Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá quá trình lan truyền ô nhiễm không khí từ hoạt động chăn nuôi trên cơ sở ứng dụng hệ mô hình khí tượng TAPM và mô hình chất lượng không khí AERMOD.
26 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 2, 2018 Đánh giá lan truyền nhiễm khơng khí đề xuất kịch quy hoạch giảm thiểu ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Hồ Minh Dũng, Hồ Quốc Bằng, Lê Việt Thắng Tóm tắt—Chăn ni hoạt động chủ lực ngành nông nghiệp huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Bên cạnh việc phát sinh nguồn gây ô nhiễm nước thải, chất thải rắn, … hoạt động chăn nuôi địa bàn huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu năm gần gây nhiễm khơng khí cho khu vực chăn nuôi dân cư xung quanh Nghiên cứu thực nhằm đánh giá trình lan truyền nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn ni sở ứng dụng hệ mơ hình khí tượng TAPM mơ hình chất lượng khơng khí AERMOD Kết mô cho thấy nồng độ cực đại chất nhiễm khơng khí phát sinh từ hoạt động chăn nuôi NH3, H2S, CH3SH vượt quy chuẩn cho phép (trung bình giờ) xã khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên, phần xã Tân Phước Phước Hòa, 505 µg/m3; 57,4 µg/m3 111 µg/m3 Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xuân, …) có phân bố nồng độ chất ô nhiễm mức thấp Từ kết mô trạng nhóm tác giả xây dựng kịch quy hoạch phát triển chăn nuôi nhằm kiểm sốt giảm thiểu nhiễm khơng khí phát sinh từ hoạt động góp phần bảo vệ mơi trường cho địa phương Từ khóa—Chăn ni, nhiễm khơng khí, mơ hình TAPM, mơ hình AERMOD, huyện Tân Thành Ngày nhận thảo: 16-07-2018; Ngày chấp nhận đăng: 15-12-2018; Ngày đăng: 31-12-2018 Hồ Minh Dũng, Viện Môi trường Tài nguyên, ĐHQGHCM (e-mail: H_minhdung@yahoo.com) Hồ Quốc Bằng, Viện Môi trường Tài nguyên, ĐHQGHCM (e-mail: bangquoc@yahoo.com) Lê Việt Thắng, Viện Khoa học Công nghệ Quản lý Môi trường (e-mail: t_leviet@yahoo.com) ĐẶT VẤN ĐỀ iện nay, ngành chăn nuôi nước ta phát triển với quy mô ngày lớn nhằm cung cấp số lượng lớn thực phẩm động vật cho nhu cầu sử dụng ngày cao người Tuy nhiên, từ hoạt động chăn ni tập trung nảy sinh vấn đề nhiễm mơi trường Khó khăn việc thu gom, tồn trữ xử lý chất thải chăn nuôi vấn đề gắn liền với chăn ni tập trung Ơ nhiễm mơi trường khơng khí, đất nước chất thải chăn nuôi làm ảnh hưởng đáng kể tới hệ sinh thái sức khỏe người Cho đến có nhiều nghiên cứu nước đánh giá đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước thải chất thải rắn phát sinh từ hoạt động chăn nuôi Tuy nhiên, nghiên cứu lan truyền ô nhiễm nhằm đánh giá tác động nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi đến khu vực dân cư xung quanh chưa quan tâm nhiều Một số nghiên cứu giới thực xây dựng hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi cho loại gia súc mơ chất lượng khơng khí cho khu vực chăn nuôi [1-4] Trên giới nước có nhiều nghiên cứu sử dụng mơ hình TAPM để nghiên cứu khí tượng bề mặt theo độ cao, ứng dụng mơ hình AERMOD cho nghiên cứu chất lượng khơng khí [5-7] Mơ hình cơng cụ hỗ trợ mô phân tán chất ô nhiễm cho khu vực nghiên cứu, mô nồng độ chất ô nhiễm H Giới thiệu khu vực nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu mơ bao gồm trang trại/hộ gia đình chăn nuôi hoạt động địa bàn huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Huyện Tân Thành nằm dọc theo Quốc lộ 51 sông Thị Vải, TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MÔI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 phía Đơng giáp huyện Châu Đức; phía Tây giáp huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh vịnh Gành Rái; phía Nam giáp