Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh khánh hòa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN [ \ NNGGUUYYEỄN ÃN HHOỒN ÀNGG TTHHAÁIÙI ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH MƯA AXÍT TỈNH KHÁNH HÒA LLUUAẬN ÄN VVAĂN ÊN TTHHAẠCÏC SSĨĨ CHUYÊN NGÀNH “Sử dụng Bảo vệ Tài nguyên Môi trường” MÃ SỐ: 60.85.15 TP HỒ CHÍ MINH - 02/2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN [ \ NNGGUUYYEỄN ÃN HHOỒN ÀNGG TTHHAÁIÙI Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH MƯA AXÍT TỈNH KHÁNH HÒA LLU UA ẬN ÄN V VA ĂN ÊN TTH HA ẠC ÏC SSĨĨ CHUYÊN NGÀNH “Sử dụng Bảo vệ Tài nguyên Môi trường” MÃ SỐ: 60.85.15 XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS Lê Mực XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI PGS.TS Hoàng Hưng TP HỒ CHÍ MINH - 02/2008 LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận giúp đỡ vô q báu tinh thần vật chất Q Thầy Cô Trường Đại học Khoa học Xã hội Nhân văn, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Trung Bộ nơi công tác, Phòng Thí nghiệm Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ, gia đình, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tôi xin chân thành cám ơn: - Q Thầy Cô Khoa Địa lý, Phòng Đào tạo sau Đại học Trường Đại học Khoa học Xã hội Nhân văn, Q Thầy Cô giảng dạy lớp Cao học khóa 2005 - 2008 tận tình giúp đỡ giảng dạy cho suốt khoá học - Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Lê Mực hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn tận tình động viên hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, xin gửi lời cám ơn chân thành đến: - PGS TS Vũ Văn Tuấn, Viện phó Viện Khí tượng Thủy văn - Đầu mối Quốc gia Việt Nam (Head of National Center) tiếp xúc với Trung tâm (NetWork Center - NC) Mạng lưới giám sát lắng đọng axít vùng Đông Á (EANET) cung cấp thông tin q báu hoạt động tham gia Việt Nam Mạng lưới - TS Nguyễn Thị Kim Lan, Phân Viện Khí tượng Thủy văn Môi trường phía Nam; KS Phạm Thị Bích Thu, Phòng Môi Trường, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ nhiệt tình giúp đỡ hoàn chỉnh Luận văn Tôi xin gửi lời cám ơn trân trọng đến Ths Nguyễn Tấn Hương - Giám đốc Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Trung Bộ Ban Lãnh đạo Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Trung Bộ tạo điều kiện cho theo học lớp Cao học Xin cám ơn bạn đồng nghiệp Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Trung Bộ, Phòng Thí nghiệm Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ người bạn chân tình, sẵn sàng giúp đỡ suốt trình học tập thời gian thực Luận văn Xin biết ơn Gia đình giúp đỡ mặt động viên, tạo điều kiện thuận lợi để học tập tốt TP Nha Trang, tháng 02 năm 2008 Nguyễn Hồng Thái MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cám ơn Muïc luïc Danh muïc ký hiệu, chữ viết tắt MỞ ĐẦU A PHẦN TỔNG QUAN Chương 1: MƯA AXÍT - MỘT TRONG NHỮNG HIỂM HỌA TOÀN CẦU VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 