Đánh giá chất lượng môi trường không khí tại tuyến đường lê duẩn, đà nẵng

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: TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN TS NGUYỄN PHƯỚC QUÝ AN Đà Nẵng – Năm 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Nhật Minh THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 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 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 4.1 Đối tượng nghiên cứu 4.2 Phạm vi nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp thu thập số liệu 5.2 Phương pháp kế thừa 5.3 Phương pháp thống kê, tổng hợp, phân tích 5.4 Phương pháp mơ hình hóa Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG I TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan chất lượng khơng khí 1.1.1 Chất lượng mơi trường khơng khí giới .5 1.1.2 Chất lượng mơi trường khơng khí đô thị Việt Nam 1.1.3 Định nghĩa 1.1.4 Ơ nhiễm khơng khí 1.1.5 Các yếu tố gây ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí 10 1.1.6 Ảnh hưởng thông số ô nhiễm với sức khỏe người .12 1.1.7 Chỉ số áp dụng đánh giá chất lượng khơng khí 13 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iii 1.1.8 Tổng quan phần mềm Meti-lis 15 1.2 Tổng quan mạng lưới quan trắc Việt Nam 17 1.2.1 Mạng lưới quan trắc khơng khí Việt Nam 17 1.2.2 Mạng lưới quan trắc khơng khí Đà Nẵng 17 1.3 Tổng quan hệ thống quan trắc tự động 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 khu vực nghiên cứu .25 2.2.1 Thông số bụi PM10 26 2.2.2 Thông số NO2 27 2.2.3 Thông số SO2 29 2.3 Tính tốn đánh giá số AQI .30 2.3.1 Tính tốn giá trị AQI .30 2.3.2 Tính tốn giá trị AQI ngày 32 2.3.3 Công bố số chất lượng khơng khí 33 2.4 Quan trắc thực nghiệm phương pháp thủ công 35 2.5 Mô lan truyền nhiễm mơ hình .37 2.5.1 Dữ liệu đầu vào mơ hình 37 2.5.2 Kết mơ hình phát tán chất ô nhiễm từ phần mềm Meti-lis .42 2.6 Kiểm định 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 nồng độ chất ô nhiễm đến năm 2025 2030 49 2.7.1 Kịch dự báo .49 2.7.2 Kết dự báo .51 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 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 hoạt động trạm quan trắc 54 3.2 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu 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 Kết luận .59 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 v TÓM 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 nguồn thải gây nhiễm mơi trường khơng khí, đặc biệt khu vực có mật độ phương tiện lưu thơng cao Nghiên cứu sử dụng phương pháp mơ hình hóa - mơ hình Metilis nhằm đánh giá trạng dự báo mức độ ô nhiễm môi trường không khí tuyến đường Lê Duẩn, thành phố Đà Nẵng ảnh hưởng hoạt động giao thông Kết nghiên cứu cho thấy, nồng độ chất ô nhiễm NO2, SO2, TSP PM10 nằm giới hạn quy chuẩn cho phép Kết tính tốn mơ hình kiểm định từ số liệu quan trắc trường số liệu trạm quan trắc tự động, liên tục Dự báo đến năm 2025, điểm cách tâm đường 10 mét, nồng độ chất ô nhiễm chưa vượt quy chuẩn Đến năm 2030, chất nhiễm có gia tăng nồng độ, nồng độ NO2 số vị trí gần chạm ngưỡng giới hạn quy chuẩn cho phép; nồng độ bụi TSP PM10 có dấu hiệu nhiễm cục số nơi, chủ yếu giao lộ Từ khóa - Meti-lis; mơ hình; nhiễm; mơi trường khơng 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 vi DANH MỤC VIẾT TẮT AQI: Air quality index – Chỉ số chất lượng khơng khí BTNMT: Bộ Tài ngun Môi 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 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Mức độ phát thải nguồn tự nhiên nguồn người số chất ô nhiễm [4] .9 Bảng 1.2: Các thơng số ảnh hưởng đến nhiễm khơng khí Bảng 1.3: Khoảng giá trị AQI 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 thiết bị đo Trạm 19 Bảng 2.1: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI ngày giai đoạn 2018 - 2020 30 Bảng 2.2: Tỷ lệ phần trăm giá trị AQI 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 số hoạt động khuyến nghị 34 Bảng 2.7: Danh sách vị trí điểm thực quan trắc 36 Bảng 2.8: Kết quan trắc bụi TSP 36 Bảng 2.9: Kết quan trắc NO2 36 Bảng 2.10: Kết quan trắc SO2 37 Bảng 2.11: Kết quan trắc