Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí (AQI) với tình hình phát triển Kinh tế - Xã hội của Thành phố Nha Trang

Tôi tên là Trần Văn Thiên, sinh viên lớp Công nghệ Kỹ thuật Môi trường khóa 2009 – 2013, mã số sinh viên 51131388, tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp đại học “Nghiên cứu đánh giá mối qua

Trang 1

Sau 4 năm học tập tại trường Đại học Nha Trang và sau một quá trình thực tập tại sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa đã giúp em củng cố rất nhiều trong việc ứng dụng kiến thức lý thuyết học ở nhà trường vào thực tiễn, từ đó rút ra những bài học kinh nghiệm từ thực tế bổ sung cho lý thuyết nhằm nâng cao trình độ chuyên

môn nghiệp vụ của mình đạt được kết quả tốt

Trong quá trình thực hiện đồ án này, ngoài sự phấn đấu của bản thân, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô đã nhiệt tình giảng dạy trong suốt thời gian qua

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Ban lãnh đạo, các anh chị, cô chú đã tạo điều kiện và cơ hội cho em trong suốt thời gian thực tập tại sở Tài nguyên

và Môi trường, Chi cục Bảo vệ Môi trường và Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa

Em cũng xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trường Đại học Nha Trang, đặc biệt là cô Lê Nhã Uyên và thầy Nguyễn Thanh Sơn đã tận tình hướng dẫn

và giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án

Do thời gian thực tập có hạn, trình độ khả năng còn hạn chế nên bài viết không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự đóng góp giúp đỡ của quý thầy cô, các anh chị,

cô chú và các bạn để bài viết được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 6 năm 2013

Sinh viên

Trần Văn Thiên

Trang 2

Tôi tên là Trần Văn Thiên, sinh viên lớp Công nghệ Kỹ thuật Môi trường khóa

2009 – 2013, mã số sinh viên 51131388, tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp đại học

“Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí (AQI) với tình hình phát triển kinh tế − xã hội của thành phố Nha Trang” là công trình nghiên cứu thật

sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Lê Nhã Uyên Các số liệu, hình ảnh và thông tin tham khảo trong đồ án này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã qua kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần Tài liệu tham khảo Các đồ thị, số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác

Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

Nha trang, ngày 27 tháng 6 năm 2012

Tác giả

Trần Văn Thiên

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TRANG

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích của đề tài 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.5 Tính mới của đề tài 3

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Ô nhiễm không khí 4

2.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí 4

2.1.2 Nguồn gây ô nhiễm không khí 4

2.1.2.1 Nguồn ô nhiễm tự nhiên 4

2.1.2.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo 7

2.1.3 Phân loại các chất gây ô nhiễm môi trường không khí 9

2.1.4 Giới thiệu sơ lược năm chất sẽ khảo sát 9

Trang 4

2.1.4.3 Nitrogen dioxide (NO2) 12

2.1.4.4 Ozone (O3) 13

2.1.4.5 Sufur dioxide (SO2) 15

2.2 Chỉ số chất lượng không khí (AQI) 16

2.2.1 Khái niệm và mục đích của chỉ số môi trường 16

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 17

2.2.3 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 19

2.2.4 Cơ sở xây dựng phương pháp tính AQI 19

2.2.5 Chỉ số AQI theo U.S.EPA 24

2.2.5.1 Giới thiệu chỉ số AQI theo U.S.EPA 24

2.2.5.2 Thang đo chỉ số AQI theo U.S.EPA 24

2.2.5.3 Cách tính chỉ số AQI theo U.S.EPA 24

2.2.6 Chỉ số AQI của Quyết định 878/QĐ – TCMT 27

2.2.6.1 Các khái niệm liên quan 27

2.2.6.2 Các nguyên tắc xây dựng chỉ số AQI 27

2.2.6.3 Mục đích của việc sử dụng chỉ số AQI 28

2.2.6.4 Các yêu cầu chung 28

2.2.6.5 Thang đo chỉ số AQI theo Quyết định 878/QĐ – TCMT 29

2.2.6.6 Cách tính chỉ số AQI theo Quyết định 878/QĐ – TCMT 29

2.3 Điều kiện Tự nhiên – Kinh tế − Xã hội thành phố Nha Trang 32

Trang 5

2.3.1.2 Địa hình 32

2.3.1.3 Thủy văn 33

2.3.1.4 Khí hậu 33

2.3.2 Dân cư 34

2.3.3 Hành chính 34

2.3.4 Khoa học và giáo dục 35

2.3.5 Giao thông 35

2.3.5.1 Đường bộ 35

2.3.5.2 Đường hàng không 36

2.3.5.3 Đường sắt 36

2.3.5.4 Đường thủy 37

2.3.6 Kinh tế 37

2.3.6.1 Thương mại – Du lịch – Dịch vụ 38

2.3.6.2 Công nghiệp 39

2.3.6.3 Nông – Lâm – Ngư nghiệp 40

2.4 Sức ép phát triển Kinh tế − Xã hội lên môi trường 41

2.4.1 Tác động của phát triển kinh tế lên đời sống xã hội và môi trường 41

2.4.2 Tác động của phát triển công nghiệp đối với môi trường 41

2.4.3 Phát triển giao thông vận tải và sức ép lên môi trường 43

2.4.4 Tác động của sự phát triển nông nghiệp đối với môi trường 44

Trang 6

2.4.5.2 Dự báo tốc độ phát triển ngành du lịch khi thực hiện quy hoạch phát

triển ngành 46

2.4.5.3 Khái quát tác động của phát triển du lịch đối với môi trường 46

Chương 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48

3.1 Nội dung đề tài 48

3.2 Đối tượng nghiên cứu 48

3.3 Phương pháp nghiên cứu 48

3.3.1 Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu 48

3.3.2 Phương pháp tổng hợp và phân tích dữ liệu 49

3.3.3 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu 49

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50

4.1 Tính toán chỉ số AQI cho thành phố Nha Trang 50

4.1.1 Số liệu quan trắc 50

4.1.2 Tính chỉ số AQI từ kết quả quan trắc 50

4.2 Đánh giá chất lượng không khí tại các khu vực quan trắc 53

4.3 Xây dựng biểu đồ chất lượng không khí trên địa bàn thành phố Nha Trang theo

chỉ số AQI 65

4.4 Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến thành phố 72

4.5 Dự báo ô nhiễm không khí 73

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

5.1 Kết luận 77

Trang 7

PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU CÁC TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ CỐ ĐỊNH 80 PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU TRẠM QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ CỐ ĐỊNH TỰ ĐỘNG LIÊN TỤC 84 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ TÍNH AQI 97 PHỤ LỤC 4: TOÀN VĂN QUYẾT ĐỊNH 878/QĐ – TCMT CỦA TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG VIỆT NAM 112 PHỤC LỤC 5: TOÀN VĂN SỔ TAY HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ (AQI) 114

