Ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến Biota bao gồm cả con người như thế nào?
Ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến Biota bao gồm cả con người!
Sau khi được bơm vào khí quyển, các chất ô nhiễm sẽ đi vào các chu trình hóa sinh bằng các tuyến khác nhau. Không khí ở trên nhiều thành phố có thể đồng hóa và phân tán một lượng lớn các chất ô nhiễm hạt và khí mịn miễn là không khí có thể di chuyển và phân tán.
Hình ảnh lịch sự: thestar.com/content/dam/thestar/news/world/2013/10/17/air_pollutions.jpg
Nhưng nếu khối không khí trên các thành phố trở nên trì trệ, các chất ô nhiễm tích tụ nhanh chóng và làm suy giảm chất lượng không khí gây ra nhiều bệnh về đường hô hấp ở người và các động vật khác. Các chất ô nhiễm không khí cũng tích tụ trong quá trình đảo ngược nhiệt độ, khi các lớp không khí bề mặt lạnh hơn bị giữ lại dưới các lớp trên ấm hơn.
Trong những tình huống này, các lớp không khí ấm phía trên ngăn chặn sự gia tăng theo chiều dọc và phát tán các chất ô nhiễm được giữ gần mặt đất. Nghịch đảo nhiệt độ thường xảy ra ở các thành phố được bao quanh bởi các ngọn núi hoặc giáp với các ngọn núi ở phía leeward.
Hơn nữa một phần chất gây ô nhiễm không khí đến đất liền dưới dạng bụi khô; sau đó nó có thể đi vào các chu kỳ dinh dưỡng khác nhau và chuỗi thức ăn qua nước và đất. Các chất gây ô nhiễm khác của không khí phản ứng hóa học hoặc quang hóa với nhau và tạo ra các chất ô nhiễm thứ cấp như axit sulfuric, ozone và peroxyacetyl nitrate hoặc PAN.
Bình xịt và các dạng vật chất hạt mịn khác đóng vai trò là hạt nhân ngưng tụ, hơi nước có trong không khí, nhanh chóng bao quanh để tạo thành những giọt sương mù hoặc mưa.
Hơn nữa, các chất gây ô nhiễm không khí khác nhau ảnh hưởng xấu đến hệ thực vật, động vật và khí hậu của một khu vực nhất định và một số chất gây ô nhiễm không khí phổ biến và tác động cụ thể của chúng đối với con người, thảm thực vật, khí hậu, v.v., đã được thảo luận như sau:
A. Ảnh hưởng bệnh lý chung của ô nhiễm không khí:
Ô nhiễm không khí nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây ra nhiều bệnh chết người trong đó. Ví dụ, đã xảy ra các bệnh về phổi ở những công nhân tiếp xúc với các nguy cơ nghề nghiệp, chẳng hạn như bệnh phổi đen trong số những người khai thác than hít bụi của tôi trong nhiều năm; hoặc bệnh bụi phổi amiăng giữa những người lắp ống và công nhân cách nhiệt, tiếp xúc với sợi amiăng trong không khí.
Như được liệt kê trong bảng 25T, một loạt các chất gây ô nhiễm không khí đã được tìm thấy gây ra nhiều bệnh ở người như khí phế thũng, viêm phế quản mãn tính, dị ứng phấn hoa, ung thư phổi, đặc biệt là ở người dân thành phố. Mountain et al., (1968) đã báo cáo rằng ô nhiễm không khí do các hạt nhỏ và carbon monoxide ở thành phố New York gây ra các vấn đề về hô hấp ở trẻ em dưới 8 tuổi.
Becker và cộng sự, (1968) đã điều tra rằng tại nhiều thành phố của Mỹ dọc theo Biển Đông, tần suất viêm phế quản, ho, đau họng, thở khò khè, kích thích mắt và sức khỏe nói chung ở người xảy ra khi mức độ ô nhiễm không khí tăng lên.
Một số chất gây ô nhiễm không khí đáng kể trực tiếp hoặc gián tiếp gây thiệt hại kinh tế cho nam giới là:
1. Lưu huỳnh đioxit:
Một trong những chất gây ô nhiễm không khí phổ biến được biết là gây hại cho sức khỏe con người là sulfur dioxide hoặc SO 2 . Nó có nguồn gốc chủ yếu từ quá trình đốt than và dầu mỏ và nói chung, nó gây kích thích biểu mô đường hô hấp và làm suy yếu nhịp thở bình thường. SO 2 cũng gây ra sự gia tăng ho, viêm họng, kích ứng mắt và đau đầu ở người.
