi từ các công trình xây dựng xen lẫn vào các khu dân cư, do quá trình quét nhà, quét sân v.v… Các hoạt động này không những gây ô nhiễm trong nhà mà còn ảnh hưởng đến cả chất lượng không khí ngoài nhà.

Các chất ô nhiễm không khí và những ảnh hưởng của chúng

Các chất ô nhiễm chính trong môi trường không khí bao gồm:

Các loại khí lưu huỳnh oxyd (SOx), nitơ oxyd (NOx), carbon monoxyd (CO), hydro sulfua (H₂S), các loại khí halogen (clo, brom, iod).

Các hợp chất florua.

Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs).

Các loại bụi nhẹ lơ lửng như sol khí, muội khói, sương mù, phấn hoa, vi sinh vật,v.v., và các loại bụi nặng như bụi đất, đá, bụi kim loại, v.v.; ư Khói quang hoá như ozon, peroxyacetil nitrat, aldehyd, v.v.

Các chất ô nhiễm kể trên chủ yếu do quá trình đốt cháy nhiên liệu, cháy rừng, các quá trình sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải sinh ra. Riêng khói quang hóa được tạo ra trong khí quyển do sự tương tác giữa ánh sáng mặt trời, hyđrocacbon và nitơ oxyd. Kết quả là ozon tích tụ lại và sinh ra một số chất ô nhiễm thứ cấp như fomdlehyd, aldehyd, androcarbon, PAN (peroxyacetil nitrat). Các chất ÔNKK ảnh hưởng không những lên sức khoẻ con người, sự phát triển của động thực vật mà còn ảnh hưởng đến các công trình, đến tầm nhìn và sinh hoạt của cộng đồng. Rộng hơn nữa, mang tính toàn cầu, các chất ÔNKK còn có những tác động đến khí hậu của trái đất.

Ảnh hưởng 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:

Hen suyễn

Là một dạng kích thích phế quản dẫn tới khó thở nghiêm trọng và là vấn đề y tế công cộng đang nổi cộm hiện nay. Từ 1983 đến 1993, tỷ 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.

Viêm phế quản mạn tính

Viêm phế quản mạn tính xảy ra khi trong phế quản có một lượng lớn các chất nhầy được tạo ra, dẫn tới ho kéo dài. Dường như có mối tương quan rất lớn giữa tỷ 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.

Khí phế thũng

Bệnh khí phế thũng đặc trưng bởi việc làm yếu thành các túi phổi và 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 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. 

Những ảnh hưởng khác của ô nhiễm không khí

SO₂, CO, NOx và những chất ÔNKK khác không chỉ gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ con người mà còn ảnh hưởng tới tài sản của chúng ta. Một số chất ÔNKK phá hoại cây trồng, do bao quanh thành phố. Một vài dạng ÔNKK ảnh hưởng trực tiếp tới lá cây, vụ thu hoạch, cây trồng khi những khí này xâm nhập vào lỗ khí khổng trên lá. Việc tiếp xúc kéo dài đối với các chất ÔNKK (NO₂, SO₂, và ozon) làm phá vỡ lớp bảo vệ bên ngoài, gây ra việc mất nước nghiêm trọng đối với các loại cây và làm cho chúng dễ dàng bị bệnh tật, sâu hại, hạn hán và sương muối tấn công. Hơn nữa, việc lắng đọng acid trong đất đã làm mất đi một số chất dinh dưỡng quan trọng đối với cây trồng như calci và gây ảnh hưởng xấu đối với một số vi sinh vật có ích như các sinh vật phân huỷ. Khói quang hoá có thể làm giảm quá trình sinh trưởng của cây, phá hoại tế bào lá và gây tổn thương nhiều loại cây.