thành phố Vũng Tàu thành phố Bà Rịa; phía Bắc giáp huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai (hình 1) 27 Các thơng số mô phỏng: Do đặc thù hoạt động chăn nuôi làm phát sinh chất khí gây nhiễm mơi trường H2S, NH3, CH3SH, khí nhà kính, … Vì vậy, nghiên cứu này, thơng số nhiễm khơng khí lựa chọn để mơ bao gồm: H2S, NH3 CH3SH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 2.1 Tính tốn tải lượng phát thải 2.1.1Thu thập số liệu hoạt động chăn ni: Hình Bản đồ khu vực huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Phạm vi đối tượng nghiên cứu: Phạm vi khu vực mô bao trùm khu vực chăn nuôi địa bàn huyện Tân Thành, diện tích khu vực mơ 60 km x 60 km, với độ phân giải ô lưới chọn km x 1km (hình 2) Địa hình phía Nam, Đơng Nam, Tây Nam huyện Tân Thành phẳng Địa hình cao dần phía Bắc, Đơng Bắc huyện, với độ cao lên đến 400 m Qua khảo sát thực tế, kết hợp với số liệu thu thập từ quan quản lý huyện Tân Thành, cho thấy địa bàn huyện Tân Thành có khoảng 200 trại chăn nuôi (gia súc, gia cầm) với nhiều qui mơ khác Hình thức hoạt động chăn ni chủ yếu theo mơ hình hộ gia đình (với qui mơ từ 15 - 300 gia súc, 100 - 4.000 gia cầm) phần trang trại (với qui mô 500 - 2.400 gia súc, 10.000 - 90.000 gia cầm) Hoạt động chăn nuôi tập trung chủ yếu xã: Sơng Xồi, Châu Pha, Tóc Tiên Hoạt động chăn ni huyện Tân Thành đã, diễn nhiều vấn đề môi trường đáng quan tâm Các số liệu thu thập bao gồm: loại vật ni, số lượng vật ni, kích thước, diện tích, tọa độ vị trí trang trại/hộ gia đình có chăn ni 2.1.2 Hệ số phát thải Để tính tốn tải lượng phát thải nhiễm phục vụ mơ q trình lan truyền chất nhiễm khơng khí hoạt động chăn ni, nghiên cứu sử dụng phương pháp tính tốn phát thải chất nhiễm dựa hệ số phát thải chất ô nhiễm Hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí phát sinh từ hoạt động chăn nuôi (bao gồm: H2S, NH3 CH3SH) tham khảo từ kết nghiên cứu nước giới khu vực có hoạt động chăn ni tương tự Việt Nam Bảng tổng hợp hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí sử dụng nghiên cứu Hình Bản đồ địa hình khu vực mô (theo ô lưới) huyện Tân Thành 28 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 2, 2018 Bảng Hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi (g/con.ngày) [1-3] Loại động vật H2S NH3 CH3SH Heo 0,149 0,800 0,086 Gà 0,066 0,116 0,038 Vịt 0,066 0,116 0,038 Bò 0,388 0,149 0,086 2.2 Giới thiệu mơ hình liệu mơ 2.2.1.Mơ hình AERMOD Mơ hình AERMOD - The AMS/EPA Regulatory Model (AERMOD) thiết kế để hỗ trợ cho chương trình quản lý Cục Bảo vệ Mơi trường Hoa Kỳ (US-EPA) Mơ hình gồm thành phần (hình 3): AERMOD (Mơ hình phân tán AERMIC), AERMAP (Cơng cụ địa hình AERMOD) AERMET (Cơng cụ khí tượng AERMOD) Mơ hình AERMOD gồm loạt lựa chọn cho việc mơ chất lượng khơng khí tác động nguồn thải, xây dựng lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng AERMET xử lý liệu khí tượng bề mặt tầng khác nhau, cho phép tính tham số đặc trưng khí theo mơ hình Monin – Obukhov File khí tượng gồm hai loại file sau: surface met data file (*.sam) số liệu quan trắc ghi nhận sau bao gồm loại liệu: hướng gió, vận tốc gió, nhiệt độ khơng khí, độ ẩm, áp suất khí quyển, lượng mưa, độ che phủ mây, xạ mặt trời; file upper air met data file (*.ua) liệu quan trắc lần ngày vào lúc GMT (7:00 LST) 12 GMT (19:00 LST) bao gồm liệu độ cao xáo trộn AERMAP tích hợp mơ hình có liên quan tới địa hình, ảnh hưởng vệt khói tiếp xúc với bề mặt đồi núi AERMET kết hợp liệu từ WebGIS để tạo file địa hình cho mơ hình Từ liệu trên, AERMOD đưa kết mơ dạng hình ảnh không gian chiều, chiều xuất thông qua Google Earth, giúp người dùng dễ dàng nhận thấy tác động khí thải lên khu vực khảo sát [8] Hình Các bước thực mơ hình AERMOD 2.2.2.Mơ hình TAPM Mơ hình TAPM mơ hình thuộc Tổ chức Nghiên cứu Cơng nghiệp Khoa học (CRISO) Úc Mơ hình dùng để dự đốn điều kiện khí tượng nồng độ nhiễm khơng khí khơng gian chiều Đây hai chức mơ hình Vì vậy, mơ hình sử dụng cơng cụ hỗ trợ khí tượng cho mơ hình phân tán chất nhiễm, đặc biệt file khí tượng đầu vào cho mơ hình chất lượng khơng khí Chức cải thiện cho phiên TAPM V4 tích hợp định dạng file khí tượng bề mặt khí tượng theo độ cao [9] Đặc điểm khí tượng: Khu vực nghiên cứu nằm vùng nhiệt đới gió mùa, đặc trưng khí hậu nhiệt độ cao, nhiều mưa độ ẩm tương đối ổn định, năm có hai mùa rõ rệt: - Mùa mưa: kéo dài từ tháng đến tháng 10, chịu ảnh hưởng gió Tây Nam, với vận tốc trung bình khoảng – m/s, tốc độ lớn khoảng 11 – 14 m/s (hình 4) - Mùa khô: kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau, chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc, với vận tốc trung bình khoảng – m/s, tốc độ lớn khoảng 11 – 12 m/s (hình 4) - Nhiệt độ khơng khí khu vực nghiên cứu cao biến động qua tháng năm TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUYÊN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MÔI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 29 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Mô theo trạng phát thải Hình Hoa gió khu vực nghiên cứu năm 2017 2.2.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Các cơng thức thống kê sử dụng để đánh giá độ xác mơ hình (chỉ số RMSE, MAGE R) với Pi giá trị mô phỏng, Oi giá trị quan trắc N (n) số lượng chuỗi số liệu: Cơng thức RMSE tính biên độ trung bình sai số mơ phỏng: (1) Cơng thức MAGE tính sai số phần trăm tuyệt đối trung bình: (2) Hệ số R để đánh giá tương quan giá trị mô quan trắc: (3) Để có số liệu thực tế phục vụ kiểm định mơ hình, nghiên cứu tiến hành đo đạc nồng độ chất nhiễm khơng khí (NH3, H2S, CH3SH) khu vực số trang trại chăn nuôi khu vực xung quanh trang trại địa bàn huyện Tân Thành (12 vị trí), kết cho thấy nồng độ chất nhiễm khơng khí đạt Quy chuẩn Việt Nam QCVN 06:2009/BTNMT, trung bình 3.1.1Tính tốn tải lượng phát thải Trên địa bàn huyện Tân Thành có khoảng 200 trại chăn ni (gia súc, gia cầm) với nhiều qui mô khác phân bố không đồng trên địa bàn huyện Kết hợp với số liệu điều tra trại chăn nuôi (phân loại số lượng vật nuôi) hệ số phát thải, nhóm tác giả tính tốn phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi (Bảng 2): Bảng Tải lượng phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi huyện Tân Thành Tên thị trấn/xã Tải lượng phát thải (g/ngày) H2S NH3 CH3SH TT Phú Mỹ 4,91 132,00 9,50 Xã Hắc Dịch 62,72 1.681,88 121,39 Xã Mỹ Xuân 22,10 588,85 42,77 Xã Phước Hòa 294,90 2.879,55 570,78 Xã Tân Phước 222,85 2.408,00 431,32 Xã Châu Pha 366,56 4.046,35 709,46 Xã Sơng Xồi 3.873,80 37.201,51 7.497,68 Xã Tân Hải 11,52 287,35 22,29 Xã Tân Hòa 16,03 224,46 31,02 10 Xã Tóc Tiên 587,67 5.279,79 1.124,65 5.463,05 54.729,75 10.560,87 Tổng cộng Kết tính tốn phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn ni địa bàn huyện Tân Thành cho thấy số xã có tải lượng phát thải chất nhiễm cao xã Sơng Xồi, Tóc Tiên, Châu Pha Đây xã có hoạt động chăn ni phát triển qui mơ lẫn diện tích 3.1.2Hiệu chuẩn kiểm định mơ hình Mơ khí tượng: So sánh giá trị quan trắc khu vực tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu kết mơ từ mơ hình TAPM cho thấy nhiệt độ ngày dao động khoảng từ 25 đến 30oC, giá trị mô chủ yếu thấp so với giá trị quan trắc Hệ số tương quan khoảng thời gian mô từ 1/2017 đến 12/2017 0,80 (1) (2) (3) 30 