- Trang Chủ
- Địa Lý
- Thời tiết và khí hậu - Phần 5 Hoạt động con người - Chương 14
Xem mẫu
- Ch ¬ng 14
T¸c ®éng con ng êi: ¤ nhiÔm khÝ quyÓn
v c¸c ®¶o nhiÖt
Víi 18 triÖu d©n v 3,5 triÖu xe h¬i, phÇn lín sè xe h¬i n y kh«ng ® îc trang bÞ
c¸c thiÕt bÞ kiÓm so¸t chÊt th¶i hiÖn ®¹i, th× ch¼ng cã g× ng¹c nhiªn nÕu th nh phè
Mexico ® îc xem l mét trong sè nh÷ng ®Þa ph ¬ng khãi nhÊt trªn Tr¸i §Êt. § îc
bao quanh bëi c¸c d·y nói, chóng gi÷ l¹i kh«ng khÝ « nhiÔm v g©y nghÞch nhiÖt
th êng xuyªn c¶n trë sù tiªu t¸n theo ph ¬ng th¼ng ®øng cña c¸c chÊt « nhiÔm,
th nh phè Mexico cã ®Çy ®ñ lý do trùc tiÕp ®èi víi vÊn ®Ò khãi trÇm träng. Tuy
nhiªn, mïa xu©n n¨m 1998 ®· khëi ®Çu cho nh÷ng thêi kú d i víi chÊt l îng kh«ng
khÝ bÊt lîi cho søc kháe v thËm tÖ nhÊt thËm chÝ c¶ ®èi víi th nh phè n y. Khñng
ho¶ng khãi ®· x¶y ra chñ yÕu do ®ît bïng ph¸t c¸c vô ch¸y rõng ë phÝa nam
Mexico. §Ó l m cho vÊn ®Ò tåi tÖ h¬n, nói löa Popocatepetl, c¸ch 50 km vÒ phÝa
®«ng nam cña th nh phè, ®· tung lªn h ng tÊn khãi v tro bôi cho khu vùc. Giã
vËn chuyÓn « nhiÔm xuèng phÝa nam tíi Honduras v lªn phÝa b¾c tíi Florida v
Texas, n¬i ®©y mäi ng êi ® îc khuyÕn c¸o nªn ë trong nh ®Ó bít tai h¹i søc kháe.
Th«ng th êng, khãi tÖ h¹i nhÊt ë th nh phè Mexico xuÊt hiÖn v o th¸ng 1 v
th¸ng 2, khi kh«ng khÝ tï ®äng gi÷ l¹i c¸c chÊt « nhiÔm tõ « t« v c¸c chÊt « nhiÔm
®« thÞ kh¸c ë gÇn bÒ mÆt. Møc khãi cã thuyªn gi¶m mét chót cho tíi mïa thu,
nh ng råi nh÷ng ph ¬ng thøc thu dän ®ång ruéng kiÓu chÆt v ®èt cña n«ng d©n
l m cho chÊt l îng kh«ng khÝ c ng tÖ h¬n. Nh ng trong n¨m 1998, mét ®ît kh«
h¹n lín m ® îc ®a sè ng êi nghÜ r»ng do hËu qu¶ cña El Nino m¹nh, ®· t¹o ra
nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt kh« l m cho c¸c vô ch¸y bao phñ diÖn tÝch 3 lÇn lín h¬n
b×nh th êng. §Õn th¸ng 5, kh«ng khÝ « nhiÔm ®· buéc giíi l¸i xe ph¶i dïng ®Ìn pha
v o gi÷a tr a t¹i thñ phñ bang Chiapas, cßn ë th nh phè Mexico nång ®é «z«n cùc
trÞ ®· g©y nªn mét ®ît sãng ngo¹n môc vÒ sè l îng ng êi cÇn hç trî y tÕ víi nh÷ng
bÖnh vÒ h« hÊp. §èi phã víi t×nh tr¹ng n y, chÝnh phñ ®· sö dông c¸c lùc l îng cøu
hé h¹n chÕ giao th«ng « t« v ®ãng cöa nhiÒu nh m¸y. Tuy nhiªn, ®iÒu ®ã ch a ®ñ
®Ó t¹o ra nh÷ng ®iÒu kiÖn tháa m·n ®èi víi Pedro Chaves, «ng nãi “C¸c vÞ thÊy ®Êy,
tËn m¾t v tuyÖt väng. Con c¸i chóng ta ®au èm nhiÒu h¬n... Gi¸ nh cã thÓ, chóng
ta ®· tõ bá, nh ng ®©y l chuyÖn m chóng ta ph¶i suy nghÜ”.
¶nh h ëng cña ho¹t ®éng con ng êi kh«ng chØ giíi h¹n ë sù suy tho¸i chÊt
l îng kh«ng khÝ. Chóng ta ®ang l m thay ®æi khÝ quyÓn theo nh÷ng c¸ch tinh vi
h¬n. VÝ dô, x©y dùng c¸c th nh phè ¶nh h ëng tíi ph ¬ng thøc trao ®æi n¨ng l îng
v n íc ë gÇn bÒ mÆt. Mçi lÇn mét tiÓu khu ® îc quy ho¹ch l mét lÇn ®Êt tù nhiªn
v thùc vËt bÞ thay thÕ b»ng bª t«ng hoÆc nhùa ® êng. §iÒu ®ã l m gi¶m m¹nh
http://www.ebook.edu.vn
512
- l îng n íc cã thÓ bay h¬i v o khÝ quyÓn v do ®ã l m t¨ng dßng l îng nhiÖt hiÖn
(ch ¬ng 3) v o khÝ quyÓn. Chóng ta cßn x©y lªn nh÷ng c«ng tr×nh víi t êng th¼ng
®øng, nã nhËn ¸nh n¾ng víi gãc trùc diÖn h¬n so víi bÒ mÆt hÊp thô ban ®Çu.
Nh÷ng qu¸ tr×nh ®ã t¸c ®éng l m t¨ng nhiÖt ®é cña c¸c khu vùc ®« thÞ so víi c¸c
vïng n«ng th«n kÕ cËn, t¹o nªn c¸c ®¶o nhiÖt m chóng t«i sÏ m« t¶ ë ch ¬ng n y.
C¸c chÊt « nhiÔm khÝ quyÓn
Kh«ng ë ®©u cã kh«ng khÝ ho n to n tinh khiÕt. C¸c vËt r¾n v láng nhá l¬
löng (gäi l c¸c h¹t khÝ quyÓn) ®i v o khÝ quyÓn tõ c¸c nguån tù nhiªn v nh©n t¹o.
Gièng nh vËy, nhiÒu chÊt khÝ ® îc xem l chÊt « nhiÔm còng sinh ra mét c¸ch tù
nhiªn tõ nh÷ng qu¸ tr×nh nh c¸c vô ch¸y rõng do sÐt ®¸nh v phun nói löa. Tuy
nhiªn, qu¸ tr×nh tiÕt gi¶m v mÊt tù nhiªn c¸c khÝ v h¹t ®ã l m cho chóng kh«ng
cßn tÇm quan träng t ¬ng ®èi ®èi víi chÊt l îng kh«ng khÝ m phÇn lín chóng ta
c¶m nhËn. Quan träng h¬n chÝnh l c¸c hiÖu øng cña ho¹t ®éng con ng êi, ®Æc biÖt
ë trong hoÆc xung quanh th nh thÞ v c¸c trung t©m c«ng nghiÖp, n¬i c¸c ph¸t th¶i
nh©n sinh tËp trung v o nh÷ng diÖn tÝch hÑp h¬n rÊt nhiÒu. TÊt c¶ nh÷ng g× giíi
thiÖu trong ch ¬ng n y vÒ « nhiÔm kh«ng khÝ sÏ ®Ò cËp tíi viÖc t¹o ra c¸c chÊt khÝ
v c¸c h¹t cã h¹i bëi con ng êi. Nh÷ng nguån sinh c¸c h¹t v c¸c chÊt « nhiÔm kh¸c
nhau ë n íc Mü v nång ®é t ¬ng ®èi cña chóng ® îc dÉn trªn h×nh 14.1.
Mét c¸ch kh¸i qu¸t nhÊt, c¸c chÊt « nhiÔm cã thÓ chia th nh hai lo¹i. Mét sè
chÊt, gäi l c¸c chÊt « nhiÔm nguyªn sinh, ® îc ph¸t th¶i trùc tiÕp v o khÝ
quyÓn. Nh÷ng chÊt kh¸c, gäi l c¸c chÊt « nhiÔm thø sinh, kh«ng ®i trùc tiÕp
v o khÝ quyÓn, m l kÕt qu¶ cña mét hoÆc nhiÒu biÕn ®æi hãa häc. VËy, mét hãa
chÊt ph¸t th¶i v o khÝ quyÓn cã thÓ l v« h¹i ë tr¹ng th¸i nguyªn thñy, nh ng trë
th nh mét chÊt khÝ hoÆc h¹t cã h¹i sau khi kÕt hîp víi c¸c chÊt th¶i kh¸c hoÆc c¸c
hîp chÊt xuÊt hiÖn tù nhiªn. Mét sè chÊt « nhiÔm nguyªn sinh v thø sinh cã vai
trß ¸p ®¶o nhÊt trong sù suy tho¸i chÊt l îng kh«ng khÝ.
C¸c h¹t khÝ quyÓn
C¸c h¹t trong khÝ quyÓn (cßn gäi l son khÝ) l nh÷ng vËt r¾n hoÆc láng trong
kh«ng khÝ cã nguån gèc tù nhiªn hoÆc nh©n t¹o. MÆc dï chóng th êng xuyªn nhá,
c¸c h¹t cã mét d¶i kÝch th íc réng tõ 0,1 ®Õn 100 μm . Mét sè h¹t l nh÷ng chÊt «
nhiÔm nguyªn sinh, trùc tiÕp gia nhËp v o khÝ quyÓn, cßn mét sè kh¸c l nh÷ng
chÊt « nhiÔm thø sinh, ® îc h×nh th nh nhê biÕn ®æi c¸c chÊt khÝ ®· tån t¹i tr íc
hoÆc nhê sù kÕt vãn tõ c¸c h¹t nhá h¬n th nh c¸c h¹t lín h¬n.