Khi xảy ra ô nhiễm nghiêm trọng SO 2, tỷ lệ tử vong và hen phế quản được tìm thấy tăng lên và trong quá khứ nó đã gây ra những thảm họa như Thung lũng Meuse ở Bỉ vào năm 1930; Donora, năm 1938; Luân Đôn, năm 1952; và New York và Tokyo vào những năm 1960 (xem Southwick, 1976).
Hơn nữa, trong khí quyển, SO 2 không tồn tại ở trạng thái khí trong thời gian dài, nhưng rất nhanh nó sẽ phản ứng với độ ẩm để tạo thành axit sunfuric hoặc H 2 SO 4 . Axit sunfuric gây ra nhiều bệnh về đường hô hấp ở con người và cũng tạo ra mưa axit trên các phần của trái đất.
Ở Scandinavia, theo hướng gió từ các trung tâm công nghiệp của Anh và Thung lũng Ruhr, độ axit của lượng mưa đã tăng gấp 200 lần kể từ năm 1966, với các giá trị pH thấp tới 2 8 được ghi lại (Oden và Ahl, 1970).
Nước mưa axit này đã làm tăng tính axit của các dòng suối Scandinavi, cản trở sinh sản cá hồi và phá hủy các cuộc chạy của cá hồi. Nó làm giảm sự phát triển của rừng và tăng lượng canxi và các chất dinh dưỡng khác được lọc từ đất nông nghiệp.
Thực vật tiếp xúc với lưu huỳnh trong khí quyển bị thương hoặc bị giết chết ngay lập tức. Phơi nhiễm của thực vật với ô nhiễm thấp SO 2 có thể gây ra thương tích cấp tính và mãn tính. Tổn thương thực vật chủ yếu là do aeroa có tính axit trong thời kỳ sương mù, mưa nhẹ hoặc thời gian có độ ẩm tương đối cao và nhiệt độ vừa phải. Cây thông dễ bị tổn thương hơn cây lá rộng và phản ứng bằng cách rụng lá một phần và giảm sự phát triển.
2. Carbon monoxide:
Một chất gây ô nhiễm không khí đáng kể khác gây hại cho sức khỏe con người là carbon monoxide hoặc CO. Nó chủ yếu được thải ra từ động cơ xăng và đốt than. Carbon monoxide kết hợp với huyết sắc tố trong máu người tạo thành carboxyhaemoglobin, làm suy yếu sự vận chuyển oxy.
Chức năng hệ thần kinh có thể bị ảnh hưởng ở mức 2% đến 5% carboxyhaemoglobin xảy ra sau khi hít thở không khí chỉ với 30ppm carbon monoxide (Bodkin, 1974). Vấn đề được tăng lên đáng kể do hút thuốc lá.
Các triệu chứng của ngộ độc CO ở mức độ thấp là giảm thời gian phản ứng, suy yếu tâm lý, đau đầu, chóng mặt và nhẹ. Ở giai đoạn tiến triển hơn là buồn nôn, ù tai, tim đập nhanh, áp lực ở ngực và khó thở.
3. Ôxit nitơ và sương mù quang hóa:
Các oxit nitơ là chất gây ô nhiễm không khí quan trọng nhất phát sinh do đốt nhiên liệu hóa thạch trong ô tô và nhà máy điện. Loại chất gây ô nhiễm không khí nitơ phổ biến nhất là nitơ oxit hoặc NO 2 . Trong khí quyển, nitơ dioxide bị khử bởi tia cực tím thành nitơ monoxide và oxy nguyên tử:
SỐ 2 → NO + O
Oxy nguyên tử phản ứng với oxy tạo thành ozone:
O 2 + O → O 3
Ozone phản ứng với nitơ monoxide để tạo thành nitơ dioxide và oxy, do đó kết thúc chu trình:
NO + O 3 → NO 2 + O 2
Đôi khi, với sự hiện diện của ánh sáng mặt trời, oxy nguyên tử từ quá trình quang hóa của NO 2 cũng phản ứng với một số hydrocarbon phản ứng (như metan, ethane, toluene, v.v., tất cả đều bắt nguồn từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch hoặc trực tiếp từ thực vật ) để hình thành các chất trung gian phản ứng được gọi là gốc tự do.
