Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5970:1995 - ISO/TR 4227:1989

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5970:1995 - ISO/TR 4227:1989 giới thiệu đến các bạn nội dung về lập kế hoạch giám sát chất lượng không khí xung quanh. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5970 : 1995 ISO/TR 4227 : 1989 LẬP KẾ HOẠCH GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ XUNG QUANH Planning of ambient air quality monitoring Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn thiết lập sơ đồ phân loại để làm sở chung cho tiêu chuẩn hóa quốc gia giám sát (momtoring) chất lượng khơng khí xung quanh cho phép so sánh hệ thống giám sát chất lượng khơng khí có với hệ thống giám sát chất lượng khơng khí dự kiến Kết so sánh sử dụng đường hướng tiêu chuẩn hố Tiêu chuẩn trích dẫn Các tiêu chuẩn sau áp dụng với TCVN 5970: 1995 TCVN 5966: 1995 (ISO 4225: 1980) Chất lượng không khí Thuật ngữ TCVN 5967: 1995 (ISO 4226: 1993) Chất lượng khơng khí Các đơn vị đo ISO 6879: 1983 Chất lượng khơng khí - Các đặc tính khái niệm liên quan phương pháp đo chất lượng khơng khí ISO 7168: 1985 Chất lượng khơng khí - Trình bày liệu chất lượng khơng khí xung quanh dạng chữ số ISO 8601: 1988 Dữ liệu phương thức trao đổi Trình bày thời gian ngày tháng TCVN 5973: 1995 (ISO 9359: 1989) Chất lượng khơng khí - Phương pháp lấy mẫu phân tầng để đánh giá chất lượng khơng khí xung quanh Nhận xét chung Mọi nhiệm vụ giám sát đo đạc tác nhân gây nhiễm khơng khí không đầy đủ Cần phải liên hệ kết phép đo đạc với ảnh hưởng quan sát Mặt khác, biết nồng độ mức tác nhân ô nhiễm khơng khí liên hệ với tốc độ phát thải điều kiện lan truyền Điều nghĩa tồn quan hệ nhân nguồn, phât tán ảnh hưởng ô nhiễm khơng khí Để đánh giá định lượng mối liên quan cần nắm khái niệm bản: phát thải, lan truyền nhận vào Nói chung, khái niệm giải thích sau: [xem TCVN 5966: 1995; [(ISO 4225: 1980)] Sự phát thải (emission) đưa chất ô nhiễm khơng khí y tế nguồn vào khí Sự nhận vào (immission) truyền khơng khí nhiễm từ khí tới vật nhận, chẳng hạn người, cối nhà cửa Tổng tốc độ nhận vào khoảng thời gian liều nhận vào (immission dose), tổng chất nhiễm khơng khí vật nhận thu vào Vị trí nơi xẩy phát thải nhận vào xác định khu vực bao quanh nguồn thải bao quanh vật nhận Sự lan truyền (transmission) mô tả cách tổng hợp tượng tác động đến chất ô nhiễm khơng khí khí nguồn phát nơi nhận Các tượng bao gồm toàn ảnh hưởng động lực vật lí học, pha lỗng chất nhiễm với khơng khí, tương tác vật lí hố học xảy Để mô tả cách định lượng khái niệm này, cần phải sử dụng khối lượng đại lượng thích hợp khác Các đơn vị đo nêu tiêu chuẩn TCVN 5966: 1995 (ISO 4225) Một minh hoạ phát thải, lan truyền nhận vào nêu hình l Giải thích chi tiết khái niệm tốn học nêu phụ lục A Theo định nghĩa nhận vào (ImmiBsion) khối lượng, thuộc tính tốc độ định lượng đơn vị thời gian, cần phải đo tốt đo vật nhận Thông thường, cần phải biết nhận vào nhiều vật nhận khác không giới hạn đo đạc vật nhận Nghiên cứu ô nhiễm không khí cần phải trù tính để đo nhận vào vật nhận ảnh hưởng xảy Có thể đưa vật nhận "ảo" có bề mặt tính chất tương tự nghiên cứu Đối với vật nhận nhận vào hàm số không gian thời gian Một vật nhận "ảo" mạt hệ thống đo lường đặc biệt có liên quan xác định với nồng độ mức mưa Xác định nhiệm vụ 4.1 Nắm bắt đối tượng Trước lúc bắt đầu đo đạc, điều quan trọng xác định vấn đề cần phải giải đo đạc yêu cầu xúc Sau tóm tắt câu hỏi cần xem xét a) Vấn đề xác định chưa? 1) Có vấn đề nhiễm khơng khí hay khơng, hay vấn đề khả nhiễm? 2) Có nhu cầu hệ thống giám sát hay không? 