Đánh giá lan truyền ô nhiễm không khí từ KCN trà nóc 1,2 thành phố cần thơ đến khu vực xung quanh và đề xuất giải pháp giảm thiểu

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ LAN TRUYỀN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TỪ KCN TRÀ NÓC 1,2 THÀNH PHỐ CẦN THƠ ĐẾN KHU VỰC XUNG QUANH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU VTH: Huỳnh Long Huy GVHD: Nguyễn Thanh Ngân Hồ Chí Minh, 2017 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, bên cạnh nỗ lực thân, tác giả nhận đƣợc nhiều động viên, giúp đỡ thầy cô, quan, gia đình bạn bè Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến: - Q thầy trƣờng Đại học Tài nguyên môi trƣờng TP.HCM dạy đào tạo em suốt bốn năm qua - Thầy Th.S Nguyễn Thanh Ngân – Khoa Môi Trƣờng trƣờng Đại học Tài nguyên môi trƣờng TP.HCM tận tình hƣớng dẫn truyền thụ kiến thức chuyên mơn nhƣ thực tế suốt q trình làm đề tài để giúp em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp - Anh Bằng, anh chị Phòng nhiễm khơng khí biến đổi khí hậu Viện Mơi Trƣờng Và Tài Ngun tận tình dẫn, hỗ trợ thực luận văn - Gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Một lần em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Huỳnh Long Huy SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân i Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền ô nhiễm không khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu LỜI CAM ĐOAN Em tên Huỳnh Long Huy, sinh viên khoa Môi Trƣờng, ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Mơi Trƣờng, chun ngành Quản Lý Mơi Trƣờng, khóa học 2012-2017, mã số sinh viên 0150020257 Em xin cam đoan luận văn tốt nghiệp “Đánh giá lan truyền ô nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 TP.Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu” cơng trình nghiên cứu thật thân em suốt thời gian qua dƣới hƣớng dẫn khoa học thầy Thạc sĩ Nguyễn Thanh Ngân Những liệu, hình ảnh, số liệu thơng tin tham khảo luận văn đƣợc thu thập từ nguồn đáng tin cậy, qua kiểm chứng, đƣợc cơng bố rộng rãi đƣợc em trích dẫn rõ ràng phần tài liệu tham khảo Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn Các đồ, đồ thị, số liệu tính tốn kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ ngƣời Em xin lấy danh dự uy tín thân để bảo đảm cho lời cam đoan TP.HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Huỳnh Long Huy SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân ii Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu TĨM TẮT Ơ nhiễm khơng khí vấn đề đƣợc quan tâm nay, đặc biệt đô thị, nơi tập trung đông dân cƣ, phát triển xã hội thúc đẩy nhanh q trình cơng nghiệp hóa, đại đất nƣớc, tác động mạnh mẽ đến môi trƣờng, ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời Chính lẽ đó, việc nghiên cứu vấn đề khơng khí cần thiết Trong luận văn này, đề tài sử dụng hai phƣơng pháp chủ yếu phƣơng pháp mơ hình hóa cơng cụ GIS tạo liệu cho mơ hình AERMOD, sử dụng phần mềm Lakes AERMOD View đánh giá nhiễm khơng khí khu cơng nghiệp Trà Nóc Thành Phố Cần Thơ việc xây dựng kịch khu cơng nghiệp, để từ đánh giá vấn đề khơng khí Kết q trình nghiên cứu cho thấy nồng độ chất ô nhiễm PM10, SO2, CO, NO2 chƣa vƣợt so với QCVN 05:2013/BTNMT chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh Tuy vậy, đề tài đƣa số giải pháp để góp phần phòng ngừa nhiễm khơng khí Trong tƣơng lai, có hội, em tiếp tục nghiên cứu, khảo sát, thu thập đầy đủ thơng tin nguồn thải, liệu khí tƣợng, nguồn đƣờng, nguồn vùng để có kết xác SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân iii Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền ô nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu ABSTRACTS The air pollution is a problem being considered at present, especially in urban areas, crowded places people, the development of society has accelerated the process of industrialization and modernization of the country, strong impact on the environment, affect human health Therefore, the study of the problem of air is essential In this essay, subjects used two main methods are methods of modeling and GIS tools for model creation data AERMOD, using software Lakes AERMOD View assess air pollution in parks industrial Tra Noc Can Tho city by constructing scenarios in industrial zones, so that can assess the problem of air here The results of the study showed that the concentration of pollutants PM10, SO2, CO, NO2 not exceed than QCVN 05:2013/BTNMT on air quality surrounding environment However, the project also provides some proposed solutions contribute to the prevention of air pollution In the future, if given the opportunity, I will continue to research, survey and collect sufficient information on waste sources, meteorological data, the source line, source regions for more accurate results SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân iv Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN TP.HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2017 Giảng viên hƣớng dẫn SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân v Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền ô nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP.HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2017 Giảng viên phản biện SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân vi Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT ABSTRACTS NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH PHẦN MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH HÓA 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Vai trò ý nghĩa mơ hình hóa mơi trƣờng 1.1.3 Các bƣớc thiết lập phát triển mơ hình 1.2 MƠ HÌNH AERMOD 1.2.1 Giới thiệu mơ hình AERMOD 1.2.2 Phƣơng trình để tính nồng độ chất nhiễm khí 1.2.3 Phƣơng trình lan truyền nồng độ ô nhiễm AERMOD 1.2.4 Phần mềm Lakes AERMOD View 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân vii Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu CHƢƠNG HIỆN TRẠNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ CẦN THƠ 11 2.1.1 Điều kiện tự nhiên: 11 2.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 16 2.2 TỔNG QUAN VỀ KHU CƠNG NGHIỆP TRÀ NĨC 21 2.2.1 Giới thiệu chung 21 2.2.2 Các ngành nghề đầu tƣ khu công nghiệp 21 2.3 MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI KHU CƠNG NGHIỆP TRÀ NĨC 22 2.3.1 Nguồn thải 22 2.3.2 Các biện pháp quản lý 24 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 QUY TRÌNH THỰC HIỆN 25 3.1.1 Sơ đồ quy trình 25 3.1.2 Thuyết minh quy trình 25 3.2 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN 26 3.2.1 Phƣơng pháp thu thập liệu 26 3.2.2 Phƣơng pháp thống kê xử lý số liệu 27 3.2.3 Phƣơng pháp mơ hình hóa 27 3.2.4 Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 27 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN 4.1 XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CỦA MƠ HÌNH 28 4.1.1 Dữ liệu khí tƣợng 28 4.1.2 Hệ số phát thải nguồn thải 36 4.1.3 Dữ liệu địa hình 41 4.1.4 Vị trí nguồn thải điểm nhạy cảm 41 4.1.5 Miền tính mơ hình 42 4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TẠI KCN TRÀ NĨC 43 4.2.1 Kết mô SO2 43 4.2.2 Kết mô NO2 47 4.2.3 Kết mô CO 51 4.2.4 Kết mô PM10 55 SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân viii Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu 4.3 KIỂM ĐỊNH KẾT QUẢ MƠ HÌNH 59 4.