Bài giảng Sinh thái học công nghiệp - PGS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái

Tr−êng ®¹i häc x©y dùng

ViÖn Khoa häc & kü thuËt m«i tr−êng

----------------------------------

Bμi gi¶ng

Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp

Ng−êi so¹n : PGS. TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i

N¨m 2010

Bµi gi¶ng Sinh th¸i c«ng nghiÖp

Ch−¬ng 1: Çc kh¸i niÖm chung

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc vµ KTMT- §¹i häc X©y dùng

1

Bμi gi¶ng

sinh th¸i häc c«ng nghiÖp

1 §VHT - Líp 52 CLC

--------------------------

Môc ®Ých m«n häc:

Cung cÊp çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ : 1) Sinh th¸i häc nãi chung vµ sinh th¸i c«ng nghiÖp nãi riªng vµ çc øng dông cña

sinh th¸i häc trong lÜnh vùc b¶o vÖ m«i tr−êng; 2) Sù t−¬ng thÝch sinh th¸i vµ ph¸t triÓn bÒn v÷ng 3) B¶n chÊt cña « nhiÔm m«i tr−êng, çc nguyªn nh©n g©y « nhiÔm; çc t¸c ®éng

cña « nhiÔm tíi chÊt l−îng m«i tr−êng vµ søc khoÎ céng ®ång vµ çc biÖn ph¸p kü thuËt vµ qu¶n lý ®Ó gi¶m thiÓu « nhiÔm-

4) Çc kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ hÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng doanh nghiÖp.

Néi dung bμi gi¶ng

Ch−¬ng 1. Çc kh¸i niÖm chung

1.1. Sinh th¸i häc , sinh th¸i c«ng nghiÖp 1. 2. Çc hÖ sinh th¸i

1. 3. M«i tr−êng vµ n¨ng l−îng 1. 4. Çc kh¸i niÖm vÒ « nhiÔm 1. 5. §éc häc vµ ®éc häc sinh th¸i

1.6. Rñi ro, sù cè m«i tr−êng vµ ®¸nh gi¸ çc t¸c ®éng

Ch−¬ng 2 : Çc chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc

2.1. Kh¸i niÖm vÒ vßng tuÇn hoµn vËt chÊt trong tù nhiªn 2. 2. Chu tr×nh cacbon vµ çc rèi lo¹n vËn hµnh 2. 3. Chu tr×nh ni t¬ vµ çc rèi lo¹n vËn hµnh

2.4. Çc chu tr×nh kh¸c

Ch−¬ng 3 . « nhiÔm m«i tr−êng – T¸c ®éng cña « nhiÔm

3.1. B¶n chÊt cña « nhiÔm 3.2. Çc nguån vµ çc chÊt g©y « nhiÔm 3.3. §éc häc sinh th¸i vµ çc t¸c ®éng, rñi ro vµ nguy c¬ 3.4. Çc t¸c ®éng cña « nhiÔm 3.5. Çc biÖn ph¸p gi¶m thiÓu « nhiÔm

Ch−¬ng 4 . HÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng c«ng nghiÖp

4. 1. Kh¸i niÖm vÒ hÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng doanh nghiÖp 4.2. Çc lo¹i chÊt th¶i

4.3. Çc ®Æc tÝnh cña m«i tr−êng trong ho¹t ®éng s¶n xuÊt 4.4. Çc ho¹t ®éng thu håi, t¸i chÕ vµ gi¶m thiÓu chÊt th¶i 4.5 Nh÷ng lÜnh vùc ho¹t ®éng quan träng vÒ m«i tr−êng trong c«ng nghiÖp



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


2

Ch−¬ng 1

Çc kh¸i niÖm chung

1.1. Sinh th¸i häc , sinh th¸i c«ng nghiÖp

Sinh th¸i häc lµ khoa häc tæng hîp vÒ quan hÖ t−¬ng hç gi−· sinh vËt vµ m«i tr−êng

vµ gi÷a çc sinh vËt víi nhau .

Vµo nh÷ng n¨m thø 40 cña thÕ kû XX, çc nhµ sinh th¸i häc b¾t ®Çu nhËn thøc r»ng quÇn x· sinh vËt vµ m«i tr−êng kh«ng chØ quan hÖ t−¬ng hç víi nhau mµ t¹o thµnh mét ®¬n vÞ thèng nhÊt - hÖ sinh th¸i. HÖ sinh th¸i lµ ®¬n vÞ c¬ së cña tù nhiªn, ®−îc m« t¶ nh− mét thùc thÓ, x¸c ®Þnh chÝnh x¸c trong kh«ng gian vµ thêi gian. Nã bao gåm kh«ng chØ çc sinh vËt sèng trong ®ã mµ c¶ çc ®iÒu kiÖn tù nhiªn: khÝ hËu, ®Êt, n−íc còng nh− tÊt c¶ çc mèi t−¬ng t¸c gi−· çc sinh vËt víi nhau vµ gi−· sinh vËt víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng. Çc hÖ sinh th¸i trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt tËp hîp l¹i thµnh sinh quyÓn.

Nh÷ng n¨m gÇn ®©y sinh th¸i häc ®· trë thµnh khoa häc toµn cÇu. RÊt nhiÒu ng−êi cho

r»ng con ng−êi còng nh− çc sinh vËt kh¸c kh«ng thÓ sèng t¸ch khái m«i tr−êng cô thÓ cña m×nh. Tuy nhiªn, con ng−êi kh¸c víi çc sinh vËt kh¸c lµ cã kh¶ n¨ng thay ®æi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng cho phï hîp víi môc ®Ých riªng. Sinh th¸i häc lµ khoa häc c¬ së cho c«ng t¸c b¶o vÖ tµi nguyªn thiªn nhiªn vµ m«i

tr−êng. ThuËt ng÷ Sinh th¸i häc: Ecology (b¾t nguån tõ ch÷ Hy L¹p Oikos lµ nhµ, n¬i ë) ®−îc

Ernst Heckel, nhµ b¸c häc ng−êi §øc ®Ò x−íng n¨m 1866 vµ dïng nã ®Ó x¸c ®Þnh khoa häc vÒ mèi quan hÖ t−¬ng hç gi−· sinh vËt vµ m«i tr−êng, lµ tËp hîp tÊt c¶ nh÷ng hiÓu biÕt vÒ kinh tÕ tù nhiªn. Nãi çch kh¸c, sinh th¸i häc nghiªn cøu mèi quan hÖ tæng hîp phøc t¹p mµ Dac-uyn gäi lµ çc ®iÒu kiÖn sinh ra ®Êu tranh sinh tån. Häc thuyÕt tiÕn ho¸ cña Dac-uyn ®−îc h×nh thµnh trªn c¬ së nhËn thøc vÒ mèi quan hÖ chÆt chÏ gi−· sinh vËt vµ m«i tr−êng. Sinh th¸i häc c«ng nghiÖp nghiªn cøu vÒ quan hÖ t−¬ng hç gi· çc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt

vµ çc ho¹t ®éng dÞch vô mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ vµ c¶i thiÖn m«i tr−êng th«ng qua viÖc gi¶m chÊt th¶i vµ lµm t¨ng kh¶ n¨ng khai th¸c çc nguån tµi nguyªn.

ý t−ëng m« h×nh hãa c«ng nghiÖp theo hÖ sinh th¸i lµ ý t−ëng c¬ b¶n cña sinh th¸i

c«ng nghiÖp. §©y lµ kh¸i niÖm vÒ mét ph−¬ng thøc s¶n xuÊt míi sö dông Ýt n¨ng l−îng, vµ

s¶n phÈm phô cña c«ng ®o¹n s¶n xuÊt nµy l¹i lµ nguyªn liÖu th« cho c«ng ®o¹n s¶n xuÊt tiÕp

theo. Trªn lý thuyÕt, hÖ thèng nµy ho¹t ®éng theo vßng tuÇn hoµn sao cho chØ sö dông nguyªn

liÖu ®ñ bï cho l−îng vËt chÊt bÞ tiªu hao.

Ng−êi ta th−êng ¸p dông chu tr×nh tuÇn hoµn nhiÒu cÊp ®Ó n¨ng l−îng vµ vËt chÊt sö

dông ®Òu ®−îc Ýt nhiÒu quay vßng. Møc ®é thø nhÊt lµ quay vßng cã sù tham gia cña nhiÒu

ngµnh. Møc ®é thø ba lµ kÐo ng−êi tiªu thô tham gia vµo sù ho¹t ®éng cña çc chu tr×nh tuÇn

hoµn vËt chÊt. Mét c«ng ty hoÆc mét nhµ m¸y sÏ tiÕt kiÖm ®−îc kinh phÝ, khi chuyÓn chÊt th¶i

cña bé phËn nµy sang bé phËn kh¸c hoÆc dïng chÊt th¶i ®ã t¹o ra n¨ng l−îng cho mét c«ng

®o¹n kh¸c. T−¬ng tù nh− vËy, çc c«ng ty vµ nhµ m¸y trong mét ngµnh c«ng nghiÖp cã thÓ

trao ®æi vµ t¸i sö dông chÊt th¶i cña nhau. Còng nh− vËy, çc ngµnh kh¸c nhau sÏ trao ®æi vËt



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


3

liÖu vµ n¨ng l−îng cho nhau, h×nh thµnh çc khu c«ng nghiÖp sinh th¸i. Nhê vËy, tÊt c¶ çc

bªn vµ m«i tr−êng ®Òu cã lîi.

Qu¸ tr×nh quay vßng vËt liÖu vµ n¨ng l−îng còng më réng ®èi víi kh¸ch hµng. Çc

lo¹i bao b× vµ s¶n phÈm ®· qua sö dông cã thÓ quay vßng trë l¹i n¬i s¶n xuÊt ban ®Çu ®Ó t¸i sö

dông hoÆc trë thµnh nguyªn liÖu cho mét ngµnh kinh tÕ kh¸c.

ThÝ dô vÒ mét sè mÉu h×nh khu c«ng nghiÖp sinh th¸i:

ThÝ dô 1: ë mét c¶ng T©y B¾c n−íc Mü cã mét nhµ m¸y ®−îc quyÒn sö dông mét l−îng

n−íc tõ çc giÕng khoan trong ®Þa giíi qu¶n lý cña m×nh.

Quy tr×nh s¶n xuÊt cña nhµ m¸y t¹o ra hai dßng n−íc th¶i kh«ng chøa çc chÊt hßa tan vµ ®éc

h¹i. Çch ®ã 3 km, cã mét nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cÇn n−íc ®Ó lµm l¹nh nh−ng kh«ng ®−îc phÐp

khai th¸c thªm n−íc tõ çc nguån hiÖn cã.

C¶ hai nhµ m¸y ®Òu ph¶i chÞu chi phÝ khai th¸c n−íc vµ chi phÝ xö lý n−íc th¶i. L−îng nhiÖt

thõa cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn vµ l−îng n−íc thõa cña nhµ m¸y n−íc t¹o ra nh÷ng tiÒm n¨ng

cho çc nhµ m¸y kh¸c cã nhu cÇu sö dông.

B»ng çch l¾p ®Æt hÖ thèng ®−êng èng cã thÓ t¹o ra kh¶ n¨ng chuyÓn n−íc th¶i cña nhµ m¸y

n−íc sang lµm l¹nh cho nhµ m¸y ®iÖn vµ nhiÖt l−îng thõa tõ nhµ m¸y ®iÖn ®i çc n¬i kh¸c.

Çc c«ng viÖc trªn lµm gi¶m l−îng n−íc s¹ch tiªu thô, ®ång thêi t¨ng møc ®é sö dông nhiÖt

l−îng thõa mµ tr−íc ®ã th−êng bÞ l·ng phÝ,

ThÝ dô 2: §Üa xanh (Green Disks) lµ mét c«ng ty do Davi Beschen ë Seattle (Mü) thµnh lËp,

cã chøc n¨ng chuyªn t¸i sö dông çc ®Üa mÒm ®· qua sö dông vµ çc bé phËn tin häc. Môc

tiªu cña c«ng ty lµ t¸i sö dông tÊt c¶ çc lo¹i vËt liÖu trong çc phÇn mÒm bá ®i.

C«ng ty t¸i s¶n xuÊt ®−îc 99,5 kg vËt liÖu tõ 100 kg çc vËt liÖu th¶i ra. Trong 0,5 kg chÊt th¶i

cßn l¹i cã c¶ phÇn chÊt th¶i cña b¶n th©n c«ng ty. Mçi ngµy c«ng ty t¸i chÕ ®−îc tõ 10-60 tÊn

phÕ liÖu, n¨m 1994 t¸i chÕ ®−îc 8000 tÊn, n¨m 1995 gÇn 20.000 tÊn. Çc vËt liÖu ®−îc göi tíi

c«ng ty, ®−îc th¸o rì, ph©n lo¹i vµ göi ®i çc c¬ së tiªu thô.

Çc ®Üa mÒm ®−îc chia ra lµm hai lo¹i: Çc ®Üa mÒm cßn míi hoÆc míi chØ ghi mét lÇn, ®−îc

xo¸ ®i çc th«ngtin vµ b¸n l¹i nh− nh÷ng ®Üa míi, çc ®Üa kh¸c th× ph©n lo¹i.

PhÇn kim lo¹i chuyÓn vµo nhµ m¸y luyÖn kim, phÇn nhùa th× ®−îc göi tíi nhµ m¸y nhùa ®Ó

t¸i s¶n xuÊt l¹i nhùa. B¶n th©n ®Üa mÒm kh«ng t¸i chÕ ®−îc th× ®−îc c¾t ra ®Ó s¶n xuÊt çc thÎ

tõ. C«ng ty ®ang tiÕp tôc t×m kiÕm nguån ®Üa cò vµ thÞ tr−êng tiªu thô çc s¶n phÈm t¸i chÕ

cña hä.

1.2. Çc hÖ sinh th¸i

HÖ sinh th¸i lµ mét hÖ thèng bao gåm çc quÇn x· (c¬ thÓ sèng) vµ m«i trêng sèng cña chóng (çc thµnh phÇn v« sinh).

HÖ sinh th¸i tù nhiªn : HÖ sinh th¸i ph¸t triÓn kh«ng cã sù can thiÖp cña con ng−êi. ThÝ dô hÖ sinh th¸i ao hå, hÖ sinh th¸i rõng nguyªn sinh, hÖ sinh th¸i ®ång cá..

HÖ sinh th¸i nh©n t¹o: HÖ sinh th¸i ph¸t triÓn trong ®ã cã sù can thiÖp cña con ng−êi. ThÝ dô hÖ sinh th¸i ®« thÞ, hÖ sinh th¸i nhµ ë, hÖ sinh th¸i çc c«ng tr×nh xö lý n−íc, hÖ sinh th¸i nh©n v¨n..

Trong sinh quyÓn tån t¹i çc lo¹i hÖ sinh th¸i chñ yÕu sau:



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


4

- HÖ sinh th¸i tù nhiªn :nh rõng, s«ng, hå, ®ång cá, biÓn..

- HÖ sinh th¸i ®« thÞ: çc thµnh phè lín, çc khu c«ng nghiÖp...

- HÖ sinh th¸i n«ng nghiÖp: c©y l©u n¨m, c©y ng¾n ngµy, ®ång cá ch¨n nu«i, ao ç...

H×nh 1.1. S¬ ®å cña mét hÖ sinh th¸i tù nhiªn

CÊu tróc cña hÖ sinh th¸i gåm 4 thµnh phÇn c¬ b¶n:

M«i tr−êng (E): M«i tr−êng lµ tËp hîp tÊt c¶ çc ®iÒu kiÖn vµ hiÖn tîng bªn ngoµi t¸c ®éng

lªn ç thÓ. KhÝ quyÓn, thuû quyÓn, th¹ch quyÓn tån t¹i tríc khi sù sèng xuÊt hiÖn trªn hµnh

tinh chóng ta, nhng chØ khi çc c¬ thÓ sèng xuÊt hiÖn míi gäi chung lµ m«i trêng. Cã nghÜa

chØ cã c¬ thÓ sèng míi cã m«i tr−êng.

M«i tr−êng tù nhiªn lµ tæng thÓ çc nh©n tè tù nhiªn xung quanh çc quÇn thÓ sèng

(thµnh phÇn h÷u sinh). ThÝ dô bÇu khÝ quyÓn, n−íc, thùc vËt, thæ nh−ìng, bøc x¹ mÆt

trêi..

M«i tr−êng nh©n t¹o lµ hÖ thèng m«i tr−êng ®−îc t¹o ra do con ng−êi lîi dông vµ c¶i

t¹o tù nhiªn;

§éng vËt

¨n thùc vËt

P C©y xanh

Nguån dinh d−ìngHÖ vi sinh vËt

ph©n huû D

§éng vËt

¨n thÞt

Xãi mßn Ph©n bãnChÊt th¶i sau

khi ®· xö lý

To¶ nhiÖt To¶ nhiÖt To¶ nhiÖt

NhiÖt

Th«ng qua ho¹t ®éng

trao ®æi chÊt

C

MÆt trêi



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


5

§èi víi sinh vËt trªn tr¸i ®Êt tån t¹i 4 kiÓu m«i tr−êng:

- M«i tr−êng ®Êt;

- M«i tr−êng níc;

- M«i tr−êng kh«ng khÝ vµ

- M«i tr−êng çc sinh vËt kh¸c (®èi víi çc sinh vËt ký sinh).

VËt s¶n xuÊt (P): VËt s¶n xuÊt bao gåm çc vi khuÈn ho¸ tæng hîp vµ c©y xanh tøc lµ bao

gåm çc sinh vËt cã kh¶ n¨ng tæng hîp ®−îc chÊt h÷u c¬ nhê n¨ng l−îng mÆt trêi ®Ó tù x©y

dùng lÊy c¬ së cña m×nh. VËt s¶n xuÊt lµ çc sinh vËt tù d−ìng

VËt tiªu thô (C): VËt tiªu thô bao gåm çc ®éng vËt sö dông çc chÊt h÷u c¬ lÊy trùc tiÕp

hay gi¸n tiÕp tõ vËt s¶n xuÊt. VËt tiªu thô lµ çc sinh vËt dÞ dìng. VËt tiªu thô ®îc chia

thµnh:

- VËt tiªu thô s¬ cÊp : çc lo¹i ®éng vËt ¨n thùc vËt

- VËt tiªu thô thø cÊp: çc lo¹i ®éng vËt ¨n ®éng vËt vµ thùc vËt

VËt ph©n huû (D): VËt ph©n huû bao gåm çc vi khuÈn vµ nÊm. Chóng ph©n huû çc s¶n

phÈm bµi tiÕt (chÊt th¶i ) vµ x¸c chÕt cña çc vËt s¶n xuÊt & vËt tiªu thô.

Çc nh©n tè sinh th¸i : Çc nh©n tè m«i trêng t¸c ®éng lªn c¬ thÓ sèng lµ kh«ng nh− nhau.

Mét sè nh©n tè kh«ng thÓ hiÖn ¶nh hëng râ rÖt lªn ®êi sèng cña çc sinh vËt. VÝ dô : mét sè

khÝ tr¬ chøa trong vò trô.

Nh©n tè ¶nh h−ëng quyÕt ®Þnh tíi c¬ thÓ sinh vËt gäi lµ nh©n tè sinh th¸i. VÝ dô : ¸nh s¸ng,

nhiÖt ®é, n−íc, çc chÊt kho¸ng, chuyÓn ®éng cña kh«ng khÝ, phãng x¹ lµ nh÷ng nh©n tè sinh

th¸i.

HÖ sinh th¸i cã hai chøc n¨ng c¬ b¶n lµ vßng tuÇn hoµn vËt chÊt vµ dßng chuyÓn ho¸ n¨ng

l−îng gi÷a 4 thµnh phÇn trong hÖ. Hai chøc n¨ng nµy biÓu thÞ hai ®Æc trng c¬ b¶n cña hÖ sinh

th¸i lµ: C©n b»ng gi÷a ç thÓ - m«i tr−êng vµ tÝnh thÝch nghi sinh th¸i.

1.3.M«i tr−êng vµ n¨ng l−îng

Dßng n¨ng l−îng x¶y ra ®ång thêi víi vßng tuÇn hoµn vËt chÊt ë hÖ sinh th¸i. N¨ng

l−îng cung cÊp cho ho¹t ®éng cña tÊt c¶ çc hÖ sinh th¸i trªn tr¸i ®Êt lµ nguån n¨ng l−îng mÆt

trêi. N¨ng l−îng mÆt trêi chiÕu lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt tr¸i ®Êt trong mét ®¬n vÞ thêi

gian gäi lµ th«ng l−îng mÆt trêi = 1cal/cm2/phót.

Cã rÊt nhiÒu hÖ ®¬n vÞ ®o n¨ng l−îng, nh−ng cho tíi nay ng−êi ta vÉn dïng Calorie lµ

®¬n vÞ chÝnh ®Ó ®o. Calorie ®−îc ®Þnh nghi· lµ tæng n¨ng l−îng cÇn thiÕt (yªu cÇu) ®Ó n©ng 1g

n−íc t¨ng lªn 1oC.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


6

MÆt trêi nhËn ®−îc nguån n¨ng l−îng cña nã th«ng qua qu¸ tr×nh nãng ch¶y cña çc

h¹t nh©n vµ ë ®©y sinh khèi ®−îc chuyÓn ho¸ thµnh n¨ng l−îng t−¬ng øng víi ®Þnh luËt

Anhstanh (Einsteins):

E = m.C2

Trong ®ã: C lµ vËn tèc ¸nh s¸ng = 300 000 km/s

Çc nguån n¨ng l−îng: Mét sù hiÓu biÕt ®Çy ®ñ tÊt c¶ çc vÊn ®Ò nµy ®ßi hái mét kiÕn thøc

tæng thÓ vÒ nh÷ng nguån n¨ng l−îng kh¸c nhau, ®Æc biÖt lµ vÒ mÆt tÝnh chÊt t¸i t¹o ®−îc hay

kh«ng vµ vÒ t¸c ®éng lªn m«i tr−êng vÒ viÖc thùc hiÖn çc vÊn ®Ò ®ã.

KhÝa c¹nh ®Çu tiªn liªn quan trùc tiÕp víi qu¶n lý l©u dµi çc tµi nguyªn, nh− ®èi víi nguyªn

liÖu, vµ bao gåm chñ yÕu çc lo¹i nhiªn liÖu má.

KhÝa c¹nh thø hai, g¾n víi tÝnh chÊt riªng cña mçi lo¹i n¨ng l−îng, trë thµnh mét tiªu chÝ

chÝnh cña viÖc lùa chän lo¹i n¨ng l−îng nµy kh¸c. Nh÷ng nguån n¨ng l−îng chÝnh bao gåm:

- Çc nguån n¨ng l−îng má: than, dÇu háa, khÝ thiªn nhiªn.

- N¨ng l−îng h¹t nh©n.

- Çc lo¹i n¨ng l−îng t¸i t¹o ®−îc cã nguån gèc:

+ tõ ®Êt: ®Þa nhiÖt

+ tõ mÆt trêi: trùc tiÕp (chuyÓn thµnh nhiÖt n¨ng vµ quang n¨ng) hay gi¸n tiÕp

(sinh khèi, phÕ liÖu, n¨ng l−îng giã...)

+ tõ biÓn: n¨ng l−îng thñy triÒu, n¨ng l−îng cña çc dßng ch¶y...

Çc d¹ng n¨ng l−îng:

- N¨ng l−îng bøc x¹: lµ n¨ng l−îng mÆt trêi, d¹ng n¨ng l−îng quan träng nhÊt ®èi

víi chóng ta. N¨ng l−îng mÆt trêi truyÒn trong ch©n kh«ng víi tèc ®é gÇn 300.000 Km/s. N¨ng l−îng ¸nh s¸ng ®−îc s¾p xÕp thµnh phæ réng lín bëi çc b−íc sãng ®iÖn tõ ph¸t ra tõ mÆt trêi

- N¨ng l−îng liªn kÕt hãa häc: d¹ng n¨ng l−îng nµy t−¬ng øng víi liªn kÕt hãa häc

®−îc h×nh thµnh gi÷a çc nguyªn tö cÊu thµnh çc ph©n tö. §©y lµ n¨ng l−îng tÝch

luü trong çc hîp chÊt ho¸ häc. Trong thêi gian quang hîp, ¸nh s¸ng ®−îc sö dông

®Ó s¶n xuÊt hydratcacbon, lipit trong thùc vËt. Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn qua çc

bËc dinh d−ìng cña hÖ sinh th¸i çc nguyªn liÖu thùc vËt ®−îc chuyÓn thµnh çc

c¬ chÊt tæng hîp x©y dùng nªn c¬ thÓ ®éng vËt. Sù biÕn ®æi sinh häc nµy ph¶i sö

dông n¨ng l−îng. Khi tÊt c¶ çc c¬ chÊt nµy ®−îc ph¸ vì lÇn n÷a, nh− h« hÊp

ch¼ng h¹n th× n¨ng l−îng ®−îc gi¶i phãng. Çc hîp chÊt nµy v× thÕ cã thÓ xem nh−

kho dù tr÷ n¨ng l−îng.

- N¨ng l−îng ®iÖn: N¨ng l−îng xuÊt hiÖn khi çc h¹t tÝch ®iÖn (®iÖn tö) ®−îc gom

l¹i trong mét vïng kh«ng gian (tr−êng hîp cña dßng ®iÖn).

- N¨ng l−îng c¬: N¨ng l−îng nµy ®−îc g¾n víi kh¸i niÖm vÞ trÝ (thÕ n¨ng cña n−íc

bÞ gi÷ bëi mét con ®Ëp) vµ sù chuyÓn ®éng (sù ®æ xuèng cña n−íc vµ tuècbin) cña

mét khèi l−îng vËt chÊt. N¨ng l−îng giã vµ thñy triÒu minh häa d¹ng n¨ng l−îng

nµy.

- N¨ng l−îng nhiÖt: N¨ng l−îng nhiÖt lµ kÕt qu¶ tõ sù biÕn ®æi ngÉu nhiªn ®Õn sù

chuyÓn ®éng cã h−íng cña çc ph©n tö. N¨ng l−îng nµy ®−îc gäi lµ søc nãng. §ã



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


7

lµ mét d¹ng c¬ b¶n cña viÖc sö dông n¨ng l−îng. D¹ng n¨ng l−îng nµy ®−îc gi¶i

phãng bÊt cø lóc nµo sinh ra c«ng.

- N¨ng l−îng cña vËt chÊt: d¹ng n¨ng l−îng nµy ®−îc biÕt ®Õn nhiÒu d−íi çi tªn

n¨ng l−îng h¹t nh©n. §ã lµ liªn kÕt gi÷a çc h¹t t¹o thµnh nh©n cña mét nguyªn

tö. N¨ng l−îng nµy thu ®−îc b»ng sù ph©n h¹ch (ph©n h¹t nh©n thµnh nhiÒu h¹t)

hoÆc b»ng sù hîp nguyªn tö (hîp hai nh©n nghÌo thµnh h¹t). Trong hai tr−êng hîp

®ã n¨ng l−îng ®−îc gi¶i phãng d−íi d¹ng cña mét tia phãng x¹ hoÆc theo mét

l−îng nhiÖt.

Trong hÖ sinh th¸i n¨ng l−îng ®−îc tÝch luü trong çc nguyªn liÖu thùc vËt. Nã cã thÓ biÓu thÞ

b»ng nhiÒu çch, nh−ng chñ yÕu lµ sinh khèi chÊt kh« trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch. Sè n¨ng

l−îng gi¶m dÇn tõ møc ®é ®inh d−ìng nµy sang møc ®é dinh d−ìng kÕ tiÕp. §iÒu ®ã x¶y ra

do hai nguyªn nh©n:

- N¨ng l−îng mÊt ®i gi−· çc bËc dinh d−ìng. Nh− chóng ta ®· biÕt, sù biÕn ®æi

n¨ng l−îng tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c kh«ng ®−îc b¶o toµn 100%. BÊt cø lóc

nµo dßng n¨ng l−îng tõ møc ®é dinh d−ìng nµy sang møc ®é dinh d−ìng kh¸c vµ

nguyªn liÖu cña mét c¬ thÓ nµy, biÕn ®æi ®Ó x©y dùng nguyªn liÖu cho c¬ thÓ kh¸c

®Òu tiªu hao n¨ng l−îng.

- N¨ng l−îng mÊt ®i trong møc ®é dinh d−ìng. TÊt c¶ çc sinh vËt ®Òu ph¶i h« hÊp

®Ó sèng. H« hÊp lµm oxy ho¸ hydratcacbon vµ gi¶i phãng n¨ng l−îng. Qu¸ tr×nh

®ã cã thÓ tãm t¾t nh− sau: Hydratcacbon + O2 ----- CO2 + H2O + n¨ng l−îng

B»ng çch ®ã n¨ng l−îng ®−îc sö dông trong mçi mét møc ®é dinh d−ìng. T¸c ®éng

tæng hîp cña hai nguyªn nh©n trªn cã nghÜa lµ dßng n¨ng l−îng gi¶m dÇn theo çc møc ®é kÕ

tiÕp.

Nh− vËy mçi d¹ng trong çc d¹ng n¨ng l−îng cã thÓ chuyÓn hãa tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c

vµ ng−îc l¹i. §©y chÝnh lµ mét ®Æc tr−ng nhÊt cña n¨ng l−îng trong ®êi sèng vµ ho¹t ®éng

kinh tÕ.

ViÖc qu¶n lý vµ xö lý phÕ liÖu cã mèi quan hÖ ®Æc biÖt víi n¨ng l−îng ë nhiÒu mÆt:

- S¶n xuÊt phÕ liÖu ë c«ng tr−êng khai th¸c tµi nguyªn, vËn chuyÓn vµ sö dông: phÕ

th¶i cña má, bïn khoan, l−u huúnh cña khÝ thiªn nhiªn...

- Tiªu thô n¨ng l−îng ®ßi hái çc c«ng ®o¹n thu thËp, tuyÓn chän, xö lý phÕ liÖu,

söa ch÷a c¬ khÝ...

- Kh¶ n¨ng sö dông n¨ng l−îng (tr−êng hîp vËt liÖu chÊt dÎo vµ sinh khèi).

1.4. Çc kh¸i niÖm vÒ « nhiÔm

Kh¸i niÖm « nhiÔm ®−îc hiÓu lµ sù rèi lo¹n vËn hµnh b×nh th−êng cña chu tr×nh sinh ®Þa

ho¸ mµ ng−êi ta cã thÓ nhËn biÕt vµ ®o l−êng, quan s¸t ®−îc ë møc ®é kh¸c nhau trong çc

m«i tr−êng liªn ®íi.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


8

Nh÷ng « nhiÔm cã thÓ ®¸nh gi¸ theo ®Þnh tÝnh hoÆc ®Þnh l−îng cña mét tham sè (sù thay ®æi nång ®é mét yÕu tè ho¸ häc trong n−íc hay kh«ng khÝ...) ThÝ dô 1: Nguån n−íc bÞ coi lµ « nhiÔm khi thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt lý ho¸ sinh häc cña n−íc

bÞ thay ®æi, kh«ng b¶o ®¶m chÊt l−îng cña nguån cung cÊp vµ çc yªu cÇu kh¸c.

ThÝ dô 2: M«i tr−êng kh«ng khÝ bÞ coi lµ « nhiÔm khi çc thµnh phÇn bÞ biÕn ®æi kh¸c víi

tr¹ng th¸i b×nh th−êng. ChÊt g©y « nhiÔm lµ chÊt cã trong khÝ quyÓn ë nång ®é cao h¬n nång

®é b×nh th−êng cña nã trong kh«ng khÝ hoÆc chÊt ®ã th−êng kh«ng cã trong kh«ng khÝ.

Sù « nhiÔm kh«ng khÝ lµ kÕt qu¶ cña viÖc th¶i ra çc khÝ, h¬i, giät vµ çc l−îng khÝ

kh¸c cã nång ®é v−ît qu¸ thµnh phÇn b×nh th−êng trong kh«ng khÝ g©y nªn çc t¸c ®éng cã

h¹i hoÆc g©y sù khã chÞu (do mïi, do bôi, ...).

¤ nhiÔm l−u niªn toµn côc: Lµ sù nhiÔu lo¹n dµi h¹n sù ho¹t ®éng cña bé m¸y cña hµnh

tinh g©y ra bëi t¸c ®éng cña nhiÒu sù « nhiÔm kh¸c nhau mµ hËu qu¶ cña chóng l¹i ph¶i cã

thêi gian dµi míi cã thÓ thÊy tr−íc ®−îc. ThÝ dô m−a axÝt.

¤ nhiÔm bÊt th−êng: Lµ nh÷ng « nhiÔm kh«ng thÓ l−êng tr−íc ®−îc. ThÝ dô « nhiÔm g©y ra

bëi ®éng ®Êt, nói löa..¤ nhiÔm g©y ra do sù cè c«ng nghiÖp..

1.5. §éc häc vµ ®éc häc sinh th¸i

§éc chÊt häc theo ®Þnh nghÜa lµ nh÷ng chÊt g©y ®éc h¹i hoÆc râ h¬n lµ nh÷ng s¶n phÈm nguy

hiÓm ®«Ý víi con ng−êi.

Thêi cæ ®¹i, trong thêi Paracelse, nhµ luyÖn ®an (alchimiste) thÕ kû XVI, Sola dosis fecit

venerum (chØ cã liÒu l−îng t¹o ra chÊt ®éc) l−u hµnh hai kh¸i niÖm c¬ b¶n sau ®©y:

Kh«ng cã sù kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt gi÷a mét chÊt ®−îc cho lµ ®éc vµ tÊt c¶ chÊt ho¸ häc

kh¸c: oxy lµ duy tr× sù sèng nh−ng cho thë qu¸ nhiÒu oxy (hyperoxy genation) cã thÓ giÕt

chÕt nh÷ng loµi thó.

Kh¸i niÖm vÒ liÒu l−îng: träng l−îng cña chÊt cã thÓ g©y ®éc cho mét ®èi t−îng cô thÓ. LiÒu

l−îng ®−îc biÓu thÞ b»ng mg/kg träng l−îng.

Kh¸i niÖm vÒ nång ®é: l−îng chÊt cã trong mét ®¬n vÞ mang nã (n−íc, kh«ng khÝ, ®Êt...).

§éc häc sinh th¸i häc tõ tiÕng Hy L¹p oikos (çi nhµ) vµ toxicon (mòi tªn) lµ sù nghiªn cøu

nh÷ng chÊt ®éc trong m«i tr−êng. M«n khoa häc nµy cho phÐp x¸c ®Þnh vÞ trÝ çi cung tÝnh

®−îc ®−êng bay cña mòi tªn vµ cuèi cïng biÕt ®−îc môc tiªu.

§éc häc sinh th¸i quan t©m tíi çc t¸c ®éng cã h¹i cña çc t¸c nh©n hãa häc vµ vËt lý lªn çc

c¬ thÓ sèng, ®Æc biÖt lµ çc quÇn thÓ vµ céng ®ång n»m trong hÖ sinh th¸i, nã bao gåm çc



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


9

con ®−êng vËn chuyÓn cña çc t¸c nh©n nµy vµ t¸c ®éng cña chóng víi m«i tr−êng (Butler,

1978).

Môc tiªu chÝnh cña ®éc häc sinh th¸i lµ t¹o ra nh÷ng céng cô phï hîp dïng cho thiÕt lËp çc

tiªu chuÈn chÊt l−îng m«i tr−êng, ®¸nh gi¸ vµ dù ®o¸n nång ®é trong m«i tr−êng, ®Ó ®¸nh gi¸

nguy c¬ cho çc quÇn thÓ tù nhiªn (cã c¶ con ng−êi) bÞ t¸c ®éng nÆng nÒ cña sù « nhiÔm m«i

tr−êng.

1.6. Rñi ro, sù cè m«i tr−êng vµ ®¸nh gi¸ çc t¸c ®éng

Rñi ro lµ x¸c xuÊt cña sù kiÖn hoÆc hµnh ®éng sÏ g©y h¹i cho søc kháe hoÆc m«i tr−êng. Rñi

ro lµ mét kh¸i niÖm g¾n mét nguy hiÓm víi x¸c suÊt xuÊt hiÖn cña nã.

Mét trong nh÷ng øng dông ®Çu tiªn cña ®éc tè sinh th¸i häc lµ sù ph©n tÝch nh÷ng rñi ro vÒ

m«i tr−êng g¾n liÒn víi nh÷ng chÊt ®éc nguy hiÓm. Trong tr−êng hîp Êy, tai ho¹ lµ mét t¸c

h¹i ®éc lªn mét hÖ sinh th¸i.

Rñi ro vÒ søc kháe con ng−êi ®−îc ®Þnh nghÜa lµ mét ho¹t ®éng khoa häc ®Ó ®¸nh gi¸ çc ®Æc

tÝnh ®éc h¹i cña hãa chÊt vµ çc ®iÒu kiÖn khi con ng−êi tiÕp xóc víi hãa chÊt nh»m: (1) x¸c

®Þnh x¸c suÊt bÞ ¶nh h−ëng nghiªm träng khi con ng−êi tiÕp xóc víi hãa chÊt, vµ (2) ph©n lo¹i

®Æc tÝnh çc ¶nh h−ëng cã kh¶ n¨ng bÞ khi tiÕp xóc.

§¸nh gi¸ rñi ro lµ mét ph−¬ng thøc h÷u hiÖu ®Ó tæ chøc vµ giíi thiÖu th«ng tin liªn quan ®Õn

çc vÊn ®Ò tiÒm tµng cña søc khoÎ con ng−êi khi tiÕp xóc víi hãa chÊt trong m«i tr−êng.

Çc môc tiªu ®¸nh gi¸ rñi ro nh»m:

- Lµm viÖc vµ sèng mét çch an toµn víi çc hãa chÊt

- ThiÕt lËp çc møc tiÕp xóc an toµn.

- So s¸nh qui ®Þnh hoÆc çc lùa chän riªng vÒ ®Þa ®iÓm.

ViÖc ®¸nh gi¸ rñi ro søc kháe bao gåm c¶ phÐp ph©n tÝch çc tiÕp xóc m«i tr−êng x¶y ra trong

qu¸ khø, çc ¶nh h−ëng nghiªm träng cã thÓ x¶y ra hoÆc ch−a x¶y ra. Nã cßn bao gåm c¶

viÖc dù tÝnh çc hËu qu¶ cã thÓ cña tiÕp xóc mµ vÉn ch−a x¶y ra.

Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 2: Çc chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc &KTMT - §¹i häc X©y dùng

10

Ch−¬ng 2

çc chu tr×nh sinh ®Þa hãa häc

2.1. Çc chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ ( Vßng tuÇn hoµn vËt chÊt )

2.2.1. Kh¸i niÖm vÒ çc chu tr×nh sinh ®Þa ho¸

Tr¸i ®Êt cña chóng ta lµ mét hµnh tinh kh¸ lín trong hÖ mÆt trêi. Tr¸i ®Êt gièng nh−

mét qu¶ cÇu ®ång t©m gåm çc líp sau:

KhÝ quyÓn ( Atmosphere) : Lµ líp máng ngoµi cïng bao quanh tr¸i ®Êt vµ rÊt cÇn thiÕt cho sù

sèng: Oxy cÇn thiÕt cho sù h« hÊp cña ®éng v©t vµ thùc vËt; Cacbonic cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh

quanh hîp; Nit¬ lµ mét trong nh÷ng nguyªn tè c¬ b¶n cña protein vµ ozon b¶o vÖ chóng ta

tr¸nh çc tia tö ngo¹i cã h¹i cña ¸nh s¸ng mÆt trêi.

TÇng khÝ quyÓn ë ®é cao kho¶ng 2.000 km phÝa trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt vµ th−êng xuyªn chÞu ¶nh

h−ëng cña vò trô vµ mÆt trêi. TÇng khÝ quyÓn ®−îc chia thµnh 4 vïng chÝnh ( tÇng ®èi l−u,

b×nh l−u, tÇng gi÷a vµ tÇng nhiÖt l−u).

TÇng ®èi l−u (Troposphere) ë trong cïng cã bÒ dÇy kho¶ng 17 km hÇu hÕt chøa chøa tíi 90 %

çc ph©n tö kh«ng khÝ , gåm 78% N , 21% O2 , 0,03% CO2 vµ cßn l¹i lµ çc khÝ kh¸c. T¹i

vïng nµy , çc ph¶n øng ho¸ häc th−êng diÔn ra nhanh trong ®ã bao gåm c¶ qu¶ tr×nh quang

hîp vµ cè ®Þnh ni t¬. TÇng b×nh l−u (Stratosphere) dÇy kho¶ng 17-18km; phÇn thÊp cña tÇng

nµy lµ líp ozon (O3). Ozon t¹o thµnh mét líp mµng máng hÊp thô çc bøc x¹ tö ngo¹i cã h¹i

cña ¸nh s¸ng mÆt trêi, b¶o vÖ sù sèng trªn tr¸i ®Êt.

Thuû quyÓn ( Hydrosphere): Gåm toµn bé n−íc cã trªn tr¸i ®Êt cã c¶ ba thÓ r¾n ( b¨ng vµ çc

nói b¨ng), láng ( n−íc) vµ khÝ ( h¬i n−íc ).

Th¹ch quyÓn ( Lithosphere): Gåm líp ®¸ cøng ë d−íi vµ líp vá. Líp vá cã chøa çc ho¸

th¹ch, kho¸ng vËt vµ çc chÊt dinh d−ìng cÇn thiÕt cho c©y xanh.

Sinh quyÓn ( Biosphere) hay cßn gäi lµ quyÓn sinh th¸i: lµ phÇn cña tr¸i ®Êt mµ ë ®ã çc c¬

thÕ sèng ( thµnh phÇn h÷u sinh) t−¬ng t¸c lÉn nhau vµ t−¬ng t¸c víi m«i tr−êng (thµnh phÇn v«

sinh).

Thuû quyÓn, th¹ch quyÓn vµ sinh quyÓn h×nh thµnh nªn líp vá tr¸i ®Êt. Sù sèng cña tr¸i

®Êt phô thuéc vµo ba nh©n tè t−¬ng t¸c lÉn nhau: N¨ng l−îng mÆt trêi, çc chu tr×nh dinh

d−ìng (vßng tuÇn hoµn vËt chÊt) vµ träng lùc.

N¨ng l−îng bøc x¹ mÆt trêi d−íi d¹ng ¸nh s¸ng vµ nhiÖt ®−îc truyÒn ®Õn çc hµnh tinh cña

nã. Nguån n¨ng l−îng nµy chÝnh lµ ®éng lùc chñ yÕu cña nhiÒu qu¸ tr×nh x¶y ra trªn çc

quyÓn cña tr¸i ®Êt. Tr¸i ®Êt chØ nhËn ®−îc mét phÇn rÊt nhá cña nguån n¨ng l−îng nµy. Mét

tû lÖ v« cïng nhá ( 0,023 %) cña n¨ng l−îng mÆt trêi ®−îc vËt s¶n xuÊt sö dông ®Ó quang hîp

, t¹o ra çc chÊt h÷u c¬ cÇn thiÕt cho ®a sè çc c¬ thÓ sèng kh¸c.

Träng lùc : t¹o ra do lùc hÊp dÉn gi÷a tr¸i ®Êt vµ mÆt trêi g©y ra. Träng lùc gi÷u cho tr¸i ®Êt

tån t¹i trong bÇu khÝ quyÓ cña nã vµ tÊt c¶ çc chÊt cña chu tr×nh vËt chÊt ®Òu r¬i trë vÒ tr¸i

®Êt.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


11

Chu tr×nh dinh d−ìng: Çc chÊt dinh d−ìng lµ tÊt c¶ çc nguyªn tè hoÆc çc chÊt mµ mét c¬

thÓ sèng ph¶i hÊp thô ®Ó tån t¹i, sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn. Çc c¬ thÓ sèng cÇn mét l−îng kh¸

lín çc nguyªn tè çcbon, oxy, nit¬, phèt pho, l−u huúnh.. vµ cÇn mét l−îng kh«ng nhiÒu çc

nguyªn tè kh¸c nh− s¾t, natri,®ång, ièt..

Çc chÊt dinh d−ìng nµy liªn tôc quay vßng tõ m«i tr−êng vµo çc c¬ thÓ sèng vµ sau ®ã l¹i

quay trë l¹i m«i tr−êng vµ ®−îc gäi lµ chu tr×nh dinh d−ìng; chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ hay vßng

tuÇn hoµn vËt chÊt trong tù nhiªn.

Nh− vËy chóng ta cã kh¸i niÖm:

Çc nh©n tè hãa häc tham gia vµo thµnh phÇn cña hÖ sinh th¸i lu«n lu«n cã sù tuÇn hoµn tõ

bªn ngoµi m«i tr−êng vµo bªn trong c¬ thÓ råi sau ®ã l¹i trë l¹i m«i tr−êng theo çc con ®êng

kh¸c nhau. Trong hÖ sinh th¸i çc con ®−êng nµy khÐp kÝn vµ t¹o thµnh çc chu tr×nh gäi lµ

çc chu tr×nh sinh-®Þa --hãa cña çc nguyªn tè.

H×nh 2.1. Quan hÖ gi÷a vßng ®¹i tuÇn hoµn ®Þa chÊt vµ tiÓu tuÇn hoµn sinh häc

§Ê

Bèc sinh

N¨ng l−îng do h«

Dßng ch¶y

ChÊt dinh d−ìng vμ

§N−íc

N¨ng l−îng ®Þa

BiÓn - §¹i

MÆt N¨ng l−îng

M−

O 2

2 C

Bay

sãng Dßng ®Õn bøc

sãng Dßng ra bøc

ChuyÓn vËn

Dßng n¨ng

Dßng vËt

Giíi h¹n cña vßng ®¹i

Giíi h¹n cña vßng tiÓu

tuÇn hoμn ®Þa chÊt

tuÇn hoμn sinh


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


12

Ho¹t ®éng cña çc chu tr×nh sinh - ®Þa – hãa ®−îc thÓ hiÖn qua chuçi thøc ¨n, mµng l−íi thøc ¨n vµ dßng chuyÓn ho¸ n¨ng l−îng gi÷a çc thµnh phÇn trong hÖ. Dßng chuyÓn n¨ng l−îng qua hÖ sinh th¸i ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 2.2. N¨ng l−îng mÆt trêi

VËt s¶n xuÊt

(thùc vËt)

S

VËt tiªu thô bËc I

(loµi ¨n thùc vËt)

S

VËt tiªu thô

bËc II

Çc chÊt bµi tiÕt

X¸c chÕt

VËt chÊt

KhÝ

ChÊt hßa tan ®−îc

S

VËt tiªu thô

BËc III

S

VËt ph©n hñy

(vi sinh vËt)

H×nh 2.2. Dßng chuyÓn n¨ng l−îng qua hÖ sinh th¸i

N¨ng l−îng

VËt chÊt

Entropy S

Nh− vËy, trong hÖ sinh th¸i, çc vËt chÊt t¹o nªn thøc ¨n sÏ ®i qua toµn bé l−íi thøc ¨n

cña quÇn x· råi nhê çc sinh vËt ph©n gi¶i trë vÒ ®Êt ë tr¹ng th¸i ban ®Çu, sau ®ã l¹i tham gia

vµo qu¸ tr×nh tæng hîp nhê çc sinh vËt s¶n xuÊt. V× thÕ trong quÇn x· lu«n lu«n cã sù tuÇn

hoµn vËt chÊt (kÌm theo n¨ng l−îng).


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


13

Chu tr×nh vËt chÊt ®−îc thùc hiÖn trªn c¬ së tù ®iÒu hßa cña quÇn x·. VÒ nguyªn t¸c ,

çc chu tr×nh sinh ®Þa hãa tu©n theo qui tr×nh sau:

Nguån vËt chÊt M«i tr−êng C¬ thÓ sèng

TÊt c¶ mäi d©y chuyÒn dinh d−ìng ®Òu ®−îc ®Æc tr−ng bëi sù lu©n chuyÓn vËt chÊt, vËt

chÊt sÏ chuyÓn ®æi ë mçi giai ®o¹n thµnh vËt chÊt míi, tÊt nhiªn víi sù cÇn thiÕt cã c«ng n¨ng.

Mét trong nh÷ng hËu qu¶ cña ho¹t ®éng nµy xuÊt ph¸t tõ sù c−ìng b¸ch cña nguyªn lý thø hai

cña nhiÖt ®éng häc kÐo theo lµ sù gi¶m sót n¨ng l−îng tù do hiÖn diÖn ë mçi mét bËc cña

chuçi khi ng−êi ta ®i lªn theo chuçi ®ã.

Theo quy luËt h×nh th¸p sinh th¸i Trong hÖ thèng m¹ng líi thøc ¨n cña hÖ sinh th¸i,

çc lo¹i sinh vËt ë m¾t líi cµng xa vÞ trÝ cña sinh vËt s¶n xuÊt th× cã sinh khèi trung b×nh

cµng nhá.

Thùc vËt cã diÖp lôc tè lµ yÕu tè ban ®Çu trong quÇn x· ®· sö dông n¨ng l−îng mÆt trêi

vµ tiÕp nhËn chÊt dinh dìng tõ khÝ quyÓn vµ ®Êt. Çc chÊt dinh d−ìng vµ n¨ng l−îng cña ¸nh

s¸ng mÆt trêi ®−îc tÝch luü trong thùc vËt, qua toµn bé l−íi thøc ¨n sÏ ®−îc ph©n phèi dÇn ë

mçi bËc theo çc m¾t xÝch.. Vµ v× thÕ sinh khèi cña sinh vËt s¶n xuÊt bao giê còng lín h¬n

sinh khèi cña sinh vËt tiªu thô bËc 1 vµ sinh khèi cña vËt tiªu thô bËc 1 l¹i lín h¬n cña vËt tiªu

thô bËc 2. H×nh th¸p sinh khèi cã thÓ minh häa nh− ë H×nh 2.3.

VËt tiªu thô III B4 VËt tiªu thô II B3 VËt tiªu thô I B2 VËt s¶n xuÊt B1

B1 » B2 » B3 » B4

H×nh 2.3. S¬ ®å h×nh th¸p sinh khèi

Ph©n huû sinh häc cña çc hîp chÊt h÷− c¬: TÊt c¶ nh÷ng chÊt hãa häc tù nhiªn ®Òu tham

gia vµo qu¸ trinhg chuyÓn ho¸ sinh häc (cßn gäi lµ ph©n huû sinh häc). Sù ph©n huû sinh häc

®−îc coi lµ mét tham sè quan träng ph¶i tÝnh ®Õn ®Ó dù b¸o tiÕn diÔn çc phÕ liÖu h÷u c¬

trong m«i tr−êng.

ThÝ dô vÒ sù ph©n gi¶i çc hîp chÊt h÷u c¬ bëi çc vi sinh vËt ë H×nh 2.4 vµ H×nh 2.5.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


14

H×nh 7.9b. C¬ chÕ sinh ho¸ cña qu¸ tr×nh ph©n huû sinh häc

trong çc b·i ch«n lÊp [10].

H×nh 2.4. Qu¸ tr×nh ph©n gi¶i çc hîp chÊt h÷u c¬ bëi çc vi sinh vËt yÕm khÝ

Çc hîp chĘt

h÷u c¬

d¹ng r¾n

Çc hîp chÊt

h÷u c¬ d¹ng hoµ

tan hoµn toµn

Thuû ph©n

Çc hîp chÊt h−ò c¬

d¹ng hoµ tan

Sunph¸t

ho¸

Lªn men

Khö sunph¸t axit bÐo +

alcohol

Axeton ho¸ Axet¸t

Sunphuar¬

(H2S)

Carbonic

(CO2)

Hydro

(H2)

Metan ho¸

( g® a xÝt)

Metan ho¸

(g® thuû ph©n)

Metan

(CH4)


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


15

VËt ph©n huû (vi sinh vËt) cã kh¶ n¨ng chuyÓn hãa toµn phÇn hoÆc mét phÇn nh÷ng

chÊt hãa häc kh¸c nhau ë tr×nh ®é kh¸c nhau (m«i tr−êng thñy sinh, ®Êt tÇng trÇm tÝch, tr¹m

lµm s¹ch b»ng sinh häc...). Çc c¬ chÕ ho¹t ®éng phô thuéc rÊt lín vµo b¶n chÊt çc chÊt, çc

®iÒu kiÖn m«i tr−êng vµ çc vi khuÈn cã liªn quan. Cã thÓ nãi mét çch tæng quan, sù ph©n

gi¶i sinh häc ®−îc biÓu hiÖn b»ng sù ®¬n gi¶n hãa dÇn cña cÊu tróc hãa häc, víi sù kho¸ng

hãa cacbon (d−íi d¹ng CO2) vµ sù h×nh thµnh çc thÓ chuyÓn hãa cã träng l−îng ph©n tö nhá,

s½n cã cho sù tæng hîp çc thµnh phÇn tÕ bµo.

` Ph©n huû sinh häc cña çc hîp chÊt chøa l−u huúnh: Çc sunfat (SO4

2-) lµ nguån chÝnh

cña l−u huúnh cã s½n cho çc sinh vËt. Nh÷ng sunfat ®ã ®−îc çc c©y hÊp thô ®Ó t¹o ra çc

axit amin l−u huúnh (metionin, xis-tª-in...). Nh÷ng chÊt th¶i h÷u c¬ t¹o ra bëi chu tr×nh sèng

cña çc c©y ®ã bÞ ph©n hñy bëi çc vi khuÈn chóng phãng thÝch sunfua hydro (H2S). Ngoµi ra,

çc vi huÈn (thuéc chñng sunfovibrio) cã thÓ s¶n sinh ra H2S tõ sunfat. Mét sè vi khuÈn kh¸c

Nit¬ khÝ quyÓn

Pectit vµ polypeptit

Nh©n ®· bÞ ph©n huû

+ Nh©n polyphenol

+ Nhãm gluxit

+ Nhãm chÊt cã Nit¬

Mïn

ChÊt h÷u c¬ thùc vËt

Linin Xenlul«

§−êng ®a ph©n tö

Glucoza Xenlobioza

Axit h÷u c¬ R−îu CO2

CO2 + H2O

Cè ®Þnh

Vi sinh vËt

Cè ®Þnh

Cè ®Þnh

V« c¬ ho¸

Qu¸ tr×nh ph©n huû h¸o khÝ ( V« c¬ ho¸ )

H×nh 2.5. S¬ ®å qu¸ tr×nh ph©n gi¶i hiÕu khÝ


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


16

(beggiatoa) cã thÓ chuyÓn H2S thµnh l−u huúnh (5) c¬ b¶n. Ng−îc l¹i nh÷ng vi khuÈn cã kh¶

n¨ng oxi hãa trë l¹i H2S thµnh SO42-, lµm cho l−u huúnh l¹i cã s½n cho nh÷ng vËt sinh s¶n ra.

Nh− vËy, nh÷ng chÊt th¶i th¹ch cao (th¹ch cao: SO4Ca, 2H2O) vµ çc phÕ th¶i h÷u c¬

lªn men ®−îc coi lµ nguån gèc cña sù ph¸t ra nhiÒu chÊt H2S vµ çc chÊt khÝ ®éc h¹i kh¸c.

S¬ ®å chuyÓn ho¸ sinh häc cña çc hîp chÊt h÷u c¬ chøa l−u huúnh ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 2.6.

Sunfat SO4 ChÊt thùc vËt axit

amin l−u huúnh

H2S

BiÕn ®æi sinh häc

HÊp thô

S

H×nh 2.6. S¬ ®å chuyÓn ho¸ sinh häc cña çc hîp chÊt h÷u c¬ chøa l−u huúnh

øng dông cña qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ sinh häc trong t¸i chÕ phÕ liÖu : VÒ vÊn ®Ò phÕ liÖu

viÖc ¸p dông çc kü thuËt sinh häc hiÖn ®¹i ë 2 ph−¬ng thøc: 1) Cho vµo trong m«i tr−êng vi sinh, sö dông c«ng nghiÖp trong hÖ thèng kÝn (H×nh 2.7a.)

Nguyªn liÖu S¶n phÈm

bï thªm chÊt dinh d−ìng C«ng nghÖ

Sinh häc ChÊt th¶i ra trong

Vi sinh míi ®−a thªm vµo c«ng nghiÖp N−íc, kh«ng khÝ, ®Êt

Ph©n th¶i vi sinh vËt

vµo m«i tr−ęng

2) Sö dông nh÷ng vi khu�n míi trong çc kü thuËt xö lý ch�t th¶i (H×nh 2.7b.)

Vi khuÈn tiªu thô

« nhiÔm ChuyÓn ho¸ chÊt « nhiÔm

Hîp chÊt CO2, H2O, N2

ChÊt chuyÓn ho¸ d¹ng ph©n gi¶i cña ph©n tö « nhiÔm

Vi khuÈn míi ph¸t th¶i vµo trong m«i tr−êng


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


17

Qu¸ tr×nh khö « nhiÔm ®Êt b»ng çch sö dông çc vi khuÈn ®Æc dông cho sù ph¸ hñy çc ph©n

tö h÷u c¬ mµ khëi ®Çu lµ kh«ng ph©n hñy nh− çc chÊt clo h÷u c¬ chÝnh lµ qu¸ tr×nh chuyÓn

ho¸ chÊt th¶i theo ph−¬ng thøc thø hai.

Mèi quan hÖ gi÷a sinh khèi vµ nång ®é sinh häc ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 2.8.

B4 C4

B3 C3 B2 C2

B1 C1

H×nh th¸p sinh khèi H×nh th¸p cña nång ®é

B1 » B2 » B3 » B4 C4 » C3 » C2 » C1

H×nh 2.7. S¬ ®å minh ho¹ vÒ nång ®é sinh häc trong mèi quan hÖ víi h×nh th¸p sinh khèi

Sinh khèi ban ®Çu (cña ®èi t−îng sinh s¶n ra) hay mét m¾t xÝch trung gian (thÝ dô ®éng

vËt ¨n cá) cã thÓ bÞ nhiÔm ®éc bëi mét chÊt hãa kh«ng thÓ hñy sinh häc mµ ®−îc l−u chuyÓn

theo vËt lý häc trong chuçi thøc ¨n (thÝ dô hßa tan trong mì).

HiÖn t−îng x©m nhËp vµ tÝch tô sinh häc ®−îc nhiÒu lo¹i chÊt tù nhiªn lµ nguån gèc

cña nhiÒu vÊn ®Ò ngé ®éc (thñy ng©n, DDT, pyralen...) g¾n liÒn víi sù ph©n t¸n trong kh«ng

khÝ, n−íc hay trªn ®Êt cña çc chÊt « nhiÔm h÷u c¬ tæng hîp hay çc chñng lo¹i kim lo¹i theo

çc nång ®é sinh häc kh¸c nhau. ThÝ dô sù kiÖn ë vÞnh Mianamata ë NhËt B¶n vÒ « nhiÔm

g©y ra bëi thuû ng©n ( hµng tr¨m ng−êi chÕt vµ hµng ngµn ng−êi bÞ tµn phÕ) . Thuû ng©n ®−îc

th¶i vµo biÓn tõ nguån th¶i c«ng nghiÖp ®· ®−îc tÝch tô l¹i trong çc chuçi dinh d−ìng biÓn.

Sù tÝch tô trong ç lµ 500.000 cao h¬n trong n−íc biÓn. Çc ng− d©n ¨n ph¶i ç ®¸nh b¾t trong

vïng vÞnh bÞ « nhiÔm thuû ng©n vµ bÞ ngé ®éc.

2.2.2. Çc chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc ( vßng tuÇn hoµn vËt chÊt ) trong tù nhiªn

Vßng tuÇn hoµn cña n−íc, çcbon vµ oxy : B¶n chÊt cña chu tr×nh n−íc lµ qu¸ tr×nh bay h¬i

vµ ng−ng tô.

D−íi t¸c ®éng cña ¸nh s¸ng mÆt trêi, n−íc tõ ao, hå, s«ng, suèi, biÓn bèc h¬i vµo khÝ quyÓn.

H¬i n−íc khi gÆp kh«ng khÝ l¹nh ng−ng tô l¹i thµnh m©y, m©y tËp trung l¹i ®Õn mét møc nµo

®ã g©y ra m−a, n−íc m−a r¬i xuèng mét phÇn ngÊm vµo ®Êt mét phÇn ®æ vµo çc dßng ch¶y,

s«ng hå vµ qu¸ tr×nh bèc h¬i l¹i tiÕp tôc. Cø nh− vËy n−íc lu©n chuyÓn thµnh vßng tuÇn hoµn.

N−íc tham gia vµo chuçi thøc ¨n, c©y hót n−íc tõ lßng ®Êt, çc sinh vËt còng ®Òu ph¶i sö dông

n−íc trong çc ho¹t ®éng sèng cña m×nh vµ th«ng qua qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt mét phÇn n−íc

l¹i trë vÒ khÝ quyÓn hoÆc ®Êt. Trong c¬ thÓ sinh vËt dÞ d−ìng c¶u çc sinh vËt dÞ d−ìng yÕm

khÝ th× çc hîp chÊt h÷u c¬ ®−îc ph©n gi¶i thµnh n−íc, CO2 vµ muèi kho¸ng, chóng l¹i tiÕp

tôc ®−îc sö dông bëi çc sinh vËt tù d−ìng ( H×nh 2.8).


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


18

H×nh 2.8. S¬ ®å tuÇn hoµn cña n−íc cacbon vµ «xi

Vßng tuÇn hoµn cña Nit¬ ( Chu trinh Ni t¬ ) : Ni t¬ lµ nguån dinh d−ìng cã kh¶ n¨ng g©y

ra hiÖn t−îng ph× d−ìng ( Eutrophication) g©y « nhÜªm nguån n−íc. MÆt kh¸c ni t¬ lµ mét

thµnh phÇn c¬ b¶n cña protein trong tÕ bµo cña çc sinh vËt. Çc sinh vËt tiÕp nhËn n¨ng l−îng

tõ thùc vËt, nh−ng thùc vËt chØ cã thÓ hÊp thô ni t¬ d−íi d¹ng NO3- ®Ó lµm nguån dinh d−ìng.

Nh− vËy trong hÖ sinh th¸i, çc loµi tån t¹i vµ ph¸t trØªn t−¬ng hç víi nhau. NÕu nh− trong hÖ

sinh th¸i ( ch¼ng h¹n hÖ sinh th¸i thuû vùc, hµm l−îng ni t¬ lín sÏ lµm cho çc loµi rong , t¶o

ph¸t triÓn m¹nh vµ g©y nªn hiÖn t−îng « nhÜªm lÇn hai cho b¶n th©n nguån n−íc. S¬ ®å tuÇn

hoµn cña ni t¬ ®−îc tr×nh bµy ë H×nh 2.9. Vßng tuÇn hoµn cña ni t¬ bao gåm çc qu¸ tr×nh c¬

b¶n sau:

Qu¸ tr×nh cè ®Þnh nit¬: ë giai ®o¹n ®Çu , mét l−îng nhá cña nit¬ trong khÝ quyÓn ®−îc cè

®Þnh nhê ¸nh s¸ng vµ sù bøc x¹ vò trô. ë giai ®o¹n hai, mét phÇn kh«ng ngõng t¨ng lªn ®−îc

cè ®Þnh bëi çc “qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp” nhê sù ho¹t ®éng cña çc vi khuÈn cè ®Þnh nit¬

th«ng qua con ®−êng cè ®Þnh sinh häc.

vi khuÈn nèt sÇn

Çc vi khuÈn cè ®Þnh nit¬

vi khuÈn t¶o lam

Th«ng qua qu¸ tr×nh cè ®Þnh nit¬, nit¬ ph©n tö ®−îc chuyÓn ho¸ tíi møc amonia (NH3)

hoÆc amino (- NH2), çc d¹ng nµy tiÕp tôc ®−îc chuyÓn ho¸ thµnh çc hîp chÊt h÷u c¬ chøa

çcbon (çc hydrat carbon) theo con ®−êng sinh häc.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


19

Qu¸ tr×nh nit¬r¸t hãa: Çc chÊt h÷u c¬ d¹ng NH3 ®−îc chuyÓn ho¸ thµnh d¹ng NO2- vµ NO3

-

bëi çc vi khuÈn tù d−ìng hiÕu khÝ nh− Nitromonas, Nitrobacteria. Qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ nµy

®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh nit¬rat ho¸. Vßng vËt chÊt ®−îc khÐp kÝn vµ hoµn thiÖn bëi qu¸ tr×nh khö

nitorat ®Ó gi¶m l−îng NO3 chuyÓn hãa thµnh d¹ng ni t¬ ph©n tö.

H×nh 2.9. S¬ ®å chu tr×nh Ni t¬

Chu tr×nh phèt pho: Phèt pho còng lµ mét trong nh÷ng nguyªn tè rÊt cÇn thiÕt cho sù sèng,

vµ lµ nguån gèc cña sù « nhiÔm nguån n−íc mµ chóng ta sÏ th¶o luËn vÒ sau nµy. ViÖc sö

dông qu¸ nhiÒu çc chÊt tÈy röa, çc ph©n ho¸ häc g©y ra viÖc ph¸t triÓn qu¸ tèt cña çc lo¹i

thùc vËt trong vùc n−íc vµ v× thÕ g©y « nhiÔm lÇn 2 cho b¶n th©n nguån n−íc. S¬ ®å vßng tï©n

hoµn cña phèt pho ®−îc tr×nh bµy ë H×nh 2.10.

Nguån xuÊt ph¸t chÝnh cña phèt pho lµ tõ çc t¶ng ®¸ phèt ph¸t, çc chÊt l¾ng ®äng

phèt ph¸t tù nhiªn cña ç vµ çc lo¹i ®éng vËt ho¸ th¹ch. Phèt pho ®−îc chuyÓn tõ çc d¹ng ®¸

t¶ng bëi sù xãi mßn hoÆc khai má vµo vßng tuÇn hoµn cña n−íc vµ çc chuçi thøc ¨n n¬i mµ

nã cã thÓ ®−îc tuÇn hoµn / quay vßng trong giai ®o¹n ng¾n ngñi nh−ng råi sau ®ã nã bÞ kÕt

thóc ë trong çc chÊt båi l¾ng d−íi ®¸y biÓn s©u n¬i mµ nã bÞ mÊt m¸t cho ®Õn khi çc ho¹t

®éng ®Þa chÊt cã thÓ n©ng/kÐo nã lªn lÇn n÷a. Mét l−îng phèt pho ®−îc quay trë l¹i mÆt ®Êt

Khö nitrat ho¸ Cè ®Þnh SHCè ®Þnh

trong CN

N 2

N O 2

NO 3 -

NO, NO2

-NO2

3NH

Kh«ng khÝ

N Trong chÊt v« c¬

®

Cè ®Þnh trong

khÝ quyÓn


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


20

bëi ph©n / chÊt bµi tiÕt cña çc loµi chim biÓn hoÆc çc loµi ç nh−ng hÇu hÕt lµ l−îng phèt

pho bÞ mÊt m¸t.

V× phèt pho lµ nguån kh«ng thÓ t¸i t¹o l¹i ®−îc nªn ®iÒu quan träng lµ nã cã thÓ kÐo

dµi trong bao l©u tr−íc khi nguån dù tr÷ bÞ c¹n kiÖt.

NÕu nh− thÕ giíi liªn tiÕp tiªu thô mét l−îng ®¸ phèt ph¸t nh− tèc ®é cña 1970 (kho¶ng 94 triÖu tÊn / n¨m) th× nguån dù tr÷ cña thÕ giíi cã thÓ kÐo dµi ®−îc 100 n¨m (theo th«ng tin cña bé néi vô Mü) §¸ phèt ph¸t Chuçi ho¸ th¹ch thøc ¨n Xãi mßn Tæng hîp nªn khai kho¸ng çc nguyªn sinh chÊt cña tÕ bµo Chim biÓn Phèt ph¸t Çc vi khuÈn phèt ph¸t ho¸ Ç hoµ tan

Çc chÊt båi l¾ng ë çcvùc n−íc c¹n (biÓn c¹n) BÞ mÊt m¸t ë çc vùc s©u H×nh 2.10. S¬ ®å Chu tr×nh Phèt pho

Çc con ®−êng hoµn l¹i vËt chÊt cho tù nhiªn: Trong chuçi thøc ¨n, sinh vËt sö dông çc

chÊt tù nhiªn t¹o nªn sinh khèi cña chóng vµ theo chu tr×nh khÐp kÝn chóng l¹i hoµn l¹i çc chÊt cho tù nhiªn b»ng çc con ®−êng kh¸c: con ®−êng bµi tiÕt, x¸c chÕt (H×nh 2. 11).

+ Con ®−êng bµi tiÕt : sù bµi tiÕt s¬ cÊp cña ®éng vËt vµ sù ph©n gi¶i phÕ liÖu cña vi khuÈn.