3) Phạm vi giới hạn để giám sát gì? b) Vấn đề liên quan đến chức giám sát sau đến mức độ nào: 1) Nhằm định lượng chất lượng khơng khí xung quanh biến đổi theo không gian thời gian? 2) Nhằm cung cấp sở quy chế kiểm sốt nhiễm khơng khí? 3) Nhằm cung cấp liệu cho hệ thống giám sát tổ hợp? 4) Nhằm xác định tính hiệu hoạt động kiểm sốt chất lượng khơng khí xung quanh? 5) Nhằm cung cấp liệu lúc cho hệ thống báo động cảnh báo? 6) Nhằm xác định mối quan hệ nguồn thải - vật nhận? 7) Nhằm phân tích đặc tính luân chuyển cục khơng khí ảnh hưởng nó? 8) Nhằm cung cấp phương hướng cho phân vùng u cầu kế hoạch hố thị? 9) Nhằm cung cấp liệu đầu vào cho mơ hình hố quản lí thị? 10) Nhằm cung cấp liệu để trao đổi thông tin hoạt động tài phán? 11) Nhằm tham gia vào hệ thống giám sát khác? c) Những yêu cầu kĩ thuật kinh tế? 1) Có nguồn kinh phí để dùng nguồn kinh phí liên quan tới độ tin cậy số liệu thu chất lượng khơng khí xung quanh 2) Những hạn chế có việc thu thập số liệu chất lượng khơng khí xung quanh? 3) Những u cầu nhân lực để vận hành, trì, bảo dưỡng, sửa chữa, hiệu chỉnh đánh giá liệu chất lượng khơng khí xung quanh? 4) Năng lực cán nào? 5) Các yêu cầu đào tạo cho cán gì? 6) Có thể có thời gian biểu làm việc thực không? 4.2 Hạng mục Một đối tượng giám sát xác lập nhiệm vụ giám sát phải đề Để làm việc này, vấn đề cốt yếu phải trả lời hàng loạt câu hỏi đối tượng nghiên cứu, khu vực mà chất lượng khơng khí cần đánh giá, khoảng thời gian tiến hành nghiên cứu cách thức thu thập, phân tích trình bày liệu Các hạng mục sau gợi ý: a) Đối tượng: 1… xác định kiện; xét đoán; tiên đoán b) Phân tích trình bày liệu 1…lập bảng; phân bố tần suất; giá trị đặc trưng c) Khu vực đánh giá 1…điểm đánh giá; khu vực không phân giải không gian khu vực có phân giải khơng gian d) Giai đoạn điều tra: mẫu khơng khí riêng lẻ; khơng phân giải thời gian; có phân giải thời gian Các nhiệm vụ khơng thiết phải tiến hành theo trình tự hạng mục liệt kê Sự đánh số dùng để nhận biết vấn đề tương ứng với sơ đồ đo Do nhiệm vụ giám sát chất lượng khơng khí cho số nhận biết gồm chữ số Chi tiết hạng mục nêu từ 4.3 đến 4.6 4.3 Đối tượng Về bản, đối tượng loại sau: xác định kiện, xét đoán, tiên đoán Số lượng liệu cần để giải vấn đề tăng lên theo loại Ví dụ xét đốn giả thiết trước kiện xác định tiên đốn thơng thường có nghĩa kiện cơng bố xét đốn tiến hành xong Trong hầu hết trường hợp, phải có đo đạc để giải vấn đề Điều có nghĩa có mức độ khơng chắn liệu thu thập sai số thực nghiệm, thông số lan truyền chưa biết v.v , việc dẫn tới việc xác định độ không chắn mà định lượng phương pháp thống kê Vì vậy, xác định đối tượng bắt buộc phải xác định mức có nghĩa tối thiểu cho phép (hoặc xác định độ không chắn) để giải vấn đề 4.3.1 Xác định kiện Điều hiểu trình bày tài liệu tình trạng phát thải, lan truyền nhận vào Các ví dụ tiêu biểu thiết lập nồng độ mức hướng gió cụ thể v.v 4.3.2 Phán đốn (xét đốn) Phán đốn tìm lí tồn tình trạng nhận vào Ví dụ: nhận vào điều kiện đặc biệt phát thải lan truyền, xác định vị trí xác nguồn, đánh giá chất gây nhiễm khơng khí từ nguồn nguồn riêng biệt, xác định phần đóng góp nguồn vào tình trạng nhận vào xác định Để hoàn thành nhiệm vụ trên, đo nồng độ mức chất gây ô nhiễm khơng đủ phải có thêm phép đo thông tin bổ sung phát thải, lan truyền ảnh hưởng có để thiết lập mối tương quan Làm để nhận nguồn theo khiếu nại, theo phân tích tình trạng điều kiện ứ đọng khơng khí nhiễm xác định phần tương đối nhiễm khơng khí mà quy cho nguồn nhiệt vũ trụ, giao thơng nguồn khác tình đặc biệt 4.3.3 Tiên đoán Sự tiên đoán phải