Bảng 4.2. Các đặc trưng của một số chất ÔNKK

Tên chất	Công thức	Tính chất	ảnh hưởng
Lưu huỳnh dioxyd	SO2	Khí không màu, có khả năng gây ngạt mạnh, có mùi, đôi khi hoà tan trong nước tạo thành acid sunfurous (H2SOA3)	Gây ảnh hưởng tới cây trồng, tài sản và sức khoẻ con người. SO2 là nguyên nhân của một số loại bệnh đường hô hấp như: hen, viêm cuống phổi và viêm khí thũng.
Hydro sunfua	H2S	ở nồng độ thấp có mùi trứng thối, ở nồng độ cao không có mùi	Độc tính rất cao
Nitric oxyd	NO	Khí không màu	Được tạo ra do quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao và áp suất lớn. Bị oxy hoá tạo thành NO2
Nitơ dioxyd	NO2	Khí có màu, được sử dụng như chất chuyên chở	Tương đối trơ, được tạo ra trong quá trình đốt cháy
Carbon monoxyd	CO	Không màu, không mùi	Sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, độc
Carbon dioxyd	CO2	Không màu, không mùi	Sản phẩm của quá trình đốt cháy hoàn toàn. Là chất gây ra sự thay đổi khí hậu toàn cầu
Ozon	O3	Có hoạt tính cao	Gây hại đối với cây trồng và tài sản. Được tạo ra chủ yếu do sự hình thành khói quang hoá

Hàng năm, ước tính thiệt hại do các chất ÔNKK gây ra đối với các vật liệu khác nhau tới hàng triệu đô la. Ozon làm cho cao su dễ vỡ và mất đi tính đàn hồi. SO₂ làm mất độ bền và làm bề mặt của da và các loại vải sợi tự nhiên khác xấu đi. Các chất ô nhiễm có thể gây ăn mòn, xói mòn, mất màu và làm bẩn đá, kim loại, sơn, giấy và thuỷ tinh. Bảng 4.2 trình bày những tính chất cơ bản của một số chất ÔNKK.

Chất lượng không khí trong nhà /hội chứng bệnh nhà kín

Chất lượng không khí trong nhà

Trên thế giới, vấn đề chất lượng môi trường sống và làm việc đã được quan tâm đến từ những năm 1960. Nhưng đến năm 1973, để tiết kiệm năng lượng do giá dầu lửa tăng nhanh, người ta phải tăng cường các biện pháp như cách nhiệt, làm kín nhà, thay đổi một số giá trị khuyến cáo như lượng không khí trong sạch, cường độ chiếu sáng, nhiệt độ không khí,v.v. Và cũng bắt đầu từ đó, càng ngày càng phát sinh nhiều những lời kêu ca phàn nàn về chất lượng không khí bên trong nhà (Tiếng Anh là Indoor Air Quality – IAQ). ở các nước đang phát triển, đặc biệt là ở các vùng nông thôn, miền núi, kết cấu nhà ở chủ yếu là kết cấu thoáng hở, chất lượng không khí trong nhà bị ảnh hưởng sâu sắc bởi mức độ ô nhiễm không khí ngoài nhà. Ngoài ra, việc đun nấu, sưởi ấm bằng các loại nhiên liệu hoá thạch như than, dầu, khí đốt hoặc các loại nhiên liệu có gốc thực vật như củi, rơm rạ cũng ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà. Chất lượng không khí trong nhà ảnh hưởng đến sức khoẻ con người sống hoặc làm việc trong đó, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả của công việc và có thể gây những bệnh liên quan đến nhà ở (tiếng Anh là building-related illness – BRI).

Nguồn ô nhiễm không khí trong nhà

Nguồn ô nhiễm không khí trong nhà bao gồm các tác nhân hóa học, các chất ô nhiễm từ bên ngoài vào nhà.

Thông thường là bụi, SO₂, NOx, HnCm, CO, O₃, Pb, phấn hoa, v.v., từ các nguồn như giao thông, gara ôtô, các ống khói, khói quang hóa v.v. Thông thường, tỷ lệ các chất này giữa trong và ngoài nhà là 0,7-1,3.

Các chất ô nhiễm phát sinh từ các loại vật liệu trong nhà:

Formaldehyd từ nhựa, hồ dán, vải, v.v.

Amiăng  từ các lớp cách nhiệt, cách âm.

Bụi sợi từ các lớp cách nhiệt, trần, phin lọc…

Hydrocarbon từ các lớp trải sàn, chất tẩy rửa, sát trùng, sơn…

Bụi vô cơ và hữu cơ từ các loại thảm, giấy dán tường, màn treo…

Các chất ô nhiễm phát sinh bên trong nhà từ các hoạt động của con người.