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 2, 2018 Mô chất lượng khơng khí: Kết kiểm định mơ hình số vị trí quan trắc khu vực chăn nuôi thuộc huyện Tân Thành thông số cho thấy giá trị số MAGE nằm ngưỡng cho phép (≤ ±15 %), điều chứng tỏ kết mơ khơng có nhiều sai khác so với số liệu đo đạc thực tế 3.1.3Các kết mô a H2S Kết mô năm 2017 (hình 5) cho thấy mức độ lan truyền H2S khu vực tương đối rộng theo hướng, đặc biệt hướng Tây Nam huyện Tân Thành Nồng độ H2S trung bình cao dao động khoảng – 57 µg/m3 Nồng độ H2S trung bình cao (30 – 57 µg/m3) tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành xã Tóc Tiên, phần thuộc xã Tân Phước Phước Hòa (khu vực tiếp giáp xã Tóc Tiên), khu vực có cộng hưởng phát thải ô nhiễm không khí từ hoạt động chăn nuôi xã lân cận phần từ hướng gió chủ đạo thời gian mô Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xuân, …) có phân bố nồng độ H2S mức thấp (3 – 20 µg/m3), đạt QCVN 06:2009/BTNMT (42 µg/m3) Nồng độ tối đa trung bình H2S 57,4 µg/m3, cao gấp 1,37 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT Giá trị nồng độ trung bình cao ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Hình Bản đồ lan truyền H2S trung bình cao từ mơ hình AERMOD (trái) xuất Google Earth (phải) b NH3 Kết mơ năm 2017 (hình 6) cho thấy mức độ lan truyền NH3 khu vực tương đối rộng theo hướng, đặc biệt hướng Tây Nam huyện Tân Thành, nồng độ NH3 trung bình cao (100 – 500 µg/m3) tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành xã Tóc Tiên, phần xã Tân Phước Phước Hòa (khu vực tiếp giáp xã Tóc Tiên), khu vực có cộng hưởng phát thải nhiễm khơng khí, khu vực có vài vị trí có nồng độ NH3 vượt QCVN 06:2009/BTNMT (cao gấp 2,5 lần) Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xn …), có phân bố nồng độ NH3 mức thấp (50 – 300 µg/m3), có vị trí vượt QCVN 06:2009/BTNMT Nồng độ trung bình cao NH3 khu vực mô 505 µg/m3, cao gấp 2,53 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT (200 µg/m3) ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ: CHUYÊN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MƠI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 31 Hình Bản đồ lan truyền NH3 trung bình cao từ mơ hình AERMOD (trái) xuất Google Earth (phải) c CH3SH Kết mô năm 2017 (hình 7) cho thấy mức độ lan truyền CH3SH khu vực tương đối rộng theo hướng, đặc biệt hướng Tây Nam huyện Tân Thành Tương tự H2S NH3, nồng độ CH3SH cao (50 – 111 µg/m3) tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành xã Tóc Tiên phần xã Tân Phước, Phước Hòa (khu vực tiếp giáp với xã Tóc Tiên), khu vực có cộng hưởng phát thải nhiễm khơng khí hoạt động chăn ni từ xã lân cận phần từ hướng gió chủ đạo thời gian mô Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sông Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xn…), có phân bố nồng độ CH3SH mức thấp (10 – 50 µg/m3), thấp QCVN 06:2009/BTNMT Nồng độ trung bình cao CH3SH khu vực mơ 111 µg/m3, cao gấp 2,22 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT (50 µg/m3) ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Nồng độ trung bình 24 cao CH3SH khu vực mô 12,1 µg/m3, thấp so với QCVN 06:2009/BTNMT (20 µg/m3) ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Hình Bản đồ lan truyền CH3SH trung bình cao từ mơ hình AERMOD (trên) Google Earth (dưới) 3.2 Kết mô theo kịch phát thải 3.2.1Xây dựng kịch phát thải: Dựa kết mô kết hợp với qui hoạch phát triển chăn nuôi huyện Tân Thành đến năm 2020, 2025 2030, số kịch qui hoạch hoạt động chăn nuôi đề xuất: - Kịch (năm 2020): 05 TT/xã (Phú Mỹ, Mỹ Xuân, Tân Phước, Phước Hòa, Hắc Dịch) 32 