Hóa học và vấn đề môi trường

Hóa học và vấn đề môi trường gồm 2 phần chính: hóa học và vấn đề ô nhiễm môi trường và hóa học với vấn đề phòng chống ô nhiễm môi trường, kèm theo các hình ảnh thí dụ cụ thể minh họa. 

I. Hóa học và vấn đề ô nhiễm môi trường

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

Chất gây ô nhiễm môi trường là những nhân tố làm cho môi trường trở nên độc hại.

1. Ô nhiễm môi trường không khí

Ô nhiễm không khí là sự có mặt của các chất lạ hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho nó không sạch, có bụi, có mùi,...

1.1. Nguyên nhân

• Ô nhiễm do thiên nhiên: cháy rừng, núi lửa gây ô nhiễm không khí,...

• Ô nhiễm do con người: khí thải do hoạt động giao thông vận tải; quá trình đốt nhiên liệu và sự rò rỉ, thất thoát khí độc; khí thải từ sinh hoạt, phát sinh từ đun nấu, lò sưởi,...

1.2. Tác hại của ô nhiễm không khí

• “Hiệu ứng nhà kính” gây ra do sự tăng nồng độ CO₂, làm cho nhiệt độ của trái đất nóng lên, gây ra sự khác thường về khí hậu, gây hạn hán, lũ lụt, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và cuộc sống con người.
• Ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ con người: Gây ra bệnh tật hoặc có thể gây tử vong.
• Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động, thực vật.
• Phá hủy tầng ozon là lá chắn tia cực tím cho Trái Đất, gây ra nhiều tác hại cho sinh vật và sức khoẻ con người.
• Tạo ra mưa axit gây tác hại rất lớn đối với cây trồng, sinh vật, phá hủy các công trình xây dựng,...

2. Ô nhiễm môi trường nước

Là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.

2.1. Tác nhân gây ô nhiễm

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

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

Tác nhân hóa học gây ô nhiễm môi trường nước bao gồm các ion của kim loại nặng, các anion NO₃−, PO₄³⁻,SO₄²⁻, thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học.

2.2. Tác hại của ô nhiễm môi trường nước

• Ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của động, thực vật.

3. Ô nhiễm môi trường đất

Là tất cả quá trình làm nhiễm bẩn đất, thay đổi lý tính, hóa tính tự nhiên và mất cân bằng hệ sinh thái đất.

3.1. Nguồn ô nhiễm

Nguồn gốc tự nhiên: hoạt động núi lửa, lũ lụt, ngập úng, ngập mặn do thủy triều.

Nguồn gốc do con người:

• Chất thải sinh hoạt.
• Chất thải do sản xuất công nghiệp, sản xuất hàng hóa,...
• Chất thải nông nghiệp: phân bón, chất bảo vệ thực vật,...
• Chất thải do phòng nghiên cứu, bệnh viện, chợ,...

3.2. Tác hại của ô nhiễm

• Gây ra tổn hại trong đời sống và sản xuất.
• Ô nhiễm đất do kim loại nặng: gây độc hại đến cho con người và sinh vật.

II. Hóa học với vấn đề phòng chống ô nhiễm môi trường

1. Nhận biết môi trường bị ô nhiễm

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

• Quan sát: nước, không khí bị ô nhiễm qua mùi, màu sắc.
• Xác định bằng các thuốc thử xác định độ pH của môi trường nước, đất; xác định nồng độ một số ion kim loại như Pb²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺.
• Xác định ô nhiễm môi trường bằng các dụng cụ đo: máy sắc kí, các phương tiện đo lường để xác định thành phần, khí thải, nước thải từ các nhà máy.

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

2.1. Nguyên tắc chung

Sử dụng các biện pháp phù hợp với thành phần các chất gây ô nhiễm cần xử lí, phù hợp với từng lĩnh vực, phạm vi cần xử lí:

• Trong sản xuất nông nghiệp: sử dụng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích đúng quy định, đúng quy trình.
• Trong sản xuất công nghiệp: tuân thủ quy trình xử lí chất thải của các nhà máy trước khi thải ra sông ngòi, hồ ao, biển.
• Trong các cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm trường học: xử lí, phân loại các chất thải sau khi thí nghiệm để xử lí trước khi thải ra môi trường.
• Trong các khu dân cư đô thị, rác thải được thu gom, phân loại, xử lí để thu hồi, tái chế, chống ô nhiễm môi trường.

2.2. Một số phương pháp xử lí chất thải gây ô nhiễm môi trường

• Phương pháp hấp thụ: hấp thụ khí thải bằng nước, dung dịch xút hoặc dung dịch axit trong tháp hấp thụ, sau đó tái sinh hoặc không tái sinh dung dịch đã hấp thụ.
• Phương pháp hấp phụ trong than bùn, phân rác, đất xốp, than hoạt tính: chất thải có các chất gây ô nhiễm được hấp phụ trong lớp đệm than bùn, đất xốp,... sau đó phân hủy bằng phương pháp sinh hóa.
• Phương pháp oxi hóa - khử: cho luồng khí thải qua dung dịch axit sunfuric để hấp thụ amin, amoniac, rồi cho luồng khí qua dung dịch kiềm để hấp thụ axit cacboxylic, axit béo, phenol. Sau đó cho luồng khí qua dung dịch natri hipoclorit để oxi hóa anđehit, H₂S, xeton,...

2.3. Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường

Phải thực hiện trong nhà trường một cách hệ thống, thường xuyên, bằng nhiều biện pháp phù hợp.

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

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

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

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