Tiểu luận Độc chất học - Ô nhiễm không khí

trong tự nhiên đó là sự sinh dưỡng, sự phân hủy bởi các vi sinh vật, cháy rừng và khí thiên nhiên. Theo một nhà xuất bản biên tập khoa học, sự phát thải các khí VOCs trong tự nhiên được ước lượng khoảng 30 – 60 tấn hàng năm. Nguồn phát thải do hoạt động của con người là kết quả từ sự đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu hóa thạch và từ sự bốc hơi của các nhiên liệu lỏng hay các dung môi trong suốt quá trình bảo quản, chế biến lại và sử dụng. Loại khí VOC này được truyền đi bằng từ các ống khói hay sự xả khí từ các loại xe có động cơ nhiên liệu khác nhau, các quá trình đốt cháy…( nghĩa là bên ngoài hoặc bên trong), và sự có mặt hay không có của các thiết bị giảm thiểu ô nhiễm. Chất béo có khối lượng phân tử thấp, olefin và các hợp chất thơm, một vài trong số chúng tạo thành nhiều trong quá trình đốt cháy. Ở 500 – 800oC, các olefin và các dien bị polyme hóa hình thành các gốc tự do để tạo thành các vòng polymer hydrocacbon thơm (PAHs) (8). Trong không khí, các PAH được phân bố giữa pha khí và các hạt rắn ( các sản phẩm của quá trình dốt cháy, như là bồ hóng và tro bay). Có ít nhất 26 PAH trong không khí, một vài trong số chúng có khả năng gây ung thư và các tác nhân gây đột biến, đã được xác định và định lượng (8). Chất được nghiên cứu rộng rãi nhất là benzol[a]pyrene (xem chương 5). Thông thường, hàm lượng tổng các chất PAH trong không khí cao hơn khoảng 10 lần lượng benzol[a]pyrene thường được sử dụng như là chất chỉ thị để xác định tổng hàm lượng các PAH có trong khí quyển. Một vài điều kiện hạn chế đã được trình bày như độ chính xác của quy trình (8). Sự góp phần của các nhiên liệu và các kỹ thuật đốt cho sự phát thải benzol[a]pyrene vào trong khí quyển được trình bày ở bảng 9.1. Theo các dữ liệu đó, lượng benzol[a]pyrene/BTU lớn nhất là quá trình đốt gỗ trong khu dân cư. Thật vậy, ở hình 9.2, gỗ đốt cháy trong lò sưởi và bếp lò chiếm 85.5% trên tổng số 655 tấn PAH thải ra hàng năm ở Mỹ trong những năm 1980. Nguồn phát thải lớn thứ hai là quá trình đốt các phế phẩm nông nghiệp và thứ ba là cháy rừng (9). Kích thước của các hạt bụi Các chất PAH ở pha hơi không hiện tại không gây hại nhiều cho sức khỏe, nhưng chúng cần được hạn chế hít phải. Các chất PAH gây ung thư trong khí quyển ảnh hưởng tới sức khỏe phụ thuộc vào kích thước hat của chúng tạo thành, chỉ có những hạt nhỏ mới có khả năng xâm nhập vào đường hô hấp. Các hạt này có kích thước 1μm hoặc nhỏ hơn có thể xâm nhập vào phổi. Ở đó, các chất PAH được hấp thụ và đồng thời kích hoạt khả năng gây ung thư do hệ thống P-450 của phổi hay xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn. Các hạt lớn (2- 5 μm) không vào được phế quản. Các hạt này bị trục xuất khỏi lớp niêm mạc vào trong khoang miệng, tại đó chúng có thể bị nuốt vào. Trong trường hợp này, các chất PAH xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn thông qua đường tiêu hóa (xem chương 2). Theo một vài tài liệu, sự hấp thụ của các chất PAH vào các mô và mức độ gây ung thư phụ thuộc vào con đường tiếp xúc ( hoặc bằng sự hô hấp hay nuốt thức ăn) (10). Hình 9.2. Các chất PAH