(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường không khí no2 ở một số khu vực điển hình của thành phố hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Đào Tuấn Anh NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ NO2 Ở MỘT SỐ KHU VỰC ĐIỂN HÌNH CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội- 2021 VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Đào Tuấn Anh NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ NO2 Ở MỘT SỐ KHU VỰC ĐIỂN HÌNH CỦA THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã số: 18812107 LUẬN VĂN THẠC SĨ : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hướng dẫn 1: TS Lê Thanh Sơn Hà Nội- 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn đề tài “Nghiên cứu đánh giá trạng nhiễm mơi trường khơng khí NO2 số khu vực điển hình thành phố Hà Nội” q trình nghiên cứu tơi thời gian qua Mọi số liệu kết luận văn tự làm hướng dẫn thầy giáo TS Lê Thanh Sơn Tôi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thông tin sử dụng luận văn Học viên thực Đào Tuấn Anh LỜI CẢM ƠN Bài luận văn hồn thành Viện Cơng Nghệ Mơi Trường, q trình nghiên cứu thực nhận nhiều giúp đỡ để hồn tất luận văn Trước hết tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn khoa học TS Lê Thanh Sơn tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho suốt trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Môi Trường, học viện Khoa Học Công Nghệ người truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian học tập vừa qua giúp đỡ hỗ trợ em thực thủ tục q trình hồn thành luận văn Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Phạm vi đối tượng nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nhiễm khí NO2 1.1.1 Tính chất, đặc điểm khí NO2 1.1.2 Nguồn gốc phát sinh khí NO2 khơng khí 1.1.3 Hậu ô nhiễm khí NOx môi trường sức khỏe người 1.2 Mơ hình ô nhiễm không khí 10 1.2.1Mơ hình hồi quy đa biến 10 1.2.2Mơ hình mạng neuron nhân tạo 14 1.3 Tình hình nghiên cứu nhiễm NOx tương quan với yếu tố khí tượng 19 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 22 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Số liệu nghiên cứu 24 2.2 Phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Phương pháp thu thập, kế thừa liệu 24 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 24 2.2.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 27 2.2.4 Phương pháp mơ hình hóa 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .31 3.1 Đánh giá trạng nhiễm khí NO2 số khu vực điển hình TP Hà Nội 31 3.2 Đánh giá phân bố nồng độ khí NO2 theo thời gian 34 3.2.1 Quy luật biến thiên nồng độ khí NO2 ngày 34 3.2.2 Quy luật biến thiên nồng độ NO2 ngày theo tháng 39 3.2.3 Diễn biến nồng độ NO2 theo mùa 41 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố khí tượng đến phân bố nồng độ NO2 TP Hà Nội 43 3.3.1 Ảnh hưởng tốc độ gió .44 3.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí .46 3.3.3 Ảnh hưởng độ ẩm khơng khí 48 3.3.4 Ảnh hưởng lượng mưa 49 3.3.5 Xây dựng quan hệ hồi quy nồng độ NO2 biến khí tượng mơ hình ANN .50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 Kết luận 53 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC .59 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Tương quan Spearman nồng độ NO2 yếu tố khí tượng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ơ nhiễm khơng khí làm gia tăng mưa axit Hình 1.2 Lỗ thủng ozon lớn Nam Cực từ trước đến (tháng năm 2000) Hình 1.3 Minh họa mối quan hệ tuyến tính (phải) phi tuyến tính (trái) Hình 1.4 Minh họa phương sai thay đổi liệu Hình 1.5 Mơ hình neuron nhân tạo với đầu k Hình 1.6 Đồ thị hàm logistic sigmoid Hình 1.7 Đồ thị hàm hyperbolic tangent Hình 2.1 Thiết bị đo NOx APNA-370 Horiba, Nhật Bản Hình 2.2 Bản đồ vị trí lấy mẫu Hình 3.1 Kết đo NO2 số khu vực TP Hà Nội tháng 3/2020 Hình 3.2 Diễn biến nồng độ NO2 trung bình ngày năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.3 Diễn biến nồng độ NO2 trung bình ngày mùa xuân (a), mùa hè (b), mùa thu (c) mùa đông (d) TP Hà Nội năm 2016 Hình 3.4 Diễn biến nồng độ NO2 ngày theo tháng năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.5 Lượng mưa trung bình tháng năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.6 Diễn biến nồng độ NO2 mùa năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.7 Diễn biến tốc độ gió trung bình ngày tháng năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.8 Diễn biến nhiệt độ trung bình ngày tháng năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.9 Diễn biến độ ẩm trung bình ngày tháng năm 2016 TP Hà Nội Hình 3.10 Sơ đồ mô mạng ANN sử dụng luận văn Hình 3.11 So sánh kết dự báo nồng độ NO2 kết thực đo tính tốn tập số liệu huấn luyện (a) kiểm định DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu ANN Tiếng Anh Tiếng Việt Artificial Neural Mạng thần kinh nhân tạo network BTNMT Bộ tài ngun mơi trường Phương pháp phát sáng hóa CLD học EC GD Cacbon nguyên tố Gradient descent KCN MLR MSE Thuật tốn tối ưu lặp Khu cơng nghiệp Multiple Linear Hồi quy tuyến tính đa biến Regression Mean square error Sai số bình phương trung bình OC Cacbon hữu ONKK Ơ nhiễm khơng khí PCA Principal Components Phép phân tích thành phần Analysis QCVN SPSS TSP Quy chuẩn Việt Nam Statistical Package for Social Sciences Natri photphat