Nguån sinh c¸c h¹t khÝ quyÓn
C¸c h¹t trùc tiÕp ®i v o kh«ng khÝ cã thÓ cã nguån gèc tõ nh÷ng vô ch¸y tù
nhiªn, phun nói löa, x©m nhËp c¸c tinh thÓ muèi trong qu¸ tr×nh ®æ nh o sãng
biÓn, hoÆc bôi do giã - nh nh÷ng ai ®· tõng bÞ dÞ øng phÊn hoa vÉn nãi. Ho¹t ®éng
cña con ng êi, ®Æc biÖt nh÷ng ho¹t ®éng liªn quan ®Õn ®èt nhiªn liÖu, t¹o ra c¸c
h¹t nguyªn sinh v thø sinh.
http://www.ebook.edu.vn 513
- Mét sè h¹t thø sinh h×nh th nh nhê qu¸ tr×nh kÕt vãn c¸c chÊt khÝ. Qu¸ tr×nh
n y x¶y ra nhanh nhÊt khi ®é Èm cao, t¹o ra mét t×nh huèng rÊt thó vÞ. Nhí l¹i tõ
ch ¬ng 5, r»ng c¸c giät n íc trong tù nhiªn th êng h×nh th nh trªn c¸c h¹t nh©n
ng ng tô, trong ®ã c¸c son khÝ hÊp dÉn n íc thuéc lo¹i ®Æc biÖt hiÖu qu¶ vÒ t¸c
dông hót n íc v l m h¹ thÊp ®é Èm t ¬ng ®èi cÇn thiÕt ®Ó h×nh th nh giät. V× vËy,
c¸c h¹t, ®Æc biÖt l nh÷ng h¹t lín, kÝch thÝch sù h×nh th nh c¸c giät s ¬ng mï hoÆc
m©y. §ång thêi, ®é Èm cao thuËn lîi cho viÖc chuyÓn hãa mét sè chÊt khÝ th nh c¸c
h¹t thø sinh, vÒ phÝa m×nh, c¸c h¹t n y sÏ kÝch thÝch ng ng tô h¬i n íc th nh c¸c
giät n íc. KÕt qu¶ l , nh÷ng vïng Èm ít v tËp trung ho¹t ®éng c«ng nghiÖp cao
cã thÓ trë th nh n¬i nhiÒu s ¬ng mï khi ®é Èm t ¬ng ®èi thÊp h¬n 100 % nhiÒu.
Quan hÖ céng sinh n y ®· l m cho London trë th nh ®iÓn h×nh vÒ s ¬ng mï nÆng
cho tÊt c¶ c¸c th nh phè c«ng nghiÖp miÒn ®«ng cña B¾c Mü nh÷ng n¨m tr íc ®©y.
H×nh 14.1. C¸c nguån g©y « nhiÔm trªn l·nh thæ n íc Mü
http://www.ebook.edu.vn
514
- Sù lo¹i bá c¸c h¹t khÝ quyÓn
MÆc dï c¸c h¹t lu«n cã mÆt trong kh«ng khÝ, song kh«ng mét h¹t riªng lÎ n o
tån t¹i vÜnh viÔn trong khÝ quyÓn. Nh chóng ta ®· thÊy ë ch ¬ng 7, vËn tèc vÒ ®Ých
t¨ng theo kÝch th íc cña vËt r¬i. V× vËy, nh÷ng h¹t n o lu«n lu«n nhá cã thÓ gi÷ l¬
löng trong khÝ quyÓn trong nh÷ng kho¶ng thêi gian kh¸ lín. Nh÷ng h¹t lín h¬n ë
l¹i trong kh«ng khÝ cã lÏ chØ kho¶ng v i giê, trong khi c¸c h¹t nhá h¬n cã thÓ tån t¹i
h ng tuÇn.
Mét sè qu¸ tr×nh tù nhiªn lo¹i bá c¸c h¹t ra khái kh«ng khÝ. Sù l¾ng träng lùc
l qu¸ tr×nh trong ®ã c¸c h¹t r¬i tõ kh«ng khÝ (dï l rÊt chËm), cã t¸c dông rÊt hiÖu
qu¶ lo¹i bá nh÷ng h¹t lín. C¸c h¹t nhá h¬n th× Ýt chÞu t¸c ®éng cña qu¸ tr×nh n y
bëi v× thËm chÝ nh÷ng chuyÓn ®éng cuén xo¸y rÊt nhá cã thÓ gi÷ chóng l¬ löng. MÆt
kh¸c, gi¸ng thuû lo¹i bá c¶ c¸c h¹t lín v c¸c h¹t nhá theo hai c¸ch. Thø nhÊt,
nh÷ng h¹t n o ®ãng vai trß l h¹t nh©n ng ng tô trong m©y sÏ bÞ lo¹i khi c¸c giät
n íc m chóng l mét phÇn bÞ r¬i th nh m a hoÆc tuyÕt. C¸c h¹t kh¸c bÞ lo¹i bëi c¬
chÕ kÐo theo, tøc qu¸ tr×nh trong ®ã c¸c giät n íc v tinh thÓ ®ang r¬i ®ông ®é víi
c¸c h¹t trªn ® êng r¬i cña m×nh. Trong khi va ch¹m, gi¸ng thñy kÐo theo h¹t v
mang nã xuèng bÒ mÆt. Qu¸ tr×nh kÐo theo c¸c h¹t gi¶i thÝch v× sao kh«ng khÝ l¹i
s¹ch v tÇm nh×n ® îc c¶i thiÖn sau mét trËn m a r o.
HiÖu øng cña c¸c h¹t khÝ quyÓn
C¸c h¹t l m gi¶m tÇm nh×n do t¨ng khuÕch t¸n bøc x¹ nh×n thÊy, nh ng t¸c
®éng cña chóng tíi tÇm nh×n kh«ng quan träng b»ng nh÷ng t¸c ®éng cña chóng tíi
søc kháe. Cã lÏ ®iÒu n y kh«ng cã g× ng¹c nhiªn, nÕu biÕt r»ng chóng ta tõng phót
®ang ®¾m m×nh gi÷a nh÷ng vËt nhá li ti n y. Tíi n¨m 1987, ng êi ta thÊy râ r»ng
cã mét líp h¹t nhÊt ®Þnh – víi ® êng kÝnh nhá h¬n 10 μm (gäi l PM10), rÊt dÔ x©m
nhËp v o phæi v g©y tæn th ¬ng tÕ b o trÇm träng nhÊt. MÆc dï phæi cã m ng mao
cã thÓ läc bá nh÷ng h¹t nhá n y, nh ng qu¸ tr×nh läc diÔn ra rÊt chËm – thËm chÝ
v o cì v i th¸ng.
NhiÒu nghiªn cøu ph©n tÝch t¸c ®éng cña c¸c h¹t ®· cho thÊy r»ng mét líp h¹t
®Æc biÖt h¬n n÷a - nhá h¬n 2,5 μm (gäi l PM2,5) còng g©y nªn nh÷ng vÊn ®Ò søc
kháe nghiªm träng. V× lý do n y, v o th¸ng 7 n¨m 1997 Tæ chøc B¶o vÖ M«i tr êng
(EPA) ®· xem xÐt l¹i nh÷ng ®iÒu kho¶n liªn quan ®Õn c¸c h¹t khÝ quyÓn, sao cho
trong t ¬ng lai nh÷ng ®iÒu kho¶n ®ã sÏ dùa trªn nh÷ng h¹t khÝ quyÓn ® îc gäi l
c¸c phÇn tö nhá. Song chñ ®iÓm hiÖn nay nh»m v o PM2,5 kh«ng nªn hiÓu l c¸c h¹t
lín h¬n th× kh«ng nguy hiÓm. VÝ dô, kÕt qu¶ ban ®Çu cña mét c«ng tr×nh nghiªn
cøu ho n th nh cuèi n¨m 1997 ®· cho thÊy mét sù t ¬ng quan cao gi÷a sè ca nhËp
viÖn ë thung lòng Los Angeles v c¸c møc h¹t lín trong kh«ng khÝ. L îng gia t¨ng
sè ca nhËp viÖn ® îc ph©n gÇn ®Òu gi÷a c¸c bÖnh nh©n víi c¸c bÖnh h« hÊp v c¸c
bÖnh tim m¹ch.
http://www.ebook.edu.vn 515
- Bèn ng y khãi mï nÆng liªn tôc v thËm
chÝ ®Õn ng y Thø B¶y, 30/10, cßn nÆng
h¬n. Nh÷ng cæ ®éng viªn t¹i trËn bãng ®¸
14-1 Tiªu ®iÓm m«i cña tr êng cao ®¼ng ®· kh«ng thÓ nh×n
tr êng: Nh÷ng vô « nhiÔm nÆng thÊy c¸c sù kiÖn x¶y ra trªn s©n. Mét sè
kh¸c ®· bá cuéc sím khi nghe tin nh÷ng
ng êi th©n ë nh ®· chÕt hoÆc v o bÖnh
MÆc dï nhiÒu ng êi trong chóng ta
viÖn do c¸c bÖnh h« hÊp v s ¬ng khãi.
®ang sèng ë nh÷ng n¬i m chÊt l îng
Nh÷ng ai m u tÝnh s¬ t¸n khái th nh
kh«ng khÝ kÐm l mét thùc tÕ ®¸ng lo
phè còng kh«ng ra ®i ® îc bëi tÇm nh×n
ng¹i cña cuéc sèng, ®· cã nhiÒu tiÕn bé
xÊp xØ zero ®· ho n to n l m ngõng trÖ
trong viÖc gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò ë c¸c
giao th«ng. §Õn s¸ng Thø B¶y, nh©n viªn
n íc ph¸t triÓn trong v i thËp niªn gÇn
cøu háa ph¶i mang «xy cho nh÷ng ng êi
®©y, víi kÕt qu¶ l phÇn lín c¸c d¹ng tai
khã thë, song sù trî gióp chØ l t¹m thêi
biÕn thuéc sù kiÖn s ¬ng mï trë th nh
v× c¸c nh©n viªn cøu háa cßn ph¶i t×m
mét vÊn ®Ò qu¸ khø. VÝ dô, ta xem xÐt vô
®Õn víi nh÷ng n¹n nh©n kh¸c cÉn gióp
x¶y ra ë London, n íc Anh, trong c¸c
®ì. S¸ng Chñ NhËt, c¸c nh chøc tr¸ch
ng y 5-9/12/1952, ®©y cã lÏ l vô « nhiÔm
®· ®ãng cöa tÊt c¶ c¸c nh m¸y kÏm, v
kh«ng khÝ næi tiÕng nhÊt trong lÞch sö.
h«m sau khãi mï ®· tan hÕt do trËn m a
Trong thêi gian 5 ng y n y, mét tæ hîp
r o - nh ng chØ sau khi 20 ng êi ®· chÕt
gi÷a bÇu kh«ng khÝ tï ®äng, Èm thÊp v
v 7000 ng êi nhËp viÖn.
viÖc ®èt than chÊt l îng thÊp ®· t¹o ra
NÕu kh«ng kÓ tíi quy m« cña m×nh,
mét hçn hîp chÕt ng êi cña khãi v
sù kiÖn tåi tÖ n y kh«ng ph¶i l sù kiÖn
s ¬ng mï. ¦íc tÝnh 3500 ®Õn 4000 ng êi
duy nhÊt. NhiÒu th nh phè c«ng nghiÖp
- phÇn lín l trÎ em, ng êi gi v nh÷ng
bÞ « nhiÔm kh«ng khÝ nÆng nÒ do c¸c ho¹t
ng êi ®ang bÖnh - bÞ chÕt do hËu qu¶
®éng chÕ t¹o c¬ khÝ, luyÖn kim, läc dÇu
trùc tiÕp vô n y.
hoÆc c¸c ho¹t ®éng kh¸c ë ®Þa ph ¬ng.
Tai biÕn « nhiÔm kh«ng khÝ næi
Tuy nhiªn, nhiÒu ng êi biÕt r»ng sù kiÖn
tiÕng nhÊt ë B¾c Mü x¶y ra ë Donora,
Dorona l t¸c nh©n chÝnh trong viÖc ban
Pennsylvania, c¸c Pittsburgh 50 km. Tõ
h nh ®¹o luËt chèng « nhiÔm ë n íc Mü.