đưa thơng tin nhận vào ước tính tương lai Tiên đốn dự đốn dài hạn dựa kiện khí hậu thơng tin thay đổi dự tính phát thải lan tràn, dự đoán ngắn hạn điều kiện lan truyền đặc biệt Ví dụ điều kiện ứ đọng khơng khí, hướng gió tốc độ gió, phản ứng hố học, điều kiện phát thải đặc biệt Các ví dụ tiêu biểu là: khuynh hướng dài hạn nhận vào sản xuất công nghiệp tăng, tác dụng biện pháp làm giảm ô nhiễm hoạch định, nhận vào cố phát thải 4.4 Phân tích trình bày liệu Việc phân tích trình bày liệu phải kết hợp chặt chẽ với đối tượng nghiên cứu Nó nguồn thông tin đầy đủ để giải vấn đề Ví dụ cần thơng tin sau: a Nồng độ trung bình ngày tồn chất nhiễm khơng khí b Những thay đổi nồng độ tất chất ô nhiễm khơng khí ngày đêm c Khoảng thời gian ngày, số giá trị vượt giới hạn (phần trăm) d Nồng độ trung bình chất nhiễm khơng khí điểm lấy mẫu xác định gió thổi từ nguồn thải e Sự phân bố tần suất: f Các giá trị tối đa hàng tháng, hàng ngày, hàng g Phân tích hồi quy nhiều tham số Cần phải cẩn thận phân tích trình bày liệu mối tương quan đặc biệt để khơng dẫn đến làm thơng tin cần cho giai đoạn sau Ví dụ: Tình trạng nhận vào mơ tả hồn tồn hàm số thời gian vectơ không gian chiều khu vực đánh giá làm thông tin chi tiết Hàm số không gian - thời gian đo trình bày cho điểm lấy mẫu hàm số thời gian, thời gian định hàm số điểm lấy mẫu Thường vấn đề phức tạp liên quan đến phụ thuộc nhận vào thông số phát thải lan truyền Các thông số lại hàm số không gian - thời gian Bởi tìm mối quan hệ cần biết thông số nhận vào cho hàm số thời gian không gian Mặt khác, nhận vào trình bày hàm số thơng số chỗ làm theo cách thông tin thời gian không gian bị Ví dụ phụ thuộc nhận vào vào hướng gió suy cách đơn giản từ năm: nhận vào hàm thời gian hướng gió hàm thời gian Tuy nhiên, liệu bị giản lược theo cách thơng tin thời gian bị mất, mối quan hệ thời gian nhận vào khơng thể thu lại cần có nghiên cứu thêm ảnh hưởng thông số khác Do khía cạnh cần xem xét cẩn thận xây dựng sơ đồ đo thiết bị Có thể trình bày liệu theo cách khác mô tả mục 4.4.1 đến 4.4.3 4.4.1 Lập bảng Đây cách trình bày liệu dạng danh mục, chẳng hạn giá trị đo nhận vào theo địa điểm, thời gian thơng số khác có liên quan tới vấn đề quan tâm Việc lập bảng cho liệu lớn để đánh giá chung với mức chi phí nhỏ Thường bảng trình bày phụ thuộc khác nhau, ví dụ phụ thuộc nhận vào phát thải vào lan truyền Nói chung, phụ thuộc có chất ngẫu nhiên Các ví dụ tiêu biểu kiểu trình bày là: - Các bảng giá trị đo theo toạ độ điểm đo khác khoảng thời gian khác điều kiện lan truyền đặc biệt - Các bảng giá trị đo điểm đo chọn, xếp theo trật tự thời gian 4.4.2 Phân bố tần suất Phân bố tần suất mô tả mối quan hệ giá trị đặc tính tần suất tương đối tuyệt đối chúng Tần số trình bày thực, tương đối luỹ tích mơ tả thành bảng, đồ thị (xem Hình 2), hệ số hàm Một ví dụ tiêu biểu tần suất tương đối giá trị đo giới hạn nồng độ xác định điểm đo khu vực đánh giá gian đoạn định Cần ý phương pháp giản lược liệu thường dẫn đến thông tin gốc giá trị riêng lẻ đo bị q trình tính tốn thống kê 4.4.3 Các giá trị đặc trưng Trong nhiều trường hợp, kết mơ tả số giá trị đặc trưng ví dụ tính giá trị trung bình số phần trăm Các giá trị đặc trưng lấy từ phân bố tần suất, tính tốn từ danh mục gốc, thu trực tiếp qua đo đạc phương tiện đánh giá tự động Trình bày liệu giá trị đặc trưng tạo mức độ gian lược liệu cao với thông tin gốc lớn 4.5 Khu vực đánh giá Trong phần lớn trường hợp cần phải đánh giá nhận vào với nhiều vật nhận khác có mà khơng cho vật nhận riêng lẻ đặc biệt định vị điểm Vì lí mà khái niệm vật nhận “ảo” sử