Áp dụng mô hình breeze ISCST3 để đánh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng không khí cho KCN nhơn trạch i

-1- Tháng năm dầu dãi nắng mưa Con đò tri thức thầy đưa bao người Qua sông gửi lại nụ cười Tình u xin tặng người Thầy kính u Lời xin gửi lời tri ân chân thành đenThày^' Lê Hồng Nghiêm tận tình hướng dẫn, cung cấp nhiều tài liệu quý báu để hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp nạyTồi chân thành cảm ơn đến: Quý thầy cô lớp Cao học Quản Lý Môi Trường – Trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghệ TPHCM tận tình dạy truyền đạt kiến thức chuyên môn quý giá cho tơi suốt q trình học tập Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn đến tất anh chị bạn học lớp cao học khoá 2009 Anh Danh – Phó phịng Quản Lý Mơi Trường Ban Quản Lý Các KCN Đồng Nai Anh Chị khác nhiệt tình giúp đỡ tơi nhiều trình thu thập, điều tra khảo sát Sau tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân tất anh chị bạn bè động viên ủng hộ tơi suốt q trình học tập trình thực luận văn TPHCM, ngày tháng năm Học Viên Nguyễn Thị Ánh Loan -2- TĨM TẮT Trong luận văn này, mơ ìhnh lan truy ền chất nhiễm khơng khí thời đoạn ngắn phiên (ISCST3 - Industrial Source Complex Short Term 3) dùng để dự báo nồng độ sulfur dioxide (SO2), bụi lơ lửng (TSP), carbon monoxide (CO) nitrogen oxides (NO2) phạm vi KCN Nhơn Trạch I khu vực lân cận Đề tài nghiên cứu nguồn thải phạm vi ảnh hưởng lưới tính 10km x 10km, với nguồn thải chủ yếu nguồn điểm ống khói phát thải KCN Nhơn Trạch I Mục đích đề tài nghiên cứu, đánh giá dự báo kết phân bố nồng độ chất ô nhiễm mô hình ISCST3 kịch : (1) nguồn thải hữu, (2) Dự báo KCN lắp đầy, (3) Giảm thiểu Kết kịch rằng, SO2 chất nhiễm đáng quan tâm Hầu hết giá trị SO2 trung bình 1h 24h vượt Quy chuẩn QCVN 05 :2009/BTNMT Các biểu đồ, hình ảnh chạy mơ hình đư ợc trình bày đ ể giải thích đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn thải KCN Nhơn Trạch I Kết mô mơ hình đư ợc thống kê so sánh với giá trị đo đạc thực tế Thông số sử dụng để đánh giá độ xác dự đốn giá trị cực đại riêng lẻ (UPA) Nhìn chung, mơ hình cho kết tương đối gần với giá trị thực đo Phần cuối từ kết đánh giá mức độ ô nhiễm KCN Nhơn Trạch I đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm cho KCN Nhơn Trạch I -3- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT KCN : Khu công nghiệp BQLKCN : Ban quản lý Khu công nghiệp BQLCKCN : Ban quản lý Khu công nghiệp ISCST (Industrial Source Complex Short Term 3): Mơ hình cho nguồn thải cơng nghiệp thời đoạn ngắn ISCLT (Industrial Source Complex Short – term): Mơ hình cho nguồn thải công nghiệp thời đoạn dài GPS(Global Positioning System) : Hệ thống định vị toàn cầu GIS(Geographic Information System) : Hệ thống thông tin địa lý N (North) : Hướng Bắc NCDC (National Climatic Data Center) : Trung tâm liệu khí tượng quốc gia S (South) : Hướng Nam THPT : Phổ thông trung học E (East) : Hướng Đông WHO : Tổ chức y tế giới TP.HCM : Thành Phố Hồ Chí Minh QCVN : Quy chuẩn Việt Nam IDICO-URBIZ : Công ty Phát triển đô thị KCN D2D : Công ty Cổ Phần Phát triển Đô thị Công nghiệp số NMXLNT : Nhà máy xử lý nước thải KDC : Khu dân cư TNMT : Tài nguyên môi trường UBND : Ủy ban nhân dân USEPA(U.S Environmental protectionAgency): Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ UTM (Universal Transverse Mercator) : Hệ quy chiếu toàn cầu -4- UPA (Unpaired Peak Prediction Accuracy) : Độ xác dự đốn giá trị cực đại riêng lẻ W(West) : Hướng Tây VEPA (Viet Nam Environmental : Tổ chức bảo vệ môi trường Việt Protection Agency) Nam -5- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các bước phát triển áp dụng mơ hình mơ hệ thống Bảng 3.1 Các doanh nghiệp KCN Nhơn Trạch I Bảng 3.2 Ngành nghề hoạt động KCN Nhơn Trạch I Bảng 3.3 Tình hình sử dụng nhiên liệu Bảng 3.4 Một số dự án hoạt động KCN phát sinh khí thải Bảng 3.5 Biện pháp khống chế nhiễm khơng khí số dự án Bảng 4.1 Thống kê chế độ gió tháng năm 2009 Bảng 4.2 Các nguồn phát sinh khí thải Bảng 4.3 Hệ số phát thải loại nhiên liệu Bảng 4.4 Kịch Bản 1- Kịch đánh giá trạng áp dụng mơ hình Breeze ICST3 cho tất nguồn thải hữu Bảng 4.5 Kịch – Kịch dự báo áp dụng mô hình Breeze ICST3 cho nguồn thải KCN lắp đầy 100% Bảng 4.6 Kịch – Kịch giảm thiểu áp dụng mơ hình Breeze ICST3 nguồn thải KCN Xử lý khí thải đạt Quy chuẩn QCVN 19:2009/BTNMT Bảng 4.7 Thuộc tính điểm nhạy cảm khu vực Bảng 4.8 Dữ liệu nguồn thải điểm (Point Source) Bảng 4.9 Dữ liệu điểm nhạy cảm (Discrete Receptor) Bảng 4.10 Nồng độ SO2 cực đại tháng (Kịch 1) Bảng 4.11 Nồng độ TSP cực đại tháng (Kịch 1) Bảng 4.12 Nồng độ CO cực đại tháng (Kịch 1) Bảng 4.13 Nồng độ NO2 cực đại tháng (Kịch 1) Bảng 4.14 Nồng độ cực đại điểm nhạy cảm Bảng 4.15 Kết đánh giá đồ vùng ô nhiễm SO2 (Kịch 1) Bảng 4.16 Nồng độ SO2 cực đại tháng (Kịch 2) Bảng 4.17 Nồng độ TSP cực đại tháng (Kịch 2) Bảng 4.18 Kết đánh giá đồ phân bố ô nhiễm SO2 (Kịch 2) -6- Bảng 4.19 Nồng độ SO2 cực đại tháng (Kịch 3) Bảng 4.20 Nồng độ TSP cực đại tháng (Kịch 3) Bảng 4.21 Các thông số thống kê sử dụng đánh giá mơ hình Bảng 4.22 Thống số thống kê UPA năm 2009 -7- DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc mơ hình hóa Hình 2.2 Ý tưởng thể vai trị mơ hình mơi trường quản lý mơi trường Hình 2.3 Các bước thực mơ hình hóa Hình 2.4 Các giai đoạn phát thải nhiễm khơng khí Hình 2.5 Nồng độ cực đại khơng khí theo thời gian theo khoảng cách Hình 2.6 Sự thay đổi vệt khói có mật độ nhỏ khơng khí Hình 2.7 Một số hiệu ứng từ phát thải nguồn cao Hình 2.8 Ảnh 3-D mơ hình ISC mơ địa hình thực tế Hình 2.9 Tổng quan loại mơ hình khuếch tán nhiễm khơng khí Hình 2.10 Cấu trúc tổng quan mơ hình ISCST3 nguồn điểm Hình 2.11 Cấu trúc tổng quan mơ hình ISCST3 nguồn vùng Hình 3.1 Khu cơng nghiệp Nhơn Trạch I Hình 3.2 Hệ thống xử lý nước thải KCN Nhơn Trạch I Hình 4.1 Quy trình xử lý liệu khí tượng Hình 4.2 Hoa gió tháng Hình 4.3 Hoa gió tháng Hình 4.4 Hoa gió tháng Hình 4.5 Hoa gió tháng Hình 4.6 Hoa gió tháng Hình 4.7 Hoa gió tháng Hình 4.8 Hoa gió tháng Hình 4.9 Hoa gió tháng Hình 4.10 Hoa gió tháng Hình 4.11 Hoa gió tháng 10 Hình 4.12 Hoa gió tháng 11 Hình 4.13 Hoa gió tháng 12 -8- Hình 4.14 Menu Add-Ins/Geoser Manager Hình 4.15 Menu Map/Layer Hình 4.16 Hộp thoại Set View Hình 4.17 Các lớp liệu đưa vào mơ hình Hình 4.18 menu Tools/Table View Hình 4.19 Mục Point Source Hình 4.20 Mục Discrete Receptor Hình 4.21 Nút Cartesian Grid Tool Hình 4.22 Hộp thoại Grid Hình 4.23 Hộp thoại Meteorology Options/Met File Hình 4.24 Hộp thoại Meteorology Options/Data Period Hình 4.25 Menu Options Hình 4.26 Menu Analysis/Model Run Hình 4.27 Nồng độ SO2 (1h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.28 Nồng độ SO2 (24h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.29 Nồng độ TSP (1h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.30 Nồng độ TSP (24h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.31 Nồng độ NO2 (1h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.32 Nồng độ NO2 (24h) cực đại tháng (Kịch 1) Hình 4.33 Nồng độ SO2 cực đại tháng Hình 4.34 Nồng độ SO2 cực đại tháng Hình 4.35 Nồng độ SO2 (1h) cực đại tháng (Kịch 2) Hình 4.36 Nồng độ SO2 (24h) cực đại tháng (Kịch 2) Hình 4.37 Nồng độ SO2 cực đại tháng Hình 4.38 Nồng độ SO2 cực đại tháng Hình 4.39 Nồng độ SO2 (1h) cực đại tháng (Kịch 3) Hình 4.40 Nồng độ SO2 (24h) cực đại tháng (Kịch 3) -9- MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắt Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Mục lục CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.3 NỘI DUNG 1.4 TÍNH MỚI 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5.1 Phương pháp tổng quan tài liệu 1.5.2 Phương pháp thống kê xử lý số liệu 1.5.3 Phương pháp đo đạc, khảo sát, điều tra thu thập số liệu 1.5.4 Phương pháp mơ hình hóa 1.5.5 Phương pháp chạy mơ hình 1.5.6 Phương pháp phân tích, dự báo đánh giá 1.6 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.6.1 Phạm vi nghiên cứu 1.6.2 Đối tượng nghiên cứu 1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1.7.1 Ý nghĩa khoa học 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT - 10 - 2.1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA 2.1.1 Khái niệm mơ hình hóa 2.1.2 Vai trị mơ hình hóa mơi trường 2.1.3 Các bước thiết lập phát triển mơ hình 2.2 MƠ HÌNH KHẾCH TÁN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ 2.2.1.Sự phát tán chất khí khí 2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng phát tán chất nhiễm khơng khí 2.2.2.1 Ảnh hưởng tính khí lên phát tán chúng 2.2.2.2 Ảnh hưởng chiều cao phát thải lên phát tán 2.3 MƠ HÌNH ISCST3 2.3.1 Giới thiệu ISCST3 2.3.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 2.3.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 2.3.2 Phân loại mơ hình khuếch tán nhiễm khơng khí 2.3.3 Cấu trúc tổng quan mơ hình ISCST3 2.3.3.1 Đối với nguồn điểm (Point source) 2.3.3.2 Đối với nguồn vùng ( Area Source): 2.3.4 Thơng số mơ hình 2.3.4.1 Dữ liệu nguồn thải 2.3.4.2 Dữ liệu khí tượng (Số liệu 1h) 2.3.4.3 Dữ liệu vị trí tiếp nhận 2.3.5 Hệ tọa độ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA KCN NHƠN TRẠCH I 3.1 TỔNG QUAN VỀ HUYỆN NHƠN TRẠCH 3.1.1 Lịch sử hình thành phát triển 3.1.1.1 Diện tích, dân số 3.1.1.2 Các đơn vị hành V CH ẠY MƠ HÌNH BREEZE ISCST3 LOGO 10 LUẬN /4/ VĂN 20 TỐT 12 NGHIỆ P Ô lưới V CH ẠY MÔ HÌNH BREEZE LOGO I B.6 M 2 10 /4/ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP V CH ẠY MÔ HÌNH BREEZE ISCST3 LOGO Đơn M en u op tio n/ so ur ce op tion 10/4/2012 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP V CH ẠY MƠ HÌNH BREEZE LOGO I Chỉ đường dẫn file khíTư ợng T Menu option/ meteorology option 10/4/2012 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP V CH ẠY MƠ HÌNH BREEZE ISCST3 LOGO Menu option/ output option 10 LUẬN /4/ VĂN 20 TỐT 12 NGHIỆ P V CH ẠY MÔ HÌNH BREEZE LOGO I Me nu An aly sis / V e r i f y R u n Ki ểm tra sai sót Báo lỗi Menu Analysis/ Model Run Chạy ISC Breeze 10/4/2012 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VI K ẾT QUẢ BREEZE ISCST3 LOGO Kết khơ ng Có đư ờn g đồ ng m ức Kết Có đường đồng mức 10/4/2012 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP V CH ẠY MƠ HÌNH BREEZE ISCST3 LOGO 10 /4/ 20 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VI K ẾT QUẢ BREEZE ISCST3 LOGO Menu Map/… Có nhiều chức sử dụng để có KQ tốt 10 LUẬN /4/ VĂN 20 TỐT 12 NGHIỆ P ... nhiễm không khí áp dụng công cụ mô hình để đánh giá mức độ nhiễm đề xuất biện pháp quản lý chất lượng m? ?i trường khơng khí KCN Nhơn Trạch I Vì mục tiêu đề t? ?i là: - Xây dựng sở liệu phát th? ?i bao... khu công nghiệp, mức độ ô nhiễm khu công nghiệp tăng cao biện pháp xử lý khí th? ?i cịn đơn giản, nhiều doanh nghiệp không tự giác áp dụng cơng nghệ vào xử lý khí th? ?i cố ý xả th? ?i không qua xử lý. .. Nai chuẩn bị liệu khí tượng đầu vào cho mơ hình ISCST3 - Thu thập xây dựng sở liệu phát th? ?i chất nhiễm khơng khí Nhà máy KCN Nhơn Trạch I - Áp dụng mô hình ISCST3 đánh giá m ức độ nhiễm b? ?i,