thải ra hàng năm ở Mỹ trong những năm 1980. LượngPAHs phát thải hàng năm là 655 tấn. “Agricultural” bao gồm cháy rừng và đốt các phế phẩm nông nghiệp; “wood” là quá trình đốt gỗ trong lò sưởi và bếp lò (Nguồn lấy từ tài liệu tham khảo 9.) Bảng 9.1. Sự phân bố các nhiên liệu và các kỹ thuật đốt phát thải chất benzol[a]pyrene vào trong khí quyển Nhiên liệu Sử dụng Benzol[a]pyrene (ng/BTU) Than Than Gỗ Dầu Khí thiên nhiên Xăng Nhiên liệu diesel Các phương tiện Nhà ở Nhà ở Nhà ở Nhà ở Động cơ xe Động cơ xe 0.056 – 0.07 0.12 – 61.0 27 – 6300 0.00026 0.02 0.6 2.3 Nguồn: lấy từ tài liệu tham khảo 11 Đối với benzol[a]pyrene, mức tiêu thụ hàng ngày cho phép, được định nghĩa là mức tiêu thụ kết hợp với tỉ lệ 1/100000 làm tăng thời gian nguy cơ phát triển của bệnh ung thư đối với 1 người nặng 70kg là 48 ng/ngày. Con người tiếp xúc ( với lượng nanogram/ngày) với các nguồn khác nhau như sau: Không khí 9.5 – 43.5 Nước 1.1 Thực phẩm 160 – 1600 Khói thuốc 400 Có thể thấy rằng, sự liên quan của nguy cơ gây bệnh ung thư với sự ô nhiễm môi trường do benzol[a]pyrene từ mức độ cao đến mức độ thấp. Nồng độ của nó trong không khí thấp hơn nhiều so với trong thực phẩm và khói thuốc. Tiếp xúc ở nơi làm việc và thông qua chuỗi thức ăn Mặt khác, con người có nghề nghiệp nhất định, như những công nhân ở lò luyện than cốc và lò than nhựa đường có nguy cơ cao nhất. Sự tiếp xúc của họ vượt quá sự ô nhiễm thông thường 30000 lần hoặc hơn. Hơn nữa, các hạt tạo thành ở đô thị kết hợp với các chất PAH lắng đọng trong đất và nước, làm các tác nhân gây ung thư xâm nhập vào trong chuỗi thức ăn. Nghiên cứu về các chất lắng trong sông Charles ở Boston cho thấy một sự tương đồng nổi bật giữa các thành phần chất PAHs trong khí quyển và chất lắng của con sông (12). Nó xuất hiện do quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch, đây là nguồn chính gây ô nhiễm nước do các chất PAH. Benzene và Ethylene Các hydrocacbon khác được quan tâm đó là benzene và ethylene. Benzene là một chất độc đối với tủy xương của con người và là một chất gây ung thư gây ra chứng xơ tủy xương và chứng không tạo ra các tế bào bạch cầu cấp tính. Ethylene là một trong những sản phẩm chình thải ra từ xe ô tô, nhưng nó còn được tạo thành từ các quá trình đốt cháy khác. Nó góp phần đáng kể vào các phản ứng oxi hóa quang hóa. Ethylene là một thành phần thông thường của thực vật; nó giúp điều chỉnh sự phát triển của thực vật và nó làm cho thực vật sinh trưởng cong (sự di chuyển của thực vật, như sự tạo nếp hoặc không tạo nếp của cánh hoa), sự cắt bỏ lá ( sự rụng lá) và làm trái cây chin. Nồng độ ethylene quá mức bên ngoài cũng là độc tố đối với thực vật. Sự liên quan của các hydrocacbon trong sự hình thành khói quang hóa đã được thảo luận ngay từ đầu. Các hạt ở trên không Các hạt này có liên quan tới các thành phần vật chất lơ lửng (SPM). Chúng có thể được chia thành chất rắn lơ lửng và chất lỏng nhỏ giọt. Chúng có ảnh hưởng lên đường hô hấp và có mức độ độc khác nhau theo hệ thống (xem chương 2). Các nguồn tự nhiên của các hạt trên không là bụi, bụi nước biển, cháy rừng, và acid nitric. Chúng là sản phẩm của cả quá trình đốt