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 1, 2018 giảm 50% số lượng gia cầm/gia súc; 03 xã (Tân Hòa, Tân Hải, Tóc Tiên) giảm 25 % số lượng gia cầm/gia súc; 02 xã (Châu Pha, Sơng Xồi) tăng/giảm số lượng gia cầm/gia súc theo tỷ lệ thực tế hàng năm - Kịch (năm 2025):10 TT/xã tăng/giảm số lượng gia cầm/gia súc theo tỷ lệ thực tế hàng năm - Kịch (năm 2025): 05 TT/xã (Phú Mỹ, Mỹ Xuân, Tân Phước, Phước Hòa, Hắc Dịch) giảm 100 % số lượng gia cầm/gia súc; 03 xã (Tân Hòa, Tân Hải, Tóc Tiên) giảm 50% số lượng gia cầm/gia súc; 02 xã (Châu Pha, Sơng Xồi) tăng/giảm số lượng gia cầm/gia súc theo tỷ lệ thực tế hàng năm Dao động 10 110 10 98 10 - 130 10 106 - 52 a Kịch Kết mô theo kịch cho thấy phân bố nồng độ chất ô nhiễm cao tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên, phần xã Tân Phước Phước Hòa (khu vực tiếp giáp với xã Tóc Tiên) Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xuân, …) có phân bố nồng độ mức thấp hơn, cụ thể: - Kịch (năm 2030): 08 TT/xã (Phú Mỹ, Mỹ Xuân, Tân Phước, Phước Hòa, Hắc Dịch, Tân Hòa, Tân Hải, Tóc Tiên) giảm 100 % số lượng gia cầm/gia súc; 02 xã (Châu Pha, Sơng Xồi) giảm 50 % số lượng gia cầm/gia súc so với năm 2025 (KB3) 3.2.2Kết mô Bảng tổng hợp so sánh kết mô theo trạng theo kịch tóm tắt sau: Hình Bản đồ lan truyền H2S trung bình 1h cao (KB1) xuất Google Earth Bảng Bảng tổng hợp so sánh kết mô theo trạng theo kịch (đơn vị: μg/m3) Thông số Hiện trạng Kịch Kịch Kịch Kịch H2S (tải lượng (g/ngày) 5.463 5.232 6.192 5.027 2.358 Nồng độ tb 1h cao 57,4 50,9 67,3 54,5 27,3 Dao động - 57 - 50 - 67 - 54 - 27 NH3 (tải lượng (g/ngày) 54.730 51.668 63.163 49.044 23.046 Nồng độ tb 1h cao 505 447 592 479 240 Dao động 50 500 50 440 50 - 590 40 470 20 240 CH3SH (tải lượng (g/ngày) 10.561 10.126 11.984 9.730 4.565 Nồng độ tb 1h cao 111 98,5 130 106 52,7 Hình Bản đồ lan truyền NH3 trung bình 1h cao (KB1) xuất Google Earth - Nồng độ H2S trung bình cao (hình 8) dao động khoảng – 50 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình H2S khu vực mô 50,9 µg/m3, cao gấp 1,2 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Tân Phước So với trạng hoạt động chăn nuôi phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động H2S kịch có giảm nhẹ (nồng độ trung bình 1h lớn TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ: CHUYÊN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MÔI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 giảm 11,3 %) Các xã ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao khơng khác kịch trạng - Nồng độ NH3 trung bình cao (hình 9) dao động 200 – 440 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình NH3 khu vực mô 447 µg/m3, cao gấp 2,2 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động NH3 kịch có giảm nhẹ (nồng độ trung bình lớn giảm 11,5 %) Các xã ghi nhận nồng độ NH3 trung bình cao không khác kịch trạng - Nồng độ CH3SH trung bình cao dao động 40 – 98 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình CH3SH khu vực mơ 98,5 µg/m3, cao gấp 1,97 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động CH3SH kịch khu vực mơ khơng có thay đổi nhiều, giảm nhẹ (nồng độ trung bình 1h lớn giảm 11,3 %) Các xã ghi nhận nồng độ CH3SH trung bình cao không khác kịch trạng b Kịch Kết mô theo kịch cho thấy phân bố nồng độ chất ô nhiễm cao tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên, phần xã Tân Phước Phước Hòa (khu vực tiếp giáp với xã Tóc Tiên) Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xuân, …) có phân bố nồng độ mức thấp hơn, cụ thể: - Nồng độ H2S trung bình cao (hình 10) dao động 10 – 67 