1.1 Giới thiệu chung mưa axít 1.1.1 Nguyeân nhân hình thành mưa axít 1.1.2 Cơ chế hình thành vận chuyển mưa axít 10 a Quá trình loại bỏ khí dư khí 10 b Các vấn đề dịch chuyển ướt 11 c Sự vận chuyển cự ly dài hợp chất chứa lưu huỳnh (S) Nitơ (N) khí liên quan đến mưa axít 13 1.1.3 Tác hại mưa axít 17 a Đối với khí 17 b Đối với vật liệu 17 c Đối với thủy sản 17 d Đối với lâm nghiệp 18 e Đối với nông nghiệp 19 f Đối với công trình xây dựng…………………………………………………………………… 19 g Đối với người kinh tế………………………………………………………………… 22 1.2 Sự hình thành tổ chức Quốc gia Quốc tế nghiên cứu mưa axít 23 1.2.1 Tại Châu AÂu 23 1.2.2 Tại Bắc Mỹ 25 1.2.3 Việc hình thành mạng lưới toàn cầu 27 1.2.4 Việt Nam với tham gia Mạng lưới giám sát lắng đọng axít Đông Á 28 a Giới thiệu b Tiến trình chuẩn bị kết luận chủ yếu 30 c Quá trình tham gia Việt Nam vào mạng EANET 32 d Hiện trạng Mạng lưới giám sát môi trường không khí nước 32 Việt Nam e Kế hoạch giám sát lắng đọng axít Việt Nam 33 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TỈNH KHÁNH HÒA LIÊN QUAN ĐẾN LẮNG ĐỌNG AXÍT 35 2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 35 2.2 Đặc điểm địa hình 36 2.3 Đặc điểm khí hậu khu vực 36 2.3.1.Bức xạ mặt trời 36 2.3.2 Hoàn lưu khí 37 2.3.3 Các đặc trưng khí hậu 42 2.3.3.1 Chế độ gió 42 2.3.3.2 Chế độ nhiệt 45 2.3.3.3 Mây nắng 48 2.3.3.4 Độ ẩm bốc 48 2.3.3.5 Chế độ mưa 51 2.3.3.6 Một số tượng thời tiết đặc biệt 55 2.4 Dân cư – Kinh teá 63 2.4.1 Dân cư 63 2.4.2 Kinh teá 63 2.5 Một số vấn đề tình hình ô nhiễm môi trường, đặc biệt hoạt động công nghiệp liên quan đến mưa axít tỉnh Khánh Hòa vùng 64 phụ caän 2.6 Các vấn đề ô nhiễm không khí khu vực 69 B PHẦN PHƯƠNG PHÁP 71 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MƯA AXÍT 3.1 Cách tiếp cận 71 3.2 Mạng lưới giám sát lắng đọng axít khu vực Nam Trung Bộ 71 3.2.1 Trạm Khí tượng Nha Trang 72 3.2.2 Trạm Khí tượng Cam Ranh 74 3.2.3 Trạm Thủy văn Ninh Hòa 75 3.3 Phương pháp nghiên cứu 77 3.4 Phương pháp quan trắc, lấy mẫu 77 3.4.1 Vị trí lấy mẫu 77 3.4.2 Cheá độ lấy mẫu 77 3.4.3 Phương pháp lấy mẫu 78 3.4.4 Dụng cụ lấy mẫu 78 3.4.5 Bảo quản mẫu 79 3.4.6 Gửi mẫu 79 3.5 Thông số giám saùt 79 3.6 Phương pháp phân tích 79 3.7 Nguyên tắc thiết bị phân tích 80 3.7.1 pH 80 3.7.2 Độ dẫn điện (EC) 80 3.7.3 Anion sunfat (SO42-) 81 3.7.4 Anion nitrat (NO3-) 82 3.8 Xử lý số liệu 82 C PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 84 Chương 4: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH VÀ MỘT SỐ NHẬN XÉT BƯỚC ĐẦU VỀ TÌNH HÌNH MƯA AXÍT Ở TỈNH KHÁNH HÒA 4.1 pH 84 4.1.1 Biến động pH nước mưa theo không gian 84 4.1.2 Biến động pH nước mưa theo thời gian 86 4.1.2.1 Theo muøa 86 4.1.2.2 Theo naêm 89 4.1.3 So sánh giá trị pH trung bình năm (2003 - 2004) trạm khu vực Nam Trung Bộ với Mạng lưới giám sát lắng đọng axít vùng Đông 94 AÙ 95 4.2 Độ dẫn điện (EC) 97 4.3 Anion sunfat (SO42-) 4.4 Anion nitrat (NO3-) 101 4.5 NH4+ 