§©y lµ con ®−êng chÝnh ®èi víi chuçi thøc ¨n ch¨n nu«i. + Ph©n gi¶i phÕ liÖu : Cßn ®èi víi chuçi thøc ¨n phÕ th¶i th× con ®−êng thø 2 (ph©n gi¶i phÕ

liÖu) lµ con ®−êng chñ yÕu. Ngoµi ra cßn 1 sè con ®−êng kh¸c : VÝ dô : con ®−êng vËn chuyÓn trùc tiÕp tõ sinh vËt nµy sang sinh vËt kh¸c nhê vi sinh vËt céng sinh. Çc con ®−êng t¹o chu tr×nh khÐp kÝn ®Ó thùc hiÖn çc ®iÒu kiÖn c©n b»ng cho çc hÖ sinh th¸i kh¸c trong tù nhiªn, ®Ó hÖ sinh th¸i æn ®Þnh qu¸ tr×nh hoµn vËt chÊt ph¶i nhanh (cµng


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


21

nhanh cµng æn ®Þnh). HiÖn nay, dïng ph−¬ng ph¸p c−ìng bøc (nhê t¸c ®éng cña con ng−êi) ®Ó t¨ng c−êng sù hoµn l¹i vËt chÊt cho tù nhiªn. VÝ dô : Çc c«ng tr×nh xö lý n−íc th¶i, çc biÖn ph¸p vít r¸c, nghiÒn r¸c lµ biÖn ph¸p nh©n t¹o t¨ng c−êng sù hoµn l¹i vËt chÊt cho tù nhiªn).

ChÊt hßa tan

Thùc vËt

§éng vËt ¨n cá Bµi tiÕt

§éng vËt ¨n thÞt Bµi tiÕt

PhÕ liÖu h÷u c¬ Sinh vËt ¨n phÕ liÖu

CHC Oxi hãa cña VSV

VSV Sinh vËt ¨n sinh vËtBµi tiÕt

H×nh 2.11. S¬ ®å çc con ®−êng hoµn l¹i vËt chÊt cho tù nhiªn

2.2. Chu tr×nh Carbon vµ nh÷ng rèi lo¹n vËn hµnh

2.2.1. Chu tr×nh cacbon trong sinh quyÓn

Carbon lu«n tån t¹i d−íi hai d¹ng:

1) ë tr¹ng th¸i r¾n d−íi d¹ng cacbonat. §ã lµ tr−êng hîp ®Æc biÖt cña ®¸ v«i (CaCO3) cã mét

tr÷ l−îng v« cïng lín ë nhiÒu vïng.

2) ThÓ khÝ d−íi d¹ng khÝ cacbonic (CO2): MÆc dÇu nång ®é cña Carbon trong khÝ quyÓn rÊt

nhá (trung b×nh lµ 320 ppm) nh−ng khÝ cacbonic, do c¬ chÕ cña qu¸ tr×nh quang hîp, lµ

nguån nguyªn liÖu s¶n xuÊt ra chÊt h÷u c¬ sèng do thùc vËt hiÖn. Ng−êi ta −íc l−îng

kho¶ng h¬n 160 tû tÊn chÊt h÷u c¬ kh« ®−îc s¶n sinh ra h»ng n¨m trªn toµn lôc ®Þa, t−¬ng

øng víi nhiÒu chôc tû tÊn cacbonic. V× r»ng hµm l−îng cacbonic hÇu nh− cè ®Þnh trong

Con ®−êng

I

Con

®−êng

II


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


22

khÝ quyÓn (chØ trong vµi chôc n¨m gÇn ®©y cã dÊu hiÖu t¨ng lªn g©y ra hiÖu øng nhµ kÝnh)

ng−êi ta cho r»ng khÝ cacbonic cßn bÞ mét bÓ hÊp thô kh¸c cu«ns hót, ®ã lµ biÓn. Hµm

l−îng cacbonic hßa trong n−íc ®¹i d−¬ng cao gÊp 50 lÇn so víi khèi l−îng cacbonic trong

khÝ quyÓn.

CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3) Hßa tan hydro cacbonat canxi

Hydro cacbonat canxi bÞ cuèn tr«i ra biÓn bëi dßng n−íc bµo mßn mÆt ®¸ vµ sÏ hoµn nguyªn d−íi d¹ng can-xit vµ ®¸ v«i CaCO3 trong vá çc loµi sß hÕn vµ x−¬ng çc ®éng vËt biÓn, vµ ®ã lµ nguån gèc cña sù h×nh thµnh tr÷ l−îng v« tËn cña çc trÇm tÝch.

Hai qu¸ tr×nh sinh häc c¬ b¶n t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh chu chuyÓn cacbon trong

sinh quyÓn, ®ã lµ qu¸ tr×nh quang hîp vµ h« hÊp:

Qu¸ tr×nh quang hîp ®−îc thùc vËt thùc hiÖn d−íi t¸c dông cña n¨ng l−îng mÆt trêi víi sù

tham gia cña diÖp lôc tè.

VÝ dô tr−êng hîp t¹o gluxit:

n kcal (h)

nCO2 + nH2O n O2 + Cn(H2O)n

monosaccarit

H« hÊp lµ hiÖn t−îng ng−îc l¹i víi qu¸ tr×nh quang hîp. Qu¸ tr×nh nµy t¹o nªn nguån n¨ng

l−îng ®¶m b¶o cho duy tr×, ph¸t triÓn vµ t¸i s¶n xuÊt cña thùc vËt, ®éng vËt:

nkcal

nO2 + Cn(H2O)n nCO2 + nH2O

Qu¸ tr×nh h« hÊp g©y ra hiÖu øng hoµn toµn ®èi nghÞch víi qu¸ tr×nh quang hîp.

Thùc tÕ kh«ng ph¶i tÊt c¶ chÊt h÷u c¬ quang hîp ®−îc ®Òu ®−îc trùc tiÕp tiªu thô trong

qu¸ tr×nh h« hÊp vµ d©y chuyÒn thùc phÈm. Nh÷ng r¸c r−ëi, chÊt th¶i bµi tiÕt, nh÷ng c©y chÕt,

x¸c ®éng vËt tÝch tô l¹i trong nhiÒu thêi kú dµi ng¾n, ®Æc biÖt lµ ë çc líp ®Êt vµ m«i tr−êng

n−íc.

Trong nhiÒu tr−êng hîp, x¸c vµ m¶nh vôn cña thùc vËt tÝch tô g©y ra sù tr× trÖ cña

cacbon v× nh÷ng chÊt ®ã, mét phÇn bÞ ®éng vËt thùc vËt trong ®Êt biÕn thµnh mét chÊt h÷u c¬

míi, ®ã lµ chÊt mïn, mµ sù ph©n gi¶i chÊt nµy Ýt nhiÒu bÞ chËm l¹i.

S¬ ®å ®¬n gi¶n ho¸ cña chu tr×nh tù nhiªn vµ b¸n chu tr×nh t¸c nh©n cña carbon ®−îc thÓ hiÖn

ë H×nh 2.12.

5


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


23

HÊp thô l¹i

bëi Clo ®¸ v«i

H×nh 2.12. S¬ ®å ®¬n gi¶n ho¸ cña chu tr×nh tù nhiªn vµ b¸n chu tr×nh t¸c nh©n cña carbon

Carbon Carbon Çc rèi lo¹n

di ®éng d−íi d¹ng kho¸ng chøc n¨ng kh¶ dÜ

2.2.2. Sù tr× trÖ cña chu tr×nh: NhiÒu khi d©y chuyÒn kh«ng ho¹t ®éng ®−îc do thiÕu kh«ng

khÝ hoÆc do ®é axit qu¸ cao, lóc ®ã nh÷ng m¶nh chÊt h÷u c¬ tÝch tô l¹i d−íi d¹ng than n©u.

Ng−êi ta coi ®ã lµ sù tr× trÖ cña chu tr×nh. Nh÷ng hiÖn t−îng nh− vËy chÝnh lµ ph−¬ng çch

h×nh thµnh nh÷ng má than, dÇu löa, khÝ ®èt thiªn nhiªn (vµ ®¸ v«i trong m«i tr−êng n−íc).

CO2 khÝ quyÓn

D©y chuyÒn thøc ¨n

Ph¸ vì hîp chÊt

V« c¬ ho¸

S¶n phÈm h÷u c¬ tæng hîp

Ho¸ läc dÇu Ho¸ läc than

KhÝ kh¸c

Dïng n¨ng l−îng (qu¸ tr×nh ®èt ch¸y )

Ph©n t¸n trong m«i tr−êng

Quang hîp

H« hÊp

Nit¬

C«ng nghiÖp v«i, xim¨ng

Nguån n¨ng l−îng

Cacbon má

Nói löa

CHu tr×nh tù nhiªn B¸n chu tr×nh nh©n t¸c

C©n b»ng kh«ng khÝ/n−íc


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


24

Çc chu tr×nh nh¸nh cña sù chu chuyÓn cacbon nãi chung ®ãng vai trß c¬ b¶n trong nh÷ng

vÊn ®Ò m«i tr−êng hiÖn t¹i vµ ë mét møc ®é nµo ®ã, viÖc ph¸t hiÖn vµ khai th¸c çc má sÏ lµ

nguån gèc g©y nªn sù rèi lo¹n chøc n¨ng cña çc chu tr×nh tù nhiªn.

2.2.3. Nh÷ng rèi lo¹n vËn hµnh cña chu tr×nh cacbon.

Nh÷ng rèi lo¹n vËn hµnh chu tr×nh cacbon do ho¹t ®éng cña con ng−êi t¸c ®éng tíi cã 4 lÜnh

vùc chÝnh :

1) Ph¸t triÓn m¹nh canh t¸c n«ng nghiÖp vµ ch¨n nu«i trong bèi c¶nh cña sù t¨ng

d©n sè toµn cÇu , sù tËp trung d©n c¬ ®« thÞ. §iÒu nµy t¹o ra mét khèi l−îng

khæng lå cña çc phÕ th¶i ( n−íc th¶i vµ ph©n th¶i chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ );

2) ViÖc ph¸ rõng t¸c ®éng ®Õn nhiÒu vïng trªn hµnh tinh dÉn ®Õn hËu qu¶ lµ lµm

mÊt c©n b»ng sinh th¸i ë møc ®é cao (nh− hiÖu øng nhµ kÝnh) hoÆc lµm gia t¨ng

xãi mßn ®Êt (2);

3) ViÖc khai th¸c nh÷ng tµi nguyªn má nh− than, dÇu má, khÝ thiªn nhiªn hay kÓ

®Õn ®¸ v«i, dÉn tíi nh÷ng hËu qu¶ nh−:

G©y ra n¹n thuû triÒu ®en do khai th¸c vµ vËn chuyÓn dÇu má (3).

Sinh ra nh÷ng khÝ « nhiÔm (CO, CO2, NOX, SO2,...)

Sinh ra nh÷ng chÊt « nhiÔm thÓ r¾n (nh− bôi, bå hãng...) do ®èt ch¸y

(s−ëi, giao th«ng, s¶n xuÊt n¨ng l−îng nhiÖt, ®iÖn...) (4), (6).

ViÖc ph¸t triÓn ho¸ häc than vµ ho¸ häc dÇu má tõ ban ®Çu ng−êi ta ®· s¶n xuÊt hµng lo¹t chÊt

h÷u c¬ tæng hîp kh¸c nhau (çc dung m«i, chÊt dÎo, chÊt mÇu, thuèc trõ s©u, d−îc phÈm,...)

mµ kh«ng tÝnh ®Õn c¬ chÕ tù nhiªn cña qu¸ tr×nh ph©n huû (do ®Æc tÝnh kh«ng bÞ t¸c ®éng huû

ho¹i bëi vi sinh vËt) ®· dÉn tíi nh÷ng hËu qu¶ ®éc h¹i sinh th¸i (5). MÆt kh¸c, sù ph©n t¸n

trong khÝ quyÓn cña nh÷ng s¶n phÈm sinh ra do ®èt ch¸y chóng còng tham gia g©y « nhiÔm

bÇu kh«ng khÝ Tr¸i §Êt.

2.2.4. Nh÷ng hËu qu¶ cña sù rèi lo¹n vËn hµnh carbon

Toµn bé nh÷ng rèi lo¹n vËn hµnh dÉn tíi 3 lo¹i hËu qu¶ lín:

1) Nh÷ng « nhiÔm côc bé: « nhiÔm h÷u c¬ çc dßng n−íc vµ ao hå, b¶o d−ìng ho¸

m«i tr−êng, « nhiÔm oxy ho¸ çc líp d−íi cña khÝ quyÓn, thuû triÒu ®en, ph©n t¸n

thu«c trõ s©u trong ®Êt vµ nguån n−íc, lµm bÈn d©y truyÒn thøc ¨n...;

2) Nh÷ng « nhiÔm toµn cÇu: hiÖu øng nhµ kÝnh ®−îc xÕp vµo hµng ®Çu trong lo¹i «

nhiÔm nµy do sù tham gia cña khÝ cacbonic vµ mªtan. Còng cÇn ph¶i c¶nh b¸o r»ng

khÝ CFC, thµnh phÇn chñ yÕu cña çc c¬ chÕ ph¸ ho¹i tÇng «z«n, lµ s¶n phÈm tæng

hîp trªn c¬ së dÇu má;

3) Sù c¹n kiÖt thÊy tr−íc cña çc má: lµ hËu qu¶ cña nh÷ng rèi lo¹n chøc n¨ng chu

tr×nh cacbon, nh÷ng « nhiÔm kh«ng ph¶i lµ nh÷ng hËu qu¶ duy nhÊt ph¶i ®−îc tÝnh

®Õn. Tõ nhiÒu thËp niªn, sù c¹n kiÖt cña çc nguån tµi nguyªn d−íi ®Êt nh− dÇu má,

khÝ ®èt vµ than ®· trë thµnh m«i lo ng¹i lín. ChÝnh lµ trong bèi c¶nh ®ã h×nh thµnh


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


25

nh÷ng chiÕn l−îc tiÕn bé nh»m qu¶n lý nh÷ng phÕ liÖu ®· cacbon ho¸ cã nguån gèc

thiªn nhiªn:

- Khai th¸c n¨ng l−îng tõ nh÷ng n¨ng l−îng ®ã (®èt, metan ho¸,...)

- T¸i sinh chÊt dÎo (tiÕt kiÖm nguyªn liÖu c¬ b¶n dÇu má)

Cïng víi vÊn ®Ò phÕ liÖu, hai chiÕn l−îc cã tÝnh chÊt toµn cÇu h¬n ®−îc xem lµ cïng môc tiªu.

§ã lµ nh÷ng chÝnh s¸ch tiÕt kiÖm n¨ng l−îng vµ mÆt kh¸c, trë l¹i cïng sinh khèi thùc vËt (t¸i

sinh ®−îc) nh− mét nguån nguyªn liÖu cho n¨ng l−îng (gç, nhiªn liÖu sinh vËt, khÝ metan)

hay nguyªn liÖu s¶n xuÊt çc vËt liÖu (chÊt dÎo...)

VÝ dô 1: ¤ nhiÔm biÓn cacbua hydro (thñy triÒu ®en)

Cã nh÷ng nguyªn nh©n tù nhiªn ®−a cacbua hydro vµo m«i tr−êng biÓn:

- Tæng hîp bëi sinh vËt biÓn.

- Phun tù nhiªn do nøt ®Þa chÊt.

- Sù ph©n gi¶i cña ®Êt vµ çc chÊt trÇm tÝch.

Nh÷ng mÊt m¸t ®ã −íc l−îng kho¶ng 200.000 tÊn/n¨m coi nh− kh«ng ®¸ng kÓ so víi con sè tõ

3 - 5 triÖu tÊn do ho¹t ®éng cña con ng−êi lµm « nhiÔm biÓn (tai n¹n khi s¶n xuÊt dÇu, ®¾m tÇu

chë dÇu, çc ®éng c¬ tÇu biÓn phãng ra, dÇu phÕ th¶i...).

DÇu má th« chñ yÕu bao gåm çc chÊt sau ®©y:

- 90% cacbua hydro

- 6% hîp chÊt cã l−u huúnh

- 2% hîp chÊt cã oxy

- 1% hîp chÊt cã kim lo¹i vµ muèi.

Ph©n lo¹i cacbua hydro gåm cã:

- Alcan hay parafin (chuâi më cña cacbon no).

- Naphten víi 1 hay nhiÒu vßng 5 hoÆc 6 cacbon.

- Çc hîp chÊt th¬m, hµm l−îng kh«ng lín nh−ng ®éc h¹i rÊt rx (toluen, benzen,

benzopyren).

Ngay sau khi dÇu má ®−îc ®−a vµo m«i tr−êng biÓn, cacbua hydro bÞ biÕn ®æi d−íi t¸c dông

cña thiªn nhiªn theo çc qu¸ tr×nh:

a) Qu¸ tr×nh vËt lý

Lan truyÒn - Di chuyÓn: DÇu má lan truyÒn cho ®Õn khi h×nh thµnh mét mµng máng trªn bÒ

mÆt n−íc. Søc chèng l¹i lan truyÒn t¨ng lªn cïng thêi gian vµ tÝnh chÊt ®Æc tr−ng cña dÇu má

(tû träng, ®é nhít, søc c¨ng bÒ mÆt).

Bay h¬i: Cho phÐp lµm gi¶m rÊt nhanh tõ 30 ®Õn 40% cacbua hydro tõ dÇu th«.Giã vµ sãng

t¹o ra sù h×nh thµnh nh÷ng bät khÝ vµ mang ®i xa hµng tr¨m km.

Hßa tan: MÆc dÇu ®é hßa tan cña dÇu má trong n−íc rÊt Ýt, song mét thÓ tÝch rÊt lín cho phÐp

hßa tan cacbua hydro nhÑ nhÊt.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


26

Trong qu¸ tr×nh ph©n gi¶i, nh÷ng dÉn xuÊt oxy hãa ®−îc t¹o ra dÔ hßa tan h¬n chÊt ban ®Çu.

Sù t¹o huyÒn phï: TÝnh chÊt kh«ng trén lÉn cña dÇu víi n−íc t¹o ra mét sù ph©n m¶nh trªn

mÆt n−íc vµ h×nh thµnh huyÒn phï khi mÆt biÓn xao ®éng. Bät ®ã cã thÓ chøa tíi 80% n−íc.

§ã lµ mét hçn hîp rÊt bÒn vµ Ýt bÞ ph©n gi¶i sinh vËt.

TrÇm l¾ng: DÇu më khi chuyÓn xuèng gÇn ®¸y biÓn sÏ x¶y ra chñ yÕu qu¸ tr×nh hÊp thô cña

nh÷ng giät dÇu nhá bëi çc h¹t l¬ löng trong n−íc (ohï sa, ®Êt sÐt, canxi) vµ lµm t¨ng lªn dÇn

cña tû träng cña nh÷ng dÇu vèn rÊt nhÑ ban ®Çu.

H¹t l¬ löng

trong kh«ng khÝ Bèc h¬i

O2

Mµng trªn bÒ mÆt n−íc

M¹ch n−íc

KÕt vãn cña h¾c Ýn

HuyÒn phï

Ph©n t¸n

Phï du

Sinh vËt ®¸y

Çc h¹t nÆng Quay trë l¹i

bÒ mÆt

TrÇm tÝch

H×nh 2.13. Qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ cña carbuahydro trong m«i tr−êng biÓn

b) Qu¸ tr×nh hãa häc: Lµ nh÷ng ph¶n øng oxy hãa x¶y ra víi t¸c dông xóc t¸c cña ¸nh s¸ng

vµ çc kim lo¹i. Nh÷ng ph¶n øng ®ã dÉn tíi sù t¹o thµnh çc aldehyd, xeton, axit

cacboxilic.Thªm vµo ®ã, nh÷ng hiÖn t−îng cao ph©n tö hãa tham gia vµo sù t¹o ra nh÷ng ®¸m

nhùa ®−êng.

c) Qu¸ tr×nh sinh häc: Trong n−íc, líp trÇm tÝch cã çc vi sinh vËt, nÊm tÊn c«ng cacbua

hydro, biÕn dÇn chÊt nµy thµnh nh÷ng chÊt ®¬n gi¶n (r−îu, axit, kÌm theo ®ã lµ khÝ cacbonic

vµ n−íc) b»ng nh÷ng qu¸ tr×nh oxy hãa h¸o khÝ.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


27

Çc t¸c ®éng cña « nhiÔm cacbua hydro: §éng vËt vµ thùc vËt lµ nh÷ng n¹n nh©n ®Çu tiªn

cña d¹ng « nhiÔm ®ã. NhiÒu cuéc quan s¸t tiÕn hµnh nh©n dÞp çc vô tai n¹n kh¸c nhau cho

thÊy thùc vËt phï du Ýt biÓu hiÖn nh÷ng ®iÒu bÊt th−êng nh−ng cßn sù thiÕu hôt ®éng vËt phï

du ban ®Çu rÊt nghiªm träng nh−ng nhanh chãng ®−îc lÊp ®Çy.

Nh÷ng h− h¹i ®èi víi líp ®¸ (t¶o, ®éng vËt) cã sù tr¸i ng−îc nhau: rÊt nhiÒu t¶o xanh, çc lo¹i

®éng vËt ¨n thùc vËt biÕn mÊt phÇn lín... ViÖc sö dông nh÷ng chÊt tÈy röa ®Ó röa ®¸ ®−a tíi sù

nhiÔm chÊt ®éc ®èi víi çc loµi ®ã. ë tÇng cña quÇn thÓ nh÷ng loµi d−íi ®¸y, çc loµi cÇu gai

(nhÝm biÓn), nh÷ng loµi vá kÐn, trai, sß (®èm), sß çt.

§èi víi loµi ç vµ t«m cua, ng−êi ta nhËn xÐt thÊy r»ng sau mét lo¹t chÕt ban ®Çu, çc quÇn

thÓ loµi ®ã l¹i phôc håi nh−ng cã nh÷ng hËu qu¶ l©u dµi: gÇy, èm, lë loÐt... Sù tÝch tô cacbua

hydro ë líp ®¸y g©y ra nh÷ng hËu qu¶ nghiªm träng trung vµ dµi h¹n.

Mét trong nh÷ng hiÖn t−îng bi ®¸t nhÊt cña sù « nhiÔm lµ çi chÕt cña çc loµi chim bÞ dÝnh

vµo nhùa ®−êng/h¾c Ýn, ®Æc biÖt lµ nh÷ng loµi chim bæ nhµo t×m måi vµ nh÷ng loµi chim sèng

trªn biÓn (chim çnh côt, cß, v¹c...). Thªm vµo ®ã, cÇn ph¶i kÓ tíi sù mÊt m¸t çc loµi cã vó

sèng ë biÓn (h¶i cÈu, ç voi, ç heo...). Cuèi cïng cÇn ph¶i chó ý r»ng « nhiÔm cacbua hydro

khèi l−îng lín trong mét sè tr−êng hîp cã thÓ g©y ®éc cho ng−êi vÒ ®−êng h« hÊp. Nh−ng

hîp chÊt bay h¬i, tan m¹nh trong chÊt bÐo, tÊn c«ng vµo mµng phæi. Cã nh÷ng triÖu chøng

kh¸c nhau ®· ®−îc ph¸t hiÖn, ®Æc biÖt lµ ë nh÷ng ng−êi cã nhiÖm vô chèng thñy triÒu ®en:

buån n«n, chãng mÆt...

Xö lý nh÷ng chÊt th¶i g©y « nhiÔm bëi cacbua hydro: Nh÷ng chÊt th¶i thu ®−îc trong çc

kh©u tuú tõng vô tai n¹n lµ mét vÊn ®Ò kü thuËt ë tr×nh ®é kh¸c nhau:

- Thu gom tr−íc khi xö lý vµo nh÷ng ®Þa ®iÓm t¹m thêi vµ bÞt kÝn gÇn n¬i bÞ «

nhiÔm;

- VËn chuyÓn ®Õn gÇn çc trung t©m xö lý b»ng tµu thuû hay xe löa (dïng xitÐc cho

chÊt láng vµ toa chë hµng cho çc vËt liÖu th¶i r¾n);

- ViÖc xö lý çc chÊt láng th−êng ®−îc thùc hiÖn trong nh÷ng tr¹m th¸o dì cã çc

trang thiÕt bÞ chi phÐp t¸ch chÊt th¶i dÇu vµ nh·o ra khái pha láng. Pha dÇu do

nh÷ng ®Æc tÝnh riªng, th−êng g©y ra nhiÒu trôc trÆc cho thiÕt bÞ, bÝt, t¾c,...

- ViÖc xö lý çc chÊt th¶i r¾n. V× nhiÒu lý do kh¸c nhau (khi bèc dì ®ßi hái rÊt thËn

träng vµ cho thÊy rÊt nguy hiÓm) qu¸ tr×nh ph©n gi¶i sinh häc cña nh÷ng chÊt r¾n

cÆn dÇu má (rÊt bÈn) h·y cßn ch−a chÊm døt. Qu¸ tr×nh ®èt cho ®Õn ngµy nay vÉn

ch−a ®−îc dïng mét çch cã hiÖu qu¶ víi sè l−îng lín trong nh÷ng tr¹m xö lý t¹i

chç chñ yÕu v× nh÷ng khã kh¨n trong viÖc cho vµo lß ®èt vµ v× hµm l−îng muèi

qu¸ lín trong chÊt th¶i.

Mét trong nh÷ng gi¶i ph¸p cã hiÖu qu¶ nhÊt cã thÓ thùc hiÖn ®−îc lµ lµm ®Æc çc chÊt

th¶i b»ng thªm chÊt liªn kÕt (v«i ch¼ng h¹n) hoÆc lµm t¸ch thµnh 3 pha (dÇu, n−íc, chÊt r¾n)

sau ®ã xö lý tõng pha.

VÝ dô 2: C«ng nghiÖp ho¸ dÇu vµ çc chÊt høu c¬ tæng hîp


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


28

Hãa häc dÇu má hay gäi t¾t lµ hãa dÇu ®· tr¶i qua mét qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cùc kú

nhanh tõ nh÷ng n¨m 1960 vµ ®· cho phÐp ngµnh hãa häc ®−a ra ®−îc mét lo¹t nh÷ng s¶n

phÈm míi (chÊt dÎo, dung m«i, chÊt mµu, thuèc trõ s©u, keo dÝnh, vecni...).

Nh÷ng chÊt hãa häc trung gian thu ®−îc b»ng con ®−êng ch−ng crac-kinh (qu¸ tr×nh lµm ®Êt

m¹ch çc ph©n tö lín cã xóc t¸c) dÇu th« ®−îc ph©n lµm 2 lo¹i:

- Çc olefin (cacbua hydro kh«ng no, cã mét liªn kÕt -C=C-) (etylen, propylen,

butadien).

- Nh÷ng hîp chÊt th¬m (benzen, toluen, xylen...)

Nh÷ng chÊt hãa häc trung gian ®ã ®−îc dïng ®Ó s¶n xuÊt rÊt nhiÒu s¶n phÈm tiªu dïng trong

çc ngµnh vµ trong ®êi sèng hµng ngµy (H×nh 2.14 ). S¶n xuÊt, sö dông, th¶i bá tÊt c¶ nh÷ng

hîp chÊt ®ã ®Òu g©y « nhiÔm hoÆc cho ®Êt, hoÆc cho m«i tr−êng n−íc, vµ kh«ng khÝ còng nh−

cho ®éng, thùc vËt.

H×nh 2.14. Çc s¶n phÈm dÉn xuÊt cña dÇu má

Nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i: Nãi mét çch ®¬n gi¶n, nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i lµ

nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm thu hót sù chó ý cña nhµ lËp ph¸p. Çc chÊt nµy ®−îc dïng chñ yÕu

lµm nhiªn liÖu, dung m«i hßa tan çc s¶n phÈm ®Ó khuyÕch t¸n ra m«i tr−êng (nh− trong c«ng

viÖc in) nh÷ng chÊt dÉn xuÊt cacbua hydro.

Ho¸ häc dÇu má vµ khÝ thiªn nhiªn

Etyle Propylen

Çc hîp chÊt trung gian

Butadien Benzen Toluen Xylennyle

nAmoniac

Çc ph¶n øng chÝnh

- - Sîi tæng hîp

- - Cao su

- - ChÊt dÎo

- - Çc dung m«i

- - Ph©n bãn

Çc s¶n phÈm kh¸c

- - Thuèc trõ s©u, diÖt nÊm,

diÖt c«n trïng

- - Ch¾t mÇu

- - D−îc phÈm

- - ChÊt th¬m

- - ChÊt chèng keo tô


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


29

Çc ph−¬ng tiÖn giao th«ng vËn t¶i s¶n sinh ra ë Ph¸p kho¶ng 1 triÖu tÊn chÊt h÷u c¬ bay h¬i

hµng n¨m, ph©n bè nh− sau:

- KhÝ x¶ (kho¶ng 82%)

- KhÝ bay h¬i (çc bån chøa vµ chÕ hßa khÝ) kho¶ng 14%

- N¹p çc bån chøa, kho¶ng 3%.

- Çc ph−¬ng tiÖn vËn t¶i ngoµi ®−êng bé kho¶ng 1%.

Çc dung m«i cã trong çc lo¹i s¬n vµ vecni ®Òu bay h¬i ngay trong khi sö dông, chiÕm gÇn

nöa tæng l−îng çc dung m«i bay h¬i. Çc lo¹i s¬n mçi n¨m sinh ra kho¶ng 300.000 tÊn dung

m«i táa vµo khÝ quyÓn. V× vËy ng−êi ta hiÓu rÊt râ lîi Ých cña viÖc dïng çc lo¹i s¬n kh«ng

dung m«i h÷u c¬ (s¬n n−íc) vµ tÇm quan träng, vÒ ph−¬ng diÖn sinh th¸i, cña nh÷ng thiÕt bÞ

hót, t¸i sinh dung m«i trong çc xÝ nghiÖp s¬n.

Cïng tån t¹i nh÷ng nguån chÊt h÷u c¬ bay h¬i quan träng kh¸c. Nh÷ng nhµ m¸y in sinh ra

kho¶ng 30.000 tÊn/n¨m; viÖc tinh chÕ vµ cÊt tr÷ cacbuahydro 45.000 tÊn/n¨m vµ sù ch¸y

kh«ng hÕt ë çc lß s−ëi gia dông hay c«ng céng ë ®« thÞ. Nh÷ng chÊt cacbua hydro g©y hËu

qu¶ ®èi víi m«i tr−êng, thuéc vÒ çc hîp chÊt cacbua hydro th¬m vµ cacbua hydro th¬m nhiÒu

vßng, bao gåm tÊt c¶ nh÷ng hîp chÊt bay h¬i chøa mét vßng trong ph©n tö (benzen, phenol,

naphtalin...). Cã hai hËu qu¶ ®èi víi m«i tr−êng lµ:

- Nh−ng hËu qu¶ g©y ®éc h¹i (rèi lo¹n di truyÒn, ung th−) ®èi víi ng−êi vµ ®éng vËt.

- Gi÷ vai trß quan träng trong sù h×nh thµnh s−¬ng mï g©y oxy hãa. Nh÷ng chÊt nµy

can thiÖp vµo chuçi ph¶n øng hãa häc dÉn tíi sù t¹o thµnh s−¬ng mï d−íi d¹ng peroxyaxetyl

nitrat (PAN).

Nh÷ng s¶n phÈm kh¸c cña Hãa dÇu: Cïng víi nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i, çc s¶n

phÈm dÇu má kh¸c còng cã mét t¸c ®éng quan träng lªn m«i tr−êng. §ã lµ çc lo¹i chÊt dÎo,

PCB, çc chÊt tÈy röa, çc lo¹i thuèc trõ s©u, çc lo¹i phenol...

Ta h·y xem xÐt tr−êng hîp çc lo¹i thuèc trõ s©u lµm vÝ dô. Thuèc trõ s©u chiÕm mét vÞ trÝ

®éc ®¸o trong sè nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng. Ng−îc l¹i víi nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm

kh¸c nh− thuèc trõ s©u ®−îc con ng−êi sö dông ®Ó diÖt mét sè loµi s©u h¹i. DiÖn tÝch ®Êt bÞ

çc lo¹i ho¸ chÊt nµy r¶i lªn trªn tr¸i ®Êt lµ kh¸ lín (ë n−íc Ph¸p 39% l·nh thæ bÞ r¶i).

2.3. Chu tr×nh nit¬ vµ nh÷ng rèi lo¹n vËn hµnh

2.3.1. Sù chuyÓn ho¸ cña Nit¬

KhÝ nit¬ (N2) lµ mét lo¹i khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi, lµ thµnh phÇn cÊu t¹o chñ yÕu

cña khÝ quyÓn, chiÕm tíi 3/4 thÓ tÝch. VÒ phÝa ®Þa quyÓn vµ thuû quyÓn: tÇm quan träng ®Ýnh

tÝnh kh«ng ®¸ng kÓ. Vai trß cña N ë ®©y lu«n lu«n lµ chñ yÕu, bëi v× nã lµ thµnh phÇn cÊu t¹o

c¬ b¶n cña vËt chÊt sèng: çc pr«tªin, axit nuclªic,v.v..

Nh÷ng sù trao ®æi phøc t¹p vµ thuËn nghÞch x¶y ra liªn tôc gi÷a thÓ khÝ (N2), thÓ v« c¬ (ion

ammon NH4+, nitrit NO2

- vµ nitrat (NO3-) vµ nh÷ng thÓ h÷u c¬ (protein) ph©n tö lín vµ vi ph©n

tö. Chu tr×nh sinh-®Þa-hãa häc cña N lµ tËp hîp cña nh÷ng sù chuyÓn hãa ®ã.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


30

KhÝ Nit¬ cña khÝ quyÓn chØ cã thÓ bÞ ®ång hãa trùc tiÕp bëi mét sè h¹n chÕ sinh vËt. Do ®ã, sù

can thiÖp cña nh÷ng sinh vËt nµy trong chu tr×nh N lµ c¬ b¶n.

Chu tr×nh ®ã ®−îc ®Æc tr−ng bëi mét sù ph©n biÖt thø bËc rÊt cao. Ho¹t ®éng cña çc sinh vËt

chñ yÕu lµ chuyÓn hãa nit¬ khÝ quyÓn thµnh d¹ng NH4+ vµ NO3

-, nh÷ng chÊt nµy ë trong ®Êt sÏ

bÞ thùc vËt (cã diÖp lôc hay kh«ng) hÊp thu vµ sau ®ã sÏ kÕt hîp thµnh N trong çc ph©n tö h÷u

c¬ (protein ch¼ng h¹n). §éng vËt kh«ng thÓ tæng hîp, nh−ng ¨n çc loµi thùc vËt cã ®¹m h÷u

c¬, chñ yÕu lµ d−íi d¹ng protein.