dụng Để nghiên cứu nồng độ mức nền, bề mặt vật nhận “ảo” phải đặt mật độ cao định mặt đất, trái lại, nghiên cứu ăn mòn cơng trình nhà cửa, bề mặt vật nhận "ảo" chọn theo hình dáng ngơi nhà Hệ thống đo phải bố trí để nhận giá trị đại diện cho toàn bề mặt Khu vực đánh giá mơ tả toạ độ cố định di động bao gồm khu vực số phân vùng khác Ví dụ: nhiệm vụ đo đạc xác định đầy đủ khu vực khu vực xác định theo: - Chuẩn mực địa lí biên giới nước; - Các nguồn nhóm nguồn đặc biệt; - Các điều kiện di chuyển khí nhiễm đặc biệt căc đối tượng đặc biệt cần bảo vệ Vì lí thực tế, tốt phân hạng mục khu vực đánh giá: điểm đánh giá khu vực khơng phân giải, khu vực có phân giải (xem Hình 3) Trong trường hợp, điểm lấy mẫu chọn theo cách khác Nếu khu vực đánh giá gồm điểm cố định, điểm lấy mẫu vị trí cần đánh giá Nếu khu vực đánh giá gồm khu vực cần đánh không cần ý đến khơng gian đo đạc tiến hành với lấy mẫu ngẫu nhiên Số lượng phân bố vị trí lấy mẫu xác định biến đổi đối tượng đo độ xác yêu cầu Nếu khu vực đánh giá có nhận vào phụ thuộc vào khơng gian số lượng phân bố vị trí lấy mẫu phụ thuộc vào phân giải khơng gian u cầu 4.5.1 Khu vực đánh giá gồm điểm đánh giá tách rời mặt không gian Một điểm đánh giá xác định khu vực nhỏ mà không cần thiết để đánh giá nhận vào Điểm đánh giá đại diện hệ thống đo sử dụng Các điểm đánh giá độc lập tĩnh di động, ví dụ người điểm cách nguồn 5km hướng gió Một sân chơi ví dụ số điểm độc lập kết hợp thành khu vực đánh giá (xem hình 3) 4.5.2 Khu vực không phân giải (về không gian) Một khu vực đánh giá khơng phân giải gồm vùng Trong khu vực đánh giá, cần biết nhận vào vùng cần lấy nhiều mẫu vùng phân giải khơng gian khơng cần thiết (xem Hình 3), thí dụ xác định nồng độ trung bình lưu huỳnh dioxit khu cơng nghiệp mà cần nhiều điểm lấy mẫu mặt nhận vào khơng u cầu có phân giải khơng gian điểm Ví đụ khác đánh giá 75% nồng độ lưu huỳnh dioxit khu vực cơng nghiệp, dân cư giải trí thành phố không cần phân giải không gian 4.5.3 Khu vực có phân giải (về khơng gian) Trong khu vực đánh giá loại này, nhận vào phải đánh giá theo khơng gian Điều có nghĩa độ phân giải khơng gian phải xây dựng xác định vấn đề nghiên cứu (xem hình 3) Độ phân giải khơng gian định mật độ vị trí lấy mẫu, độ phép đo thông tin bổ sung có phân bố khơng gian nhận vào Nếu đánh giá cần thực khoảng thời gian hạn chế độ phân giải khơng gian phụ thuộc vào thay đổi đối tượng đo đó, vào tần số phép đo Các ví dụ xác định đường nồng độ trung bình để xem nơi khu vực đánh vài giá trị giới hạn bị vượt xác định giảm nồng độ cacbon mônôxit hàm số tăng khoảng cách từ đường giao thơng gió thổi theo hướng cụ thể: Hiểu biết phân bố phát thải dùng thông tin bổ sung 4.6 Giai đoạn nghiên cứu Giai đoạn nghiên cứu gồm phần khác trục thời gian Trong phần, nhận vào đánh trung bình theo thời gian khoảng thời gian Vì có biến đổi điều kiện phát thải lan truyền khoảng thời gian khác (năm, tuần, ngày) chu kỳ không nhận vào lan truyền nên giai đoạn nghiên cứu phải xác định cẩn thận Điều đặc biệt đắn chu kì khác xảy khoảng thời gian xem xét, ví dụ chồng lên chu kì nhiệt độ mật độ giao thông vào buổi sáng Do có khác biệt việc lấy mẫu riêng cố định nên có khơng có phân giải thời gian phụ thuộc vào tình hình thực tế Lấy mẫu riêng cố định có nghĩa khoảng thời gian lấy mẫu xác định nhiệm vụ Khơng có phân giải thời gian ngụ ý biện pháp vấn đề cần cân nhắc, xem xét, số mẫu khơng khí khoảng thời gian lấy mẫu phụ thuộc vào thay đổi đối tượng cần đo độ yêu cầu Có phân giải thời gian ngụ ý phải đo khoảng thời gian nhận vào Trong trường hợp này, số lượng mẫu