Luận án tiến sĩ khoa học môi trường: Nghiên cứu mô phỏng tính biến động và quá trình lan truyền bụi PM10 trong không khí ở Hà Nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRUCING ĐẠI HOC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐHƯƠNG BT OC BACH

2 NÓI MEI Ở Lí, ROT

LUAN AN TIẾN SĨ KHGA 897 MCi TRƯỜNG

HÀ NỘI, 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Dương Ngọc Bách

Chuyên ngành: Mỗi trường không khí

Mã số: 62850210

LUẬN ÁN TIEN SĨ KHOA HOC MOI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học:

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các

sô liệu, kết quả nêu trong luận án nay là trung thực và chưa từng được ai

công bồ trong bất kỳ công trình nào khác.

Dương Ngọc Bách

LOI CAM ON

Lời đầu tiên, tác gia xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới NGUT.GS.TS.Phạm Ngọc Ho, thay đã tận tình hướng dan, giúp đỡ trong suốt quả trình thực

hiện luận an nay.

Tác gia xin chân thành cam ơn lãnh đạo và cán bộ quan lý tại Trung tam

quan trắc môi trường - Tổng Cục môi trường, Trạm quan trắc chất lượng không khítự động có định thuộc Trung tâm mạng lưới khí thượng thủy văn quốc gia - Trạm

Láng Ban quản lý kênh VOV giao thông - Đài tiếng nói Việt Nam đã cung cấp số

liệu phục vụ cho việc thực hiện nghiên cứu nay.

Tác gia cũng xin chân thành cam ơn lãnh đạo và can bộ Trung tâm Nghiêncứu Quan trắc và Mô hình hóa môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại

học Quốc gia Hà Nội đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực

hiện luận an.

Tác gia cũng cũng xin chân thành cảm ơn các thay cô giáo và các bạn dongnghiệp, đặc biệt là các thay cô và các cán bộ tai Khoa Môi trường, trường Đại họcKhoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỗ, khích lệ, chia sẻ kinh

nghiệm quí báu với tác giả trong sudt quả trình nghiên cứu, học tap và thực hiện

luận an.

Tác giả cũng xin được bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn

quan tâm, chia sẻ, động viên và khích lệ trong suốt quá trình nghiên cứu và hoànthành bản luận an này.

Tác gia

Dương Ngọc Bách

MỤC LỤC

LOI CAM DOAN

LOICAM ON

MUC LUC |DANH MỤC CHỮ VIET TẮTT S2 Sc 21 1 511211 2525121121 11 E1 51 11111111 c cao 3

DANH MỤC BANG BIÊU S5 113 2121121 112112111111 01121111112011 1 te 4

DANH MỤC HÌNH - S c5 1 2 E1 111111 112 12121112111 ye 5

ý 9

1 Tính cấp thiết của đề tai ccc cccccccccceccecsesseesssssessseessesseesseereessessersretsesnsessvensessees 9

2 Mục tiêu nghiên CỨU - 12 31 2212325112 TH 19v 1111 1 11g HH rệt 10

3 Đối tượng và phạm vi nghiên €ứu - s22 SE S215 2221211211211 1E eEerxe 10

4 Nội dung nghién CỨU Ăn HT TH HH nh HH TH 10

by i00 00) 0u 01 1]6 Luận điểm bảo VỆ cành TT 1 E111 1 111171 1111111111711 xe rio II

7 Những điểm mới của luận án - 2: 2:22 z+2t2EE+EE2ES2EECEEEEEEEE2Ecrecrree 1]

8 Y nghĩa khoa hoc và thực tiGt ceccccscesssecesveseseessecseceesucevercevesesaesseevececarseveeceve 11

0, Cấu trúc luận án tt 121 E11 53 51 5151152151111171111111171e15 2111111, 12

Chương 1 TONG QUAN 2222222222222 2211221221271721271 2221121211 re 13

1.1 Tổng quan về 6 nhiễm bụi PM10 và nguồn gây ô nhiễm 13

DDD KQi nnngng.Ặ.Ặ.a 13

1.1.2 Đặc điểm của DUI cc oocccccccccceccsesvsvesvssevesevesseseesssvereseeversevereevsreevsivereseeees 13

1.1.3 Các nguôn gây 6 nhiễm bub coccccccccccccccccecsescsscesecsesvesscsessessesvereeseeseereeves 181.1.4 Tác hại của ô nhiễm bụi PMI( àà cà xikieireeirreo 26

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoai nước «‹+<<+ 321.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 55 5S SE r2 ca 32

1.3 Các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình lan truyền bụi trong không khí 521.3.1 Anh hưởng của các yếu tô khí tUONG veces cescccsveseevseessevseeseeeseveseseeee 521.3.2 Anh hưởng của địa hình đối với sự phân bó chất 6 nhiễm 57

1.3.3 Anh hưởng của nhà va công trình đôi với sự phan bô chat 6 nhiêm

trong môi trường không khi cà St St nh Hành keo 58

Chương 2 DOL TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5s- 59

2.1 Đối tượng nghiên CỨU - +: + St 221221 31111511 112121112 1212111211 rre 592.2 SỐ TOU cecccccccccececcsvecevscseseececsesacececsevevsvessevevavavecesavavacasecseacavavsesevavavatacacevaveeee 59

2.2.1 Điều tra khảo sát, thu thập dữ liệu hiện trạng môi trường không khí

thành phố Hà Nội 5 c5 125 1251222121212 1 t2 ng 502.2.2 Điều tra khảo sát, thu thập dữ liệu giao thông thành phố Hà Nội 63

2.3 Phương pháp nghiên CỨU - Ă HH TT HH nh 7]

2.3.1 Phương pháp xư lý số lIỆM ch SE ngu rau 712.3.2 Phuong pháp tinh các đặc trưng thong kê của bụi PM10 72

2.3.3 Phương pháp mô hình hóa môi (rung cece cece Sc che 72

Chương 3 KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN 5s s22 EESEkEE 1E E111 ExeEctye 87

3.1 Đánh giá tính biến động của bụi PMI0 theo thời gian oo cee 873.1.1 Đánh gia sơ bộ vỀ số liệu thu thập từ trạm Láng và

trạm Nguyễn Văn Cửừ 2-5-5 S225 1111 121111 122212121221 n1 tre 87

3.1.2 Nông độ trung bình năm của bụi P.MI( ào cà cccikccsiserrsseres $93.1.3 Diễn biến nông độ bụi PÀ10 55 5 252122212212112221211 xe 9j

3.2 Mô phỏng 6 nhiễm bụi PM10 từ hoạt động giao thông đường bộ tại thành

0°.) ORNƯHHddiỶỶẮẰẮIẮẰẮẰẮẰẮẰẮÁẮÁẮÁẰẮẶẰẶ 106

3.2.1 Dữ liệu phát thủi Ặ Sàn TT kh He 1063.2.2 Dib LIEU RAT ONG nh ốn ea44gAgAgẦẦ 107

3.2.3 Kết quả mô phỏng 6 nhiễm bụi PM10 từ hoạt động giao thông 110

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, Ă 12121 152111 922511111251111151111511511 5E re 137DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN

ĐỀN LUẬN AN cv 2 thun HH HH th HH He 140

IV.)0802000079 04 0 141

PHU LUC

N

DANH MUC CHU VIET TAT

Bộ Tài Nguyên và Môi trường

Trung tâm Phân tích Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội

Quy chuân Việt Nam

Tiêu chuân Việt Nam

Viện Khí tượng Thủy văn

The AMS/EPA Regulatory Model

CAlifornia LINE Source Dispersion Model

Calculation of Air pollution from Road traffic

Community Multi-scale Air Quality Model

Community Modeling and Analysis System

CALRoads View is an air dispersion modeling package forpredicting air quality impacts of pollutants near roadways.Traffic Air Dispersion Model.

Industrial Source Complex (ISC) Short TermJapan International Cooperation Agency

Operational Street Pollution ModelParticulate Matter

Highway Vehicle Particulate Emission Modeling Software

Positive Matrix Factorization

Polycyclic aromatic hydrocarbon

The mean absolute percentage error

Vehicle Emission Modeling Software

Fifth-Generation Penn StateNCAR Mesoscale Model

Motor Vehicle Emission Simulator

National Environmental Research Institute, Denmark

Swiss Vietnamese Clean Air Program

United States Environmental Protection Agency

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1 So sánh bụi min và bụi thô

Bảng 1.2 Tải lượng ô nhiễm tông cộng phát thải từ nguồn dân sinh

trên địa bàn thành phố Hà Nội năm 2009

Bảng 1.3 Tải lượng ô nhiễm của từng chất phát thải từ nguồn dân sinh

ở nội thành Hà Nội năm 2009

Bang 1.4 Tải lượng ô nhiễm cua từng chat phát thải tử nguồn dân sinh

ở ngoại thành Hà Nội năm 2009

Bang 1.5 Mức phân tang két nhiét theo Pasquil

Bang 2.2 Thong sé số tuyển đường khảo sát

Bảng 2.3 Lưu lượng phương tiện giao thông trong khung gid cao o điểm

Bảng 2.4 Dữ liệu yêu câu cho mô hình CAL3QHC '

Bảng 2.5 Kịch bản tính toán

Bang 3.1 Nguon cơ so dit liệu thu thập

—>——~ ——

Bảng 3 2 Tỷ lệ sé giờ quan trắc được tại 2 Trạm trong giai đoạn 2010- 12

Bảng 3.3 Đặc trưng thông kê bụi PM10 (ug/m3) tai Tram LANG

Bang 3.4 Đặc trưng thống kê bụi PM10 (ug/m)) tại Tram Nguyễn Văn Cừ

Bảng 3 5.Nong độ bụi trung bình năm (g/m?) tại 'Trạm LÁNG

Bảng 3.6 Nong độ bụi trung "bình năm '(Hg/m?) tại Trạm Nguyễn ` Văn Cừ.Bảng 3.7 Hệ số phát thai bụi PMI0 -

Bảng 3.8 Phat thải 6 nhiễm bụi PM10 trung bình giờ (giờ cao điềm)

từ mỗi loại xe

Bảng 3.9 Tốc độ gió trung -bình tại trạm Nguyễn Văn Cừ (2010- 12)

