Bài 45. Hóa học và vấn đề môi trường

I. HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường.

Ô nhiễm môi trường có thể do hậu quả của hoạt động tự nhiên như núi lửa, thiên tai, bão,... hoặc các hoạt động do con người thực hiện trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, tham gia giao thông và trong sinh hoạt.

1. Ô nhiễm môi trường không khí

Ô nhiễm không khí là sự có mặt của các chất lạ hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí.

a, Nguyên nhân gây ô nhiễm

Có hai nguồn cơ bản gây ô nhiễm môi trường không khí:

- Nguồn gây ô nhiễm do thiên nhiên.

- Nguồn do hoạt động của con người.

Nguồn gây ô nhiễm do con người chủ yếu tạo ra từ:

+ Khí thải công nghiệp: Do quá trình đốt nhiên liệu và sự rò rỉ, thất thoát khí độc trong quá trình sản xuất.

+ Khí thải do hoạt động giao thông vận tải, các chất khí độc hại phát sinh trong quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ, kèm theo bụi và tiếng.

+ Khí thải do sinh hoạt: đun nấu, lò sưởi do sử dụng nhiên liệu kém chất lượng.

Các chất gây ô nhiễm không khí như: CO, CO₂, SO₂, H₂S, NOx, CFC (cloflocacbon), các chất bụi,…

b, Tác hại của ô nhiễm không khí

- “Hiệu ứng nhà kính” gây ra do sự tăng nồng độ CO2, làm cho nhiệt độ của trái đất nóng lên, gây ra sự khác thường về khí hậu, gây hạn hán, lũ lụt, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và cuộc sống con người.

- Ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ con người: Gây ra bệnh tật hoặc có thể gây tử vong.

- Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động, thực vật.

- Phá hủy tầng ozon là lá chắn tia cực tím cho Trái Đất, gây ra nhiều tác hại cho sinh vật và sức khoẻ con người.

- Tạo ra mưa axit gây tác hại rất lớn đối với cây trồng, sinh vật, phá hủy các công trình xây dựng,...

2. Ô nhiễm môi trường nước

Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.

Phân biệt ô nhiễm nước theo nhiều cách khác nhau: Theo thời gian có các dạng ô nhiễm thường xuyên hoặc tức thời. Theo bản chất các chất gây ô nhiễm: ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm vi sinh,... Theo vị trí không gian có ô nhiễm sông, ô nhiễm biển,…

a, Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt,... khi mưa rơi kéo theo các chất bẩn xuống sông, ao, hồ gây ô nhiễm môi trường nước.

- Sự ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo chủ yếu do nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông, phân bón, thuốc trừ sâu, diệt cỏ trong sản xuất nông nghiệp vào môi trường nước.

Tác nhân hóa học gây ô nhiễm môi trường nước bao gồm các ion của kim loại nặng, các anion  ,thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học.

b, Tác hại của ô nhiễm môi trường nước

Tùy theo mức độ ô nhiễm, các chất gây ô nhiễm có tác hại khác nhau đến sự sinh trưởng, phát triển của động, thực vật, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Hoạt động thăm dò, khai thác dầu, hiện tượng rò rỉ dầu từ các dàn khoan, hiện tượng tràn dầu trên biển cả là những sự cố gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng đe dọa sự sống trong một phạm vi rộng lớn.

3. Ô nhiễm môi trường đất

Đất là một hệ sinh thái ở trạng thái cân bằng. Khi có mặt một số chất và hàm lượng của chúng vượt quá giới hạn thì hệ sinh thái đất sẽ mất cân bằng và môi trường đất bị ô nhiễm.

Nguồn gây ô nhiễm môi trường đất có thể do:

- Nguồn gốc tự nhiên: núi lửa, ngập úng, đất bị mặn do thủy triều xâm nhập, đất bị vùi lấp do cát,…

- Nguồn gốc do con người: có thể phân loại theo các tác nhân gây ô nhiễm: tác nhân hóa học, tác nhân vật lí, tác nhân sinh học.