khơng khí phụ thuộc vào độ phân giải thời gian yêu cầu độ lặp lại hệ thống đo 4.6.1 Mẫu khơng khí riêng lẻ Để lấy mẫu riêng lẻ mẫu khơng khí lấy suốt giai đoạn quy định Thời điểm bắt đầu vào giai đoạn nghiên cứu độ dài thời gian lấy mẫu xác định nhiệm vụ nghiên cứu Giai đoạn nghiên cứu bao trùm khoảng thời gian lấy mẫu (xem hình 4) khoảng thời gian lấy mẫu tìnn riêng lẻ, chu kì tình đặc biệt Ví dụ: - Nồng độ cacbon mônôxit 08:25 vào ngày 25 tháng năm 1973 ( 1973 - 06 - 25 T08: 25 (theo ISO 8601)): - Tình trạng nhận vào, vào lúc mặt trời mọc hàng ngày mùa đông - Tình trạng nhận vào nghịch chuyển bắt đầu bị phá vỡ 4.6.2 Không phân giải thời gian Giai đoạn nghiên cứu gồm khoảng thời gian nhận vào đánh giá cách độc lập với thời gian số lượng mẫu khơng khí lấy khoảng thời gian phụ thuộc vào thay đổi đối tượng đo Khi khơng cần thiết phải có độ phân giải thời gian cho đại lượng đo khoảng thời gian Một lần nữa, có tình riêng lẻ, chu kì hay đặc biệt (xem hình 4) Ví dụ: - Giá trị trung bình nhận vào 0h ngày 13- 6- 1973 ( 1973 - 06 – 13 T00:00) 0h ngày 14- 61973 (1973 - 06 - 14 T00:00 ); - Giá trị trung bình năm - Giá trị trung bình mùa mùa năm - 90% giá trị cao điểm giai đoạn khơng khí nóng; - Giá trị trung bình liệu nhận vào q trình nghịch chuyển 4.6.3 Có phân giải thời gian giai đoạn nghiên cứu bao trùm nhiều khoảng thời gian mà thời gian phụ thuộc thời gian nhận đánh giá (xem hình 4) Độ phân giải thời gian có bị giới hạn tần số lấy mẫu, độ lặp lại khả năng, có sẵn liệu khoảng thời gian phát thải, lan truyền nhận vào Nếu nghiên cứu khoảng thời gian tình xẩy theo chu kì độ phân giải thời gian bị giới hạn thêm thời gian chu kì Trong trường hợp này, lấy trung bình thực cách dùng liệu thời gian kéo dài tương đối kiện khoảng thời gian Do mức có ý nghĩa kết bị ảnh hưởng tính biến đổi từ khoảng thời gian đến khoảng thời gian khác đối tượng xem xét Tuy nhiên, mức có ý nghĩa cải thiện việc tăng số lượng khoảng thời gian đo Một lần giai đoạn nghiên cứu khoảng thời gian trường hợp đơn lẻ, chu đặc biệt Ví dụ: Khoảng thời gian nhận vào; vào ngày 27- 11-1973 (1973-11- 7) - Các chu kì ngày đêm hàng năm; - Các lần báo động sương mù quyện khói Chú thích: Trong thời gian có báo động sương mù quyện khói cần tính đến chênh lệch thời gian đo đạc Hệ thống đo Các sensor cần lượng xác định chất gây ô nhiễm khơng khí khoảng thời gian định trước chúng cho kết đo Các điều kiện định độ phân giải không gian thời gian nhỏ sensor, điều kiện yêu cầu khác thiết bị đo cho phụ lục B phải xem xét với sơ đồ đo để đánh giá hệ thống đo (xem ISO 6879) Xác định điểm đo Cần phải biết tương quan liệu chất lượng không khí xung quanh theo khơng gian thời gian muốn ngoại suy giá trị đo cho khoảng thời gian không gian lớn khoảng thời gian không gian mà phép đo thực tế tiến hành Có thể ước tính số điểm lấy mẫu thời gian nghiên cứu trước bắt đầu nghiên cứu cách sử dụng phương pháp thống kê thơng tin có trước đó, thường số phải xác định lấy nên xem xét lại phép đo tiến hành Vấn đề ước tính hồn tồn cân xứng khơng gian thời gian, khơng gian thời gian có đặc tính khác nên tốt xử lí mặt không gian mặt thời gian cách tách biệt sơ đồ đo 6.1 Về mặt không gian 6.1.1 Liên tục: Các phép đo liên tục theo không gian có khả sử dụng phương pháp quang học phương pháp ứng dụng laser Các phương pháp chưa sử dụng nhiều 6.1.2 Gián đoạn: Số lượng mẫu khơng khí điểm lấy mẫu lập kế hoạch mơ tả 1.2.1 đến 6.1.2.3 6.1.2.1 Số lượng điểm lấy mẫu số lượng mẫu khơng khí Sự phân bố không gian đối tượng đo phải xem xét việc sử dụng phép thử phương sai, chất lượng