Bang 3.10 Téc độ gió trung bình tại trạm LÁNG (2010- 12)

-Bảng 3.12 Nồng độ bụi PM10 (ug/m3) tại tuyến đường Kim Mã

Bảng 3.13 Nồng độ bụi PM10 (ug/m3) tại tuyến đường Nguyễn Văn Cừ

Bảng 3.14 Nông độ bụi PM10 (ug/m3) cực đại tại các tuyến đường chính

Hinh.1.10 Tác hại của 6 nhiễm tới sức khỏe con người : | 27

Hình 1.11 Anh huong của tốc độ gió trung bình đến quá trình lan truyền bụi — 92

-Hình 1.12 Profile tốc độ gió phụ thuộc vào độ nhám mặt đất (a.b.c) và tầng kết nhiệt _ 54 “|

khí quyên (d,e,f,g)

- Hình 2.1 Trạm QTCLKK tu ự động cô cédinhtaiHaNdi — - S —_ 62- Hình 2.2 Lưu ru lượng xe trong giờ cao điểm (xe/giờ; 7g30-8g30) _ 69

- Hình 2.3 Tỷ lệ phương tiện giao thông cơ giới đường bd: tai ¡ nội thành Hà Nội — 69 ˆ

Hình 2.4 Ty ý lệ phương tiện trong › dòng xe lưu thông trên n các tuyến dường Hà Nội 70

Hình 2.5 Giao diện phần mềm CALRoads View | 78

Hình 2.6 Xác định phát thải nguồn đường có ' — 79.

- Hình 3.1 Biến trình ngày nông độ bụi PMI0 giai đoạn 2009-12 (Trạm Láng) | 92

_ Hình 3.3 Nông độ bụi PM10 trungbình ngày, năm 2009 (Trạm Láng) 96

- Hình 3.4 Nông độ bụi PM10 trung bình tháng, nai năm 2009 (Trạm Láng) _— 96

Hình 3.5 Tần suất nông độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2009 (Trạm Láng) 7 96

- Hình 3.6 Nông độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2010 (Trạm Láng) — 96

Hình 3.7 Nông độ bụi PM10 trung bình thang, năm 2010 (Trạm Lang) — 96Hình 3.8 Tần suất nồng độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2010 (Trạm Láng) 96

- Hình 3.9 Nông độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2011 (Trạm Lang) 97- Hình 3.10 Nông độ bụi PM10 trung bình tháng, năm 2011 (Tram Lang) 97

Hình 3.11 Tan suất nong dé bui PM10 trung s bình ngày, nà năm 2011 (Trạm L áng) — 97

- Hình 3.12 Néng độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2012 (Trạm Láng) 97

Hình 3.13 Nồng độ bụi PM10 trung bình tháng, năm 2012 (Trạm Láng) —97

Hình 3.14.

Hình 3.15.Hình 3.16.

- Hình 3.17.

Hình 3.18.Hình 3.19.Hình 3.20.

- Hình 3.28.

- Hình 3.29 |

- Hình 3.30.

Hình 3.31.- Hình 3.32.

Hình 3.33.

- Hình 3.34.

Hình 3.35.

- Hình 3.36.- Hình 3.37.- Hình 3.38.

- Hình 3.39.- Hình 3.40.

Hinh 3.41.

Hình 3.42.Hình 3.43.

Nông độ bụi PM10 trung bình thang, năm 2010 (Tram NVC)

Tân suât nông độ bụi PM 10 trung binh ngay, nam 2010 (Tram NVC)

Néng độ bụi PM10 trung bình ngày năm 2011 (Tram NVC)

Nong độ bụi PM10 trung bình thang, năm 2011 (Trạm NVC)

Tân suất nông độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2011 (Trạm NVC)

Nong độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2012 (Tram NVC)

Nông độ bụi PM10 trung bình tháng, năm 2012 (Tram NVC) _

Tần suất nồng độ bụi PM10 trung bình ngày, năm 2012 (Trạm NVC)

Hoa ô nhiễm bụi PMI0 năm 2004 (Trạm Láng)

Phân bố ô nhiễm bụi PM10 năm 2004 (Trạm Láng)

Hoa ô nhiễm bụi PMI0 năm 2005 (Trạm Láng)

Phân bố ô nhiễm bụi PM10 năm 2005 (Trạm Láng)

Hoa ô nhiễm bụi PMI0 năm 2006 (Trạm Láng)

Phân bố ô nhiễm bụi PM10 năm 2006 (Trạm Láng) "

Hoa ô nhiễm bụi PM10 năm 2007 (Trạm Láng)

Phân bố ô nhiễm bụi PM10 năm 2007 (Trạm Láng)

Hoa ô nhiễm n bụi _PMI0 năm 2008 (Trạm Láng)

Phân bố ô nhiễm bụi PM10 năm 2008 (Trạm Láng)

Hoa ô nhiễm bụi PM10 năm 2009 (Tram Lang)

Phân bố 6 nhiễm bụi PM10 năm 2009 (Tram Lang)

Hoa ô nhiễm bụi PM10 năm 2010 (Trạm | Láng)

Phân bé ô nhiễm bụi PM10 năm 2010 (Trạm Lang)

Hoa ô nhiễm bụi 'PMI10 năm 2011 (Trạm Láng) - i

“Phan bố 6 nhiễm bui 'PMI0 năm 2011 (Trạm Láng) "

Hoa ô nhiễm bụi PM10 năm 2012 (Trạm Láng).

Phân bé ô nhiễm bụi PM10 năm 2012 (Trạm Láng)Hoa ô nhiễm bụi PM10 năm 2010 (Trạm NVC)

Phân bỗ ô nhiễm bụi PM10 năm 2010 (Tram NVC)Hoa 6 nhiễm bụi PM10 năm 2011 (Tram NVC) -

Phan bố 6 nhiễm bui PM10 nam 2011 (Tram NVC)

Hoa 6 nhiém bui PM10 nam 2012 (Tram NVC )

Phan bé 6 nhiém bụi PM10 năm 2012 (Tram NVC)

- Hình 3.48 Tổng lượng mưa trung bình và nồng độ bụi PM10 trung bình thang, 20042012 105

-Hinh 3.49 ˆHình 3.50.Hinh 3.51.

Hình 3.52.

Hình 3.53.

Hình 3.54.Hình 3.55.

Hình 3.56.

Hình 3.57.Hình 3.58.Hình 3.59.

Hình 3.71.Hình 3.72.

Hình 3.73.

- Hình 3.74.Hình 3.75.- Hình 3.76.

‘Hinh 3.77.

- Hình 3.78.

Hình 3.79.Hình 3.80.

Hình 3.81.

- Hình 3.82.- Hình 3.83.

Tông lượng mưa trung bình và nông độ bụi PM10 trung bình mùa, 2004-2012Hoa gió 2010-12 Trạm NVC

Phân bó tan suất tốc độ gió năm 2010-12

Hoa gió 2010-12 Trạm LANG

Phân bô tân suất tốc độ gió năm 2010-12

Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Kim Mã _

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Kim Mã (Worst-Case)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Kim Mã (hướng gió Đông)Kết quả mô phỏng ô ô nhiễm tại tuyên đường Kim Mã (hướng gió Tây)

Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Giải Phóng

Kết quả mô phỏng 6 ô nhiễm tại tuyển đường Kim Mã (WorstCase)

-Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyên đường Kim Mã (hướng gió Bac)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Kim Mã (hướng gió Nam)Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Tay Sơn -

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyên đường Tây Sơn (Worst-Case)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Tay Son (hướng gió Đông Bắc).

— —_ cnr +

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyên đường Tây Sơn (hướng g x ĐIÓ Tây Ì Nam)

Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Chùa Bộc _

Kết quả mô phỏng ô ô nhiễm tại tuyến đường Chùa Bộc (Worst-Case)

Kết quả mô phỏng 6 nhiễm tại tuyến đường Chùa Bộc (gid Déng Nam)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Chùa Bộc (gió Tây Bac)

Két qua mô phỏng bụi PM10 tai đường Trường Chinh

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Trường Chỉnh (Worst-Case)

Kết quả mô phỏng ô ô nhiễm tại tuyến đường Trường ( Chinh (hướng gió Đông) '

Kết quả mô phỏng bụi PMI0 tai đường Nguyễn Văn Cừ |

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyến đường Nguyễn 'Văn Cừ (Worst- Case) ]

Kêt quả mô phỏng ô nhiễm tại tuyển đường Nguyễn Văn Cừ ( gió Đông Bắc)

-Kết quả mô phỏng ô ô nhiễm tại tuyến đường Nguyễn Văn Cừ (gió Tây Nam)_Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Nguyễn Chí Thanh

Kết quả mô phỏng ô ô nhiễm tại tuyến đường Nguyễn Chí Thanh (Worst-C ase)

Kết quả mô phỏng 6 ô nhiễm tại đường Nguyễn Chi Thanh (gió Tây Nam)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại đường NguyễnChi Thanh (gió Đông Bắc)

Kết quả mô phỏng bụi PM10 tại đường Cầu Chương Dương

Kết quả mô phỏng 6 nhiễm tại đường Cầu Chương Dương (Worst-Case)

Kết quả mô phỏng ô nhiễm tại đường Cầu Chương Dương (hướng gió Đông) |

109

II

126

Hình 3.84 Kết qua mô phỏng bụi PM10 tại đường cầu Thăng Long 127

Hình 3.85 Kết quả mô phỏng 6 nhiễm tại tuyên đường Cầu Thăng Long (Worst-Case) 128

Hình 3.86, Nông độ bụi PMI0 cực đại tại các tuyến đường (Worst-Case) - “ lạo

Hình 3.87 Ki hong bui PM10 tai nut giao thông Cc am Văn Đồng 130

| Hình 3 3 88 Mô phòng 4 6 nhiễm tại nut giao thông Cô Nhué - Phạm Văn Đồng (Worst-C ase) | 130

Hình 3.89 Mô phỏng 6 ô nhiễm tại nút giao thông Cổ Nhué - Phạm Văn Đồng

(hướng gió Bắc) =

“Hình 3 90 Mô phỏng 6 nhiễm -tại nút giao › thông Cổ Nhué - Phạm Văn Đồng — "m

(hướng gió Nam)

Hình 3.91 Kết quả mô phỏng bụi PMI0 tại nút nút giao thông Cầu Giấy 1ï _, 132

Hình Š 92 Mô phòng 6 nhiễm tại nút giao thông Cau Giấy (Worst-Case) ¡ 132.