cháy ( như tro bay, bồ hóng và nhiều kim loại) và các quá trình công nghiệp (như nghiền hoặc mài). Trong khí quyển, chúng tiếp tục tương tác thay thế với các thành phần khác nhau và các thành phần pha khí. Sự thay thế này có ảnh hưởng tới cả thành phần hóa học và kích thước của các hạt (6). Các hạt lớn (có kích thước lớn hơn 30µm) có thể gây khó chịu, nhưng chúng không có bất kỳ tác động nào đến sức khỏe và chúng ta thải chúng ra ngoài khá nhanh. Trái ngược với thời gian thải các thành phần cặn trong khí quyển có kích thước 1 – 10 µm là 6h đến 4 ngày; các hạt nhỏ hơn 1µm có thể mất thời gian lâu hơn. Các hạt có kích thước nhỏ hơn 5µm xâm nhập vào khí quản và vùng phổi. tại đó chúng gây kích ứng đường hô hấp và làm nặng thêm các vấn đề về đường hô hấp có sẵn. Vai trò của chúng như là phương tiện chuyên cở các PAH, sulfate và các ion sulfite vào trong phổi đã được thảo luận. Về phương diện nghiên cứu sự truyền nhiễm bệnh dịch trong một số thành phố cho thấy sự liên quan giữa những sự thay đổi nồng độ của SPM hàng ngày trong không khí và tổng sự tử vong hàng ngày. Tuy nhiên, những sự theo dõi này không phải là câu trả lời cho câu hỏi SPM có là nguyên nhân gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người hoặc nó hoạt động như là một chất mang các chất độc ô nhiễm khác hay không? . Theo nghiên cứu mới nhất của giáo sư Morton Lippman và các đồng nghiệp của ông về truyền nhiễm trong khu vực Detroit, Michigan đã đưa ra câu trả lời cho câu hỏi này. Kết quả cho thấy rằng độc tính của SPM không gây ảnh hưởng, ít nhất là một trong hai thành phần, khi có mặt cùng các chất ô nhiễm khác (O3, NOx, SO2 và CO). Độc tính của các hạt có kích thước trong khoảng PM10 và PM2.5 cũng không gây ảnh hưởng ( các hạt nhỏ hơn 10µm và 2.5µm theo thứ tự). Nghiên cứu trên động vật khám phá ra loài chó bị tắc nghẽn động mạch khi tiếp xúc với nồng độ SPM cao cho thấy một trong những tín hiệu điện tâm đồ giống với chứng thiếu máu cục bộ vành tim ở con người. Ở loài chó, khi tiếp xúc với một nồng độ SPM cao cũng cho thấy các triệu chứng rối loạn tim mạch như thay đổi tỉ lệ biến động tim, thay đổi nhịp đập trung bình của tim và một vài thay đổi khác trong điện tâm đồ. Dù vậy cơ chế gây độc này có thể hoặc không thể được suy luận ra cho con người thì cần phải được nghiên cứu nhiều hơn. SPM cũng có tác động đến môi trường. Lượng nhỏ các hạt sulfate cũng gây nên mối nguy bởi vì các tính chất phân bố ánh sáng của chúng. Ảnh hưởng này còn mở rộng hơn nếu có độ ẩm tương đối cao, nó có thể tiếp tục tồn tại kéo dài một tuần. Các hat bồ hóng, có tính chất hấp thụ ánh sáng, cũng góp phần hình thành các mối nguy. SPM bị lắng đọng trên lá kích thích sự hấp thụ cacbon dioxide, bịt kín các khí khổng ( các lỗ nhỏ trên bề mặt lá để giúp sự bay hơi nước) và che ánh sáng mặt trời cần thiết cho sự quang hợp Chất ô nhiễm kim loại Hầu hết các chất ô nhiễm kim loại, chì, thủy ngân và beryllium đều là những chất được đặc biệt quan tâm bởi vì độc tính của chúng. Bằng sự tạo pha bên ngoài dần dần của xăng chì, làm lượng chì trong không trung bị giảm đi đáng kể. Các nguồn phát thải chì ở Mỹ giảm xuống từ 144000 