Khói thuốc lá: CO, nicotin, các sản phẩm hữu cơ, tác nhân gây ung thư…

Các hệ thống sưởi: CO, bụi, HnCm, NOx, hơi nước …

Các loại bếp đun: CO, bụi, NOx, các hợp chất hữu cơ…

Các công việc vệ sinh như làm sạch sàn, thảm: aerosol, các hợp chất hữu cơ.

Các thiết bị như máy photocopy, máy in: O₃, bụi.

Các tác nhân sinh học.

Các loại ký sinh trùng, da, lông… của gia cầm và gia súc.

Các loại nấm, mốc, vi khuẩn… từ thảm, nệm, vải ẩm ướt.

Phấn hoa, các loại sâu bọ.

Các tác nhân khác:

Các ion âm -dương từ các máy hút bụi.

Tĩnh điện.

Bức xạ điện từ.

Ngoài ra, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà còn phải kể đến là các yếu tố vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió, bức xạ nhiệt, metabolisme, quần áo), chiếu sáng, tiếng ồn, rung,… và các yếu tố tâm lý như 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…

Những ảnh hưởng đến sức khoẻ của ô nhiễm không khí trong nhà

Theo báo cáo của Văn phòng Tổ chức Y tế Thế giới, trên thế giới khoảng 30% các toà nhà mới xây hoặc mới sửa chữa có khả năng phải chịu tỷ lệ cao bất thường những lời kêu ca phàn nàn về chất lượng không khí trong nhà. Theo Trung tâm Kiểm soát bệnh tật (CDC) của Mỹ thì hàng năm ở Mỹ có khoảng từ 50 đến 10.000 trường hợp bị mắc bệnh do legionella do vi khuẩn Legionella gây ra thường xuất hiện ở các hệ thống điều hoà không khí và từ 1 đến 27% trường hợp bị bệnh viêm phổi là do vi khuẩn này gây ra, trong đó từ 5 đến 10% trường hợp tử vong rơi vào những người bị suy giảm miễn dịch. Những ảnh hưởng chính đến sức khoẻ bao gồm:

Đau đầu.

Kích thích mắt, mũi, họng.

Tình trạng buồn ngủ, uể oải, thẫn thờ.

Mệt mỏi thần kinh.

Tình trạng hôn mê, ngủ lịm.

Tử vong (do CO, vi khuẩn Legionella).

Hội chứng bệnh nhà kín

Khái niệm về Hội chứng bệnh nhà kín (Sick building syndrome- SBS) được sử dụng để mô tả các trường hợp mà những người sống hoặc làm việc trong những ngôi nhà kín chịu những ảnh hưởng cấp tính đến sức khoẻ, liên quan đến thời gian ở trong toà nhà đó mà không xác định được cụ thể bệnh hoặc nguyên nhân gây bệnh. Phần lớn các triệu chứng của SBS mất đi hoặc giảm nhẹ khi rời khỏi ngôi nhà. 

Theo một báo cáo của Hội đồng Môi trường Nhà ở của Anh cho biết chi phí cho Hội chứng bệnh nhà kín tại Vương quốc Anh lên tới khoảng từ 350 đến 650 triệu bảng Anh. Một số nguồn khác lại cho những giả thiết là: tại Thụy Điển, cứ 4 người dân lại có 1 người bị chịu ảnh hưởng ít nhiều của SBS;  ở Mỹ, cứ 3 toà nhà thì lại có 1 nhà có khả năng gây SBS. Mặc dù chưa thực sự nổi cộm như các loại bệnh nghề nghiệp gây ra trong sản xuất công nghiệp nhưng rõ ràng SBS đã và đang đặt ra những vấn đề mà các nhà khoa học nghiên cứu về điều kiện lao động và sức khoẻ rất cần đầu tư xem xét. 