Qu¸ tr×nh v« c¬ ho¸ çc chÊt phÕ th¶i ( d©y chuyÒn cña çc nh©n tè ph©n gi¶i): Çc sinh

vËt chÕt hay kh«ng ®−îc dïng ®Õn (thùc vËt vµ ®éng vËt) vµ c¶ nh÷ng chÊt th¶i cña chóng ®Òu

lµ ®èi t−îng cña mét qu¸ tr×nh phøc t¹p lµm cho nit¬ h÷u c¬ trë l¹i khÝ quyÓn d−íi d¹ng khÝ

N2. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh v« c¬ ho¸.

§«i khi mét l−îng kh«ng nhá N cã thÓ bÞ röa tr«i d−íi d¹ng nitrat hoÆc chÊt h÷u c¬ hoµ tan.

Nh÷ng hîp chÊt ®ã bÞ çc dßng s«ng cuèn ®i, ra çc ®¹i d−¬ng sÏ bÞ tô l¹i trong líp trÇm tÝch

s©u (sù h×nh thµnh cña çc má) vµ mét phÇn bÞ lÊy ®i do nh÷ng d©y chuyÒn thùc phÈm cña

thùc vËt thuû sinh vµ çc loµi chim ( tr−êng hîp ph©n bãn gèc ®éng vËt, ph©n ®éng vËt ®· tõ

l©u ®−îc coi lµ nguån ph©n bãn cã ®¹m duy nhÊt).

Qu¸ tr×nh röa tr«i ®ã còng lµ nguån gèc cña qu¸ tr×nh « nhiÔm lµm chóng ta ph¶i quan t©m

nhiÒu trong thêi gian hiÖn t¹i, do qu¸ tr×nh tÝch tô çc nitrat, chñ yÕu lµ nitrat trong n−íc dïng

®Ó sinh ho¹t vµ trong mét sè thøc ¨n (®Æc biÖt lµ rau).

2.3.2. Nh÷ng rèi lo¹n chøc n¨ng cña chu tr×nh Ni t¬

Rèi lo¹n do çc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt çc s¶n phÈm ch−óa ni t¬

Sù rèi lo¹n chÝnh liªn quan trùc tiÕp víi sù t¨ng lªn cña çc d¹ng ammon, nitrat vµ

nitrit trong nh÷ng m«i tr−êng thuû sinh, ®Òu ®−îc thÓ hiÖn b»ng nh÷ng rèi lo¹n sinh th¸i x¶y

ra ë n¬i tiÕp nhËn çc chÊt ®ã vµ b»ng nh÷ng sù cè ®éc h¹i ®èi víi ng−êi vµ ®éc vËt qua n−íc

uèng. §Çu vµo cña nit¬ ë Ph¸p (Mt/n¨m) ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 2.15.

Sù rèi lo¹n vËn hµnh thø hai kh«ng liªn quan trùc tiÕp víi chu tr×nh trong bé phËn

sèng nh−ng còng kh«ng kÐm phÇn rÊt quan träng. §ã lµ sù n¶y sinh khèi l−îng lín, d−íi d¹ng

khÝ, nh÷ng oxyt nitric (nh÷ng khÝ kiÓu NOx), g¾n liÒn víi qu¸ tr×nh ®èt ch¸y (s−ëi, giao th«ng

b»ng « t« vµ ®−êng kh«ng, s¶n xuÊt n¨ng l−îng, thiªu huû r¸c v.v..) vµ mét sè s¶n xuÊt c«ng

nghiÖp. Trong mäi tr−êng hîp, chÝnh viÖc sö dông kh«ng khÝ (80% lµ N) nh− mét chÊt ®èt

(20% oxy) lµ nguyªn nh©n s¶n sinh ra oxyt nitric ë nhiÖt ®é cao. HiÖn t−îng ®ã tham gia vµo

çc trËn m−a axit, s¶n sinh ra çc chÊt g©y oxy ho¸ quang ho¸ häc ®éc h¹i vµ lµ mét trong

nh÷ng nguyªn nh©n lµm biÕn mÊt «z«n cña khÝ quyÓn.

1

ChÊt th¶i cña ng−êi 0,25 – 0,3 Mt/n¨m

Tõ khÝ quyÓn 0,5 Mt/n¨m


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


31

2

3

Cè ®Þnh bëi vi khuÈn hä ®Ëu 1,3 Mt/n¨m

4

Ph©n®éng vËt 2,0 Mt/n¨m

5

Ph©n bãn c«ng nghiÖp 2,6 Mt/n¨m

6

V« c¬ ho¸ çc chÊt h÷u c¬ trong ®Êt 3,0 Mt/n¨m

Tæng sè : 9,7 Mt/n¨m

H×nh 2.15. §Çu vµo cña nit¬ ë Ph¸p (Mt/n¨m)

Ng−êi ta ®· −íc l−îng ®Çu vµo hµng n¨m cña nit¬ ë Ph¸p, víi nh÷ng con sè (tÝnh b»ng

tÊn/n¨m) sau ®©y:

1. Nh÷ng chÊt th¶i cña ng−êi: 0,25 - 0,3 Mt/n¨m

2. Tõ khÝ quyÓn trë l¹i: 0,5 Mt/n¨m

3. Do thùc vËt cè ®Þnh: 1,3 Mt/n¨m

4. ChÊt th¶i ®éng vËt: 2,0 Mt/n¨m

5. Ph©n bãn c«ng nghiÖp: 2,6 Mt/n¨m

6. V« c¬ ho¸ cña çc chÊt h÷u c¬ trong ®Êt: 3,0 Mt/n¨m

Tæng céng: 9,7 Mt/n¨m

Nit¬ chiÕm mét vÞ trÝ quan träng trong sè nh÷ng phÇn tö lµm tèt ®Êt cÇn thiÕt cho sù

t¨ng tr−ëng cña thùc vËt. Nit¬ chiÕm 2% khèi l−îng trong vËt chÊt kh« cña mét c©y, sau khi

®· lo¹i bá nh÷ng phÇn tö cã nguån gèc tõ n−íc v¸ kh«ng khÝ (C: 42%; H: 6%; O: 44%). Ph©n

®¹m lµ lo¹i ph©n ®−îc s¶n xuÊt nhiÒu trong c«ng nghiÖp:

- S¶n l−îng toµn cÇu hµng n¨m ph©n ®¹m, photphat vµ kali: 140 triÖu tÊn (tÝnh b»ng

phÇn tö hiÖu dông), tøc lµ 340 triÖu t©n s¶n phÈm ho¸ häc (nÕu tÝnh c¶ çc phô gia vµ

t¹p chÊt kÌm theo).

- S¶n l−îng toµn cÇu hµng n¨m riªng ph©n bãn ®¹m: 80 triÖu tÊn (tÝnh b»ng hµm l−îng

®¹m);

- Nh÷ng lo¹i ph©n ®¹m chÝnh (theo thø tù tÇm quan träng gi¶m dÇn) bao gåm :

Ammnonitrat ( NH4NO3) ; Dung dÞch urª, nitrat ammon; Sunphat ammon -(NH4)2SO4;

Ammoniac d−íi d¹ng dung dÞch láng.

Ho¹t ®éng s¶n xuÊt c«ng nghiÖp çc s¶n phÈm cña Ni t¬ g©y hËu qu¶ m«i tr−êng sau:


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


32

- §−a vµo chu tr×nh nit¬ tù nhiªn mét l−îng rÊt lín nitrat vµ çc d¹ng s¶n phÈm chøa

nit¬ kh¸c.

- Tiªu thô n¨ng l−îng (kÌm theo lµ g©y « nhiÔm) cña çc ®¬n vÞ c«ng nghiÖp kh¸c nhau.

- Tiªu thô, víi tÝnh çch nguyªn liÖu, çc s¶n phÈm má nh− khÝ thiªn nhiªn, than, hay

naphta (dÇu má nhÑ).

- Sö dông, kÌm theo lµ t¸i sinh hay hñy bá, çc chÊt xóc t¸c, th−êng lµ kim lo¹i.

- S¶n sinh ra çc s¶n phÈm phô, ®Æc biÖt lµ n−íc th¶i chøa khÝ nh− oxyt nitric, ®Òu lµ

nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm khÝ quyÓn.

- Sö dông mét l−îng n−íc lín, ®Æc biÖt lµ n−íc ®Ó lµm nguéi thiÕt bÞ.

CÇn nhÊn m¹nh r»ng, hiÖn nay chóng ta ®ang cè g¾ng h−íng tíi tèi −u hãa çc ph−¬ng

ph¸p s¶n xuÊt (n¨ng l−îng, hiÖu suÊt hãa häc) vµ xö lý « nhiÔm c«ng nghiÖp. §ã lµ çi gi¸

ph¶i tr¶ ®èi víi nh÷ng céng ®ång ng−êi muèn thóc ®Èy n¨ng lùc s¶n xuÊt l−¬ng thùc, thùc

phÈm.

Rèi lo¹n do çc lo¹i chÊt th¶i cña ®éng vËt: Sù tËp trung ch¨n nu«i, sù t¨ng sè l−îng, sù ph¸t

triÓn nh÷ng ph−¬ng thøc v−ît møc ®Æt ra nh÷ng vÊn ®Ò cho qu¶n lý çc chÊt phÕ th¶i cña quÇn

thÓ sóc vËt do cã sù x¶y ra mÊt c©n ®èi gi÷a ch¨n nu«i vµ n«ng nghiÖp, vèn th−êng ®¶m b¶o

rÊt tèt chu tr×nh t¸i t¹o. ThÝ dô nh− nöa ®µn bß ch¨n nu«i ë Ph¸p tËp trung ë vïng Bretagne.

B¶ng 2.1. Ch¨n nu«i (tÝnh b»ng triÖu ®Çu gia sóc)

Toµn n−íc Ph¸p L−u vùc Loire-Bretagne Bretagne

Bß 21,2 10 2,6

Lîn 12,2 8,2 6,2

Gia cÇm 240 157 89

Çc lo¹i ph©n gia sóc gia cÇm cã gi¸ trÞ hiÓn nhiªn ®èi víi n«ng nghiÖp do chøa hµm l−îng cao nit¬, photphat, vµ kali.

B¶ng 2.2. Gi¸ trÞ ®èi víi n«ng nghiÖp cña ph©n sóc vËt

ChÊt th¶i

Hµm l−îng tÝnh b»ng ®¬n vÞ chÊt cã gi¸ trÞ bãn trong ph©n gia sóc

Nit¬ (N) Photpho (P2O5) Kali (K2O)

Ph©n bß (kg/t) 5,5 3,5 8,0

N−íc ph©n chuång bß (kg/m3) 4,5 2,0 5,5

N−íc ph©n chuång lîn (kh/m3) 5,5 4,5 3,0

Chóng ta ®· thÊy xuÊt hiÖn tõ ®©y nh÷ng sù rèi lo¹n vËn hµnh mét mÆt liªn quan tíi sù

dïng ph©n bãn th©m canh, d−íi d¹ng nitrat, chÊt nµy kh«ng sö dông hÕt trong qu¸ tr×nh sinh

tr−ëng cña thùc vËt vµ do ®ã bÞ ph©n t¸n trong m«i tr−êng n−íc sau khi bÞ röa tr«i vµ mÆt

kh¸c, do sù tÝch tô trong m«i tr−êng thiªn nhiªn nh÷ng l−îng lín chÊt phÕ th¶i h÷u c¬ cã ®¹m

ë n¬i ch¨n nu«i c«ng nghiÖp vµ n¬i n−íc cèng th¶i tõ ®« thÞ thu gom l¹i.

Rèi lo¹n do çc lo¹i n−íc th¶i ®« thÞ vµ c«ng nghiÖp : §èi víi n−íc th¶i ®« thÞ, nh− trong

tr−êng hîp ë Ph¸p , ng−êi ta −íc l−îng kho¶ng 51% phÇn g©y « nhiÔm ®−îc thùc chuyÓn ®Õn


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


33

nh÷ng tr¹m lµm s¹ch. NÕu ng−êi ta chÊp nhËn r»ng hiÖu qu¶ toµn bé cña çc tr¹m läc lµ 69%

th× tû lÖ n−íc th¶i ®−îc xö lý chØ lµ 35%.

N−íc ®· qua sö dông ë ®« thÞ hay tõ çc ngµnh c«ng nghiÖp nh− chÕ biÕn thùc phÈm

mang theo nh÷ng chÊt « nhiÔm ph©n gi¶i ®−îc bëi sinh vËt. Mét trong nh÷ng ®Æc ®iÓm cña çc

tr¹m xö lý n−íc th¶i vµ hÇu hÕt nh÷ng ®iÒu kiÖn cña viÖc ho¹t ®éng cña chóng ta chñ yÕu chØ

lo¹i bá « nhiÔm cã cacbon vµ kh«ng ®éng ch¹m tíi nh÷ng hîp chÊt cã ni t¬ vµ photpho cña

chÊt « nhiÔm ph©n gi¶i sinh vËt. §©y chÝnh lµ nguån gèc cña mét qu¸ tr×nh mang ®i mét sè

lín nit¬ vµphotpho ®−a vµo nh÷ng m«i tr−êng thñy sinh.

Nh÷ng sù cè « nhiÔm n−íc mÆt (s«ng, hå...), n−íc d−íi mÆt ®Êt ®Æc biÖt dÔ nhiÔm bÈn

lµ nh÷ng nguån h×nh thµnh nªn nguån dù tr÷ quan träng n−íc sinh ho¹t vµ c¶ n−íc m¹ch ë

s©u. Nh÷ng m¹ch n−íc ngÇm ë s©u mÆc dÇu ®−îc líp ®Þa chÊt che chë, phôc håi mét çch rÊt

chËm vµ do ®ã rÊt nhanh chãng trë nªn kh«ng dïng ®−îc trong tr−êng hîp bÞ « nhiÔm. Nh÷ng

ph¸t th¶i tù nhiªn vµ ph¸t th¶i liªn quan ®Õn ho¹t ®éng cña con ng−êi ®−îc thÓ hiÖn ë B¶ng

2.3.

B¶ng 2.3. Nh÷ng ph¸t th¶i tù nhiªn vµ ph¸t th¶i liªn quan ®Õn ho¹t ®éng cña con ng−êi

Hîp chÊt Çc ph¸t th¶i thiªn nhiªn

trªn thÕ giíi (triÖu tÊn/n¨m)

Nh÷ng ph¸t th¶i liªn quan ®Õn ho¹t

®éng cña ng−êi (triÖu tÊn/n¨m)

Dioxyt l−u huúnh (SO2) 50-130 100

oxyt nit¬ (NOx) 3-25 20-50

Dioxyt cacbon (CO2) 200.000 5.500

Metan (CH4) 180 360

Ch× (Pb) 0,019 0,33

Mét ®Æc tr−ng cña çc chÊt th¶i ®ã lµ cã nhiÒu ph¶n øng lÉn nhau vµ víi çc thµnh

phÇn cña kh«ng khÝ (oxy) vµ d−íi t¸c dông cña tia mÆt trêi.

Nh÷ng sù rèi lo¹n sinh ra cho nh÷ng chu tr×nh thiªn nhiªn do çc « nhiÔm ®ã cã thÓ

thÊy ë quy m« kh¸c nhau trong kh«ng gian (®Þa ph−¬ng, vïng, toµn cÇu) vµ trong khu«n khæ

thêi gian kh¸c nhau (giê, ngµy, n¨m). §iÒu ®ã gi¶i thÝch sù lÉn lén th−êng x¶y ra trong viÖc

x¸c ®Þnh çc rñi ro.

2.3.Çc chu tr×nh kh¸c:

Chu tr×nh l−u huúnh ( H×nh 2.16) : Trong chu tr×nh nµy, çc hîp chÊt h÷u c¬ chøa l−u huúnh

®−îc chuyÓn ho¸ th«ng qua qu¸ tr×nh lªn men sulfuahydric víi sù tham gia cña çc vi sinh vËt

yÕm khÝ.

Çc vi khuÈn hiÕu khÝ tham gia vµo qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ H2S ®Ó t¹o ra l−u huúnh vµ sau ®ã lµ

ph¶n øng a xid sunfuaric.

H2S + 3 O2 H2O + 2S

2 S + 3 O2 + H2O 2 H2SO4

Trong m«i tr−êng yÕm khÝ, çc vi sinh vËt chuyÓn ho¸ a xid sunfuaric thµnh sulfuahydro:

2 H2SO4 + 4 H2 H2S + 4 H2O


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


34

Mét sè loµi vi sinh vËt khö sulfit g©y hiÖn t−îng ¨n mßn trong çc èng dÉn n−íc b»ng bª r«ng

hoÆc èng gang.

khÝ quyÓn

qu¸ tr×nh khö H2S

Ph©n, H2SO3 --

N−íc th¶i

O xy ho¸

KÕt tña

sunfua

H×nh 2.16. Chu tr×nh l−u huúnh

Çc vi khuÈn sunfat mµu hång tÝa hoÆc mµu xanh tham gia vµo çc ph¶n øng quang hîp ®Ó

t¹o ra l−u huúnh ph©n tö:

( quang n¨ng)

H2S + CO2 ( CH2O) * + H2O + 2S

L−u huúnh s¶n sinh ra ®−îc tr÷ trong tÕ bµo vi khuÈn hoÆc ®−îc bµi tiÕt ra bªn ngoµi tuú theo

tõng lo¹i vµ cuèi cïng ®−îc chuyÓn ho¸ thµnh a xid sunfuaric :

( quang n¨ng)

3 S + 3 CO2 + 5 H2O 3 (CH2O) + 2H2 SO4

Trong ph¶n øng chuyÓn ho¸ (CH2O) lµ ký hiÖu chÊt høu c¬ ®· ®−îc tæng hîp thµnh.

SO4 --

SO --

S

§éng vËt, thùc vËt

çc nguån dÞ d−ìng sunfat


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


35

Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp

Ch−¬ng 3- « nhiÔm m«i tr−êng- T¸c ®éng cña « nhiÔm -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc & KTMT - §¹i häc X©y dùng

35

Ch−¬ng 3

« nhiÔm m«i tr−êng – t¸c ®éng cña « nhiÔm

3.1. B¶n chÊt cña « nhiÔm

Tr−íc khi loµi ng−êi xuÊt hiÖn, m«i tr−êng trªn qu¶ ®Êt hoµn toµn lµ m«i tr−êng

nguyªn thuû, chØ cã biÓn xanh, tuyÕt tr¾ng, rõng nguyªn thuû xanh t−¬i mµ kh«ng cã ®« thÞ,

kh«ng cã nhµ m¸y, hÇm má, « t«..

Tõ khi con ng−êi xuÊt hiÖn, qu¸ tr×nh sinh ho¹t vµ s¶n xuÊt cña con ng−êi ®· g©y nªn

« nhiÔm m«i tr−êng. Nh− ®· tr×nh bµy ë nh÷ng ch−¬ng tr−íc, b¶n chÊt cña « nhiÔm lµ sù rèi

lo¹n vËn hµnh mang tÝnh tiªu cùc trong çc chu tr×nh tù nhiªn, mµ ng−êi ta cã thÓ nhËn ra vµ

®o l−êng ®−îc ®· quan s¸t thÊy ë møc ®é kh¸c nhau.

ChÊt th¶i ( Theo LuËt BVMT) lµ lo¹i vËt chÊt ®−îc lo¹i ra trong sinh ho¹t, tõ qu¸ tr×nh

s¶n xuÊt, hoÆc tõ çc ho¹t ®éng kh¸c. ChÊt th¶i cã thÓ ë d¹ng r¾n, d¹ng láng hoÆc ë d¹ng kh¸c.

§Æc ®iÓm cña vÊn ®Ò chÊt th¶i ®−îc ®Æt vµo ®iÓm giao nhau cña nh÷ng quan t©m lín

trong x· héi cña chóng ta:

- Sù nhËn biÕt vÒ mét hµnh tinh qu¶ ®Êt víi nh÷ng tµi nguyªn kho¸ng s¶n vµ n¨ng

l−îng kh«ng t¸i t¹o ®−îc, cã s½n víi sè l−îng cã h¹n.

- Sù xuÊt hiÖn nh÷ng bÊt tr¾c cã thÓ xÈy ra cho m«i tr−êng tù nhiªn vµ cã khi cho

søc kháe cña con ng−êi do sù ph©n t¸n kh«ng kiÓm so¸t ®−îc cña nh÷ng chÊt ®éc

h¹i ®ßi hái ph¶i gia t¨ng sù lµm chñ ®èi víi nh÷ng chÊt th¶i ®ã.

- Sù chuyÓn biÕn nh÷ng quy luËt kinh tÕ ®ang ®iÒu khiÓn çc ho¹t ®éng cña chóng

ta, çi ®ã ®Æt ra vÊn ®Ò tÕ nhÞ lµ tÝnh ®Õn chi phÝ qu¶n lý çc chÊt th¶i.

- G¸nh nÆng gia t¨ng cña quy chÕ dÉn ®Õn nh÷ng rµng buéc vµ m©u thuÉn cµng

nhiÒu g©y khã kh¨n cho viÖc qu¶n lý.

- Cuèi cïng lµ vÒ ph−¬ng diÖn kü thuËt th× dÔ hiÓu r»ng tÊt c¶ çc ngµnh khoa häc

(hãa, sinh, nhiÖt ®éng, ®Þa chÊt, c¬ häc, sinh th¸i, vËt lý) lµ nh÷ng chuyªn ngµnh

cÇn thiÕt ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®ã, ®iÒu ®ã gi¶i thÝch vÒ sù khã kh¨n ®Ó ®−a ra ®−îc

mét çch tiÕp cËn ®¬n gi¶n vµ Ýt nhiÒu triÖt ®Ó vÒ nh÷ng c«ng cô ®Ó qu¶n lý chÊt

th¶i.

Nh×n chung, « nhiÔm m«i tr−êng phÇn lín do nh÷ng ho¹t ®éng kinh tÕ kh«ng hîp lý

cña con ng−êi g©y nªn nh−ng còng cã nh÷ng « nhiÔm do ho¹t ®éng cña tù nhiªn t¹o thµnh.

Hëu qu¶ cña « nhiÔm nµy thËm chÝ cßn nghiªm träng h¬n, ph¹m vi ¶nh h−ëng to lín h¬n so

víi « nhiÔm do ho¹t ®éng cña con ng−êi vµ kh«ng thÓ tr¸nh khái. ThÝ dô ®iÓn h×nh lµ nói löa

phun ra nh−òng dßng phón th¹ch nãng ch¶y cao hµng tr¨m mÐt víi hµm l−îng khÝ sunfuar¬

rÊt nhiÒu g©y nªn sù « nhiÔm trªn mét vµnh ®ai réng lín , thËm chÝ lµm biÕn ®æi khÝ hËu côc

bé.

¤ nhiÔm m«i tr−êng cã nhiÒu d¹ng, bao gåm « nhiÔm kh«ng khÝ, « nhiÔm nguån

n−íc, « nhiÔm ®Êt, « nhiÔm tiÕng ån..víi çc nguån g©y « nhiÔm mang tÝnh ®a d¹ng vµ lu«n

lu«n biÕn ®æi.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


36

Nguån n−íc ®−îc coi lµ « nhiÔm khi thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt lý ho¸ sinh häc cña n−íc bÞ thay

®æi, kh«ng b¶o ®¶m chÊt l−îng cña nguån cung cÊp vµ çc yªu cÇu kh¸c

M«i tr−êng kh«ng khÝ bÞ coi lµ « nhiÔm khi çc thµnh phÇn bÞ biÕn ®æi kh¸c víi tr¹ng th¸i

b×nh th−êng. ChÊt g©y « nhiÔm lµ chÊt cã trong khÝ quyÓn ë nång ®é cao h¬n nång ®é b×nh

th−êng cña nã trong kh«ng khÝ hoÆc chÊt ®ã th−êng kh«ng cã trong kh«ng khÝ.

Sù « nhiÔm kh«ng khÝ lµ kÕt qu¶ cña viÖc th¶i ra çc khÝ, h¬i, giät vµ çc l−îng khÝ

kh¸c cã nång ®é v−ît qu¸ thµnh phÇn b×nh th−êng trong kh«ng khÝ g©y nªn çc t¸c ®éng cã

h¹i hoÆc g©y sù khã chÞu (do mïi, do bôi, ...).

§Êt bÞ coi lµ « nhiÔm khi sù t¨ng nång ®é chÊt ®¹t tíi nång ®é cã kh¶ n¨ng lµm xuÊt hiÖn

nh÷ng t¸c ®éng bÊt lîi ®Õn nh÷ng chøc n¨ng ®· ®Þnh cña ®Êt ®Én ®Õn sù huû ho¹i cña hÖ sinh

th¸i ®Êt .

TiÕng ån nãi chung lµ nh÷ng ©m thanh g©y khã chÞu, quÊy rÇy sù lµm viÖc vµ nghØ ng¬i cña

con ng−êi. TiÕng ån lµ mét yÕu tè tù nhiªn nh−ng còng lµ s¶n phÈm cña nÒn v¨n minh kü

thuËt. Khi tiÕng ån lan truyÒn trong kh«ng khÝ, chuyÓn ®éng ©m thanh cña çc ph©n tö khÝ

g©y ra nh÷ng biÕn ®æi nhá vÒ ¸p suÊt kh«ng khÝ mµ ng−êi ta biÓu hiÖn b»ng ¸p suÊt ©m, c−êng

®é ©m. HiÖn nay, ng−êi ta coi tiÕng ån nh− lµ mét chØ sè « nhiÔm m«i tr−êng trong thµnh phè.

3.2. CÊc nguån g©y « nhiÔm vµ çc chÊt g©y « nhiÔm

Çc nguån g©y « nhiÔm chñ yÕu bao gåm:

- Tõ ho¹t ®éng sinh ho¹t;

- Tõ ho¹t ®éng s¶n xuÊt c«ng nghiÖp;

- Tõ çc ho¹t ®éng th−¬ng m¹i;

- Tõ çc ho¹t ®éng giao th«ng ®i l¹i;

- Tõ çc hiÖn t−îng tù nhiªn

Trong ph¹m vi cña gi¸o tr×nh nµy chóng ta tËp trung vµo çc « nhiÔm g©y ra do rèi lo¹n vËn

hµnh cña çc chu tr×nh sinh ®Þa hãa mµ ®iÓn h×nh lµ chu tr×nh carbon vµ ni t¬.

¤ nhiÔm g©y ra tõ ho¹t ®éng c«ng nghiÖp ho¸ dÇu : Hãa dÇu ®· tr¶i qua mét qu¸ tr×nh ph¸t

triÓn cùc kú nhanh tõ nh÷ng n¨m 1960 vµ ®· cho phÐp ngµnh hãa häc ®−a ra ®−îc mét lo¹t

nh÷ng s¶n phÈm míi (chÊt dÎo, dung m«i, chÊt mµu, thuèc trõ s©u, keo dÝnh, vecni...). S¶n

xuÊt, sö dông, th¶i bá tÊt c¶ nh÷ng hîp chÊt nµy ®Òu g©y « nhiÔm hoÆc cho ®Êt, hoÆc cho m«i

tr−êng n−íc, vµ kh«ng khÝ còng nh− cho ®éng, thùc vËt.

Nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i lµ nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm thu hót sù chó ý cña nhµ lËp ph¸p.

Çc chÊt nµy ®−îc dïng chñ yÕu lµm nhiªn liÖu, dung m«i hßa tan çc s¶n phÈm ®Ó khuyÕch

t¸n ra m«i tr−êng (nh− trong c«ng viÖc in) nh÷ng chÊt dÉn xuÊt cacbua hydro.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


37

Nh÷ng chÊt cacbua hydro g©y hËu qu¶ ®èi víi m«i tr−êng, thuéc vÒ çc hîp chÊt cacbua

hydro th¬m vµ cacbua hydro th¬m nhiÒu vßng, bao gåm tÊt c¶ nh÷ng hîp chÊt bay h¬i chøa

mét vßng trong ph©n tö (benzen, phenol, naphtalin...).

Cïng víi nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i, çc s¶n phÈm dÇu má kh¸c còng cã mét t¸c

®éng quan träng lªn m«i tr−êng. §ã lµ çc lo¹i chÊt dÎo, PCB, çc chÊt tÈy röa, çc lo¹i thuèc

trõ s©u, çc lo¹i phenol...

Ta h·y xem xÐt tr−êng hîp çc lo¹i thuèc trõ s©u lµm vÝ dô. Thuèc trõ s©u chiÕm mét

vÞ trÝ ®éc ®¸o trong sè nh÷ng chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng. Ng−îc l¹i víi nh÷ng chÊt g©y «

nhiÔm kh¸c, thuèc trõ s©u ®−îc ng−êi ta tù nguyÖn ph©n t¸n ra trong m«i tr−êng tù nhiªn ®Ó

diÖt mét sè loµi s©u h¹i. Ng−êi ta ph©n ra 3 lo¹i sau ®©y:

a) Çc lo¹i thuèc trõ s©u. Bao gåm chñ yÕu:

- Çc hîp chÊt clor h÷u c¬ ®−îc ®iÒu chÕ b»ng çch clor ho¸ çc ph©n tö vßng th¬m

hoÆc çc ph©n tö dÞ vßng (DDT, lindan). Nh÷ng chÊt nµy kh«ng tan trong n−íc vµ

bÒn tíi 10 n¨m.

- Çc hîp chÊt photpho h÷u c¬ lµ nh÷ng este cña r−îu vµ axit ortho photphoric

(paration, malation) nhanh chãng bÞ ph©n gi¶i sinh vËt trong n−íc.

- Nh÷ng cacbonat lµ nh÷ng este cña axit N-metyl cacbamic. Nh÷ng lo¹i nµy Ýt ®éc

h¹i ®èi víi çc ®éng vËt m¸u nãng.

b) Nh÷ng lo¹i thuèc trõ nÊm: Th«ng dông nhÊt lµ nh÷ng lo¹i thuèc trõ nÊm thuû ng©n h÷u

c¬. Chóng ®−îc dïng phèi hîp víi thuèc trõ s©u clor h÷u c¬ ®Ó b¶o qu¶n h¹t gièng.

c) Nh÷ng lo¹i thuèc trõ cá. Nh÷ng lo¹i chÝnh lµ:

- Çc dÉn xuÊt cña axit phenoxy axetic.

- Çc triazin

- Çc lo¹i urª ®· bÞ thÕ,v.v..

- Çc lo¹i thuèc trõ s©u thÓ hiÖn nh÷ng t¸c ®éng kh¸c nhau lªn m«i tr−êng:

- Nh÷ng t¸c dông ®éc h¹i trùc tiÕp ®èi víi çc loµi ®éng vËt vµ thùc vËt.

- §Çu ®éc gi¸n tiÕp d©y truyÒn dinh d−ìng, ®Æc biÖt lµ çc loµi chim ¨n s©u vµ thuû

s¶n.

- Lµm gi¶m tiÒm n¨ng sinh vËt cña nh÷ng lo¹i bÞ nhiÔm thuèc.

- Lµm biÕn mÊt nhiÒu loµi vµ nh− vËy lµm mÊt c©n b»ng cña çc quÇn thÓ ®ång thêi

lµm t¨ng nhanh chãng nhiÒu loµi do mÊt kÎ s¨n chóng lµm måi.

Mét cè g¾ng quan träng ®ang ®−îc thùc hiÖn tõng b−íc ®Ó söa l¹i nh÷ng hËu qu¶ ®ã:

- §−a ra nh÷ng lo¹i Ýt ®éc h¹i h¬n.

- Ph¸t triÓn ®Êu tranh sinh häc.

- Lµm t¨ng søc ®Ò kh¸ng cña c©y trång.

- Tèi −u ho¸ viÖc øng dông çc lo¹i thuèc,v.v..



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


38

Mét viÖc còng cÇn ph¶i ®−îc thùc hiÖn trong kÕ ho¹ch qu¶n lý çc chÊt th¶i lµ viÖc huû bá

nh÷ng kho dù tr÷ lín thuèc trõ s©u thu håi tõ thÞ tr−êngvµ nh−ng bao b× bÈn v× thuèc còng ®Æt

ra nh÷ng vÊn ®Ò nghiªm träng ch−a nãi tíi nh÷ng s¶n phÈm phô cña c«ng nghiÖp s¶n xuÊt

thuèc trõ s©u. Chóng ta míi chØ nhÊn m¹nh ë ®©y ®Õn çc lo¹i thuèc trõ s©u tæng hîp. Cßn

nh÷ng nguån thuèckh¸c vÉn ®−îc sö dông: v« c¬ (l−u huúnh, sunphat ®ång, s¾t, arsenic) hay

nh÷ng chÊt h÷u c¬ tù nhiªn (nicotin, rotenon...). Tæng céng, kho¶ng 31 triÖu ha trång trät ®·

nhËn hµng n¨m:

- 100.000 tÊn chÊt h÷u c¬ tæng hîp.

- 60.000 tÊn l−u huúnh.

- 7500 tÊn ®ång; th«ng qua h¬n 500 chÕ phÈm th−¬ng m¹i.

Kh¶ n¨ng g©y « nhiÔm cña çc lo¹i thuèc trõ s©u ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 3.1.

¤ nhiÔm g©y ra tõ ho¹t ®éng khai th¸c má vµ s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng :Theo C.

Guillemin, Futurible, no20, feirier 1979), mçi ®Çu ng−êi trªn hµnh tinh, mçi n¨m khai th¸c 8

tÊn vËt liÖu tõ ®Êt, trong ®ã:

- 2,5 tÊn b·i th¶i má than.

- 3,3 tÊn vËt liÖu x©y dùng.

- 1,7 tÊn nhiªn liÖu má.

- 150kg kim lo¹i.

- 150kg quÆng phi kim.

Trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng, çc chÊt « nhiÔm kh«ng khÝ ph¸t ra bao gåm çc lo¹i bôi ;

çc lo¹i khÝ th¶i tõ qu¸ tr×nh ®èt ch¸y lµ SO2, NO2, CO, CO2 vµ chÊt th¶i h÷u c¬.

Çc nhµ m¸y ®iÖn, çc nhµ m¸y hãa chÊt, nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö ph¸t ra çc chÊt phãng x¹.