tấn vào năm 1975 còn 17900 tấn vào năm 1985 (14); 69% sự tạo thành chì là từ quá trình đốt cháy xăng chì. Cùng thời điểm đó, quá trình đốt cháy rác thải thành phố từ các lò đốt rác làm cho sự ô nhiễm chì càng trầm trọng. Thủy ngân và beryllium có nguồn gốc chủ yếu từ quá trình đốt than đá. Bất chấp nguồn gốc của chúng, cả chì và thủy ngân về bản chất đều là các chất gây ô nhiễm nước và đất. Sự tác động đến sức khỏe và môi trường của chúng ta sẽ được thảo luận trong chương 11. Sự phát thải beryllium vào khí quyển đã được ước tính (15) khoảng 1134 tấn hàng năm. Độc tính gây ảnh hưởng chính của Beryllium là gây viêm thành phế nang ( căn bệnh được đặc trưng bởi sự đốt cháy lá phổi) và bệnh ngộ độc kim loại beryllium ( bệnh phổi mãn tính). Về phương diện nghiên cứu bệnh dịch cho thấy nó cũng là tác nhân gây ung thư. Không thể xác định được nồng độ beryllium trong không khí đô thị đủ để tạo nên mối nguy hiểm cho sức khỏe đối với sự ô nhiễm rộng. Trong một vài trường hợp, beryllium đại diện cho mối nguy hiểm nghề nghiệp đối với các công nhân làm việc có liên quan đến sự sản xuất, quá trình và sử dụng nó (xem chương 8) Các chất ô nhiễm phi kim Floride (F-) và amiăng là những chất ô nhiễm phi kim. F- là sản phẩm của quá trình đốt than. Nó được giải phóng hoàn toàn vào trong pha khí một lượng tương đối lớn. Là một nguyên tố hoạt động, nó kết hợp ngay lập tức với các nguyên tử và các phân tử khác hình thành F- gây kích ứng đường hô hấp. Nó cũng là một độc tố đối với thực vật và tác động chình vào môi trường của chúng là lên thực vật. F- gây hư hại lá và cuối cùng là rụng lá. Các chất amiăng trên không có nguồn gốc dùng trong ngành công nghiệp và từ sự phá hủy các tòa nhà cũ có chứa chất amiăng. Ảnh hưởng sức khỏe của nó hầu như bị giới hạn chỉ với những công nhân sản xuất amiăng và những công nhân tình cờ tiếp xúc với amiăng trong khi thực hiện nhiệm vụ của mình. Do đó, sự tiếp xúc với amiăng được xem là mối nguy hiểm nghề nghiệp. Ảnh hưởng sức khỏe khi tiếp xúc với chúng đã được thảo luận ở chương 8. Xu hướng và tình trạng hiện tại của chất lượng không khí Bảng 9.2 liệt kê tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng không khí môi trường xung quanh của Mỹ (NAAQS) và tổ chức y tế thế giới (WHO) chỉ ra các chất gây ô nhiễm chính không khí đô thị. Dữ liệu trong hình 9.3 cho thấy xu hướng của sulfur dioxide trong không khí ở các thành phố được chọn tại Mỹ và trên toàn thế giới từ giai đoạn 1976- 78 đến 1990- 95. Dữ liệu cho thấy khoảng từ năm 1976 đến 1995, sự ô nhiễm khí sulfur dioxide nhín chung là tốt có xu hướng giảm nhẹ ở các nước có nền công nghiệp. Điều quan trọng cần chú ý là dữ liệu có ở hình 9.3 là những giá trị đo ở các khu vực dân cư, thương mai, công nghiệp và khu ngoại ô. Những vùng xác định của thành phố được đánh giá vượt quá các tiêu chuẩn. Ví dụ, trong một khu vực dân cư ở trung tâm New York, nồng độ SO2 trung bình hằng ngày được theo dõi qua ba giai đoạn bởi tổ chức WHO ( 72μg/m3 trong năm 1976- 78, 74 μg/m3 trong năm 1979 – 81 và 65 μg/m3 năm 1982 – 95) (2). Hầu hết các thành phố công nghiệp trên thế giới như Milan nổi lên một cách đặc biệt về