(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ

(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ(Luận án tiến sĩ) Đánh giá mức độ phát thải của hoạt động đốt rơm rạ và khả năng tác động của chúng đến chất lượng không khíNghiên cứu thí điểm tại đồng bằng Tây Nam Bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -*** PHẠM THỊ HỒNG PHƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ – NGHIÊN CỨU THÍ ĐIỂM TẠI ĐỒNG BẰNG TÂY NAM BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -*** PHẠM THỊ HỒNG PHƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ – NGHIÊN CỨU THÍ ĐIỂM TẠI ĐỒNG BẰNG TÂY NAM BỘ Ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 9520320 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGHIÊM TRUNG DŨNG PGS.TS PHẠM THỊ MAI THẢO Hà Nội - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu hướng dẫn PGS.TS Nghiêm Trung Dũng PGS.TS Phạm Thị Mai Thảo Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác tác giả khơng thuộc nhóm nghiên cứu Hà Nội, ngày … tháng … năm 2022 TẬP THỂ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS Nghiêm Trung Dũng PGS TS Phạm Thị Mai Thảo Nghiên cứu sinh Phạm Thị Hồng Phương LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cho phép thực luận án Đồng thời xin cảm ơn Viện Khoa học Cơng nghệ Mơi trường Phịng Đào tạo hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận án Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nghiêm Trung Dũng hỗ trợ, ủng hộ, động viên hướng dẫn tận tình chun mơn suốt q trình tơi thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thị Mai Thảo, người hướng dẫn, động viên, khích lệ đồng hành tơi q trình tơi thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn TS Trịnh Thị Thắm, giảng viên Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội hỗ trợ tơi nhiều q trình thực nghiệm; cảm ơn TS Nguyễn Thanh Điền, ĐH Kyoto, Nhật Bản TS Sumeet Saksena, Trung tâm Đông -Tây, Hoa Kỳ đồng hành, giúp đỡ q trình thực luận án Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy cô giáo Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, đặc biệt thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Môi trường động viên tinh thần, giúp đỡ tận tình kiến thức chun mơn để tơi hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Khoa Môi trường, tạo điều kiện cho tham gia chương trình đào tạo này, đồng thời ln hỗ trợ tơi suốt q trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Thị Trinh đồng nghiệp Khoa Môi trường đặc biệt anh chị em Bộ môn Quản lý môi trường, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội nơi công tác quan tâm, động viên, chia sẻ công việc quan hỗ trợ tơi q trình thực luận án Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy phản biện, thầy hội đồng chấm luận án đồng ý đọc duyệt góp ý kiến q báu để tơi hồn chỉnh luận án định hướng nghiên cứu lai Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới gia đình bạn bè ln động viên, quan tâm, ủng hộ, giúp đỡ suốt trình học tập Nghiên cứu sinh Phạm Thị Hồng Phương MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Đốt rơm rạ vấn đề nhiễm khơng khí 1.1.1 Rơm rạ 1.1.1.1 Thành phần nguyên tố rơm rạ 1.1.1.2 Phương thức sử dụng rơm rạ sau thu hoạch 1.1.2 Đốt rơm rạ phát thải chất nhiễm khơng khí 11 1.1.2.1 Quá trình cháy rơm rạ 11 1.1.2.2 Phát thải chất nhiễm từ q trình cháy rơm rạ 12 1.1.2.3 Thực trạng đốt rơm rạ 18 1.1.3 Tác động đốt rơm rạ đến chất lượng khơng khí 22 1.1.3.1 Quy mô địa phương 23 1.1.3.2 Quy mô khu vực 26 1.1.3.3 Quy mơ tồn cầu 26 1.2 Hệ số phát thải hoạt động đốt rơm rạ 27 1.2.1 Khái niệm 27 1.2.2 Yếu tố ảnh hưởng đến hệ số phát thải hoạt động đốt rơm rạ 28 1.2.3 Phương pháp xác định hệ số phát thải hoạt động đốt rơm rạ 29 1.2.3.1 Phương pháp cân khối lượng cacbon 30 1.2.3.2 Phương pháp xác định phịng thí nghiệm 35 1.2.3.3 Phương pháp sử dụng mơ hình phát tán 36 1.2.3.4 Phương pháp sử dụng chất đánh dấu khí 37 1.1.3.5 Phương pháp biên dạng thẳng đứng 39 1.2.3.6 Phương pháp sử dụng công nghệ LIDAR 40 i 1.2.4 Tổng hợp nghiên cứu xác định hệ số phát thải hoạt động đốt rơm rạ 42 1.3 Kiểm kê phát thải từ hoạt động đốt hở sinh khối 44 1.3.1 Khái niệm chung 44 1.3.2 Phương pháp tiếp cận từ xuống (top-down) 45 1.3.3 Phương pháp tiếp cận từ lên (bottom-up) 46 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 2.1 Phương pháp luận 47 2.2 Khảo sát xác định vị trí thời gian quan trắc 50 