Ôzôn (O3) tầng mặt là một chất khí nhà kính ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe con người, các loài sinh vật, cây trồng và là một trong những nhân tố dẫn đến tình trạng biến đổi khí hậu, gây ô nhiễm thứ cấp trong môi trường đô thị. Nghiên cứu đã chứng minh mối quan hệ giữa nồng độ O3 và NO, NO2, NOx (NO + NO2 ).
MỐI QUAN HỆ GIỮA ÔZÔN TẦNG MẶT VỚI NO, NO2 TRONG KHƠNG KHÍ XUNG QUANH - THỰC NGHIỆM TẠI KHU VỰC ĐÔ THỊ CỦA HÀ NỘI Dương Thành Nam (1) Lê Hồng Anh Nguyễn Viết Hiệp TĨM TẮT Ơzơn (O3) tầng mặt chất khí nhà kính ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe người, loài sinh vật, trồng nhân tố dẫn đến tình trạng biến đổi khí hậu, gây nhiễm thứ cấp môi trường đô thị Nghiên cứu chứng minh mối quan hệ nồng độ O3 NO, NO2, NOx (NO + NO2) Kết cho thấy, nồng độ O3 ngày đạt tối đa vào thời điểm 13:00-14:00h, sau NO đạt đỉnh khoảng 5h NO2đạt đỉnh khoảng 2h Nồng độ O3 có quan hệ với tỷ lệ NO2/NO Nghiên cứu rằng, nồng độ O3 bị ảnh hưởng cường độ xạ mặt trời yếu tố khí tượng khác Các tác nhân dẫn đến tượng nồng độ chất nhiễm nói chung O3 nói riêng tăng cao vào mùa đơng Từ khóa: Ơzơn tầng mặt, khơng khí xung quanh, thị Hà Nội, nghịch nhiệt Đặt vấn đề Một vấn đề gây nhiễm khơng khí khu vực thị có mặt chất ơxy hóa quang hóa Ơzơn (O3) Nitrogen dioxide (NO2) đặc biệt quan trọng dễ gây tác động xấu đến sức khỏe người Nồng độ ôzôn tầng mặt hình thành phụ thuộc vào cường độ xạ mặt trời, nồng độ NOx VOCs (Hợp chất hữu dễ bay hơi) Có nhiều nghiên cứu rằng, ngày ánh nắng mặt trời cao, nồng độ ôzôn tăng lên với gia tăng cường xạ mặt trời nhiệt độ, nồng độ chất ơxy hóa quang hóa giảm, ơxit nitơ NOx (NO NO2) VOCs [1][2][3] Do đó, nghiên cứu đặt mục tiêu tìm hiểu mối quan hệ O3tầng mặt với NO, NO2 khu vực đô thị Hà Nội nhằm làm rõ mối tương quan chất nhiễm khơng khí Đây nội dung nghiên cứu đề tài khoa học công nghệ “Nghiên cứu xu hướng biến động nồng độ ơzơn khơng khí số khu vực Việt Nam đề xuất phương án lồng ghép vào mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia” Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường chủ trì thực Trung tâm Quan trắc mơi trường, Tổng cục Môi trường 88 Chuyên đề III, tháng 11 năm 2017 Phương pháp nghiên cứu 2.1 Khu vực nghiên cứu Hà Nội - thủ đô nước Việt Nam có tốc độ thị hóa cơng nghiệp hóa cao, với 19 khu cơng nghiệp công nghệ cao, khoảng triệu người với mật độ 2.000 người/1 km2 [11].Do q trình thị hóa kinh tế tăng trưởng mạnh năm gần nên khu vực TP gặp nhiều vấn đề môi trường Mật độ phương tiện giao thông TP lớn, việc đốt cháy nguyên liệu thải nhiều chất gây nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh ▲Hình Vị trí trạm quan trắc khơng khí tự động KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ Dữ liệu thu thập từ trạm quan trắc khơng khí tự động đặt địa số 556 đường Nguyễn Văn Cừ, quận Long Biên, TP.Hà Nội (Hình 1) quản lý, vận hành Trung tâm Quan trắc môi trường - Tổng cục Môi trường 2.2 Thu thập liệu Dữ liệu thu thập thiết bị đo O3 (model APOA - 370) theo nguyên lý hấp thụ quang phổ hồng ngoại không phân tán (NDIR), điều biến dòng khí ngang thiết bị đo NO-NO2-NOx (model APNA - 370) theo nguyên lý giảm áp suất quang hóa (CLD), điều biến dòng khí ngang hãng sản xuất Horiba, Nhật Bản Nồng độ O3 NO, NO2 đo liên tục (5 phút/lần), tính trung bình toàn thời gian từ 3/2012 - 2/2013 với tổng cộng 26.383.000 giá trị đo Tỷ lệ liệu thiếu 5,8% (là giá trị bất thường, liệu thời gian hiệu chỉnh máy thiết bị không hoạt động) Dữ liệu thiếu không đưa vào tính tốn thống kê 2.3 Phân tích liệu Để phân tích diễn biến nồng độ O3 NO, NO2, NOx ngày mối quan hệ thơng số, sử dụng số liệu trung bình thơng số nói Để so sánh nồng độ O3 mùa năm, sử dụng số liệu nồng độ trung bình ngày Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Biến động nồng độ O3 NO, NO2, NOx ngày Sự biến đổi nồng độ O3 NO, NO2, NOx ngày thể Hình Nhìn chung, chu trình ngày đêm nồng độ O3 đạt đỉnh vào ngày thấp vào ban đêm Trong đó, nồng độ NO, NO2 (hay NOx) ghi nhận có đỉnh cao vào khung cao điểm giao thông buổi sáng buổi chiều Nồng độ O3 tăng cao vào buổi trưa xạ mặt trời (UV) lớn Bức xạ mặt trời cao thúc đẩy trình hình thành gốc OH tự do, điều kiện để hình thành O3 từ tiền chất NO, NO2 VOCs Trong đó, NO, NO2 ghi nhận nồng độ tăng cao vào thời điểm 7:00 -9:00h, với gia tăng cường độ giao thông Vào buổi trưa, nồng độ chất xuống thấp chuyển đổi thành chất khác, có O3, có vận chuyển chất khí lên tầng cao Nồng độ NO, NO2 đạt đỉnh lần thứ hai vào cao điểm giao thơng 18:00 -19:00h Tuy nhiên, nồng độ O3 tiếp tục giảm vào ban đêm ổn định khối khí thiếu ánh sáng mặt trời, giảm phản ứng ơxi quang hóa Cơ chế chuyển đổi giải thích sau: Vào ban ngày, có ảnh hưởng tia mặt trời (