Trang 8

BẢNG TRONG PHỤ LỤC

Bảng 1.1: Số liệu quan trắc không khí tại KCN Đắc Lộc 80

Bảng 1.2: Số liệu quan trắc không khí tại KDC Vĩnh Hòa 81

Bảng 1.3: Số liệu quan trắc không khí tại BR Rù Rì 81

Bảng 1.4: Số liệu quan trắc không khí tại ngã ba Bình Tân 82

Bảng 2.1: Kết quả quan trắc không khí trung bình theo giờ lớn nhất trong tháng 9 năm 2012 84

Bảng 2.5: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 9 năm 2012

90

Bảng 2.6: Kết quả quan trắc không khí trung bình 24 giờ trong tháng 10 năm 2012 .92

Bảng 3.1: Kết quả AQI tại KCN Đắc Lộc 97

Bảng 3.2: Kết quả AQI tại KDC Vĩnh Hòa 98

Trang 9

Bảng 3.5: Kết quả AQI theo giờ trong tháng 9 năm 2012 tại trạm Đồng Đế 100

Bảng 3.9: Kết quả AQI trung bình 24 giờ trong tháng 9 năm 2012 tại trạm Đồng Đế .106

BẢNG TRONG PHẦN NỘI DUNG Bảng 2.1: Thang đo giá trị AQI theo U.S.EPA và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người 17

Bảng 2.2: Thang đo giá trị AQHI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại Canada 18

Bảng 2.3: Thang đo giá trị PSI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại Singapore 19

Bảng 2.4: Bảng đối chiếu AQI 21

Bảng 2.5: Thang đo giá trị AQI theo quyết định 878/QĐ – TCMT và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người 22

Trang 10

Bảng 2.8: Nhiệt độ các năm tại trạm Nha Trang 34

Bảng 4.1: Chất lượng không khí tại KCN Đắc Lộc 53

Bảng 4.2: Chất lượng không khí tại KDC Vĩnh Hòa 54

Bảng 4.3: Chất lượng không khí tại BR Rù Rì 54

Bảng 4.4: Chất lượng không khí tại ngã ba Bình Tân 55

Bảng 4.5: Chất lượng không khí tại trạm Đồng Đế trong tháng 9 năm 2012 57

Bảng 4.9: Thống kê các bệnh viêm hô hấp, suy nhược trong toàn tỉnh Khánh Hòa từ năm 2006 đến năm 2009 73

Bảng 4.10: Các dự án giao thông đến năm 2015 75

Trang 11

Biểu đồ 4.1: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại KCN Đắc Lộc 65

Biểu đồ 4.2: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại BR Rù Rì 66

Biểu đồ 4.3+4.4: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2005 – 2012 tại Ngã ba Bình Tân .67

Biểu đồ 4.5: Diễn biến giá trị AQI thời đoạn 2010 – 2012 tại KDC Vĩnh Hòa 68

Biểu đồ 4.6: Diễn biến CLKK trong tháng 9/2012 tại trạm Đồng Đế 70

Biểu đồ 4.10: Dự báo số lượng xe mô tô và ô tô đến năm 2015 74

Biểu đồ 4.11: Dự báo tải lượng khí CO do hoạt động giao thông đường bộ của tỉnh .74

Biểu đồ 4.12: Dự báo tải lượng bụi tại một số khu vực khai thác đá đến năm 2015

76

Trang 12

Hình 2.1: Các mức AQI được quy định theo màu áp dụng tại Anh 20 Hình 2.2: Vị trí địa lý Nha Trang 32

Trang 13

AQI : Air Quality Index – Chỉ số Chất lượng không khí

AQHI : Air Quality Heath Index – Chỉ số Chất lượng không khí Y tế

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

BR : Bãi rác

CLKK : Chất lượng không khí

CV : Mã lực (đơn vị của Pháp)

GDP : Gross Domestic Product – Tổng sản phẩm quốc nội

KCN : Khu công nghiệp

KDC : Khu dân cư

PSI : Pollutant Standards Index – Chỉ số tiêu chuẩn ô nhiễm

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

Trang 14

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Nha Trang – thành phố trực thuộc tỉnh Khánh Hòa – là một khu vực thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ, bao gồm 27 đơn vị hành chính: 19 phường nội thành và 8 xã ngoại thành Với điều kiện ôn hòa quanh năm và vị trí địa lý thuận lợi, Nha Trang có một lợi thế rất lớn trong việc phát triển kinh tế − xã hội Trong nhiều năm liền, Nha Trang luôn được đánh giá là thành phố phát triển ổn định và năng động Đây cũng là thành phố có quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa diễn ra hết sức mạnh mẽ và nhanh chóng Bên cạnh những tác động tích cực, quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa cũng kéo theo những tác động tiêu cực gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống người dân trong thành phố, tiêu biểu trong số những tác động tiêu cực đó chính là hai vấn đề môi trường sau: Sự cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên và sự suy giảm chất lượng môi trường (đất, nước, không khí) Những tác động tiêu cực này không còn nằm ở mức độ dự báo, phỏng đoán mà đã ngày càng thể hiện rõ nét trong đời sống, sự ô nhiễm nguồn nước tại dòng sông Cái, sự ô nhiễm môi trường không khí trong khu vực nội thị và sức khỏe người dân trong thành phố có dấu hiệu giảm sút rõ rệt Đây chính là những thách thức lớn mà những người làm công tác quản lý môi trường thành phố cần phải giải quyết

Trong những vấn đề môi trường mà Nha Trang đang phải đối mặt, sự ô nhiễm môi trường không khí chính là vấn đề môi trường đang có tính chất ngày càng nghiêm trọng Chất lượng không khí (CLKK) là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của từng người dân, do đó vấn đề này cần phải được quan tâm đúng mức Các số liệu quan trắc CLKK được thu thập trong những năm gần đây cho thấy CLKK tại thành phố Nha Trang có sự giảm sút đáng kể Nhận thức được hệ quả nghiêm trọng mà môi trường sống của thành phố Nha Trang nói riêng và xung quanh chúng ta nói chung đã và đang phải gánh chịu từ sức ép phát triển kinh tế − xã hội nên tôi quyết định chọn đề tài tốt

Trang 15

nghiệp là: “Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa chỉ số chất lượng không khí (AQI) với tình hình phát triển kinh tế −−−− xã hội của thành phố Nha Trang”