thông tin thu đánh giá cách sử dụng định lí Nyquist phương pháp thống kê phân giải không gian hệ thống đo sử dụng phải tốt nhiệm vụ đòi hỏi Sự lượng định trước thông tin nhận sử dụng phương pháp đo riêng biệt thực có sẵn thơng tin bổ sung, nghiên cứu quy mô nhỏ (pilot) Cuộc nghiên cứu phạm vi thí điểm dùng để kiểm tra tính biến động mức ô nhiễm không khí, hệ thống đo tĩnh di động dùng cho điều tra thí điểm Có thể cần điều tra thí điểm liên tục vài tháng để có hình ảnh khái qt đáng tin cậy Thơng tin số mẫu khơng khí cần thiết hồn chỉnh nếu: - Đưa số tuyệt đối điểm lấy mẫu bên khu vực đánh giá - Đưa số tương đối điểm lấy mẫu tính cho khu vực đánh giá Đối với nhiệm vụ "khu vực có phân giải", số điểm lấy mẫu tối thiểu mật độ điểm lấy mẫu tối thiểu ước tính việc sử dụng định lí Nyquist Vì độ lặp lại hệ thống đo giới hạn, nên số lượng điểm lấy mẫu cần thiết lớn số lượng điểm lấy mẫu tính tốn sử dụng định lí Mặt khác, thơng tin bổ sung cấu trúc không gian đối tượng đo làm cho số lượng điểm lấy mẫu giảm xuống Đối với nhiệm vụ "khu vực không phân giải", số lượng điểm lấy mẫu tuyệt đối tương đối ước tính theo thống kê có sẵn thơng tin phân bố khơng gian tính biến động đối tượng xem xét Mặt khác, số lượng điểm lấy mẫu phải định, cần phải xem xét lại sau phép đo bắt đầu Thông tin số mẫu khơng khí cần thiết cho nhiệm vụ riêng biệt khoảng thời gian hồn chỉnh, nếu: - Đưa số mẫu khơng khí tuyệt đối, - Đưa số mẫu khơng khí tương đối tính cho đơn vị diện tích Với vài nhiệm vụ cần thiết phải lựa chọn số lượng mẫu khác theo khoảng thời gian, điều kiện phát thải lan truyền đặc trưng Mặt khác, có sẵn liệu phụ thuộc thời gian thay đổi không gian đối tượng xem xét, tính số lượng điểm lấy mẫu Tuy nhiên, đánh giá thống kê đảm bảo hệ thống đo chọn đủ lực cho nhiệm cụ thể, nghĩa cung cấp đầy đủ thơng tin, cần thận trọng xem xét nhiều khía cạnh thực tế khác Số lượng điểm lấy mẫu phải không bị ảnh hưởng nguồn địa phương, nghiên cứu định hướng vào nguồn, số lượng toàn điểm lấy mẫu phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu Ví dụ, hệ thống giám sát (monitoring) chất lượng khơng khí xung quanh để cảnh báo thời kỳ mức nhiễm khơng khí cao có điểm lấy mẫu khu thành thị phẳng với phát thải đủ Tuy nhiên, khu có địa hình phức tạp tình trạng phát thải phức tạp cần số lượng điểm lấy mẫu lớn Nếu có nguồn khu vực điểm lấy mẫu phải bao trùm nguồn Trong mối tương quan với tình trạng phát thải, việc kiểm tra liệu khí tượng hành quan trọng để xác định xem liệu khu vực có phải đối tượng điều kiện thời tiết đặc biệt hay không, mà điều kiện ảnh hưởng đến phân tán chất gây nhiễm khơng khí 6.1.2.2 Vị trí lấy mẫu Vị trí lấy mẫu chọn cách ngẫu nhiên hệ thống, xung quanh điểm quy chiếu chọn ngẫu nhiên hệ thống Đối với nhiệm vụ giám sát chất lượng khơng khí xung quanh "những khu vực khơng phân giải" vị trí điểm lấy mẫu chọn ngẫu nhiên Với vị trí điểm lấy mẫu xếp cách hệ thống xung quanh điểm quy chiếu định vị ngẫu nhiên điểm lấy mẫu chọn ngẫu nhiên xếp đặt cách có hệ thống theo đối xứng định Các ví dụ tiêu biểu mạng lưới toạ độ X km theo km Chúng thích hợp cho nhiệm vụ nghiên cứu phụ thuộc không gian nhận vào nơi khơng có sẵn thơng tin khác phân bố không gian đối tượng đo Tuy nhiên, có sẵn thơng tin vị trí điểm lấy mẫu lựa chọn cách hệ thống Ví dụ, từ nguồn điểm, vị trí điểm lấy mẫu chọn việc sử dụng mạng lưới đối xứng cực với nguồn nằm trung tâm Độ lệch cho phép so với vị trí chọn theo cách có hệ thống cần xác định Điều đặc biệt quan trọng mạng lưới hệ thống cảnh báo điểm trọng yếu Trong khu vực có địa hình phức tạp, vị