26 ®Õn 31/10/1948, l u huúnh, cacbon
Tõ n¨m 1948, nh÷ng chuyÓn biÕn kinh
«xit v bôi kim lo¹i nÆng ph¸t ra tõ c¸c
tÕ, cïng víi sù quan t©m nhiÒu h¬n tíi
nh m¸y kÏm cña c«ng ty American Steel
nh÷ng vÊn ®Ò m«i tr êng, ®· c¶i thiÖn
& Wire hßa trén víi s ¬ng mï bøc x¹ d y
rÊt nhiÒu chÊt l îng kh«ng khÝ ë nhiÒu
®Æc ®Ó t¹o ra mét vô ® îc ng êi ta gäi l
th nh phè (h×nh 1).
“Hirosima vÒ « nhiÔm kh«ng khÝ”.
H×nh 1. Gièng nh c¸c trung t©m c«ng nghiÖp cò kh¸c, chÊt l îng kh«ng khÝ ë
Pittsburgh ®· ® îc c¶i thiÖn rÊt nhiÒu do ®ãng cöa c¸c x ëng ®óc v c¸c nh m¸y.
Nh÷ng tÊm ¶nh n y thÓ hiÖn Pittsburgh n¨m 1906 (a) v cïng c¶nh ë n¨m 1986 (b)
http://www.ebook.edu.vn
516
- C¸c chÊt «xit cacbon
C¸c chÊt «xit carbon gåm cacbon ®¬n «xit (CO) v ®i«xit cacbon (CO2). ChÊt
sau ®· ® îc xem xÐt ë ch ¬ng 1 nh mét trong sè c¸c chÊt khÝ biÕn ®æi quan träng
t¹o th nh khÝ quyÓn, cßn ë ch ¬ng 16 chóng ta më réng tíi vai trß cã thÓ cña nã
trong biÕn ®æi khÝ hËu. MÆc dï CO2 cã vai trß quan träng trong viÖc chuyÓn ®æi
n¨ng l îng bªn trong khÝ quyÓn, song møc nång ®é cao cña CO2 cã t¸c h¹i l©u d i
tíi con ng êi v m«i tr êng. Nh vËy, chÊt khÝ n y kh«ng ® îc coi mét c¸ch chÆt
chÏ nh l mét chÊt « nhiÔm. Tuy nhiªn, kh«ng thÓ nãi nh vËy víi CO.
CO l mét chÊt khÝ kh«ng m u, kh«ng mïi. Trong m«i tr êng tù nhiªn, nã
® îc th¶i ra nh chÊt « nhiÔm nguyªn sinh do phun nói löa, ch¸y rõng, t¸c ®éng
cña vi khuÈn v c¸c qu¸ tr×nh kh¸c. Tuy c¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn ph¸t th¶i v o m«i
tr êng nhiÒu CO h¬n so víi c¸c ho¹t ®éng con ng êi, nh ng vi sinh vËt ®Êt tiªu thô
nã rÊt hiÖu qu¶, nªn c¸c gi¸ trÞ nÒn CO rÊt thÊp. Tuy nhiªn, ë c¸c th nh phè, l îng
nhËp v o cã thÓ v ît trªn tèc ®é mÊt v nång ®é kh«ng an to n cã thÓ xuÊt hiÖn.
T¹i Mü, nguån CO quan träng nhÊt l xe « t« (xem h×nh 14.1), nã ph¸t th¶i chÊt khÝ
n y mét phô phÈm cña qu¸ tr×nh ch¸y ch a hÕt. Víi c¸c xe ® îc b¶o d ìng tèt,
l îng ph¸t th¶i CO thÊp, cßn c¸c ®éng c¬ vËn h nh kÐm cã thÓ l m cho nång ®é CO
tÝch luü ®Õn c¸c møc kh«ng an to n. §iÒu n y ®Æc biÖt ®óng ë nh÷ng n¬i chËt hÑp,
nh c¸c nh ®Ó xe v c¸c ® êng hÇm. Trong nh ë, bé phËn cÊp nhiÖt kh«ng ® îc
th«ng giã ®óng ®¾n hoÆc vËn h nh trôc trÆc cã thÓ th¶i ra liÒu l îng CO nguy hiÓm
rÊt nhanh. CO cßn ® îc ph¸t th¶i tõ bÕp nóc trong nh , ë ®ã cã lÏ chÊt khÝ n y l
nguyªn nh©n cña tØ lÖ cao nh÷ng bÊt h¹nh liªn quan tíi löa. Khãi thuèc l¸ còng
th¶i ra CO nh mét phô phÈm ®ñ ®Ó l m t¨ng m¹nh nång ®é CO trong m¸u.
B¶ng 14.1. C¸c møc ng ìng cña CO
Nång ®é CO
Ghi chó
(ppm)
LiÒu l îng OSHA cho phÐp cùc ®¹i cho 8 giê nhiÔm
50
§au ®Çu, mÖt mái, hoa m¾t, buån n«n trong 2-3 giê
200
§au ®Çu trong 1-2 giê, nguy c¬ tö vong sau 3 giê
400
Hoa m¾t, buån n«n v co giËt trong vßng 45 phót; chÕt trong 2-3 giê
800
§au ®Çu, hoa m¾t, buån n«n trong 20 phót; chÕt trong 1 giê
1 600
§au ®Çu, hoa m¾t, buån n«n trong 5-10 phót; chÕt trong 25-30 phót
3 200
§au ®Çu, hoa m¾t, buån n«n trong 1-2 phót; chÕt trong 10-15 phót
6 400
ChÕt trong vßng 1-3 phót
12 800
Cacbon ®¬n «xit l chÊt cùc ®éc. ThËm chÝ nh÷ng møc thÊp còng l m cho mét
ng êi lËp tøc bÞ suy yÕu ph¶n x¹, h«n mª v gi¶m hoÆc mÊt h¼n ý thøc. NÕu bÞ
nhiÔm trong 3 giê t¹i møc nång ®é 400 phÇn triÖu (ppm) l cã nguy c¬ tö vong, cßn
t¹i nång ®é 1600 ppm sÏ chÕt trong vßng 1 giê. NÕu bÞ nhiÔm l©u, CO cã thÓ gãp
phÇn g©y c¸c bÖnh vÒ tim. B¶ng 14.1 liÖt kª mét sè t¸c ®éng cña c¸c møc nång ®é
CO kh¸c nhau.
http://www.ebook.edu.vn 517
- Kh«ng nh c¸c chÊt « nhiÔm kh¸c g©y t¸c ®éng chñ yÕu lªn hÖ thèng phæi, ®éc
tÝnh cña CO l do t¸c ®éng cña nã lªn ® êng m¸u. Hång cÇu (chÊt l m cho c¸c tÕ
b o m¸u cã m u ®á ®Æc tr ng) hÊp thu «xy trong phæi v l u chuyÓn chóng ®i kh¾p
c¬ thÓ. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn lý t ëng, hång cÇu gi¶i phãng «xy v o c¸c tÕ b o v
sau ®ã trë l¹i phæi, t¹i ®©y qu¸ tr×nh tiÕp tôc lÆp ®i lÆp l¹i. CO trong dßng m¸u ph¸
vì ho n to n qu¸ tr×nh n y. NÕu cã mÆt CO, hång cÇu cã ®é thÝch øng víi CO 200
lÇn lín h¬n so víi ®é thÝch øng víi O2. Nãi c¸ch kh¸c, nÕu CO v O2 cïng hiÖn diÖn
trong phæi, m¸u dÔ d ng hÊp thô CO h¬n l hÊp thô O2. V× vËy, nhiÔm CO l m
gi¶m kh¶ n¨ng l u th«ng O2 cña hÖ thèng tim m¹ch tíi phÇn cßn l¹i cña c¬ thÓ.
Hîp chÊt cña l u huúnh
C¸c hîp chÊt cña l u huúnh trong khÝ quyÓn cã thÓ xuÊt hiÖn d íi d¹ng khÝ
hoÆc son khÝ. PhÇn chñ yÕu – kho¶ng 2/3 – cña to n bé hîp chÊt l u huúnh ph¸t
th¶i v o khÝ quyÓn cã nguån gèc tõ c¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn. C¸c lç th«ng h¬i, nh t¹i
C«ng viªn Quèc gia Yellowstone ë Wyominh hoÆc C«ng viªn Quèc gia Lassen ë
Carlifornia, cho chóng ta nh÷ng vÝ dô thó vÞ vÒ sù ph¸t th¶i c¸c hîp chÊt l u
huúnh. Qu¸ tr×nh quan träng nhÊt trong sè ®ã l sù th¶i hy®r« sunphit (H2S) cña vi
khuÈn, mét chÊt khÝ ®Æc biÖt ®éc cã mïi gièng nh trøng ung. Phun tr o nói löa v
bôi n íc biÓn còng cã vai trß quan träng trong ph¸t th¶i c¸c hîp chÊt l u huúnh.
RÊt may m¾n, c¸c khÝ sunphua rÊt dÔ tiªu t¸n trong khÝ quyÓn, nªn nång ®é nÒn
rÊt thÊp (kho¶ng 1,5 phÇn tû) v c¸c t¸c ®éng cña chóng ®Õn m«i tr êng v søc
khoÎ l nhá nhÊt.
Trong sè c¸c hîp chÊt nh©n t¹o cña l u huúnh ph¸t th¶i v o khÝ quyÓn, quan
träng nhÊt l ®i«xit sunphua (SO2) v tri«xit sunphua (SO3). SO2 l mét chÊt «
nhiÔm nguyªn sinh, sinh ra chñ yÕu do ®èt ch¸y c¸c nhiªn liÖu hãa th¹ch chøa l u
huúnh, ®Æc biÖt l than v dÇu má ® îc dïng trong hÖ thèng s ëi Êm v ph¸t ®iÖn.
C¸c ho¹t ®éng c«ng nghiÖp kh¸c, nh läc dÇu v luyÖn thÐp còng ®ãng gãp SO2
(xem h×nh 14.1). Kh¸c víi c¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn, c¸c ho¹t ®éng con ng êi cã xu
h íng tËp trung v o nh÷ng diÖn tÝch t ¬ng ®èi nhá, l m cho SOx ®¹t tíi gi¸ trÞ cao
trªn c¸c vïng ®« thÞ v c«ng nghiÖp.
SO2 l mét chÊt khÝ kh«ng m u nh ng tÝnh ¨n mßn cao, g©y viªm hÖ thèng h«
hÊp cña ng êi. C¸c nång ®é cao liªn quan víi sè l îng c¸c bÖnh vÒ phæi v thËm chÝ
nh÷ng nång ®é thÊp còng cã thÓ l m cho nh÷ng ng êi cã bÖnh hen bÞ khã thë nÆng
khi tiÕp xóc. MÆc dï SO2 ® îc thõa nhËn réng r·i l nguyªn nh©n g©y nªn c¸c bÖnh
h« hÊp, song c¸c nh khoa häc ch a kh¼ng ®Þnh ® îc nh÷ng nång ®é SO2 cao cã vai
trß trùc tiÕp nh thÕ n o khi nhiÔm. Cã thÓ l sù xuÊt hiÖn c¸c bÖnh h« hÊp trong
c¸c t×nh huèng nång ®é SO2 cao kh«ng ph¶i l trùc tiÕp do sù hiÖn diÖn cña chÊt khÝ
n y, m l do c¸c hîp chÊt kh¸c th êng ®i kÌm theo víi nång ®é SO2 cao.