Các gốc này sau đó tham gia vào một loạt các phản ứng để hình thành các gốc tự do hơn kết hợp với oxy, hydrocarbon và NO 2 . Kết quả là nitơ dioxide được tái sinh, oxit nitric biến mất, ozone tích tụ và một số chất ô nhiễm thứ cấp được hình thành như formaldehyd, aldehyd và peroxyacetyl nitrate hoặc PAN (C 2 H 3 O 5 N). Tất cả những thứ này tạo thành khói mù quang hóa.
Oxit nitơ và các chất ô nhiễm thứ cấp có hại cho cả con người và thực vật. SỐ 2, một loại khí cay tạo ra khói mù màu nâu, gây kích ứng mũi và mắt và khó chịu ở phổi. Nồng độ ozone thấp hơn gây kích ứng mũi và cổ họng, trong khi đó, nồng độ cao hơn của nó gây ra khô họng, đau đầu và khó thở.
Ozone, PAN và nitơ dioxide làm tổn thương nghiêm trọng nhiều dạng sống thực vật, phá hủy các tế bào của lá, làm hỏng lục lạp và can thiệp vào quá trình trao đổi chất của cây.
4. Dẫn:
Chì được bơm vào khí quyển chủ yếu từ khí thải ô tô và nó được tìm thấy gây ô nhiễm môi trường lâu dài. Xăng ô tô chứa chì tetra-ethyl [(CH 3 CH 2 ) 4 Pb] khi bị đốt cháy vào khí quyển. Trong lượng mưa và mẫu đất của khu vực đô thị, nồng độ chì lớn đã được báo cáo.
Thực vật ven đường và chuột đồng cỏ sống dọc theo các đường cao tốc chính được tìm thấy có chứa nồng độ chì cao trong các mô của chúng, và điều này có tác dụng gây chết người đối với sức khỏe và tuổi thọ của động vật.
Cảnh sát giao thông và những người khác tiếp xúc trong thời gian dài với lưu lượng truy cập lớn có mức chì cao hơn mức trung bình trong máu của họ. Người ta ước tính rằng 30 đến 50% lượng chì hít vào được hấp thụ vào cơ thể và các hợp chất chì trong không khí này được tìm thấy gây ngộ độc chì.
Hơn nữa, việc sử dụng các tàu có chì để nấu ăn và lưu trữ rượu vang dẫn đến gánh nặng chì nặng trong cơ thể của công dân La Mã. Một số người đã quy cho sự suy tàn của Đế chế La Mã do ngộ độc chì mãn tính. Trên thực tế, phân tích xương của công dân La Mã đã cho thấy nồng độ chì cao (xem Kimball, 1975).
Ngoài ra, một số loại sơn và bột bả có thành phần chính là chì và có những trường hợp ngộ độc chì xảy ra do phơi nhiễm nghề nghiệp và cả trẻ em thường xuyên hoặc vô tình gặm những vết nứt và bong tróc của sơn cũ. Mặc dù 90-95% chì được ăn vào là không hòa tan và nhanh chóng bị loại bỏ, phần còn lại sẽ xâm nhập vào máu và các mô, bao gồm cả xương. Nồng độ chì 20 - 40g / 100 g máu (0, 2-0, 4 ppm) được coi là bình thường và vô hại đối với người dân thành phố.
Cả hai mức chì 0, 8 ppm trong máu người trưởng thành đều gây ra các triệu chứng quá mức như thiếu máu, bệnh thận và co giật. Tuy nhiên, ở trẻ em mức 0, 6 ppm chì trong máu có thể gây ngộ độc chì và tử vong cuối cùng.
Chẳng hạn, từ năm 1954 đến 1967, năm 2018 trẻ em ở thành phố New York đã được điều trị ngộ độc chì. Trong nhóm này, 128 người chết và nhiều người khác chịu một số mức độ thiệt hại không thể phục hồi đối với hệ thống thần kinh trung ương.
Cuối cùng, sự tích tụ chì trong các lớp tuyết của dải băng Greenland trong khoảng thời gian 200 năm đã cung cấp một ví dụ ấn tượng về sự gia tăng ô nhiễm với sự phát triển của công nghiệp và giao thông (Southwick, 1976).