trí điểm lấy mẫu xác định chủ yếu theo điều kiện phát tán cục phải xem xét cẩn thận trước định vị trí lấy mẫu Trong khu vực vậy, nghiên cứu quy mô nhỏ (pilot) nên tiến hành trước lựa chọn lần vị trí điểm lấy mẫu 6.1.2.3 Chiều cao lấy mẫu khơng khí chiều cao điểm đo Chiều cao lấy mẫu khơng khí chiều cao điểm đo chọn ngẫu nhiên hệ thống so với chiều cao quy chiếu chọn ngẫu nhiên Các chiều cao nêu với vị trí điểm lấy mẫu báo cáo liệu chất lượng khơng khí xung quanh Nói chung, điểm lấy mẫu, điểm đo phải cao mặt đất mét không thiết cần áp dụng khu vực có nhà cao tầng nơi mà nhiệm vụ khảo sát có quy định mức cao khác Ví dụ, điều tra mức nhiễm khơng khí đường giao thơng đòi hỏi việc lấy mẫu tiến hành chiều cao hít thở, thơng thường mét chí thấp để xác định mức nhiễm khơng khí đối tượng trẻ em Khi đề cập tới khu vực có tỉ lệ phần trăm lớn nhà cao tầng, có nhiều người sống độ cao mà đo nhiễm khơng khí mức cao mét khơng cho kết đại diện cần thiết xếp để nơi lấy mẫu đặt độ cao khác Điều đặc biệt quan trọng nhà cao tầng kế nguồn thải Cũng có lợi xem xét đồ xung quanh khu vực để tìm điểm gây nhiễm mạnh, thêm vào đó, cần cố gắng phân loại sơ địa hình để tìm hiểu điều kiện phát tán 6.2 Về mặt thời gian 6.2.1 Liên tục Các thiết bị sẵn cho phép đo liên tục, theo lí thuyết yêu cầu chúng độ phân giải thời gian dụng cụ đo phải tốt độ phân giải thời gian yêu cầu nhiệm vụ nghiên cứu Trong hầu hết nghiên cứu, độ phân giải thay đổi từ phút đến 24 giờ, chí đến tháng 6.2.2 Gián đoạn Sự phân bố thời gian đối tượng đo cần xem xét thống kê Chất lượng thông tin thu thể đánh giá sử dụng định lí Nyquist phương pháp thống kê Độ phân giải thời gian sơ đồ đo sử dụng cần phải tốt độ phân giải thời gian yêu cầu nhiệm vụ nghiên cứu đặt Sự đánh giá trước thông tin thu việc sử dụng phương pháp đo riêng biệt thực có sẵn thơng tin bổ sung có sẵn kết nghiên cứu quy mơ nhỏ (pilot) Thơng tin số mẫu khơng khí cần thiết đầy đủ, nếu: - Đưa số tuyệt đối số mẫu khơng khí giai đoạn nghiên cứu, hoặc; - Đưa số tương đối số mẫu khơng khí theo đơn vị thời gian Việc ước tính số mẫu khơng khí tối thiểu số mẫu khơng khí cho đơn vị thời gian tính tốn theo cách thức tương tự cách tính số điểm lấy mẫu (xem 6.l.2.1 Do tính đối xứng hồn tồn phương pháp đánh giá mặt không gian thời gian Điều cho tất đại lượng khác dùng để xác định khoảng thời gian phép đo Thông tin số thực tế số mẫu không khí điểm lấy mẫu cụ thể đầy đủ, nếu: - Đưa số tuyệt đối mẫu khơng khí thời điểm lấy mẫu giai đoạn nghiên cứu, - Đưa số tương đối mẫu không kM điểm lấy mẫu cho đơn vị thời gian Các khoảng thời gian lấy mẫu chọn ngẫu nhiên hệ thống theo khoảng thời gian quy chiếu chọn ngẫu nhiên hệ thống Sai lệch cho phép so với khoảng thời gian quy định cần xác định để đảm bảo kết thu đại diện Nếu có thể, việc lấy mẫu phải thích ứng với cách thức phát thải đặc trưng địa phương kiện có tính chu kì khác cao điểm (xem TCVN 5978: 1995 (ISO 9359) Thông tin bổ sung Thông tin bổ sung gồm tất thông tin biết trước bắt đầu phép đo (kiến thức biết trước) tất phép đo cung cấp thông tin phát thải, lan truyền ảnh hưởng Ví dụ thơng tin bảng kê phát thải mà có giúp để đoán trước phân bố nồng độ mức Hướng dẫn thêm việc sử dụng kiến thức biết trước, (xem TCVN 5973: 1995 (ISO 9359) 7.1 Dữ liệu phát thải Dữ liệu phát thải phân thành: - Các phép đo phát thải có, phép đo liên tục, liệu tinh giản theo cách đó; - Tính tốn phát thải dựa điều kiện vận hành nhà máy số lượng nhiên liệu đốt nhà máy khu vực cụ thể; - Thơng tin địa lí cỡ vị trí nguồn Mức độ chi tiết bảng kê phát thải chi tiết yêu cầu xác