sự ô nhiễm SO2 trong suốt giai đoạn 1976 – 78, vượt quá chỉ định của WHO, nhưng từ 1990 – 95 mức SO2 đã giảm xuống dưới mức chỉ định của WHO. Không có tiến triển gì về sự ô nhiễm SO2 đạt được trong các thành phố của những quốc gia đang phát triển. Một vài trong số đó, ví dụ như Teheran, Calcutta và Bắc Kinh sự ô nhiễm còn tăng mạnh trong suốt giai đoạn theo dõi. Đó là kết quả tất yếu của quá trình công nghiệp hóa mà không được đầu tư đầy đử công nghệ hiện đại. Dữ liệu ở hình 9.4 cho thấy xu hướng nồng độ trung bình hằng ngày của SPM ở các thành phố được chọn trên thế giới. Ở Bắc Mỹ, trừ Brussels và ở Châu Âu đã đạt được những tiến triển trong việc giảm nhẹ sự ô nhiễm và hầu hết nồng độ của các vật chất lơ lửng đã nằm trong chỉ định của WHO. Mặt khác, trong tất cả các thành phổ của những quốc gia đang phát triển Bảng 9.2. Chỉ đạo của NAAQS và WHO vầ các chất gây ô nhiễm không khí ở đô thị lớn aTrong tỷ lệ ngày càng tăng của bệnh hen suyễn và các bệnh hô hấp khác trong thành phố ở Mỹ, các giá trị này đã được giới thiệu là sửa đổi của Đạo luật Không khí sạch bởi EPA trong tháng 7 năm 1997. Tuy nhiên, nó được đưa xuống bởi Tòa án phúc thẩm Hoa Kỳ cho bang Columbia vào ngày 14 Tháng 5, 1999 trên khu vực đó mà EPA đã không giải thích làm thế nào nó đạt đến giá trị định lượng của tiêu chuẩn. Năm 2001, Tòa án tối cao Hoa Kỳ đảo ngược quyết định của Toà án cấp phúc thẩm và gửi các tiêu chuẩn ozone và SPM trở lại tòa án thấp hơn để xem xét thêm. b98% lượng trung bình hàng ngày phải được bên dưới các giá trị này, không quá 7 ngày mỗi năm có thể vượt quá giá trị này. Nguồn: EPA thông tin liên lạc và hệ thống giám sát toàn cầu, đánh giá của chất lượng không khí đô thị. được liệt kê ở đây, SPM ô nhiễm cao vượt quá các giới hạn an toàn, và không có tiến bộ thực sự trong quá trình xử lý của nó có thể đạt được. Tình hình là đối với ô nhiễm không khí đô thị do khí carbon monoxide và các oxit nitơ ít hơn nhiều. Trong hầu hết các quốc gia trong giai đoạn 1973-1984, đã có ít thay đổi, hoặc đôi khi thậm chí tăng, lượng khí thải carbon monoxide và các oxit nitơ (16). Trong số 35 thành phố được khảo sát trên toàn thế giới bởi WHO và Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) cho các xu hướng ở các mức độ không khí môi trường xung quanh của oxit nitơ, hàng năm có giảm trong 18 nước và gia tăng trong 17 nước(15). Một bản tóm tắt của một cuộc khảo sát chất lượng không khí WHO-UNEP cho giai đoạn từ năm 1973 đến năm 1985 ở các thành phố được lựa chọn trên toàn thế giới được thể hiện trong Bảng 9.3. WHO ước tính trên toàn cầu, trong 1,8 tỷ dân đô thị, gần 1,2 đến 1,4 tỷ sống ở khu vực với mức độ trung bình hàng năm của nồng độ SPM và dioxide lưu huỳnh trong các giới hạn biên hoặc vượt quá hướng dẫn của WHO. Người ta cũng nhận thức được rằng việc tuân thủ hướng dẫn NAASQ hoặc WHO không nhất thiết phải đảm bảo không có tác dụng có hại cho sức khỏe. Đó là nhấn mạnh của WHO rằng "hướng dẫn này chỉ cho duy nhất chất gây ô nhiễm, tiếp xúc với hỗn hợp chất gây ô nhiễm có thể dẫn đến tác dụng phụ ở các mức dưới đây hướng dẫn được đề nghị cho các chất ô nhiễm cá nhân" (17). Vì vậy, mục tiêu