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình H2S khu vực mơ 67,3 µg/m3, cao gấp 1,6 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Tân Phước (khu vực tiếp giáp với 33 xã Tóc Tiên) So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động H2S kịch không thay đổi nhiều, tăng nhẹ (cao gấp 1,17 lần; tương đương tăng 17,2%) Các xã ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao có thay đổi kịch trạng - Nồng độ NH3 trung bình cao dao động 200 – 590 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình NH3 khu vực mơ 592 µg/m3, cao gấp 2,96 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên Tân Phước (khu vực giáp giáp với xã Tóc Tiên) So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động NH3 kịch có tăng nhẹ (cao gấp 1,18 lần, tương đương tăng 17,2%) Các xã ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao có thay đổi kịch trạng - Nồng độ CH3SH trung bình cao (hình 11) dao động 30 – 130 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình CH3SH khu vực mơ 130 µg/m3, cao gấp 2,6 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ khoảng nồng độ dao động CH3SH kịch khu vực mơ có tăng nhẹ (cao gấp 1,17 lần, tương đương tăng 17,2 %) Các xã ghi nhận nồng độ CH3SH trung bình cao có thay đổi kịch trạng Hình 10 Bản đồ lan truyền H2S trung bình cao (KB2) xuất Google Earth 34 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 1, 2018 kịch trạng, nồng độ có giảm nhẹ Hình 11 Bản đồ lan truyền CH3SH trung bình cao (KB2) xuất Google Earth c Kịch Kết mô theo kịch cho thấy phân bố nồng độ chất ô nhiễm cao tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xn, …) có phân bố nồng độ mức thấp hơn, cụ thể: - Nồng độ H2S trung bình cao dao động 10 – 54 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình H2S khu vực mơ 54,5 µg/m3, cao gấp 1,3 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ chất ô nhiễm khoảng nồng độ dao động H2S (ở kịch 3) khơng có thay đổi nhiều, nồng độ có giảm nhẹ (tương đương giảm 5,1 %) Khu vực ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao có thay đổi kịch trạng - Nồng độ NH3 trung bình cao (hình 12) dao động 100 – 470 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình NH3 khu vực mơ 479 µg/m3, cao gấp 2,4 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ chất ô nhiễm khoảng nồng độ dao động NH3 kịch khu vực mơ khơng có thay đổi nhiều, nồng độ có giảm nhẹ (tương đương giảm khoảng 5,1 %) Khu vực ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao có thay đổi Hình 12 Bản đồ lan truyền NH3 trung bình 1giờ cao (KB3) xuất Google Earth Hình 13 Bản đồ lan truyền CH3SH trung bình cao (KB3) xuất Google Earth - Nồng độ CH3SH trung bình cao (hình 13) dao động 50 – 106 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình CH3SH khu vực mơ 106 µg/m3, cao gấp 2,12 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ chất nhiễm khoảng nồng độ dao động CH3SH kịch nồng độ có giảm nhẹ (tương đương giảm 4,5 %) Khu vực ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao có thay đổi kịch trạng d Kịch 4: Kết mô theo kịch cho thấy phân bố nồng độ chất ô nhiễm cao tập trung xã thuộc khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sơng Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MÔI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 Xuân, …) có phân bố nồng độ mức thấp hơn, cụ thể: - Nồng độ H2S trung bình cao (hình 14) dao động 10 – 27 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình H2S khu vực mơ 27,3 µg/m3, đạt QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ chất nhiễm khoảng nồng độ dao động H2S kịch có nhiều thay đổi, nồng độ H2S giảm mạnh (tương đương giảm 52,4 %) Khu vực ghi nhận nồng độ H2S trung bình cao khơng có thay đổi nhiều kịch trạng Hình 14 Bản đồ lan truyền H2S trung bình cao (KB4) xuất Google Earth 35 ni phân bố nồng độ chất nhiễm khoảng nồng độ dao động NH3 (ở kịch 4) khu vực mơ có nhiều thay đổi, nồng độ NH3 giảm mạnh (tương đương giảm 52,5 %) Khu vực ghi nhận nồng độ NH trung bình cao khơng có thay đổi nhiều kịch trạng - Nồng độ CH3SH trung bình cao dao động 30 – 52 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình CH3SH khu vực mơ 52,7 µg/m3, cao gấp 1,1 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT So với trạng hoạt động chăn ni phân bố nồng độ chất ô nhiễm khoảng nồng độ dao động CH3SH kịch có nhiều thay đổi, nồng độ CH3SH giảm mạnh (tương đương giảm 52,5 %) Khu vực ghi nhận nồng độ CH3SH trung bình cao khơng có thay đổi nhiều kịch trạng Nhìn chung, từ kết mô theo kịch cho thấy với kịch nồng độ chất nhiễm khơng khí giảm đáng kể (giảm 50 %), kịch qui hoạch giảm 50 % qui mơ số lượng chăn ni tồn huyện so với năm 2025 Với kịch cho thấy chất lượng khơng khí khu vực mơ (huyện Tân Thành) bị nhiễm hoạt động chăn ni gây KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hình 15 Bản đồ lan truyền NH3 trung bình cao (KB4) xuất Google Earth - Nồng độ NH3 trung bình cao (hình 15) dao động 100 – 240 µg/m3 Nồng độ tối đa trung bình NH3 khu vực mơ 240 µg/m3, cao gấp 1,2 lần so với QCVN 06:2009/BTNMT, ghi nhận khu vực xã Tóc Tiên So với trạng hoạt động chăn Nghiên cứu tính tốn phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Việt Nam Kết tính tốn phát thải chất nhiễm cho thấy xã Sơng Xồi, Tóc Tiên, Châu Pha có tải lượng chất nhiễm chiếm tỷ trọng đáng kể qui mô hoạt động chăn nuôi xã lớn Nghiên cứu sử dụng hệ mơ hình TAPM AERMOD nhằm đánh giá q trình lan truyền nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi địa bàn huyện Tân Thành Kết mô cho thấy nồng độ cực đại chất nhiễm khơng khí phát sinh từ hoạt động chăn nuôi NH3, H2S, CH3SH vượt quy chuẩn cho phép (trung bình giờ) xã khu vực trung tâm huyện Tân Thành, xã Tóc Tiên, phần xã Tân Phước 36 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: SCIENCE OF THE EARTH & ENVIRONMENT, VOL 2, ISSUE 1, 2018 Phước Hòa Khu vực TT Phú Mỹ xã vùng ven huyện (xã Hắc Dịch, Sông Xồi, Châu Pha, Tân Hòa, Tân Hải, Mỹ Xn, …), có phân bố nồng độ chất nhiễm mức thấp Từ kết mơ trạng nhóm tác giả đề xuất xây dựng kịch qui hoạch phát triển chăn ni nhằm kiểm sốt nhiễm khơng khí phát sinh từ hoạt động Các kết mô theo kịch cho thấy cần có qui hoạch tập trung hoạt động chăn ni theo khu vực tránh phát triển hoạt động chăn nuôi theo diện rộng khơng tập trung Bên cạnh đó, cần có nghiên cứu để xây dựng hệ số phát thải chất nhiễm khơng khí phù hợp với điều kiện hoạt động chăn nuôi tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nói riêng Việt Nam nói chung để kết tính tốn phát thải mơ thêm phần xác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kenneth D C., José R B., “Air quality and emissions from livestock and poultry production/waste management systems”, Agricultural and Biosystems engineering Publications, pp 1-40, 2006 [2] Ki Y K., Han J K., etc “Sulfuric odorous compounds emitted from pig-feeding operations”, Atmospheric Environment, vol 41, pp 481–4818, 2007 [3] Wen X., Kun Z., etc “Atmospheric NH3 dynamics at a typical pig farm in China and their Implications”, Atmospheric Pollution Research, vol 5, pp 455-463, 2014 [4] L.S Hadlocon, L.Y Zhao, G Bohrer, etc, “Modeling of particulate matter dispersion from a poultry facility using AERMOD”, Journal of the Air & Waste