-_ Hình 3.93 Nẵng độ bụi PM10 (ug/m`) cực dai tại tuyến đường Truong Chinh | 135- Hình 3.94 Nẵng độ bụi PM10 (ug/m’) cực đại tại tuyển đường Nguyễn Van Cir cu 135.

| Hình 3.95 Nông độ bụi PM! 10 (ug/m `) cực đại tại các tuyến dường chính _ 1386

-MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những thập kỷ gần đây đất nước ta đang phải đối mặt với van dé 6

nhiễm môi trường trong đó có môi trường không khí Đặc biệt là tại các thành phố.

đô thị lớn trên cả nước đều bị ô nhiễm với các cấp độ khác nhau Đó cũng là hệ quảcủa sự gia tăng dân số, đô thị hóa, cũng như sự phát triển quá nóng của các ngànhcông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp đã và đang làm gia tăng lượng phát thải cácchất ô nhiễm trong đó có các chất khí độc hại như NO,, SO;, CO và bụi PMI0.

Irong khi đó hiện trạng cơ sở hạ tầng của các thành phó đô thị còn lạc hậu chưa

bắt kịp với đà tăng trưởng kinh tế, hơn nữa công tác bảo vệ môi trường chưa được

quan tâm chú trọng đúng mức nên nhìn chung vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt

là ô nhiễm không khí đang là vấn đề bức xúc trong xã hội.

Cũng giống như nhiều các đô thị lớn tại Việt Nam, trong khu vực và trên thếgiới thì tại thành phố Hà Nội bên cạnh van dé tai nạn giao thông, nan ket xe, tắc

đường thì ô nhiễm không khí do hoạt động của các phương tiện giao thông, vận tải

đang trở thành vấn nạn lớn trong quá trình đô thị hoá Hiện nay với tốc độ tăng

trưởng bình quân mỗi năm ước tính 15-18% (đối với xe máy) và từ 12-17% (đối với

616), thành phố Hà Nội hiện có khoảng 3,8 triệu xe máy (bằng 1/8 cả nước) và trên

368 nghìn xe ôtô các loại (băng khoảng 1/6 cả nước), chưa kể các phương tiện vãnglai đi qua thành phố ước tính trên 50 nghìn phương tiện cơ giới mỗi ngày Khí thải

và bụi đường cuốn theo do hoạt động của các phương tiện giao thông cơ giới naydang góp phan làm cho chất lượng môi trường không khí xung quanh của thành phốHà Nội ngày càng suy thoái, trong đó đặc biệt là vấn dé 6 nhiễm bụi PM10 tại các

tuyến đường trục chính đường vành đai và các nút giao thông trọng điểm đang là

nhân tố tác động tiêu cực đến quá trình phát triển và làm suy giảm chất lượng cuộc

sông của người dân thủ đô.

Vì lẽ đó tác giả đã lựa chọn hướng nghiên cứu với tên luận án: “Nghiên cứumô phong tính bién động và quá trình lan truyền bụi PM10 trong không khí ở Hà

Nội" với hy vọng đóng góp một phần kết qua nghiên cứu về tính biến động va quá

trình lan truyền bụi PMI10 từ hoạt động của các phương tiện giao thông đường bộ

nhăm góp phân thiết thực vào công tác quản lý và bảo vệ môi trường không khí ở

thủ đô nói riêng va nước ta nói chung.

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc trưng biến động của bụi PM10 trong môi trường không khí ở

Hà Nội:

- Mô hình hóa quá trình lan truyền bụi PM10 từ hoạt động giao thông tại một sốtuyến đường chính và nút giao thông trọng điểm tại khu vực nội thành Hà Nội.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Thông số 6 nhiễm: bụi PM10;

+ Diễn biến ô nhiễm bụi PM10;

+ Mô hình hóa quá trình lan truyền bui PM10 từ hoạt động giao thông tại mộtsô tuyến đường chính và nút giao thông trọng điểm tại khu vực nội thành Hà Nội.

- Phạm vi nghiên cứu: môi trường không khí xung quanh khu vực nội đô thành

phố Ha Nội.

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu thu thập số liệu quan

trac bụi PM10 tại các trạm quan trắc tự động cổ định trên địa bàn thành phó Hà Nội;- Điều tra khảo sát, thu thập lưu lượng xe tại một số tuyến đường tại khu vực

nội đô thành phố Hà Nội:

- Phương pháp tính các đặc trưng thống kê để đánh giá tính biến động của bụi

PM10 tại các tram quan trac chat lượng không khí tu động cố định tại thành phố

Hà Nội;

- Nghiên cứu phương pháp mô hình hóa để mô phỏng lan truyền bụi PM10 từ

hoạt động giao thông tại một số tuyến đường chính và nút giao thông trọng điểm tạikhu vực nội thành Hà Nội.

10

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp hồi cứu:

- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa:- Phương pháp xử lý số liệu thông kê:

- Phương pháp mô hình hoá.

6 Luận điểm bảo vệ

- Đặc trưng biến động của bụi PMI0 tại các trạm quan trắc chất lượng khôngkhí tự động cố định tại thành phó Hà Nội:

- Mô hình hóa quá trình lan truyền bụi PM10 từ hoạt động giao thông tại một

số tuyến đường chính và nút giao thông trọng điểm tại khu vực nội thành Hà Nội.

7 Những điểm mới của luận án

- Đã xác định được đặc trưng cấu trúc thông kê của bụi PM10 và đánh giá tínhbiển động theo thời gian của bụi PM10 từ số liệu quan trac chất lượng môi trường

không khí trên địa bàn Hà Nội trong mỗi liên hệ với các yếu tố ảnh hưởng:

- Đã nghiên cứu ứng dụng thành công mô hình CAL3QHC dé mô phỏng sự lan

truyền bụi PM10 theo các kịch bản điều kiện khí tượng tại một số tuyến đường

chính và nút giao thông trọng điểm của thành phố Hà Nội.

8 Y nghĩa khoa học và thực tiễna) Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu về tính biến động của bụi PMI0 cho thấy một bứctranh về hiện trạng và quy luật biến đổi của nồng độ bụi PM10 trong không khí

tại Ha Nội;

- Kết quả nghiên cứu đã góp phần làm sáng tỏ hoạt động giao thông là một

trong những nguyên nhân chính gây 6 nhiễm bụi PM10 ở Hà Nội:

- Kết quả mô phỏng lan truyền ô nhiễm bụi PM10 cho thấy ảnh hưởng rõ nét

của một số yêu tô khí tượng tới quá trình lan truyền của bụi PMI0 trong lớp khí

quyền sát đất.

11

b) Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu về tính biến động và mô phỏng 6 nhiễm bụi PM10 từnguồn giao thông giúp cho người dân và các nhà quản lý có thêm thông tin hữu íchdé phòng tránh ô nhiễm, cũng như đưa ra những quyết định kịp thời trong công tác

kiêm soát ô nhiễm không khí và bảo vệ môi trường:

- Mô hình CAL3QHC có thé ứng dụng dé mô phỏng đánh giá quá trình lantruyền bụi PM10 từ hoạt động giao thông tại các tuyến đường và nút giao thông ở

Hà Nội cũng như tại các đô thị, tỉnh thành trên phạm vi cả nước.

9 Cấu trúc luận án:

Cấu trúc của luận án, ngoài phần mở dau và kết luận gồm 3 chương bố cụcluận án gồm:

- M6 đầu

- Chuong I Tống quan lĩnh vực nghiên cứu

- Chương II Đối tượng và Phuong pháp nghiên cứu

- _ Chương III Kết quả và thảo luận

- _ Kết luận và kiến nghị

- Tat liệu tham khảo

- Phu lục

12

CHƯƠNG 1 TONG QUAN

1.1 Tong quan về 6 nhiễm bụi PM10 va nguồn gây 6 nhiễm

1.1.1 Khải niệm

Bụi là hệ phân tán mịn trong đó môi trường phân tán là pha khí, pha phân

tán là các hạt ran có kích thước lớn hơn kích thước phân tử và nhỏ hơn 100um [4].Bui được đặc trưng bang thành phan hóa hoc, thành phần khoáng cũng như kích

thước hạt.

1.1.2 Đặc điểm của bụi

a) Phân loại bụi: có nhiều cách phân loại khác nhau.

- Theo nguôn gốc:

+ Bui hữu cơ như bụi tự nhiên, bụi thực vật (gỗ bông), bụi động vật (lông,

len, tóc ), bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su vv );

+ Bui vô cơ như bụi khoáng chất (thạch anh ), bụi kim loại (sắt, đồng, chì ).

- Theo tác hại:

Bui gây nhiễm độc chung (chì, thủy ngân benzen); Bui gây di ứng viêm mii,

hen, nổi ban wv (bụi bông gai, phân hóa học, một số tinh đầu gỗ vv ); Bui gây

nhiễm trùng (lông len, tóc, xương ); Bui gây xơ hóa phi (thạch anh, bụi amiăng).- Theo thành phan hóa học:

Bụi được sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau, chúng có thé phát thải trực tiếptừ ống khói nhà máy công nghiệp, khói xả của các phương tiện giao thông, các quá

trình hoạt động xây dựng, vận tải, dân sinh (bụi sơ cấp) hay được hình thành do sự

biến đổi của khí thải trong khí quyền (bụi thứ cấp).

Thành phần hóa học và vật lý của bụi phụ thuộc vào địa điểm thời gian

trong năm và điều kiện thời tiết.