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 59 4.4.1 Đánh giá kết 59 4.4.2 Đề xuất giải pháp 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 62 KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nƣớc 64 Tài liệu nƣớc 64 SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân ix Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Bảng 4.7 Nồng độ NO2 cực đại vị trí điểm nhạy cảm STT NO2 (µg/m3) Vị trí điểm nhạy cảm Tọa độ X(m) Y(m) 0,93 Trƣờng Tiểu học Nguyễn Huệ 572.333,2 1.117.478 2,34 Trƣờng Tiểu học Võ Thị Sáu 575.287,7 1.116.689 3,45 Chợ giao thông 577.024,7 1.127.257 6,5 Trƣờng tiểu học Vĩnh Thịnh 548.254,6 1.136.083 1,73 Trƣờng tiểu học Phú Thuận A 545.895,4 1.136.389 9,5 UBND xã Tân Phƣớc 564.708,2 1.138.151 4,3 Trƣờng Đại học Cần Thơ 584.321,5 1.109.023 1,75 Bệnh viện Tây Đô 585.788,5 1.107.475 10 0,98 Khu du lịch Mỹ Khánh 577.411 1.104.207 11 5,5 Đại học Võ Trƣờng Toản 581.065,7 1.100.941 12 6,35 Bệnh viện Hoàn Mỹ 587.603,8 1.106.049 13 0,7 Sân bay Cần Thơ 578.106,4 1.114.555 14 1,4 UBND xã Trƣờng Xuân 558.514,2 1.106.298 4.2.3 Kết mô CO SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 51 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu a Trung bình cao Kết mô nồng độ CO trung bình cao đƣợc trình bày qua Hình 4.30 Hình 4.30 Bản đồ mơ nồng độ CO trung bình cao Qua cho ta thấy nồng độ trung bình cao CO KCN Trà Nóc TP.Cần Thơ 250 µg/m3 thấp nhiều so với QCVN:2013/BTNMT cho phép 30000 µg/m3, hƣớng gió lan truyền nhiễm theo hƣớng Tây Bắc Kết mô nồng độ CO trung bình cao đƣợc đƣa google earth nhƣ sau Hình 4.31 Bản đồ mơ nồng độ CO trung bình cao Google Earth b Trung bình cao SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 52 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Kết mơ nồng độ CO trung bình cao đƣợc trình bày qua Hình 4.32 Hình 4.32 Bản đồ mơ nồng độ CO trung bình cao Google Earth Qua cho ta thấy nồng độ trung bình cao CO KCN Trà Nóc TP.Cần Thơ 114 µg/m3 thấp so với QCVN 05:2013/BTNMT cho phép 10.000 µg/m3, hƣớng gió lan truyền nhiễm theo hƣớng Tây Bắc c Trung bình 24 cao Kết mơ nồng độ CO trung bình 24 cao đƣợc trình bày qua Hình 4.33 Hình 4.33 Bản đồ mơ nồng độ CO trung bình 24 cao Google Earth Qua cho ta thấy nồng độ trung bình 24 cao CO KCN Trà Nóc TP.Cần Thơ 68,9 µg/m3, hƣớng gió lan truyền ô nhiễm theo hƣớng Tây Bắc SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 53 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu d Trung bình năm cao Kết mơ nồng độ CO trung bình năm cao đƣợc trình bày qua Hình 4.34 Hình 4.34 Bản đồ mơ nồng độ CO trung bình năm cao Google Earth Qua cho ta thấy nồng độ trung bình năm cao CO KCN Trà Nóc TP.Cần Thơ 14,5 µg/m3 Bảng 4.8 Nồng độ CO cực đại vị trí nhạy cảm STT CO (µg/m3) Vị trí điểm nhạy cảm Tọa độ X(m) Y(m) 55,33 Trƣờng Tiểu học Nguyễn Huệ 572.333,2 1.117.478 14,5 Trƣờng Tiểu học Võ Thị Sáu 575.287,7 1.116.689 5,71 Chợ giao thông 577.024,7 1.127.257 52 Trƣờng tiểu học Vĩnh Thịnh 548.254,6 1.136.083 15,5 Trƣờng tiểu học Phú Thuận A 545.895,4 1.136.389 34,53 UBND xã Tân Phƣớc 564.708,2 1.138.151 SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 54 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền ô nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu 43,5 UBND