1.2 Mục đích của đề tài

Đề tài này được thực hiện với bốn mục đích chính:

- Thấy được mối quan hệ chặt chẽ giữa phát triển kinh tế − xã hội tác động đến môi trường thành phố Nha Trang (cụ thể là môi trường không khí)

- Tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI) cho thành phố Nha Trang

- Xây dựng được các biểu đồ thể hiện CLKK tại các điểm quan trắc của thành phố Nha Trang dựa vào chỉ số AQI

- Ứng dụng chỉ số AQI vào thực tiễn để đưa ra những nhận định, dự báo giúp người dân chủ động phòng tránh các tác động từ sự ô nhiễm môi trường không khí đến sức khỏe bản thân

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu

Chỉ số AQI của năm thông số CO, NO2, SO2, NO, O3 phản ánh chất lượng không khí tại thành phố Nha Trang

• Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài này là thành phố Nha Trang của tỉnh Khánh Hòa

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

• Ý nghĩa khoa học

Đề tài này sẽ làm cơ sở, định hướng cho những nghiên cứu sâu hơn về dự báo CLKK bằng chỉ số AQI tại khu vực nghiên cứu cũng như các khu vực khác của Việt Nam

Đề tài này cũng là cơ sở khoa học hữu ích cho việc xây dựng các phương tiện truyền thông môi trường hiệu quả để đưa thông tin về chất lượng môi trường (môi trường nước, môi trường không khí) đến cộng đồng

Trang 16

• Ý nghĩa thực tiễn

Với dữ liệu đầu vào đáng tin cậy, kết hợp với phương pháp chọn lọc, xử lý số liệu phù hợp tôi tin rằng kết quả của đề tài sẽ là một nguồn dữ liệu đáng tin cậy hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý môi trường tại thành phố Nha Trang

1.5 Tính mới của đề tài

Việc tính giá trị AQI từ kết quả nồng độ các chất gây ô nhiễm chính là nét mới của đề tài AQI là một chỉ số định lượng CLKK khoa học, dễ hiểu và có tính khái quát cao Việc sử dụng giá trị AQI để thông tin diễn biến CLKK thay vì sử dụng nồng độ các chất gây ô nhiễm không khí sẽ giúp việc thông tin CLKK đến với cộng đồng được hiệu quả và thuận lợi, đồng thời cũng sẽ giúp người dân dễ dàng xác định được những ảnh hưởng của CLKK đối với sức khỏe của mình, từ đó có biện pháp phòng tránh phù hợp cho bản thân

Trang 17

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Ô nhiễm không khí

2.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí

Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) đưa ra định nghĩa về ô nhiễm môi trường không khí như sau “Ô nhiễm môi trường không khí là sự ô nhiễm của môi trường trong nhà hay ngoài trời của bất kỳ hóa chất, tác nhân vật lý hay sinh học nào làm thay đổi các đặc điểm tự nhiên của khí quyển”

Theo tác giả Lưu Đức Hải (“Cơ sở khoa học môi trường”, 2005), “Ô nhiễm môi trường không khí là sự có mặt của một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự tỏa mùi, gây mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa”

Còn theo tác giả Đặng Mộng Lân và cộng sự (“Từ điển Môi trường và Phát triển bền vững Anh – Việt và Việt – Anh”, 2001) [2]“Ô nhiễm môi trường không khí là để chỉ những điều kiện trong đó bầu khí quyển bình thường có chứa thêm những chất khác (dạng rắn, lỏng, khí) với nồng độ có hại hoặc có thể có hại đối với con người hoặc môi trường”

Như vậy, chúng ta có thể hiểu ô nhiễm môi trường không khí một cách đơn giản

là sự thay đổi thành phần không khí theo hướng tiêu cực (có thể do các chất lạ, hay có thể do các chất sẵn có) gây hại cho con người, sinh vật và môi trường

2.1.2 Nguồn gây ô nhiễm không khí [1]

2.1.2.1 Nguồn ô nhiễm tự nhiên

• Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa

Khi hoạt động núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi,

SO2, H2S và CH4, tác động đến môi môi trường của các đợt phun trào núi lửa là rất nặng nề và lâu dài

Trang 18

• Ô nhiễm do cháy rừng

Nạn cháy rừng xảy ra do các nguyên nhân tự nhiên hạn hán kéo dài, khí hậu khô

và nóng khắc nghiệt làm cho thảm cỏ khô bị bốc cháy khi gặp tia lửa do có va chạm ngẫu nhiên, từ đó lan rộng ra thành đám cháy lớn Tuy nhiên nạn cháy rừng rất dễ xảy

ra do hoạt động vô ý thức và vụ lợi cá nhân của con người

Khi rừng bị cháy nhiều chất độc hại bốc lên và lan tỏa ra một khu vực rộng lớn nhiều khi vượt ra khỏi của quốc gia có rừng bị cháy Những chất độc hại đó là: Khói, tro bụi, khí SO2, NOX và CO

• Ô nhiễm do bão cát

Hiện tượng bão cát thường xuyên xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không được che phủ bởi thảm thực vật, đặc biệt là các vùng sa mạc Gió mạnh làm bốc cát bụi từ những vùng hoang hóa, sa mạc và mang đi rất xa gây ô nhiễm bầu khí quyển trong một khu vực rộng lớn, ảnh hưởng đồng thời đến nhiều nước trong khu vực chịu tác động

Ví dụ: Hiện tượng mưa bụi trong một phạm vi rộng ở miền nam nước Anh vào mùa hè năm 1968 là hậu quả của các đợt bão cát xảy ra ở Bắc Phi

• Ô nhiễm do đại dương

Sương mù từ mặt biển bốc lên và bụi nước do sóng đập vào bờ được gió từ đại dương thổi vào đất liền có chứa nhiều tinh thể muối, chủ yếu là NaCl (khoảng 70%), còn lại là các chất MgCl2, CaCl2, KBr…

Tổng khối lượng các loại tinh thể muối khoáng do đại dương bốc lên ước tính khoảng 2.109 tấn/năm Nếu xem rằng lượng muối khoáng bốc vào khí quyển nói trên được phân bố trên một diện tích ăn sâu vào đất liền là 300 km với tổng chiều dài bờ biển trên Trái Đất là khoảng 3.105 km thì lượng tinh thể muối lắng đọng trên mỗi kilomet vuông vùng đất ven biển trong một ngày là 60kg

Loại ô nhiễm này đóng vai trò chủ yếu trong việc gây han gỉ vật liệu, phá hủy công trình xây dựng…

Trang 19

• Ô nhiễm do thực vật

Chất ô nhiễm do thực vật sản sinh ra và lan tỏa vào khí quyển là:

- Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

- Các bào tử thực vật, nấm

- Phấn hoa có kích thước từ 10 đến 50 µm

Các chất ô nhiễm nói trên do thực vật tỏa ra ước tính khoảng 15 tấn/km2.năm Các chất này thường gây ra bệnh dị ứng, bệnh đường hô hấp đối với cơ thể con người

• Ô nhiễm do vi khuẩn – vi sinh vật

Trong không khí xung chúng ta có rất nhiều vi khuẩn, vi sinh vật, đặc biệt ở những nơi tập trung đông người

Những con số sau đây theo tài liệu của Detrie cho ta hình dung mức độ ô nhiễm

vi khuẩn – vi sinh vật trong không khí ở tàu điện ngầm Paris – Pháp Trong không khí nơi thoáng đãng thường có số lượng vi khuẩn nằm trong khoảng 200 con/m2, trong lúc

ở tàu điện ngầm Paris người ta đếm được 600 dến 800 con/m2 đối với tuyến đường ngắn và từ 1500 đến 2500 con/m2 đối với các tuyến đường dài

Các sản phẩm lên men và bị phân hủy là môi trường tốt cho sự sinh sôi và hoạt động của vi sinh vật Những hợp chất hữu cơ có gốc nitơ cũng là môi trường tốt để phát triển các loại vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí với sự chuyển biến từng giai đoạn kế tiếp nhau để phát sinh các mùi hôi thối Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là: Amoniac, mùn, CO2, CH4 và sunfua

• Ô nhiễm do các chất phóng xạ

Trong lòng đất một số khoáng sản và quặng kim loại có khả năng phóng xạ Cường độ phóng xạ mạnh và càng gây nguy hiểm cho cuộc sống con người khi những vật chất phóng xạ ấy có mặt trong môi trường không khí xung quanh

• Ô nhiễm có nguồn gốc từ vũ trụ

Trang 20

Có rất nhiều hạt vật chất bé nhỏ từ vũ trụ thâm nhập vào bầu khí quyển Trái Đất một cách thường xuyên liên tục Theo số liệu khảo sát đánh giá gần đây nhất, trung bình hằng ngày bầu khí quyển của Trái Đất nhận từ vũ trụ hàng nghìn tấn vật chất bé nhỏ

2.1.2.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo

• Ô nhiễm do đốt nhiên liệu

Trong cuộc sống hằng ngày ta thấy quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra ở khắp mọi nơi mọi chỗ Trong sản phẩm cháy do nhiên liệu sản sinh ra khi cháy có chứa nhiều loại chất khí độc hại cho sức khỏe con người, nhất là quá trình cháy không hoàn toàn Các loại khí độc hại đó là: SO2, CO, CO2, NOX, hydrocacbon và tro bụi

Người ta phân biệt các nguồn gây ô nhiễm do đốt nhiên liệu thành các nhóm:

- Ô nhiễm do các phương tiện giao thông

- Ô nhiễm do đun nấu

- Ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện

- Ô nhiễm do đốt các loại phế thải sinh hoạt và đô thị

Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy chẳng hạn hoặc do trong khi cháy nhiệt độ ngọn lửa bị giảm thấp, một số nguyên tử cacbon và hydro không được cấp đủ năng lượng cần thiết để hình thành các gốc tự do và cho ra các sản phẩm cuối cùng trong ngọn lửa là CO2 và H2O Như vậy có sự ngừng trệ các phản ứng cháy ở những giai đoạn cân bằng trung gian và dẫn đến các quá trình sau:

- Phát thải các nguyên tử cacbon hoặc kết hợp các nguyên tử cacbon lại với nhau thành muội, khói đen và mồ hóng

- Kết hợp các nguyên tử cacbon và oxy để tạo thành cacbon oxit (CO)

- Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro để tạo thành các hydrocacbon nhẹ và nặng

- Phát thải các hydrocacbon đã oxy hóa từng phần (andehyt, axit)

Trang 21

Các chất độc hại thải ra khí quyển do đốt nhiên liệu ở các nhà máy nhiệt điện cũng tương tụ như quá trình đốt nhiên liệu nói chung Điểm khác biệt ở đây là lượng nhiên liệu tiêu thụ ở các nhà máy nhiệt điện thường rất lớn, do đó lượng khói thải cũng như các chất độc hại thải vào môi trường hằng ngày là rất lớn Ví dụ: Nhà máy nhiệt điện Phả Lại I, công suất 440 MW tiêu thụ hằng ngày 4500 tấn than và thải vào khí quyển lượng khói ≈ 3 triệu m3/h, trong đó có chứa ≈ 3 tấn khí SO2, 400 tấn khí CO2 và

8 tấn bụi

• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp gang thép

Trong công nghiệp sản xuất gang thép những chất ô nhiễm chủ yếu là:

- Bụi với cỡ hạt khác nhau từ 10 đến 100 µm

- Khói nâu gồm nhiều hạt bụi oxit sắt rất mịn

- Khí SO2 sản sinh từ thành phần lưu huỳnh có trong nhiên liệu và quặng

- Trong một số trường hợp có chứa khí CO và hợp chất chứa flo

• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp sản xuất xi măng

Chất ô nhiễm chủ yếu trong công nghiệp sản xuất xi măng là bụi Bụi thoát ra môi trường xung quanh từ các công đoạn:

- Vận chuyển và chứa kho các loại vật liệu đá vôi, đất sét, phụ gia

- Sấy và nung: Tỏa nhiều bụi và khí SO2 có nguồn gốc từ nhiên liệu

- Nghiền và trữ clinker: Tỏa bụi

• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp hóa chất

Công nghiệp hóa chất bao gồm rất nhiều loại nhà máy, sản xuất ra nhiều loại sản phẩm khác nhau và do đó khía cạnh ô nhiễm không khí cũng có nhiều vấn đề chuyên môn riêng biệt, đa dạng Sau đây là một số ngành công nghiệp với thành phần thải đặc trưng của nó:

- Công nghiệp sản xuất axit sunfuric: Phát thải chủ yếu khí SO2

- Công nghiệp sản xuất axit nitric: Phát thải chủ yếu khí NOX

Trang 22

- Công nghiệp sản xuất lưu huỳnh: Phát thải khí Cl2 hoặc HCl (do S sản xuất trên

cơ sở điện phân muối alcalin trong dung dịch nước hoặc trạng thái nung chảy)