Bụi bao gồm cả loại bụi thô và bụi mịn, hạt bụi thô (PM; s.¡o) có đường kính

khí động học từ 2.5um - 10um, chúng được hình thành bởi sự phá vỡ cơ học

(nghiền xay, mài mòn bề mặt), bay hơi của thuốc xịt, và ngưng tụ hạt Bụi thô

(PM; ss) bao gồm khoáng nhôm xilicat, oxít của các nguyên tố vỏ trái đất và nguồn

13

chính chủ yêu là bụi từ đường giao thông công nghiệp nông nghiệp xây đựng vàtro bay hình thành từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch Thời gian tồn tại củabụi thô (PM; s.¡ạ) trong không khí từ vài phút đến vài giờ và có thể di chuyển VỚIkhoảng cách thay đổi từ <1 km đến 10 km [12].

Bui mịn có đường kính khí động học nhỏ hon 2.5ùm (PM2.5) những hạtnày được hình thành từ khí và ngưng tụ hơi ở nhiệt độ cao trong quá trình cháy,

chúng là sự kết hợp của các hợp chất sunfat, các hợp chất nitrat, các hợp chấtcarbon, amoni, ion hydro, các hợp chất hữu cơ, nguyên té kim loại (Pb, Cd, V, Ni,

Cu, Zn, Mn, Fe), và hat ngậm nước Cac nguồn chính của bụi mịn PM2.5 là quá

trình đốt cháy nhiên liệu, cháy thảm thực vật, công nghiệp luyện kim và chế biến

kim loại Thời gian tồn tại của loại bụi này trong không khí từ vài ngày đến vàituần và có thé di chuyển với khoảng cách dao động từ 100 km đến hơn 1000 km

[12] Loại bụi này là nguyên nhân gây nên hiện tượng mây bụi làm suy giảm tầm

nhìn ở các thành phố lớn.

14

Phân loại

Hình thành từHình thành bởi

đông cứng: bốc hơi của sương

mù, mây trong đó có khí hòa tan

và phản ứng

lon Sunphate; ion Nitrat; ion

Amoni; ion Hydrogen; Cacbon

Bụi quân (bụi đất, bụi đường); tro

bay than và đầu; Oxit kim loại vỏtrái đất (Si;Al; Ti;Fe); đá vôi;

muối biển; phần hoa; bao tử nắm

mốc; thành phân phân hủy động

vật, thực vật; mảnh vỡ, bào mòncủa lôp xe.

Khả năng hòa tan _ Phần lớn hòa tan, hút nước, Phần lớn là không hòa tan và

hóa lỏng không hút am

Nguồn Quá trình đốt than, dầu, xăng, dầu Bui quan từ bụi công nghiệp va

_ diesel, gỗ; các sản phẩm biến đổi đường giao thông; Vùng đất bị

khí NOx, SQ) và các hợp chất - đào bới (ví dụ: đất nông nghiệp, ị

hữu cơ bao gồm các loài hữu cơ khai thác mỏ, đường đất); nguồn |

(ví du: terpenes); quá trình nhiệt sinh học; xây dung và phá dỡ:

độ cao, lò luyện kim, nhà máy đốt than và dau; hơi sương từ

organics PM, ư SOF

` oo] SO¿

BC PM., ine P.O, jum P.O,

o- SIO, SiO, A,O,

PM PM,., PM,,

Hình 1.2 Thành phan bụi PM10

lồ

- Theo kích thước hạt:

+ Bui thô cát bụi: gôm các hạt bụi có kích thước lớn hơn 75 jum:

+ Bui: có kích thước nhỏ hơn bụi thô (5-75 um ), được hình thành từ các qua

trình cơ khí như nghiên tán đập:

+ Khoi: kích thước hạt từ 1 - 5 um;

+ Khoi mịn: là những hạt chat ran mịn kích thước hạt nhỏ hơn | um;

Trong đó bụi có tác hại nhát đối với sức khoẻ con người là loại có khả năngthâm nhập sâu vào tận phổi trong quá trình hô hap, đó là những hạt bụi có kíchthước nhỏ hơn 10um người ta còn gọi đó là bụi hô hap.

Hat min

4 ” german Hair 0%

seu £

k ° ì Fine particle size is measured by a

Particles wilh a PM,, rating are allless than 10 microns in diameter

Particle radius pm Protection Agency

Hình 1.3 Mô phỏng kích thước hạt bụi PM10 với các đối tượng khác

b) Tính chất hóa lý của bụi

- Độ phân tán: là trạng thái của bụi trong không khí phụ thuộc vào trọng

lượng hạt bụi và sức cản không khí Hạt bụi càng lớn càng dễ rơi tự do hạt càng

mịn rơi chậm va hạt nhỏ hơn 0,1um thì chuyển động Brao trong không khí Nhữnghạt bụi mịn gây hại cho phổi nhiễu hơn.

- Sự nhiễm điện của bụi: Dưới tác dụng của một điện trường mạnh các hạt bụi

bị nhiễm điện và sẽ bị cực của điện trường hút với những vận tốc khác nhau tùy thuộc

kích thước hạt bụi Tính chất này của bụi được ứng dụng để lọc bụi băng điện.

17

- Tính cháy nỗ của bụi: Các hat bụi càng nhỏ mịn diện tích tiếp XÚC VỚI OXYcàng lớn hoạt tính hóa học càng mạnh dé bốc cháy trong không khí Vi dụ như bột

sắt, bột cacbon, bột côban bông vải có thé tự bốc cháy trong không khí Nếu có

môi lita như tia lita điện, các loại đèn không có bảo vệ lại càng nguy hiểm hơn.

- Tính lang tram nhiệt của bụi: Cho một luồng khói đi qua một ống dan từvùng nóng sang vùng lạnh hơn phần lớn khói bị lắng trên bề mặt ống lạnh hiện

tượng này là do các phân tử khí giảm vận tốc từ vùng nóng sang vùng lạnh Sự lắngtrầm của bụi được ứng dụng để lọc bụi.

1.1.3 Các nguồn gây ô nhiễm bụi

Nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí rất đa dạng Déi với môi trườngkhông khí các đô thị, áp lực ô nhiễm chủ yếu do hoạt động giao thông vận tải, hoạt

động xây dựng, hoạt động sản sinh năng lượng, công nghiệp sinh hoạt tập trung, xử

lý chất thải Xét các nguồn phát thải các khí gây ô nhiễm trên phạm vi toàn quốc,ước tính hoạt động giao thông đóng góp gần 85% lượng khí CO, 95% lượng VOCs.Trong khi đó các hoạt động công nghiệp là nguồn đóng góp chính khí SO> Đối với

NÓ;, hoạt động giao thông và các ngành sản xuất công nghiệp có tỷ lệ đóng gópxáp xỉ nhau Riêng đối với TSP, ngành sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng lànguôn phát thải chủ yếu (chiếm khoảng 70%) [1:2].

> Nguồn ô nhiễm từ hoạt động giao thông

Theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 [1], hoạt động giao thông vận

tải được xem là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn đối với môi trường

không khí, đặc biệt ở các khu đô thị và khu vực đông dân cư Cùng với sự phát

triển của hệ thống co sở hạ tang giao thông, tăng trưởng các phương tiện cơ giới

và khối lượng vận tải hàng hóa hành khách là sự phát thải các chất gây ô nhiễm

môi trường không khí.

Các chất gây ô nhiễm không khí chủ yếu sinh ra do khí thải từ quá trình đốt

nhiên liệu động cơ bao gồm CO, NOx, SƠ», hơi xăng dầu (CnHm, VOCs), bụi PM10

và bụi do đất cát cuốn bay lên từ mặt đường phé trong quá trình đi chuyên (TSP).

18

Sự phát thải của các phương tiện cơ giới đường bộ phụ thuộc rất nhiều vào

chung loại và chất lượng phương tiện nhiên liệu đường xá Nhìn chung xe có tải

trọng càng lớn thì hệ số phát thải ô nhiễm càng cao sử dụng nhiên liệu càng sạch

thì hệ số phát thải ô nhiễm càng thấp.

Tại Việt Nam hiện nay, sự gia tăng các phương tiện đặc biệt là ô tô và xe

máy cùng với chất lượng các tuyến đường chưa đáp ứng nhu cầu là một trong

những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường không khí Khí thải từ phương

tiện giao thông vẫn đang là một trong những tác nhân lớn gây ô nhiễm môi trường

không khí Trong đó xe máy chiếm tỷ trọng lớn trong sự phát thải các chất ô nhiễm

CO, VOC, TSP, còn 6 tô con và ô tô các loại chiếm tỷ trọng lớn trong sự phát thảiSO», NOd.

Lượng phat thải các chat 6 nhiễm không khí TSP NOx, CO, SO› tăng lênhàng năm cùng với sự phát triển về số lượng của các phương tiện giao thông đườngbộ Với tốc độ tăng trưởng hàng năm các loại xe ô tô đạt 12%, trong đó xe ô tô concó tốc độ tăng cao nhất là 17%/năm, xe tải khoảng 13%, xe máy tăng khoảng 15%

kèm theo việc sử dụng nhiên liệu (chủ yếu là xăng, dầu diezen), cùng với chất lượng

phương tiện còn hạn chế (xe cũ, không được bảo dưỡng thường xuyên) làm gia tăng

đáng kể nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí Bên cạnh đó, các tuyến đường

chật hẹp, xuống cap, thiếu quy hoạch đồng bộ, chưa đáp ứng nhu cầu di lại cùng vớiý thức tham gia giao thông của người dân chưa cao gây ùn tắc giao thông cũng làyếu tố đáng kế làm nghiêm trọng thêm van đề ô nhiễm môi trường không khí, đặc

biệt là tại các đô thị lớn như Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh.

Tại Hà Nội giao thông vận tải là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không khí,

đặc biệt là sự phát thải các khí CO, VOC và NO) Lượng thải các khí nay tăng lên

hàng năm cùng với sự phát triển về số lượng của các phương tiện giao thông đường

bộ Xét trên từng phương tiện tham gia giao thông thì thải lượng ô nhiễm không khí

là tương đối nhỏ trong đó trung bình một xe máy xả ra lượng khí thải chỉ bằng 1⁄4 sovới xe ôtô Tuy nhiên do số lượng xe tham gia giao thông chiếm tỷ lệ lớn hơn và số

lượng xe đã xuống cấp nhiều, nên xe máy hiện vẫn là nguồn đóng góp chính các

loại khí ô nhiễm, đặc biệt đối với các khí thải như CO và VOC {1:2:5].