Tác nhân hóa học gây nên ô nhiễm môi trường đất tạo ra từ chất thải nông nghiệp, như sử dụng phân bón hóa học, chất bảo vệ thực vật và chất kích thích sinh trưởng, chất thải sinh hoạt,...

Ô nhiễm đất do kim loại nặng là nguồn ô nhiễm nguy hiểm đối với hệ sinh thái đất.

Ô nhiễm môi trường đất gây ra những tổn hại lớn trong đời sống và sản xuất.

II. HÓA HỌC VỚI VẤN ĐỀ PHÒNG CHỐNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

1. Nhận biết môi trường bị ô nhiễm

Có thể nhận biết môi trường bị ô nhiễm bằng nhiều cách:

- Quan sát: nước, không khí bị ô nhiễm qua mùi, màu sắc.

- Xác định bằng các thuốc thử xác định độ pH của môi trường nước, đất; xác định nồng độ một số ion kim loại như Pb²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.

- Xác định ô nhiễm môi trường bằng các dụng cụ đo: máy sắc kí, các phương tiện đo lường để xác định thành phần, khí thải, nước thải từ các nhà máy.

2. Vai trò của hóa học trong việc xử lí chất gây ô nhiễm môi trường

a, Nguyên tắc chung: sử dụng các biện pháp phù hợp với thành phần các chất gây ô nhiễm cần xử lí, phù hợp với từng lĩnh vực, phạm vi cần xử lí:

- Trong sản xuất nông nghiệp: sử dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích đúng quy định, đúng quy trình.

- Trong sản xuất công nghiệp: tuân thủ quy trình xử lí chất thải của các nhà máy trước khi thải ra sông ngòi, hồ ao, biển.

- Trong các cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm trường học: xử lí, phân loại các chất thải sau khi thí nghiệm để xử lí trước khi thải ra môi trường.

- Trong các khu dân cư đô thị, rác thải được thu gom, phân loại, xử lí để thu hồi, tái chế, chống ô nhiễm môi trường.

b, Một số phương pháp xử lí chất thải gây ô nhiễm môi trường:

- Phương pháp hấp thụ: hấp thụ khí thải bằng nước, dung dịch xút hoặc dung dịch axit trong tháp hấp thụ, sau đó tái sinh hoặc không tái sinh dung dịch đã hấp thụ.

- Phương pháp hấp phụ trong than bùn, phân rác, đất xốp, than hoạt tính: chất thải có các chất gây ô nhiễm được hấp phụ trong lớp đệm than bùn, đất xốp,... sau đó phân hủy bằng phương pháp sinh hóa.

- Phương pháp oxi hóa - khử: cho luồng khí thải qua dung dịch axit sunfuric để hấp thụ amin, amoniac, rồi cho luồng khí qua dung dịch kiềm để hấp thụ axit cacboxylic, axit béo, phenol. Sau đó cho luồng khí qua dung dịch natri hipoclorit để oxi hóa anđehit, H₂S, xeton,...

c, Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường: phải thực hiện trong nhà trường một cách hệ thống, thường xuyên, bằng nhiều biện pháp phù hợp.

- Dạy học hóa học trong trường phổ thông có nhiều nội dung liên quan đến môi trường, cần có những đóng góp cụ thể góp phần bảo vệ môi trường như:

+ Làm thí nghiệm hóa học với lượng chất nhỏ. Thực hiện nghiêm túc những quy định sử dụng hóa chất trong phòng thí nghiệm, không để hóa chất thất thoát ra môi trường.

+ Phân loại và xử lí chất thải sau khi làm thí nghiệm hóa học phù hợp.

- Giáo dục bảo vệ môi trường với mục đích tạo nên con người giác ngộ về môi trường, người công dân có trách nhiệm về môi trường góp phần bảo vệ môi trường sống trong lành.