SO3 cã thÓ trùc tiÕp ®i v o khÝ quyÓn nh mét chÊt « nhiÔm nguyªn sinh,
nh ng phæ biÕn h¬n, nã ® îc h×nh th nh nh mét chÊt « nhiÔm thø sinh do nh÷ng
ph¶n øng cã SO2 tham gia. SO3 tù nã kh«ng ph¶i l mét hîp th nh phÇn chÝnh cña
« nhiÔm kh«ng khÝ. Tuy nhiªn, nã dÔ kÕt hîp víi c¸c giät n íc ®Ó h×nh th nh axit
http://www.ebook.edu.vn
518
- sunphuric (H2SO4). NÕu qu¸ tr×nh n y x¶y ra gÇn bÒ mÆt, nã t¹o th nh s ¬ng mï
axit; nÕu chóng x¶y ra trong m©y, th× m a tõ c¸c ®¸m m©y n y l m a axit.
Kh«ng cã g× ng¹c nhiªn, s ¬ng mï v m a axit ®Òu cã thÓ g©y t¸c h¹i lín ®èi víi
m«i tr êng v cã thÓ l m yÕu c¸c c«ng tr×nh x©y dùng. S ¬ng mï axit cã thÓ ®Æc
biÖt nguy hiÓm ®èi víi ng êi, v× nã rÊt dÔ x©m nhËp v o c¬ thÓ. C¸c tßa nh v
t îng ® i l m tõ ®¸ v«i th êng rÊt dÔ bÞ tæn th ¬ng khi bÞ phong hãa bëi m a v
s ¬ng mï axit (h×nh14.2).
H×nh 14.2. L¾ng ®éng axit cã thÓ dÇn dÇn
¨n mßn bÒ mÆt c¸c t îng ® i v tßa nh
Gi¸ng thñy axit ®¹t ®Õn bÒ mÆt dÇn dÇn tham gia v o hÖ thèng thñy v¨n. MÆc
dï mét phÇn n íc r¬i trùc tiÕp xuèng c¸c hå v s«ng, song phÇn lín ®Õn c¸c hå v
s«ng gi¸n tiÕp qua ®Êt hoÆc n íc ngÇm. Dï kh«ng trùc tiÕp gia nhËp v o n íc bÒ
mÆt, tuy nhiªn, n íc gi÷ æn ®Þnh tÝnh axit v ch¶y bªn d íi bÒ mÆt v dÇn dÇn gia
nhËp v o c¸c hå v s«ng. Theo thêi gian, hÖ thèng n íc bÒ mÆt trë nªn cã tÝnh axit
cao ®Õn møc kh«ng cßn thÝch hîp cho sù sèng. ë møc xÊu nhÊt, qu¸ tr×nh axit hãa
cã thÓ l m cho c¸c hå v s«ng ho n to n kh«ng cã chim, c¸. §¸ng tiÕc, vÊn ®Ò n y
kh«ng hÒ l gi¶ ®Þnh v trõu t îng. T¹i miÒn ®«ng n íc Mü, gÇn 1200 hå v 4700
dßng suèi ®· bÞ axit ho¸ - t¹i mét sè n¬i tíi møc ®é kh«ng mét lo i c¸ n o sèng næi.
T¹i tØnh Ontario cña Canada, 1200 hå hiÖn nay v¾ng sù sèng. NÕu nh÷ng con sè
n y l m söng sèt ng êi ta, th× ®ã vÉn ch a l g× nÕu ®em so s¸nh víi 6500 hå còng
bÞ ¶nh h ëng t ¬ng tù ë Nauy v Thuþ sü.
Nh ®· thÊy trªn h×nh 14.3, m a axit l mét vÊn ®Ò ®èi víi miÒn ®«ng n íc Mü
v Cana®a lín h¬n nhiÒu so víi miÒn t©y, chñ yÕu l do ë ®ã sö dông than v dÇu
nhiÒu h¬n. Tû lÖ khæng lå SO2 cung cÊp cho m a axit b¾t nguån tõ mét sè l îng
nguån t ¬ng ®èi nhá. Ng êi ta íc tÝnh r»ng 50 nguån ph¸t th¶i l u huúnh lín
nhÊt l trong vïng (tÊt c¶ l nh÷ng nh m¸y ph¸t ®iÖn) ph¸t th¶i ra mét nöa l îng
axit tÝch tô.
ThËt thó vÞ, mét trong nh÷ng biÖn ph¸p ®· tiÕn h nh ®Ó c¶i thiÖn chÊt l îng
kh«ng khÝ gÇn c¸c nh m¸y ph¸t th¶i l u huúnh v tr¹m ph¸t ®iÖn cã thÓ l m c¨ng
th¼ng thªm vÊn ®Ò tÝch tô axit xa h¬n theo chiÒu giã. §Ó hç trî cho viÖc tiªu t¸n c¸c
chÊt «xit l u huúnh tõ khu vùc s¶n xuÊt, nhiÒu nh m¸y v xÝ nghiÖp ®· x©y nh÷ng
èng khãi lín ®Ó th¶i c¸c chÊt « nhiÔm thËt cao bªn trªn mùc mÆt ®Êt (h×nh 14.4). ý
http://www.ebook.edu.vn 519
- t ëng ®»ng sau c¸c èng khãi n y l b»ng c¸ch th¶i khãi ë cao bªn trªn bÒ mÆt, c¸c
hîp chÊt l u huúnh sÏ bÞ mang ®i nh÷ng kho¶ng c¸ch kh¸ xa xu«i theo giã tr íc
khi l¾ng xuèng mÆt ®Êt. MÆc dï nh÷ng èng khãi n y ®· th nh c«ng trong viÖc l m
suy gi¶m nång ®é l u huúnh ë gÇn c¸c nguån th¶i, chóng cã mét hÖ qu¶ kh«ng dù
®Þnh l l m cho c¸c hîp chÊt l u huúnh bÞ mang ®i nh÷ng kho¶ng c¸ch xa h ng
tr¨m km xu«i theo giã, ë ®ã chóng t¸i ph¶n øng ®Ó h×nh th nh kÕt l¾ng axit. Nh
vËy, vÊn ®Ò axit trªn miÒn ®«ng n íc Mü v Cana®a do c¸c chÊt « nhiÔm ® îc vËn
chuyÓn ®Õn, chø kh«ng ph¶i ph¸t sinh ë ®Þa ph ¬ng. §iÒu n y ®· dÉn ®Õn nhiÒu
n¨m kiÖn tông gi÷a c¸c bang ë miÒn Trung T©y v §«ng B¾c v gi÷a Hoa Kú v
Cana®a.
H×nh 14.3. Gi¸ng thñy axit l mét vÊn ®Ò lín ë miÒn ®«ng cña B¾c Mü. Trªn b¶n ®å
biÓu diÔn ®é pH trung b×nh cña gi¸ng thñy. Gi¸ trÞ pH thÊp thÓ hiÖn ®é axit cao h¬n.
§Ó so s¸nh, ®é pH cña n íc m a b×nh th êng l 5,6. Khoai t©y cã pH gÇn b»ng 4,2
MÆc dï phÇn lín tÝch tô axit ë miÒn ®«ng cña B¾c Mü liªn quan tíi c¸c hîp
chÊt cña l u huúnh, nh ng ®èi víi nh÷ng vïng kh¸c th× t×nh h×nh kh«ng ph¶i bao
giê còng nh vËy. Mét v i tÝch tô axit, ®Æc biÖt t¹i miÒn t©y n íc Mü v Cana®a,
liªn quan víi c¸c hîp chÊt tõ nit¬ v «xy.
http://www.ebook.edu.vn
520
- H×nh 14.4. Nh÷ng èng khãi
trªn c¸c nh m¸y s¶n xuÊt v
ph¸t ®iÖn ® îc thiÕt kÕ ®Ó x¶
ph¸t th¶i ra xa nguån. §¸ng
tiÕc, c¸c chÊt « nhiÔm ® îc
giã mang ®i xu«i giã h ng
tr¨m km råi tÝch tô axit trÇm
träng h¬n
C¸c «xit nit¬ (NOx)
C¸c «xit nit¬ l nh÷ng hîp chÊt gåm c¸c nguyªn tö nit¬ v «xy. Hai hîp chÊt
quan träng nhÊt trong sè ®ã h×nh th nh mét d¹ng « nhiÔm kh«ng khÝ l «xit nitric
(NO) v ®i«xit nit¬ (NO2). Cïng víi nhau, hai chÊt khÝ n y th êng ® îc gäi chung
l NOx. NO l mét chÊt khÝ kh«ng ®éc, kh«ng m u v kh«ng mïi, h×nh th nh tù
nhiªn tõ c¸c qu¸ tr×nh sinh häc trong ®Êt v n íc. MÆc dï h ng triÖu tÊn vËt liÖu
x©m nhËp v o khÝ quyÓn mçi n¨m, chÊt n y cã ho¹t tÝnh cao v ph©n hñy rÊt
nhanh. NO cßn ® îc h×nh th nh nh mét phô phÈm cña qu¸ tr×nh ®èi ch¸y ë nhiÖt
®é cao liªn quan tíi c¸c ®éng c¬ « t«, c«ng nghiÖp chÕ t¹o m¸y v s¶n xuÊt ®iÖn
n¨ng. TÇm quan träng chñ yÕu cña NO vÒ ph ¬ng diÖn chÊt l îng kh«ng khÝ l nã
bÞ «xy ho¸ ®Ó t¹o th nh NO2, mét hîp phÇn chÝnh cña khãi ë nhiÒu n¬i.
NO2 l chÊt khÝ ®éc, nã l m cho kh«ng khÝ « nhiÔm chuyÓn tõ m u quen thuéc
sang m u n©u ®á (h×nh 14.5) v cã mïi cay cay. Nã l mét th nh phÇn quan träng
trong « nhiÔm kh«ng khÝ, trong ®ã nã l chÊt khÝ t ¬ng ®èi ®éc, ¨n mßn v tham gia
v o c¸c qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸, gãp phÇn t¹o ra tÝch tô axit v c¸c chÊt « nhiÔm thø
sinh. Còng nh víi NO, NO2 ph©n hñy rÊt dÔ d ng v kÕt qu¶ l nång ®é NO2 ë c¸c
vïng ®« thÞ cã xu h íng t¨ng v gi¶m tïy theo c¸c ®iÒu kiÖn giao th«ng b»ng xe
h¬i. Ngo i ra, sù ph©n r· nhanh cña NO2 ng¨n c¶n kh«ng t¹o ra nång ®é cao ë c¸c
vïng n«ng th«n bao quanh c¸c khu vùc nguån th¶i.