19

Theo thống kê đến năm 2012 tông số ô tô xe máy cua Hà Nội là 4.113 nghìn

phương tiện trong đó có 368.325 6 tô và khoảng 3.8 triệu xe máy Ha Nội chiếm

1/8 số lượng xe máy và 1/6 số lượng ô tô cả nước chưa kê có khoảng 50 nghìn

phương tiện giao thông vãng lai lưu lượng xe tham gia giao thông Cùng với số

lượng ôtô xe máy "không lồ" trên Hà Nội còn "sở hữu" khoảng | triệu chiếc xeđạp 300 chiếc xích lô trên 1 nghìn xe buýt và khoảng 15 nghìn xe taxi (113 doanhnghiệp taxi) Tốc độ gia tăng phương tiện giao thông cá nhân của Hà Nội được tính

là 15%/năm Với mật độ các loại phương tiện giao thông lớn chất lượng các loại

phương tiện giao thông kém nên thải lượng ô nhiễm không khí từ giao thông vận

Hình 1.4 Ô nhiễm bụi từ hoạt động giao thông> Nguồn ô nhiễm từ hoạt động sản xuất công nghiệp

Theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 [1], hoạt động sản xuất côngnghiệp với nhiều loại hình khác nhau được đánh giá là một trong những nguồn gây

ô nhiễm môi trường không khí đáng kế tại Việt Nam Các tác nhân gây ô nhiễm

chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác và cung ứng nguyên vật liệu đầu vào khíthải từ các công đoạn sản xuất như đốt nhiên liệu hóa thạch khí thải lò hơi hóa

chất bay hơi

Nguôn ô nhiễm không khí từ hoạt động công nghiệp thường có nồng độ cácchất độc hai cao, tập trung trong một vùng.Tùy thuộc vào loại hình sản xuất quy

trình công nghệ quy mô sản xuất và nhiên liệu sử dụng mà các hoạt động công

nghiệp khác nhau sẽ phát sinh khí thải với thành phần và nồng độ khác nhau.

20

Các chất độc hại từ khí thải công nghiệp được phân loại thành các nhóm bụi.

nhóm chất vô cơ và nhóm các chất hữu co với các chat 6 nhiễm phô biến gồm NO ,SO;.VOÓC, TSP, các hóa chất và các kim loại Trong đó lượng phat thải SO), NO; và

TSP chiếm phan lớn trong tải lượng các chat ô nhiễm còn lại là các chất

ô nhiễm không khí khác.

Trong các nhóm ngành công nghiệp ở Việt Nam các hoạt động: khai thác và

chế biến than sản xuất thép, sản xuất vật liệu xây dựng và nhiệt điện đang đượcđánh giá là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng ké hiện nay.

Hiện tại, các ngành sản xuất công nghiệp ở Hà Nội rất đa dạng và thành phầncác loại khí thải vào môi trường cũng khác nhau Nguồn gây ô nhiễm không khí dohoạt động của các khu công nghiệp cũ nằm xen kẽ trong khu dân cư là rất đángquan tâm như khu công nghiệp Thượng Đình, Mai Động Cầu Diễn, Pháp Vân.Chém, Dong Anh, Văn Điền, Sài Đồng, Đức Giang v.v.

> Nguồn ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp và làng nghề

Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp thường phát sinh các khí CHạ H;S,trong quá trình trong trọt có sử dung các loại phan bón hóa học va thuốc trừ sâu làm

phát tán các khí thải có tính axit kiềm rất độc hại vào môi trường Khí thải trongchăn nuôi do các quá trình phân hủy phân động vật phát sinh các khí độc hại nhưCH¡ H2S, NH3 v.v.

Theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 [1], hiện nay tại các vùng nông

thôn rơm rạ không còn là chất đốt chủ yếu do có các nhiên liệu khác thay thế như:

21

điện khí gas v.v.Thém vào đó việc gia tăng số mùa vụ canh tác hàng năm cũng

làm gia tăng lượng rơm rạ thải ra môi trường Biện pháp chính được người dân sử

dụng đối với lượng rom ra thải nói trên là đốt ngay trên đồng ruộng Chính vi vậy,sau mỗi vụ thu hoạch, hoạt động đốt rơm ra đã gây hiện tượng khói mù cho các

vùng lân cận Việc đốt rơm rạ ngoài trời là quá trình đốt không kiểm soát trong đó

sản phâm chủ yếu là các chất khí: bụi, CO2, CO, NOx Khi rơm rạ cháy không hết

có thê tạo ra hợp chất Anđêhit và bụi mịn là những chất gây ảnh hưởng xấu tới sức

khỏe con người.

Ô nhiễm môi trường không khí tại các làng nghề có nguồn gốc chủ yếu từ

việc sử dụng than làm nhiên liệu (phô biến là than chất lượng thấp), sử dụng nguyên

vật liệu và hóa chất trong dây chuyền công nghệ sản xuất, khí thải chứa các thành

phần đặc trưng là bụi, CO, CO, SO;, NOx và chất hữu cơ bay hơi Tùy theo tínhchat của từng loại làng nghé mà loại ô nhiễm môi trường cũng khác nhau Trong đó,

ngành sản xuất có thải lượng ô nhiễm lớn nhất là tái chế kim loại quá trình tái chếvà gia công cũng gây phát sinh các khí độc như hơi axit, kiềm, oxit kim loại (PbO,

ZnO, AlyO3) Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và giết md

phát sinh ô nhiễm mùi do quá trình phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải và các

chất hữu cơ trong chế phẩm thừa thải ra tạo nên các khí như SO;, NO;, H)S,

NH: Các khí này có mùi hôi tanh rất khó chịu Cac làng nghề ươm tơ, dệt vải và

thuộc da, thường bị ô nhiễm bởi các khí: SO;, NO; Các làng nghề thủ công mỹnghệ thường bị ô nhiễm nặng bởi khí SO} phát sinh từ quá trình xử lý chống mốc

cho các sản phâm mây tre đan Ở các làng nghề sản xuất mặt hàng mây, tre đan

có tình trạng ô nhiễm không khí, do phải sử dụng lưu huỳnh khi sấy nguyên liệu.

Các làng nghề tại Hà Nội rat đa dang, trong đó một số loại hình sản xuất có

đặc thù phát thải nhiều bụi và các loại khí độc hại như làng nghề tái chế kim loại,

giấy, nhựa, đúc đồng, làng nghề sản xuất vật liệu xây dựng, thực phẩm, chế tác đá.

Các khí thải điển hình như: bụi, khí SO, NO;, CO, hơi axit và kiềm sản sinh từ các

quá trình như xử lý bề mat, nung, sấy, tay trang, đục tạo hình các sản pham v.v.

Các làng nghé tái chế kim loại, sản xuất vật liệu xây dựng (gạch ngói, nung vôi),

22

sản xuất gồm sứ, chế biến lượng thực thực phâm (sản xuất bún bánh rượu ) vàđệt nhuộm là những loại hình san xuất gây ô nhiễm môi trường không khí nhiều

nhất do có nhu câu nhiên liệu cao và nhiên liệu chủ yếu là than [1;5].

> Nguồn ô nhiễm khí từ hoạt động xây dựng và dân sinh

Cũng theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 [1], bên cạnh hoạt động

giao thông, hoạt động xây dựng trong đô thị cũng là nguồn gây ảnh hưởng đến môitrường không khí Trong những năm gan đây, hoạt động xây dựng các khu chungcư, khu đô thị mới, cầu đường, sửa chữa nhà vận chuyền vật liệu và phé thải xâydựng, diễn ra ở khắp noi, đặc biệt là các đô thị lớn Các hoạt động như đào lấp

đất, đập phá công trình cũ, vật liệu xây dựng bi rơi vãi trong quá trình vận chuyền

thường gây ô nhiễm bụi đối với môi trường xung quanh.

Mặc dù đã có quy định về che chắn bụi tại các công trường xây dựng và

phương tiện chuyên chở nguyên vật liệu và phé thải xây dựng rửa xe trước khi rakhỏi công trường phun nước rửa đường nhưng việc thực hiện còn nhiều hạn chế Vì

vậy, đây là nguồn phát tán một lượng lớn bụi vào môi trường không khí Bên cạnhbụi các thiết bị xây dựng (máy xúc, máy ủi, ), các phương tiện vận chuyển vật

liệu xây dựng còn thải ra môi trường không khí các khí thải khác như: SO;, CO,

Đối với khu vực dân cư vẫn tồn tại hoạt động đun nâu sử dụng nhiên liệu

than tô ong gây ô nhiễm cục bộ trong phạm vi hộ gia đình hoặc vài hộ xung quanh.

Hình 1.8 Bui từ hoạt động xây dựng Hình 1.9 Ô nhiễm dân sinh

Theo kết quả nghiên cứu đẻ tài vào năm 2011 của GS.Phạm Ngọc Hồ chothấy lượng phát thải bụi PM10 và TSP do hoạt động đun nấu dân sinh trên toànthành phố Hà Nội ước tính tương ứng 3582 + 579 tan/nam va 13.798 + 2.240tân/năm Trong 9 quận nội thành thi quận Hoàng Mai có lượng phát thải bụi PM10do hoạt động đun nấu dân sinh lớn nhất, ước tính trên 36.] + 8.5 tắn/năm, còn trêntoàn thành phố Hà Nội huyện Từ Liêm có lượng phat thải bụi PM10 do hoạt độngđun nấu dân sinh lớn nhất, ước tính trên 406.5 + 52,2 tan/nam.