PM10 (Kết thu thập từ liệu thô trạm) 37 Bảng 2.12: Các thơng số đầu vào mơ hình Meti-lis 38 Bảng 2.13: Thống kê số lượng loại phương tiện tham gia giao thông .38 Bảng 2.14: Hệ số phát thải loại phương tiện (g/km/xe) 40 Bảng 2.15: Công suất nguồn thải thông số đánh giá: .40 Bảng 2.16: Bảng đánh giá số kiểm định mơ hình [24] 45 Bảng 2.17: Bảng kiểm định mơ hình thơng số đánh giá 45 Bảng 2.18: Kết đánh giá sau q 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 tuyến đường năm 2025 2030 50 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Diễn biến giá trị thơng số NO2 trung bình năm trạm quan trắc khơng khí tự động giai đoạn 2015 – 2020 Hình 1.2: Diễn biến giá trị thơng số CO trung bình năm trạm quan trắc khơng khí tự động giai đoạn 2015 – 2020 Hình 1.3: Sơ đồ module trạm 41 Lê Duẩn 18 Hình 1.4: Sơ đồ truyền nhận liệu .19 Hình 1.5: Nguyên lý đo thiết bị đo bụi 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 giai đoạn 2018 - 2020 23 Hình 2.4: Hoa gió theo mùa hè mùa đơng 23 Hình 2.5: Biểu đồ nhiệt độ độ ẩm năm 2018 24 Hình 2.6: Biểu đồ nhiệt độ độ ẩm năm 2019 24 Hình 2.7: Biểu đồ nhiệt độ độ ẩm năm 2020 24 Hình 2.8: Biểu đồ biến thiên nhiệt độ theo giai đoạn 2018 – 2020 24 Hình 2.9: Biểu đồ biến thiên độ ẩm theo giai đoạn 2018 - 2020 25 Hình 2.10: Biểu đồ nhiệt độ lượng mưa năm 2018 25 Hình 2.11: Biểu đồ nhiệt độ lượng mưa năm 2019 25 Hình 2.12: Biểu đồ nhiệt độ lượng mưa năm 2020 25 Hình 2.13: Hiện trạng khu vực nghiên cứu 26 Hình 2.14: Biểu đồ phân bố kết quan trắc PM10 giai đoạn 2018 – 2020 27 Hình 2.15: Biểu đồ biến thiên nồng độ PM10 ngày giai đoạn 2018 – 2020 27 Hình 2.16: Biểu đồ biến thiên nồng độ trung bình tháng PM10 giai đoạn 2018 – 2020 27 Hình 2.17: Biểu đồ nồng độ trung bình năm PM10 giai đoạn 2018 – 2020 27 Hình 2.18: Biểu đồ phân bố kết quan trắc NO2 giai đoạn 2018 – 2020 28 Hình 2.19: Biểu đồ biến thiên nồng độ NO2 ngày giai đoạn 2018 – 2020 28 Hình 2.20: Biểu đồ biến thiên nồng độ trung bình tháng NO2 giai đoạn 2018 – 2020 28 Hình 2.21: Biểu đồ nồng độ trung bình năm NO2 giai đoạn 2018 – 2020 .28 Hình 2.22: Biểu đồ phân bố kết quan trắc SO2 giai đoạn 2019 – 2020 29 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 76 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 77 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 78 PHỤ LỤC 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐO ĐẠC NO2 Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt PM10 Điểm Nồng độ mô Nồng độ đo đạc Sai số Nồng độ mô Nồng độ đo đạc Sai số 16,31 16 2% - - - 16,11 18 11% - - - 20,86 23 9% 19,43 21 7% 16,89 19 11% - - - 17,00 20 15% - - - 21,33 22 3% - - - 21,03 23 9% - - - 27,27 29 6% 25,35 28 9% 22,05 26 15% - - - 22,23 24 7% - - - 21,44 21 2% - - - 21,17 21 1% - - - 27,09 29 7% 25,18 27 7% 22,18 25 11% - - - 22,38 26 14% - - - 24,13 25 3% - - - 23,79 26 8% - - - 30,61 33 7% 28,76 32 10% 24,86 28 11% - - - 25,15 27 7% - - - THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 79 TSP Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt SO2 Điểm Nồng độ mô Nồng độ đo đạc Sai số Nồng độ mô Nồng độ đo đạc Sai số 24,91 50 50% 5,33 33% 24,60 54 54% 5,26 10 47% 30,98 58 47% 6,78 11 38% 25,63 55 53% 5,50 39% 26,00 58 55% 5,56 10 44% 32,60 58 44% 7,01 22% 32,20 59 45% 6,94 23% 40,54 66 39% 8,90 13 32% 33,57 60 44% 7,27 11 34% 34,03 63 46% 7,33 12 39% 32,64 61 46% 6,97 13% 32,21 59 45% 6,89 24% 40,24 65 38% 8,78 11 20% 33,54 63 47% 7,19 10 28% 34,06 67 49% 7,27 11 34% 37,10 65 43% 7,99 12 33% 36,65 64 43% 7,93 12 34% 45,96 71 35% 10,09 14 28% 38,14 65 41% 8,29 12 31% 38,76 72 46% 8,37 13 36% THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... So sánh số chất lượng khơng khí với bảng khoảng giá trị AQI đánh giá chất lượng khơng khí Bảng 1.3: Khoảng giá trị AQI đánh giá chất lượng khơng khí [7] Giá trị AQI Chất lượng khơng khí Màu sắc...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... trường, chất thải nhằm cung cấp thông tin đánh giá trạng môi trường, diễn biến chất lượng môi trường tác động xấu đến môi trường? ?? [5] 1.1.5 Các yếu tố gây ảnh hưởng đến chất lượng không khí Chất