- Công nghiệp sản xuất phân bón (phân đạm, phân supephotphat): Phát thải khí

NOX

• Ô nhiễm không khí trong công nghiệp lọc dầu

Phần lớn nhiên liệu sử dụng trên thế giới là sản phẩm chế biến từ dầu mỏ Dầu thô đó là hỗn hợp của các hydrocacbon lỏng có chứa 1 – 4 % tạp chất, lưu huỳnh và nhiều hợp chất vô cơ khác Do đó khí thải vào khí quyển từ các nhà máy lọc dầu có các thành phần như: Hơi hydrocacbon, khí SO2, bụi rất mịn

2.1.3 Phân loại các chất gây ô nhiễm môi trường không khí [2]

• Nhóm các chất gây ô nhiễm sơ cấp

- Đây là các chất phát thải trực tiếp từ các nguồn thải đã đề cập ở tiểu mục 2.1.2.1

và 2.1.2.2, các chất này sinh ra chủ yếu từ các quá trình tự nhiên và các quá trình đốt các loại nhiên liệu hóa thạch

- Một số chất gây ô nhiễm sơ cấp tiêu biểu:

Dạng khí: CO, CO2, H2S, các hydrocacbon thơm…

Dạng phần tử (hạt): bụi, khói, muội than, sương mù…

• Nhóm các chất gây ô nhiễm thứ cấp

- Các chất này được tạo thành trong bầu khí quyển Sự tạo thành các chất này chủ yếu là do phản ứng, tương tác giữa các chất ô nhiễm ban đầu với điều kiện là các yếu

tố khí quyển ban đầu

- Một số chất gây ô nhiễm thứ cấp tiêu biểu:

Dạng acid: acid sufuric, acid nitric…

Dạng khí: NOX, O3 SO2…

Dạng phần tử (hạt): sương mù…

2.1.4 Giới thiệu sơ lược năm chất sẽ khảo sát [2]

Trang 23

Trong đề tài này, tác giả sẽ nghiên cứu chủ yếu năm chất gây ô nhiễm sau: CO,

ml CO CO có một đặc điểm nổi bậc là không bị than hoạt tính hấp phụ

• Tính chất hóa học của CO

Khi cháy, ngọn lửa CO có màu xanh và sản phẩm tạo thành là CO2 CO trơ về mặt hóa học ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất, nhưng khi đưa nhiệt độ lên cao thì CO lại trở thành một chất khử mạnh Chính vì tính chất này mà người ta dùng

CO làm chất khử trong công nghệ và phân tích Ngoài ra, người ta còn nhận thấy quá trình oxy hóa CO thành CO2 sẽ tăng tốc nếu sử dụng các chất xúc tác như Pd trên gel

silic hay hỗn hợp oxide Mn và Cu

• Nguồn phát thải CO

CO được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

Quá trình đốt nhiên liệu của các loại động cơ đốt trong

Khí thải tạo ra từ nhà máy nhiệt điện

Các loại chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn

Sử dụng than cốc trong công nghiệp sản xuất gang – thép

Sản xuất khí đốt từ than đá

Trang 24

Sản xuất đất đèn (hay còn gọi là gió đá) làm nguyên liệu tạo ra acetylene (C2H2)

• Tác hại của CO

- Nhiễm độc cấp tính

Trường hợp siêu cấp tính: Nạn nhân có thể bị hôn mê và ngất xỉu ngây tại chỗ dẫn đến tử vong Nếu được cấp cứu kịp thời, nạn nhân có thể sống được nhưng vẫn

sẽ xuất hiện các triệu chứng như co giật cơ, nhức đầu, chóng mặt

Trường hợp cấp tính thể nặng: Nạn nhân có thể bị suy giảm khả năng phán đoán, rối loạn hệ vận động và hô hấp, mất phản xạ co giật, hôn mê, liệt hô hấp dẫn đến tử vong Nếu được cấp cứu kịp thời, nạn nhân có thể sống được nhưng vẫn sẽ xuất hiện các triệu chứng như nhức đầu, rối loạn tâm thần, khó phát âm, nói ngọng, rối loạn hệ thị giác

Trường hợp cấp tính thể nhẹ: Nạn nhân có thể bị nhức đầu, buồn nôn, mệt mỏi, rối loạn hệ thị giác, nếu không tiếp xúc với khí CO nữa sẽ hết các triệu chứng này

Trường hợp cấp tính thời gian kéo dài: Nạn nhân bị nhiễm độc cấp tính

CO trong khoảng thời gian dài sẽ bị các di chứng như tổn thương tim, tổn thương hệ thần kinh, tổn thương da

- Nhiễm độc mãn tính

Nạn nhân bị nhiễm độc mãn tính CO có thể gặp phải các triệu chứng sau: Nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, suy nhược, khó thở, dễ cáu ghét, rối loạn hệ thị giác và tiêu hóa

2.1.4.2 Nitrogen monoxide (NO)

Trang 25

• Tính chất vật lý của NO

Nitrogen monoxide (NO) là một chất khí độc, không màu, không mùi NO có khối lượng phân tử là 30,006 g/mol, chủ yếu được tạo thành do quá trình cháy nhiên liệu không hoàn toàn ở nhiệt độ cao (nhiệt độ càng cao thì có xu hướng tạo nhiều NO)

NO là một thành phần quan trọng tạo thành sương mù quang hóa (smog), đây là hợp chất gây ô nhiễm môi trường vô cùng độc hại

• Tính chất hóa học của NO

NO không tác dụng với nước Ngoài ra, NO cũng không tác dụng với kiềm NO không bền trong không khí và có thể bị oxy hóa thành NO2 trong không khí thông thường, nhưng với điều kiện NO phải có hàm lượng cao, nếu NO có hàm lượng thấp thì phản ứng này cũng khó xảy ra

• Nguồn phát thải NO

NO được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

Các quá trình sinh học trong tự nhiên dưới tác động của vi khuẩn

Quá trình đốt nhiên liệu của các loại động cơ đốt trong

Quá trình đốt nhiên liệu của các lò đốt than, lò đốt dầu F.O

• Tác hại của NO

Nạn nhân bị nhiễm độc NO có thể bị suy giảm khả năng vận chuyển oxi, gây bệnh thiếu máu do NO tác dụng với hồng cầu trong máu Nếu nhiễm độc NO ở nồng

độ cao có thể gây tổn thương hệ thần kinh trung ương

2.1.4.3 Nitrogen dioxide (NO 2 )

• Tính chất vật lý của NO 2

Nitrogen dioxide (NO2) là một chất khí độc, màu nâu nhạt hay nâu đỏ Mùi của

NO2 có thể được phát hiện ở 0,12 ppm NO2 có khối lượng phân tử là 46,055 g/mol, rất

dễ hấp thụ bức xạ tử ngoại và dễ hòa tan trong nước Ở nhiệt độ thường, hơi của NO2 là một hỗn hợp cân bằng gồm NO2 và N2O4 Khi tăng nhiệt độ cao hơn, N2O4 tách ra thành NO2, hàm lượng NO2 trong hỗn hợp sẽ tăng lên