Bảng 1.2 Tải lượng ô nhiễm tổng cộng phát thải từ nguồn dân sinh

trên địa bàn thành phố Hà Nội năm 2009 [59]

TT Nhiên liệu táo TSP

Nguồn: Báo cáo “Kiém kê các chất 6 nhiễm không khí phát thai từ nguồn dan sinh

ở thành phó Hà Nội và dé xuất các giải pháp giảm thiêu 6 nhiễm môi trường không khí `,

mã số TC-MT06-08-2, năm 2011

Bang 1.3 Tải lượng ô nhiễm của từng chất phát thải từ nguồn dân sinhở nội thành Hà Nội năm 2009 [59]

TT Quận PM TSP

(tân/năm) (tân/năm)

1 BaDinh _ “16,79 + 3,27 | 85,03 + 16,752 HoanKiém 1871 + 3,05 91,78 + 1532.

3 TâyH _ 13,07 + 3,10 6322 + 15,40 —

4 Long Bien _ 2347 + 410 © 117,76 + 20,80

5 CauGiay 19,01 + 2,45 90,21 + «12.246 DéngDa _ 29,74 + 545 140/05 + 27,34

7 HaiBaTrung 2708 + 4,68 13557 + 23,22

8 “Hoang Mai 3613 + 8,56 ị 17449 + 42/22

9 Thanh Xuan 33,10 + 569 = 15979 + 28,20

Tổngcộng =——«é27,1.s + 40435 _ 10579] + 201,49

Nguồn: Báo cáo “Kiểm kê các chất ô nhiễm không khí phát thai từ nguồn dân sinh”

ở thành phố Hà Nội và đề xuất các giải pháp giảm thiêu 6 nhiễm môi trường không khí ",

mã số TC-MT/06-08-2, năm 2011

Bảng 1.4 Tải lượng ô nhiễm của từng chất phát thải tử nguồn dân sinh

ở ngoại thành Ha Nội năm 2009 [59]

13 Hoài Đức | 14263 + 23.12 _ 536,60 + 86,7614 _ Quốc Oai i 76,11 + 11,58 291,05 + 44.38

15 Chương Mỹ if 204,29 + 28,18 765,81 + 105,65

16 Thanh Oai _— 10940 + 18.45 41930 + 69,63

17 Thường Tín ị 19354 + 36,16 72247 + 133,9018 MỹDức - —— 11937 + 1804 44850 + 67,2019 Ứng Hòa | 94,17 + 15,10 359,33 + 57,3420 Phú Xuyên ị 373,57 + 6088 - 1.388,61 + 225,53

Nguồn: Báo cáo “Kiểm kê các chất ô nhiễm không khí phát thải từ nguôn dân sinh

ở thành phó Hà Nội và dé xuất các giải pháp giam thiêu 6 nhiễm môi trường không khí”,mã số TC-MT/06-08-2, năm 2011

1.1.4 Tác hại của ô nhiễm bụi PM10

Bụi gây ô nhiễm có thể đến từ nhiều nguồn, song có thể chia ra thành các

nguồn chính: nguồn giao thông, nguồn xây dựng, nguồn công nghiệp, nguồn sinh

hoạt và các nguồn khác Mỗi nguồn ô nhiễm bụi lại có một đặc trưng riêng về thành

phan va nồng độ các chất có trong bụi cũng như tỷ lệ các cấp hạt xuất hiện trong

bụi Những đặc trưng này của các nguồn ô nhiễm bụi sẽ dẫn đến những thiệt hạikhác nhau với những đối tượng khác nhau khi bụi xuất hiện trong môi trường.

a) Tác hai do ô nhiễm bụi gây ra đến sức khoẻ cộng đồng

Tác hại tới sức khỏe của bụi trên cơ thể người phụ thuộc vào kích thước và

nồng độ và có thé dao động theo dao động hàng ngày của nồng độ bụi có đường

kính dưới 10 um (bụi PM10).

Trong nhiều nghiên cứu cho thấy khi phơi nhiễm trong một thời gian dài vớikhông khí ô nhiễm bụi ở nồng độ thấp thì xuất hiện các bệnh mãn tính như viêm

26

phé quản và suy giảm chức năng phối ở người nghiên cứu cua Cohort tại Mỹ cho

răng ở nơi không khí xung quanh bị ô nhiễm bụi cao thì tuôi thọ trung bình có thê bị

rút ngăn 2-3 năm so với nơi có chất lượng không khí tốt.

Theo Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA) ước tính nguy cơ SỐ ca tir vong

tăng thêm từ 2.5-5% nếu nồng độ bụi PMI10 tăng thêm 50 pg/m’, số ca tử vong sẽtăng thêm là 3% khi nồng độ bụi mịn PM2.5 tăng thêm 25tg/mỶ nguy cơ sẽ cao hơn

đôi với nhóm người lớn tuôi và những người trước đó đã mac các bệnh tim phôi.

Water pollution

Hinh.1.10 Tác hại của 6 nhiễm tới sức khỏe con người

b) Tác hại do ô nhiễm bụi gây ra đến cơ sở hạ tang thiết bị

Đây là một dạng thiệt hại ít được quan tâm bởi lẽ những ảnh hưởng và tác

động của nó không tác động ngay mà được quan tâm bởi lẽ những ảnh hưởng và tác

động của nó không chỉ phát tác ngay mà thường chỉ được nhận thấy sau một thời

gian dài Tuy vậy, những tác động này thường không nhỏ và nó gây ra những thiệt

hại rất to lớn về tài sản Chúng ta có thé nhận thấy một số loại hình cơ sở hạ tầngthiết bị có thể bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi hiện tượng ô nhiễm bụi.

Các thiết bị sản xuất nghiên cứu mang tính chính xác cao, chang hạn nhưthiết bị phòng thí nghiệm thiết bị linh kiện điện tử, thiết bị sử dụng trong bệnhviện Những loại thiết bị này nếu bị bụi bám thì tuỳ mức độ có thé gây ra những

sai lệch trong quá trình sử dụng hoặc trong trường hợp bị bụi bám quá nhiều trong

thời gian đài có thé gây hỏng máy móc thiết bị Về mặt kỹ thuật an toàn bụi có thé

gây tác hại dưới các dạng:

- Gây cháy hoặc nỗ ở nơi có điều kiện thích hợp

- Gây biến đổi về sự cách điện: làm giảm khả năng cách điện của bộ phận

cách điện gây chạm mạch

- Gây mài mòn thiết bị

Cơ sở hạ tầng và thiết bị của các cơ sở sản xuất, chế biến thực phẩm: làm đồ

hộp đồ uống chế biến thức ăn sẵn Đối với các cơ sở này thì tác hại của bụi vừa

làm hư hỏng thiết bị đồng thời lại gây ra những ảnh hưởng có hại đến chất lượng

sản phẩm, thậm chí gây độc hại đối với người tiêu dùng.

Đối với cơ sở hạ tâng và thiết bị của các đối tượng khác như cơ quan xí

nghiệp, văn phòng thì thiệt hại do bụi gây ra là do quá trình bụi bám vào bề mặt

công trình Bụi bám có thể gây ra hiện tượng ăn mòn do trong bụi có chứa nhiều hợp

chất có thé hoà tan với nước tạo thành dang acid, acid này sẽ ăn mòn dan bề mặt công

trình xây dựng hoặc các loại vật liệu khác Thậm chí ngay trong quá trình xây dựng

công trình, bụi đã có thể có những tác động không tốt, chang hạn như khi sử dụng cát

cần chú ý lượng ngậm bùn, bụi sét trong cát làm giảm cường độ bê tông, làm trở ngại

cho việc tiếp xúc giữa cát và xi măng, làm xi măng đông cứng chậm.

Đôi khi tác động của bụi còn rất lớn Các hạt bụi có thể nằm vô thưởng vô

phạt ở dưới nền gạch, vách tường, nhưng khi có một đám cháy hay hiện tượng nỗ

sẽ tung các hạt bụi này lên va sẽ gây ra hiện tượng nô.

Bên cạnh đó, hiện tượng ô nhiễm bụi còn làm giảm mỹ quan đối với các

công trình cơ sở hạ tầng và thiết bị Đối với các công trình, khi bị quá nhiều bụi

bám sẽ gây biến đổi màu son, làm cho công trình bị xấu di và từ đó sẽ phát sinhthêm những khoản kinh phí đê bảo dưỡng công trình.

Tác động đầu tiên do ô nhiễm bụi gây ra cho cơ sở hạ tầng, thiết bị có thể kểđến đó là sự làm giảm tuổi thọ công trình “Công trình” ở đây có thể được hiểu là

những công trình xây dựng hạ tầng như nhà cửa, đường xá, cầu công, các công trình

thuỷ lợi, điện lực, công trình văn hoá như tượng đài v.v Những công trình này phải

tiếp xúc trực tiếp với không khí nang, gió và đặc biệt là bụi trong không khí.

28

Theo nghiên cứu của GS.TS Hoàng Xuân Cơ [19], thiệt hại kinh tế của bụi

được đánh giá trên các chỉ tiêu sau:

Ô nhiễm bụi làm mat mỹ quan của công trình do đó cần duy tu, bảo dưỡngcông trình, thiết bị đó Quá trình duy tu bảo dưỡng thì phụ thuộc vào từng loại thiếtbị và tiền đề duy tu bảo dưỡng chính là thiệt hại kinh tế do bụi Dé đánh giá thiệt hạido sự tăng số lần bảo dưỡng công trình, thiết bị tính băng số lần bảo đưỡng nhân với

số tiền phải chỉ phí cho mỗi lần bảo dưỡng.

Liêu chí phụ đó là những thiệt hại do việc những công trình, thiết bị này bịhư hại hay trong giai đoạn bảo dưỡng sẽ làm mắt thời gian và không phục vụ tốt

nhu câu của người sử dụng Thiệt hại này có thé được lượng hóa thông qua các giá

trị sản phẩm mà người sử dụng công trình, thiết bị đó mắt do quá trình bảo dưỡng.

Nông độ bụi lớn buộc nhiều cơ quan và cả cá nhân lap đặt thiết bị chống bụi.Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện nhiều loại thiết bị chống bụi với những tính

năng và hình thức sử dụng thuận tiện Chi phí sẽ ngày một tăng trong tương lai.

c) Tác hai do ô nhiễm bụi gây ra đối với cảnh quan môi trường

Những thiệt hại do ô nhiễm bụi gây ra cho cảnh quan môi trường là một

trong những loại hình thiệt hại đáng quan tâm trong thời gian gần đây, đặc biệt khi

mà ngành công nghiệp du lịch đang ngày càng phát triển và mang lại những nguồn

lợi rat đáng kể cho nền kinh tễ quốc dân.Tuy nhiên, những thiệt hại do 6 nhiễm bụigây ra cho cảnh quan môi trường chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức.