Nguån chñ yÕu do sù ®èt than. Çc h¹t bôi tõ qu¸ tr×nh ®èt than bao gåm sè l−îng lín lµ çc

bon, silicat (SiO2) nh«m (Al2O3) vµ Fe2O3 hoÆc Fe3O2 ®−îc ph¸t ra d−íi d¹ng tro bay. Çc

chÊt khÝ ®ång thêi còng ®−îc bèc ra tõ qu¸ tr×nh ®èt than. Çc yÕu tè (thµnh phÇn khÝ x¶)

®−îc tr×nh bµy ë B¶ng 3.1.

B¶ng 3.1. Çc thµnh phÇn khÝ x¶

Nguån x¶ ChÊt « nhiÔm

Tõ nhµ m¸y ®iÖn (kg/tÊn than ®èt)

Tõ çc ngµnh CN kh¸c (kg/tÊn than ®èt)

HCHO 0,023 0,023

CO 0,23 1,38

CH4 0,1 0,46

NO2 9,1 9,1

SO2 34,5 34,5



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


39

H×nh 3.1. Kh¶ n¨ng g©y « nhiÔm cña çc lo¹i thuèc trõ s©u

Thuèc

b¶o vÖ thùc vËt

PhÕ liÖu s¶n xuÊt

Bao b× bÞ nhiÔm bÈn

Sù « nhiÔm qua d©y chuyÒn thùc phÈm

Bay h¬i

Tån d− trong thùc vËt ®−îc

tiªu thô

Sù nhiÔm bÈn qua chuçi thøc ¨n

Sù mÊt c©n b»ng QuÇn thÓ c«n trïng

Tr«i theo dßng n−íc

- Sù hÊp phô vµ hÊp thô trªn ®Êt

- Sù ph©n huû sinh häc/ho¸ häc

- Lan truyÒn d−íi t¸c dông cña n−íc

« nhiÔm nguån

n−íc ngÇm



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


40

¤ nhiÔm g©y ra tõ çc ho¹t ®éng giao th«ng: Kh«ng khÝ bÞ do çc ho¹t ®éng cña ®éng c¬

« t«, ngoµi Oxyt çcbon vµ hîp chÊt cña ch× ra cßn cã çc khÝ kh¸c nh− Hydrocacbon vµ

Oxinit¬. Çc chÊt khÝ nµy d−íi t¸c dông cña n¨ng l−îng mÆt trêi, t¹o nªn nh÷ng chÊt g©y

thµnh s−¬ng mï, kÝch thÝch m¾t, lµm tæn h¹i c©y cèi.

§éng c¬ « t« cßn sinh ra nh÷ng chÊt cã thÓ g©y ung th− thùc nghiÖm trªn ®éng vËt.

L−îng khÝ x¶ ra do çc ph−¬ng tiÖn « t« nh− sau:

Lo¹i khÝ th¶i L−îng chÊt th¶i

(kg/ngµy ch¹y xe)

HCHO 0,698 x 10-3

CO 58 x 10-3

CO2 5 x x 10-3

NO2 2.9 x x 10-3

SO2 0.2 x x 10-3

H¹t 0.3 x x 10-3

¤ nhiÔm g©y ra tõ çc ho¹t ®éng ®un nÊu vµ s−ëi: Sù nhiÔm bÈn kh«ng khÝ tõ çc lß ®èt

trong nhµ lµ h×nh thøc sím nhÊt g©y nhiÔm bÈn mÆc dï t¸c ®éng çc h¹i cña nã kh«ng nhiÒu. Çc chÊt khÝ th¶i x¶ ra tõ ®un nÊu vµ s−ëi bao gåm :

Aldehyt (HCHO) 0,005 lb/tÊn than ®èt = 0,002 kg/tÊn than ®èt.

CO 50 1b/tÊn = 22,7 kg/tÊn than ®èt. CH4 10 = 4,54 kg/tÊn than ®èt.

NO2 8 = 3,63 kg/tÊn than ®èt. SO2 76 = 34,5 kg/tÊn than ®èt.

Çc chÊt khÝ g©y « nhiÔm : Nh÷ng sù ph¸t th¶i khÝ kh¸c nhau gãp phÇn vµo viÖc lµm «

nhiÔm khÝ quyÓn ë quy m« ®Þa ph−¬ng (s−¬ng mï oxy hãa, m−a axit...) còng nh− toµn cÇu

(hiÖu øng nhµ kÝnh, lç thñng tÇng oz«n...).

Nh÷ng lo¹i khÝ nµy chñ yÕu g©y ra sù rèi lo¹n chøc n¨ng cña chu tr×nh cacbon vµ chu tr×nh ni

t¬ . Chu tr×nh cacbon bÞ liªn lôy trong sù ph¸t th¶i cña çc hîp chÊt h÷u c¬ bay h¬i , cña CFC,

oxyt cacbon (CO), dioxyt cacbon (CO2), metan (CH4) vµ dioxyt l−u huúnh (SO2) (s¶n phÈm

cña qu¸ tr×nh ch¸y cacbua hydro).

KhÝ monoxyt cacbon (CO): KhÝ CO ®−îc sinh ra mét çch tù nhiªn do çc nguån kh¸c nhau

sinh vËt hay phi sinh vËt: nói löa, qu¸ tr×nh oxy hãa cña çcpecten thùc vËt, t¶o biÓn... S¶n

sinh ra CO do ho¹t ®éng cña con ng−êi chñ yÕu lµ ch¸y rõng vµ sö dông nhiªn liÖu má

CO, trong kh«ng khÝ víi nång ®é nhá (tõ 0,1 ®Õn 0,2 ppm), t¨ng lªn ë nh÷ng vïng ®« thÞ cã

l−îng xe « t« lín l−u hµnh (tíi 20-100 ppm). Ng−êi ta kh«ng nhËn thÊy cã sù gia t¨ng hµm

l−îng CO trªn toµn cÇu theo thêi gian, chñ yÕu lµ do nh÷ng c¬ chÕ sinh-®Þa-hãa lµm chuyÓn

hãa thµnh nh÷ng hîp chÊt kh¸c:



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


41

- CH4 vµ CO2 d−íi t¸c dông cña mét sè vi khuÈn.

- CO2 vµ H2 trong tÇng b×nh l−u cña khÝ quyÓn do ph¶n øng cña çc gèc tù do:

CO + OH- CO2 + 1/2 H2

CO cã t¸c dông ®éc h¹i ®èi víi nh÷ng ®éng vËt m¸u nãng vµ ng−êi. Oxyt cacbon kÕt hîp víi

nh÷ng hång huyÕt cÇu t¹o thµnh cacboxyhemoglobin, chÊt nµy kh«ng cã cè ®Þnh oxy n÷a. ë

ng−êi, 6400 ppm CO g©y ra çi chÕt trong 1/4 giê. Mét nguyªn nh©n g©y ra chÕt ng−êi cùc

m¹nh l¹i cã thÓ x¶y ra do sù ®èt ch¸y kh«ng hoµn toµn trong ®êi sèng hµng ngµy. Còng may

m¾n lµ nh÷ng viÖc do cßn ng−êi g©y ra kh«ng dÉn tíi sù tÝch tô CO trong khÝ quyÓn.

Dioxyt cacbon (CO2) : Sù ph¸t th¶i CO2, nãi mét çch c«ng b»ng, kh«ng ®−a l¹i hËu qu¶ lµm

rèi lo¹n vËn hµnh cña chu tr×nh cacbon. Ng−îc l¹i víi monoxyt cacbon, ph©n tö CO2 kh«ng

®éc h¹i vµ nh÷ng vÊn ®Ò do chÊt ®ã ®Æt ra cã nguån gèc ë viÖc kh¬i dËy nguån cacbon hãa

th¹ch, ë sù khai th¸c bõa b·i nh÷ng nhiªn liÖu má, Thªm vµo ®ã lµ viÖc ph¸ rõng vµ ®èt ch¸y

sinh khèi.

Sù t¨ng gÊp ®«i hµm l−îng CO2 trong khÝ quyÓn ®−îc coi nh− bÊt kh¶ kh¸ng trong thÕ kû 21

so víi håi ®Çu thÕ kû nµy (300 ppm). KhÝ CO2, mÆt kh¸c, lµ mét chØ tiªu ®Æc tr−ng cña møc

sèng çc céng ®ång c− d©n, v× vËy biÖn ph¸p lµm ph¸t th¶i khÝ CO2 trªn toµn cÇu ph¶i tÕ nhÞ,

trong t×nh thÕ lµ mét bé phËn lín cña thÕ giíi lµ çc n−íc ®ang ph¸t triÓn hoÆc rÊt chËm ph¸t

triÓn.

Sù ph¸t triÓn khÝ th¶i CO2, ®−îc biÓu thÞ b»ng tÊn cacbon trªn ®Çu ng−êi trong mét n¨m, ë

Hoa Kú lµ 5,2. ë çc n−íc trong céng ®ång Ch©u ¢u lµ 2,3 (riªng ë Ph¸p lµ 1,8). Con sè trung

b×nh cho çc n−íc ®ang ph¸t triÓn lµ 0,4. Cho thÊy sù kh¸c biÖt vÒ mÆt kinh tÕ gi÷a çc n−íc.

Sù t¨ng lªn cña CO2 trong khÝ quyÓn hÇu nh− lµ mét thùc tÕ mÆc dÇu cã sù lªn xuèng liªn tôc

trong tiÕn tr×nh biÕn ®æi. Vai trß ®iÒu tiÕt cña çc ®¹i d−¬ng hoÆc sù t¨ng tr−ëng cña thùc vËt

ph¶i ®−îc kh¼ng ®Þnh. VÊn ®Ò kh«ng chØ cÇn quan t©m tíi b¶o tån nh÷ng nguån tµi nguyªn

má mét çch kh«n ngoan h¬n mµ kh«ng ¸p dông biÖn ph¸p qu¶n lý tiÕt kiÖm h¬n hÖ thèng

n¨ng l−îng.

Nh÷ng sù ®¸nh gi¸ th−êng xuyªn cho thÊy ë thêi ®¹i tiÒn c«ng nghiÖp cã mét dßng trao ®æi

hµng n¨m gi÷a bÇu khÝ quyÓn vµ sinh khèi cña lôc ®Þa lµ 60 GT (1 gigat«n t−¬ng øng víi 109

tÊn). Dßng trao ®æi ®ã gi÷ c©n b»ng gi÷a qu¸ tr×nh quang hîp ®Ó lµm giµu thªm sinh khèi vµ

qu¸ tr×nh nh¶ oxy ®Ó lµm giµubÇu khÝ quyÓn.

Do nh÷ng ho¹t ®éng n¨ng l−îng vµ c«ng nghiÖp, ng−êi ta −íc l−îng r»ng dßng trao ®æi víi

l−îng 60 Gt vÒ phÝa khÝ quyÓn ®−îc bæ sung hµng n¨m kho¶ng 8 Gt (6 Gt do tiªu dïn hiªn

liÖu má vµ 2 Gt do mÊt rõng), cßn qu¸ tr×nh quang hîp lu«n ë møc ®é chØ tiªu thô 60 Gt.

T¸c dông cña nh©n tè ®iÒu hoµ do çc ®¹i d−¬ng n¾m gi÷ vai trß chØ cã thÓ ph¸t huy ®−îc ë

møc 4 tÊn trong 1 n¨m, ®iÒu ®ã dÉn tíi lµ kho¶ng 4 Gt ®−îc ph¸t th¶i vµo khÝ quyÓn. Nh− vËy

bÇu khÝ quyÓn sÏ chøa 735 Gt CO2. Con sè nµy ph¶i ®−îc xem xÐt mét çch cÈn thËn, ®Æc biÖt



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


42

lµ vÒ kh¶ n¨ng ®iÒu hoµ cña ®¹i d−¬ng, mÆc dï ®· mÊt c«ng nghiªn cøu nhiÒu vµ vÉn cßn hiÓu

biÕt rÊt Ýt.

KhÝ Mªtan: KhÝ nµy ®−îc sinh ra mét çch tù nhiªn do sù lªn men kþ khÝ trong ®Êt, trong

nh÷ng çnh ®ång lÊy n−íc ngät vµ n−íc mÆn. Khi ®ã còng cßn lµ do dßng khÝ tho¸t ra khái

çc má cacbua hydro. Trong thêi ®¹i cña chóng ta, nh÷ng nguyªn nh©n nh©n t¸c ®Æc biÖt

nhiÒu, ®ã lµ:

- Sù ph¸t triÓn cña trång c©y n«ng nghiÖp vµ ch¨n nu«i (sù lªn men trong nh÷ng

chuång ph©n cña ®éng vËt nhai l¹i t¹o ra l¹i t¹o ra mét nguån quan träng khÝ

metan).

- Sù thÊt tho¸t khÝ metan trong çc má cacbua hydro (30 triÖu tÊn/n¨m).

- KhÝ metan ®−îc s¶n sinh ra bëi r¸c th¶i sinh ho¹t (vµ tõ nh÷ng phÕ liÖu lªn

men ®−îc) ®−îc chøa trong nh÷ng n¬i thiÕu kh«ng khÝ.

- Nh÷ng con sè liªn quan ®Õn khÝ metan rÊt dao ®éng. Ta cã thÓ ghi nhËn lµm

chØ sè çc gi¸ trÞ sau ®©y trªn b×nh diÖn toµn cÇu.

- Ruéng lóa (70 triÖu tÊn/n¨m).

- Gia sóc (75 triÖu tÊn/n¨m).

- ThÊt tho¸t trong qu¸ tr×nh khai th¸c nhiªn liÖu (50 triÖu tÊn/n¨m).

- Do sinh khèi thùc vËt (10 triÖu tÊn/n¨m).

KhÝ nµy còng gièng nh− CO2, kh«ng ®éc h¹i, nh÷ng chóng tham gia mét çch tÝch cùc

vµo viÖc g©y ra hiÖu øng nhµ kÝnh.

Çc hîp chÊt oxyt nit¬: Tªn gäi oxyt nit¬ ®−îc dïng cho çc hîp chÊt lµ Oxyt nit¬ (NO);

Dioxyt nit¬ (NO2 ) vµ Oxyt nitric (N2O ).

Çc NOx ®−îc s¶n sinh ra trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao (s−ëi, c«ng nghiÖp, s¶n xuÊt

n¨ng l−îng...) vµ hÇu hÕt lµ trong çc ®éngc ¬ næ (diesel, x¨ng). Ng−êi ta thÊy r»ng khÝ th¶i

®éng c¬ næ rÊt giµu khÝ NO, nh−ng khÝ nµy chuyÓn hãa thµnh NO2 trong qu¸ tr×nh bÞ hßa

lo·ng trong kh«ng khÝ:

2NO + O2 2NO2

Oxyt nitric (N2O) lµ lo¹i khÝ cã nit¬ nhiÒu nhÊt trong khÝ quyÓn khi kh«ng bÞ « nhiÔm

(0,25ppm). KhÝ nµy chØ dãng mét vai trß rÊt yÕu trong viÖc lµm « nhiÔm bÇu khÝ quyÓn tr¸i

víi çc d¹ng khÝ kh¸c. HiÖn t−îng cã ý nghÜa trong çc d¹ng ph¸t th¶i lµ nh÷ng ph¸t th¶i cã

liªn quan ®Õn çc ho¹t ®éng cña con ng−êi, sè l−îng còng lín nh− çc ph¸t th¶i tù nhiªn (ho¹t

®éng cña sinh vËt, nói löa, xãi mßn giã).

Çc chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng n−íc : Nguån n−íc ®−îc coi lµ « nhiÔm khi thµnh phÇn

vµ tÝnh chÊt lý ho¸ sinh häc cña n−íc bÞ thay ®æi, kh«ng b¶o ®¶m chÊt l−îng cña nguån cung cÊp vµ çc yªu cÇu sö dông kh¸c.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


43

Çc chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng n−íc bao gåm:

Çc chÊt th¶i h÷u c¬: lµ nguån chÊt g©y « nhiÔm chñ yÕu trong çc nguån n−íc mÆt. Cã thÓ

lµ çc chÊt h÷u c¬ khã bÞ « xy ho¸, hoÆc çc chÊt h÷u c¬ dÔ bÞ oxy ho¸. Çc chÊt nµy ®−îc

biÓu thÞ b»ng çc chØ tiªu BOD, Nit¬ tæng sè, phèt pho, COD… Trong n−íc th¶i sinh ho¹t,

hµm l−îng çc chÊt bÈn h÷u c¬ nh− sau :

BOD5 = 80 - 120 gam/ng−êi-ngµy ®ªm

Nit¬ tæng sè = 8 - 15 g/ng.ng.®. Trung b×nh 10g/ng

Phèt pho = 3 - 6 g/ ng.ng.®

COD = 250 mg/l - 1000 mg/l

Thµnh phÇn çc chÊt th¶i h÷u c¬ sÏ kh¸c nhau tuú thuéc vµo tÝnh chÊt cña tõng lo¹i

c«ng nghiÖp kh¸c nhau, n−íc th¶i cña çc xÝ nghiÖp chÕ biÕn thùc phÈm (®−êng, s÷a, thÞt,

t«m, ç, n−íc ngät, bia ...) chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ cßn cã kim lo¹i nÆng, sulfua; n−íc th¶i cña

xÝ nghiÖp ¾c quy cã nång ®é axit, ch× cao, n−íc th¶i nhµ m¸y bét giÊy chøa nhiÒu chÊt r¾n l¬

löng, chÊt h÷u c¬, mµu, lignin, phenol ... víi hµm l−îng lín.

Çc chÊt h÷u c¬ bÞ o xy hãa thµnh CO2 , H2O d−íi t¸c dông cña çc vi sinh vËt hiÕu

khÝ. Sau ®ã t¸c dông víi NO3 ®Ó t¹o thµnh N2 , CO2 , H2O thùc hiÖn qu¸ tr×nh khö Nitrat d−íi

t¸c dông cña çc vi khuÈn khö Nit¬. Sau ®ã lµ qu¸ tr×nh ph©n huû yÕm khÝ t¹o ra CH4 , H2S

g©y nªn sù « nhiÔm.

Çc chÊt th¶i chøa vi sinh vËt: Çc vi sinh vËt bao gåm vi khuÈn, vi rót çc d¹ng vi khuÈn

g©y bÖnh cho ng−êi. Nguån chñ yÕu lµ « nhiÔm cña n−íc th¶i thµnh phè, n−íc m−a. Mét sè

çc xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp tuú vµo lo¹i s¶n phÈm cã thÓ chøa çc chÊt « nhiÔm vi sinh vËt

trong n−íc th¶i.

Çc chÊt ®éc h¹i: ChÊt phãng x¹ tõ çc nhµ m¸y h¹t nh©n nguyªn tö chøa mét sè l−îng lín

çc chÊt ®éc vµ ®ång thêi cßn chøa çc lo¹i n−íc lµm nguéi -> ¶nh h−ëng tíi qu¸ tr×nh tù lµm

s¹ch cña nguån. Nh÷ng chÊt khã bÞ oxy ho¸ th−êng ®−îc tÝch luü tõ nguån kia vµ t¨ng dÇn

xuèng phÝa h¹ nguån vµ cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi søc khoÎ, sù tÝch tô sinh häc sÏ x¶y ra vµ

theo ®−êng: VËt chøa chÊt phãng x¹ chuçi thøc ¨n ng−êi tiªu thô.

Çc chÊt g©y « nhiÔm m«i tr−êng ®Êt:

Çc chÊt ho¸ häc: Çc chÊt hãa häc th−êng thÊy trong m«i tr−êng ®Êt bao gåm çc lo¹i

ph©n bãn ho¸ häc vµ çc chÊt diÖt c«n trïng, diÖt cá, ®Æc biÖt trong çc chÊt diÖt cá chøa çc

s¶n phÈm clo cña phenol khi vµo ®Êt, çc chÊt nµy lµm cho sè l−îng çc trùc khuÈn tÝch tô

phªnol ph¸t triÓn m¹nh. Ngoµi ra çc hîp chÊt cña ch×, thuû ng©n hîp thµnh trong ®Êt nh÷ng

chÊt cÆn l¾ng bÒn v÷ng vµ truyÒn vµo c©y trång.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


44

§a sè çc lo¹i ho¸ chÊt trõ s©u, diÖt cá ®Òu lµm « nhiÔm c©y trång, lµm çc rÔ c©y bÞ

c»n cçi trong ®Êt vµ c©y kh«ng ph¸t triÓn ®−îc. ThÝ dô thuèc b¶o vÖ thùc vËt DDT sau 5 n¨m

sö dông vÉn cßn ®−îc t×m thÊy 4 - 5% sãt l¹i trong ®Êt do khã bÞ hÊp thô vµo çc cÊu tö cña

®Êt. DDT ë nång ®é thÊp (24 mg/l) g©y nªn sù thay ®æi sinh lý ng−îc cña ç, lµm chÕt çc

loµi chim. DDT rÊt dÔ dÞch chuyÓn vµo n−íc. DDT khi vµo c¬ thÓ sÏ tÝch tô thµnh çc khèi u

¸c tÝnh. DDT th−êng tÝch tô trong ®Êt, n−íc, kh«ng khÝ, sau ®ã r¬i vµo biÓn vµ ®−îc çc thuû

sinh vËt hÊp thô g©y « nhiÔm thùc phÈm.

Çc chÊt hãa häc mang tÝnh ®éc h¹i cao ®èi víi m«i tr−êng ®Êt lµ Asen, Flo vµ ch×.

Sau khi ®−îc hÊp thô, çc chÊt nµy qua con ®−êng thùc vËt, s÷a bß vµ vµo ®Õn ng−êi. Hµm

l−îng çc chÊt nµy trong ®Êt ë khu vùc nhµ m¸y th−êng cao gÊp 5-6 lÇn so víi vïng ®Êt xa

¸ch 500m.

Çc chÊt th¶i c«ng nghiÖp mang tÝnh nguy h¹i: Çc phÕ th¶i c«ng nghiÖp r¾n t¹o nªn

nguån quan träng çc chÊt g©y « nhiÔm ®Êt do çc s¶n phÈm ho¸ häc ®éc h¹i g©y ra. Theo −íc

tÝnh, trong sè 50% çc phÕ th¶i c«ng nghiÖp cã tíi 15% cã kh¶ n¨ng g©y ®éc h¹i nguy hiÓm. ë

Mü, gÇn 106 tÊn chÊt th¶i bá kh«ng ch¸y, axit ¨n mßn hoÆc g©y ®éc h¹i ®−îc x¶ bõa b·i ra

m«i tr−êng xung quanh. NÕu tÝnh theo ®Çu ng−êi lµ 20 kg chÊt th¶i c«ng nghiÖp/n¨m. Nh÷ng

chÊt ho¸ häc ®éc h¹i th−êng gÆp ë trong ®Êt lµ asen, flo, ch×...

Çc chÊt phãng x¹: Çc chÊt phãng x¹ tõ çc vô næ bom h¹t nh©n hoÆc çc chÊt th¶i phãng

x¹ ph¸t ra tõ çc trung t©m c«ng nghiÖp hoÆc tung t©m nghiªn cøu khoa häc l¾ng xuèng mÆt

®Êt vµ ®−îc tÝch tô l¹i trong ®Êt nh− çc C14, Sr90, Cs.... Ngoµi ra cßn cã çc yÕu tè vi l−îng

nh− Be, Bo, Se...

Çc chÊt phãng x¹ xuÊt ph¸t tõ nh÷ng vô næ bom h¹t nh©n hoÆc nh÷ng chÊt th¶i phãng

x¹ láng hay r¾n tõ çc trung t©m c«ng nghiÖp hay nghiªn cøu khoa häc cã thÓ l¾ng xuèng mÆt

®Êt vµ tÝch tô ë ®ã. Çc chÊt phãng x¹ nµy vÝ dô C14 x©m nhËp vµo c¬ thÓ ®éng vËt vµ vµo ®Êt.

C14 tham gia vµo chuyÓn hãa çcbon ë c©y cá... Mét sè thùc vËt trªn ®Êt nh− nÊm, ®Þa y tÝch

tô C3 g©y nguy h¹i cho ®éng vËt ¨n ph¶i thùc vËt ®ã.

Çc lo¹i vi sinh vËt g©y bÖnh: Gåm çc trùc khuÈn vµ nguyªn sinh ®éng vËt ®−êng ruét, çc

lo¹i nµy lµm « nhiÔm ®Êt do viÖc sö dông ph©n bãn lÊy tõ çc hè xÝ hoÆc bïn hay do sù x¶

çc chÊt th¶i sinh ho¹t bõa b·i. Ngoµi ra cßn cã çc lo¹i ký sinh trïng nh− giun, s¸n, çc lo¹i

nÊm...Çc lo¹i vi khuÈn g©y bÖnh cã thÓ tån t¹i ph¸t triÓn trong ®Êt bÞ nhiÔm bÈn çc phÕ th¶i

h÷u c¬ nh− ph©n, r¸c, phÕ th¶i c«ng nghiÖp thùc phÈm v.v.. §Êt cã thÓ bÞ « nhiÔm bëi çc lo¹i

trùc khuÈn lÞ, th−¬ng hµn, phÈy khuÈn t¶ hoÆc amÝp. Çc bÖnh do çc vi khuÈn nµy g©y ra theo

con ®−êng tiÕp xóc trùc tiÕp gi÷a ng−êi víi ®Êt bÈn, víi n−íc bÈn hoÆc do ruåi, bä ... Ngoµi vi

khuÈn g©y bÖnh, trong ®Êt cßn ph¸t triÓn çc l¹i c«n trïng g©y bÖnh, lµ n¬i chøa trøng giun,

s¸n ... §iÒu kiÖn ph¸t triÓn cña mçi lo¹i vi khuÈn g©y bÖnh phô thuéc vµo l−îng m−a, nhiÖt ®é

kh«ng khÝ, thùc vËt, ¸nh s¸ng mÆt trêi, ®é Èm cña ®Êt ...HiÖn nay ng−êi

ta th−êng dïng çc lo¹i vi khuÈn Coli Aerogenes vµ Bact perfrigens, ph¸t triÓn trong m«i

tr−êng ph©n t−¬i, lµm vi sinh vËt chØ thÞ cho ®é nhiÔm bÈn ph©n cña ®Êt.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


45

Çc chÊt kh¸c: Çc chÊt r¾n v« c¬ kÝch th−íc lín nh− vËt liÖu x©y dùng, phÕ liÖu s¾t thÐp ...

hoÆc çc chÊt nhùa tæng hîp, Polyetilen ... bÒn v÷ng trong ®Êt. Chóng khã bÞ ph©n hñy vµ khi

th¶i vµo ®Êt sÏ ng¨n c¶n sù ph¸t triÓn cña th¶m thùc vËt, thay ®æi cÊu tróc ®Êt vµ ®Þa h×nh. V×

thÕ ng−êi ta th−êng tËn dông çc lo¹i nµy ®Ó san nÒn hoÆc sö dông l¹i.

3.3. §éc häc sinh th¸i vµ çc t¸c ®éng, rñi ro, nguy c¬

Nh− ®· tr×nh bµy ë Ch−¬ng 1, ®éc chÊt häc theo ®Þnh nghÜa lµ nh÷ng chÊt g©y ®éc h¹i

hoÆc râ h¬n lµ nh÷ng s¶n phÈm nguy hiÓm ®«Ý víi con ng−êi. Ph¹m vi ¸p dông cña m«n khoa

häc ®ã trong nh÷ng thËp niªn gÇn ®©y ®· ®−îc më réng trong mét khu«n khæ réng h¬n do sù

chen ngang cña mét chuyªn ngµnh míi: sinh - th¸i - ®éc - chÊt - häc mµ Jouany ®· ®Þnh nghÜa

n¨m 1978 nh− mét m«n nghiªn cøu vÒ tÊt c¶ nh÷ng t¸c dông cña nh÷ng chÊt ®éc h¹i ®èi víi

çc loµi ®ang sèng vµ çc tæ chøc cña chóng, mèi t−¬ng quan cña chóng víi çc vËt chÊt v«

sinh, mèi t−¬ng quan cña chóng víi nhau vµ ®èivíi ng−êi.

Ng−êi ta th−êng ph©n biÖt hai kiÓu t−¬ng t¸c gi÷a nh÷ng chÊt cã ®éc tÝnh vµ nh÷ng môc ®Ých

tiÒm tµng tïy theo ®ã lµ t¸c ®éng trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp.

Tr−êng hîp t¸c ®éng gi¸n tiÕp th−êng t−¬ng øng víi sù nhiÔm ®éc g¾n víi « nhiÔm m«i

tr−êng g©y ra sù nhiÔm bÈn çc d©y chuyÒn thøc ¨n.

Nh÷ng biÓu hiÖn cña ®éc tÝnh : Nh÷ng biÓu hiÖn kh¸c nhau cña ®éc tÝnh t×m hiÓu ®−îc

b»ng nh÷ng phÐp thö sinh häc bao gåm viÖc quan s¸t diÔn biÕn cña mét çc thÓ (hay mét

nhãm çc thÓ) tiÕp xóc víi m«i tr−êng ®−îc nghiªn cøu trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thùc nghiÖm

nhÊt ®Þnh. Ng−êi ta ph©n biÖt chñ yÕu hai lo¹i tÝnh ®éc lµ ®éc cÊp tÝnh vµ ®éc m·n tÝnh.

§éc cÊp tÝnh: Lµ ®éc tÝnh g©y ra cña mét ç thÓ hay cña mét m«i tr−êng víi mét liÒu l−îng

hay mét nång ®é rÊt cao cña mét chÊt ®éc, trong mét thêi gian rÊt ng¾n (mét vµi ngµy lµ tèi

®a, th−êng lµ 24g).

§èi víi mét nång ®é cña mét s¶n phÈm ®éc ®· ®−îc x¸c ®Þnh (x), nång ®é/liÒu l−îng g©y

chÕt (y) sù tö vong cña nh÷ng chñ thÓ biÓu thÞ b»ng mét ®−êng cong cña sù tö vong phô thuéc

vµo nång ®é (th−êng cã d¹ng "sygmoide" nh− h×nh vÏ 3.2).

Tû lÖ tö vong (%)

100

50

Nång ®é (x)

H×nh 3.2. §−êng cong cña sù tö vong phô thuéc vµo nång ®é



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


46

§éc cÊp tÝnh ®−îc biÓu thÞ b»ng:

- LiÒu l−îng g©y chÕt 50 (DL50): ®ã lµ trÞ sè cña liÒu l−îng ®−îc ®−a vµo nh÷ng ç

thÓ ®−îc thö nghiÖm (loµi gËm nhÊm (chuét) ch¼ng h¹n) cã thÓ g©y chÕt 50% cña

sè ç thÓ ®−îc thö.

- Nång ®é g©y chÕt 50 (CL50): lµ nång ®é cña mét lo¹i hãa chÊt ®−îc ®−a vµo m«i

tr−êng sèng (th−êng lµ m«i tr−êng thñy sinh) g©y chÕt 50% sè ç thÓ ®−îc thö (ç

ch¼ng h¹n).

- Thêi gian dïng cho çc phÐp thö ®ã biÕn ®ång tö mét vµi phót ®Õn 96 giê.

§éc dµi h¹n: Lµ ®é ®éc g©y ra cña mét ç thÓ hay mét m«i tr−êng víi mét liÒu l−îng hay

mét nång ®é yÕu trong mét thêi gian rÊt dµi (tõ mét th¸ng ®Õn thêi gian sèng cña nhiÒu thÕ hÖ

sóc vËt). Lo¹i ®éc tÝnh ®ã gi÷ vai trß c¬ b¶n trong « nhiÔm m«i tr−êng (thÝ dô: t¸c ®éng cña

mét ®¬n vÞ c«ng nghiÖp hay cña mét tr¹m xö lý r¸c, « nhiÔm do «t«, hËu qu¶ cña çc chÊt phô

gia thùc phÈm...) chÝnh lµ trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta dïng kh¸i niÖm vi thÓ g©y « nhiÔm

(micropolluant). Trong tÊt c¶ çc t¸c dông g¾n víi ®éc tÝnh dµi h¹n, cã hai t¸c dông ®Æc biÖt

quan träng, ®ã lµ:

- Nh÷ng t¸c dông lªn t¸i s¶n xuÊt: lµm kh« c»n, lµm gi¶m ®é ph×, t¹o ra qu¸i thai (dÞ

d¹ng c¬ thÓ nh− ®Çu to, thiÕu ch©n tay...);

- G©y ung th−, biÕn ®æi gen: ng−êi ta ®· thÊy phÇn lín çc chÊt biÕn ®æi gen (sù

kh¸c th−êng trong sè l−îng hay chÊt l−îng nhiÔm s¾c thÓ ë ADN) còng lµ g©y ung

th−, ®iÒu ®ã gi¶i thÝch xu h−íng hiÖn nay lµ thay thÕ çc mÉu thö ung th− (l©u vµ

®¾t) b»ng mÉu thö biÕn ®æi gen nhanh h¬n nhiÒu vµ t−¬ng ®èi d¹i diÖn cho nguy

c¬ g©y ung th− cña çc chÊt cÇn nghiªn cøu.

Nh÷ng nguy c¬ g¾n víi vi trïng g©y bÖnh

Çch tiÕp cËn vÒ ®éc chÊt häc vµ sinh-th¸i-®éc-chÊt-häc ®−îc chñ yÕu duy tr× bëi nh÷ng rñi ro

g¾n liÒn víi sù phæ cËp trong m«i tr−êng nh÷ng ph©n tö h÷u c¬ tæng hîp hoÆc çc kim lo¹i vµ

muèi kim lo¹i.

Çc lo¹i phÕ th¶i d¹ng r¾n còng lµ mÇm g©y bÖnh ®−a l¹i nh÷ng mèi nguy h¹i cho søc kháe.

§Æc biÖt lµ tr−êng hîp chÊt th¶i th¶i bÖnh viÖn, ch¨n nu«i gia sóc, vµ c¶ r¸c th¶i ®« thÞ. §ã lµ

n−íc thÈm thÊu qua çc líp chÊt th¶i mµ cã çc ®éng vËt sèng trªn vïng ®Êt ®ã (çc loµi gÆm

nhÊm, chim...) cã thÓ ph©n t¸n çc mÇm bÖnh trong lßng çc quÇn thÓ. çc mÇm g©y bÖnh:

çc vi khuÈn nh− Mycobacterium Tuberculosis (bÖnh lao), Pseudomonas (tiªu ch¶y),

Salmonella (bÖnh th−¬ng hµn), Vilrio (dÞch t¶) hoÆc çc lo¹i nÊm.