Trang 26

NO2 được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

Quá trình đốt nhiên liệu của các loại động cơ đốt trong, các loại lò đốt

Quá trình sản xuất acid HNO3 và các muối nitrate trong công nghiệp hóa chất

Quá trình hàn điện, cắt sắt thép bằng điện

Trường hợp cấp tính thể nhẹ: Nạn nhân có thể bị ho nhẹ, mắt và thanh quản bị kích thích, trong một số trường hợp có thể dẫn đến phù phổi và nhiễm trùng phổi

Trang 27

Ozone, hay còn gọi là trioxygen (O3), là một chất khí tạo thành lớp lá chắn bảo vệ Trái Đất khỏi tác động của tia cực tím từ mặt trời O3 có khối lượng phân tử là 48,0 g/mol, nặng hơn không khí, không có màu hay ở điều kiện tiêu chuẩn có màu xanh nhạt, mùi hăng mạnh O3 có điểm sôi là – 1120C, điểm chảy là – 1930C Ở 00C, O3 hòa tan trong nước theo tỷ lệ 49 ml/100 ml nước

• Tính chất hóa học của O 3

O3 có thể tạo ra các peroxide gây nổ với các alken Trong trường hợp bị làm nóng, O3 có thể gây cháy hay nổ mạnh O3 có thể bị phân hủy thành O2 khi gặp tác nhân nhiệt O3 là một chất oxy hóa – khử mạnh O3 có thể phản ứng với các alken, ecte

và cao su O3 có thể ăn mòn các chất kim loại trừ vàng và bạch kim

• Nguồn phát thải O 3

O3 được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

Quá trình khử trùng nước uống, khử mùi thực phẩm trong ngành công nghiệp thực phẩm

Quá trình tẩy trắng hàng dệt may, bột giấy, sáp, tinh bột

Quá trình lọc dầu khoáng và dẫn xuất của dầu

Quá trình chế tạo nước hoa, long não

Quá trình sản xuất có hồ quang điện, hàn điện

Các loại đèn tia X, đèn tia cực tím, đèn hơi thủy ngân, máy photocopy cũng tạo ra O3

• Tác hại của O 3

Nồng độ 0,05 – 0,1 ppm: Nạn nhân có thể bị kích thích mũi, miệng, khó thở

Trang 28

Nồng độ 0,3 – 1 ppm: Nạn nhân có thể bị giảm thị lực, nhức đầu, ho, khó thở, co thắt ngực, rối loạn hệ hô hấp nhẹ

Nồng độ 1,5 – 2 ppm: Nạn nhân có thể bị suy giảm khả năng bão hòa oxi, tổn thương hình thái hồng cầu, rối loạn hệ thần kinh, rối loạn khả năng phối hợp, khó khăn khi diễn đạt

Nồng độ 4 – 5 ppm: Nạn nhân có thể bị phù phổi, tổn thương phế quản

Nồng độ 50 ppm: Nạn nhân chết ngay sau vài nhịp thở

• Tính chất hóa học của SO 2

SO2 phản ứng với nước sẽ trở thành acid H2SO3, sau đó do sự có mặt của O2 hòa tan trong nước, acid H2SO3 sẽ bị oxy hóa từ từ thành H2SO4 SO2 có tính chất khử tương đối mạnh, chính vì tính chất này mà người ta thường dùng SO2 làm chất tẩy màu

và chất khử trong hóa phân tích

• Nguồn phát thải SO 2

SO2 được tạo ra từ các nguồn phát thải chủ yếu sau:

Quá trình sản xuất H2SO4 từ quặng pirit sắt

Quá trình sản xuất hóa chất có lưu huỳnh

Quá trình đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh trong các lò hơi đốt than và dầu,

Trang 29

trong ngành công nghiệp nhiệt điện

Quá trình chiết suất các sản phẩm từ dầu mỏ

Quá trình tẩy trắng trong ngành công nghiệp giấy, đường, sợi, da

Các thiết bị làm lạnh, kho lạnh trong công nghiệp cũng là một nguồn phát sinh SO2 đáng kể

• Tác của SO 2

Ở nồng độ cao, nạn nhân có thể bị kích thích mắt dữ dội, kích thích niêm mạc đường hô hấp trên, gây nên tình trạng khó thở, tím tái, rối loạn thị giác, tuần hoàn phổi ngừng đột ngột, có thể dẫn đến tử vong

- Nhiễm độc mãn tính

Nạn nhân có thể bị các triệu chứng sau: Kích thích cục bộ niêm mạc miệng, cảm giác nóng rát, mũi họng sưng đau, tăng tiết dịch, ho, đau ngực, khó thở, đau mắt, buồn nôn; niêm mạc mũi, thanh quản bị phù nề, xung huyết, tổn thương răng và da; ở phụ nữ

có thể làm rối loạn tuyến giáp và kinh nguyệt

2.2 Chỉ số chất lượng không khí (AQI)

2.2.1 Khái niệm và mục đích chỉ số môi trường

• Khái niệm chỉ số môi trường

Chỉ thị môi trường là thước đo tổng hợp, cô đọng các thông tin môi trường để đánh giá tình trạng môi trường

Chỉ số môi trường là một tập hợp các thông số hay chỉ thị được tích hợp hay nhân với trọng số Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa là chúng được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng nào đó Chỉ số môi trường truyền đạt các thông tin đơn giản và rõ ràng về một vấn đề môi trường cho người ra quyết định và cho công chúng

• Mục đích của chỉ số môi trường

Trang 30

- Phản ánh hiện trạng và diễn biến chất lượng môi trường, đảm bảo tính phòng ngừa của công tác bảo vệ môi trường

- Cung cấp thông tin cho những người quản lý, các nhà hoạch định chính sách cân nhắc về các vấn đề môi trường và phát triển kinh tế xã hội để đảm bảo phát triển bền vững

- Thu gọn kích thước, đơn giản hóa thông tin để dễ dàng quản lý, sử dụng và tạo

ra tính hiệu quả thông tin

- Thông tin cho cộng đồng về chất lượng môi trường, nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường cho cộng đồng

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hoa Kỳ: Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã phát triển một chỉ số mà họ sử

dụng để báo cáo chất lượng không khí hằng ngày gọi tắt là AQI AQI của Hoa Kỳ được chia làm sáu loại đại diện cho sáu mức độ quan tâm tác động môi trường không khí đến sức khỏe con người