Nguyên nhân gây ra các triệu chứng này chủ yếu là do các yếu tố ô nhiễm không khí trong nhà đã kể trên, ngoài ra là các yếu tố cá nhân (ví dụ như tiền sử bệnh tật, thói quen hút thuốc lá) và các yếu tố xã hội khác (ví dụ như căng thẳng nghề nghiệp, quan hệ đồng nghiệp, .v.v.).

Các triệu chứng của SBS có thể chia thành năm nhóm như sau:

Các triệu chứng ảnh hưởng đến các tuyến nhầy và hệ hô hấp trên:

Kích thích hoặc khô mắt, mũi, họng.

Ngứa mắt, chảy nước mắt, ngạt mũi.

Ho, hắt hơi, chảy máu cam.

Giọng nói khàn hoặc biến đổi.

Các triệu chứng ảnh hưởng đến hệ hô hấp sâu:

Tức ngực, thở rít.

Hen, thở dốc.

Các triệu chứng ảnh hưởng đến da:

Khô, ngứa da.

Phát ban.

Các triệu chứng ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương:

Mệt mỏi, khó tập trung, buồn ngủ.

Đau đầu.

Choáng váng, chóng mặt, buồn nôn.

Các triệu chứng khó chịu bên ngoài:

Thay đổi vị giác.

Cảm giác mùi khó chịu.

Khói quang hoá 

Khói quang hóa được sinh ra trong khí quyển do sự tương tác giữa ánh sáng mặt trời với  hydrocarbon và nitơ oxyd. Kết quả là ozon tích tụ lại và sinh ra một số chất ô nhiễm thứ cấp như formaldehyd, aldehyd, PAN (peroxyacetil 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.

Một số tác động của ô nhiễm không khí lên khí hậu toàn cầu

Như đã nói ở trên, khí quyển của trái đất có chứa khoảng 78% nitơ, 21% oxy, 0,9% argon, 0,03 carbon dioxyd, 0 đến 4% hơi nước và một số khí vết khác. Khoảng 96% lượng không khí nằm ở tầng đối lưu, đó là khoảng không gian cao chừng 8-12 km so với bề mặt trái đất (hình 4.2). 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 ozon.

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. Với không khí khô, tỷ lệ giảm nhiệt độ là 0,98⁰C/100m. Tỷ lệ này được gọi là “gradient đẳng nhiệt khô”- có giá trị luôn âm. ở tầng bình lưu, khí quyển rất ổn định do gradient nhiệt độ bằng không. 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.

ÔNKK không những gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, sự phát triển của động thực vật, tuổi thọ của các công trình mà còn gây những tác động mang tính toàn cầu. Một số tác động chính của ÔNKK lên sự biến đổi của khí hậu trái đất, như là nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự nóng lên của trái đất, suy giảm tầng ozon, mưa acid và sự nghịch đảo nhiệt.

Sự nóng lên của trái đất

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 278^oK = 5^oC, chênh 10^oC so với nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất (15^oC). Thực tế, khoảng 30 % bức xạ mặt trời bị phản xạ lại vào vũ trụ bởi mây, các bề mặt nước, băng (hệ số Albedo của bề mặt trái đất khoảng 0,3). Khi đó, nhiệt độ bề mặt trái đất tính theo phương trình cân bằng năng lượng chỉ có khoảng 254^oK = -19^oC.

Sự chênh lệch 34^oC 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, ozon và hơi nước chiếu xuống trái đất. Trong khi đó, bức xạ nhiệt do trái đất phát ra có bước sóng dài hơn (10-15àm), không xuyên qua được và bị hấp thụ bởi các khí này trong khí quyển. Do đó, nhiệt độ khí quyển bao quanh trái đất tăng lên, dẫn đến việc gia tăng nhiệt độ trái đất. Các khí trong khí quyển có khả năng hấp thụ bức xạ nhiệt sóng dài được gọi là khí nhà kính và sự nóng lên của trái đất còn gọi là ” hiệu ứng nhà kính”. 

