Đang tải... (xem toàn văn)
trình bày về một số vấn đề môi trường toàn cầu
I.1. một số vấn đề môi trờng toàn cầu I.1.1. Hiệu ứng nhà kính Nhiệt độ Trái Đất đợc tạo nên do sự cân bằng giữa năng lợng mặt trời đến bề mặt Trái Đất và năng lợng bức xạ của Trái Đất vào khoảng không gian giữa các hành tinh. Năng lợng mặt trời: chủ yếu là năng lợng của các tia sóng ngắn, dễ xuyên qua các cửa sổ khí quyển. Bức xạ từ bề mặt Trái Đất: là sóng dài có năng lợng thấp, dễ bị khí quyển giữ lại. Các tác nhân gây sự hấp thụ bức xạ sóng dài của khí quyển là: CO 2 , bụi, hơi nớc, khí CH 4 , CFC, N 2 O. Hiện tợng khí quyển hấp thụ các phản xạ sóng dài từ Trái Đất có cơ chế tơng tự nh nhà kính trồng cây xanh. Do vậy, gọi đó là hiệu ứng nhà kính. Nếu Trái Đất không có lớp khí quyển bao quanh (không có các tác nhân hấp thụ bức xạ sóng dài) thì sự cân bằng nhiệt đó sẽ tạo cho Trái Đất nhiệt độ trung bình là: - 18 0 C. Khi có lớp khí quyển bao quanh hấp thụ các bức xạ sóng dài làm nhiệt độ trung bình của Trái Đất là 15 0 C, gọi là hiện tợng: hiệu ứng nhà kính tự nhiên. Đối với Trái Đất, hiện tợng này có ý nghĩa quan trọng là duy trì nhiệt độ thích hợp cho sự sống và cân bằng sinh thái. Hình I.1: Hiệu ứng nhà kính Bức xạ Mặt trời chiếu xuống TĐ (100%) Phản xạ bởi các đám mây Phản xạ bởi khí quyển Hấp thụ bới khí quyển và các đám mây (19%) Phản xạ từ mặt đất Hấp thụ bời mặt đất (51%) 1 Tuy nhiên, nồng độ của các khí nhà kính tăng do các hoạt động tự nhiên và nhân tạo thìsự cân bằng nhiệt lợng giữa năng lợng từ mặt trời (năng lợng này không thay đổi) và năng lợng phản xạ từ Trái Đất (có xu hớng tăng) sẽ làm tăng nhiệt độ Trái Đất trên quy mô toàn cầu. Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ Trái đất sẽ tăng lên 1,5 ữ 4,5 0 C vào năm 2050. Hình I.2: Mức độ gây hiệu ứng nhà kính CFC 20% CH 4 16% O 3 8% NO 2 6% CO 2 50% Tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính: Nhiệt độ tăng, làm băng tan dẫn đến mực nớc biển dâng cao sẽ làm nhiều vùng sản xuất lơng thực, các khu dân c, các vùng đồng bằng, đảo lớn bị nhấn chìm dới nớc. Nhiều hệ sinh thái bị mất cân bằng, làm cho tài nguyên mất đi khả năng tự điều chỉnh vốn có của nó. Khí hậu Trái Đất sẽ biến đổi sâu sắc, toàn bộ điều kiện sinh sống của các quốc gia sẽ bị xáo động: hoạt động sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ hải sản bị ảnh hởng nghiêm trọng; nhiều loại bệnh tật mới xuất hiện. I.1.2. Suy giảm tầng ôzôn O 3 tập trung nhiều nhất ở tầng bình lu ở độ cao 25 km so với bề mặt Trái Đất với nồng độ 5 ữ 10 ppm nên thờng gọi là tầng ozon. Quá trình hình thành và phân huỷ O 3 luôn diễn ra song song nên chu kỳ tồn tại của O 3 trong khí quyển rất ngắn. O 2 h O + O O + O 2 h O 3 O 3 h O 2 + O 2 Tầng ôzôn đợc xem là cái ô bảo vệ loài ngời và thế giới động vật khỏi tia tử ngoại vì nó có khả năng hấp thụ trên 90% tia tử ngoại từ bức xạ mặt trời. O 3 có khả năng hấp thụ sóng ngắn từ 240 320 nm. Những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện thấy nồng độ ozôn trong tầng bình lu ở một số nơi đã suy giảm. Năm 1985, các nhà khoa học đã phát hiện lỗ thủng tầng ôzôn ở Nam Cực với diện tích bằng diện tích toàn nớc Mỹ. Năm 1987, phát hiện tầng ôzôn ở Bắc Cực cũng có hiện tợng mỏng dần. T nm 1979 cho n nm 1990 lng ụzụn trong tng bỡnh lu ó suy gim vo khong 5%. Tháng 9/2000 ngời ta đã phát hiện lỗ thủng tầng ozon ở Nam Cực đã có diện tích bằng 3 lần diện tích nớc Mỹ. Hình I.3: Lỗ thủng tầng ozôn lớn nhất từ trớc đến nay