Gièng nh c¸c hîp chÊt cña l u huúnh, c¸c «xit nit¬ cã thÓ g©y ra nh÷ng bÖnh
phæi nghiªm träng. C¸c nghiªn cøu y khoa ®· cho biÕt r»ng NO2 rÊt dÔ v ît qua
cuèng phæi v g©y viªm c¸c m« ë bªn trong phæi. Nh÷ng thö nghiÖm trong phßng
thÝ nghiÖm chøng minh ®éng vËt bÞ tæn th ¬ng phæi nÆng v gi¶m ®Ò kh¸ng viªm
nhiÔm khi tiÕp xóc víi møc nång ®é NO2 cao.
http://www.ebook.edu.vn 521
- H×nh 14.5. NO2 l m cho kh«ng khÝ « nhiÔm chuyÓn tõ m u
v ng sang n©u ®á nh trong bøc ¶nh n y chôp t¹i Hång K«ng
C¸c hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i (hy®rocacbon)
C¸c hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i (VOC), cßn gäi l c¸c hy®rocacbon, l nh÷ng
vËt liÖu cÊu t¹o tõ nguyªn tö cacbon v hy®r«. C¸c hîp chÊt n y, bao gåm mªtan,
butan, propan v octan, xuÊt hiÖn c¶ d íi d¹ng khÝ v d¹ng h¹t. Trªn quy m« to n
cÇu, phÇn lín VOC cã mÆt trong khÝ quyÓn th«ng qua c¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn, gåm
c¶ ph¸t th¶i v ph©n hñy cña thùc v ®éng vËt. T¹i n íc Mü, c¸c ho¹t ®éng c«ng
nghiÖp t¹o ra tØ phÇn lín nhÊt c¸c hy®rocacbon nh©n t¹o, trong ®ã xe cé còng ®ãng
gãp mét phÇn quan träng. Sù ph¸t th¶i liªn quan víi « t« sinh ra chñ yÕu do qu¸
tr×nh chÊt ®èt nhiªn liÖu kh«ng triÖt ®Ó v sù bèc h¬i cña dÇu löa (th êng x¶y ra
khi n¹p c¸c b×nh khÝ).
Ngay c¶ ë c¸c th nh phè cã nh÷ng nång ®é VOC cao, còng Ýt thÊy biÓu hiÖn c¸c
ho¸ chÊt n y cã t¸c ®éng xÊu trùc tiÕp ®Õn søc khoÎ. MÆc dï vËy, chóng rÊt quan
träng, v× d íi ¸nh s¸ng MÆt Trêi, chóng kÕt hîp víi c¸c «xit nit¬ v «xy ®Ó t¹o
th nh s ¬ng mï quang hãa.
S ¬ng mï quang hãa
NÕu b¹n ®· tõng ®Õn Los Angeles v o mïa hÌ, ch¾c b¹n ®· nghe nãi ®Õn thuËt
ng÷ s ¬ng mï quang ho¸ v c¶m biÕt nã nh thÕ n o. Cay sãt m¾t, nhøc ngùc v
mét mïi ph¶ng phÊt nh ng khã chÞu kÌm theo mét bÇu khÝ quyÓn tÇm nh×n thÊp.
S ¬ng mï quang ho¸ cÊu th nh tõ c¸c chÊt « nhiÔm thø sinh, gåm «z«n (O3), NO2,
peroxyacyl nitrate (PAN), formai®ehyde v c¸c chÊt khÝ kh¸c xuÊt hiÖn víi nh÷ng
l îng rÊt nhá. Nh tªn gäi ®· ¸m chØ, d¹ng s ¬ng mï n y h×nh th nh khi ¸nh s¸ng
MÆt Trêi kÝch thÝch nhiÒu ph¶n øng v c¸c qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ cña c¸c chÊt khÝ
v son khÝ. Kh¸c víi s ¬ng mï kiÓu London gÆp thÊy ë nhiÒu n¬i m khãi kÕt hîp
víi kh«ng khÝ Èm ít (côm tõ “s ¬ng mï” thËt ra b¾t nguån tõ c¸c tõ khãi v
s ¬ng), d¹ng s ¬ng mï Los Angeles n y th êng liªn quan víi kh«ng khÝ kh«.
http://www.ebook.edu.vn
522
- viÖc ®èt phÕ th¶i ngo i trêi, l¾p ®Æt c¸c bé
läc trong èng khãi c«ng nghiÖp v mét sè
14-2 Tiªu ®iÓm m«i tr êng: biÖn ph¸p gi¶m th¶i kh¸c. Nãi chung,
BiÖn ph¸p ng¨n chÆn « nhiÔm kh«ng khÝ luËt n y cïng víi c¸c hiÖu chØnh ®· dÉn
tíi gi¶m ®¸ng kÓ møc « nhiÔm ë c¸c vïng
Nh÷ng quy chÕ ® îc x©y dùng nh»m ®« thÞ, mÆc dï ph ¬ng tiÖn giao th«ng «
c¶i thiÖn chÊt l îng kh«ng khÝ ®· cã ¶nh t« n¬i ®©y t¨ng m¹nh h ng n¨m. H×nh 1
h ëng ®¸ng kÓ tíi ®êi sèng con ng êi ë cho thÊy sù gi¶m thiÓu møc « nhiÔm.
Mü v Cana®a. MÆc dï cho tíi nh÷ng
n¨m 1950 ch a ra ®êi nh÷ng quy chÕ liªn
bang vÒ « nhiÔm kh«ng khÝ ë Mü, mét sè
th nh phè v bang ®· cã c¸c luËt ®iÒu
chØnh sù ph¸t th¶i khãi tõ cuèi thÕ kû 19.
Trong mét sè tr êng hîp, nh ë Pitts-
burgh, kiÓm so¸t chÆt chÏ ®· b¾t ®Çu tõ
nh÷ng n¨m 1940.
S¸ng kiÕn c¬ b¶n ®Çu tiªn cña Mü
l m s¹ch kh«ng khÝ quèc gia l ®¹o luËt
kh«ng khÝ s¹ch n¨m 1963, cïng víi
nh÷ng vÊn ®Ò kh¸c, nã më réng vai trß
cña chÝnh phñ liªn bang trong viÖc kiÓm
so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ gi÷a c¸c bang v
giao quyÒn t¨ng c êng ph¸t triÓn nghiªn
cøu v ph¸t kiÕn kü thuËt. Nh÷ng më
réng quyÒn h¹n cña chÝnh phñ sau ®ã
® îc bæ sung v o ®¹o luËt kh«ng khÝ s¹ch
b»ng c¸ch th«ng qua nhiÒu ®iÒu chØnh
v o c¸c n¨m 1970, 1977 v 1990. H×nh 1. Xu thÕ gi¶m møc « nhiÔm ë Mü
so víi møc n¨m 1977
§¹o luËt kh«ng khÝ s¹ch gèc v c¸c
MÆc dï luËt gèc v c¸c hiÖu chØnh
hiÖu chØnh cho tíi n¨m 1977 ®· x¸c lËp
g©y Ên t îng m¹nh vÒ quy m« v hiÖu
c¸c tiªu chuÈn « nhiÔm kh«ng khÝ v
qu¶, nhiÒu vïng ®« thÞ vÉn kh«ng thÓ ®¹t
th nh lËp c¸c c¬ quan chÝnh phñ ®Ó ®¶m
chuÈn « nhiÔm cho ®Õn n¨m 1990. Nh»m
b¶o tu©n thñ nh÷ng tiªu chuÈn ®ã. C¸c
®èi phã, Quèc héi Mü ®· th«ng qua mét
nång ®é lín nhÊt ® îc x¸c lËp cho PM10,
lo¹t ®iÒu chØnh quyÕt liÖt nhÊt cho ®¹o
SO2, CO, NO, O3 v ch× (tr íc ®©y l phô
luËt – ®iÒu chØnh n¨m 1990. §iÒu chØnh
gia cña x¨ng, nay cÊm dïng theo ®iÒu
n¨m 1990 gåm 11 tËp c¸c ®iÒu kho¶n, ®·
luËt liªn bang). C¸c bang riªng biÖt còng
x¸c ®Þnh lÞch tr×nh cô thÓ c¸c th nh phè
® îc yªu cÇu th nh lËp nh÷ng c¬ quan ®Ó
ph¶i ®¹t chuÈn vÒ O3, PM10 v CO, uû
thùc thi c¸c chuÈn mùc, cßn nh÷ng vïng
nhiÖm c¸c biÖn ph¸p ®iÒu chØnh cho c¸c
chÊt l îng kh«ng khÝ d íi tiªu chuÈn
vïng kh«ng chÊp h nh, x¸c ®Þnh c¸c
® îc x¸c ®Þnh l c¸c vïng kh«ng ®¹t
chuÈn ph¸t th¶i míi ®èi víi xe v nguån
chuÈn v yªu cÇu thùc hiÖn h nh ®éng
ph¸t th¶i tÜnh v x©y dùng c¸c ®iÒu
thÝch hîp.
kho¶n míi ®Ó gi¶m thiÓu tÝch lòy axit.
§¹o luËt n y v c¸c ®iÒu chØnh cßn
H×nh 2 thÓ hiÖn c¸c khu vùc ch a ®¹t
yªu cÇu c¸c nh m¸y « t« l¾p ®Æt c¸c
chuÈn «z«n tíi th¸ng 10 n¨m 2002.
thiÕt bÞ gi¶m ph¸t th¶i, nh bé phËn
C¸c nghiªn cøu míi ®©y cho thÊy
chuyÓn ®æi xóc t¸c, cã thÓ gi¶m ph¸t th¶i
r»ng nh÷ng chuÈn chÊp nhËn ®èi víi c¸c
cña mçi xe kho¶ng 95% tõ nh÷ng n¨m
chÊt « nhiÔm kh¸c nhau kh«ng ph¶i lu«n
1960. LuËt n y cßn x¸c ®Þnh thêi biÓu cho
http://www.ebook.edu.vn 523
- H×nh 2. B¶n ®å c¸c khu vùc kh«ng ®¹t chuÈn O3 cho phÐp v o th¸ng 10 n¨m 2002
c¸c tiªu chuÈn míi n y kh«ng ph¶i kh«ng
c¨n cø v o nh÷ng môc tiªu thÝch hîp. VÝ
bÞ ph¶n ®èi. Th¸ng 5 n¨m 1999, To n ¸n
dô, c¸c nh khoa häc b©y giê ®· biÕt r»ng
Tè tông quËn Columbia ®· b¸c bá EPA,
tiÕp xóc víi O3 trong 1 giê kh«ng ¶nh
c¬ quan n y vÒ phÇn m×nh l¹i kh¸ng ¸n
h ëng g× lín tíi søc kháe con ng êi so víi
t¹i Tßa ¸n Tèi cao Mü. Th¸ng 2 n¨m 2001
tiÕp xóc l©u h¬n t¹i møc thÊp h¬n. V×
Tßa ¸n Tèi cao ®· phñ quyÕt ¸n cña tßa
vËy, th¸ng 7 n¨m 1997 EPA ®· th«ng qua
cÊp d íi v kh¼ng ®Þnh EPA kh«ng v ît
møc thêi gian cña mét tiªu chuÈn míi,
thÈm quyÒn ® a ra nh÷ng h íng dÉn míi
trong ®ã tháa thuËn sÏ c¨n cø v o nång
n y. Tuy nhiªn, tßa còng tuyªn bè mét sè
®é 8 giê lín h¬n 0,08 ppm, thay cho
chi tiÕt trong c¸c ®iÒu kho¶n ph¶i ® îc
chuÈn hiÖn h nh 1 giê b»ng 0,12 ppm.
xÐt l¹i bëi tßa ¸n cÊp d íi. Th¸ng 3 n¨m
EPA cho r»ng viÖc ban h nh nh÷ng
2002, vÊn ®Ò ® îc ho n tÊt khi tßa phóc
chuÈn míi h ng n¨m sÏ gi¶m ® îc 15000
thÈm nghÞ ¸n bªnh vùc EPA v kh¼ng
ca tö n¹n tr íc thêi h¹n, 350000 ca hen
®Þnh chÊp nhËn ®iÒu luËt n y.
suyÔn nÆng thªm v 1 triÖu tr êng hîp
suy chøc n¨ng phæi ë trÎ em. Tuy nhiªn,
¤z«n ®· ® îc Tæ chøc B¶o vÖ M«i tr êng x¸c ®Þnh l t¸c nh©n quan träng nhÊt
cña s ¬ng mï quang ho¸. Nã cã thÓ g©y nªn tæn th ¬ng c¬ thÓ v m«i tr êng ngay
c¶ khi nång ®é thÊp ng¹c nhiªn, thÊp ®Õn nçi m Tæ chøc B¶o vÖ M«i tr êng ®· x¸c
®Þnh mét nång ®é chØ b»ng 0,12 ppm trung b×nh trong chu kú 1 giê l m mång ®é cho
phÐp cùc ®¹i kh«ng v ît qu¸ c¸c tiªu chuÈn liªn bang.