Bảng 2.1: Thang đo giá trị AQI theo U.S.EPA và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Giá trị

AQI

Chất lượng không khí Mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân

Màu quy định khi biểu diễn

0 – 50 Tốt CLKK ở mức này được coi là phù hợp, không

51 – 100 Trung bình

CLKK ở mức này chấp nhận được, tuy nhiên một vài chất ô nhiễm có thể gây ra những ảnh hưởng trung bình đối với sức khỏe một nhóm rất nhỏ dân cư nhạy cảm

Vàng

101 – 150 Có hại đến sức Một nhóm các đối tượng nhạy cảm với ô nhiễm Cam

Trang 31

khỏe đối với nhóm đối tượng nhạy cảm

môi trường có thể bị ảnh hưởng đến sức khỏe ở mức độ AQI này, công chúng nói chung chưa bị ảnh hưởng

151 – 200 Có hại đến sức

khỏe

Ở mức độ này, sự ô nhiễm không khí làm tất cả mọi người đều bị ảnh hưởng đến sức khỏe, nhóm dân cư nhạy cảm với sự ô nhiễm không khí có thể

bị ảnh hưởng nghiêm trọng về sức khỏe

Tím

301 – 500 Nguy hại

Cảnh báo sức khỏe được đặt ở mức độ khẩn cấp, toàn bộ dân số bị ảnh hưởng vô cùng nghiêm trọng, đây là mức độ nguy hiểm nhất

Nâu sẫm

(Nguồn: U.S.EPA, 2012) Ghi chú: Nhóm nhạy cảm bao gồm trẻ em, người già và những người mắc bệnh hô hấp

Canada: Ở Canada chỉ số chất lượng không khí Y tế (AQHI) là một quy mô thiết

kế để giúp cộng đồng hiểu được tác động của chất lượng không khí đến sức khỏe Các chỉ số chất lượng không khí Y tế tại Canada được cho theo thang điểm từ 1 đến 10 + để chỉ ra mức độ tác động đến sức khỏe từ chất lượng không khí

Bảng 2.2: Thang đo giá trị AQHI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại Canada

Trang 32

4 – 6 Vừa phải Nhóm đối tượng nhạy cảm nên hạn chế

ra ngoài

7 – 10 Cao Hạn chế ra ngoài trời đặc biệt là đối với

trẻ em và người cao tuổi

Trên 10 Rất cao Tuyệt đối không được ra ngoài trời

(Nguồn: Bộ Y tế Canada, 2012)

Singapore: Quốc qia Singapore sử dụng các chỉ số tiêu chuẩn chất ô nhiễm để

báo cáo về chất lượng môi trường không khí gọi tắt là PSI

Bảng 2.3: Thang đo giá trị PSI và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại Singapore

PSI Mức tác động Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

201 – 300 Rất không

lành mạnh

Các triệu chúng trở nên nặng với nhóm người nhạy cảm Người khỏe mạnh bắt đầu có triệu chứng của bệnh

301 – 400 Nguy hiểm Không được phép ra ngoài

Trên 400 Rất nguy

hiểm Chết người trong vài nhịp thở

(Nguồn: Cơ quan môi trường quốc gia Singapore, 2012)

2.2.3 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Việt Nam đặt nền móng sơ khai về việc sử dụng chỉ số AQI để đánh giá ô nhiễm môi trường không khí và cảnh báo mức độ tác động đến sức khỏe con người đầu tiên tại thành phố Hồ Chí Minh Đến nay, tại các thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng… và

Trang 33

xung quanh các khu công nghiệp, cụm công nghiệp các cơ quan bảo vệ môi trường Việt Nam đều áp dụng chỉ số AQI để thông báo về hiện trạng chất lượng không khí đến cộng đồng nhằm hạn chế thấp nhất các rủi ro do sự ô nhiễm môi trường không khí mang lại

2.2.4 Cơ sở xây dựng phương pháp tính AQI [3]

• Trên thế giới: Mỹ, Braxin, Canada, Hồng Công, Hàn Quốc, Thái Lan, Australia, Anh, Pháp, Bồ Đồ Nha…

• Việt Nam: Thành phố Hồ Chí Minh

Nghiên cứu kinh nghiệm AQI trên thế giới và Việt Nam cho thấy có ba phương pháp tính AQI đã được xây dựng và áp dụng

Phương pháp 1: Sử dụng bản đối chiếu Phương pháp này áp dụng chủ yếu ở các nước Anh, Pháp, Canada

Phương pháp 2: Sử dụng công thức đơn giản Phương pháp 2 áp dụng cho Australia và Việt Nam

Phương pháp 3: Sử dụng công thức phức tạp Phương pháp này áp dụng cho các nước Mỹ, Braxin, Hàn Quốc, Thái Lan, Bồ Đồ Nha

Sau đây chúng ta đi vào tìm hiểu nội dung từng phương pháp và ưu – nhược điểm của các phương pháp đó

Phương pháp 1

Đây là phương pháp tính toán AQI được áp dụng tại Anh

Các thông số dùng cho việc tính toán AQI của phương pháp này là: NO2, SO2,

O3, CO và PM10

Các mức AQI được quy định như hình 2

Trang 34

Hình 2.1: Các mức AQI được quy định theo màu áp dụng tại Anh

(Nguồn: Phương pháp tính toán chỉ số CLKK, Hà Nội, 6/2011)

Bảng 2.4: Bảng đối chiếu AQI

11,6-11,5 65-74 63-72

13,5-13,2 75-86 73-84

11,6-Thấp – chỉ số từ 1 đến 3

Trung bình – chỉ số từ 4

đến 6 Cao – chỉ số từ 7 đến 9

Rất cao – chỉ số trên 10

Trang 35

15,5-14,9 87-96 85-94 Cao

17,4-16,5 97-107

19,3-18,2

21.3-19,9

18,3-

119-129

117-127 Rất cao

10 136+ 180+ 764+ 400+ 1064+ 400+ 23,2+ 20,0+ 130+ 128+

(Nguồn: Phương pháp tính toán chỉ số CLKK, Hà Nội, 6/2011)

Đây là phương pháp tính toán AQI áp dụng tại Việt Nam

Trước hết tại mỗi trạm, AQI sẽ được tính cho từng chất theo hai loại AQI theo giờ và AQI theo ngày tương ứng với các công thức đã được xây dựng trong Sổ tay hướng dẫn tính toán AQI

Sau khi tính toán được chỉ số chất lượng không khí, sử dụng bảng xác định giá trị AQI tương ứng với mức cảnh báo chất lượng không khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người để so sánh, đánh giá, cụ thể trong bảng 2.5