5. Ô nhiễm bụi:
Bụi được tìm thấy để đi du lịch vài ngàn km, trên các sa mạc và biển. Các hạt sinh ra từ cát Sahara băng qua Biển Ả Rập và đến Ấn Độ mặc dù các hạt bụi cung cấp hạt nhân cho sự hình thành của đám mây, chúng có thể gây phiền toái cho một số ngành công nghiệp đòi hỏi môi trường vô trùng và sạch như công nghiệp dược phẩm và nhà máy chế biến thực phẩm. Đôi khi chúng trở thành mối nguy hại cho sức khỏe vì chúng có thể dẫn đến các bệnh như hen suyễn dị ứng, viêm phế quản, khí phế thũng và thậm chí là bệnh phổi (Das et at., 1981).
Tuy nhiên, ô nhiễm bụi của không khí đã được tìm thấy được kiểm soát bởi một số loại cây thường xanh, cỏ và epiphyte như hoa lan. Phòng thí nghiệm nghiên cứu ô nhiễm, Đại học Nông nghiệp, Đại học Calcutta đã báo cáo rằng một số nhà máy nhất định có khả năng lọc bụi, làm sạch không khí và làm sạch không khí đáng chú ý.
Trong một nghiên cứu, người ta đã điều tra rằng một số loại cây có lá đơn giản như peepal (Ficus riligiosa), pakur (Ficus infectoria), banyan (Ficus benghalensis), tếch (Tectona grandis), sal (Shorea Robusta) Terminalia arjuna), mast (Polyalthia longifolia), xoài (Mangifera indica) -, v.v., là những người thu gom bụi tốt hơn so với các loại cây có lá kép như gul mohar (Poinclana regia), tamarind (Tamarindus indica). Cassia fistula, neem (Azadirachta indica) (Das etal., 1981).
B. Một số tác động linh tinh của ô nhiễm không khí:
Bên cạnh những tác động bệnh lý của nó đối với con người, ô nhiễm không khí gây ra những thiệt hại sau đây cho con người:
1. Lượng khói mù trên mặt đất và các ô nhiễm không khí trên các thành phố ngày càng tăng đã gây cản trở tầm nhìn của các phi công và vẫn là những người đóng góp chính trong các vụ tai nạn máy bay.
2. Ở nhiều khu vực, ô nhiễm không khí gây thiệt hại nghiêm trọng cho cả cây trồng nông nghiệp và cộng đồng thực vật tự nhiên. Sương mù và ô nhiễm không khí được tìm thấy đặc biệt gây thiệt hại cho rừng thông, cây trồng trong vườn xe tải, vườn cây có múi, hành tây và cần tây và các cánh đồng của alfa-alfa và ngô ngọt. Turk và cộng sự, 1974, đã ước tính thiệt hại hàng năm của một tỷ người búp bê do phá hủy thảm thực vật do ô nhiễm không khí ở Hoa Kỳ
3. Đã có thương tích cho vật nuôi nông nghiệp, đặc biệt là từ ô nhiễm florua và asen. Các hợp chất flo quá mức đã bị ô nhiễm thức ăn thô xanh đôi khi khiến gia súc bị nhiễm fluor, sự vôi hóa bất thường của xương dẫn đến tình trạng khàn tiếng (Turk et al., 1974).
4. Ô nhiễm không khí cũng gây thiệt hại cho các tòa nhà và các vật thể nhân tạo khác. Khi độ ẩm tích tụ trong không khí ô nhiễm, các oxit của lưu huỳnh, carbon và nitơ tạo thành axit sunfuric, cacbonic và nitric yếu, ăn mòn kim loại, đá, sơn, cao su, dệt may và thậm chí cả một số chất dẻo.
Khắp châu Âu và các đô thị lớn của Ấn Độ và các thành phố như Agra, Delhi, Lucknow, Calcutta và Bombay, nhiều tòa nhà, di tích và kho báu nghệ thuật nổi tiếng đang xuống cấp với tốc độ đáng báo động vì ảnh hưởng của ô nhiễm không khí.
C. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến thời tiết, khí hậu và quá trình khí quyển:
Ở mức độ chung, ô nhiễm không khí gây ra hai vấn đề trên toàn thế giới về sự ô nhiễm của bầu khí quyển và sự thay đổi của thời tiết và khí hậu. Trên thực tế, ô nhiễm và nồng độ dân số ảnh hưởng đến các kiểu thời tiết địa phương, như trong các hiện tượng nổi tiếng của các đảo nhiệt nhiệt Hồi giáo xung quanh các thành phố. Do mô hình mưa cục bộ bị thay đổi do sự phân bố của hạt nhân trong bầu khí quyển thấp hơn (Brodine, 1973), có sự gia tăng đáng kể lượng mưa ở và xung quanh các thành phố là do ô nhiễm không khí (Thompson, 1975).