là để giảm ô nhiễm không khí càng nhiều càng tốt. Nồng độ (µg/m3) Hình 9.3. Xu hướng nồng độ sulfur dioxide trong không khí của các thành phố được lựa chọn tại Hoa Kỳ và khắp nơi trên thế giới trong hai thập kỷ qua. Báo cáo giá trị của mỗi thành phố là số trung bình của các khu thương mại, khu dân cư, và công nghiệp. Dấu hoa thị chỉ ra rằng giai đoạn ban đầu của nghiên cứu là 1979-1981. (Nguồn: Trích từ tài liệu tham khảo 2.) Xu hướng của Mỹ về phát thải CO và NOx giữa năm 1970 và 1995 được trình bày trong hình 9.5. Mặc dù có giảm vừa phải (31%) lượng khí thải CO trong thời gian này, phát thải NOx tăng 8%. Như đã giải thích trước đó trong chương này NOx là một tiền chất của tầng ôzôn và khói đô thị. Hiệp hội về Phổi của Mỹ phân loại các hiệu ứng phân loại việc ảnh hưởng tới sức khỏe của ozone trong ba phạm vi nồng độ: màu cam ,0.35-0.014ppm (không tốt cho nhóm người nhạy cảm với các bệnh đường hô hấp), màu đỏ 0.105-0.124ppm (không tốt cho dân số nói chung), và màu tím 0.125-0.374 ppm (rất không tốt). Theo đó, đánh giá của các hiệp hội về Phổi về tầng ozone theo dữ liệu gần đây được thu thập bởi Cơ quan Bảo vệ môi trường chứng minh rằng "không chỉ ô nhiễm không khí là mối đe dọa chính tới y tế công cộng trong các đô thị lớn, mà có vẻ như nò cũng là mối đe dọa chính ở một số khu vực phụ cận "(18). Điều đáng tiếc nhất là một thực tế rằng tỷ lệ ở trẻ em mắc bệnh hen suyễn tăng gấp đôi trong vòng 20 năm qua (19). Nồng độ (µg/m3) Hình 9.4. Xu hướng nồng độ hạt lơ lửng trong không khí của các thành phố được lựa chọn tại Hoa Kỳ và khắp nơi trên thế giới trong hai thập kỷ qua. Báo cáo giá trị của mỗi thành phố là số trung bình của các khu thương mại, khu dân cư, và công nghiệp. Dấu hoa thị chỉ ra rằng giai đoạn ban đầu của nghiên cứu là 1979-1981. (Nguồn: Trích từ tài liệu tham khảo 2.) Bảng 9.3. Tỷ lệ phần trăm các thành phố có ô nhiễm quá hướng dẫn của WHO NA = dữ liệu không có sẵn aSố đầu tiên đề cập đến một thời gian ngắn, thứ hai để một thời gian dài. Nguồn: Trích từ hệ thống giám sát toàn cầu, đánh giá chất lượng không khí đô thị, Chương trình Môi trường LHQ và Tổ chức Y tế Thế giới: Geneva, Thụy Sĩ, năm 1988, Chương 8. trang 70. In lại với sự cho phép từ tài liệu tham khảo 46. Bản quyền 1994 SFZ xuất bản. Hình 9.5. Số lượng phát thải CO và NOx ở Mỹ từ năm 1970 và 1995 Nghiên cứu gần đây ở các thành phố của Mỹ chỉ ra mối liên quan giữa ô nhiễm không khí với các hạt vật chất tốt, bao gồm sunfat, và số người chết từ bệnh ung thư phổi và bệnh tim phổi (20). Ô nhiễm do xe cơ giới Ô nhiễm khí và hơi Trong nhiều thành phố trên khắp thế giới xe có động cơ là nguồn chủ yếu thải khí NOx. Một cái nhìn tổng quan về ô nhiễm không khí do NOx gây ra bởi động cơ xe trong các thành phố được lựa chọn, sưu tầm bởi Ngân hàng Thế giới, được trình bày trong Bảng 9.4. Tại Hoa Kỳ, phù hợp với tiêu chuẩn khí thải Đạo luật Không khí sạch, tất cả các xe ô tô và xe tải sản xuất năm 1976 được trang bị với các thiết bị kiểm soát ô nhiễm làm giảm NOx phát thải ít nhất 90% so với các mẫu xe sản xuất năm 1971. Về mặt lý thuyết điều này cho ra kết quả giảm thiểu đáng kể ô nhiễm không khí. Tuy