104 4.6 Cl- 106 4.7 Độ cứng độ kiềm 107 4.8 So sánh giá trị độc tố mưa axít trạm khu vực Nam Trung qua năm 2001 – 6/2007 109 4.8.1 Độc tố pH 109 4.8.2 Độc tố sunfat (SO42-) 111 4.8.3 Độc tố nitrat (NO3-) 111 4.8.4 Đánh giá chung 112 4.9 Kết quan trắc mưa axít 03 trạm tỉnh Khánh Hòa từ tháng – 113 9/2007…………………………………………………………………………………………………………………………… 5.0 Hướng tốc độ gió cao ( 5.000m ) tuần xảy mưa 117 axít…………………………………………………………………………………………………………………………………… KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHAÛO 118 120 123 Danh mục bảng 126 Danh mục hình vẽ, đồ thị 128 PHUÏ LUÏC 131 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ADORC Acid Deposition and Oxidant Research Center Trung tâm Nghiên cứu Lắng đọng Axít Ô-xy hoá BAPMoN Background Air Pollution Monitoring Network Mạng lưới Giám sát Ô nhiễm Không khí BMG Bureau of Meteorological and Geophysical - Cục Khí tượng Địa Vật lý CAA Clean Air Act - Luật làm khí CLEM Central Laboratory of Environmental Monitoring Phòng Thí nghiệm Trung tâm Giám sát Môi trường CLRTAP The Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution Hội nghị Ô nhiễm Không khí xuyên biên giới cự ly dài (1979) CNEMC China National Environmental Monitoring Center Trung tâm Giám sát Môi trường Quốc gia Trung Quốc DENR Department of Environment and National Resources Cục Môi trường Tài nguyên Thiên nhiên EA Environmental Agency - Cơ quan Môi trường EACN European Atmospheric Chesmitry Network Mạng lưới Hoá học khí Châu Âu EANET Acid Deposition Monitoring Network in East Asia – Mạng lưới Giám sát Lắng đọng axít vùng Đông Á ECE Economic Commission for Europe - Ủy ban Kinh tế châu Âu ECO Environmental Congress - Hội nghị Môi trường EMC Environmental Management Center - Trung tâm Quản lý Môi trường EMEP European Monitoring and Evaluation Program – Chương trình Giám sát Đánh giá Châu Âu EMB Environmental Management Bureau - Cục Quản lý Môi trường ERTC Environmental Research and Training Center – Trung tâm Nghiên cứu Đào tạo Môi trường FRG Federation Republic Germany - Cộng hoà Liên bang Đức GEMS Global Environmental Monitoring System – Hệ thống Giám sát Môi trường toàn cầu HMS Hydro-Meteorological Service - Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn IMH Institute of Meteorology and Hydrology - Viện Khí tượng Thuỷ văn LRTAP Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution – Công ước Nhiễm bẩn Không khí xuyên biên giới có khoảng cách xa MD Meteorological Department - Cục Khí tượng MMS Malaysia Meteorological Service - Cục Khí tượng Malaysia MoE Ministry of Environment - Bộ Môi trường MOSTE Ministry of Science, Technology and Environment – Boä Khoa học, Công nghệ Môi trường MSC Meteorological Synthesis Center – Trung tâm Tổng hợp Khí tượng NAMHEM National Agency of Meteorology, Hydrology and Environmental Monitoring – Cơ quan Quốc gia Khí tượng, Thuỷ văn Giám sát Môi trường NAPAP National Acid Precipitation Assessment