ở Nam Cực, tháng 9/2000 Nguyên nhân làm giảm nồng độ ozon trong tầng bình lu là do con ngời đã sử dụng quá nhiều chất CFC (chlorofluorocacbon) hay CFM (chlorofluoromethan), gọi chung là các hợp chất freon trong kỹ thuật nhiệt lạnh. Ngoài ra còn có các hợp chất halogen hữu cơ, nh tetraclometan (CCl 4 ), metylclorua (CH 3 Cl), metylbromua (CH 3 Br), Cơ chế phá huỷ tầng ozon nh sau: CFC h Cl o Cl o + O 3 h ClO o + O 2 ClO o + O h Cl o + O 2 Nh vậy, theo các phản ứng trên thì khí O 3 sẽ bị mất đi, khí Clo luôn tồn tại và trong thời gian lu ở tầng bình lu mỗi nguyên tử Cl o có khả năng phả huỷ từ 10 4 ữ 10 6 phân tử O 3 . Theo tính toán dự báo của các nhà khoa học thì cứ giảm 1% lợng O 3 trong tầng bình lu sẽ làm tăng khoảng 2% bức xạ tử ngoại chiếu xuống bề mặt Trái đất. Điều đó sẽ làm tăng bệnh ung th da, tăng khả năng huỷ hoại mắt (gây đục thuỷ tinh thế); 3 4 xúc tác mạnh cho các phản ứng quang hoá ở tầng khí quyển thấp, tăng sơng mù và ma axít; thực vật mất dần khả năng tự miễn dịch, các vi sinh vật dới biển bị tổn thơng và chết dần. Ngoài ra, suy giảm tầng ozon còn làm cho tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính và ma axít trở nên trầm trọng hơn. I.1.3. Lắng đọng axít (acid deposition) Quá trình tự làm sạch của khí quyển diễn ra theo 2 quá trình phổ biến: ngng tụ và ma. Qua đó các chất ô nhiễm có thể hoà tan trong nớc hoặc bụi có thể đợc đa trở lại mặt đất. Khi khí quyển chứa các khí ô nhiễm mang tính axít nh SO 2 , NO 2 , các khí này hoà tan với hơi nớc trong không khí để tạo thành các hạt axít H 2 SO 4 , HNO 3 và rơi xuống mặt đất theo các con đờng khác nhau. Đó là quá trình lắng đọng axít. Thut ng Lng ng axit bao gm c hai hỡnh thc: lng ng khụ (dry deposition) v lng ng t (wet deposition). Lng ng axit (Acid deposition) hin ang l mt trong nhng vn nhim bn mụi trng nghiờm trng nht khụng ch vỡ mc nh hng mnh m ca chỳng ti cuc sng ca con ngi v cỏc h sinh thỏi m cũn vỡ quy mụ tỏc ng ca chỳng ó vt ra khi phm vi kim soỏt ca mi quc gia v nhõn loi ang phi xem xột nhng nh hng ca chỳng quy mụ khu vc v ton cu. I.1.3.1. Lắng đọng ớt (ma axít) Đối với khí quyển sạch: nứơc ma có độ pH 5,6 do quá trình hoà tan của CO 2 vào trong nớc ma. Các hạt axít H 2 SO 4 , HNO 3 đợc ngng tụ cùng với hơi nớc trong các đám mây hoặc hoà tan vào nớc ma và rơi xuống mặt đất dới các hình thức nh ma, tuyết, sơng mù, hơi nớc. Đó là hiện tợng lắng đọng ớt, trớc đây thờng quen gọi là ma axít. Khi nớc ma có pH < 5,6 gọi là hiện tợng ma axít. Ma axit c phỏt hin ra u tiờn nm 1948 ti Thu in. Nguyờn nhõn l vỡ con ngi t nhiu than ỏ, du m. Trong than ỏ v du m thng cha mt lng lu hunh, cũn trong khụng khớ li rt nhiu khớ nit. Trong quỏ trỡnh t cú th sinh ra cỏc khớ Sunfua ioxit (SO 2 ), Nit ioxit (NO 2 ). Cỏc khớ ny ho tan vi hi nc trong khụng khớ to thnh cỏc ht axit sunfuaric (H 2 SO 4 ), axit nitric 5 (HNO 3 ). Khi tri ma, cỏc ht axit ny tan ln vo nc ma, lm pH ca nc ma gim. ở Việt Nam, năm 1997-1998 xuất hiện ma axit ở Lào Cai. Năm 2002, kết quả quan trắc ma axít cho thấy tất cả 9/9 điểm quan trắc đều xuất hiện các trận ma axít: Lào Cai, Hà Nội, Quảng Ngãi, Nha Trang, Biên Hoà, TPHCM, Bình Dơng, Vũng Tàu và Mỹ Tho. I.1.3.2. Lắng đọng khô (dry deposition) L ng ng khụ bao gm cỏc dng: khớ (gases) ht bi (particulate) v sol khớ (aerosol) cú tớnh axit. Xy ra trong nhng ngy khụng ma. Khụng khớ cha cỏc cht axit ny c giú vn hnh i v ri xung cõy ci, nh ca, v vo trong c th sinh v t qua ng hụ hp. I.1.3.3. Nguyên