Hình 4.2. Khí quyển và sự biến thiên nhiệt độ theo chiều cao

Các khí nhà kính chính là khí CO₂, cloroflorocarbon (CFCs), metal, N₂O; trong đó khí CO₂ là khí nhà kính quan trọng nhất đối với sự biến đổi khí hậu, chiếm tỷ trọng khoảng 55%. Sau đó là các khí CFC, chủ yếu là CFC-11 và CFC-12, chiếm khoảng 24% mặc dù tác dụng hiệu ứng nhà kính của các khí này cao hơn khí CO₂ (một phân tử khí CFC-11 có tác dụng hiệu ứng nhà kính tương đương với 12.000 phân tử CO₂).

Các đặc trưng của khí nhà kính xem trong bảng 4.3.

Bảng 4.3. Các đặc trưng của khí nhà kính

Loại khí	Công thức hoá học	Nồng độ trong khí quyển	Mức tăng nồng độ hàng năm (%)	Hệ số nhà kính tương đương (so với CO2)	Tỷ trọng hiệu ứng nhà kính (%)	Nguồn phát  sinh chính
Carbon dioxyd	CO2	350ppm	0,5	1	55	Đốt nhiên liệu hoá thạch, phá rừng
Metal	CH4	1,7ppm	0,9	20	15	Đất ngập nước, sinh hoạt con người,
						nhiên liệu hoá thạch
Nitrous oxyd	N2O	0,31ppb	0,25	200	6	Đốt nhiên liệu, sản xuất phân bón, phá rừng
CFC-11	CCl3F	0,28ppb	4	12.000	17	Tác nhân làm lạnh, sol khí, dung môi
CFC-12	CCl2F2	0,48ppb	4	16.000
CFC khác					7

Việc gia tăng lượng CO₂ vào khí quyển do đốt cháy nhiên liệu hoá thạch 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 2^oC cũng có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể về khí hậu và nhiều hậu quả khác (băng tan, mưa bão, lũ lụt,…).

Sự phá hủy tầng ozon

Sau “hiệu ứng nhà kính”, sự phá hủy tầng ozon do ÔNKK gây ra cũng là một trong những hậu quả mang tính toàn cầu. ở bề mặt trái đất, ozon là một chất kích thích mắt và hệ thống hô hấp khá mạnh, là một thành phần chính của khói quang hóa. ở lớp bình lưu (cách bề mặt trái đất 12-40km), lớp không khí loãng có chứa 300-500 ppb O₃. Ozon là thành phần duy nhất của khí quyển có khả năng hấp thụ một cách đáng kể bức xạ sóng ngắn

Sự phá hủy tầng ozon 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 oxygen thông thường. Clo được đưa vào khí quyển thông qua chất CH₃Cl, sinh ra từ các quá trình sinh học ở biển. Khoảng 3% CH₃Cl đến được tầng ozon ở lớp bình lưu. Sự phá hủy ozon 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 carbon, 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 ozon.

Ngoài ra, khí NO sinh ra từ các máy bay độ cao lớn, khí N₂O cũng góp phần phá hủy tầng ozon, nhưng với một tỷ 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

Từ năm 1980, người ta đã phát hiện sự suy giảm đáng kể lượng ozon trong không khí ở phía trên của châu Nam Cực vào khoảng đầu xuân bán cầu nam (tháng 10). Nguyên nhân có thể giải thích như sau: về mùa đông, luôn tồn tại một dòng khí xoáy ngược ngăn cản mọi trao đổi không khí tại đây với phần còn lại trên cả hành tinh. Mặt khác, nhiệt độ rất thấp (-80⁰C) đã tạo ra những tinh thể đá bé nhỏ từ hơi nước. Trên bề mặt của những tinh thể đá này đã xảy ra những phản ứng sau:

ClONO₂ + (H₂O)_s → ClOH + (HNO₃)s

ClONO₂ + HCl     → Cl₂  + (HNO₃)s

Các thành phần clo ở dạng khí phát sinh giữ ổn định trong suốt mùa đông, nhưng khi mùa xuân về, dưới tác dụng của các tia nắng mặt trời, các thành phần clo này bị quang phân và giải phóng nguyên tử clo, dẫn đến sự suy giảm đáng kể ozon, gọi là hiện tượng “lỗ thủng tầng ozon”. 