Nh÷ng nguy c¬ g¾n víi r¸c th¶i

Gerard Keck (Tr−êng thó y Lyon, gi¸o tr×nh ®éc chÊt häc cña r¸c th¶i, DEAINSA Lyon) ph©n

t¸ch nguy c¬ r¸c th¶i thµnh nguy c¬ cÊp tÝnh vµ nguy c¬ m¹n tÝnh.

Nguy c¬ cÊp tÝnh: Nh÷ng nguy c¬ cÊp tÝnh ®−îc g©y ra bëi:

- N¬i chøa nh÷ng bao b× bÈn, thËm chÝ thuèc trõ s©u qu¸ h¹n (hoÆc kh«ng cßn ®−îc

phÐp dïng): g©y ®éc cho loµi vËt nu«i;



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


47

- §æ th¸o tr¸i phÐp vµo s«ng ngßi, hå ao nh÷ng chÊt dïng ®Ó b¶o qu¶n gç (lin®an,

penta clorphenol...) g©y ra chÕt ç;

- Çc vô ®èt r¸c nguy h¹i, gi¶i phãng axit xyanhydric ( do ®èt vËt liÖu xèp b»ng

polyurethan) clor hay axit chlohydric ( tõ ®èt PVC)...

Nh÷ng nguy c¬ m¹n tÝnh: Nguy c¬ nµy tËp trung vµo lµ nh÷ng lo¹i cã kh¶ n¨ng tÝch tô sinh

häc nh− :

- Mét sè kim lo¹i (thñy ng©n, cadmi, ch×).

- Nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ (PCB, clordioxin, khi chóng bÞ tung vµo m«i tr−êng tù

nhiªn).

Trong nh÷ng tr−êng hîp nµy, çc loµi gia sóc sèng gÇn n¬i ph¸t th¶i, ¨n cá vµ uèng

n−íc bÞ nhiÔm ®éc th× nãi chung chÊt ®éc sÏ tËp trung dÇn b»ng con ®−êng thøc ¨n:

- Nh÷ng sù tËp trung quan träng ammoniac, nitrat, nitrit trong m«i tr−êng thñy sinh,

g©y ra sù d− thõa çc chÊt h÷u c¬ kh«ng bÞ ph©n gi¶i bëi sinh vËt (nh÷ng r¸c th¶i

cña çc bÕp gia ®×nh, çc tr¹m thanh läc n−íc, n−íc cèng tõ chuång gia sóc...).

T¸c ®éng m¹n tÝnh ®−a l¹i cho m«i tr−êng lµm biÕn ®æi m«i tr−êng sinh th¸i c− tró

trong dßng n−íc;

- Nh÷ng « nhiÔm vi sinh vËt b¾t nguån tõ nh÷ng n−íc cèng ngÇm, n¬i ch¨n nu«i gia

sóc, vµ nh÷ng vËt phÕ th¶i bÞ nÐm ra kh«ng thËn träng, ®Ó ®«i khi sóc vËt ¨n ph¶i

hoÆc lµm « nhiÔm nguån n−íc sinh ho¹t.

Nh÷ng ®Æc tr−ng cña tÝnh ®éc sinh th¸i

Nh÷ng ç thÓ vÒ mÆt m«i tr−êng th−êng xuyªn biÓu hiÖn víi mét tr¹ng th¸i kh¸c nhau lín vÒ

vi thÓ g©y « nhiÔm, th−êng víi nång ®é rÊt nhá, ®iÒu ®ã ®Æt ra vÊn ®Ò lµ ph¶i tÝnh ®Õn hai hiÖn

t−îng quan träng: céng lùc vµ ®èi kh¸ng.

Céng lùc: T¸c dông cña mét hîp chÊt cã thÓ biÕn ®æi rÊt m¹nh (th−êng lµ t¨ng lªn) chØ cÇn

cã sù kÕt hîp víi mét chÊt kh¸c.

§èi kh¸ng: Ng−îc l¹i, lµ mét chÊt cã thÓ biÓu lé lµ phÇn tö ®èi kh¸ng theo ®Þnh nghÜa lµ sù

cã mÆt cña mét trong nh÷ng phÇn tö ®ã ng¨n c¶n t¸c ®éng cña çc phÇn tö kh¸c. HiÖn t−îng

®ã kh«ng nhÊt ®Þnh lµ tÝch cùc.

ThÝ dô trong tr−êng hîp cña thuèc ch÷a bÖnh, bªn c¹nh t¸c dông mong muèn, thuèc cã thÓ bÞ

hÊp thô bëi nh÷ng c¬ chÕ ®ång ho¸ çc phÇn tö kh¸c cña c¬ thÓ.

LiÒu l−îng tèi ®a chÊp nhËn ®−îc vµ bá qua ®−îc

TriÓn khai nghiªn cøu trªn hµng lo¹t t¸c dông ®éc h¹i ®· tõng b−íc dÉn çc chuyªn

gia tíi x¸c ®Þnh ®−îc ng−ìng, lµ nh÷ng liÒu l−îng tèi ®a chÊp nhËn ®−îc, cho nh÷ng chÊt g©y

« nhiÔm chÝnh trong n−íc, kh«ng khÝ vµ c¶ trong thùc phÈm. Nh÷ng ng−ìng ®ã, lµ hîp lý phï

hîp víi sù b¶o vÖ hoµn toµn cho ç thÓ, nh−ng kh«ng thÓ ®¶m b¶o hoµn toµn kh«ng th¶i trong

s¶n xuÊt hoÆc tiªu thô.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


48

Nh÷ng nguy hiÓm g× cã thÓ ®èi víi søc khoÎ cña con ng−êi vµ nh÷ng lîi Ých g× c¬ thÓ

cã do viÖc sö dông çc chÊt ®¸ng quan t©m. §ã lµ çch tiÕp cËn kinh tÕ vµ x· héi lµm néi

dung ®Ó thùc hiÖn mét cuéc héi th¶o vÒ ®é chÆt chÏ cña çc tiªu chuÈn, trªn gi¸c ®é s¶n xuÊt

c«ng nghiÖp còng nh− cho viÖc l¾p ®Æt nh÷ng thiÕt bÞ xö lý r¸c th¶i.

Kh¶ n¨ng chÊp nhËn mét nguy c¬: §−êng biÓu diÔn kh¶ n¨ng chÊp nhËn nguy c¬ cã thÓ

®−îc biÓu diÔn ë h×nh 3.3.

Møc ®é

thiÖt h¹i

ChÊp

nhËn

®−îc

Kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm

H×nh 3.3. §−êng biÓu diÔn kh¶ n¨ng chÊp nhËn nguy c¬

§−êng biÓu diÔn trªn ®©y thÓ hiÖn mét sù kiÖn sÏ ®−îc chÊp nhËn nÕu møc ®é trÇm

träng cña sù thiÖt h¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt g©y ra nguy hiÓm (tr−êng hîp cña h¹t nh©n lÊy lµm

thÝ dô, nÕu kh¶ n¨ng x¶y ra nguy hiÓm lín nh−ng møc ®é thiÖt h¹i nhá th× kh¶ n¨ng chÊp

nhËn vÉn cã). CÇn ghi nhËn r»ng s¬ ®å ®−êng cong biÓu diÔn khã thµnh hiÖn thùc, nãi chung

còng khã ®−îc x· héi chÊp nhËn chØ dùa trªn c¬ së yÕu tè khoa häc mµ bá qua nh÷ng gi¸ trÞ

v¨n ho¸ hay x· héi.

Kh¶ n¨ng chÊp nhËn rñi ro

Kh¸i niÖm vÒ rñi ro, tõ khi mét sù rèi lo¹n chøc n¨ng cã thÓ cã cña nh©n t¸c xen vµo: chÊt phÕ th¶i ®−îc t¸ch ra mét çch bÊt b×nh th−êng tõ mét vËt thÓ (sù cè trµn dÇu trong mét dßng n−íc) hay dù xuÊt hiÖn cña mét vËt thÓ kh«ng vËn hµnh b×nh th−êng (dioxin g¾n víi viÖc ch¸y cña mét biÕn thÕ ®iÖn).

Kh¶ n¨ng chÊp nhËn rñi ro thÝch hîp víi nh÷ng chÊt th¶i bá ®· ®−îc chÊp nhËn hay Ýt nhÊt cã liªn hÖ víi çc ho¹t ®éng cña con ng−êi ®ang vËn hµnh b×nh th−êng.

C¨n cø vµo sù hîp lý cña viÖc x¶y ra çc sù kiÖn, ®−êng biÓu diÔn nµy thÓ hiÖn mét sù

kiÖn cßn ngê vùc cã thÓ ®−îc chÊp nhËn nÕu møc ®é thiÖt h¹i ®−îc bï l¹i bëi Ýt kh¶ n¨ng x¶y

ra nguy hiÓm, mµ kh¶ n¨ng nµy l¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt rèi lo¹n vËn hµnh cña hÖ thèng, hoÆc

h¬n n÷a nÕu kh¶ n¨ng rèi lo¹n vËn hµnh lín nh−ng ®−îc bï l¹i bëi mét kh¶ n¨ng x¶y ra nguy

hiÓm Ýt h¬n, mµ kh¶ n¨ng nµy l¹i ®−îc bï l¹i bëi sù Ýt nghiªm träng cña thiÖt h¹i.

Kh«ng chÊp nhËn ®−îc



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


49

3.4. Çc t¸c ®éng cña « nhiÔm

§· cã nhiÒu khung ph©n lo¹i ®· ®−îc ®Ò xuÊt ®Ó liÖt kª çc t¸c ®éng cã thÓ cã trong

khu«n khæ ho¹t ®éng nh©n t¸c. Nh÷ng t¸c ®éng nµy kh¸c nhau chñ yÕu vÒ chñ ®iÓm cña t¸c

gi¶: b¶o vÖ ®éng vËt vµ thùc vËt, søc kháe cña con ng−êi, sù c©n b»ng thiªn nhiªn. §èi víi

chóng ta, chñ yÕu lµ ®Ó hiÓu râ h¬n çc mèi quan hÖ gi÷a sù qu¶n lý chÊt phÕ th¶i vµ m«i

tr−êng, ph¶i tù giíi h¹n ë 3 lo¹i t¸c ®éng sau ®©y:

- Nh÷ng t¸c ®éng g¾n víi thÈm mü vµ tiÖn nghi.

- Nh÷ng t¸c ®éng sinh th¸i.

- Nh÷ng t¸c ®éng ®éc h¹i vµ ®éc h¹i sinh th¸i.

Nh÷ng t¸c ®éng g¾n víi thÈm mü vµ tiÖn nghi

Çc t¸c ®éng lo¹i nµy bao gåm mïi, tiÕng ®éng, mµu s¾c, quang c¶nh, nh÷ng bè côc

phong c¶nh, khãi... Qu¶n lý çc phÕ th¶i th−êng bao hµm c¶ t¸c ®éng ®ã. Nh÷ng thÝ dô ®iÓn

h×nh nh− sau :

- Tr−êng hîp nh÷ng kiÓu vøt r¸c, khi r¸c kh«ng ®−îc gi÷ g×n cÈn thËn, cã thÓ ®Ó

giÊy hay mµng chÊt dÎo bay lung tung, thu hót qu¸ nhiÒu chim chãc, mïi h«i h¸m.

- Tr−êng hîp nh÷ng lß thiªu r¸c, khi ph¸t th¶i khãi qu¸ nhiÒu g©y h¹i cho khu vùc

l©n cËn.

- Tr−êng hîp nh÷ng ®¬n vÞ ñ r¸c lµm ph©n bãn, kh«ng khèng chÕ ®Ó mïi h«i thèi

cña r¸c ho¹i môc bèc ra.

- Tr−êng hîp tiÕng ån ph¸t sinh do thu thËp thïng r¸c, ho¹t ®éng cña çc çc m¸y

nghiÒn..

- Tr−êng hîp ho¹t ®éng cña çc c«ng tr−êng ngoµi trêi.

KiÓu t¸c ®éng nµy g©y nhiÒu ®iÒu ®¸ng chó ý:

- TiÕng ån, mïi, mÇu s¾c th−êng th−êng ®−îc thÊy t¨ng lªn m¹nh bëi çc bê bao...,

hiÖn t−îng nµy ch−a cã c«ng nghÖ xö lý. Gi¶i ph¸p lµ ph¶i ®Èy m¹nh viÖc gi÷

nghiªm nh÷ng quy chÕ chèng « nhiÔm hay lµ chÊt l−îng c«ng nghÖ cña dông cô

kh«ng tháa m·n. Ngoµi ra tõ nhiÒu n¨m nay, ng−êi ta ¸p dông biÖn ph¸p khö

nh÷ng yÕu tè t¸c ®éng, do çc chuyªn gia qu¶n lý chÊt phÕ th¶i tham gia thùc hiÖn.

- Sù viÖc thuéc lo¹i ®ông ch¹m ®Õn b¶n chÊt thÈm mü cã thÓ ngµy cµng nhiÒu,

nh÷ng t¸c ®éng ®Õn t©m thÇn th©n thÓ (t©m thÓ) biÓu hiÖn b»ng nh÷ng triÖu chøng

l©m sµng (ngøa trªn da, nhøc ®Çu, hoang mang lo sî, suy sôp...). VÒ mÆt ®ã,

nghiªn cøu t©m lý vµ dÞch tÔ häc ph¶i trë nªn mét ngµnh rÊt tÝch cùc cña khoa häc

m«i tr−êng.

- Sau cïng, cÇn ghi nhËn, vµ còng chÝnh lµ mét khã kh¨n thùc sù, r»ng kh«ng ai

ph¶n ®èi ®iÒu cho r»ng nh÷ng t¸c ®éng thÈm mü (mïi, mÇu, tiÕng ån) còng g©y ra

®éc h¹i hay ®éc h¹i sinh th¸i.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


50

Nh÷ng t¸c ®éng sinh th¸i

§ã lµ nh÷ng t¸c ®éng biÓu hiÖn kh«ng ®o ®Õm ®−îc, th«ng qua nh÷ng qu¸ tr×nh lµm biÕn ®æi

vÒ hÖ thùc vËt, hÖ ®éng vËt vµ c¶ n−íc, kh«ng khÝ vµ ®Êt nh−:

- Thay ®æi quÇn thÓ hÖ ®éng thùc vËt cña mét con s«ng.

- Sù biÕn mÊt hay ng−îc l¹i sù sinh s«i qu¸ møc çc loµi c©y cá.

- Sù gi¶m sót ®a d¹ng sinh häc.

- Xãi mßn vµ nhiÔm mÆn cña ®Êt.

- Sù biÕn ®æi cña mét sè c©n b»ng: hiÖu øng nhµ kÝnh, thñng tÇng «z«n.

Còng rÊt nªn nhËn xÐt ngay tõ ®©y r»ng biªn giíi gi÷a t¸c ®éng sinh th¸i vµ t¸c ®éng

g©y ®éc h¹i hay ®éc h¹i sinh th¸i lµ rÊt khã v¹ch ra trªn quan ®iÓm cho r»ng çc t¸c ®éng

th−êng kh«ng ph©n biÖt râ ra ®−îc ®©u lµ nguyªn nh©n, ®©u lµ hËu qu¶: mét sù cè ®éc h¹i

thùc vËt cã thÓ lµ nguån gèc cña sù biÕn mÊt mét loµi thùc vËt nµo hoÆc qu¸ tr×nh t¨ng bÊt

th−êng cña nhiÖt ®é g¾n víi hiÖu øng nhµ kÝnh cã thÓ ®−îc coi nh− kh¶ n¨ng ®−a ®Õn nh÷ng

rèi lo¹n quan träng trong ®êi sèng cña çc loµi ®éng, thùc vËt vµ con ng−êi.

ThÝ dô vÒ hiÖu øng nhµ kÝnh ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 3.4.

KhuyÕch t¸n do m©y vµ khÝ quyÓn

Bøc x¹ mÆt trêi thÊy ®−îc hÊp thô trùc tiÕp

HÊp thô bëi khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh CO2, CH4, H2O, N2O, CFC.

Tr¸i ®Êt

H×nh 3.4. HiÖu øng nhµ kÝnh



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


51

HiÖu øng nhµ kÝnh: KhÝ hËu Tr¸i §Êt phô thuéc vµo sù c©n b»ng cña çc qu¸ tr×nh bøc x¹

cña toµn thÓ ®Êt, ®¹i d−¬ng, vµ khÝ quyÓn. Nh−ng khÝ quyÓn ®ãng vai trß nh− mét çi läc nhiÖt

l−îng b»ng çch "®¸nh bÉy" çc tia bøc x¹, th«ng qua vai trß trung gian cña çc chÊt khÝ, g©y

ra hiÖu øng nhµ kÝnh, bao gåm: CO2, CH4, CFC.

Nh÷ng lo¹i khÝ xuÊt hiÖn mét çch tù nhiªn trong khÝ quyÓn cã kh¶ n¨ng hÊp phô bøc

x¹ hång ngo¹i vµ ph¶n x¹ trë l¹i bÒ mÆt tr¸i ®Êt g©y ra hiÖu øng Êm ®−îc gäi lµ khÝ nhµ kÝnh.

Çc khÝ nhµ kÝnh cã tÝnh n¨ng hÊp thô bøc x¹ nhiÖt sãng dµi (b−íc sãng > 4m).

Nh− vËy hiÖu øng nhµ kÝnh lµ hiÖn t−îng g©y ra sù t¨ng nhiÖt ®é cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt

do sù hÊp phô bøc x¹ nhiÖt tõ mÆt ®Êt vµo khÝ quyÓn bëi çc khÝ nhµ kÝnh lµm cho nhiÖt ®é

khÝ quyÓn bao quanh tr¸i ®Êt bÞ t¨ng lªn.

Së dÜ gäi lµ hiÖu øng nhµ kÝnh cña khÝ quyÓn lµ v× t¸c dông cña çc khÝ nhµ kÝnh trong

khÝ quyÓn t−¬ng tù nh− líp kÝnh cña çc nhµ kÝnh trång rau xanh trong mïa ®«ng, bøc x¹ MÆt

trêi lµ sãng ng¾n nªn dÔ dµng xuyªn qua líp kÝnh truyÒn vµo trong nhµ kÝnh trång rau, cßn

bøc x¹ nhiÖt cña bªn trong nhµ kÝnh víi nhiÖt ®é thÊp, thuéc lo¹i bøc x¹ sãng dµi, kh«ng thÓ

xuyªn qua líp kÝnh truyÒn ra ngoµi ®−îc vµ kÕt qu¶ lµ m«i tr−êng vi khÝ hËu trong nhµ kÝnh

Êm h¬n ngoµi nhµ.

NÕu nh− Tr¸i ®Êt kh«ng cã t¸c ®éng cña çc khÝ nhµ kÝnh th× nhiÖt ®é bÒ mÆt cña nã

®· ®−îc −íc tÝnh lµ 255oK, t−¬ng ®−¬ng lµ -18oC hay 0oF. Khi cã hiÖn t−îng hiÖu øng nhµ

kÝnh x¶y ra th× nhiÖt ®é thùc tÕ cña bÒ mÆt tr¸i ®Êt bÞ t¨ng thªm . Cã thÓ nãi tÝnh chÊt nguy

h¹i cña hiÖu øng nhµ kÝnh hiÖn nay lµ lµm t¨ng nång ®é cña çc khÝ nhµ kÝnh trong khÝ quyÓn

dÉn tíi lµm t¨ng møc nhiÖt ®é tõ Êm tíi nãng do ®ã g©y ra nh÷ng vÊn ®Ò m«i tr−êng. B¶ng

3.2. thÓ hiÖn ®Æc tÝnh cña nh−òng khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh chñ yÕu ( b¶ng 3.2. )

B¶ng 3.2. §Æc tÝnh cña nh÷ng khÝ g©y hiÖu øng nhµ kÝnh chñ yÕu.

CO2 CH4 N2O O3 CFC 11 CFC 12

Nång ®é hiÖn nay 354 ppm 1,7 ppm 310 ppb 20-40 ppb 280ppt 484 ppt

Møc t¨ng hµng n¨m (%)

0,5 1 0,25 0,5-1 4 7

Thêi gian tån t¹i (n¨m)

50-200 10 150 0,1 60 120

Kh¶ n¨ng hÊp thô Bëi ph©n tö

21 206 2000 12400 15800

Ghi chó : (ppm: 10-6, ppb: 10-9, ppt: 10-12)



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


52

ThÝ dô vÒ sù g©y ®éc h¹i cña ammoniac:

Ammoniac c©n b»ng trong n−íc theo ph¶n øng sau:

NH3 + H2O NH4+ + OH-

Nång ®é NH3, chÊt g©y ®éc, t¨ng lªn khi t¨ng ®é pH vµ nhiÖt ®é; kÐo theo sù chÕt ç.;

kÐo theo sù chÕt ç.

ThÝ dô vÒ t¸c ®éng vÒ sù g©y ®éc h¹i cña nit¬ r¸t vµ nit¬ rÝt ®èi víi n−íc sinh ho¹t:

Nh− ®· tr×nh bµy ë ch−¬ng 2, khi n−íc bÞ nhiÔm nitrat th× còng bÞ nhiÔm nitrit v× qu¸ tr×nh khö

cña nitrat.

Nh÷ng ion nitrat vµ nitrit cã nh÷ng tÝnh chÊt rÊt kh¸c nhau mÆc dÇu cã sù gièng nhau vÒ cÊu

tróc. Ion nitrat (NO3-) bÒn v÷ng do ®ã Ýt ho¹t ®éng, vµ v× thÕ Ýt ®éc h¹i, trõ khi hÊp thô qu¸

nhiÒu. ThËm chÝ nã cßn ®−îc dïng trong thuèc ch÷a bÖnh. Ion nitrit (NO2-) kh«ng bÒn v÷ng

vµ rÊt ho¹t ®éng, chÝnh v× thÕ g©y ®éc h¹i. Tuy nhiªn sù cã mÆt cña nitrat còng lµ ®iÒu kh«ng

mong muèn v× kh¶ n¨ng chuyÓn ho¸ thµnh Nitrit.

Nh÷ng nitrat khi bÞ nuèt vµo phÇn lín bÞ hÊp thô bëi mµng ruét mét phÇn sau ®ã bÞ quay vßng

qua tuyÕn mËt tr−íc khi bÞ th¶i b»ng ®−êng tiÓu. PhÇn cßn l¹i cña nitrat bÞ chuyÓn hãa thµnh

nitrit ë miÖng, d−íi t¸c dông cña enzym (enzym khö nitrat).

Nitrit cã hai t¸c dông g©y ®éc chñ yÕu b»ng sù t¹o thµnh methemoglobin vµ nitrosamin ( H×nh 3.5.)

Nitrat

Hång cÇu

Amin hay Amit

Khö

Methemoglobin

Nitrit Nitrosamin

Ng¹t, thiÕu oxy

(Cyanose)

T¸c dông g©y

ung th−

H×nh 3.5. T¸c dông g©y ®éc sinh th¸i cña nit¬rit



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


53

Trong m¸u, çc nitrit g©y ra sù chuyÓn hãa hång cÇu thµnh methemoglobin, ph©n tö

kh«ng ®¶m b¶o sù chuyÓn giao oxy dÉn tíi sù ®Çu ®éc m¸u. §ã lµ sù thiÕu oxy/tÝm ng−êi.

Nh÷ng nitrosamin lµ nh÷ng ph©n tö h×nh thµnh tõ nh÷ng ph¶n øng hãa häc gi÷a nitrit

vµ amin (cã trong çc c¬ quan sèng hay thøc ¨n). ChÊt ®¬n gi¶n nhÊt lµ dimetylnitrosamin.

Ngµy nay ng−êi ta ®· ph©n ®Þnh ®−îc 120 hîp chÊt thuéc dßng nitrosamin, mét sè

trong dßng ®ã cã t¸c dông g©y ung th− (gan, phæi, d¹ dÇy, thùc qu¶n...). TÊt c¶ mäi ®iÒu kiÖn

®Òu hîp l¹i ë thùc qu¶n ®Ó nitrit chuyÓn hãa thµnh nitrosamin (pH axit, nitrit tù do, amin thø

cÊp cã nguån gèc thùc phÈm hay thuèc ch÷a bÖnh). Ng−êi ta v× thÕ cã thÓ t×m thÊy nh÷ng vÕt

nitrosamin trong mét sè lo¹i thøc ¨n: thøc ¨n muèi, ç, fomat, bia...

Ngoµi ®å uèng nhiÒu lo¹i rau chøa ®ùng nitrat vµ nitrit ( b¶ng 3.3. )

B¶ng 3.3. Sù tÝch tô nitrat vµ nitrit trong rau

Lo¹i rau NO3- (mg/kg) NO2

- (mg/kg)

Cñ c¶i ®á 2100 3,3

Cµ rèt 180 1,5

CÇn t©y 1300 0,7

Rau diÕp 1360 8,7

Nitrat vµ nitrit, ngoµi ra cßn ®−îc dïng ®Ó b¶o qu¶n vµ nhuém mµu thÞt vµ −íp thÞt

(chèng trùc khuÈn). ViÖc sö dông çc chÊt nµy ngµy cµng bÞ kiÓm so¸t chÆt chÏ.

VÝ dô vÒ çc t¸c ®éng do m−a axit

Sù t¹o thµnh axit lµ do qu¸ tr×nh oxy hãa trong kh«ng khÝ cña SO2 vµ NOx. Ng−êi ta

−íc l−îng kho¶ng 30% lµ sù tham gia cña NOx vµo çc trËn m−a axit (60% do SO2). Nh÷ng

khu vùc bÞ m−a axit r¬i rÊt réng vµ th−êng xa nh÷ng n¬i ph¸t th¶i (Trung ¢u, phÝa §«ng n−íc

Ph¸p). Nh÷ng vô m−a axit r¬i g©y nhiÒu hËu qu¶ kh¸c nhau:

- Axit hãa vµ lµm nghÌo ®Êt, kÐo theo lµm h− h¹i lín ®èi víi rõng thÝ dô nh− ë

Vosges;

- Nh÷ng sù cè vÒ søc kháe cña ng−êi v× sù lµm giµu nguån n−íc víi çc kim lo¹i

g©y ®éc (ch×, nh«m...).

- Lµm h− h¹i çc c«ng tr×nh b»ng xi m¨ng vµ çc kÕt cÊu kim lo¹i.

Còng nªn ghi nhËn r»ng, ®èi víi çc NOx, sù chuyÓn hãa thµnh axit, chñ yÕu x¶y ra do

qu¸ tr×nh oxy hãa trong pha khÝ:

2 NO + O2 2 NO2

2 NO+ H2O HNO3 + HNO2

axit nitric axit nitr¬



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


54

VÝ dô vÒ çc t¸c ®éng do « nhiÔm quang hãa häc

D¹ng « nhiÔm nµy bao trïm tõ 7 ®Õn 10 km çch mÆt ®Êt. ChÊt g©y « nhiÔm chÝnh bÞ

liªn quan lµ «z«n, chÊt nµy b×nh th−êng cã mÆt trong kh«ng khÝ chØ víi nång ®é rÊt thÊp.

ë tÇng ®èi l−u, nh÷ng ph¶n øng hãa häc gi÷a nh÷ng tr−êng hîp chÊt (oxyt nit¬, hîp chÊt h÷u

c¬, CO...) d−íi t¸c dông cña tia mÆt trêi dÉn tíi sù s¶n sinh ra mét lo¹t chÊt g©y « nhiÔm mµ

chÊt chÝnh lµ «z«n, cïng víi nhiÒu lo¹i axit hay çc chÊt g©y «xy hãa (aldehyt, nit¬ h÷u c¬,

n−íc oxy giµ...).

C¬ chÕ cña nh÷ng t¸c h¹i nµy rÊt phøc t¹p vµ cßn Ýt ®−îc biÕt. Çc oxyt nit¬ ®ãng mét

vai trß quan träng trong nh÷ng ph¶n øng d−íi ®©y, dïng ®Ó minh häa, nh÷ng c¬ chÕ th−êng

®−îc ®−a ra:

- ë tÇng ®èi l−u, NO2 bÞ ph©n ly bëi bøc x¹ mÆt trêi.

NO2 + h V NO + O (< 430 nhµ m¸y) (1)

- Tõ ®ã «z«n còng ®−îc sinh ra:

O2 + O O3 (2)

- Sù s¶n sinh ra «zon,tuy nhiªn, còng bÞ h¹n chÕ do ph¶n øng cña nã víi NO cung

cÊp bëi (1)

NO + O3 NO2 + O2 (3)

L−îng «zon ®−îc t¹o thµnh phô thuéc chñ yÕu vµo tû lÖ NO2/NO.

Nh÷ng hËu qu¶ cña « nhiÔm quang hãa: ¤ nhiÔm quang hãa ®Èy nhanh tèc ®é h− háng cña

mét sè vËt liÖu (®Æc biÖt lµ chÊt dÎo) còng nh− lµ g©y m−a axit (tham gia vµo qu¸ tr×nh oxy

hãa SO2 vµ NO2).

Ng−êi ta −íc l−îng ®é t¨ng cña hµm l−îng «zon ë tÇng khÝ quyÓn thÊp thuéc b¸n cÇu B¾c

kho¶ng 0,5 - 1%. ChÊt «zon, rÊt ho¹t ®éng, t¸c dông lªn chøc n¨ng h« hÊp, hîp ®ång víi çc

NOx vµ peroxy-axetyl-nitrat (PAN). ChÊt PAN còng t¸c dông lªn m¾t. ¤z«n lµm biÕn ®æi çc

ho¹t ®éng quang hîp cña c©y: lµm gi¶m n¨ng suÊt ...

VÊn ®Ò vÒ tÇng «zon: Liªn quan ®Õn sù ph¸ ho¹i cña CFC h¬n lµ vai trß ph¸ huû cña çc oxyt

nit¬. Clo bÞ mang lªn tÇng cao khÝ quyÓn bëi chÊt CFC nh−ng t¸c ®éng cña çc oxyt nit¬ còng

kh«ng thÓ lo¹i trõ. V× r»ng oxyt nit¬ lµ nguån gèc cña sù sinh ra «zon trong tÇng khÝ quyÓn

thÊp, chóng tham gia vµo viÖc ph¸ ho¹i khÝ quyÓn ë tÇng cao bëi nh÷ng chu tr×nh xóc t¸c cã

d¹ng:

O + NO2 NO + O2

NO + O3 NO2 + O2

O + O3 2O2

Tæng quan chung vÒ nh÷ng nguån « nhiÔm g¾n víi çc rèi lo¹n chøc n¨ng cña çc chu tr×nh

ni t¬ vµ carbon ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 3.6.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


55

TÇng b×nh l−u

50 km Líp « z«n

NOx, N2O,

H2O, Clx

10 – 15 km

HiÖu øng

nhµ kÝnh,

CO2, N2O,

CH4

« nhiÔm

2 km M−a a xÝt quang ho¸,

SO2, NO2, s−¬ng mï,

HCl NOx,COV,

CO, CH4

ch¨n nu«i n«ng nghiÖp ®êi sèng

®« thÞ

N−íc uèng vµ thùc phÈm M«i tr−êng thuû sinh

G©y ®éc

cho ng−êi vµ gia sóc G©y hiÖn t−îng

phó d−ìng

G©y ®éc cho ç

H×nh 3.6. Tæng quan chung vÒ t¸c ®éng « nhiÔm g¾n víi çc rèi lo¹n chøc n¨ng

cña çc chu tr×nh ni t¬ vµ carbon

NH4+, NO3-, NO2-



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


56

3.5. Çc biÖn ph¸p gi¶m thiÓu « nhiÔm

Cã hai çch ®Ó ®èi phã víi çc chÊt th¶i r¾n vµ chÊt th¶i nguy hiÓm do chóng ta t¹o nªn: Qu¶n

lý chÊt th¶i vµ ng¨n chÆn « nhiÔm (chÊt th¶i).

Qu¶n lý chÊt th¶i lµ mét sù tiÕp cËn chÊt th¶i møc ®é cao ®ã lµ sù quan s¸t çc s¶n phÈm chÊt

th¶i nh− lµ mét s¶n phÈm kh«ng thÓ tr¸nh khái cña sù ph¸t triÓn kinh tÕ vµ chóng ta cè g¾ng

qu¶n lý çc chÊt th¶i theo çch lµm gi¶m ¶nh h−ëng cã h¹i cña chóng tíi m«i tr−êng - chñ

yÕu bëi qu¸ tr×nh ch«n hay ®èt chóng.

Sù ng¨n chÆn « nhiÔm vµ chÊt th¶i lµ sù tiÕp cËn chÊt th¶i ë møc thÊp ®ã lµ quan s¸t hÇu hÕt

çc chÊt th¶i r¾n vµ chÊt th¶i ®éc h¹i nh− lµ nguån tiÒm n¨ng mµ chóng ta cã thÓ quay vßng,

lµm ph©n bãn, sö dông l¹i, hoÆc kh«ng sö dông ë trong çc vÞ trÝ hµng ®Çu .

Víi h−íng tiÕp cËn nµy, hÖ thèng kinh tÕ ®−îc sö dông ®Ó lµm suy yÕu viÖc t¹o ra chÊt th¶i cæ

vò viÖc ng¨n chÆn chÊt th¶i.