Program – Chương trình Đánh giá Giáng thuỷ axít Quốc gia NC Network Center – Trung tâm Mạng lưới NIER National Institute of Environmental Research – Viện Nghiên cứu Môi trường Quốc gia OECD Organization for Economic Co-operation and Development – Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế PCD Pollution Control Department – Cục Kiểm soát Ô nhiễm QA/QC Quality Assurance/Quality Control – Đảm bảo chất lượng/Kiểm soát chất lượng SCOPE Scientific Committee on Problems of the Environment – Uyû ban Khoa học vấn đề Môi trường SCRFEP State Committee of Russian Federation of Environmental Protection – Uỷ ban Nhà nước Liên bang Nga Bảo vệ Môi trường SEPA State Environmental Protection Agency – Cơ quan Bảo vệ Môi trường Quốc gia SPM Suspended Particulate Matter – Hạt lơ lửng UNDP United Nations Development Program – Chương trình Phát triển Liên hiệp quốc UNEP United Nations Environment Program – Chương trình Môi trường Liên hiệp quốc UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization – Toå chức Văn hoá, Khoa học Giáo dục Liên hiệp quốc UNCED United Nations Conference on Environment and Development – Hội nghị Liên hiệp quốc Môi trường Phát triển (1992) UN.FAO Food and Agriculture Organization – Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc US.EPA The United States Environment Protection Agency – Cô quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ US.NOAA United States National Oceanic and Atmospheric Administration – Cơ quan Quản lý Khí Đại dương Hoa kỳ WHO World Health Organization – Tổ chức Y tế giới WMO World Meteorological Organization – Tổ chức Khí tượng giới Luận văn Thạc só Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 147 Luận văn Thạc só Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 148 Luận văn Thạc só Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 149 Luận văn Thạc só Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 150 Luận văn Thạc só Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 151 Luận văn Thạc só 152 Bảng 4.8.1a: Dị biệt trọng số pH (DwpH) (%) trọng số pH (pH(w)) Trạm Nha Trang Tháng Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Chỉ số DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) 10 198.1 65.3 67.1 36.6 -79.2 4.2 92.9 22.0 132.5 26.5 310.4 95.2 162.4 30.7 -43.2 5.0 -94.3 0.5 11 56.7 31.5 531.9 138.4 185.6 57.7 37.7 15.7 12 -34.2 13.2 T.s pH 20.1 21.9 31.2 26.5 20.2 11.4 23.5 -4.3 11.2 78.6 20.9 -76.1 2.1 11.7 8.8 Bảng 4.8.1b: Dị biệt trọng số pH (DwpH) (%) trọng số pH (pH(w)) Trạm Qui Nhơn giai đoạn 2001 - 6/2007 Tháng Năm 2001 2002 Chỉ số DwpH pH(w) DwpH pH(w) -66.7 9.9 Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 187.8 82.1 10 62.7 47.2 11 148.1 45.4 329.3 127.5 12 -11.5 16.2 112.5 63.1 T.s pH 18.3 29.7 Luận văn Thạc só 2003 2004 2005 2006 2007 153 DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) -86.7 3.8 -7.0 26.5 168.2 53.1 -77.3 4.5 534.0 180.7 142.4 