Bảng 2.5: Thang đo giá trị AQI theo quyết định 878/QĐ – TCMT và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Khoảng giá

trị AQI

Chất lượng không

0 – 50 Tốt Không ảnh hưởng đến sức khỏe Xanh

Trang 36

51 – 100 Trung bình Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian

101 – 200 Kém Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian

201 – 300 Xấu Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài

Người khỏe mạnh hạn chế ra ngoài Đỏ Trên 300 Nguy hại Mọi người nên ở trong nhà Nâu

(Nguồn:Tổng cục Môi trường Việt Nam, 2011)

Trang 37

- Nhược điểm: Chỉ phân hạng được các mức AQI mà không thể so sánh hai giá trị

AQI ở cùng một hạng

- Ưu điểm: Công thức tính toán đơn giản, chỉ cần sử dụng tiêu chuẩn không khí

quốc gia là có thể xác định được các giá trị AQI

- Nhược điểm: Các khoảng phân hạng giá trị AQI ứng với các ảnh hưởng khác

nhau đến sức khỏe không được phù hợp bằng phương pháp 3

- Ưu điểm: Do bảng các chỉ số trên và chỉ số dưới dùng để tính toán AQI được

xác định dựa vào tiêu chuẩn môi trường không khí quốc gia và các nghiên cứu về ảnh hưởng của sức khỏe do ô nhiễm môi trường không khí nên các mức AQI ứng với từng loại tác động đến sức khỏe phù hợp với thực tế nhất trong ba phương pháp được nêu

- Nhược điểm: Công thức tính toán khá phức tạp và việc xây dựng các bảng chỉ số

trên và chỉ số dưới khó khăn

2.2.5 Chỉ số AQI theo U.S.EPA [2]

2.2.5.1 Giới thiệu chỉ số AQI theo U.S.EPA

Chỉ số AQI là một chỉ số được cơ quan môi trường Hoa Kỳ sử dụng để báo cáo CLKK hằng ngày, chỉ số này do Cơ quan Bảo vệ Môi trường Liên bang Hoa Kỳ (U.S.EPA) đề ra Giá trị của chỉ số AQI sẽ giúp cho người dân biết được chất lượng không khí sạch hay là bị ô nhiễm và những ảnh hưởng của CLKK trong ngày có thể gây ra ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe của họ AQI tập trung vào việc xác định và

dự báo những ảnh hưởng về sức khỏe mà người dân có thể gặp phải trong vòng vài giờ hoặc vài ngày sau khi hít thở không khí bị ô nhiễm U.S.EPA xác định giá trị AQI thông qua năm thông số cơ bản sau: nồng độ O3 mặt đất, ô nhiễm bụi, ô nhiễm CO, ô nhiễm SO2, ô nhiễm NO2 Đây là năm thông số rất quan trọng trong đánh giá CLKK,

đã được quy định trong Đạo luật Không khí sạch (Quốc hội Liên bang Hoa Kỳ, 1967)

Trang 38

2.2.5.2 Thang đo chỉ số AQI theo U.S.EPA

Chỉ số AQI theo U.S.EPA có thang đo từ giá trị thấp nhất là 0 đến giá trị cao nhất

là 500 Giá trị AQI càng cao, mức độ ô nhiễm không khí càng lớn và đương nhiên là ảnh hưởng của CLKK đến sức khỏe của người dân sẽ càng xấu đi Ví dụ, giá trị AQI

50 đại diện cho CLKK tốt, ít ảnh hưởng đến sức khỏe người dân, trong khi đó giá trị AQI nằm trong khoảng 300 đến 500 đại diện cho CLKK độc hại

Giá trị AQI 100 của thang đo ứng với tiêu chuẩn CLKK Quốc gia của Hoa Kỳ cho các chất gây ô nhiễm, đó là mức U.S.EPA đã thiết lập nhằm bảo vệ sức khỏe người dân Khi đó giá trị AQI trên 100, CLKK được coi là không lành mạnh bắt đầu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người dân Thang đo AQI theo U.S.EPA được thể hiện trong bảng 2.1

2.2.5.3 Cách tính chỉ số AQI theo U.S.EPA

Theo tài liệu hướng dẫn “Guidelines for Daily Air Quality – the Air Quality Index” (U.S.EPA, 2006), giá trị AQI được xác định dựa vào công thức (*) và các thông

số liên quan trong bảng 2.6

Trang 39

Giả sử nếu có một bộ số liệu quan trắc CLKK trong ngày z như sau:

Bảng 2.6: Bảng quy định các mốc giá trị nồng độ khi tính AQI

Mốc nồng độ

O3 (ppm)

8 giờ

O3(ppm)

1 giờ(1)

PM10(µg/m3)

PM2,5(µg/m3)

CO (ppm)

SO2(ppm)

NO2(ppm)

Giá trị AQI Đánh giá

0,000 – − 0 – 54 0,0 – 0,0 – 0,000 – (2) 0 – 50 Tốt

Trang 40

4,5 – 9,4

0,035 – 0,144 (

2) 51 –

9,5 – 12,4

0,145 – 0,224 (

2) 101 –

150

Có hại đến sức khỏe đối với đối tượng nhạy cảm 0,105 –

12,5 – 15,4

0,225 – 0,304 (

2) 151 –

200

Có hại đến sức khỏe 0,125 –

15,5 – 30,4

0,305 – 0,604

0,65 – 1,24

201 –

300

Rất có hại đến sức khỏe

30,5 – 40,4

0,605 – 0,804

1,25 – 1,64

40,5 – 50,4

0,805 – 1,004

1,65 – 2,04

401 –

500 Rất nguy hại

(Nguồn: U.S.EPA, 2012) Chú thích:

( 1 ) Các khu vực cần tính AQI dựa trên giá trị ozone 8 giờ Tuy nhiên,những khu vực tính AQI dựa trên giá trị 1 giờ vẫn được chấp nhận Trong trường hợp này, cả giá trị ozone 8 giờ và 1 giờ đều có thể dùng để tính AQI tối đa

( 2 ) Chỉ số NO 2 không có trong các tiêu chuẩn Quốc gia về Chất lượng không khí xung quanh của Hoa Kỳ và chỉ tạo ra giá trị AQI lớn hơn 200

( 3 ) Giá trị ozone 8 giờ không thể xác định được giá trị AQI ≥ 301 Các giá trị AQI

≥ 301 chỉ có thể xác định với giá trị ozone 1 giờ

2.2.6 Chỉ số AQI của Quyết định 878/QĐ – TCMT [4]

2.2.6.1 Các khái niệm liên quan

Định dạng
Số trang	136
Dung lượng	1,47 MB