TiÕp xóc víi «z«n g©y viªm c¸c m¹ch dÉn khÝ, cã thÓ gi¶m dung tÝch phæi 20%.
Tæ chøc B¶o vÖ M«i tr êng íc l îng r»ng cã thÓ 20% cña to n bé bÖnh nh©n liªn
http://www.ebook.edu.vn
524
- quan ®Õn h« hÊp ë ®«ng b¾c n íc Mü trong thêi gian mïa hÌ l do tiÕp xóc víi «z«n.
MÆc dï triÖu chøng cÊp tÝnh th êng l¾ng xuèng rÊt nhanh ngay sau khi nång ®é
«z«n gi¶m, nghiªn cøu ®· cho thÊy r»ng tiÕp xóc l©u víi «z«n cã thÓ g©y tæn th ¬ng
m·n tÝnh cho m« phæi v l m suy yÕu kh¶ n¨ng c¬ thÓ ®Ò kh¸ng c¸c chøng viªm
phÕ qu¶n, viªm phæi v c¸c bÖnh kh¸c. TÊt nhiªn, «z«n g©y ra c¸c vÊn ®Ò thËm chÝ
nghiªm träng h¬n víi ng êi m¾c bÖnh hen suyÔn v c¸c bªnh phæi tiÒn sö kh¸c. §èi
víi nh÷ng ng êi n y, «z«n l m co hÑp c¸c m¹ch khÝ ®Õn møc trë nªn gÇn nh kh«ng
thÓ thë ® îc, v chÊt khÝ n y cã thÓ gãp phÇn ®¸ng kÓ cho con sè 5000 tai häa do
bét ph¸t hen suyÔn cÊp tÝnh mçi n¨m ë n íc Mü.
Kh«ng chØ con ng êi trùc tiÕp bÞ tæn th ¬ng bëi «z«n, c¸c møc «z«n cao cßn dÉn
tíi suy tho¸i m«i tr êng trÇm träng. Tæn thÊt ®èi víi s¶n l îng n«ng nghiÖp do
s ¬ng mï quang ho¸ (chñ yÕu do O3) ®· ® îc nhËn biÕt víi nh÷ng c¸nh ®ång nho ë
miÒn nam California v o cuèi nh÷ng n¨m 1950. Tõ thêi gian ®ã, thiÖt h¹i vÒ c©y
trång do c¸c chÊt «xy ho¸ (v ë mét møc ®é Ýt h¬n, do PAN) ®· lan réng kh¾p B¾c
Mü, trong ®ã c¸c lo¹i c©y l¸ nhän (conifers) rÊt dÔ bÞ tæn th ¬ng.
KiÓm so¸t « nhiÔm kh«ng khÝ khÝ quyÓn
Nh chóng ta ®· biÕt, mét tØ phÇn lín c¸c ho¸ chÊt m chóng ta coi l chÊt «
nhiÔm xuÊt hiÖn tù nhiªn trong m«i tr êng. Tuy nhiªn, sù ph¸t th¶i n y kh«ng t¹o
ra nh÷ng nång ®é cao, v× sù ph¸t sinh c¸c chÊt n y v o khÝ quyÓn diÔn ra trªn mét
diÖn tÝch lín nªn chóng bÞ tiÕt gi¶m ngay lËp tøc. MÆt kh¸c, ph¸t th¶i ®« thÞ tËp
trung trªn nh÷ng diÖn tÝch nhá h¬n nhiÒu v do ®ã cã thÓ dÉn ®Õn nh÷ng t×nh
huèng « nhiÔm m¹nh.
C¸c ®iÒu kiÖn khÝ quyÓn cã vai trß chÝnh quyÕt ®Þnh nång ®é « nhiÔm theo mét
sè c¬ chÕ. §é æn ®Þnh khÝ quyÓn v ®iÒu kiÖn giã quyÕt ®Þnh qu¸ tr×nh ph©n t¸n
chÊt « nhiÔm theo ph ¬ng ngang v ph ¬ng th¼ng ®øng, cßn ®iÒu kiÖn m©y cã thÓ
¶nh h ëng tíi tèc ®é cña c¸c ph¶n øng quang ho¸. Ngo i ra, ®iÒu kiÖn l¹nh hoÆc
nãng bÊt th êng quyÕt ®Þnh viÖc sö dông gia t¨ng c¸c nguån ph¸t nhiÖt v ®iÒu ho
kh«ng khÝ, cã thÓ l m t¨ng ph¸t th¶i.
¶nh h ëng cña giã tíi vËn chuyÓn ph ¬ng ngang
Giã m¹nh lam t¨ng sù tiªu t¸n c¸c chÊt « nhiÔm theo hai c¸ch. Thø nhÊt, nã
nhanh chãng mang c¸c ph¸t th¶i ra khái nguån v ph¸t t¸n chóng trªn mét kho¶ng
réng. H×nh 14.6 minh häa nång ®é « nhiÔm tû lÖ nghÞch víi tèc ®é giã nh thÕ n o
(®Ó dÔ theo dâi, h×nh vÏ n y ®· thÓ hiÖn nh÷ng côm khãi ph¸t ra tõ mét nguån cè
®Þnh trong tõng gi©y, tuy thùc tÕ c¸c chÊt « nhiÔm ® îc sinh ra liªn tôc). Trong (a),
giã thæi víi tèc ®é 5 m/s, nªn mçi côm khãi ®i ® îc 5 m tr íc khi côm khãi tiÕp theo
ph¸t ra. Trong (b), giã m¹nh gÊp 2 lÇn so víi (a) v kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c côm khãi
liªn tiÕp còng gÊp ®«i. VËy, tèc ®é giã lín h¬n trªn h×nh (b) l m cho cïng mét l îng
« nhiÔm bÞ lo·ng ra trong mét thÓ tÝch kh«ng khÝ lín gÊp ®«i.
Tèc ®é giã lín h¬n cßn l m thÊp h¬n nång ®é « nhiÔm mét c¸ch gi¸n tiÕp. H·y
nhí l¹i tõ ch ¬ng 3, kh«ng khÝ kh«ng thæi ®ång ®Òu trªn mét h íng cho tr íc.
http://www.ebook.edu.vn 525
- Ng îc l¹i, nã gåm nh÷ng chuyÓn ®éng xo¸y nhá, gäi l nh÷ng cuén xo¸y, chóng hßa
trén kh«ng khÝ theo ph ¬ng th¼ng ®øng. ViÖc n y l m cho ®èi l u t¨ng lªn theo tèc
®é giã v kÕt qu¶ l giã m¹nh thuËn lîi cho sù ph¸t t¸n th¼ng ®øng.
Nh÷ng biÕn thiªn h¹n ng¾n cña h íng giã còng ¶nh h ëng tíi sù ph¸t t¸n.
NÕu h íng giã chØ thay ®æi ®Òu theo thêi gian, chÊt « nhiÔm sÏ tËp trung trong
ph¹m vi mét diÖn tÝch t ¬ng ®èi hÑp tõ nguån xu«i theo chiÒu giã. NÕu h íng giã
biÕn thiªn m¹nh, c¸c chÊt « nhiÔm sÏ lan réng ra mét diÖn tÝch lín h¬n. NhiÒu
ng êi h¬n sÏ bÞ t¸c ®éng cña c¸c chÊt « nhiÔm, nh ng nång ®é sÏ thÊp h¬n so víi
tr êng hîp chÕ ®é æn ®Þnh h¬n.
H×nh 14.6. ¶nh h ëng cña tèc ®é giã tíi ph¸t t¸n « nhiÔm. Trong (a), giã 5 m/s di chuyÓn
c¸c côm khãi theo giã chËm, mçi côm liªn tiÕp chØ c¸ch nhau 5 m. Trong (b), giã 10 m/s
l m cho kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c côm gÊp ®«i v v× vËy nång ®é khãi chØ b»ng mét nöa
¶nh h ëng cña ®é æn ®Þnh khÝ quyÓn
§é æn ®Þnh cña kh«ng khÝ (ch ¬ng 6) ¶nh h ëng tíi chuyÓn ®éng th¨ng v qu¸
tr×nh h×nh th nh m©y, ®ång thêi nã cßn ¶nh h ëng tíi chuyÓn ®éng th¼ng ®øng cña
c¸c chÊt « nhiÔm. H·y nhí l¹i r»ng khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ gi¶m chËm theo ®é cao
(hoÆc khi t¨ng theo ®é cao), kh«ng khÝ coi l æn ®Þnh. Kh«ng khÝ æn ®Þnh c¶n trë sù
di chuyÓn th¼ng ®øng v l m cho nång ®é « nhiÔm cao h¬n gÇn bÒ mÆt. Ng îc l¹i,
kh«ng khÝ bÊt æn ®Þnh kÝch thÝch sù x¸o trén theo ph ¬ng th¼ng ®øng v mäi vËt
liÖu gÇn bÒ mÆt rÊt dÔ di chuyÓn lªn trªn. §iÒu ®ã l m gi¶m nång ®é « nhiÔm gÇn
bÒ mÆt.
NghÞch nhiÖt, mét t×nh huèng trong ®ã nhiÖt ®é kh«ng khÝ t¨ng theo ®é cao,
l m cho kh«ng khÝ rÊt æn ®Þnh v h¹n chÕ tèi ®a x¸o trén th¼ng ®øng (h×nh 14.7).