48.0 103.2 57.9 117.6 43.1 -21.8 22.3 -37.4 12.4 -26.7 25.8 19.8 35.2 105.8 38.9 9.0 20.6 54.4 13.9 28.5 31.2 24.8 100.0 37.8 104.4 18.4 18.9 9.0 Bảng 4.8.1c: Dị biệt trọng số pH (DwpH) (%) trọng số pH (pH(w)) Trạm Phan Thiết giai đoạn 2001 - 6/2007 Tháng Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Chỉ số DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) DwpH pH(w) 10 155.7 58.8 118.7 50.3 1.7 23.4 11 12 23.0 68.6 29.5 -97.2 0.6 Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 51.9 32.8 307.4 49.7 70.4 36.8 T.s pH 17.5 111.6 45.7 108.8 45.1 109.7 45.3 -51.9 10.4 -14.4 18.5 21.6 12.2 Luận văn Thạc só 154 Bảng 4.8.2a: Dị biệt trọng số NO3- ( Dw( NO − ) ) (%) trọng số NO3- (NO3-(w)) Trạm Nha Trang giai đoạn 2001 - 6/2007 Năm Chỉ số Tháng T.số 10 Dw( NO − ) 2001 - NO3 (w) Dw( NO − ) 17.6 40.8 2002 NO3-(w) Dw( NO − ) -84.1 2.3 2003 - NO3 (w) Dw( NO − ) NO3-(w) Dw( NO − ) - NO3 (w) Dw( NO − ) NO3-(w) Dw( NO − ) 2007 - NO3 (w) 10.4 46.8 -1.4 41.8 42.4 25.1 43.4 -29.8 12.7 34.7 -29.6 10.2 -59.1 7.4 -0.7 26.7 Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa -62.8 10.0 14.5 18.1 30.0 66.1 65.6 2006 NO3- 13.7 34.1 2005 12 162.8 38.1 -68.0 5.8 2004 -70.6 10.2 11 157.2 101.6 39.5 26.9 Luận văn Thạc só 155 Bảng 4.8.3a: Dị biệt trọng số SO42- ( Dw( SO 2− ) ) (%) trọng số SO42- (SO42-(w)) Trạm Nha Trang giai đoạn 2001 - 6/2007 Tháng Năm Chỉ số T.soá 10 Dw( SO 2− ) 2001 2- SO4 (w) Dw( SO 2− ) 2002 2- SO4 (w) Dw( SO 2− ) 2003 2- SO4 (w) Dw( SO 2− ) 2004 2- SO4 (w) Dw( SO 2− ) 2- SO4 (w) 2- SO4 (w) Dw( SO 2− ) 2007 2- SO4 (w) 32.7 -29.6 1092 578.7 38.4 15.0 526.6 906.7 753.3 4103.9 -83.1 95.0 18.7 115.5 1334.8 812.6 -14.2 -0.5 -33.1 89.0 103.2 69.4 SO42822.9 655.0 684.4 103.7 304.7 623.7 Dw( SO 2− ) 2006 12 104.7 2005 11 -40.8 -16.5 283.9 105.7 149.0 684.9 -15.1 -71.9 153.6 50.9 Đánh giá tình hình mưa axít tỉnh Khánh Hòa 178.4 181.0 156 Luận văn Thạc só Bảng 4.3b: Số liệu phân tích mẫu nước mưa Trạm Hà Nội năm 2004 Tháng SO42 (µmol /l) nssnss-SO42- NO3ClNH4+ Na+ K+ Ca2+ Ca2+ (µmol (µmol (µmol (µmol (µmol (µmol (µmol (µmol /l) /l) /l) /l) /l) /l) /l) /l) Mg2+ H+ (µmol (µmol /l) /l) pH EC (mS /m) Lượng mưa mm 377 370 199 168 603 111 27.6 160 158 30.7 7.1 5.15 16.6 9.3 131 130 67.4 45.4 181 21.2 16.5 54.4 53.9 10.1 38.0 4.42 6.67 26.0 191 191 99.3 54.1 358 14.9 9.9 65.6 65.2 12.2 1.7 5.78 8.02 44.8 66.1 65.8 41.3 20.1 117 5.0 2.6 32.5 32.4 5.9 1.1 5.97 2.98 162.7 17.7 17.6 15.1 5.7 24.4 2.6 1.2 13.7 13.6 2.4 1.2 5.91 0.94 360.5 30.0 29.5 27.2 18.3 41.9 7.5 4.1 20.6 20.5 4.9 5.5 5.26 1.76 202.8 10.5 10.3 5.5 5.3 15.7 3.5 2.2 8.5 8.4 1.0 0.9 6.07 0.63 367.3 22.9 22.6 20.2 9.4 30.3 6.0 1.1 22.7 22.6 2.7 0.7 6.17 1.30 179.5 22.1 21.7 19.6 9.2 11.5 6.2 2.2 27.2 27.1 2.2 1.7 5.78 1.20 166.5 10 296 289 190 141 104 116 16.4 365 363 8.2 0.2 6.75 14.1 3.2 11 255 248 162 114 250 112 10.6 208 206 25.1 0.2 6.72 11.6 24.4 12 31.4 29.8 18.1 25.3 32.4 26.6 5.5 43.4 42.9 8.2