Management Association, vol 65, no 2, pp 206–217, 2015 [5] Phạm Thế Anh, Nguyễn Duy Hiếu, Bùi Tá Long Mô ô nhiễm không khí từ nguồn thải công nghiệp khu vực có địa hình đồi núi – trường hợp nhà máy xi măng Bỉm Sơn, Thanh Hóa http://vea.gov.vn/vn [6] Hồ Quốc Bằng, Hồ Minh Dũng, Nguyễn Thoại Tâm, Phạm Văn Phước, Vũ Hoàng Ngọc Khuê, Phan Thế Huy, Huỳnh Long Huy, Lý Thị Thu Ba, Nguyễn Hồng Xuyến “Nghiên cứu chất lượng khơng khí cảng Hồng Diệu, Thành phố Cần Thơ”, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, ĐHQG Tp.HCM, vol 19, no M2-2016, 2016 [7] Nguyễn Thanh Ngân Lê Hồng Nghiêm, “So sánh hai mơ hình ISCST3 AERMOD việc mơ khuếch tán chất nhiễm khơng khí: nghiên cứu khu cơng nghiệp Hiệp phước”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu, no 1, pp 190-199, 2017 [8] AERMOD- AERMOD model information 2013, Website: http://www.weblakes.com [9] Hurley P., The Air Pollution Model (TAPM) Version Part 1: Technical description, CSIRO Marine and Atmospheric Research, Paper No 25, 2008 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: CHUN SAN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT & MÔI TRƯỜNG, TẬP 2, SỐ 2, 2018 37 Evaluate of air pollution dispersion and propose planing scenerios to reduce air pollution for livestock activities in Tan Thanh district, Ba Ria – Vung Tau province Ho Minh Dung1,*, Ho Quoc Bang1, Le Viet Thang2 1Institute for Environment and Resources, VNU-HCM Institute for Environmental science, Engineering and Management *Corresponding author: H_minhdung@yahoo.com Received: 16-7-2018; Accepted: 15-12-2018; Published: 31-12-2018 Abstract—Livestock is one of the main activities of the agricultural sector in Tan Thanh district, Ba Ria – Vung Tau province Beside of pollution sources such as waste water, solid waste, livestock activity in Tan Thanh district, Ba Ria - Vung Tau province in recent years has caused air pollution in the livestock area and surrounding area This research was carried out to evaluate the process of air pollution dispersion from livestock activities based on applying the TAPM meteorological model and AERMOD air quality model The results showed that the maximum concentrations of air pollutants from livestock area such as NH3, H2S and CH3SH exceeded the National Technical Regulation on Ambient Air Quality (average hour) in the centre of Tan Thanh district, such as Toc Tien commune, part of Tan Phuoc and Phuoc Hoa communes, is 505 μg/m3; 57.4 μg/m3 and 111 μg/m3, respectively Phu My district and other suburban communes (Hac Dich, Song Xoai, Chau Pha, Tan Hoa, Tan Hai, My Xuan, etc.) have distribution of lower concentrations of air pollutants Base on the present results of modeling, the authors have proposed livestock development scenarios to control air pollution from this activity, contributing to environmental protection for Tan Thanh district Index Terms—Livestock, air pollution, TAPM model, AERMOD model, Tan Thanh district ... sốt ô nhiễm không khí phát sinh từ hoạt động Các kết mô theo kịch cho thấy cần có qui hoạch tập trung hoạt động chăn nuôi theo khu vực tránh phát triển hoạt động chăn nuôi theo diện rộng không. .. đáng kể qui mô hoạt động chăn nuôi xã lớn Nghiên cứu sử dụng hệ mơ hình TAPM AERMOD nhằm đánh giá q trình lan truyền nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi địa bàn huyện Tân Thành Kết mô cho thấy... nhóm tác giả tính tốn phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi (Bảng 2): Bảng Tải lượng phát thải chất nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn nuôi huyện Tân Thành Tên thị trấn/xã Tải lượng