ClOH + hν  →  Cl^– +  OH^•

Cl₂ + hν  →  2 Cl^• 

Chính sự suy giảm đáng kể ozon ở Nam Cực đã gây nên nhiều trường hợp mắc bệnh về da và mắt của cư dân ở các thành phố phía cực nam của Chi Lê, Achentina, Nam Phi.

Mưa acid 

Mưa acid chủ yếu tạo ra do khí lưu huỳnh oxid (khoảng 2/3) và khí nitơ oxyd (khoảng 1/3). Những khí này dễ dàng hòa tan vào nước, tạo thành  acid sunfuric và acid nitric. Các giọt acid nhỏ bé được gió mang đi và theo mưa rơi xuống bề mặt trái đất. Độ acid được đo bằng pH:

pH = -log₁₀(hoạt tính của ion h ⁺, mol/lít)

Nước mưa ở môi trường hoàn toàn không ô nhiễm có độ pH ≈ 5,6. Nước mưa có độ pH

Sự nghịch đảo nhiệt

ở tầng đối lưu, trong những điều kiện thông thường thì càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm. 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 ÔNKK 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), London (Anh)… chính là hậu quả do hiện tượng nghịch đảo nhiệt gây ra.

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 ki-lô-mét 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 acid 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 acid nên lớp mây này còn gây ra mưa acid ở cả một vùng rộng lớn. Lũ lụt, hạn hán, mưa acid và giảm ánh sáng mặt trời đã ảnh 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.

Kiểm soát ô nhiễm không khí 

Do ÔNKK ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ con người, mùa màng, các toà nhà, và môi trường tự nhiên, đã có rất nhiều nỗ lực được thực hiện để làm giảm ÔNKK. Các bộ phận chuyển đổi xúc tác được sử dụng để tăng hiệu quả của quá trình đốt cháy các sản phẩm xăng dầu, làm giảm lượng CO, NOx và hydrocarbon trong không khí. Ngày càng có nhiều loại xe được thiết kế với mục đích không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giảm lượng khí thải vào môi trường. Các biện pháp kỹ thuật, công nghệ phải luôn đi cùng với các biện pháp khác như tăng cường hiệu lực pháp luật về kiểm soát ÔNKK, nâng cao năng lực về quản lý môi trường, quan trắc và giám sát chất lượng không khí.

Các biện pháp quản lý chất lượng không khí 

Tăng cường hiệu lực pháp luật về kiểm soát ô nhiễm không khí 

Trước hết, các tiêu chuẩn về chất lượng không khí phải được hoàn thiện để phù hợp với điều kiện của từng khu vực, từng đối tượng được bảo vệ. Hiện nay có hai loại tiêu chuẩn để kiểm soát ÔNKK là tiêu chuẩn phát thải và tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh. 

Các tiêu chuẩn phát thải 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 nồng độ chất độc hại trong không khí vượt quá giới hạn cho phép đối với người, động vật và thực vật. Tiêu chuẩn phát thải ở Việt Nam là TCVN5939, 59401995 và chuẩn bị ban hành một số các tiêu chuẩn mới đối với từng vùng là TCVN 6992, 6993, 6994, 6995, 6996-2001 sắp ban hành.

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). Các tiêu chuẩn về chất lượng không khí ở Việt Nam (TCVN 5937, 5938-1995) 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.

Các biện pháp 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.

Quan trắc chất lượng không khí 

Các hệ thống quan trắc chất lượng không khí thường được bố trí ở các vị trí có khả năng xuất hiện các chất ÔNKK 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 ÔNKK là ngắn hạn và dài hạn.

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…

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 .

Các biện pháp quy hoạch

Các biện pháp quy hoạch bao gồm quy hoạch mặt bằng đô thị và khu công nghiệp, quy hoạch đường giao thông, trồng cây xanh. Quy hoạch mặt bằng đô thị và và bố trí khu công nghiệp phải đảm bảo sau khi đưa vào sản xuất, khí thải của khu công nghiệp đó, cộng với mức ô nhiễm nền không vượt quá những tiêu chuẩn quy định. Vị trí đặt khu công nghiệp (hoặc nhà máy) cần đặt cuối hướng gió, cuối nguồn nước so với khu dân cư. Ngay trong khu công nghiệp (hoặc nhà máy) cũng cần phải có những quy hoạch hợp lý để hạn chế sự lan truyền chất ô nhiễm từ công trình này sang công trình khác, tiện lợi cho việc tập trung các hệ thống đường ống công nghệ, các nguồn thải và các hệ thống xử lý ô nhiễm . 