nhân Ma axớt l hu qu ca quỏ trỡnh phỏt trin sn xut m con ngi tiờu th nhiu than ỏ, du m v cỏc nhiờn liu t nhiờn khỏc. Ngoi ra cũn do hot ng ca nỳi la lm phỏt sinh cỏc khớ Cl 2 , HCl. Trong cỏc khớ oxyt gõy nờn hin tng ma axớt thỡ cỏc hp cht lu hunh chim trờn 80%, cũn li l cỏc oxyt nit 12% v axớt HCl 5%. I.1.3.4. ảnh hởng của ma axít Do có độ chua khá lớn, nớc ma có thể hoà tan đợc một số kim loại và ôxít kim loại có trong không khí nh ôxít chì, . làm cho nớc ma trở nên độc hơn đối với cây cối, vật nuôi và con ngời. Ma axít ảnh hởng xấu tới thuỷ vực (ao hồ): Các dòng chảy do nớc ma đổ vào hồ, ao sẽ làm độ pH của hồ, ao giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Các hồ ao có thể trở thành các thuỷ vực chết. Ma axít làm tăng độ chua của đất, tăng khả năng hoà tan của kim loại nặng trong đất, làm suy thoái đất, cây cối kém phát triển. Lá cây gặp ma axít sẽ bị cháy lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang hợp của cây giảm, giảm năng suất cây trồng; làm giảm khả năng đề kháng sâu bệnh của cây trồng; 6 M−a axÝt cßn ph¸ hủ vËt liƯu x©y dùng b»ng kim lo¹i nh− s¾t, ®ång, kÏm lµm gi¶m ti thä c«ng tr×nh x©y dùng, lµm lë ph¸ hủ bỊ mỈt b»ng ®¸ v«i cđa c¸c c«ng tr×nh do ph¶n øng: H 2 SO 4 + CaCO 3 → H 2 O + CO 2 + CaSO 4 Tuy nhiên mưa axít cũng mang lại một số lợi ích đáng kể. Mưa axít làm giảm nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển, hạn chế hiện tượng ấm dần lên của Trái đất. Ngồi ra, c ác nhà khoa học vừa phát hiện thấy những cơn mưa chứa axit sun phuric làm giảm phát thải methane từ những đầm lầy (đầm lầy là nơi sản ra lượng lớn khí methane), nhờ đó hạn chế hiện tượng trái đất nóng lên. Nhiều thí nghiệm cho thấy phần sunphua lắng đọng có thể làm giảm q trình sinh methane tới 30%. I.1.4. BiÕn ®ỉi khÝ hËu "Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các ngun nhân tự nhiên và nhân tạo". Ngun nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác q mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác. Các biểu hiện của sự biến đổi khí hậu trái đất gồm: • Sự nóng lên của khí quyển và trái đất nói chung. • Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho mơi trường sống của con người và các sinh vật trên trái đất. • Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển. • Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của trái đất dẫn tới nguy cơ đe doạ sự sống của các lồi sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người. • Sự thay đổi cường độ hoạt động của q trình hồn lưu khí quyển, chu trình tuần hồn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hố khác. • Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, các địa quyển. 7 Các quốc gia trên thế giới đã họp tại New York ngày 9/5/1992 và đã thông qua Công ước Khung về Biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc. Công ước này đặt ra mục tiêu ổn định các nồng độ khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp của con người đối với hệ thống khí hậu. Mức phải đạt nằm trong một khung thời gian đủ để các hệ sinh thái thích nghi một cách tự nhiên với sự thay đổi khí hậu, bảo đảm việc sản xuất lương thực không bị đe doạ và tạo khả năng cho sự phát triển kinh tế tiến triển một cách bền vững. SV phải bổ sung thêm 1 số số liệu hiện trạng và dự báo ảnh hưởng của biến đối khí hậu trên Thế giới và ở Việt Nam ở các mặt: - Nhiệt độ (thế giới và VN) - Chiều cao mực nước biển (thế giới và VN) - Lượng mưa, số đợt không khí lạnh, bão (ở VIỆT NAM)