Thiệt hại đầu tiên có thể thấy khi cảnh quan của một khu vực nào đó bị ô

nhiễm do bụi là sự giảm vẻ đẹp cảnh quan Sự làm giảm vẻ đẹp cảnh quan do bụigây ra thường là loại hình ô nhiễm mang tính trường diễn Sau một thời gian dài,cảnh quan môi trường của một khu vực có thể bị bao phủ một lớp bụi với rất

nhiều nguồn gốc khác nhau với những thành phan hết sức đa dạng Lớp bụi này

ở một chừng mực nào đó có thể phá huỷ các hợp phần của cảnh quan, làm biến

dạng cảnh quan Thiệt hại này có thể được đánh giá thông qua sự giảm lượng

khách du lịch đến khu vực hoặc giảm nguồn thu đến từ các dịch vụ có nguồn lợi

từ cảnh quan.

29

[rong thời gian vừa qua một số công trình nghiên cứu ở Việt Nam vẻ quyết

định thu hút khách du lịch đôi với một địa điểm danh lam thắng cảnh đã đượcnghiên cứu (chủ yếu là ở thành phó Hồ Chí Minh) Kết qua đã cho thấy chất lượngmôi trường là một yếu tố góp phần thu hút khách du lịch có trọng lượng Trong số18 yếu tố được xem là mang tính quyết định đối với sản phẩm du lịch của một địaphương thì có một số yếu tố có liên quan đến cảnh quan môi trường và sự hai lòng

của du khách được đánh giá như sau:- Cảnh quan (53%)

- Thời tiết (47%)

- Chat lượng môi trường (13%)

Việc đánh giá thiệt hại do 6 nhiễm bụi gây ra đối với cảnh quan môi trường

có thé được thực hiện thông qua sự giảm thu nhập của ngành du lịch, sự giảm lượng

khách du lịch và các dịch vụ kéo theo khác.

Với những con số thống kê về hiện trạng ngành du lịch kế trên, chúng ta có

thể tính toán được những thiệt hại do ô nhiễm bụi thông qua lượng khách khôngđược thoả mãn vé cảnh quan môi trường do khu du lịch bị ô nhiễm bụi Thiệt hại

được tính chính là lượng tiền bi mat do mắt di lượng khách du lịch kể trên Cạnh đó

chúng ta còn phải tính đến sự giảm đi lượng khách tiềm năng do ô nhiễm bụi gây ra.đ)Tác hại do 6 nhiễm bụi đối với sinh vật và hệ sinh thái.

Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường không khí nói riêngcó tác động rất lớn đến môi trường sinh thái Trong các tác nhân gây ô nhiễm môi

trường không khí ảnh hưởng đến các chức năng và cấu trúc của hệ sinh thái,chúng ta thây một điều là tác nhân bụi gây tác động không nhỏ đến sự cân bằng hệsinh thái.

Ô nhiễm bụi tác động đến hệ sinh thái dưới các góc độ làm mắt cân bằng cấu

trúc của một hệ sinh thái hoàn chỉnh Khi hệ sinh thái bị tác động một cách mạnhmẽ, đặc biệt là khi vượt qua ngưỡng chịu đựng khả năng phục hồi thì hệ sinh thái

có thé bị suy giảm chức năng thậm chi bị phá huỷ, diệt vong.30

Ảnh hưởng rõ rệt nhất có thể thấy là ảnh hưởng đến hệ sinh thái nông

nghiệp Bui có thê làm giảm khả năng quang hợp của lá cây, có thể làm giám kha

năng thụ phân của hoa làm giảm năng suất sản lượng cây trồng Một số chất độc

hại có trong bụi có thê gây rung lá của một số loại cây dẫn đến khô héo và chết.Nhiều nơi đã có sự xung đột giữa người gây ô nhiễm và người chịu ô nhiễm buộc

người gây ô nhiễm phải đền bù.

Vậy, bụi có thế gây các hậu quả sau:

- _ Làm giảm sút sức khỏe cộng đồng.- _ Giảm năng suất cây trồng.

- Anh hưởng hệ sinh thái.

- Lam hư hỏng thiết bị, suy giảm tuổi thọ công trình.

- Làm mắt mỹ quan, gây khó chịu cho con người.

31

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thé giói

Trong những năm qua các nhà khoa hoc, nhà nghiên cứu ở nhiều nước trên

thé giới, đặc biệt là tại các nước phát triển đã chú trọng và tập trung nhiều vào lĩnh

vực nghiên cứu đánh giá ô nhiễm và kiêm soát ô nhiễm bụi, trong đó có bụi PMI0.

Rất nhiều dé tai, dự án, công trình nghiên cứu đã được thực hiện với nhiều hướng

nghiên cứu khác nhau như: đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm bụi tới sức khỏe con

người; xác định qui luật biến đổi của nồng độ bụi theo không gian và thời gian; xácđịnh hệ số phát thải bụi từ hoạt động của các phương tiện giao thông, từ các nguồn

thải công nghiệp như nhà máy nhiệt điện nhà máy xi măng: cũng như từ các hoạt

động đun nấu, đốt nhiên liệu phục vụ dân sinh v.v.

Trong hướng nghiên cứu về hiện trạng và qui luật diễn biến bụi theo không

gian và thời gian có các công trình nghiên cứu tiêu biểu như: Trong công trình của

Kuang-Ling Yang [97] về “Sự biến đổi ctia nông độ bụi PM10 theo không gian và

theo mùa ở Đài Loan”, dựa trên dit liệu quan trắc theo giờ về nồng độ PMI10 thu

được từ mạng lưới giám sát chất lượng không khí ở Đài Loan từ năm 1994 đến năm

1999, kết quả nghiên cứu cho thấy có sự biến động lớn về nồng độ bụi PM10 theo

không gian và theo mùa ở Đài Loan Ở các khu vực phía Bắc, nồng độ bụi PM10

cao nhất xảy ra vào tháng 3 đến tháng 5 là do sự xuất hiện bão bụi ở các vùng khô

căn của vùng Trung Á và do việc vận chuyên bụi do gió mùa Đông Bắc mang đến.

Sự biến đổi theo mùa của nồng độ PM10 cũng có thể được quan sát ở cả vùng Tây

Nam và phía Nam, qua đó nồng độ bụi PM10 tăng cao vào mùa Dông và giảm thấp

vào mùa Hè, tần suất nồng độ bụi PM10 trung bình ngày vượt quá tiêu chuẩn cho

phép (150ug/m”) là khoảng 15% vào mùa Đông ở miền Nam, nghiên cứu cũng chothấy nồng độ bụi PM10 trung bình năm ở miền Nam cao gấp 6 lần so với khu vực

giám sát ở tại vườn quốc gia Đài Loan Sự xuất hiện nồng độ bụi PM10 tang caovào mùa Đông ở phía Nam một phần là do xuất hiện nhiều ngày lượng mưa và nhiệt

độ thấp cả hai hiện tượng này đều xây ra vào mùa Đông Các điểm quan trắc trongvườn quốc gia là các điểm đại điện cho khu vực ở xa trung tâm, nhưng nồng độ bụi

PMI0 vẫn xuất hiện do bị ảnh hưởng bởi bão bụi và các hoạt động của con người;32

Trong công trình nghiên cứu “Sir biến doi của nông độ bụi PM10, PM2.5 và

PM1 theo không gian và thời gian ở Trung Quéc” của Y Q Wang và cộng sự

[128] các tac giả đã thu thập dữ liệu do nồng độ bụi PMI10 PM2.5 va PMI tại 24

trạm quan trắc thuộc mạng lưới quan trăc không khí Trung Quốc trong giai đoạn từ

năm 2006 đến năm 2014 Kết quả nghiên cứu cho thấy nòng độ bụi cao nhất do

được tại các trạm quan trắc ở Xian, Zhengzhou, Gucheng, Guanzhong và Huabei,

tiếp theo là tại các trạm ở phía Đông Bắc và cuối cùng là ở phía Nam Trung Quốc.

Tỷ lệ bụi PM2.5 và PM10 cho thay sự gia tăng rõ rệt xu hướng từ phía Bắc tới phía

Nam Trung Quốc, vì đóng góp đáng kế của hoạt động khai thác khoáng sản thô ở

miền Bắc Trung Quốc Ty lệ bụi PMI và PM2.5 cao hơn 80%, ở hầu hết các trạm

nồng độ bụi có xu hướng cao nhất vào mùa Đông và thấp nhất vào mùa Hè Biến

trình ngày đêm của bụi được xác định tại các trạm quan trắc ở đô thị, nguồn phát

thải và các biến đổi khí tượng ảnh hưởng đến xu thế đài hạn, trong khi các yếu tố

khí tượng đóng vai trò chính ở qui mô ngắn han;

Trong công trình nghiên cứu của Zirui Liu và các cộng sự [130] về “Biếntrình ngày va mùa của bụi (PM10 và PM2.5) tai vùng đô thị thành phố Bắc Kinh,

các phản tích từ một nghiên cứu 9 năm ”, trong nghiên cứu này, 9 năm đữ liệu quan

trắc bụi PM10 và bụi PM2.5 thu thập từ trạm quan trắc đô thị ở Bắc Kinh dượcphân tích liên hệ với các chất ô nhiễm khác và một số thông số khí tượng Mức độ

và đặc điểm của các hạt bụi cũng như nguồn va các yếu tố ảnh hưởng đến chúng

cũng đã được xem xét trong nghiên cứu này Trong suốt giai đoạn quan sát 9 năm,

nồng độ bụi PM10 và bụi PM2.5 cho thay ở mức cao, với giá trị trung bình năm là138.5 + 92,9 và 72,3 + 54,4yg/m* Xu hướng cho thấy có sự giảm nhẹ nồng độ

trung bình năm PMI0 và PM2.5, mùa Thu nồng độ bụi có xu thế thấp hơn so với

mùa Xuân và mùa Hè Biến trình ngày được phát hiện cho cả bụi PM10 và bụiPM2.5, cả hai đều cho thấy xu thế tăng cao với các đỉnh ở giữa khoảng 7gi0 và 8gi0

sáng cũng như ở khoảng giữa 7giờ và 11 gid tối nồng độ bụi xuất hiện thấp nhất vào

khoảng giữa trưa Sự biến đổi của nông độ bụi theo mùa và ngày chủ yếu là do biếnđôi theo mùa và ngày của lớp biên khí quyền và nguồn phát thải Nguồn phát sinh

bụi chủ yếu là từ khí thải giao thông và nguồn đốt cháy với mức đóng góp của

33

chúng ước tính dao động từ 35,5-75,1% Bên cạnh đó phân tích cho thay có sự liên

kết chặt chẽ giữa nồng độ bụi và gió phía Nam bụi xuất phát từ các nguồn ở phíaNam Bắc Kinh và có thê là bụi thứ cấp:

Trong công trình nghiên cứu của B.Gomiscek và các cộng sự [91] về “Si

thay đổi theo không gian và thời gian của PMI, PM2.5, PM10 và nông độ hạt trong

du án AUPHEP”, trong nghiên cứu này đã cho thay nồng độ trung bình năm của

bụi PMI, PM2.5 và PM10 theo thứ tự tương ứng là 16, 20 và 28 ug/mÌ tại các điểm

đo ở khu vực đô thị và nồng độ thấp hơn chút tại điểm đo ở nông thôn nước Áo Số

hạt bụi PMI và bụi PM2.5 tương ứng trung bình chiếm khoảng 50-60% và 70%tông số hạt bụi PM10, nòng độ hạt bụi ở các khu đô thị của nước Áo ở mức trên của

châu Âu và có đặc trưng thé hiện theo chu ky mùa, trong khi tại khu vực nông thôn

không thấy có ảnh hưởng theo chu kỳ mua:

Trong công trình nghiên cứu của Toth.I và các cộng sự [125] về “Sự biến đổi

ngày đêm và theo mua của bụi PMI0,NO›, NO và O; ở khu vực dán cu của thành

pho Zagreb, Croatia”, cac két quả được trình bay trong bai báo này đã cho thay sự

phụ thuộc của mức độ ô nhiễm không khí theo mật độ giao thông, mùa và điều kiện

khí tượng Nong độ trung bình 24giờ đo được của tất cả các chất gây ô nhiễm trong

nghiên cứu đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, tuy nhiên đây mới chỉ là một nghiên

cứu bước đầu với mục tiêu chính dé xác định nguồn ô nhiễm và đánh giá mức độ 6

nhiễm không khí theo luật quốc gia mới được điều chỉnh với các quy định của châuÂu, các nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo cần được triển khai tiếp trong tương lai;

Trong công trình nghiên cứu của Marloes Eeftens và các cộng sự [85] về

“Biến đổi không gian của bụi PM2.5, PM10, độ hấp thụ PM2.5 và nông độ bụi thô

trong khu vực 20 nước châu Au và môi quan hệ với NO; - Kết quả của dự ánESCAPE”, các tác giả đã thực hiện đo đạc nồng độ NO;, NOx, PM2.5, hấp thụ

PM2.5 và PMI0 trong giai đoạn từ tháng 10/2008 và tháng 4/2011.Kết quả cho

thấy, nồng độ bụi trong không khí xung quanh ở Nam Âu cao hơn so với ở Tây Âu

và Bắc Âu Tỷ lệ nồng độ bụi đường phó và nền đô thị đối với bụi thô là 1,42 cũng

xấp xi như đối với độ hap thụ PM2.5 (tỷ lệ trung bình 1.38) và cao hơn so với nồng

độ bụi PM2.5 (1,14) và bụi PM10 (1,23) Tương quan giữa các chất ô nhiễm khác

34

nhau ở các khu vực, nhưng nhìn chung có mỗi tương quan chặt giữa NO; va PM2.5

(trung bình R? = 0.80) tương quan giữa bụi PM2.5 và bụi thô thấp hơn (trung binh

R? = 0.39) Mặc dù có mối tương quan cao nhưng ty lệ giữa các chat ô nhiễm biếnthiên rất khác nhau như tỷ số NOz/PM2.5 dao động từ 0.67 - 3.06;

Trong công trình nghiên cứu của M Grundstrom và các cộng sự [107] về

"Sự thay đổi của bụi PM10, nông độ số hat, NOx và NO> trong không khí đô thị

-Mối quan hệ với tốc độ gid, nhiệt độ và hình thái thời tiết", nghiên cứu được thực

hiện tại một địa điểm nền đô thị của thành pho Gothenburg (Thuy Dién) trong giaiđoạn từ thang 4/2007 - 5/2008 Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra mới tương quan khá

cao (RỶ = 0.73) giữa nòng độ trung bình ngày của nồng độ số hạt (PNC) với khí

NOx trong những ngày nghịch nhiệt, và mối tương quan thấp hơn với khí NO; (RỶ =

0.58) và mối tương quan rất thấp với PM10 (RỶ = 0,07) Cả PNC va NOx đều có cácđáp ứng tương tự với tốc độ gió và cường độ nghịch nhiệt PNC cho thấy hai chế

độ một tương quan chặt với NOx va thứ hai tương quan yếu với NOx được đặc

trưng bởi tốc độ gió cao Đối với nồng độ trung bình dựa trên LWTs (kiểu phân loạithời tiết theo Lamp), mối quan hệ giữa PNC và NOx vẫn mạnh (Rˆ = 0,70), loại trừcác quan sát với tôc độ gió > 5 m/s hoặc deltaT < 0°C từ LWTs tạo ra các mối quanhệ thống nhất và mạnh hơn (R? = 0,90, R” = 0,93) Tốc độ gió thấp và biến đổi nhiệt

độ thăng đứng dương là phổ biến nhất trong suốt LWTs A, NW, N và NE.Những

kiểu thời tiết này cũng mối liên hệ với nồng độ NOx trung bình ngày cao nhất (~ 30ppb) và PNC (~ 10 000/cm’) Nghiên cứu này cũng đã chỉ ra NOx (nhưng không

đúng với PM10) là đại điện khá tốt cho PNC, đặc biệt trong điều kiện lặng gió và 6nđịnh và các kiểu thời tiết LWTs A, NW, N và NE là các kiểu thời tiết có nguy cơ

cao làm gia tăng nồng độ NOx và PNC tại khu vực nghiên cứu;

Trong công trình “Bién trình ngày của nông độ bụi và môi quan hệ với tốc độ

gió, cấp ôn định khí quyến ở nội đô ba thành phố ở Nam Phi vào mùa khô” năm

2008 của I.Eliasson và cộng sự [95] các tác giả đã chỉ ra biến trình ngày đêm của

bụi trong không khí xung quanh, đặc biệt cũng chỉ ra do dòng đối lưu mạnh vào thời

gian ban ngày nên nồng độ bụi có xu thế giảm đi; Trong nghiên cứu vào năm 2008

của E.Maraziotis và cộng sự [84] về “Phân tích thông kê nông độ bụi PM10 và35

PM2,Š o khu vực đô thị thành pho Patras, Hv Lạp ”.các tac gia đã chi ra tỷ lệ giữabụi PM2.5 và bụi PM10 trong khoảng 0.49-0.86 và tỷ lệ cao nhất xuất hiện ở cáckhu vực đô thị bị ô nhiễm Bên cạnh đó các tác giả cũng đã chỉ ra giữa bụi PM10

và PM2.5 có mối tương quan dương với hệ số tương quan từ 0.54-0,98, giữa bụi(PM10 và PM2.5) với tốc độ gió có mối tương quan âm và các tác giả cũng đã thiếtlập phương trình hồi qui cho bụi (PMI10 và PM2.5) với các thông số khí tượng;Trong công trình “Xáy dung ban đô và phơi nhiễm bụi PM10 ở Thụy Sỹ” năm 1999cua Jurg Heldstab và cộng sự [99], các tác giả đã xây dựng được bản dé ô nhiễm bụiPMI0 cho toàn lãnh thổ Thụy S¥ với độ phân giải 1 km” và đánh giá mức độ phơi

nhiễm bụi PM10 trong khu vực dan cu; Trong công trình “Phân tích thành phancum dé xác định nguôn và phân bô bụi PM10 theo không gian trong không khí xung

quanh ở thung liing Kathmandu, Nepan ” năm 2007 của D.Giri và cộng sự [82], các

tác giả đã chỉ ra các nguồn tự nhiên là nguồn ảnh hưởng chính gây ra tình trạng ô

nhiễm bụi PMI0 tại khu vực thành phố Kathmandu của Nepan.

Trong hướng nghiên cứu về kiểm kê phát thải bụi có các công trình nghiên

cứu tiêu biểu như: “Kiểm kê phát thải bụi PMIO và PM2,5 ở Lombardy, Ý” năm

2001 của Stefano Caserini, Anna Fraccarol và cộng sự [119], trong nghiên cứu nay,

các tác giả đã thực hiện kiểm kê phát thải và ước tính tổng lượng phát thải khí, bụi

cho các nguồn phát thải như công nghiệp nông nghiệp, giao thông, đun nau dân sinh

và xử lý chat thải tại Lombardy; Trong công trình “Kiểm kê phát thải bụi PM10 tạibang Pune, Ấn Độ” năm 2004 của Patrick Gaffney va cộng sự [113], tập thé tác giả

với hơn 40 thành viên đã tham gia thực hiện chương trình kiểm kê phát thải bụi

PMI0 cho bang Pune (Án Độ), kết quả bước đầu đã xây dựng được bộ cơ sở đữ liệu.

phương pháp luận và ước tính được tổng lượng phat thải bụi PMI0 từ các nguồn thảikhác nhau ở bang Pune, An Độ;

Trong công trình của Anne Jaecker-Voirol và cộng sự [78] về “Kiém kê phái

thải bụi PM10 từ nguôn phát thải công nghiệp và giao thông ở Paris và vùng phụcận: bui PM10 cuốn từ mặt đường, một nhân tô chính của chất lượng không khí”,

một chương trình kiểm kê khí thải PM10 đã được thực hiện cho các nguồn chính như

các hệ thông đốt dầu đốt hoặc than, nha máy xi măng, lò đốt chất thải và hoạt động

36