NghÞch nhiÖt bøc x¹ (®· m« t¶ ë ch ¬ng 6) xuÊt hiÖn t¹i bÒ mÆt ®Ó thÝch øng víi sù
l¹nh ®i cña líp khÝ quyÓn bªn d íi. Nh÷ng nghÞch nhiÖt n y th êng biÕn mÊt v o
cuèi buæi s¸ng sau khi MÆt trêi s ëi nãng bÒ mÆt v líp khÝ quyÓn bªn d íi. KÕt
qu¶ l chóng cã xu h íng t¸c ®éng m¹nh tíi nång ®é « nhiÔm v o s¸ng sím. C¸c
nghÞch nhiÖt n y l quan träng nhÊt ë c¸c vïng cã s ¬ng mï kiÓu London.
C¸c nghÞch nhiÖt gi¸ng th êng quan träng ë nh÷ng n¬i hay cã s ¬ng mï quang
hãa. Ch©n cña cña mét nghÞch nhiÖt gi¸ng ®¸nh dÊu ®é cao cùc ®¹i m d íi mùc ®ã
kh«ng khÝ cã thÓ x¸o trén dÔ d ng. Mét nghÞch nhiÖt cã ch©n t¹i 1000 m bªn trªn bÒ
http://www.ebook.edu.vn
526
- mÆt sÏ dÉn ®Õn mét ®é d y x¸o trén 1000 m, l m t¨ng gÊp ®«i nång ®é « nhiÔm lÏ
ra ph¶i thÊy nÕu ®é d y x¸o trén l 2000 m.
HÖ thèng ¸p cao tùa vÜnh cöu Hawai l nguyªn nh©n g©y nªn nh÷ng mïa hÌ
chñ yÕu l kh« ë Nam California, ®ång thêi chuyÓn ®éng gi¸ng tõ chÝnh hÖ thèng
n y cßn cã mét vai trß quan träng ®èi víi chÊt l îng kh«ng khÝ xÊu cña vïng. V×
kh«ng khÝ xoay theo chiÒu kim ®ång hå xung quanh r×a phÝa t©y cña cao ¸p, nªn
kh«ng khÝ ë trong tÇng trung cña ®èi l u quyÓn h¹ xuèng v t¹o nªn mét nghÞch
nhiÖt. Trong thêi gian mïa hÌ, ch©n cña nghÞch nhiÖt bªn trªn Los Angeles th êng
xuÊt hiÖn ë kho¶ng 700 m trªn mùc n íc biÓn, nh ng ch©n cña nghÞch nhiÖt còng
cã thÓ xuÊt hiÖn t¹i nh÷ng mùc thÊp h¬n v dÉn tíi nh÷ng sù kiÖn s ¬ng mï ®Æc
biÖt tÖ h¹i.
H×nh 14.7. Ch©n cña mét nghÞch
nhiÖt ® îc nhËn thÊy rÊt râ bªn
trªn líp s ¬ng mï ë Los Angeles
C¸c ®¶o nhiÖt ë ®« thÞ
Kh«ng ph¶i tÊt c¶ c¸c t¸c ®éng con ng êi tíi khÝ quyÓn ®Òu mang tÝnh râ nÐt
nh sù « nhiÔm khÝ quyÓn. HiÖn t îng quen thuéc ®¶o nhiÖt ®« thÞ l mét tr êng
hîp tuyÖt vêi vÒ ph ¬ng diÖn n y. §· tõng nhiÒu thÕ kû ng êi ta ®· biÕt r»ng
nh÷ng vïng ®« thÞ hãa th êng cã nh÷ng nhiÖt ®é cao h¬n so víi c¸c vïng n«ng th«n
kÕ cËn. Nh÷ng chªnh lÖch n y cã thÓ rÊt râ rÖt, c¸c nhiÖt ®é trong c¸c khu néi ®«
®«i khi lín h¬n c¸c nhiÖt ®é ë c¸c vïng n«ng th«n tíi 12 oC. MÆc dï b¶n chÊt cña
®¶o nhiÖt ®« thÞ kh¸c nhau tõ th nh phè n y ®Õn th nh phè kh¸c, nh×n chung c¸c
chªnh lÖch nhiÖt ®é ®« thÞ - n«ng th«n lín nhÊt v o buæi chiÒu v ®ªm v trong c¸c
th¸ng mïa ®«ng.
C¸c ®¶o nhiÖt ®« thÞ xuÊt hiÖn do biÕn ®æi c©n b»ng n¨ng l îng (ch ¬ng 3), x¶y
ra khi c¸c bÒ mÆt tù nhiªn ® îc phñ mÆt v x©y l¸t, v khi c¸c ho¹t ®éng con ng êi
th¶i nhiÖt v o m«i tr êng ®Þa ph ¬ng. MÆc dï ng êi ta ch a thÓ kh¸i qu¸t ® îc
tÇm quan träng t ¬ng ®èi cña c¸c qu¸ tr×nh ®ã ®èi víi tõng th nh phè, nh ng tÊt c¶
c¸c qu¸ tr×nh ch¾c ch¾n cã vai trß n o ®ã g©y nªn hiÖn t îng.
Cã mét sè nh©n tè ¶nh h ëng tíi ®é lín cña hiÖu øng ®¶o nhiÖt. Mét sè nh©n tè
liªn quan tíi ®iÒu kiÖn ®Þa ph ¬ng, mét sè kh¸c - liªn quan tíi nh÷ng ho¹t ®éng
diÔn ra trong ®Þa ph ¬ng. Nh ng quan träng nhÊt l kÝch th íc v mËt ®é d©n c
http://www.ebook.edu.vn 527
- cña ®« thÞ, c¸c th nh phè lín, mËt ®é d©n c cao th× cã hiÖu øng ®¶o nhiÖt lín nhÊt.
H×nh 14.8 minh häa quan hÖ gd©n sè cña c¸c th nh phè B¾c Mü v chªnh lÖch
nhiÖt ®é ®« thÞ - n«ng th«n cùc ®¹i (trôc ho nh biÓu diÔn theo thang logarit).
H×nh 14.8. C¸c ®¶o nhiÖt kh¸c nhau theo d©n sè cña th nh phè. Trôc tung thÓ hiÖn
hiÖu nhiÖt ®é gi÷a trung t©m th nh phè v c¸c vïng xung quanh, trôc ho nh thÓ
hiÖn d©n sè cña th nh phè. Trôc ho nh (d©n sè) thÓ hiÖn theo thang logarit
C êng ®é cña mét ®¶o nhiÖt ®« thÞ biÕn thiªn kh«ng gian trªn mét ®« thÞ,
nh÷ng nhiÖt ®é cao nhÊt th êng thÊy ë phÇn trung t©m th nh phè. H×nh 14.9 minh
häa hiÖu øng n y b»ng c¸ch biÓu diÔn nhiÖt ®é cña Vancouver, British Columbia
v o mét chiÒu th¸ng b¶y. Khu trung t©m n»m ë phÝa ®«ng nam cña b¸n ®¶o nh« ra
vÞnh British. Ngay vÒ phÝa t©y b¾c cña khu trung t©m (ë phÝa t©y b¾c cña b¸n ®¶o)
l c«ng viªn Stanley, mét khu c©y xanh, Ýt nh cao tÇng. §óng nh mong ®îi, nhiÖt
®é lín nhÊt ë khu trung t©m th nh phè v gi¶m m¹nh ®Õn vïng th a d©n c . NhiÖt
®é trªn b¸n ®¶o gi¶m nhanh gi÷a khu trung t©m th nh phè v t©m cña c«ng viªn,
hiÖu b»ng kho¶ng 9oC trªn mét kho¶ng c¸ch chØ 1,5 km. Tèc ®é giã còng cã mét vai
trß quan träng. Trong ®iÒu kiÖn giã m¹nh, kh«ng khÝ l¹nh h¬n tõ quª vïng ven ®«
thay thÕ kh«ng khÝ ®« thÞ Êm h¬n v do ®ã l m gi¶m c êng ®é cña ®¶o nhiÖt ®« thÞ.
C¸c hiÖu øng bøc x¹
C¸c h¹t khÝ quyÓn ë ®« thÞ còng cã thÓ ¶nh h ëng tíi c êng ®é cña ®¶o nhiÖt ®«
thÞ th«ng qua hiÖu øng cña chóng lªn c©n b»ng bøc x¹. Nång ®é h¹t cao liªn quan
víi ho¹t ®éng ®« thÞ cã thÓ hÊp thô v t¶n m¸t bøc x¹ ®Õn cña MÆt Trêi v l m t¨ng
l îng hÊp thô v t¸i ph¸t x¹ n¨ng l îng sãng d i v o khÝ quyÓn. MÆc dï rÊt khã
kh¸i qu¸t cho tÊt c¶ c¸c th nh phè, song cã thÓ ch¾c ch¾n r»ng c¸c h¹t cã xu h íng
l m gi¶m l îng bøc x¹ MÆt Trêi tíi bÒ mÆt th nh phè, nh ng sù t¨ng vÒ bøc x¹
sãng d i thuÇn ch¾c ch¾n bï trõ cho l îng gi¶m n¨ng l îng bøc x¹ hÊp thô tõ MÆt
Trêi. VËy, hiÖu øng trùc tiÕp cña c¸c h¹t ®èi víi nhiÖt ®é ®« thÞ cã lÏ kh«ng ®¸ng kÓ.
C¸c h¹t cßn ¶nh h ëng tíi c©n b»ng bøc x¹ mét c¸ch gi¸n tiÕp. H·y nhí l¹i
r»ng c¸c giät n íc trong khÝ quyÓn h×nh th nh trªn c¸c nh©n ng ng tô. Sù gia t¨ng
http://www.ebook.edu.vn
528
- h¹t do ho¹t ®éng con ng êi cã thÓ l m t¨ng th¶m m©y, nh tr êng hîp ë London,
n íc Anh, n¬i cã thêi gian nhËn ® îc ¸nh s¸ng MÆt Trêi 270 giê mçi n¨m, Ýt h¬n so
víi vïng ngo¹i vi. C¸c h¹t, nh ®· ® îc biÕt tõ l©u, cßn l m t¨ng l îng gi¸ng thñy
cña th nh phè trªn h íng xu«i theo giã. RÊt thó vÞ l c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cßn
cho biÕt r»ng l îng gi¸ng thñy cã thÓ gi¶m theo chiÒu giã tõ c¸c trung t©m c«ng
nghiÖp chÝnh, cã lÏ bëi v× do n íc trong m©y bÞ ph©n t¸n cho nhiÒu nh©n ng ng tô,
l m gi¶m c¬ héi lín lªn th nh kÝch th íc h¹t m a.
H×nh 14.9. (a) NhiÖt ®é ë th nh phè Vancouver, British Columbia, lóc 9 giê ®ªm ng y
4/7/1972. Chó ý gra®ien nhiÖt ®é lín gi÷a khu trung t©m v c«ng viªn Standley. (b)
¶nh chôp khu trung t©m th nh phè Vancouver víi c«ng viªn Standley ë viÔn c¶nh
http://www.ebook.edu.vn 529
- Mét hiÖu øng cßn quan träng h¬n l hiÖu øng nång ®é h¹t t¨ng, ®ã l ¶nh
h ëng cña c¸c tßa nh tíi c©n b»ng bøc x¹. Ta xÐt nh÷ng t¸c ®éng m c¸c tßa nh
cã t êng th¼ng ®øng cã thÓ cã ®èi víi qu¸ tr×nh nhËn bøc x¹ MÆt Trêi. Khi MÆt Trêi
ë vÞ trÝ thÊp trong bÇu trêi – gÇn b×nh minh v ho ng h«n, v trong phÇn lín c¸c
ng y mïa ®«ng t¹i c¸c vÜ ®é cao - ¸nh s¸ng trùc tiÕp lÏ ra cã thÓ tíi bÒ mÆt n»m
ngang th× gÆp c¸c bøc t êng th¼ng ®øng cña c¸c to nh . §iÒu n y l m cho gãc tíi
trë nªn gÇn b»ng gãc vu«ng v l m t¨ng sù s ëi nãng bÒ mÆt, dÉn ®Õn mét nhiÖt ®é
cao h¬n.