Cây xanh có tác dụng che nắng, hút bớt bức xạ mặt trời, giữ bụi, lọc sạch không khí, hấp thụ tiếng ồn và tạo cảnh quan cho môi trường đô thị. Hệ thống cây xanh trong thành phố cần phải được quy hoạch để tăng cường được các tác dụng trên. Một hệ thống cây xanh hoàn chỉnh ở đô thị cần bao gồm: vành đai cây xanh – mặt nước xung quanh thành phố; vành đai cây xanh cách ly vệ sinh xung quanh các khu công nghiệp và đường giao thông chính; hệ thống công viên; vườn cây trong các tiểu khu ở và các công trình đặc biệt như trường học, bệnh viện, cơ quan, nhà máy, công trình văn hoá.

Các biện pháp kỹ thuật

Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát ÔNKK 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.

Các biện pháp công nghệ sạch hơn     

Lựa chọn công nghệ: ngay từ khi đầu tư, xây dựng ban đầu nên lựa chọn các dây chuyền đồng bộ, có kèm theo các thiết bị xử lý ô nhiễm. Nên ưu tiên các dây chuyền công nghệ hiện đại. Ví dụ, đối với sản xuất xi măng, nên lựa chọn đầu tư công nghệ sản xuất xi măng lò quay phương pháp khô với tháp trao đổi nhiệt và canxinơ hoá nhiều tầng. Đây là giải pháp tích cực, vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm, bảo vệ môi trường lao động cũng như môi trường xung quanh, hạn chế tai nạn lao động. 

Giảm thiểu phát sinh khí SO₂ thông qua việc sử dụng nguyên liệu và nhiên liệu có hàm  lượng lưu huỳnh thấp v.v. Đối với các lò đốt nhiên liệu, có thể giảm thiểu phát sinh các chất khí NOx và CO thông qua việc hoàn thiện công nghệ đốt và điều chỉnh lưu lượng không khí phù hợp.

Hoàn thiện công nghệ sản xuất 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 quy trình sản xuất hiện có (tổ chức lại sản xuất, thực hiện tốt chế độ bảo dưỡng, làm kín thiết bị và máy móc,…); 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 cao và lượng chất thải phát sinh thấp, cải tiến lò ghi đốt nhiên liệu khô bằng lò ghi đốt nhiên liệu ướt nhiều tầng…. Hoàn thiện công nghệ còn đi theo hướng sử dụng tiết kiệm nguyên liệu, nhiên liệu một cách tối đa, ví dụ sử dụng các hệ thống thu hồi khí nóng (trong sản xuất xi măng, gạch lò nung tunnel, v.v), sử dụng nước tuần hoàn, tái chế chất thải rắn, sử dụng lại chất thải của công nghiệp này làm phụ gia hoặc chất đốt cho công nghiệp khác, v.v. Đặc biệt, các động cơ của các phương tiện giao thông vận tải không ngừng được cải tiến, hoàn thiện, không những giảm tiêu hao năng lượng, từ đó giảm ô nhiễm, mà ngay cả nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải cũng giảm.

Thay đổi các công đoạn sản xuất gây ô nhiễm nhiều bằng các công nghệ khác ít ô nhiễm hơn, như thay công đoạn nghiền khô bằng nghiền ướt trong các nhà máy sản xuất tấm lợp amiăng; làm sạch vật đúc bằng phương pháp phun bi trong máy phun kín hoặc phun hỗn hợp cát – nước thay vì phun cát khô; sử dụng các loại máy khoan đá, máy đập, cưa cắt, đánh bóng có kèm phun nước; thay đổi công nghệ phun sơn khô bằng sơn nhúng, sơn tĩnh điện, v.v.