nhiên, các thiết bị kiểm soát ô nhiễm thực hiện tốt khi được bảo trì đúng cách. Giám sát và kiểm tra bảo trì không tốt, và không đủ dẫn tới không đạt kết quả mong đợi, để đảm bảo lợi ích về chất lượng không khí đã được thực hiện bằng cách cài đặt các thiết bị kiểm soát ô nhiễm như để bù vào việc gia tăng một số lượng ngày càng tăng của xe có động cơ trên đường. Tại Hoa Kỳ số lượng xe mô tô đăng ký tăng từ khoảng 108 triệu vào năm 1970 đến 180 triệu vào năm 1986. Nếu xu hướng này tiếp tục, số lượng xe cơ giới đăng ký có thể lên đến 281 triệu, cho mỗi người một chiếc xe động cơ, đến năm 2010. Bảng 9.4. Lượng khí thải của phương tiện cơ giới phát thải NOx trong thành phố được lựa chọn Nguồn: Trích từ dữ liệu trong tài liệu tham khảo 21. Sao chép với sự cho phép từ tài liệu tham khảo 46. Bản quyền 1994 SFZ xuất bản. Một vấn đề khác là hơi xăng thoát vào không khí trong quá trình tiếp nhiên liệu của xe có động cơ. Thiết bị cho việc phục hồi khí hơi này (giai đoạn II các thiết bị phục hồi hơi) có sẵn, nhưng không phải được sử dụng trong hầu hết các bang. Trong báo cáo, "ô nhiễm do máy xe II", trích dẫn trong Hóa chất và Kỹ thuật Tin tức (22), Hiệp hội Ung thư Mỹ ước tính rằng chi phí y tế hàng năm do ô nhiễm không khí do xe cơ giới gây ra là $ 4,5 - $ 93 tỷ. Một cuộc khảo sát năm 1989 (23) ghi nhận chất lượng không khí bên trong 140 chiếc xe được chọn ngẫu nhiên đi du lịch các đường cao tốc ở miền nam California. Người sử dụng của những mẫu xe này được tiếp xúc với nồng độ các chất ô nhiễm cao gấp bốn lần so với những người trong không khí xung quanh. Trong số 16 chất ô nhiễm đó, nồng độ benzen cao nhất. Tầng ozone ô nhiễm, chủ yếu là do xe có động cơ và mức độ ít hơn bởi nguồn động cơ khi đứng một chỗ, ô nhiễm này cũng ảnh hưởng đến nông nghiệp. Nồng độ ozone trôi dạt trên một số khu vực nông thôn tại Hoa Kỳ đạt giá trị cao như 50 đến 60 ppb cho một khoảng thời gian trung bình của 7h/ngày. Mức này là đủ để giảm năng suất bông và đậu nành tăng 20% ​​và đậu phộng 15%. Sản lượng ngô và lúa mì có thể cũng ảnh hưởng đến, nhưng đến một mức độ thấp hơn rất nhiều (24). Cao su và amiăng Mặc dù lốp xe được ước tính khoảng 360mg/km cho mỗi chiếc xe (25), nhưng hầu hết ô nhiễm bị hạn chế trên đường bộ và vùng lân cận của nó. Các hạt cao su từ lốp xe góp phần làm ô nhiễm không khí và nước ô nhiễm khi chúng được rửa sạch với nước mưa chảy vào các lưu vực sông. Một nghiên cứu ở khu vực đô thị hóa cao của Los Angeles chỉ ra rằng sử dụng lốp xe góp phần phun cacbon hữu cơ với lượng 671 kg/ngày (2,4% của tổng cacbon hữu cơ trong không khí), trong khi đai phanh được ước tính là 1480 kg / ngày (26) . Một nghiên cứu mới (27), báo cáo rằng ô nhiễm không khí đô thị bao gồm hít vào các hạt màu đen, có lẽ có nguồn gốc từ lốp xe, phát hiện này để xác nhận những phát hiện trước đó. Các thành phần chủ yếu của lốp xe là cao su thiên nhiên. Protein của cao su thiên nhiên được biết là kháng nguyên có khả năng sinh ra sự mẫn cảm (28). Khoảng 60% các sản phẩm mài mòn của phanh là vật liệu dễ bay hơi như CO, CO2, và hydrocarbon, 40% là vấn đề hạt. Chỉ có khoảng 0,01% của amiăng vật chất (25). Những sản phẩm mặc hạt cũng có mặt trong không khí đô thị và vấn đề ô nhiễm nước. Các hạt trong không khí hít vào từ lốp xe và phanh có thể là một phần chịu trách nhiệm cho tỷ lệ mắc ngày càng tăng của bệnh hen suyễn ở Hoa Kỳ. Theo một báo cáo từ Trung tâm Thống kê y tế quốc gia, bệnh hen suyễn trong số trẻ em 6-11 tuổi tăng từ 4,8% trong 1971 – 74 tới 7,6% trong 1976 - 80 (29). Tỷ lệ phổ biến trong các đô thị nhiều hơn trẻ em nông thôn, do đó cung cấp thêm bằng chứng gián tiếp rằng các sol khí đô thị là thủ phạm. Ô nhiễm bởi hóa chất công nghiệp Các chất độc hại thải vào không khí của ngành công nghiệp đã gây ra mối lo ngại nhiều. Mặc dù Đạo luật về không khí sạch (Chương 15 có quy định các chất độc hại, cho đến gần đây chỉ có bảy chất được quy định của EPA: asen, amiăng, benzen, beryllium, thủy ngân, hạt nhân phóng xạ, và vinyl clorua Đạo luật Không khí sạch năm 1990 tăng số lượng quy định các chất ô nhiễm không khí độc hại đến 189, nhưng nó không có hiệu lực cho đến năm 2003, mà luật pháp sẽ ban hành đầy đủ (xem chương 15). Phát thải tồn kho độc hại và ô nhiễm Đạo luật dự phòng Các Đạo luật sửa đổi (SARA) năm 1986, bắt buộc tất cả các ngành công nghiệp sản xuất, nhập khẩu, hoặc sử dụng hơn 75.000 lb một hóa chất (được liệt kê trên chỉ số EPA vật liệu độc hại) hàng năm phải báo cáo các phát thải độc hại ra môi trường , và việc vận chuyển các chất thải độc hại đối với các phương tiện khác. Điều này được gọi là thống kê phát thải độc hại (TRI). Trong năm 1987, ngưỡng báo cáo đã được giảm xuống còn 50.000 lb mỗi hóa chất, và năm tiếp theo 25.000lb trong năm đầu tiên (1987) có 19.000 cơ sở tuân thủ quy định (ước tính 55-75% của tất cả các doanh nghiệp yêu cầu phải nộp); năm 1998 (năm cuối cùng mà được tuân thủ) số báo cáo ngành công nghiệp hóa chất và sản xuất là 19.610 (30). Hình 9.6 trình bày các báo cáo TRI 1988-1998 của các cơ sở này hóa chất và sản xuất. Người ta có thể thấy rằng tổng số tiền phát hành báo cáo giảm từ 3,4 tỷ bảng vào năm 1988 còn 1,9 tỷ bảng vào năm 1998, và số lượng lớn nhất của các chất độc đã được phát thải vào không khí. Năm 1997, một nhóm hoàn toàn mới của ngành công nghiệp đã được yêu cầu báo cáo lượng phát thải của họ. Đây là những ngành khai thác than, khai thác mỏ kim loại, công ty điện lực, cơ sở điều trị hóa chất độc hại, bán buôn hóa chất, số lượng lớn dầu khí thiết bị đầu cuối và các cơ sở phục hồi dung môi. Hình 9.7 cho thấy việc phát thải tổng số độc hại cho năm 1998 của ngành công nghiệp. Đóng góp lớn nhất là ngành công nghiệp khai thác mỏ kim loại (31). Nó xuất hiện các yêu cầu về báo cáo TRI đã thúc đẩy các ngành công nghiệp để kiểm soát lượng khí thải của họ. Trong khi thực hiện chúng sẽ nhận thức được những đóng góp của họ ảnh hưởng xấu môi trường và thực tế là hình ảnh của họ sẽ bị ảnh hưởng trừ khi họ làm sạch khí thải của họ. Ngoài ra, EPA đang cố gắng cưỡng chế thi hành pháp luật bằng cách tiến hành thanh tra và áp đặt các hình phạt cứng tiền tệ nếu không tuân thủ. Để thúc đẩy các ngành công nghiệp cắt giảm ô nhiễm hơn nữa, Đạo luật ngăn ngừa ô nhiễm được ban hành vào năm 1990 và có hiệu lực vào năm 1992 (32). Hành động này di