H×nh 14.10. HiÖu øng c¸c tßa nh tíi l îng nhËn bøc x¹ MÆt Trêi. Khi
bøc x¹ tíi tõ MÆt Trêi gÆp mét tßa nh , mét phÇn bÞ t¶n m¸t lªn tÊt c¶
c¸c h íng v mét phÇn bÞ hÊp thô. T¸n x¹ l¹i cã thÓ gÆp mét tßa nh
kÕ cËn, ë ®ã tiÕp tôc bÞ hÊp thô. §iÒu n y l m gi¶m albe®o cña ®« thÞ
Sù hiÖn diÖn c¸c to nh cßn ¶nh h ëng tíi tèc ®é s ëi nãng th«ng qua sù thay
®æi albe®o cña bÒ mÆt. DÜ nhiªn, nh÷ng to nh cã m u s¾c tèi h¬n hÊp thu nhiÒu
¸nh s¸ng h¬n so víi c¸c to nh m u s¸ng h¬n, v , nãi chung, c¸c bÒ mÆt ®« thÞ
(® êng phè ® îc phñ nhùa ® êng, vËt liÖu m¸i nh ) cã albe®o thÊp h¬n so víi c¸c
bÒ mÆt tù nhiªn m chóng thay chç. Sù hiÖn diÖn cña c¸c to nh cßn ¶nh h ëng
tíi l îng bøc x¹ hÊp thô do chóng g©y ra sù ph¶n x¹ nhiÒu lÇn, nh ®· thÊy trªn
h×nh 14.10. Khi ¸nh s¸ng ®i xuyªn v o c¶nh quan ®« thÞ v gÆp c¹nh cña mét to
nh , mét phÇn n¨ng l îng ® îc hÊp thô v mét phÇn ® îc t¶n m¸t ng îc l¹i th nh
t¸n x¹. Mét phÇn t¸n x¹ gÆp mét tßa kÕ bªn, ë ®©y mét lÇn n÷a l¹i nhËn ® îc mét
phÇn hÊp thô. Qu¸ tr×nh n y lÆp ®i lÆp l¹i, mçi lÇn gÆp t êng kÕ tiÕp x¶y ra ph¶n
x¹ th× Ýt nhÊt cã mét phÇn ® îc hÊp thô. §iÒu n y l m t¨ng hÊp thô tæng céng v
albe®o cña vïng ®« thÞ thùc tÕ thÊp h¬n albe®o cña c¸c bÒ mÆt riªng lÎ.
Sù hiÖn diÖn cña c¸c tßa nh cao cßn ¶nh h ëng tíi qu¸ tr×nh vËn chuyÓn bøc
x¹ sãng d i theo mét c¸ch t¹o thuËn lîi cho c¸c nhiÖt ®é ban ®ªm cao h¬n. VÒ c¬
b¶n, qu¸ tr×nh n y rÊt gièng víi sù ph¶n x¹ nhiÒu lÇn cña bøc x¹ võa xÐt ë trªn.
Bøc x¹ sãng d i ph¸t ra tõ mét bÒ vïng n«ng th«n, tho¸ng ®i lªn trªn kh«ng bÞ c¶n
bëi c¸c to nh . Ng îc l¹i, c¸c vïng ®« thÞ l m gi¶m l îng bøc x¹ sãng d i tù do
tho¸t v o kho¶ng kh«ng bëi v× c¸c bøc t êng hÊp thô mét phÇn cña bøc x¹ ph¸t ra.
ThÊt tho¸t bøc x¹ sãng d i gi¶m l m chËm tèc ®é l¹nh ®i ban ®ªm v l m t¨ng
nhiÖt ®é tèi thÊp cña mét ng y.
http://www.ebook.edu.vn
530
- to n quèc vÒ sè ng y cã nång ®é «z«n v ît
c¸c chuÈn Liªn bang – danh dù n y thuéc
14-3 Tiªu ®iÓm m«i tr êng: vÒ Houston, Texas.
S ¬ng mï ë Nam California Trong thêi gian mïa hÌ, c¸c nång ®é
ng y cña s ¬ng mï quang hãa biÕn ®æi
Los Angeles tõ l©u ®· mang tiÕng vÒ ®Òu ®Æn theo thêi gian trong ng y. Tr íc
chÊt l îng kh«ng khÝ cùc kÐm - v ho n giê cao ®iÓm buæi s¸ng, c¸c chÊt « nhiÔm
to n cã lý do. Trong sè tÊt c¶ c¸c th nh nguyªn sinh v thø sinh d tõ h«m tr íc
phè ë Mü, Los Angeles l th nh phè duy gi÷ møc nÒn vÒ « nhiÔm kh«ng khÝ. Khi
nhÊt ® îc Tæ chøc B¶o vÖ M«i tr êng xÕp giao th«ng t¨ng lªn trong buæi s¸ng, ph¸t
lo¹i “vïng cùc ®oan” vÒ kh«ng ®¹t c¸c th¶i t¨ng lªn ®¸ng kÓ. Giã s¸ng sím
chuÈn «z«n. Mét lo¹t nh©n tè cïng t¸c th êng yÕu, c¸c chÊt « nhiÔm Ýt di
®éng ®Ó l m cho chÊt l îng kh«ng khÝ ®ñ chuyÓn. §ång thêi, ®é cao MÆt Trêi thÊp
xÊu ®Ó ghi nhËn th nh tÝch bÊt h¶o n y. cïng sù hiÖn diÖn phæ biÕn cña s ¬ng mï
Nh ®· thÊy trªn h×nh 1, Los Angeles s¸ng sím v m©y tÇng thÊp k×m h·m
n»m ë mét phÇn thung lòng bao quanh ho¹t ®éng quang hãa. T×nh h×nh biÕn ®æi
bëi c¸c d·y nói ë phÝa b¾c ®«ng ng¨n c¶n b×nh th êng ®Õn cuèi buæi s¸ng. Giã biÓn
chuyÓn ®éng tù do cña c¸c chÊt « nhiÔm th êng ph¸t triÓn däc theo bê v di
bëi giã biÓn, cßn khi nghÞch nhiÖt gi¸ng chuyÓn c¸c chÊt « nhiÔm v o s©u trong
trong c¸c th¸ng nãng h¹n chÕ sù ph¸t t¸n ®Êt liÒn, cßn bÇu trêi trong v ®é cao MÆt
th¼ng ®øng. Thªm n÷a, ®iÒu kiÖn quang Trêi t¨ng lªn l m t¨ng nh÷ng ph¶n øng
m©y ®iÓn h×nh ë thêi gian gi÷a tr a kÝch quang hãa.
thÝch c¸c ph¶n øng quang hãa. V cuèi Khi giã biÓn ph¸t triÓn, mét ® êng
cïng, n¬i ®©y ho¹t ®éng ® îc a chuéng ranh giíi, gäi l front giã biÓn, chia t¸ch
nhÊt liªn quan tíi « t«, ®ãng gãp rÊt tÝch kh«ng khÝ biÓn t ¬ng ®èi s¹ch víi kh«ng
cùc cho con sè íc tÝnh 2 triÖu kg (2200 khÝ kh« h¬n, « nhiÔm h¬n ë phÝa tr íc.
tÊn) hy®rocacbon v 1 triÖu kg (1200 tÊn) Khi front giã biÓn di chuyÓn s©u v o ®Êt
NOx ph¸t th¶i mçi ng y v o bÇu kh«ng liÒn, nã ®Èy c¸c chÊt ph¸t th¶i vÒ phÝa
khÝ bèn bang ven bê phÝa nam. ®«ng hoÆc ®«ng b¾c. §iÒu n y th êng t¹o
RÊt may, mét sè quy chÕ míi ®· c¶i ra mét gra®ien nång ®é «z«n lín gÇn
thiÖn ® îc t×nh h×nh. VÝ dô, ®Çu n¨m front giã biÓn, kh«ng khÝ t ¬ng ®èi s¹ch
1984 tÊt c¶ « t« ph¶i ® îc kiÓm ®Þnh khãi phÝa sau nã v nång ®é t¨ng vÒ phÝa ®«ng
hai lÇn trong n¨m. Míi ®©y, c¸c quy chÕ hoÆc ®«ng b¾c (h×nh 2). §Õn cuèi chiÒu,
®· ® îc ban h nh yªu cÇu c¸c ®Çu b¬m c¸c th nh phè ë phÇn phÝa ®«ng cña
khÝ ph¶i cã tói bäc cao su ®Ó gi÷ h¬i thung lòng bÞ sù tÊn c«ng d÷ déi cña c¸c
phßng ngõa nã tho¸t v o kh«ng khÝ khi chÊt « nhiÔm b×nh l u tíi, cßn c¸c h nh
ng êi ta b¬m bÇu chøa. Ngo i ra, mét kh¸ch ®Þa ph ¬ng bæ sung phÇn ®ãng gãp
lo¹i x¨ng ch¸y s¹ch Ýt sinh hy®rocacbon cña riªng m×nh cho s ¬ng mï quang hãa.
®· ® îc thay thÕ ë tÊt c¶ c¸c tr¹m nhiªn KÕt qu¶ l , møc « nhiÔm cã thÓ trë th nh
liÖu trong vïng. §Ó minh häa nh÷ng tiÕn cao bÊt th êng t¹i c¸c vïng xu«i giã kÓ tõ
bé g× ®· ®¹t ® îc, ta sÏ nh×n v o thùc tÕ Los Angeles.
trong thêi kú 5 n¨m tõ 1976 ®Õn 1980, Vïng phÝa Nam cña Los Angeles,
trung b×nh mçi n¨m cã 112 lÇn c¶nh b¸o gåm Orange v San Diego, còng cã vÊn ®Ò
khãi giai ®o¹n 1 («z«n ≥ 0,2 ppm) t¹i khu « nhiÔm kh«ng khÝ ®¸ng kÓ. Th«ng
vùc bê phÝa nam. Trong thêi kú tõ 1995 th êng « nhiÔm kh«ng khÝ ë San Diego,
®Õn 1999, con sè trung b×nh gi¶m xuèng kho¶ng 150 km vÒ phÝa nam, cã nguån
cßn 7 v ho n to n kh«ng cã ®ît c¶nh b¸o gèc ®Þa ph ¬ng. Tuy nhiªn, trong mét sè
khãi n o trong n¨m 1999!. Thùc ra, trong ®ît nÆng, phÇn lín chÊt « nhiÔm b¾t
n¨m 1999, Los Angeles kh«ng ®øng ®Çu nguån bªn trªn Los Angeles v Orange v
http://www.ebook.edu.vn 531
nguon tai.lieu . vn