Thay thế các chất gây ô nhiễm, độc hại nhiều bằng các chất ít độc hại hơn như thay thế sơn chứa dung môi bằng sơn hoà tan trong nước; mực in trên cơ sở dung môi hữu cơ bằng mực in dùng nước; sử dụng xăng không pha chì; tìm kiếm vật liệu thay thế cho amiăng, thay thế một phần các nhiên liệu đốt hóa thạch bằng các sản phẩm phế thải v.v.

Tối ưu hoá việc kiểm soát quy trình công nghệ, bao gồm cả việc lắp đặt các hệ thống điều khiển tự động lập trình, hoàn thiện hệ thống điều khiển năng lượng và các thiết bị điện. 

Các biện pháp xử lý không khí  

Trong rất nhiều trường hợp, áp dụng các biện pháp công nghệ sạch hơn vẫn chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn phát thải, khí thải ra từ các ống khói vẫn gây ô nhiễm môi trường xung quanh. 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.

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 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.

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, oxyd đồng…) khi chất độc hại nồng độ thấp. Phương pháp thiêu hủy dùng chất xúc tác rẻ 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… Đ ây là phương pháp khử mùi phổ biến nhất.

Các biện pháp kiểm soát  ô nhiễm không khí trong nhà 

Giảm thiểu tối đa các chất ô nhiễm không khí bằng nhiều biện pháp:

Tăng cường thông gió, giảm nhiệt độ và độ ẩm trong phòng, sử dụng các loại gỗ ép dùng nhựa gốc phenol.

Bố trí hệ thống thông gió hút tại khu vực dành riêng để hút thuốc lá, nhà vệ  sinh, bếp.

Vệ sinh hàng ngày bàn ghế và thảm trải sàn, trước hoặc sau giờ làm việc; định kỳ vệ sinh hệ thống điều hoà không khí.

Chỉ sử dụng các loại chất tẩy rửa và diệt côn trùng nằm trong danh mục cho phép, thực hiện các hoạt động này vào những thời điểm có ít người nhất và tăng cường hoạt động của hệ thống thông gió trong quá trình sử dụng, phải có phòng kho riêng để bảo quản các chất này và hạn chế tối đa việc tích trữ, chỉ mua vừa đủ lượng cần dùng. 

Giảm thiểu ô nhiễm  amiăng bằng cách hạn chế sử dụng và tháo dỡ vật liệu xây dựng, cách âm, cách nhiệt có chứa amiăng.

Định kỳ kiểm tra nồng độ khí radon trong không khí trong nhà, tăng cường thông gió cũng là một biện pháp giảm thiểu khí radon.

Sắp xếp hợp lý các trang thiết bị văn phòng, ví dụ, các loại máy có khả năng phát sinh ozon, bức xạ ion hoá và không ion hoá như máy photocopy, máy in, lò vi sóng…, nên bố trí vào những khu vực riêng có tổ chức thông gió hút; bố trí trang bị nội thất phải lưu ý không bịt mất các cửa gió v.v.

Nâng cao hiệu quả của hệ thống điều hoà không khí 

Nâng cao hiệu quả của hệ thống điều hòa không khí bằng một số giải pháp như:

Bản thiết kế hệ thống điều hoà không khí phải được cơ quan có chức năng thẩm định và thông qua; trong đó phải đặc biệt lưu tâm đến các chỉ tiêu về bội số trao đổi không khí, lượng không khí sạch cần thiết, vị trí lấy gió sạch, cách bố trí các miệng cấp và hút gió, hiệu quả của các phin lọc và bộ tiêu âm. 

Định kỳ vệ sinh hệ thống điều hoà không khí, đặc biệt là phin lọc để đảm bảo hiệu quả của hệ thống và ngăn ngừa ô nhiễm trong phòng, đặc biệt là ô  nhiễm sinh học. Những cán bộ đảm trách công việc này cần phải được đào tạo và huấn luyện. 

Trong khoảng 6 tháng đầu sau khi toà nhà đưa vào sử dụng là thời gian mà có nhiều chất khí độc hại như VOC phát sinh từ vật liệu xây dựng và trang bị nội thất, hệ thống điều hoà không khí nên sử dụng toàn bộ là không khí bên ngoài, giảm tối đa lượng không khí tuần hoàn.