huyện Lấp vò 556.838,1 1.145.471 16,8 Trƣờng Đại học Cần Thơ 584.321,5 1.109.023 19,12 Bệnh viện Tây Đô 585.788,5 1.107.475 10 27,5 Khu du lịch Mỹ Khánh 11 18,33 Đại học Võ Trƣờng Toản 581.065,7 1.100.941 12 22,52 Bệnh viện Hoàn Mỹ 587.603,8 1.106.049 13 34,43 Sân bay Cần Thơ 578.106,4 1.114.555 14 6,55 UBND xã Trƣờng Xuân 577.411 1.104.207 558.514,2 1.106.298 4.2.4 Kết mơ PM10 a Trung bình cao Kết mô nồng độ PM10 trung bình cao đƣợc trình bày qua Hình 4.35 Hình 4.35 Bản đồ mơ nồng độ PM10 trung bình cao SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 55 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Qua cho ta thấy nồng độ trung bình cao PM10 KCN Trà Nóc TP.Cần thơ 0,084 µg/m3 Kết mơ nồng độ PM10 trung bình cao đƣợc đƣa google earth nhƣ sau Hình 4.36 Bản đồ mơ nồng độ PM10 trung bình cao Google Earth b Trung bình cao Kết mơ nồng độ PM10 trung bình cao đƣợc trình bày qua Hình 4.37 Hình 4.37 Bản đồ mơ nồng độ PM10 trung bình cao Google Earth Qua cho ta thấy nồng độ trung bình cao PM10 KCN Trà Nóc TP.Cần thơ 0,047 µg/m3 c Trung bình 24 cao SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 56 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Kết mơ nồng độ PM10 trung bình 24 cao đƣợc trình bày qua Hình 4.38 Hình 4.38 Bản đồ mơ nồng độ PM10 trung bình 24 cao Google Earth Qua cho ta thấy nồng độ trung bình 24 cao PM10 KCN Trà Nóc TP.Cần thơ 0,03 µg/m3 thấp nhiều so với QCVN 05:2013/BTNMT cho phép 150 µg/m3, hƣớng gió lan truyền nhiễm theo hƣớng Tây Bắc d Trung bình năm cao Kết mơ nồng độ PM10 trung bình năm cao đƣợc trình bày qua Hình 4.39 Hình 4.39 Bản đồ mơ nồng độ PM10 trung bình năm cao Google Earth SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân 57 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Qua cho ta thấy nồng độ trung bình năm cao PM10 KCN Trà Nóc TP.Cần thơ 0,0057 µg/m3 thấp nhiều so với QCVN 05:2013/BTNMT cho phép 50 µg/m3, hƣớng gió lan truyền nhiễm theo hƣớng Tây Bắc Bảng 4.9 Nồng độ PM10 cực đại ví trí nhạy cảm STT PM10 (µg/m3) Vị trí điểm nhạy cảm Tọa độ X(m) Y(m) 0,0075 Trƣờng Tiểu học Nguyễn Huệ 572.333,2 1.117.478 0,0043 Trƣờng Tiểu học Võ Thị Sáu 575.287,7 1.116.689 0,0054 Chợ giao thông 577.024,7 1.127.257 0,045 Trƣờng tiểu học Vĩnh Thịnh 548.254,6 1.136.083 0,0532 Trƣờng tiểu học Phú Thuận A 545.895,4 1.136.389 0,033 UBND xã Tân Phƣớc 564.708,2 1.138.151 0,042 UBND huyện Lấp vò 556.838,1 1.145.471 0,0083 Trƣờng Đại học Cần Thơ 584.321,5 1.109.023 0,0068 Bệnh viện Tây Đô 585.788,5 1.107.475 10 0,0078 Khu du lịch Mỹ Khánh 11 0,0035 Đại học Võ Trƣờng Toản 581.065,7 1.100.941 12 0,015 Bệnh viện Hoàn Mỹ 587.603,8 1.106.049 13 0,0032 Sân bay Cần Thơ 578.106,4 1.114.555 14 0,0012 SVTH: Huỳnh Long Huy GVHD: ThS Nguyễn Thanh Ngân UBND xã 577.411 1.104.207 558.514,2 1.106.298 58 Luận văn tốt nghiệp Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí từ KCN Trà Nóc 1,2 Thành Phố Cần Thơ đến khu vực xung quanh đề xuất giải pháp giảm thiểu Trƣờng Xuân Nhìn chung, qua kết mơ chất lƣợng khơng khí, tất chất nhiễm có giá trị trung bình giờ, giờ, 24 năm cao nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013/BTNMT 4.3 KIỂM ĐỊNH KẾT QUẢ MƠ HÌNH Mơ hình đƣợc hiệu chỉnh với số liệu quan trắc nồng độ NO2 CO thời điểm 10h30 khu công nghiệp Trà Nóc Sử dụng hàm tốn học sau để tính tốn sai số phần trăm tuyệt đối trung bình (MAPE) kết mô đo đạc thực tế: Trong đó: Pi: Nồng độ mơ Oi: Nồng độ đo đạc Giá trị MAPE(Sai số phần trăm tuyệt đối trung bình) thấp độ tin cậy mơ hình cao ngƣợc lại Mức MAPE cho phép