Theo tæ chøc quèc gia cña Mü vÒ gi¸o dôc khoa häc, h−íng tiÕp cËn chÊt th¶i ë møc thÊp nªn

cã çc môc ®Ých theo çc b−íc nh− sau:

(1). Gi¶m chÊt th¶i vµ « nhiÔm;

(2). Sö dông l¹i mét sè thø cã thÓ ®−îc;

(3). Quay vßng vµ lµm ph©n bãn çc chÊt th¶i ë møc nhiÒu nhÊt

cã thÓ;

(4) Xö lý sinh häc, hãa häc hay thiªu ®èt çc chÊt th¶i mµ kh«ng

gi¶m ®−îc, kh«ng sö dông l¹i ®−îc, hay quay vßng hoÆc chÕ biÕn ph©n ®−îc;

(5) Ch«n çc chÊt th¶i mµ sÏ c¹n kiÖt khi ë d−íi ®Êt hay trong

çc hÇm trªn mÆt ®Êt sau khi ®· xÐt tíi môc ®Ých ®Çu tiªn

T¹i sao viÖc t¹o ra Ýt chÊt th¶i vµ Ýt « nhiÔm lµ çch lùa chän tèt nhÊt:

(1) TiÕt kiÖm n¨ng l−îng vµ çc nguån n¨ng l−îng gèc;

(2) Gi¶m sù khai th¸c, xö lý, sö dông çc nguån mµ t¸c ®éng tíi m«i

tr−êng;

(3) T¨ng c−êng søc khoÎ c«ng nh©n vµ sù an toµn bëi viÖc gi¶m sù

xuÊt hiÖn çc vËt liÖu cã ®éc hay nguy hiÓm;

(4) Gi¶m chi phÝ ®iÒu khiÓn « nhiÔm vµ qu¶n lý chÊt th¶i (chi phÝ nµy

®ang t¨ng rÊt nhanh h¬n c¶ tû lÖ t¨ng s¶n phÈm c«ng nghiÖp) vµ

kh¶ n¨ng m¾c ph¶i trong t−¬ng lai ®èi víi chÊt th¶i ®éc h¹i vµ nguy

hiÓm;

(5) Trong çc vÊn ®Ò c¬ b¶n cña sù sèng th× cã chi phÝ thÊp h¬n lµ cè

g¾ng lo¹i bá « nhiÔm vµ qu¶n lý chÊt th¶i mµ nã t¹o ra.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


57

¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt s¹ch h¬n: Theo ®Þnh nghÜa cña UNEP: “S¶n xuÊt s¹ch h¬n lµ

viÖc ¸p dông liªn tôc chiÕn l−îc phßng ngõa tæng hîp vÒ m«i tr−êng vµo çc qu¸ tr×nh s¶n

xuÊt, s¶n phÈm vµ dÞch vô nh»m n©ng cao hiÖu suÊt vµ gi¶m thiÓu rñi ro cho con ng−êi vµ m«i

tr−êng”.

Trong thùc tÕ, çc thay ®æi kh«ng chØ ®¬n thuÇn lµ thiÕt bÞ mµ cßn lµ çc thay ®æi

trong vËn hµnh vµ qu¶n lý cña mét doanh nghiÖp. Çc thay ®æi cßn ®−îc gäi lµ “gi¶i ph¸p s¶n

xuÊt s¹ch h¬n”, cã thÓ chia lµm çc lo¹i:

- Gi¶m chÊt th¶i t¹i nguån: Qu¶n lý néi vi lµ mét lo¹i gi¶i ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt cña s¶n

xuÊt s¹ch h¬n; KiÓm so¸t qu¸ tr×nh tèt h¬n ®Ó ®¶m b¶o çc ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt ®−îc tèi

−u ho¸ vÒ mÆt tiªu thô nguyªn liÖu, s¶n xuÊt vµ ph¸t sinh chÊt th¶i; Thay ®æi nguyªn

liÖu lµ viÖc thay thÕ çc nguyªn liÖu ®ang sö dông b»ng çc nguyªn liÖu kh¸c th©n

thiÖn víi m«i tr−êng h¬n; C¶i tiÕn thiÕt bÞ lµ viÖc thay ®æi thiÕt bÞ ®· cã thÓ nguyÖn

liÖu tæn thÊt Ýt h¬n; C«ng nghÖ s¶n xuÊt míi lµ viÖc l¾p ®Æt çc thiÕt bÞ hiÖn ®¹i vµ cã

hiÖu qu¶ h¬n.

- TuÇn hoµn: TËn thu vµ t¸i sö dông t¹i chç lµ viÖc thu thËp “chÊt th¶i” vµ sö dông l¹i

cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt; T¹o ra çc s¶n phÈm phô lµ viÖc thu thËp (vµ xö lý) “çc dßng

th¶i” ®Ó cã thÓ trë thµnh mét s¶n phÈm míi hÆc b¸n ra cho çc c¬ së s¶n xuÊt kh¸c.

- C¶i tiÕn s¶n phÈm: Xem xÐt l¹i s¶n phÈm vµ çc yªu cÇu ®èi víi s¶n phÈm ®ã; Thay

®æi vÒ bao b× còng cã thÓ lµ yÕu tè quan träng

Çch ®Ó gi¶m chÊt th¶i:

T¨ng møc tiªu thô

ThiÕt kÕ l¹i çc qui tr×nh s¶n xuÊt vµ s¶n phÈm ®Ó sö dông Ýt nguyªn liÖu h¬n.

ThiÕt kÕ çc s¶n phÈm t¹o ra Ýt « nhiÔm vµ Ýt çc nguån chÊt th¶i h¬n khi sö

dông.

Lo¹i bá sù ®ãng gãi kh«ng cÇn thiÕt.

¸p dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i trong s¶n xuÊt. Môc tiªu cña

c«ng nghÖ nµy lµ h¹n chÕ sö dông tµi nguyªn vµ gi¶m thiÓu chÊt th¶i, trong

t−¬ng lai cã thÓ gãp phÇn t¹o ra c«ng nghÖ hiÖu qu¶ h¬n, t¹o ra qu¸ tr×nh s¶n

xuÊt míi, còng nh− b¶o vÖ vµ t¸i sö dông nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn kÓ c¶

viÖc chuyÓn ho¸ chÊt th¶i thµnh n¨ng l−îng.

Sö dông l¹i: Sö dông l¹i lµ mét d¹ng cña viÖc lµm gi¶m chÊt th¶i - më réng çc nguån cung

cÊp nguyªn liÖu vµ gi¶m n¨ng l−îng sù dông vµ gi¶m « nhiÔm thËm chÝ h¬n c¶ t¸i chÕ.



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


58

H×nh 3.7. Gi¶i ph¸p s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i

C«ng nghÖ/ngµnh s¶n xuÊt kh«ng chÊt th¶i

C«ng nghÖ/ ngµnh t¸i chÕ

T¸i chÕ: Chai kiÓu cña qu¸ tr×nh t¸i chÕ çc vËt liÖu nh− kim lo¹i, thñy tinh, giÊy vµ chÊt dÎo:

chñ yÕu vµ thø cÊp. KiÓu mong muèn nhÊt lµ kiÓu chñ yÕu hay cßn gäi lµ vßng lÆp kÝn trong

®ã chÊt th¶i cña ng−êi tiªu thô th¶i ra lµ ®−îc t¸i chÕ ®Ó t¹o ra s¶n phÈm míi víi d¹ng t−¬ng

tù (giÊy b¸o chuyÓn thµnh giÊy b¸o, hép nh«m chuyÓn thµnh hép nh«m míi...). VÉn sö dông

nh−ng cã phÇn kÐm h¬n lµ kiÓu thø cÊp hay cßn gäi lµ vßng lÆp më trong ®ã chÊt th¶i ®−îc

chuyÓn hãa thµnh mét sè s¶n phÈm kh¸c. Qu¸ tr×nh t¸i chÕ chñ yÕu gi¶m tæng sè vËt liÖu

nguyªn chÊt ®Ó t¹o thµnh s¶n phÈm ®i 20-90%, trong khi qu¸ tr×nh t¸i chÕ thø cÊp lµm gi¶m

l−îng vËt liÖu nguyªn chÊt sö dông chØ kho¶ng 25%.

Ngμnh

B

Ngμnh

A

Ng−êi

tiªu

dïng



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


59

Çc ch−íng ng¹i cña vÊn ®Ò t¸i sö dông vµ t¸i chÕ: Qu¸ tr×nh t¸i chÕ trë thµnh ngµnh kinh

doanh cã nhiÒu m¹o hiÓm vµ t¸c ®éng chót Ýt vÒ vèn ®Çu t−. Cã 3 yÕu tè cÇn l−u t©m:

(1) Kh«ng bao gåm chi phÝ m«i tr−êng vµ søc kháe vµo gi¸ vËt liÖu th« trong gi¸ thÞ

tr−êng cña ng−êi tiªu thô;

(2) lo¹i bá nhiÒu lo¹i thuÕ vµ thªm tiÒn trî cÊp víi çc ngµnh c«ng nghiÖp khai th¸c

h¬n lµ ngµnh c«ng nghiÖp t¸i chÕ;

(3) thiÕu mét thÞ tr−êng lín vµ ®Òu cho çc vËt liÖu t¸i chÕ.

XuÊt khÈu chÊt th¶i: Mét sè thµnh phè cña Mü thiÕu çc vïng b·i r¸c lÊp ®Êt cÇn thiÕt ®·

vËn chuyÓn mét phÇn çc chÊt th¶i r¾n cña hä sang çc bang kh¸c hoÆc çc quèc gia kh¸c.

Tuy nhiªn mét sè quèc gia tõ chèi sù chuyÓn nh−îng nµy.

T¹o ra c¬ chÕ chÝnh s¸ch hîp lý cho qu¶n lý chÊt th¶i:

o KhuyÕn khÝch cho çc nhµ ®Çu t− bá vèn ®Ó x©y dùng çc nhµ m¸y xö lý chÊt th¶i.

o §Çu t− m¸y mãc, c«ng nghÖ hiÖn ®¹i cho çc nhµ m¸y ®ang ho¹t ®éng ®Ó nh»m

gi¶m thiÒu chÊt th¶i.

o Nghiªm cÊm, xö ph¹t ®èi víi nh÷ng c¬ së s¶n xuÊt ®æ th¶i r¸c th¶i cña m×nh kh«ng ®óng n¬i qui ®Þnh, hoÆc ®æ th¶i chÊt th¶i ®éc h¹i mµ ch−a qua xö lý g©y « nhiÔm m«i tr−êng ®Êt, n−íc, kh«ng khÝ xung quanh khu vùc ®ã.

o T¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi còng nh− khuyÕn khÝch çc c¬ së s¶n xuÊt tù xö lý çc

chÊt th¶i ®éc h¹i cña m×nh tr−íng khi th¶i ra m«i tr−êng ngoµi.


Ch−¬ng 4: HÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng c«ng nghiÖp ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Ng−êi so¹n : PGS. TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i- ViÖn Khoa häc & KTMT- §¹i häc X©y dùng

60

Ch−¬ng 4

HÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng c«ng nghiÖp

4.1. Kh¸i niÖm vÒ hÖ thèng qu¶n lý m«i tr−êng doanh nghiÖp

Qu¶n lý m«i tr−êng ë doanh nghiÖp lµ ph©n tÝch mét çch toµn diÖn vÒ vai trß cña

doanh nghiÖp trong viÖc b¶o vÖ m«i tr−êng.

Kinh doanh t¹o nªn hÖ thèng kinh tÕ x· héi æn ®Þnh tõ bao ®êi nay nh−ng l¹i ph¸ ho¹i

m«i tr−êng vµ l·ng phÝ tµi nguyªn. Kh¸i niÖm míi vÒ kinh doanh ra ®êi trong bèi c¶nh khi

con ng−êi chuyÓn sang ph−¬ng thøc ph¸t triÓn bÒn v÷ng h¬n. V× kinh doanh kh«ng ph¶i lµ

ngµnh c« lËp nªn kh¸i niÖm vÒ m« h×nh sinh th¸i cho kinh doanh còng ph¶i më réng ra toµn

x· héi. NhiÖm vô quan träng lµ lµm thÕ nµo ¸p dông kh¸i niÖm sinh th¸i cho kinh doanh vµ

cho x· héi, t¹o lËp ®−îc con ®−êng ph¸t triÓn bÒn v÷ng mµ vÉn gi÷ ®−îc søc m¹nh vµ tÝnh linh

ho¹t cña kinh tÕ, m«i tr−êng vµ v¨n hãa.

VÒ c¬ b¶n, môc tiªu b¶o vÖ m«i tr−êng doanh nghiÖp ®−îc ph©n ®Þnh thµnh hai m¶ng:

Môc tiªu dôa vµo ®Çu vµo vµ môc tiªu dùa vµo ®Çu ra.

Môc tiªu dùa vµo ®Çu vµo gi¶i quyÕt vÊn ®Ò gi÷u g×n nguån tµi nguyªn chñ ®¹o lµ

n¨ng l−îng vµ nguyªn liÖu

Môc tiªu dùa vµo ®Çu ra liªn quan tíi ®Çu ra kh«ng mong muèn mµ ®iÓn h×nh lµ çc

lo¹i chÊt th¶i ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt.

Nh− vËy viÖc ®−a çc môc tiªu m«i tr−êng vµo hÖ thèng môc tiªu doanh nghiÖp ngµy

cµng ®−îc xem xÐt nh− mét c¬ héi ®Ó c¶i thiÖn kh¶ n¨ng ®¹t ®−îc cña çc môc tiªu kinh tÕ.

§iÒu nµy ®−îc thÓ hiÖn ë hai khÝa c¹nh :

- C¶i thiÖn doanh thu th«ng qua thÞ tr−êng míi vµ s¶n phÈm míi;

- Gi¶m bít chi phÝ th«ng qua tiÕt kiÖm vËt t−, n¨ng l−îng; tiÕt kiÖm phô liÖu, c¶i tiÕn

qui tr×nh thao t¸c, gi¶m l−îng ph¸t th¶i.

4.2. Çc lo¹i chÊt th¶i ( ®Çu ra kh«ng mong muèn tõ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt )

Qu¸ tr×nh ph¸t sinh ra chÊt th¶i tõ ho¹t ®éng cña çc xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp theo nhiÒu d¹ng

kh¸c nhau nh− thÓ hiÖn ë h×nh 4.1.

Tõ h×nh 4.1 ta thÊy l−îng vµ thµnh phÇn chÊt th¶i phô thuéc chÊt l−îng nguyªn liÖu,

møc tiªn tiÕn cña s¶n xuÊt. §Ó gi¶m l−îng chÊt th¶i ta ph¶i t¨ng c−êng ¸p dông çc qu¸ tr×nh

c«ng nghÖ kh«ng vµ Ýt phÕ th¶i, ®Èy m¹nh çc qu¸ tr×nh xö lý, tËn dông phÕ liÖu, s¶n xuÊt çc

®å dïng bÒn ®Ñp, ®ãng gãi sao cho tèn Ýt bao b×.

Çc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cã c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ cò sÏ s¶n ra nhiÒu chÊt th¶i/ ®¬n vÞ s¶n

phÈm vµ hiÖu qu¶ sö dông nguyªn liÖu vµ n¨ng l−îng thÊp lµm phÝ ph¹m çc nguån tµi

nguyªn, trong khi çc nguån nµy ngµy cµng bÞ khai th¸c c¹n kiÖt. §iÒu ®ã ®Æt ra cho mäi

quèc gia cÇn ph¶i qu¶n lý chÊt th¶i r¾n mét çch h÷u hiÖu ®Ó gi¶m thiÓu « nhiÔm m«i tr−êng

vµ sö dông hiÖu qu¶ çc nguån tµi nguyªn khai th¸c ®−îc.




61

KhÝ th¶i

Nguyªn liÖu th« S¶n phÈm

ChÊt th¶i

Qu¸ tr×nh

C«ng nghiÖp

N−íc th¶i

H×nh 4.1. Tr−êng hîp c¬ së doanh nghiÖp kh«ng cã biÖn ph¸p gi¶m thiÓu

KhÝ th¶i

Gi¶m thiÓu

khÝ th¶i

Nguyªn liÖu th« Qu¸ tr×nh

c«ng nghiÖp S¶n phÈm

ChÊt th¶i Gi¶m thiÓu

chÊt th¶i

Gi¶m thiÓu

n−íc th¶i N−íc th¶i

H×nh 4.1b. Tr−êng hîp cã biÖn ph¸p gi¶m thiÓu

Çc n−íc cã tr×nh ®é khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn, c«ng nghiÖp ph¸t triÓn l−îng chÊt

th¶i c«ng nghiÖp sÏ lín vµ chÊt th¶i c«ng nghiÖp còng ®a d¹ng h¬n, tuy nhiªn l−îng chÊt th¶i

trªn mét ®¬n vÞ s¶n phÈm th−êng nhá h¬n so víi çc n−íc cã nÒn c«ng nghiÖp kÐm ph¸t triÓn.

B¶ng 4.1 d−íi ®©y cho biÕt thµnh phÇn cña mét sè chÊt th¶i c«ng nghiÖp.




62

B¶ng 4.1. Thµnh phÇn cña mét sè chÊt th¶i c«ng nghiÖp

Lo¹i h×nh

c«ng nghiÖp

Thµnh phÇn chÊt th¶i

I. Khai kho¸ng vµ tuyÓn quÆng

- Khai th¸c than

- HÖ sè th¶i ë nhµ m¸y sµng tuyÓn than 30%

- Lµm giµu quÆng apatit 0,6-0,7 tÊn chÊt th¶i/tÊn apatit, thµnh phÇn chÊt th¶i: (Na,K)2Al2O3.nSiO2

- Lµm giµu quÆng chøa 80% KCl b»ng tuyÓn næi, t¸c nh©n tuyÓn næi lµ amin

2,5-3 tÊn chÊt th¶i/tÊn KCl, thµnh phÇn chÊt th¶i: NaCl 90-96% CaSO4 0,1-2% CaCl2 0,02-0,06% KCl 1,8-5% MgCl2 0,04-0,2% CÆn 1-4,5%

II. S¶n xuÊt ph©n kho¸ng vµ a xit

- S¶n xuÊt H3PO4 tõ quÆng ph«tphat Ca5(PO4)3F vµ H2SO4

- 4,25 tÊn CaSO4. nH2O/1 tÊn P2O5 tõ apatit - 5,66 tÊn CaSO4. nH2O/1 tÊn P2O5 tõ ph«tphorit

III NhiÖt ®iÖn

- Bôi + xØ : 1-5A kg/tÊn than ( A = 10-30 ( % kl tro trong than)) víi thµnh phÇn SiO2 52-65% kl Al2O3 22-25% Fe2O3 2,5-7% CaO 2-2,6 % MgO 1-3% TiO2 0,1-0,2% K2O 3.5-4,0% Na2O 0,2-0,3% P2O5 0,1% MnO 0,1%

IV ChÊt th¶i cña çc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt çc chÊt h÷u c¬

- C«ng nghiÖp läc vµ ho¸ dÇu: cÆn dÇu cña çc qu¸ tr×nh lµm s¹ch dÇu b«i tr¬n, dÇu ho¶, khÝ, paraphin; cÆn cña s¶n xuÊt çc sul fonat, chÊt tÈy röa tæng hîp, t¸c nh©n tuyÓn næi,...

- CÆn chøa çc hîp chÊt h÷u c¬ (çc hîp chÊt chøa S, hîp chÊt cacben, cacbit, a sphan, nhùa,...), H2SO4 vµ H2O. Hµm l−îng çc chÊt h÷u c¬ thay ®æi tõ 10-93% khèi l−îng tuú qu¸ tr×nh. - Bïn dÇu cña nhµ m¸y läc ho¸ dÇu: 7kg bïn/ tÊn dÇu th«. -CÆn dÇu nÆng: s¶n ph¶m dÇu 10-56% kl H2O 30-85% kl T¹p chÊt r¾n 1,3-46% kl Bïn dÇu bÞ ph©n líp: líp trªn lµ nhò t−¬ng dÇu - n−íc, líp gi÷a lµ líp n−íc bÞ bÈn bëi líp dÇu vµ h¹t r¾n, líp d−íi 3/4 tæng r¾n bÞ bÈn bëi s¶n phÈm dÇu.

V C«ng nghiÖp gia c«ng chÊt dÎo, cao su - S¶n xuÊt tói mµng máng PE ®Þnh møc nguyªn liÖu cho 1 tÊn s¶n phÈm PE: h¹t PE 979,6 kg phô gia 27,9 kg dung m«i 19 kg mùc in 7,6 kg - S¶n xuÊt çc s¶n phÈm cao su: s¨m lèp « t«, xe m¸y, xe ®¹p

- PhÕ liÖu s¶n xuÊt tói PE 0,2 kg/tÊn sf ( 10-13% nguyªn liÖu t¹o thµnh: ba via, nguyªn liÖu r¬i v·i, phÕ phÈm trong s¶n xuÊt ®−îc t¸i sinh, tËn dông l¹i ngay) - L−îng chÊt th¶i ba via tõ mét sè m¹t hµng cao su: 35 g/ ®«i ®Õ giµy 11 g/ chiÕc lèp « t« 0,07 g/ c lèp xe ®¹p 0,026 g/c s¨m xe ®¹p




63

4. 3. Çc ®Æc tÝnh cña m«i tr−êng trong ho¹t ®éng s¶n xuÊt

4.3.1. M«i tr−êng lµ yÕu tè ®Çu vµo

Çc s¶n phÈm ho¸ th¹ch vµ kho¸ng s¶n cña m«i tr−êng thiªn nhiªn trong qu¸ tr×nh

s¶n xuÊt nh− lµ nguån nguyªn liÖu vµ ph−¬ng tiÖn s¶n xuÊt. Tuy nhiªn viÖc sö dông m«i

tr−êng hiÖn nay chñ yÕu vÉn ë d¹ng thøc kh«ng mÊt tiÒn mµ chØ cÇn ph¶i chi phÝ cho khai

th¸c vµ chi phÝ cho nhu cÇu m«i tr−êng ( ®Êt, n−íc, c¶nh quan , kh«ng khÝ, n−íc ®Ó tiÕp nhËn

chÊt th¶i cña s¶n xuÊt vµ tiªu dïng)

Chi phÝ khai th¸c ngµy cµng cao do sù dåi dµo vÒ nguån dù tr÷ ngµy cµng bÞ mÊt dÇn.

Chi phÝ cho nhu cÇu m«i tr−êng còng ngµy t¨ng bëi çc lý do:

- T¨ng yªu cÇu vÒ xö lý chÊt th¶i r¾n trong ®ã cã c¶ thµnh phÇn nguy h¹i;

- T¨ng yªu cÇu vÒ xö lý n−íc th¶i;

- T¨ng yªu cÇu trong viÖc xö lý khÝ th¶i vµ tiÕng ån.

Nh− vËy, kh«ng gian sö dông m«i tr−êng trë thµnh th−íc ®o søc Ðp cña quÇn x· tíi

çc chøc n¨ng m«i tr−êng. §ã lµ chÊt l−îng çc nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn vµ çc dÞch vô,

mµ nhê ®ã hÖ sinh th¸i cã thÓ cung cÊp, kh«ng kÓ tíi sù t¸i t¹o n¨ng suÊt s¶n l−îng cña çc hÖ

nµy vµ çc thay ®æi kh«ng thÓ ®¶o ng−îc trong nh÷ng phÇn dù tr÷ cña hÖ sinh th¸i.

Tuy nhiªn, kh«ng gian sö dông m«i tr−êng kh«ng cho phÐp x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña çc

vÊn ®Ò m«i tr−êng trong toµn bé tr¹ng th¸i ph¸t triÓn cña quèc gia. VÊn ®Ò chñ yÕu trong sö

dung kh«ng gian m«i tr−êng lµ ®Þnh l−îng hãa møc ®é bÒn v÷ng.

Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n kh«ng gian sö dông m«i tr−êng ®−îc Héi ®ång nghiªn cøu vÒ

m«i tr−êng vµ tù nhiªn §an M¹ch thùc hiÖn víi çc kÕt qu¶ sau ®©y:

Víi tèc ®é khai th¸c hiÖn t¹i, tr÷ l−îng c¹n kiÖt sau kho¶ng 50 n¨m ®èi víi dÇu, 30

n¨m ®èi víi ®ång. T¶i träng axit hãa tíi h¹n cña ®Êt T©y ¢u vµo kho¶ng 1400 - 2400 ®−¬ng

l−îng axit. Trong khi ®ã, tèc ®é l¾ng ®äng hiÖn ®ang lµ 5000 - 6000 ®−¬ng l−îng axit. §Ó ®¹t

®−îc sù bÒn v÷ng cÇn ph¶i gi¶m 50-70% tèc ®é l¾ng ®äng. Tèc ®é suy tho¸i cña ®Êt do xãi

mßn, b¹c mÇu vµ mÆn hãa hµng n¨m lµ 24tû tÊn, trong khi suy tho¸i tù nhiªn hµng n¨m chØ

lµm mÊt ®i 9,3 tû tÊn.

Do vËy, ®Ó ®¹t ®−îc møc bÒn v÷ng, loµi ng−êi cÇn ph¶i cã nhiÒu cè g¾ng míi ®¶o

nghÞch ®−îc xu h−íng c¹n kiÖt tµi nguyªn vµ suy tho¸i m«i tr−êng.

4.3.2. M«i tr−êng lµ n¬i tiÕp nhËn ®Çu ra kh«ng mong muèn

§èi víi ®Çu ra kh«ng mong muèn th× t¹i ngay trong kh©u s¶n xuÊt vµ ph©n phèi th×

m«i tr−êng ®· trë thµnh n¬i tiÕp nhËn cÇn thiÕt.

C¬ së cña sù liªn kÕt « nhiÔm m«i tr−êng qua chÊt th¶i vµ sù ph¸t th¶i t−¬ng øng , còng nh−

c¬ së cña viÖc tiªu phÝ m«i tr−êng qua ph¸t th¶i thuéc çc vÊn ®Ò cÇn l−u t©m sau:

- Nhu cÇu vÒ xö lý, ch«n lÊp vµ tiªub huû chÊt th¶i r¾n;

- Khèi l−îng khÝ th¶i;

- Møc ®é ph¸t th¶i khÝ hoÆc x¶ n−íc th¶i;

- To¶ nhiÖt, ph¸t nhiÖt..

Vµ ®Æc biÖt cÇn l−u t©m ®Õn çc th«ng sè c¬ b¶n sau:

- HÖ sè chÊt th¶i: lµ khèi l−îng chÊt th¶i t¹o ra trªn mét ®¬n vÞ s¶n phÈm , trong ®ã

chÊt th¶i ®−îc ph©n lo¹i theo ®Æc tÝnh nguy h¹i ®èi víi m«i tr−êng;




64

m«i tr−êng

- §Þnh suÊt t¸i sinh: lµ khèi l−îng chÊt th¶i cã thÓ t¸i sinh ®−îc tÝnh trªn mét ®¬n vÞ

s¶n phÈm;

- §Þnh suÊt chuyÓn ho¸: lµ khèi l−îng chÊt th¶i g©y « nhiÔm m«i tr−êng sau khi xö

lý kh«ng cßn cã nguy c¬ g©y t¸c ®éng;

- HÖ sè ph¸t th¶i : lµ khèi l−îng chÊt th¶i cßn l¹i sau khi ®· xö lý, t¸i sinh vµ

chuyÓn ho¸.

Çc khÝa c¹nh môc tiªu

§¶m b¶o Ph©n phèi thu nhËp QuyÒn lùc Çc môc tiªu B¶o vÖ

chç lµm viÖc c«ng b»ng vµ uy tÝn

Gi÷ ®−îc kh¶ n¨ng c¹nh tranh

Çc khÝa c¹nh môc tiªu kinh tÕ

Doanh Kh¶ n¨ng Môc tiªu Môc tiªu B¶o vÖ

thu thanh to¸n x· héi n¨ng suÊt m«i tr−êng

Lîi nhuËn Vèn Thu nhËp Chi phÝ KhÝa c¹nh môc tiªu – C«ng cô

môc tiªu kinh tÕ

C¬ héi thu Gi¶m bít chi nhËp th«ng phÝ th«ng qua b¶o vÖ qua b¶o vÖ m«i tr−êng m«i tr−êng

H×nh 4.2. B¶o vÖ m«i tr−êng trªn ba khÝa c¹nh

trong hÖ thèng cña doanh nghiÖp




65

4.4. Çc ho¹t ®éng thu håi, t¸i chÕ

Çc yÕu tè s¶n xuÊt ®· t¸c ®éng ®Õn qu¸ tr×nh chuyÓn hãa vËt liÖu vµ n¨ng l−îng, do

vËy cã sù ®ßi hái ®Õn m«i tr−êng – n¬i cung cÊp tµi nguyªn thiªn nhiªn. ë ®Çu vµo cã thÓ ph©n

biÖt theo:

- Khèi l−îng vµ çch thøc sö dông vËt liÖu,

- Khèi l−îng vµ çch thøc sö dông n¨ng l−îng,

- Khèi l−îng vµ çch thøc sö dông n−íc.

§iÒu ®¸ng quan t©m ë ®©y lµ ®Æc tÝnh t¸i t¹o cña vËt liÖu vµ nhiªn liÖu, do vËy cÇn

ph©n biÖt gi÷a vËt liÖu, nhiªn liÖu t¸i t¹o l¹i ®−îc vµ vËt liÖu, nhiªn liÖu kh«ng t¸i t¹o l¹i ®−îc.

Song song víi viÖc h×nh thµnh s¶n phÈm lµ ®Çu ra ®−îc mong muèn cßn cã çc s¶n

phÈm kÌm theo ®Çu ra kh«ng mong muèn ®−îc ph©n biÖt theo:

- Khèi l−îng vµ chÊt l−îng phÕ th¶i r¾n,

- Khèi l−îng vµ chÊt l−îng phÕ th¶i láng,

- Khèi l−îng vµ chÊt l−îng phÕ th¶i khÝ,

- Sù tho¸t nhiÖt,

- Sù ph¸t x¹ tiÕng ån,

- Sù tho¸t bôi,

- Sù ph¸t tia x¹.

Trªn ph−¬ng diÖn kinh tÕ, ngµnh kinh doanh sÏ gÆp mét lo¹t çc r¾c rèi khi quay

vßng vµ t¸i s¶n xuÊt çc s¶n phÈm, cã khi tiÕt kiÖm ®−îc chi phÝ, cã khi chi phÝ l¹i t¨ng lªn.

Ngµnh kinh doanh ph¶i tÝnh to¸n l¹i nhu cÇu s¶n xuÊt vµ kh¶ n¨ng tiªu thô çc s¶n phÈm cña

m×nh do cã t¸i chÕ. Mét ngµnh c«ng nghiÖp míi, sö dông vµ quay vßng vËt liÖu, n¨ng l−îng

cña çc ngµnh ®· cã vµ cña ng−êi tiªu dïng sÏ ra ®êi. Ng−êi tiªu thô ph¶i ®¸nh gi¸ ®−îc gi¸

trÞ cña bao b× vµ s¶n phÈm cã thÓ t¸i sinh.

T¸i sinh lµ mét kh¸i niÖm thêi sù th«ng qua h×nh thøc sö dông l¹i hay tËn dông l¹i gi¸

trÞ cña nh÷ng s¶n phÈm ®· qua sö dông.

ë ®©y liªn quan ®Õn chÊt th¶i cña s¶n xuÊt vµ tiªu dïng, çi mµ tr−íc khi ®−îc ®−a vµo

qu¸ tr×nh t¸i sinh ®· ®−îc chñ cña nã coi lµ nh÷ng thø kh«ng mong muèn vµ muèn vøt bá ®i.

Cã thÓ sö dông thiªn nhiªn lµm m«i tr−êng tiÕp nhËn chÊt th¶i. Song, nh÷ng chÊt th¶i nµy

còng cã thÓ gi÷ l¹i trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ tiªu dïng, chÝ Ýt lµ t¹m thêi.

ViÖc tiÕp tôc sö dông cã thÓ thùc hiÖn d−íi nhiÒu h×nh thøc, song tÊt c¶ çc qu¸ tr×nh còng

chØ lµ nh÷ng viÖc sö dông l¹i nhiÒu lÇn , do ®ã vËt chÊt vµ n¨ng l−îng cã thÓ gi÷ ®−îc trong

mét thêi gian cã h¹n vµ riªng biÖt trong ph¹m vi cña qu¸ tr×nh chuyÓn hãa kÕ tiÕp nhau vµ sau

®ã ®−îc ®−a vµo chu tr×nh.

T¸i sö dông: Trong t¸i sö dông, s¶n phÈm ®−îc gi÷ nguyªn vÒ chÊt liÖu kÕt cÊu vµ h×nh d¸ng

còng nh− chøc n¨ng ban ®Çu vµ ®−îc ®−a vµo qu¸ tr×nh chuyÓn hãa (vÝ dô nh−: bao b× ®ãng




66

gãi nhiÒu lÇn). Th«ng lÖ th× nh÷ng s¶n phÈm nh− vËy kh«ng ph¶i lµ chÊt th¶i, do ®ã trong

nghÜa réng cã thÓ ®−îc hiÓu lµ t¸i sinh, nh−ng sè l−ît cña chu tr×nh t¸i sö dông bÞ h¹n chÕ. VÝ

dô, chai lä ®−îc sö dông nhiÒu lÇn bÞ vì hay bÞ mÊt ®i tÝnh n¨ng sö dông ®Æc tr−ng. Ng−êi ta

tÝnh trung b×nh chai lä sö dông kho¶ng 20 l−ît ( h×nh 4.3a).

§«i khi còng cã thÓ tiÕp tôc sö dông s¶n phÈm ®−îc nÕu nh− s¶n phÈm víi kÕt cÊu

chÊt liÖu, h×nh d¸ng ban ®Çu ®−îc sö dông theo mét chøc n¨ng kh¸c. VÝ dô, cèc ®ùng t−¬ng

h¹t c¶i lµm cèc uèng n−íc, b×nh nhùa lµm thïng chøa n−íc m−a, lèp xe «t« lµm ghÕ ®u hay

®µi hoa.

§ãng chai

H×nh 4.3a. T¸i sö dông l¹i çc chai

Backup_of_ban1.cdr

T¸i t¹o gi¸ trÞ: T¸i t¹o gi¸ trÞ lµ qu¸ tr×nh trong ®ã chÊt liÖu kÕt cÊu ban ®Çu ®−îc t¸i t¹o l¹i

th«ng qua mét qu¸ tr×nh xö lý. H×nh th¸i ban ®Çu vµ chñ ®Ých sö dông ban ®Çu cã thÓ ®−îc t¸i

t¹o. VÝ dô, sö dông s¾t vôn trong c«ng nghiÖp luyÖn thÐp, nÊu ch¶y m¶nh kÝnh trong c«ng

nghiÖp thñy tinh, giÊy vôn trong c«ng nghiÖp giÊy… ( H×nh 4.3b).

H×nh 4.3b. Minh ho¹ vÒ t¸i t¹o l¹i gi¸ trÞ

Sö dông

nhiÒu lÇn

§· sö dông

PhÕ liÖu

S¶n phÈm

míi

NÊu ch¶y




67

TiÕp tôc tËn dông gi¸ trÞ: Cã thÓ ¸p dông víi c¶ h×nh thøc vËt chÊt vµ n¨ng l−îng. §Æc tÝnh

cña viÖc tiÕp tôc tËn dông gi¸ trÞ vËt chÊt lµ sù chuyÓn hãa vËt chÊt th«ng qua mét qu¸ tr×nh xö

lý vµ lµm thay ®æi chøc n¨ng cña s¶n phÈm míi h×nh thµnh. VÝ dô, ñ çc chÊt h÷u c¬, s¶n xuÊt

v¸n Ðp tõ mïn c−a, s¶n xuÊt vËt liÖu çch ©m tõ giÊy phÕ th¶i, vËt liÖu x©y dùng tõ chÊt dÎo

cò.