Ô nhiễm không khí cũng ảnh hưởng đến thời tiết trên cơ sở lục địa hoặc toàn cầu. Nhiều chất gây ô nhiễm khí và khí dung tốt đến khí quyển phía trên, nơi chúng có tác dụng cơ bản đối với sự xâm nhập và hấp thụ ánh sáng mặt trời.
Brodine (1973) và một số nhà sinh học môi trường hiện đại khác cảm thấy rằng ô nhiễm hạt ngày càng tăng có thể làm giảm lượng năng lượng ánh sáng mặt trời đến bề mặt trái đất, do đó làm giảm bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất và tạo ra hiệu ứng làm mát cho khí hậu thế giới, cuối cùng có thể gây ra băng khác tuổi tác. Trên thực tế, Thompson (1975) đã báo cáo sự giảm nhiệt độ trung bình hàng năm ở bán cầu bắc và sự gia tăng ở vùng băng cực bắc.
Hiệu ứng nhà kính:
Carbon dioxide là thành phần tự nhiên của khí quyển, nhưng, nồng độ đang gia tăng trong không khí với tốc độ đáng báo động. Một sản phẩm phụ của việc đốt nhiên liệu hóa thạch, nó không nhất thiết là chất gây ô nhiễm. Nó tạo ra tác dụng sinh lý bất lợi chỉ ở mức rất cao.
Người ta ước tính rằng khoảng một nửa số đầu vào ở lại trong khí quyển và nửa còn lại bị loại bỏ bởi các đại dương và thực vật. Lượng CO 2 tăng lên trong khí quyển được tìm thấy để tăng nhiệt độ của trái đất.
Các tính chất quang phổ của CO 2 trong khí quyển sao cho nó có xu hướng ngăn các bức xạ sóng dài (tức là bức xạ nhiệt hồng ngoại) từ trái đất thoát ra ngoài vũ trụ và làm chệch hướng nó trở lại trái đất. Loại thứ hai có nhiệt độ tăng ở bề mặt (Turk et al., 1974). Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng khí quyển (Lee, 1974) hoặc hiệu ứng nhà kính (xem Southwick, 1976, Smith, 1977).
Các tác động làm mát và sưởi ấm đồng thời của ô nhiễm không khí trên trái đất đã làm tăng sự biến đổi trong các kiểu thời tiết trên toàn thế giới có thể là mối đe dọa nghiêm trọng đối với sản xuất lương thực toàn cầu (Thompson, 1975). Gần đây, một số nhà sinh thái học đã cố gắng tương quan ô nhiễm không khí với hạn hán nghiêm trọng và kéo dài, mưa lớn hơn và lũ lụt, và những cơn bão và lốc xoáy nghiêm trọng hơn (xem Southwick, 1976).
Lột ô ozone bằng CFMs:
Một số hợp chất fluorocarbon được gọi là chlorofluoromethanes hoặc CFMs hoặc giòn freon, được sử dụng làm chất đẩy trong các bình xịt có áp suất. Chúng trơ trong các phản ứng hóa học và vật lý thông thường, nhưng chúng được tích lũy với số lượng lớn hơn ở độ cao lớn và trong tầng bình lưu các hợp chất khí trơ này (ví dụ, CFM) giải phóng các nguyên tử clo dưới tác động của bức xạ cực tím sóng ngắn.
Mỗi nguyên tử của chuỗi clo sau đó phản ứng với hơn 1, 00.000 phân tử ozone, chuyển đổi ozone thành oxy. Việc giảm tầng ozone tầng bình lưu cho phép ánh sáng cực tím xâm nhập mạnh hơn, làm tăng cường bức xạ UV trên bề mặt trái đất.
Một số nhà khoa học như Ahmed (1975), Brodeur (1975) và Russell (1975) cảm thấy rằng bức xạ tăng cường này sẽ gây ra sự gia tăng đáng kể trong bệnh ung thư da và cuối cùng có tác dụng gây chết người đối với nhiều sinh vật, bao gồm cả con người.
Tầng ozone bảo vệ của tầng bình lưu cũng được nhiều nhà sinh thái học coi là đang bị đe dọa bởi các máy bay phản lực siêu âm, các SST. Các động cơ phản lực của máy bay siêu thanh bay ở độ cao giải phóng nitơ oxit (NO x ) xúc tác phá hủy các phân tử ozone (xem Southiwick, 1976).