2.2.1 Vị trí quan trắc 50 2.2.2 Thời gian quan trắc 51 2.3 Thực nghiệm 53 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 53 2.3.2 Lấy mẫu đo trực tiếp 55 2.3.2.1 Lấy mẫu 55 2.3.2.2 Đo trực tiếp 58 2.3.3 Phân tích mẫu 58 2.3.3.1 Mẫu bụi PAHs bụi 58 2.3.3.2 VOCs 62 2.3.3.3 Các chất ô nhiễm dạng khí 63 2.3.3.4 Các thông số khác 63 2.3.4 Đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng (QA/QC) 63 2.3.4.1 QA/QC lấy mẫu 64 2.3.4.2 QA/QC phân tích mẫu 64 2.4 Xử lý số liệu, xác định hệ số phát thải 65 ii 2.4.1 Xác định tỷ lệ phát thải 65 2.4.2 Xác định hiệu suất cháy 65 2.4.3 Xác định hệ số phát thải 66 2.5 Kiểm kê phát thải 67 2.5.1 Xác định lượng rơm rạ đốt 68 2.5.2 Xác định mức độ phát thải 71 2.6 Đánh giá tác động 71 2.6.1 Đánh giá tác động trực tiếp 71 2.6.2 Đánh giá tiềm hình thành ozon 72 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73 3.1 Hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí 73 3.1.1 Đặc tính q trình cháy thơng số tính tốn 73 3.1.1.1 Đặc tính q trình cháy đóng góp rịng chất nhiễm 73 3.1.1.2 Tỷ lệ phát thải hiệu suất cháy 75 3.1.2 Hệ số phát thải PM 76 3.1.3 Hệ số phát thải PAHs bụi 77 3.1.4 Hệ số phát thải VOCs 81 3.1.5 Hệ số phát thải CO2 chất ô nhiễm dạng khí 83 3.2 Mức độ phát thải từ trình đốt rơm rạ miền Tây Nam Bộ 86 3.2.1 Mức độ phát thải theo mùa vụ 86 3.2.2 Mức độ phát thải hàng năm 87 3.2.2.1 Lượng rơm rạ phát sinh tỉnh miền Tây Nam Bộ 87 3.2.2.2 Ước tính phát thải tỉnh miền Tây Nam Bộ 88 3.3 Tác động hoạt động đốt rơm rạ đến chất lượng khơng khí miền Tây Nam Bộ 90 3.3.1 Tác động bụi 90 3.3.2 Tác động PAHs bụi 92 3.3.2.1 Nồng độ PAHs bụi 92 iii 3.3.2.2 Hàm lượng PAHs bụi 98 3.3.2.3 Nhận dạng nguồn thải 101 3.3.3 Tác động VOCs 103 3.3.3.1 Mức gia tăng nồng độ VOCs 103 3.3.3.2 Tiềm hình thành ozon (OFP) 106 3.3.4 Tác động CO2 chất nhiễm dạng khí 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO .114 PHỤ LỤC 130 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh AOAC Hiệp hội nhà hóa học phân tích Association of Official Analytical Chemists thức AP Ơ nhiễm khơng khí ASTM Hiệp hội Thử nghiệm Vật liệu American Society for Testing and Materials Hoa Kỳ BC Cacbon đen Black carbon BTEX Benzen, toluen, etylbenzen, xylen CE Hiệu suất cháy Benzene, toluene, ethylbenzene, xylene Combustion efficiency COPD Bệnh tắc nghẽn phổi mạn tính ĐBSCL Đồng sông Cửu Long Chronic obstructive pulmonary disease Mekong River Delta ĐBSH Đồng sông Hồng Red River Delta EEA Ủy ban môi trường châu Âu European Environment Agency EF Hệ số phát thải Emission Factor ER Tỷ lệ phát thải Emission ratio IARC Tổ chức Nghiên cứu Ung thư International Agency for Research on Cancer Quốc tế IPCC Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu Intergovernmental Climate Change IRRI Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế International Air pollution Panel Rice on Research Institute KKPT Kiểm kê phát thải Emission inventory LOD Giới hạn phát Limit of detection LOQ Giới hạn định lượng Limit of quantification MCE Hiệu suất cháy hiệu chỉnh Modified combustion efficiency ND Không phát Not detected NMHC Hydrocacbon không tính metan Non-methane hydrocarbons OC Cacbon hữu Organic carbon OFP Tiềm hình thành ozon Ozone formation potential v Viết tắt PAH Tiếng Việt Tiếng Anh Hydrocacbon thơm đa vòng giáp Polycyclic Aromatic cạnh Hydrocarbons PM Bụi Particulate matter QA Đảm bảo chất lượng Quality Assurance QC Kiểm soát chất lượng Quality control QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Vietnam Standards TEF Hệ số độc tương đương Toxic Equivalence Factor TSP Tổng bụi lơ lửng Total Suspended Particulate US.EPA Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ VOC Hợp chất hữu bay United States Environmental Protection Agency Volatile organic compounds WHO Tổ chức Y tế Thế giới World Health Organization vi ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -*** PHẠM THỊ HỒNG PHƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA HOẠT ĐỘNG ĐỐT RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG... tỉnh miền Tây Nam Bộ 87 3.2.2.2 Ước tính phát thải tỉnh miền Tây Nam Bộ 88 3.3 Tác động hoạt động đốt rơm rạ đến chất lượng khơng khí miền Tây Nam Bộ 90 3.3.1 Tác động bụi ... 3.2 Mức độ phát thải từ trình đốt rơm rạ miền Tây Nam Bộ 86 3.2.1 Mức độ phát thải theo mùa vụ 86 3.2.2 Mức độ phát thải hàng năm 87 3.2.2.1 Lượng rơm rạ phát sinh tỉnh miền Tây