Mét h×nh thøc n÷a cña viÖc tËn dông gi¸ trÞ lµ tËn dông n¨ng l−îng. Sù chuyÓn hãa vËt chÊt

sang n¨ng l−îng lµ mét qu¸ tr×nh kh«ng ®¶o ng−îc ®−îc. Do b¶n th©n n¨ng l−îng sau khi

®−îc sö dông vµo qu¸ tr×nh chuyÓn hãa th× chØ cã thÓ thu håi l¹i ®−îc rÊt Ýt, nªn qu¸ tr×nh nµy

lµ m¾t xÝch cuèi cïng trong chuçi chu tr×nh cã kh¶ dÜ.

T¸i t¹o n¨ng l−îng ngoµi viÖc thÓ hiÖn t¸i sö dông vµo chøc n¨ng ban ®Çu cña nã cßn thÓ hiÖn

viÖc tiÕp tôc sö dông vµo chøc n¨ng kh¸c.

VÝ dô, qua viÖc sö dông ®iÖn n¨ng ®Ó s¶n xuÊt, nhiÖt n¨ng sinh ra trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt nµy

®−îc tËn dông ®Ó s−ëi Êm.

Môc tiªu vµ hiÖu qu¶ cña viÖc t¸i sinh: Mçi chu tr×nh nguyªn liÖu vµ n¨ng l−îng ®−îc thiÕt

lËp ®Òu mang trong nã hai hiÖu øng vÒ sinh th¸i mong muèn cã, ®ã lµ:

- TiÕt kiÖm nguyªn liÖu vµ n¨ng l−îng.

- Gi¶i phãng cho m«i tr−êng khái n¬i tiÕp nhËn l¹i chÊt th¶i.

T¸i sinh lµ sù kÐo dµi thªm mét kho¶ng ng¾n thêi gian l−u cña nguyªn liÖu vµ n¨ng

l−îng trong qu¸ tr×nh chuyÓn hãa. V× thÕ, c«ng nghÖ cã tÝnh ®Õn gi¶m thiÓu vµ c«ng nghÖ cã

tÝnh ®Õn phßng ngõa « nhiÔm m«i tr−êng ph¶i ®−îc −u tiªn h¬n trong ph−¬ng ¸n chuÈn bÞ s¶n

xuÊt tr−íc khi thùc hiÖn chu tr×nh. ThØnh tho¶ng vÉn cã nh÷ng lêi than phiÒn lµ sù cè g¾ng lín

vÒ viÖc t¸i t¹o gi¸ trÞ, nhÊt lµ viÖc t¸i t¹o gi¸ trÞ n¨ng l−îng, ®· ng¨n c¶n nh÷ng nç lùc to lín

trong viÖc tr¸nh cã chÊt th¶i. T−¬ng tù nh− vËy vÒ viÖc t¸i sinh thñy tinh ®· qua sö dông, trong

tr−êng hîp nµy, sù nç lùc trong viÖc t¸i sinh thñy tinh ®· qua sö dông t¨ng lªn ®· ch«n vïi cè

g¾ng nh»m sö dông bao b× ®ãng gãi mét lÇn.

§èi t−îng cña t¸i sinh vµ t¸i sö dông : VÒ nguyªn t¾c, tÊt c¶ çc s¶n phÈm, çc vËt liÖu vµ

n¨ng l−îng ®Òu ®−îc xem lµ ®èi t−îng t¸i sinh. Cã thÓ s¬ bé ph©n lo¹i nh− sau:

- Chu tr×nh ph−¬ng tiÖn s¶n xuÊt trong doanh nghiÖp ( thÝ dô n−íc tuÇn hoµn trong

qu¸ tr×nh s¶n xuÊt )

- Chu tr×nh s¶n phÈm ( thÝ dô chai lä ®−îc sö dông nhiÒu lÇn);

- T¸i sinh s¶n phÈm ( thÝ dô : thay ®éng c¬, lèp xe ®¾p l¹i..)

- T¸i sinh phÕ liÖu s¶n xuÊt ( m¶nh thuû tinh s¶n xuÊt thuû tinh..)

- T¸i sinh chÊt th¶i sinh ho¹t ( thÝ dô giÊy lo¹i, « t« ®· qua sö dông..) ;

- Khai th¸c n¨ng l−îng d− thõa ( sö dông nhiÖt n¨ng d− cña qu¸ tr×nh n¹p vµ to¶

nhiÖt c«ng nghiÖp vµo s−ëi nãng)




68

ThÝ dô trong ho¹t ®éng khai kho¸ng : Çch tiÕp cËn hîp lý nhÊt cña vÊn ®Ò tµi nguyªn kho¸ng

s¶n chuyÓn chñ yÕu sang sù khèng chÕ chu tr×nh sö dông çc tµi nguyªn ®ã trong çc giai

®o¹n chÝnh cña sù tån t¹i cña chóng ( h×nh 4.4.)

Khai th¸c má LuyÖn kim C«ng nghiÖp chÕ biÕn

KÕt thóc chu tr×nh sèng cña phÕ liÖu

Çc má nh©n t¹o

Má thiªn nhiªn

(1) Bôi, phÕ liÖu gia c«ng Dung dÞch kim lo¹i

(2) B·i chøa t¹m thêi kho phÕ liÖu, kho trong

nhµ m¸y

(3) Th¶i bá phÇn kh«ng tuyÓn chän

(1) T¸i chÕ cã thÓ ®−îc, chñ yÕu trong d©y chuyÒn néi bé.

(2) T¸i chÕ dÔ nhÊt b»ng çch ®Æt mét d©y chuyÒn riªng.

(3) T¸i chÕ rÊt khã.

Ng−êi ta thÊy r»ng ë tÊt c¶ mäi kh©u (khai th¸c má, luyÖn kim chÕ biÕn, th−¬ng

m¹i...), víi nh÷ng khã kh¨n do sè l−îng biÕn ®éng, çc vËt liÖu ®Òu cã thÓ t¸i sinh ®−îc b¾t

®Çu tõ çc má, nh−:

- Khãi, bôi, dung dÞch.

- Nh÷ng b·i chøa do ng−êi t¹o ra trong thêi gian ng¾n

- Nh÷ng má nh©n t¹o trong thêi gian dµi

Râ lµ mçi lo¹i kim lo¹i cã mét chu tr×nh riªng, ®Æc biÖt, vÒ ph−¬ng diÖn çc s¶n phÈm

th−¬ng m¹i vµ çch sö dông s¶n phÈm. Còng lµ nh÷ng kim lo¹i, ë trong çc xe «t« çc phô

tïng cã thÓ lµ ®èi t−îng ®Ó quay vßng phôc håi. Nh−ng khã kh¨n h¬n trong viÖc phôc håi çc

lo¹i pin vµ cµng kh«ng thÓ t−ëng t−îng ®−îc cã thÓ phôc håi çc chÊt mÇu kim lo¹i trong çc

líp s¬n.

Cã nh÷ng chÝnh s¸ch kh¸c nhau bæ sung cã thÓ héi vµo viÖc t¸i chÕ ®Ó c¹nh tranh víi

nguyªn liÖu vÒ mÆt kinh tÕ. §ã lµ:

- T¹o thuËn lîi cho sù thay thÕ: Nh÷ng tiÕn bé c«ng nghÖ thùc hiÖn trong nh÷ng

thËp niªn gÇn ®©y trong çc lÜnh vùc nh− gia c«ng b»ng m¸y cho phÐp ®Æt l¹i lêi




69

ph¸n quyÕt vÒ çi gäi lµ ®Æc tÝnh duy nhÊt cña nhiÒu vËt liÖu th−êng ®−îc coi mét

çch v« lý lµ kh«ng thÓ thay thÕ trong lÜnh vùc sö dông nµo ®ã.

ThÝ dô tr−êng hîp cña sù thay thÕ ®ång b»ng nh«m trong nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn,

nguån dù tr÷ cña nh«m râ rµng lµ lín h¬n d÷ tr÷ ®ång. Kh¶ n¨ng gi¶i phãng viÖc

sö dông b¹c trong chôp ¶nh, cèng hiÕn mét triÓnväng rÊt lín cho lo¹i kim lo¹i nµy.

- Ph¸t triÓn nh÷ng vËt liÖu trªn c¬ së thø phÈm vµ phÕ liÖu: g¹ch phôc håi, thµnh

phÇn cña bªt«ng khai th¸c tõ nh÷ng phÕ liÖu cña sù ph¸ hñy, bªt«ng cã thµnh phÇn

lµ ®Êt sÐt, vËt liÖu x©y dùng trªn c¬ së phÕ liÖu má, t¸i sö dông phÕ liÖu gç;

- Qu¶n lý tèt h¬n nh÷ng chu tr×nh sö dông ®èi víi nh÷ng lo¹i nguyªn liÖu kh¸c

nhau: s¾t, nh«m, ®ång, ph©n bãn, gç, xi m¨ng, ... Sù qu¶n lý ®ã chuyÓn sang

nghiªn cøu sù kh«ng cho lan réng nh÷ng gi¸n ®o¹n trong chu tr×nh vµ sù khèng

chÕ sè l−îng tïy thuéc vµo chi phÝ n¨ng l−îng.

ChuyÓn hãa n¨ng l−îng: lµ ®Æc tr−ng nhÊt cña n¨ng l−îng trong ®êi sèng vµ ho¹t ®éng kinh

tÕ. Nh÷ng sù chuyÓn hãa tu©n theo nh÷ng ®iÒu luËt râ rµng: ®ã lµ hai nguyªn lý cña nhiÖt

®éng häc.

- Nguyªn lý thø nhÊt ph¸t biÓu r»ng, trong tÊt c¶ mäi sù chuyÓn hãa l−îng n¨ng

l−îng ban ®Çu cã d−íi mét d¹ng nµo ®ã sÏ lÊy l¹i mét çch toµn vÑn ë d¹ng kh¸c

khi kÕt thóc qu¸ tr×nh chuyÓn hãa.

- Nguyªn lý thø hai, gäi lµ nguyªn lý Carnot, diÔn dÞch kh¸c nhau tån t¹i gi÷a nhiÖt

n¨ng vµ çc d¹ng n¨ng l−îng kh¸c. Carnot ®· chØ râ r»ng kh«ng mét lo¹i m¸y nµo

cã thÓ chuyÓn hãa ®−îc mét çch toµn vÑn n¨ng l−îng thµnh c«ng n¨ng. Thùc vËy

nÕu sù chuyÓn hãa cña çc d¹ng kh¸c thµnh nhiÖt n¨ng lu«n lu«n lµ kh¶ dÜ th× qu¸

tr×nh ng−îc l¹i chØ cã thÓ lµ bé phËn, thËm chÝ kh«ng thÓ ®−îc. ChÝnh v× lý do ®ã

ng−êi ta coi nhiÖt n¨ng nh− mét d¹ng suy tho¸i cña n¨ng l−îng.

Qu¶n lý vµ xö lý phÕ liÖu cã mèi quan hÖ ®Æc biÖt víi n¨ng l−îng ë nhiÒu mÆt:

- S¶n xuÊt phÕ liÖu ë c«ng tr−êng khai th¸c tµi nguyªn, vËn chuyÓn vµ sö dông: phÕ

th¶i cña má, bïn khoan, l−u huúnh cña khÝ thiªn nhiªn...

- Tiªu thô n¨ng l−îng ®ßi hái çc c«ng ®o¹n thu thËp, tuyÓn chän, xö lý phÕ liÖu,

söa ch÷a c¬ khÝ...

- Kh¶ n¨ng sö dông n¨ng l−îng (tr−êng hîp vËt liÖu chÊt dÎo vµ sinh khèi).

Mét trong nh÷ng träng t©m cña viÖc t¸i sinh n¨ng l−îng lµ viÖc t¸i khai th¸c nhiÖt

n¨ng tõ bøc x¹ nhiÖt ë doanh nghiÖp. Nguån bøc x¹ nhiÖt cã thÓ lµ tÊt c¶ çc qu¸ tr×nh chuyÓn

ho¸ çc h×nh th¸i n¨ng l−îng cã liªn quan tíi sù ph¸t triÓn vµ h×nh thµnh nhiÖt, nhiÖt n¨ng ®ã

cã thÓ lµ nhiÖt d−, thÝ dô nh− qu¸ tr×nh s¶n xuÊt víi sù trî gióp cña h¬i n−íc vµ qua ®ã h×nh

thµnh nhiÖt d− thõa mµ nã cã thÓ cã nhiÖt ®é rÊt cao.




70

4.5. Nh÷ng lÜnh vùc ho¹t ®éng quan träng vÒ m«i tr−êng trong c«ng nghiÖp

Nh÷ng lÜnh vùc ho¹t ®éng quan träng vÒ m«i tr−êng trong c«ng nghiÖp bao gåm :

- LÜnh vùc kü thuËt

- LÜnh vùc tiªu thô

- LÜnh vùc qu¶n lý hµnh chÝnh Ho¹t ®éng trong lÜnh vùc kü thuËt bao gåm nh÷ng ho¹t ®éng s¶n xuÊt ®−îc thùc thi trong

c«ng tr×nh x©y dùng cã liªn quan ®Õn mét lo¹t çc ho¹t ®éng quan träng vÒ mÆt sinh th¸i nh−:

- §iÒu hoµ kh«ng khÝ, tèi −u ho¸ viÖc sö dông n¨ng l−îng , ng¨n ngõa hoÆc gi¶m thiÓu ph¸t th¶i cã h¹i, t¹o ra viÖc lµm dÔ chÞu..

- Chèng ån: Ng¨n chÆn tiÕng ån bªn ngoµi, gi¶m thiÓu vµ ng¨n ngõa sù ph¸t ra tiÕng ån;

- Cung cÊp vµ tiªu huû : gi¶m thiÓu tiªu thô n−íc vµ n¨ng l−îng, ng¨n ngõa, gi¶m thiÓu , t¸i t¹o chÊt th¶i, c¶i thiÖn chÊt l−îng n−íc th¶i;

- ChiÕu s¸ng vµ lµm s¸ng: Tèi −u ho¸ viÖc sö dông n¨ng l−îng … Ho¹t ®éng trong lÜnh vùc kü thuËt còng bao gåm nh÷ng ho¹t ®éng mua s¾m quyÕt ®Þnh ®Õn sù « nhiÔm m«i tr−êng sau nµy cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt vµ cña s¶n phÈm. Ho¹t ®éng trong lÜnh vùc tiªu thô bao gåm çc vÊn ®Ò thiÕt kÕ s¶n phÈm bao b×, tuæi thä cña

s¶n phÈm, kh¶ n¨ng t¸i sinh vµ dÞch vô ®ßi hái ®Þnh h−íng theo m«i tr−êng. Ho¹t ®éng trong lÜnh vùc qu¶n lý hµnh chÝnh bao gåm çc vÊn ®Ò liªn quan tíi kÕ to¸n, tµi

chÝnh vµ ®Çu t− còng nh− c«ng t¸c tæ chøuc , nh©n sù..

Çc c«ng cô kinh tÕ : Nh÷ng c«ng cô kinh tÕ khi ®−îc thùc hiÖn tho¶ ®¸ng sÏ cã nh÷ng −u

viÖt sau:

- Xóc tiÕn çc biÖn ph¸p chi phÝ -hiÖu qu¶ ®Ó ®¹t ®−îc çc møc « nhiÔm cã thÓ chÊp

nhËn ®−îc

- KÝch thÝch sù ph¸t triÓn c«ng nghÖ vµ trÝ thøc chuyªn s©u vÒ kiÓm so¸t « nhiÓm trong

khu vùc t− nh©n.

- Cung cÊp nguån thu nhËp cho chÝnh phñ ®Ó hç trî cho çc ch−¬ng tr×nh kiÓm so¸t «

nhiÔm.

- Cung cÊp tÝnh mÒm dÎo trong c«ng nghÖ kiÓm so¸t « nhiÔm.

- Lo¹i bá ®−îc mét yªu cÇu cña chÝnh phñ vÒ mét l−îng lín th«ng tin chi tiÕt phôc vô

cho viÖc x¸c ®Þnh møc ®é kiÓm so¸t kh¶ thi vµ thÝch hîp nhÊt ®èi víi mçi nhµ m¸y vµ

s¶n phÈm.

C«ng cô kinh tÕ th−êng xuyªn t−¬ng ph¶n víi çc quy ®Þnh “®iÒu hµnh vµ kiÓm so¸t”.

§ã lµ hai mÆt cña ph−¬ng tiÖn chÝnh s¸ch”®iÒu hµnh vµ kiÓm so¸t" ®−îc tiÕn hµnh vµ th«ng

qua nh÷ng c¬ chÕ ra lÖnh cho çc hµnh ®éng m«i tr−êng hoÆc x¸c ®Þnh nh÷ng hËu qu¶ m«i

tr−êng nÕu kh«ng tu©n thñ çc quy chÕ ®· ban hµnh. Ng−îc l¹i, çc c«ng cô kinh tÕ duy tr×




71

mét tËp hîp réng r·i çc hµnh ®éng m«i tr−êng cã tÝnh ph¸p lý, nh−ng cã x¸c ®Þnh nh÷ng hËu

qu¶ kh¸c nhau ®èi víi nh÷ng sù lùa chän kh¸c nhau. Chóng vÉn cÇn phôc tïng víi hËu qu¶

xÈy ra.

VÝ dô: Cã mét tiªu chuÈn ph¸t th¶i nµo ®ã n»m trong quy ®Þnh “®iÒu hµnh vµ kiÓm

so¸t”. Quy ®Þnh ph¸p lý yªu cÇu (“§iÒu hµnh”) nh÷ng ng−êi g©y « nhiÔm ph¶i ®¸p øng tiªu

chuÈn ph¸t th¶i. NÕu nh÷ng ng−êi g©y « nhiÔm kh«ng tu©n thñ, th× nh− vËy lµ hä ®· ph¹m luËt

vµ buéc ph¶i chÞu ph¹t vi c¶nh, ph¹t tï, ®ãng cöa nhµ m¸y,v.v. ("KiÓm so¸t"). Ng−îc l¹i, mét

lÖ phÝ ph¸t th¶i cho phÐp nh÷ng ng−êi g©y « nhiÔm lùa chän møc ®é th¶i ra trong giíi h¹n mµ

çc c«ng cô kinh tÕ ®· quy ®Þnh vµ nh− thÕ vÉn kh«ng vi ph¹m ph¸p luËt. Tuy nhiªn hä cã thÓ

c©n nh¾c lùa chän xem nªn tr¶ tiÒn nhiÒu h¬n hoÆc Ýt h¬n lÖ phÝ. Khã cã thÓ biÕt ®−îc hä lùa

chän nh− thÕ nµo: cã tr¶ hay kh«ng tr¶ lÖ phÝ. ChØ cã søc m¹nh cña ph¸p luËt míi cã thÓ yªu

cÇu vµ b¾t buéc hä tr¶ tiÒn. Trong møc ®é cho phÐp, sù lùa chän cña hä dao ®éng trong ph¹m

vi nh÷ng giíi h¹n ®· ®−îc x¸c lËp.

Nh− vËy: C«ng cô kinh tÕ lµ mét trong nh÷ng ph−¬ng tiÖn chÝnh s¸ch ®−îc sö dông ®Ó

®¹t tíi môc tiªu m«i tr−êng thµnh c«ng. C«ng cô kinh tÕ kh«ng ph¶i lµ ph−¬ng tiÖn chÝnh

s¸ch riªng biÖt, mµ chóng ®−îc sö dông th−êng xuyªn cïng víi çc ph−¬ng tiÖn chÝnh s¸ch

kh¸c nh− nh÷ng quy ®Þnh ph¸p lý vÒ MÖnh lÖnh vµ KiÓm so¸t. Nãi çch kh¸c, çc c«ng cô

kinh tÕ kh«ng thÓ ®−îc thùc hiÖn thµnh c«ng nÕu kh«ng cã çc tiªu chuÈn thÝch hîp vµ nh÷ng

n¨ng lùc h÷u hiÖu trong gi¸m s¸t vµ thùc thi. Nh×n chung c«ng cô kinh tÕ bæ sung cho c«ng

cô ph¸p lý. ChØ riªng c«ng cô kinh tÕ th«i, sÏ kh«ng thÓ t¹o ra ®−îc nh÷ng c¶i thiÖn ®¸ng kÓ

vÒ chÊt l−îng m«i tr−êng. Nguyªn nh©n chñ yÕu lµ v× chóng khã thùc hiÖn vµ míi chØ ®−îc ¸p

dông tõng phÇn.

Çc c«ng cô kinh tÕ bao gåm rÊt nhiÒu lo¹i. ë ®©y, chóng ta chØ nªu ra mét sè lo¹i

chÝnh cã liªn quan ®Õn thiÖt h¹i vµ båi th−êng thiÖt h¹i do sù cè vµ « nhiÔm m«i tr−êng bëi

çc c¬ së s¶n xuÊt vµ dÞch vô.

Trong çc c«ng cô kinh tÕ trªn, phÝ « nhiÔm lµ d¹ng ®−îc ¸p dông phæ biÕn vµ ®−îc

®¸nh gi¸ lµ ®¹t hiÖu qu¶ cao trong viÖc kiÓm so¸t « nhiÔm.

TiÒn phÝ vµ tiÒn thuÕ (charges and taxes): ThuËt ng÷ “phÝ “ (charge ), thuÕ (tax ); ”tiÒn phÝ

tæn (levy) vµ “lÖ phÝ” (fee) th−ßng ®−îc sö dông ®Ó chØ nh÷ng néi dung kh¸c nhau, trong ®ã

“phÝ”, “phÝ tæn” vµ “lÖ phÝ” th−êng ®−îc dïng thay cho nhau nh»m chØ sè tiÒn ph¶i chi tr¶ cho

mét dÞch vô hoÆc mét s¶n phÈm nµo ®ã.

TiÒn phÝ lµm t¨ng thªm çi gi¸ ph¶i tr¶ cho nh÷ng ho¹t ®éng mµ chóng cã tham gia

vµo viÖc c¶n trë môc tiªu b¶o vÖ m«i tr−êng vµ thu nhËp chung cña x· héi. Mét çch tæng

qu¸t cã thÓ chia kho¶n tiÒn nãi trªn thµnh çc lo¹i sau ®©y : thuÕ ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña s¶n

phÈm, tiÒn thï lao (hay tiÒn c«ng) cho viÖc ph©n phèi vËn chuyÓn hµng ho¸, tiÒn khuyÕn khÝch

ng−êi sö dông (khuyÕn m¹i) vµ phÝ lu©n chuyÓn (quay vßng), lÖ phÝ ®Æt cäc tr−íc.

C¨n cø vµo ®Æc tÝnh chÊt ph¸t th¶i, m«i tr−êng bªn ngoµi, ph−¬ng thøc xö lý còng nh−

çc yÕu tè liªn quan kh¸c, phÝ m«i tr−êng ®−îc chia lµm nhiÒu lo¹i kh¸c nhau vµ ph−¬ng thøc

¸p dông còng kh¸c nhau. B¶ng 2 lµ mét sè vÝ dô vÒ thï lao ®èi víi m«i tr−êng.

PhÝ sö dông: Tû lÖ phÝ cã thÓ b»ng nguy c¬ tiÒm tµng g©y ra bëi nguy c¬ « nhiÔm vµ nguy c¬

cho hÖ sinh th¸i. PhÝ nµy cã thÓ ®Ó x©y dùng míi hoÆc cñng cè bæ sung cho gi¸ thµnh vËn




72

hµnh m¹ng l−íi, nãi chung chÝnh s¸ch chÕ tµi ®−îc x¸c ®Þnh bëi nÒn kinh tÕ chÝnh trÞ, nhËn

thøc çc ho¹t ®éng trong hÖ thèng chÝnh trÞ. PhÝ sö dông cã thÓ ®−îc sö dông nh− mét c«ng

cô tÝch cùc trong chÝnh s¸ch x· héi h¬n lµ sù tiªu cùc trong çc chi tiªu b¾t buéc ®Ó thóc

®Èy çc dÞch vô ®« thÞ trong qu¶n lý m«i tr−êng vµ lµ mét kÕt qu¶ trong viÖc h¹n chÕ

nh÷ng lo¹i thuÕ kh¸c.

PhÝ x¶ th¶i: Lµ lo¹i phÝ ph¶i tr¶ do x¶ chÊt th¶i vµo m«i tr−êng. Lo¹i phÝ nµy dùa trªn c¬ së

sè l−îng cña chÊt l−îng chÊt th¶i x¶ ra. Ng−êi g©y « nhÔm ph¶i chi phÝ trong chÞu gi¸ thµnh

xö lý chÊt th¶i trong n−íc th¶i mµ hä x¶ ra. C«ng cô kinh tÕ th−êng ®−îc xem nh− lµ sù tu©n

thñ nguyªn t¾c.”Ng−êi g©y « nhiÔm ph¶i tr¶”. PhÝ x¶ th¶i kh«ng ®−îc nhá h¬n gi¸ thµnh thùc

tÕ trong viÖc thu gom vµ xö lý chÊt th¶i

Nhµ kinh tÕ häc Field ®· tr×nh bµy quan ®iÓm mµ hiÖn nay kh¸ phæ biÕn trªn thÕ giíi

trong cuèn “Environmental Economics” n¨m 1994: “Anh cã thÓ x¶ bÊt kú l−îng chÊt th¶i nµo

mµ anh muèn, nh−ng l−îng chÊt th¶i ®ã sÏ ®−îc x¸c ®Þnh vµ anh b¾t buéc ph¶i tr¶ tiÒn cho tÊt

c¶ l−îng th¶i mµ anh x¶ ra”.

§iÒu ®ã cã nghÜa lµ çc c¬ së s¶n xuÊt x¶ chÊt th¶i ra ph¶i cã tr¸ch nhiÖm tr¶ tiÒn cho

çc dÞch vô m«i tr−êng còng nh− tÊt c¶ çc nguyªn liÖu ®Çu vµo cña hä. ThuÕ x¶ th¶i cÇn dùa

trªn nh÷ng hµnh vi tù ph¸t cña h·ng, ®¸nh gi¸ tû lÖ x¶ th¶i cña hä trong thuÕ. Hä b¾t buéc

ph¶i quan tr¾c vµ tÝnh to¸n kü l−ìng sè l−îng cña chÊt l−îng chÊt th¶i. Nh÷ng lo¹i thuÕ nµy lµ

nguån doanh thu quan träng ®èi víi nhµ n−íc, ®Æc biÖt lµ cho c«ng t¸c KSON.

GiÊy phÐp trao ®æi l−îng th¶i: GiÊy phÐp trao ®æi l−îng th¶i rÊt h÷u Ých trong qu¶n lý chÊt

th¶i còng nh− kiÓm so¸t chÊt l−îng kh«ng khÝ v× nã dùa trªn nguyªn t¾c trao ®æi ®Çu ra gi÷a

çc c¬ së s¶n xuÊt. Çc h·ng cã thÓ mua (hoÆc b¸n) l−¬ng th¶i (pollution right) ®Ó t¨ng doanh

thu cña h·ng (nÕu h·ng ch−a v−ît TCCP) lµm gi¶m l−îng th¶i x¶ ra (nÕu h·ng ®· x¶ chÊt th¶i

v−ît tiªu chuÈn cho phÐp) trong khi tæng l−îng th¶i x¶ ra m«i tr−êng vÉn nhá h¬n hoÆc b»ng

tiªu chuÈn cho phÐp, viÖc sö dông giÊy phÐp trao ®æi l−îng th¶i cña ng−êi g©y « nhiÔm cã thÓ

®¹t ®−îc môc ®Ých b¶o vÖ chÊt l−îng n−íc vµ kh«ng khÝ ë møc gi¸ thÊp nhÊt (Tietenberg,

1994)

PhÝ xö lý n−íc th¶i, chÊt th¶i: L−îng chÊt th¶i ®−îc tÝnh to¸n qua tû lÖ n−íc cÊp (n−íc th¶i)

l−îng nµy b»ng kho¶ng (xÊp xØ) 80% l−îng n−íc cÊp hoÆc bëi sè l−îng r¸c th¶i tÝnh to¸n.

Doanh thu sÏ ®−îc thu tõ kho¶n trÝch ra trªn ho¸ ®¬n cÊp n−íc gäi lµ phÝ tho¸t n−íc. Nh−ng

vÊn ®Ò ®Æt ra lµ lµm sao ®Ó thu phÝ xö lý n−íc th¶i, r¸c th¶i. §Ó tr¶ lêi c©u hái nµy, t¸c gi¶ Mc

Kay (1999) ®· cho r»ng thÕ m¹nh tµi chÝnh cña chÝnh phñ vµ UBNDTP lµ kh«ng dùa vµo viÖc

thu thuÕ mµ dùa vµo sù tù nguyÖn nép thuÕ cña ng−êi d©n. Sù c−¬ng quyÕt cña çc quy ®Þnh

cã thÓ hiÖu qu¶ h¬n nÕu ®Æt ra thêi h¹n cho çc c¬ së s¶n xuÊt ®Ó chi tr¶, vÝ dô víi vÊn ®Ò

n−íc th¶i: nÕu kh«ng tù nguyÖn nép thuÕ x¶ n−íc th¶i th× viÖc cÊp n−íc cña h·ng sÏ bÞ dõng

l¹i.

Çc c«ng cô chÝnh s¸ch :

KÓ tõ khi khëi ®Çu chÝnh s¸ch m«i tr−êng, ë phÇn lín çc n−íc ph¸t triÓn, ®−êng lèi MÖnh

lÖnh vµ KiÓm so¸t (Command-and-Control) ®· tõng lµ mét chiÕn l−îc chiÕm −u thÕ. §iÒu nµy

bao gåm nh÷ng quy ®Þnh trùc tiÕp, cïng víi çc hÖ thèng gi¸m s¸t vµ c−ìng chÕ thùc thi, chñ




73

yÕu dùa vµo çc c«ng cô ph¸p lý nh−: çc v¨n b¶n ph¸p qui, çc luËt ®Þnh ®−îc ban hµnh, çc

tiªu chuÈn, çc lo¹i giÊy phÐp còng nh− çc biÖn ph¸p kiÓm so¸t viÖc sö dông ®Êt vµ n−íc.

§−êng lèi mÖnh lÖnh vµ KiÓm so¸t gióp cho çc c¬ quan ®iÒu hµnh cã thÓ dù ®o¸n ë

møc ®é hîp lý vÒ møc « nhiÔm cã thÓ gi¶m lµ bao nhiªu. Çc chiÕn l−îc MÖnh lÖnh vµ KiÓm

so¸t ®· ®¹t ®−îc nh÷ng thµnh qu¶ ®¸ng kÓ trong viÖc ®¸p øng çc môc tiªu cña luËt ph¸p vµ

chÝnh s¸ch m«i tr−êng. Tuy nhiªn nh÷ng chiÕn l−îc nµy cßn cã nh÷ng h¹n chÕ lµ kh«ng hiÖu

qu¶ vÒ kinh tÕ vµ khã thi hµnh.

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, nhiÒu n−íc ®· ¸p dông çc c«ng cô kinh tÕ ®Ó lµm cho çc

biÖn ph¸p KiÓm so¸t « nhiÔm trë nªn mÒm dÎo, hiÖu qu¶; chi phÝ còng hiÖu qu¶ h¬n. Nh÷ng

c«ng cô ®ã khuyÕn khÝch nh÷ng ng−êi g©y « nhiÔm tù lùa chän ph−¬ng tiÖn kiÓm so¸t «

nhiÔm cña m×nh.

X©y dùng thÓ chÕ, luËt ph¸p, chÝnh s¸ch m«i tr−êng, v.v. nh»m t¹o ra nh÷ng qui ®Þnh,

tiªu chuÈn m«i tr−êng, tiªu chuÈn x¶ th¶i, tiªu chuÈn c«ng nghÖ (th©n thiÖn víi m«i tr−êng),

... dùa vµo ®ã b¶o vÖ m«i tr−êng vµ kiÓm so¸t « nhiÔm sÏ cã çch hµnh ®éng thÝch hîp ®Ó ®¹t

®−îc môc tiªu ®−a ra.

ViÖc ¸p dông hÖ thèng tiªu chuÈn m«i tr−êng ®Ó kiÓm so¸t chÊt l−îng vµ khèi l−îng chÊt

g©y « nhiÔm x¶ ra m«i tr−êng lµ cÇn thiÕt.

HiÖn nay, mét sè doanh nghiÖp c«ng nghiÖp ®· ¸p dông çc tiªu chuÈn qu¶n lý m«i

tr−êng (ISO 14000), tiªu chuÈn s¶n phÈm (ISO 9000, 9001), tiªu chuÈn m«i tr−êng lao ®éng

(SA 8000)... Tuy nhiªn, sù ¸p dông nµy ch−a ®−îc tæ chøc mét çch chÆt chÏ vµ thèng nhÊt.

V× vËy trong thêi gian tíi viÖc chØ ®¹o ¸p dông thèng nhÊt çc tiªu chuÈn nµy lµ cÇn thiÕt vµ

cÊp b¸ch.

Tμi liÖu tham kh¶o

1. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i, Lª HiÒn Th¶o – Sinh th¸i häc vµ B¶o vÖ m«i tr−êng , Nhµ xuÊt

b¶n X©y dùng, 2001.

2. L−u §øc H¶i, NguyÔn Ngäc Sinh – Qu¶n lý m«i tr−êng cho sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng,

Nhµ xuÊt b¶n §¹i häc Quèc Gia, 2001.

3. NguyÔn §øc KhiÓn- M«i tr−êng vµ ph¸t triÓn – Nhµ xuÊt b¶n KH &KT, 2001.

4. DiÔn ®µn “Doanh nghiÖp víi C«ng t¸c b¶o vÖ m«i tr−êng “ t¹i Hµ néi, ngµy 27 th¸ng

11 n¨m 2001 – Tµi liÖu tæng hîp.

5. Eco- Industrial Parks: One Strategy for sustainable Growth, Newsletter of the

National Council for Urban Economic Development, Washington DC, 1997.

6. Ecologie Industrielle, A.NAVARRO et P. REVIN, INSA Lyon

7. Chulabhon Research Instritute, Bangkok, Thailand- Eco-Toxicology Volume 1 to

Volume 3 – 1999.




74




75

Documents

Bài giảng Sinh thái học công nghiệp - PGS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái