ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
NGUYỄN NHẬT MINH
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ
TẠI TUYẾN ĐƯỜNG LÊ DUẨN, ĐÀ NẴNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Đà Nẵng – Năm 2022
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
NGUYỄN NHẬT MINH
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ
TẠI TUYẾN ĐƯỜNG LÊ DUẨN, ĐÀ NẴNG
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 8520320
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. NGUYỄN ĐÌNH HUẤN
2. TS. NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN
Đà Nẵng – Năm 2022
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.
Tác giả luận văn
Nguyễn Nhật Minh
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
ii
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................... ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN................................................................................................v
DANH MỤC VIẾT TẮT .............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. vii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..................................................................2
3.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................2
4.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................2
4.2. Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................4
5.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................................4
5.2. Phương pháp kế thừa.............................................................................................4
5.3. Phương pháp thống kê, tổng hợp, phân tích .........................................................4
5.4. Phương pháp mơ hình hóa ....................................................................................4
6. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................4
CHƯƠNG I TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................5
1.1 Tổng quan về chất lượng khơng khí ......................................................................5
1.1.1 Chất lượng mơi trường khơng khí trên thế giới ...............................................5
1.1.2 Chất lượng mơi trường khơng khí đơ thị tại Việt Nam ...................................5
1.1.3 Định nghĩa........................................................................................................8
1.1.4 Ơ nhiễm khơng khí ..........................................................................................8
1.1.5 Các yếu tố gây ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí ...................................10
1.1.6 Ảnh hưởng của các thông số ô nhiễm với sức khỏe con người .....................12
1.1.7 Chỉ số được áp dụng trong đánh giá chất lượng khơng khí ...........................13
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
iii
1.1.8 Tổng quan về phần mềm Meti-lis ..................................................................15
1.2 Tổng quan về mạng lưới quan trắc tại Việt Nam .................................................17
1.2.1 Mạng lưới quan trắc khơng khí tại Việt Nam ................................................17
1.2.2 Mạng lưới quan trắc khơng khí tại Đà Nẵng .................................................17
1.3 Tổng quan về hệ thống quan trắc tự động và thiết bị quan trắc thủ công ............18
1.3.1 Giới thiệu chung ............................................................................................18
1.3.2 Đặc tính kỹ thuật ............................................................................................19
1.3.3 Vận hành ........................................................................................................20
CHƯƠNG II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................22
2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu .............................................................................22
2.1.1 Vị trí địa lý .....................................................................................................22
2.1.2 Khí hậu ...........................................................................................................23
2.2 Hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí tại khu vực nghiên cứu.................25
2.2.1 Thông số bụi PM10 .........................................................................................26
2.2.2 Thông số NO2 ................................................................................................ 27
2.2.3 Thơng số SO2 .................................................................................................29
2.3 Tính tốn đánh giá chỉ số AQI .............................................................................30
2.3.1 Tính tốn giá trị AQI giờ ...............................................................................30
2.3.2 Tính tốn giá trị AQI ngày.............................................................................32
2.3.3 Cơng bố chỉ số chất lượng khơng khí ............................................................33
2.4 Quan trắc thực nghiệm bằng phương pháp thủ công ...........................................35
2.5 Mô phỏng lan truyền ô nhiễm bằng mô hình .......................................................37
2.5.1 Dữ liệu đầu vào của mơ hình .........................................................................37
2.5.2 Kết quả mơ hình phát tán chất ô nhiễm từ phần mềm Meti-lis .....................42
2.6 Kiểm định và hiệu chỉnh mơ hình ........................................................................44
2.6.1 Kiểm định mơ hình ........................................................................................44
2.6.2 Hiệu chỉnh mơ hình .......................................................................................47
2.7 Dự báo tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm đến năm 2025 và 2030 ..............49
2.7.1 Kịch bản dự báo .............................................................................................49
2.7.2 Kết quả dự báo ...............................................................................................51
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
iv
CHƯƠNG III CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG QUAN
TRẮC VÀ GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỪ HOẠT ĐỘNG GIAO
THÔNG..........................................................................................................................54
3.1. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm quan trắc ....................54
3.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động quan trắc thủ công ....................55
3.3. Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động đến môi trường từ hoạt động giao thông 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................59
1. Kết luận ...............................................................................................................59
2. Kiến nghị .............................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................61
PHỤ LỤC ....................................................................................................................64
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
v
TĨM TẮT LUẬN VĂN
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI TUYẾN
ĐƯỜNG LÊ DUẨN, ĐÀ NẴNG
Học viên: Nguyễn Nhật Minh Chun ngành: Kỹ thuật mơi trường
Mã số: 8520320 Khóa: K41.KTMT Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Giao thơng là một trong những nguồn thải chính gây ô nhiễm môi
trường không khí, đặc biệt tại các khu vực có mật độ phương tiện lưu thơng cao.
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp mơ hình hóa - mơ hình Metilis nhằm đánh
giá hiện trạng và dự báo mức độ ơ nhiễm mơi trường khơng khí tại tuyến đường
Lê Duẩn, thành phố Đà Nẵng do ảnh hưởng của hoạt động giao thông. Kết quả
nghiên cứu cho thấy, hiện tại nồng độ các chất ơ nhiễm chính như NO2, SO2, TSP
và PM10 đều nằm trong giới hạn quy chuẩn cho phép. Kết quả tính tốn của mơ
hình được kiểm định từ số liệu quan trắc tại hiện trường và số liệu của trạm quan
trắc tự động, liên tục. Dự báo đến năm 2025, tại các điểm cách tâm đường trên 10
mét, nồng độ các chất ô nhiễm vẫn chưa vượt quy chuẩn. Đến năm 2030, các chất
ơ nhiễm có sự gia tăng về nồng độ, nồng độ NO2 tại một số vị trí đã gần chạm
ngưỡng giới hạn của quy chuẩn cho phép; nồng độ bụi TSP và PM10 có dấu hiệu ô
nhiễm cục bộ tại một số nơi, chủ yếu ở các giao lộ.
Từ khóa - Meti-lis; mơ hình; ô nhiễm; môi trường không khí xung quanh; Đà
Nẵng.
AMBIENT AIR ENVIRONMENT QUALITY ASSESSMENT AT LE DUAN
ROAD, DA NANG
Abstract - Traffic is one of the main sources of air pollution, especially in areas with
high traffic density. This study uses modeling method - Metilis model to assess the
current status and forecast the level of air pollution at Le Duan route, Da Nang city
due to the influence of traffic activities. Research results show that currently the
concentrations of major pollutants such as NO2, SO2, TSP and PM10 are within the
allowable standard limits. The calculation results of the model are verified from the
field monitoring data and the data of the automatic and continuous monitoring station.
It is forecasted that by 2025, at points more than 10 meters from the center of the
road, the concentration of pollutants has not yet exceeded the standard. By 2030, the
concentration of pollutants will increase, the concentration of NO2 approaching the
permissible limit of the standard; TSP dust and PM10 have sign contamination in
several places, mainly at intersections.
Key words - Meti-lis; model; pollution; ambient air environment; Danang
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
vi
DANH MỤC VIẾT TẮT
AQI: Air quality index – Chỉ số chất lượng khơng khí
BTNMT: Bộ Tài ngun và Mơi trường
NO2: Nitơ đioxit
PM10: Bụi PM10
PM2.5: Bụi PM2.5
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SO2: Lưu huỳnh đioxit
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TSP: Tổng bụi lơ lửng
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Mức độ phát thải của nguồn tự nhiên và nguồn do con người của một số
chất ô nhiễm [4] ...............................................................................................................9
Bảng 1.2: Các thông số ảnh hưởng đến ơ nhiễm khơng khí............................................9
Bảng 1.3: Khoảng giá trị AQI và đánh giá chất lượng khơng khí [7] ...........................15
Bảng 1.4: Danh mục thiết bị quan trắc thủ công ...........................................................19
Bảng 1.5: Danh mục module và thiết bị đo của Trạm ...................................................19
Bảng 2.1: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI giờ trong ngày giai đoạn 2018 - 2020 ..............30
Bảng 2.2: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI giờ giai đoạn 2018 – 2020 ...............................31
Bảng 2.3: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI ngày theo tháng giai đoạn 2018 – 2020 ...........32
Bảng 2.4: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI ngày giai đoạn 2018 – 2020 .............................33
Bảng 2.5: Các mức VN_AQI tương ứng ảnh hưởng sức khỏe .....................................34
Bảng 2.6: Các mức AQI và một số hoạt động khuyến nghị ..........................................34
Bảng 2.7: Danh sách vị trí các điểm thực hiện quan trắc ..............................................36
Bảng 2.8: Kết quả quan trắc bụi TSP ............................................................................36
Bảng 2.9: Kết quả quan trắc NO2 ..................................................................................36
Bảng 2.10: Kết quả quan trắc SO2 .................................................................................37
Bảng 2.11: Kết quả quan trắc PM10 (Kết quả được thu thập từ dữ liệu thô của trạm) ..37
Bảng 2.12: Các thơng số đầu vào của mơ hình Meti-lis................................................38
Bảng 2.13: Thống kê số lượng và loại phương tiện tham gia giao thông .....................38
Bảng 2.14: Hệ số phát thải của từng loại phương tiện (g/km/xe) .................................40
Bảng 2.15: Công suất nguồn thải của từng thông số đánh giá: .....................................40
Bảng 2.16: Bảng đánh giá các chỉ số kiểm định mơ hình [24]......................................45
Bảng 2.17: Bảng kiểm định mơ hình các thơng số đánh giá .........................................45
Bảng 2.18: Kết quả đánh giá sau quá trình hiệu chỉnh mơ hình....................................48
Bảng 2.19: Dự báo tốc độ gia tăng nhu cầu vận tải.......................................................50
Bảng 2.20: Dự báo số lượng phương tiện tham gia giao thông trên các tuyến đường
năm 2025 và 2030..........................................................................................................50
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
viii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Diễn biến giá trị thơng số NO2 trung bình năm tại các trạm quan trắc khơng
khí tự động giai đoạn 2015 – 2020 ..................................................................................7
Hình 1.2: Diễn biến giá trị thơng số CO trung bình năm tại các trạm quan trắc khơng
khí tự động giai đoạn 2015 – 2020 ..................................................................................7
Hình 1.3: Sơ đồ module trong trạm 41 Lê Duẩn ...........................................................18
Hình 1.4: Sơ đồ truyền nhận dữ liệu .............................................................................19
Hình 1.5: Nguyên lý đo thiết bị đo bụi của Trạm Lê Duẩn ...........................................21
Hình 2.1: Bản đồ Quận Hải Châu ..................................................................................22
Hình 2.2: Biểu đồ hoa gió giai đoạn 2018 – 2020 .........................................................23
Hình 2.3: Biểu đồ biến thiên tốc độ gió theo giờ giai đoạn 2018 - 2020 ......................23
Hình 2.4: Hoa gió theo mùa hè và mùa đơng ................................................................ 23
Hình 2.5: Biểu đồ nhiệt độ và độ ẩm năm 2018 ............................................................24
Hình 2.6: Biểu đồ nhiệt độ và độ ẩm năm 2019 ............................................................24
Hình 2.7: Biểu đồ nhiệt độ và độ ẩm năm 2020 ............................................................24
Hình 2.8: Biểu đồ biến thiên nhiệt độ theo giờ giai đoạn 2018 – 2020 ........................24
Hình 2.9: Biểu đồ biến thiên độ ẩm theo giờ giai đoạn 2018 - 2020 ............................25
Hình 2.10: Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa năm 2018 ..................................................25
Hình 2.11: Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa năm 2019 ..................................................25
Hình 2.12: Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa năm 2020 ..................................................25
Hình 2.13: Hiện trạng tại khu vực nghiên cứu ..............................................................26
Hình 2.14: Biểu đồ phân bố kết quả quan trắc PM10 giai đoạn 2018 – 2020 ................27
Hình 2.15: Biểu đồ biến thiên nồng độ PM10 trong ngày giai đoạn 2018 – 2020 .........27
Hình 2.16: Biểu đồ biến thiên nồng độ trung bình tháng của PM10 giai đoạn 2018 – 2020....27
Hình 2.17: Biểu đồ nồng độ trung bình năm của PM10 giai đoạn 2018 – 2020 ............27
Hình 2.18: Biểu đồ phân bố kết quả quan trắc NO2 giai đoạn 2018 – 2020 .................28
Hình 2.19: Biểu đồ biến thiên nồng độ NO2 trong ngày giai đoạn 2018 – 2020 ..........28
Hình 2.20: Biểu đồ biến thiên nồng độ trung bình tháng của NO2 giai đoạn 2018 – 2020.....28
Hình 2.21: Biểu đồ nồng độ trung bình năm của NO2 giai đoạn 2018 – 2020 .............28
Hình 2.22: Biểu đồ phân bố kết quả quan trắc SO2 giai đoạn 2019 – 2020 ..................29
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
ix
Hình 2.23: Biểu đồ biến thiên nồng độ SO2 trong ngày giai đoạn 2019 – 2020 ...........29
Hình 2.24: Biểu đồ biến thiên nồng độ trung bình tháng của SO2 giai đoạn 2019 – 2020 .....30
Hình 2.25: Biểu đồ nồng độ trung bình năm của SO2 giai đoạn 2019 – 2020 ..............30
Hình 2.26: Biểu đồ thống kê giá trị AQI giờ tính tốn được giai đoạn 2018 – 2020....32
Hình 2.27: Biểu đồ thống kê giá trị AQI ngày tính tốn được giai đoạn 2018 – 2020 ..32
Hình 2.28: Hình ảnh thực hiện quan trắc tại hiện trường ..............................................36
Hình 2.29: Mơ hình mô phỏng lan truyền NO2 đợt 1, 2, 3, 4 ........................................42
Hình 2.30: Mơ hình mơ phỏng lan truyền SO2 đợt 1, 2, 3, 4 ........................................43
Hình 2.31: Mơ hình mơ phỏng lan truyền TSP đợt 1, 2, 3, 4 ........................................43
Hình 2.32: Mơ hình mơ phỏng lan truyền PM10 đợt 1, 2, 3, 4 ......................................44
Hình 2.33: Biểu đồ biểu diễn giá trị mơ phỏng và giá trị thực NO2..............................46
Hình 2.34: Biểu đồ tương quan giá trị mô phỏng và giá trị thực NO2 ..........................46
Hình 2.35: Biểu đồ biểu diễn giá trị mơ phỏng và giá trị thực PM10 ............................46
Hình 2.36: Biểu đồ tương quan giá trị mô phỏng và giá trị thực PM10 .........................46
Hình 2.37: Biều đồ diễn biến giá trị thực và giá trị mơ phỏng TSP ..............................47
Hình 2.38: Biểu đồ tương quan giữa giá trị thực và giá trị mô phỏng TSP ..................47
Hình 2.39: Biều đồ diễn biến giá trị thực và giá trị mơ phỏng SO2 ..............................47
Hình 2.40: Biểu đồ tương quan giữa giá trị thực và giá trị mơ phỏng SO2 ...................47
Hình 2.41: Biểu đồ biểu diễn kết quả sau hiệu chỉnh NO2 ............................................48
Hình 2.42: Biểu đồ biểu diễn kết quả sau hiệu chỉnh PM10 ..........................................48
Hình 2.44: Biểu đồ biểu diễn kết quả sau hiệu chỉnh TSP ............................................49
Hình 2.45: Dự báo mức độ ô nhiễm NO2 năm 2025 và 2030 .......................................51
Hình 2.46: Dự báo mức độ ơ nhiễm PM10 năm 2025 và 2030 ......................................52
Hình 2.47: Dự báo mức độ ơ nhiễm SO2 năm 2025 và 2030 ........................................52
Hình 2.48: Dự báo mức độ ô nhiễm TSP năm 2025 và 2030 .......................................53
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong xu thế hội nhập và phát triển chung của thế giới, Việt Nam cũng đang
từng bước chuyển mình với những chính sách, định hướng phát triển cơng nghiệp hóa
hiện đại hóa đất nước. Nhiều cải cách được đưa ra, nhiều khu đô thị mới được hình
thành, các khu cơng nghiệp ngày càng được mở rộng và phát triển mạnh mẽ, kinh tế
nước nhà dần thốt khỏi tình trạng khủng hoảng, đời sống người dân phần nào được
cải thiện hơn. Có thể nói đây là những thành tựu to lớn mà nước ta đã đạt được sau
nhiều năm nỗ lực không ngừng. Song, bên cạnh sự phát triển nhanh chóng đó là những
vấn đề đáng lo ngại về mơi trường. Một bài tốn nan giải đặt ra cho hầu hết các đô thị
phát triển ở nước ta hiện nay đó là vấn đề về ô nhiễm môi trường.
Việt Nam những năm gần đây, do quá tải về mật độ dân số và số lượng phương
tiện tham gia giao thông, khiến chất lượng không khí khu vực đơ thị, đặc biệt là ở các
đơ thị lớn đang bị giảm sút nghiêm trọng gây nhiều bức xúc trong nhân dân và dư luận
xã hội. Để có những giải pháp cụ thể giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường khơng khí trong
nội đơ cần có bộ số liệu quan trắc mơi trường khơng khí đầy đủ và định kỳ.
Đà Nẵng là một trong những thành phố luôn đi đầu trong những cải cách phát
triển. Trải qua hơn 20 năm từ ngày thành phố trực thuộc Trung ương, cơ sở vật chất hạ
tầng liên tục được nâng cấp, xây mới; nhiều tuyến đường đã được giải tỏa, mở rộng và
hình thành, từng bước đồng bộ giao thơng đơ thị, nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển
kinh tế - xã hội và nguyện vọng của người dân thành phố. Trong đó, Lê Duẩn là một
trong những tuyến đường có sự thay đổi rõ rệt, là trục đường chính kết nối giữa các
quận Thanh Khê, Hải Châu và Sơn Trà. Ngoài ra, theo quyết định của Thường trực
Thành ủy, HĐND và UBND thành phố, nhằm tạo đặc trưng và điểm nhấn cho du lịch
Đà Nẵng, góp phần phát triển kinh tế địa phương và xây dựng nếp sống văn hóa – văn
minh, mỹ quan đô thị, Lê Duẩn đã trở thành tuyến phố chuyên doanh đầu tiên của
thành phố. Việc phát triển tuyến đường Lê Duẩn đã kéo theo sự gia tăng mật độ các
phương tiện tham gia giao thông tại đây. Sự gia tăng này là nguyên nhân làm ảnh
hưởng đến chất lượng mơi trường khơng khí tại tuyến đường này, dẫn đến suy giảm
chất lượng môi trường không khí đơ thị, ảnh hưởng đến người dân sinh sống xung
quanh.
Xuất phát từ thực tiễn nói trên, đề tài “Đánh giá chất lượng mơi trường khơng
khí tại tuyến đường Lê Duẩn, Đà Nẵng” đã được lựa chọn và thực hiện. Nhằm nghiên
cứu, đánh giá, phân tích, so sánh một cách cụ thể hơn về hiện trạng môi trường tại
tuyến phố Lê Duẩn thông qua số liệu quan trắc thủ công và trạm quan trắc tự động –
liên tục, từ đó có những đề xuất giải pháp phù hợp nhằm cải tạo môi trường, bảo vệ
sức khỏe người dân.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
2
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh tại tuyến
đường Lê Duẩn, quận Hải Châu, TP Đà Nẵng thông qua phương pháp quan trắc thủ
công và tham khảo số liệu trạm quan trắc tự động – liên tục 41 Lê Duẩn, Đà Nẵng;
- Xác định các nguồn chính gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí;
- Đề xuất giải pháp cải thiện mơi trường khơng khí xung quanh và nâng cao
hiệu quả của hoạt động quan trắc.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đánh giá hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí tại khu vực nghiên cứu;
- Cung cấp cơ sở dữ liệu cho các mục đích nghiên cứu về mơi trường khơng khí
trong tương lai cho tuyến đường Lê Duẩn, TP Đà Nẵng.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định mức độ ảnh hưởng của giao thơng đến chất lượng mơi trường khơng
khí;
- Khái quát hiện trạng môi trường tại tuyến phố Lê Duẩn và tầm quan trọng của
việc quan trắc.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Môi trường khơng khí xung quanh (Bụi tổng TSP, SO2, NO2).
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Trục đường Lê Duẩn thuộc địa bàn quận Hải Châu, đoạn đường dài khoảng
1,1 km, đoạn từ giao lộ Lê Duẩn – Ơng Ích Khiêm đến giao lộ Lê Duẩn – Trần Phú;
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
3
- Các điểm quan trắc được lựa chọn tại các giao lộ có mật độ giao thơng lớn, do
khu vực nghiên cứu ít có sự thay đổi về mục đích sử dụng đất nên vị trí quan trắc được
lựa chọn có tính đại diện trong một thời gian dài;
- Xung quanh khu vực quan trắc khơng có các nguồn gây ô nhiễm lớn, chủ yếu
là khu dân cư, văn phòng, trường học nên phù hợp cho việc đánh giá ảnh hưởng của
hoạt động giao đến chất lượng môi trường không khí xung quanh;
- Ngồi ra, tại khu vực nghiên cứu cịn có 01 trạm quan trắc tự động cố định –
liên tục mục đích quan trắc chất lượng mơi trường khơng khí do hoạt động giao thơng.
Mặc dù số liệu liên tục tuy nhiên chỉ đặt tại 01 vị trí nên số liệu quan trắc trên chưa có
tính đại diện cho cả tuyến đường khảo sát. Vì vậy đề tài đã lựa chọn thêm 05 vị trí
quan trắc thủ cơng tương quan về khoảng cách đối với trạm tự động, nhằm làm dày
thêm dữ liệu quan trắc khu vực nghiên cứu. Việc so sánh số liệu quan trắc thủ công
với số liệu trạm tự động, nhằm đánh giá chéo giữa các chuỗi số liệu và đánh giá độ tin
cậy của số liệu quan trắc, nên các điểm quan trắc được lựa chọn là phù hợp.
- Vị trí quan trắc đặt trên vỉa hè cách tim đường khoảng 10 mét cụ thể như sau:
Điểm quan trắc số 1 (cách trạm tự động khoảng 350 mét): gần giao lộ Lê Duẩn
– Trần Phú;
Điểm quan trắc số 2 (cách trạm tự động khoảng 130 mét): gần giao lộ Lê Duẩn
– Lê Lợi;
Điểm quan trắc số 3: ngay trước trạm tự động 41 Lê Duẩn;
Điểm quan trắc số 4 (cách trạm tự động khoảng 170 mét): gần giao lộ Lê Duẩn
– Nguyễn Thị Minh Khai;
Điểm quan trắc số 5 (cách trạm tự động khoảng 700 mét): gần giao lộ Lê Duẩn
– Ơng Ích Khiêm.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
4
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp thu thập số liệu
- Điều tra, khảo sát, đo đạc và phân tích các yếu tố về môi trường tại khu vực
quan trắc;
- Quan sát, thu thập bằng trực quan, hình ảnh, tư liệu về các khu vực quan trắc.
5.2. Phương pháp kế thừa
- Kế thừa các số liệu về môi trường và các yếu tố ảnh hưởng tới sức khỏe của
con người từ các bài báo, cơng trình nghiên cứu khoa học đã được công nhận trong
phạm vi khu vực nghiên cứu.
5.3. Phương pháp thống kê, tổng hợp, phân tích
- Sử dụng các phần mềm wrplot view, word, excel, … để tổng hợp, phân tích
thống kê các số liệu đã thu thập được;
- Phân tích, đánh giá, so sánh các dữ liệu nghiên cứu với các quy định tại các
quy chuẩn, tiêu chuẩn về mơi trường khơng khí xung quanh;
- Đề xuất các biện pháp cải thiện chất lượng môi trường không khí.
5.4. Phương pháp mơ hình hóa
- Sử dụng phần mềm Meti-lis. Phần mềm này được xây dựng dựa trên nguyên
lý phát tán khí theo phương trình Gausse, được ứng dụng cho việc tính tốn, mơ phỏng
q trình lan truyền chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông.
6. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát, đo đạc và phân tích các thơng số đánh giá chất lượng mơi trường
khơng khí;
- Xử lý số liệu, tính tốn đưa ra chỉ số đánh giá chất lượng mơi trường khơng
khí AQI;
- Mơ phỏng kết quả nghiên cứu bằng phần mềm Meti-lis;
- Đề xuất một số biện pháp cải thiện môi trường, nâng cao hiệu quả hoạt động
quan trắc.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
5
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về chất lượng khơng khí
1.1.1 Chất lượng mơi trường khơng khí trên thế giới
Năm 2020, thế giới phải đối mặt với một dịch bệnh toàn cầu – COVID19, đã
buộc hàng loạt các quốc gia lớn trên thế giới phải ban hành lệnh phong tỏa bao gồm hạn
chế các hoạt động giao thơng vận tải, đóng cửa các nhà máy sản xuất, … Trong bối cảnh
đó, chất lượng khơng khí thế giới đã có sự cải thiện, phần lớn là do các biện pháp toàn
cầu nhằm làm chậm sự lây lan của dịch bệnh COVID19. Mức độ ơ nhiễm khơng khí ở
các thành phố lớn trong năm 2020 so với năm 2019 đã có sự sụt giảm: Bắc Kinh (-11%),
Chicago (-13%), Delhi (-15%), London (-16%), Paris (-17%) và Seoul (-16%) [1].
Mức độ ơ nhiễm khơng khí vẫn ở mức cao nguy hiểm ở nhiều nơi trên thế giới. Dữ
liệu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cho thấy gần như tồn bộ dân số thế giới (99%) hít
thở khơng khí có chứa hàm lượng chất ơ nhiễm cao. Hiện nay, khơng có quốc gia nào đáp
ứng hướng dẫn chất lượng khơng khí mới nhất của WHO về PM2.5. Điều này có thể được
giải thích rằng, năm 2021 việc nới lỏng các biện pháp phòng chống dịch tạo điều kiện cho
các hoạt động của con người được trở lại so với trước đây, dẫn đến sự gia tăng ơ nhiễm
khơng khí. Năm quốc gia ô nhiễm nhất thế giới năm 2021 là: Bangladesh, Chad, Pakistan,
Tajikistan và Ấn Độ. Chất lượng không khí ở Trung Quốc tiếp tục được cải thiện, Trung
và Nam Á có chất lượng khơng khí tồi tệ nhất thế giới vào năm 2021. Việc giám sát chất
lượng không khí vẫn cịn thưa thớt ở châu Phi, Nam Mỹ và Trung Đơng [2].
1.1.2 Chất lượng mơi trường khơng khí đô thị tại Việt Nam
Tại Việt Nam, các nguồn và tác nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng mơi
trường khơng khí bao gồm:
• Hoạt động cơng nghiệp
Chất lượng mơi trường khơng khí tại các khu cơng nghiệp ln là vấn đề nổi
cộm tại Việt Nam. Ở miền Bắc, lượng bụi và nồng độ SO2 tại các khu công nghiệp
phát sinh nhiều hơn so với các khu công nghiệp của miền Trung và miền Nam.
Nguyên nhân là do đặc điểm cơ cấu loại hình sản xuất, cơng nghệ, nhiên liệu, cơng
nghệ ... tại miền Bắc tập trung các loại hình sản xuất điện, sản xuất xi măng, khai thác
khống sản cịn miền Nam tập trung các loại hình cơng nghiệp hóa chất, điện tử, ...
Ngoài ra, tiếng ồn một số khu vực gần khu công nghiệp vẫn ở mức cao. Hiện
tượng ô nhiễm mùi do khí thải phát sinh cũng vẫn đang xảy ra tại một số địa phương.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
6
• Hoạt động nơng nghiệp và làng nghề
Hoạt động nơng nghiệp bao gồm chăn nuôi và trồng trọt làm phát sinh một
lượng khá lớn các chất ơ nhiễm khơng khí như CH4, NOx, CO2, NH3. Bên cạnh đó, sau
mỗi mùa vụ, một lượng lớn phế phẩm nông nghiệp phát sinh thường bị đốt bỏ ngồi
ruộng, gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí cục bộ (bụi, khói …);
Đối với làng nghề, tình trạng ơ nhiễm nhìn chung đến nay vẫn chưa được kiểm
sốt, thậm chí tại một số làng nghề cịn có xu hướng gia tăng. Ơ nhiễm chủ yếu là ô
nhiễm bụi, khí độc, hơi kim loại, mùi và tiếng ồn. Nguyên nhân là do nhiên liệu sử
dụng trong các làng nghề phổ biến là than chất lượng thấp, công nghệ sản xuất lạc hậu,
lại chưa đầu tư hoạt động xử lý chất thải.
• Hoạt động giao thơng
Giao thơng được xem là một nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí chủ yếu,
nhất là ở các đơ thị lớn và các khu vực đông dân cư. Cùng với sự gia tăng nhu cầu vận
chuyển hàng hóa, phương tiện giao thơng cá nhân là sự gia tăng về lượng phát thải của
các chất ơ nhiễm khơng khí;
Trong giai đoạn 2016 - 2020, mặc dù chất lượng mơi trường khơng khí mỗi
năm có khác nhau, song tình trạng ơ nhiễm bụi tại các thành phố, đô thị lớn, các khu
vực công nghiệp, đặc biệt là tình trạng ơ nhiễm bụi PM10 và bụi PM2,5 tại Hà Nội,
thành phố Hồ Chí Minh ln là một trong những vấn đề nóng và đặt ra nhiều thách
thức. Mức độ ơ nhiễm bụi mịn có xu hướng tăng từ năm 2017 đến năm 2019 và giảm
vào năm 2020 (một phần do ảnh hưởng của đại dịch COVID19);
Điển hình tại các đơ thị lớn miền Bắc, số ngày có chỉ số chất lượng khơng khí
(AQI) ở mức kém (AQI = 101 - 150) và xấu (AQI = 151 - 200) chiếm tỷ lệ khá cao.
Tại thủ đô Hà Nội, số ngày trong năm 2019 có giá trị AQI ở mức kém và xấu (tính
trung bình các trạm) chiếm tỷ lệ 30,5% tổng số ngày quan trắc trong năm, một số ngày
chất lượng khơng khí suy giảm đến ngưỡng rất xấu (AQI = 201 - 300);
Năm 2020, các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia
trên thế giới đều chịu tác động nặng nề bởi đại dịch COVID19. Các hoạt động sản xuất
công nghiệp, xây dựng, giao thông phải giảm thiểu hoặc tạm dừng cũng đã cho thấy
những tác động đáng kể đến chất lượng mơi trường khơng khí. Việt Nam cũng không
nằm trong ngoại lệ. Đặc biệt là trong thời gian đầu tháng 4 năm 2020 (cả nước thực
hiện giãn cách xã hội), chất lượng khơng khí tại các đơ thị tốt hơn những tháng trước
và thời gian cùng kỳ những năm trước đó;
Bụi được sinh ra chủ yếu là do các dịng xe lưu thơng. Các phương tiện di
chuyển trên đường ma sát với đường làm mòn đường và lốp; hoặc khi hãm phanh, các
bộ phận ma sát của phanh bị bào mịn cũng gây ra bụi; ngồi ra, các vật chất cháy
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
7
khơng hết trong q trình đốt nhiên liệu cũng tạo ra bụi. Bên cạnh nguồn bụi sinh ra từ
xe cộ cịn có bụi từ đất, đá tồn đọng trên đường (đặc biệt là hai bên đường);
Bên cạnh các thông số bụi, chất lượng mơi trường khơng khí cịn được đánh giá
bởi một số thơng số khí đặc trưng khác như NO2, O3, CO, SO2. Trong đó tại các đơ thị,
NO2, SO2 và CO là những chất ô nhiễm sơ cấp trực tiếp từ nguồn được hình thành bởi
quá trình cháy chủ yếu từ các phương tiện giao thông, hoạt động đốt than của con người.
O3 là chất ô nhiễm thứ cấp được sinh ra từ các phản ứng trong khí quyển, phụ thuộc vào
cường độ ánh sáng mặt trời, hàm lượng NOx và các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC);
Theo kết quả quan trắc giai đoạn 2015 - 2020, phần lớn giá trị các thông số NO2,
O3, CO, SO2 trung bình năm tại các đơ thị đều khá thấp, cơ bản khơng có nhiều biến
động và đều nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT [3].
Hình 1.1: Diễn biến giá trị thơng số NO2 trung bình năm tại các trạm quan trắc khơng
khí tự động giai đoạn 2015 – 2020
Hình 1.2: Diễn biến giá trị thơng số CO trung bình năm tại các trạm quan trắc khơng
khí tự động giai đoạn 2015 – 2020
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
8
1.1.3 Định nghĩa
Khơng khí là hỗn hợp các khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, bao bọc quanh
trái đất, có nhiệm vụ duy trì và bảo vệ sự sống của con người cũng như các sinh vật
sống trên Trái Đất;
Thành phần của khơng khí gồm 03 thành phần chính: thành phần cố định, thành
phần không cố định và thành phần có thể biến đổi. Trong đó thành phần cố định là một
hỗn hợp khí gồm nitơ chiếm 78,1%, oxi chiếm 20,9%, agon chiếm 0,9%, và một số
chất khí khác, tạo nên thành phần cố định của khơng khí, có tỉ lệ giống nhau ở bất kỳ
nơi nào trên trái đất. Thành phần khơng cố định gồm có cacbonic dao động khoảng
0,02 – 0,04% và hơi nước khoảng 1 – 3%, hàm lượng của các thành phần này thường
thay đổi theo điều kiện khí hậu và theo mùa. Thành phần khơng cố định của khơng khí
gồm hai nguồn: tác động của con người và thiên tai làm xuất hiện các chất khác tạo ra
thành phần bất ổn định trong khơng khí.
1.1.4 Ơ nhiễm khơng khí
Ơ nhiễm khơng khí là sự thay đổi các tính chất vật lý, hóa học trong thành phần
của khơng khí, hoặc sự xuất hiện của các khí mới làm cho khơng khí khơng sạch, có
mùi, có khả năng gây tác động xấu đến đời sống con người và sinh vật, ảnh hưởng đến
quá trình trong sản xuất, trạng thái tài nguyên thiên nhiên một cách trực tiếp hoặc gián
tiếp, tức thời hay lâu dài;
Hai nguyên nhân chính dẫn đến ơ nhiễm khơng khí đó là: tự nhiên và tác động
của con người. Ơ nhiễm khơng khí do yếu tố tự nhiên chủ yếu đến từ thiên tai (bão, lũ
lụt, cháy rừng, núi lửa …) và sự phân hủy các chất trong tự nhiên. Bên cạnh yếu tố tự
nhiên, con người cũng là nguyên nhân chính dân đến ô nhiễm không khí. Những hoạt
động của con người như sinh hoạt, sản xuất, giao thông, … đã và đang gây ảnh hưởng
đến mơi trường khơng khí, khiến tình trạng ô nhiễm ngày càng trầm trọng và bức thiết
hơn, mỗi người vừa là nạn nhân vừa là thủ phạm gây ra ơ nhiễm mơi trường khơng
khí. Xã hội ngày càng phát triển tất yếu dẫn đến môi trường ngày càng suy thối,
khơng khí ngày càng bị ơ nhiễm hơn;
Ơ nhiễm khơng khí là một vấn đề có quy mơ tồn cầu vì thành phần khơng khí
rất dễ biến đổi, lan truyền. Nó khơng dừng lại ở biên giới, lãnh thổ quốc gia, dù từ
nguồn nào và ở đâu, khơng khí cuối cùng cũng được phân tán khắp mọi nơi trong tồn
bộ khí quyển trên Trái Đất. Tác nhân gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí chủ yếu bao
gồm: tổng bụi lơ lửng (TSP) (bụi ≤ 100 µm), bụi PM10 (bụi ≤ 10 µm), chì (Pb), ơzơn
(O3); các chất vơ cơ như cacbon monoxit (CO), lưu huỳnh đioxit (SO2), oxit nitơ
(NOx), hydroclorua (HCl), hydroflorua (HF) …; các chất hữu cơ như hydrocacbon
(CxHy), benzen (C6H6) …; các chất gây mùi khó chịu như amoniac (NH3), hydrosunfua
(H2S) …; nhiệt độ, tiếng ồn …
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
9
Bảng 1.1: Mức độ phát thải của nguồn tự nhiên và nguồn do con người của một số
chất ô nhiễm [4]
Chất ô nhiễm
Mức độ phát thải (% khối lượng trên tổng số)
Nguồn tự nhiên
Nguồn do con người
Bụi
89
11
NO2
-
Chủ yếu
SO2
50
50
CO
91
9
Bảng 1.1 cho thấy hầu như các chất ô nhiễm trừ NO2, nguồn tự nhiên lớn hơn
nguồn do con người. Tuy nhiên, nguồn do con người sinh ra có tác động nguy hại hơn
so với nguồn tự nhiên;
Đặc trưng của một số thông số dùng trong đánh giá ơ nhiễm mơi trường khơng
khí là các chỉ số được thể hiện trong bảng 1.2:
Bảng 1.2: Các thông số ảnh hưởng đến ô nhiễm không khí
Thơng số
Mơ tả
SO2
Là sản phẩm của q trình đốt các nhiên liệu như than, dầu ... Đây cũng
là chất góp phần gây lắng đọng axit. Thời gian tồn tại trong môi trường
từ 20 phút đến 7 ngày.
CO
Phát tán vào môi trường do q trình đốt khơng hồn tồn các nhiên liệu
hữu cơ như than, dầu, gỗ củi... Thời gian lưu trong khí quyển có thể dao
động từ 1 tháng đến 2,7 năm.
NO2
Phát tán vào mơi trường do q trình đốt nhiên liệu ở nhiệt độ cao từ
hoạt động giao thông, nhà máy nhiệt điện, lị hơi cơng nghiệp… Đây
cũng là một trong những nhân tố gây ra lắng đọng axit, thường có thời
gian tồn tại từ 3 – 5 ngày trong khí quyển.
O3
Có hai loại khí ozơn, trong đó khí ozơn tầng bình lưu là loại khí giúp bảo
vệ bầu khí quyển; ngược lại, ozơn tầng mặt (tầng đối lưu) là loại khí ơ
nhiễm thứ sinh, được hình thành từ phản ứng quang hóa giữa các hợp
chất NOx, VOCs, các hydrocarbon trong khơng khí. Thời gian tồn tại
trong mơi trường từ 02 giờ - 03 ngày.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
10
Bụi là tên chung cho các hạt chất rắn và hạt lỏng có đường kính nhỏ cỡ
vài micrơmét đến nửa milimét, tự lắng xuống theo trọng lượng của
chúng nhưng vẫn có thể lơ lửng trong khơng khí một thời gian. Bụi đề
cập trong nghiên cứu này gồm các loại bụi sau:
Bụi
- Bụi lơ lửng tổng số (TSP): là các hạt bụi có đường kính động học ≤
100 µm;
- Bụi PM10: là các hạt bụi có đường kính động học ≤ 10 µm ;
- Bụi PM2,5: là các hạt bụi có đường kính động học ≤ 2,5µm.
Bên cạnh đó, yếu tố gây ảnh hưởng lớn tới chất lượng khơng khí cịn phải kể
đến khí thải nhà kính, lượng phát thải khí nhà kính (CO2, CH4, N2O, ...) tồn cầu
khơng ngừng tăng nhanh kể từ sau thời kỳ cách mạng công nghiệp do các hoạt động
của con người, đặc biệt là do sử dụng nhiên liệu hóa thạch phục vụ cơng nghiệp, giao
thơng vận tải, nơng nghiệp ... Khí nhà kính được tích lũy trong thời gian dài gây ra
hiện tượng hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ của Trái Đất;
Vì vậy, cần quan tâm đến quan trắc môi trường nhằm kiểm tra, kiểm sốt mức
độ ơ nhiễm gây ra trong môi trường. Tại khoản 25, điều 03, chương 1, Luật Bảo vệ
môi trường 2020 ghi rõ: “Quan trắc môi trường là việc theo dõi liên tục, định kỳ, đột
xuất, có hệ thống về thành phần môi trường, các nhân tố tác động đến môi trường, chất
thải nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng môi trường, diễn biến chất lượng môi
trường và tác động xấu đến môi trường” [5].
1.1.5 Các yếu tố gây ảnh hưởng đến chất lượng không khí
Chất lượng khơng khí là một thuật ngữ tập trung, nó phản ánh về nồng độ và
thành phần trong khơng khí tại thời gian, khơng gian nhất định. Chất lượng của khơng
khí được hiểu bằng các nồng độ của một hay nhiều chất ơ nhiễm trong khơng khí gần
mặt đất, nơi mà con người, sinh vật có thể chịu thiệt hại do chất lượng khơng khí
khơng tốt gây ra;
Các yếu tố ảnh hưởng chính đến chất lượng khơng khí bao gồm:
• Gió:
- Gió là yếu tố khí tượng cơ bản nhất có liên quan đến sự lan truyền các chất
trong khơng khí, là nhân tố đặc biệt quan trọng trong việc khuếch tán bụi và các chất
dạng hơi nặng hơn khơng khí. Gió gây ra các dịng khơng khí chuyển động rối ở lớp
sát mặt đất. Nhờ có gió chất ô nhiễm được khuếch tán rộng ra làm cho nồng độ chất ô
nhiễm giảm xuống rất nhiều so với ban đầu;
- Gió có thể khuếch tán chất ơ nhiễm, làm giảm nồng độ ban đầu vì nó thường
tạo dịng chảy rối của khơng khí sát mặt đất. Khác với các dòng chảy tầng xuất hiện
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
11
khi gió yếu, dịng chảy rối của khơng khí được đặc trưng bằng việc xáo trộn các phần
tử khí ở các lớp sát cạnh nhau. Do các xáo trộn này, các phần tử chất ơ nhiễm cũng
được nhanh chóng di chuyển sang các lớp khơng khí lân cận. Kết quả là sự khuếch tán
chất ô nhiễm mạnh mẽ hơn, hiệu quả hơn;
- Gió ln có xu hướng thay đổi chiều thổi tới và tốc độ thổi. Việc xem xét
hướng gió nhằm phục vụ cho mục đích quy hoạch vị trí nguồn thải, tránh đặt nguồn
thải chất ô nhiễm ở đầu hướng gió chủ đạo các khu dân cư, các cơng trình quan trọng.
• Độ ẩm và mưa:
- Trong điều kiện có độ ẩm lớn, các hạt bụi sẽ dính kết vào nhau tạo thành hạt
có kích thước lớn và rơi nhanh xuống đất. Ngoài ra, các vi sinh vật trong khơng khí
khi gặp độ ẩm thích hợp sẽ phát triển nhanh chóng, chúng bám theo các hạt bụi và
khuếch tán rộng xuống dưới;
- Mưa có tác dụng rửa sạch mơi trường khơng khí. Hạt mưa kéo theo hạt bụi,
hấp thu, hịa tan một số chất ơ nhiễm và rơi xuống đất. Do đó, ở các vùng khơng khí có
chứa chất ô nhiễm nhiều, nước mưa cũng mang theo chất ô nhiễm làm ảnh hưởng tới
con người, các cơng trình cũng như môi trường đất và nước;
- Trong cơn mưa, nước mưa sau khi rơi xuống mặt đất sẽ bốc hơi, thu nhiệt của
mặt đất và lớp khơng khí sát mặt đất nên có thể xảy ra hiện tượng nghịch nhiệt, khơng
có lợi cho việc khuếch tán chất ơ nhiễm vào khơng khí.
• Nhiệt độ
- Sự lan truyền chất ơ nhiễm theo phương thẳng đứng trong lớp biên chủ yếu
phụ thuộc vào sự phân tầng nhiệt độ của khí quyển, mức độ ổn định của khí quyển. Do
vậy, trạng thái khơng ổn định là điều kiện thuận lợi để phát tán chất ơ nhiễm, vì nó
kèm theo sự khuấy trộn mạnh khơng khí theo phương thẳng đứng. Ngược lại, ở trạng
thái ổn định, lúc này chuyển động rối và chuyển động thẳng đứng xảy ra yếu, các chất
ơ nhiễm khó phát tán lên trên và gây ô nhiễm ở lớp không khí sát mặt đất;
- Nghịch nhiệt là hiện tượng nhiệt độ khí quyển khơng giảm theo độ cao như sự
phân tầng nhiệt độ bình thường của khí quyển. Nghịch nhiệt nảy sinh khi khơng khí bị
lạnh đi ở phía dưới và nóng lên ở phía trên, khi đó chất ơ nhiễm chỉ thực hiện dao
động nhỏ theo phương thẳng đứng, bị lắng đọng và triệt tiêu hoàn toàn sự phát tán chất
ô nhiễm. Hiện tượng này thường xuất hiện trên bề mặt các nguồn nước lớn hoặc sau
các cơn mưa.
• Địa hình
- Các gị đất, đồi núi, cơng trình với độ cao khơng lớn lắm cũng ảnh hưởng đến
khí hậu và sự phát tán chất ơ nhiễm. Ở phía sau gị, đồi, do hiệu ứng quẩn gió nên
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
12
nồng độ chất ô nhiễm thường lớn hơn. Hướng chuyển động và lực của dịng khơng khí
sát mặt đất trong khu vực có đồi núi khác xa với hướng và tốc độ gió ở những nơi cao
hơn đồi núi hoặc ở các vùng trống trải;
- Ngồi ra, cịn phải chú ý đến các hoàn lưu địa phương như hoàn lưu đất – biển
(ban ngày gió thổi từ biển vào đất liền và ngược lại), hoàn lưu núi – thung lũng (gió
lạnh thổi theo sườn núi từ đỉnh xuống thung lũng). Các địa điểm ở ven biển trong
phạm vi khoảng 100km cách bờ cần lưu ý đến hoàn lưu đất – biển, vì lý do thay đổi
của hồn lưu này giữa ngày và đêm.
1.1.6 Ảnh hưởng của các thông số ô nhiễm với sức khỏe con người
Mơi trường khơng khí bao quanh trực tiếp con người, các biến động của khơng
khí đều ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người, đặc biệt là đường hô hấp. Các
kết quả nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy, khi môi trường không khí bị ơ nhiễm, q
trình lão hóa trong cơ thể diễn ra nhanh, các chức năng hô hấp của cơ thể bị suy giảm
gây nên các bệnh như hen suyễn, tim mạch ... dẫn tới giảm tuổi thọ con người. Mức độ
ảnh hưởng của từng người sẽ phụ thuộc vào tình trạng sức khỏe, mức độ ơ nhiễm
khơng khí và thời gian tiếp xúc, làm việc trong mơi trường đó;
Theo số liệu của niên giám thống kê y tế 2018 của Bộ Y tế [6], trên cả nước tỷ
lệ mắc bệnh về đường hô hấp là cao nhất (698,7 ca mắc/100.000 dân), thực tế cho thấy
nhiều bệnh đường hô hấp có ngun nhân trực tiếp bởi mơi trường khơng khí bị ô
nhiễm bởi các thông số bụi, SO2, NO2, CO ...
• Ảnh hưởng của bụi
- Tùy thuộc vào thành phần của bụi (hữu cơ, vô cơ, hỗn hợp), thời gian tiếp xúc,
kích thước, hình dạng, mật độ hạt bụi và cơ địa mỗi người mà có những ảnh hưởng
khác nhau đến sức khỏe con người;
- Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hóa phổi dẫn đến các bệnh về hô
hấp như viêm họng, viêm mũi, viêm loét phế quản, khó thở, đau tức ngực, …, đặc biệt
một số loại bụi cịn có nguy cơ gây ung thư cao như bụi amiăng, bụi asen, hợp chất
asen, crom, carbonhydro thơm đa vịng, bụi phóng xạ …;
- Ngồi ra, bụi cịn mang theo vi khuẩn gây bệnh gây nên các bệnh về da và các
bệnh truyền nhiễm.
• Ảnh hưởng của SO2 và NO2
- SO2, NO2 là các chất ô nhiễm hàng đầu thường được quy kết là một trong
những nguyên nhân quan trọng gây tác hại cho sức khỏe của người dân đơ thị. Các
chất khí trên vào cơ thể qua đường hơ hấp hoặc hịa tan vào nước bọt rồi vào đường
tiêu hố, sau đó phân tán vào máu và tuần hoàn;
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
13
- NO2 kết hợp với Hemoglobin (Hb) tạo thành Methemoglobin (Met Hb), làm
Hb không vận chuyển được oxy, gây ngạt cho cơ thể. Sau một thời gian tiềm tàng dẫn
tới phù phổi cấp, tím tái biểu hiện co giật và hôn mê. Khi tiếp xúc với NOx ở các nồng
độ thấp (nhiễm độc mãn tính) có các biểu hiện sau: kích ứng mắt, rối lọan tiêu hóa,
viêm phế quản, tổn thương răng;
- SO2 gây kích ứng niêm mạc mắt và đường hô hấp trên. Ở nồng độ rất cao, SO2
gây viêm kết mạc, bỏng và đục giác mạc. Trường hợp tiếp xúc ào ạt với SO2 có thể
làm chết người do nguyên nhân ngưng hô hấp. Tác hại của SO2 đối với chức năng phổi
nói chung rất mạnh khi có mặt của các hạt bụi trong khơng khí hơ hấp. Ngồi ra, SO2
cịn gây tác hại cho cơ quan tạo máu (tủy, lách), gây nhiễm độc da, gây rối loạn
chuyển hóa protein – đường, gây thiếu các vitamin B và C, ức chế enzym oxydaza.
• Ảnh hưởng của khí CO
- CO là sản phẩm cháy khơng hồn tồn của nhiên liệu. Xe cộ là nguyên nhân
chủ yếu gây ra độ tập trung CO cao ở các khu vực đô thị;
- CO có ái lực với hemoglobin (Hb) cao gấp 200 lần so với O2, vì vậy khi xâm
nhập vào cơ thể CO kết hợp với Hb trong máu thành hợp chất bền vững là cacboxy
hemoglobin (HbCO), cản trở việc tiếp nhận oxy, làm cho máu giảm khả năng vận
chuyển ôxy dẫn đến thiếu ôxy trong máu rồi thiếu ôxy ở các tổ chức khác;
- Nhiễm độc CO cấp tính nhẹ, có thể xuất hiện các triệu chứng: nhức đầu, buồn
nơn, mệt mỏi, rối loạn thị giác. Nhiễm độc cấp tính CO thể nặng, làm cho hệ thần
kinh, hệ tim mạch bị tổn thương, rối loạn hô hấp, liệt hô hấp dẫn tới tử vong.
1.1.7 Chỉ số được áp dụng trong đánh giá chất lượng khơng khí
Theo Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA), chỉ số chất lượng không khí
(Air Quality Index - AQI), là chỉ số được các cơ quan của chính phủ sử dụng để cho
biết đặc điểm chất lượng khơng khí tại một vị trí nào đó. Đại diện cho nồng độ của
một nhóm các chất ô nhiễm không khí gồm: CO, NO2, SO2, O3 và bụi nhằm cho biết
tình trạng chất lượng khơng khí trong môi trường sống của chúng ta;
Tại Việt Nam, chỉ số chất lượng khơng khí Việt Nam (viết tắt là VN_AQI) là chỉ
số được tính tốn từ dữ liệu quan trắc các thơng số ơ nhiễm trong khơng khí của trạm
quan trắc khơng khí tự động, liên tục ở Việt Nam (Trạm quan trắc khơng khí tự động
liên tục là trạm quan trắc cố định hoặc di động và có khả năng đo tự động, liên tục các
thông số về chất lượng khơng khí), nhằm cho biết tình trạng chất lượng khơng khí và
mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người, được biểu diễn qua một thang điểm [7];
AQI ngày (AQId) là giá trị AQI đại diện cho chất lượng khơng khí trong 01
ngày. AQI giờ (AQIh) là giá trị AQI đại diện cho chất lượng khơng khí trong 01 giờ.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ
14
AQI thơng số (AQIx) là giá trị tính tốn AQI cho từng thông số quan trắc, AQI thông
số bao gồm AQI thông số theo ngày (AQIxd) và AQI thông số theo giờ (AQIxh);
Đối với thông số bụi PM10 và PM2,5 việc tính tốn chỉ số AQI cần phụ thuộc
vào giá trị Nowcast. Giá trị Nowcast là giá trị trung bình có trọng số được tính tốn từ
12 giá trị trung bình 1 giờ gần nhất so với thời điểm tính tốn;
• Mục đích của việc sử dụng chỉ số chất lượng khơng khí AQI
- Đánh giá nhanh chất lượng khơng khí một cách tổng qt;
- Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng
chất lượng khơng khí;
- Cung cấp thơng tin mơi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu,
trực quan;
- Nâng cao nhận thức về mơi trường.
• Các ngun tắc xây dựng chỉ số AQI
Các nguyên tắc xây dựng chỉ số AQI bao gồm: bảo đảm tính phù hợp, bảo đảm
tính chính xác, bảo đảm tính nhất quán, bảo đảm tính liên tục, bảo đảm tính sẵn có và
bảo đảm tính có thể so sánh.
• Các u cầu đối với việc tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí
- Thiết bị quan trắc phải được kiểm soát chất lượng hệ thống và đo lường theo
các quy định của pháp luật;
- Dữ liệu quan trắc được đưa vào tính tốn đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ các
giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chất
lượng số liệu;
- VN_AQI được tính tốn bao gồm AQI giờ và AQI ngày. Số liệu sử dụng để
tính tốn VN_AQI là giá trị quan trắc trung bình 1 giờ, trung bình 8 giờ và trung bình
24 giờ;
- VN_AQI được tính tốn cho dữ liệu của từng trạm quan trắc khơng khí tự
động liên tục đối với mơi trường khơng khí xung quanh;
- Đối với mỗi trạm quan trắc, AQIx được tính tốn cho từng thơng số quan trắc,
giá trị AQI cuối cùng là giá trị lớn nhất trong các giá trị AQIx của mỗi thông số;
- Các thông số được sử dụng để tính VN_AQI bao gồm: SO2, CO, NO2, O3,
PM10, và PM2.5;
- Phương pháp tính tốn VN_AQI u cầu bắt buộc phải có tối thiểu 01 trong
02 thơng số PM10, PM2.5 trong cơng thức tính.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.
Lưu hành nội bộ