định chủ yếu theo chất nghiên cứu Thậm chí cần xác định phương thức phát thải theo phố mùa Những bảng kê phát thải chi tiết cho phép xác định toàn tiêu thụ nhiên liệu cho km2 khu vực nghiên cứu Nếu loại nghiên cứu tương đối đơn giản đủ để tính tổng số hàng năm hàng mùa, nhiên liệu khác sử dụng than cốc than đá, dầu khí Những máy móc cơng nghiệp lớn phải trình bày tỉ mỉ Khi nghiên cứu hệ thống máy móc cơng nghiệp, điều quan trọng khơng qn hóa chất q trình cơng nghiệp khơng phải phần q trình cháy, oxit sắt thải từ xưởng luyện thép, flo thải từ lò gạch lò nấu chảy kim loại v.v Khi xác định tồn tiêu thụ giai đoạn bảng kê phát thải xác định thải khí nhiễm từ cháy nhiên liệu từ liệu công bố phát thải từ q trình cụ thể Khi tồn phát thải ước tính từ nhũng giá trị chiều cao phát thải tính tốn nồng độ mức nơi khác Các tính tốn sở để lập kế hoạch cho hệ thống giám sát chất lượng khơng khí xung quanh 7.2 Dữ liệu lan truyền Dữ liệu lan truyền khí ô nhiễm quan trọng để kiểm tra cấu trúc không gian thời gian nhận vào phân thành: - Phép đo điều kiện thời tiết địa phương (xem phụ lục B, mục B.2); - Dữ liệu khí hậu điều kiện lan truyền khí nhiễm lâu dài; - Thơng tin địa hình, gồm: thơng tin hình dạng khu đất, gồ ghề bề mặt mặt đất, thuỷ vực, đảo nhiệt ; - Dữ liệu phát thải thứ cấp; - Dữ liệu từ mơ hình tốn học Các u cầu sensor thời tiết cho phụ lục B 7.3 Dữ liệu nhận vào Dữ liệu có sẵn nhận vào gồm kết phép đo tiến hành khoảng thời gian trước địa điểm nhũng điều kiện tương tự cung cấp thông tin thay đổi không gian thời gian đối tượng đo Các ví dụ phép đo là: phép đo lắng đọng bụi, phép đo hàm lượng không khí xung quanh,hoặc phép đo tương tự liên quan trực tiếp với nhận số chất gây ô nhiễm không khí 7.4 Các ảnh hưởng (tác động) Ngoài phép đo nhận vào, ảnh hưởng chất gây nhiễm khơng khí nghiên cứu để đánh giá nhận vào Các ảnh hưởng phân thành: - Sự quan sát trực tiếp, thiệt hại cối, nhà cửa v:v ; - Các nghiên cứu dài hạn khác, nghiên cứu dịch tễ học Xử lí liệu Việc xử lí liệu nghiên cứu khác nhau, thường phân loại theo ba trình tự sau: thống kê mơ tả, giải thích liêu, tổng hợp liệu 8.1 Giải thích liệu Việc giải thích liệu gồm mơ tả tình hình sử dụng thơng sơ thống kê giá trị trung bình, độ lệch chuẩn v.v (thống kê mơ tả) Nó cần cho việc xét đốn Mục đích việc giải thích liệu phân tích mối quan hệ đặc tính chất lượng khơng khí khác Đơi yêu cầu đơn giản, tương quan giá trị đo hàm lượng chất gây ô nhiêm không khí so với giai đoạn hoạt động nguồn Đơi vấn đề phải giải thích phức tạp cần phải sử dụng lí thuyết phân tích thống kê phân tích hồi quy phân tích tương quan Cơng việc thống kê mơ hình tốn học chắn 8.2 Tổng hợp liệu Các mơ hình tốn học sử dụng để đánh giá nhận vào đo tổng hợp liệu gồm tính tốn xu hướng, ước tính nhận vào tương lai, tiêu chuẩn hố liệu khí hậu dài hạn dự đốn tình trạng nhận vào điều kiện thời tiết đặc biệt Phân loại giám sát (monitoring) chất lượng khơng khí xung quanh Sử dụng khái niệm ta phân loại tất nhiệm vụ cần phải đề xem xét hệ thống giám sát chất lượng khơng khí xung quanh Tương tự, tất khía cạnh phép đo thực tế phân loại Sự phân loại giúp hình thành nghiên cứu theo cách thức mà: - Sự thiết kế nghiên cứu đủ hoàn chỉnh để đảm bảo tất mục đích đạt - Việc so sánh với nghiên cứu khác thuận lợi dễ dàng, khía cạnh đơn lẻ phân loại theo cách thức chuẩn Phụ lục A Các cơng thức tốn học phát thải, lan truyền nhận vào A.1 Sự phát thải: Tốc độ phát thải, E(t), nguồn xác định tích phân bề mặt bao: (A1) Trong đó: FE bề mặt bao nguồn thải nhỏ nhất; ρ mật độ (thuộc tính tính theo thể tích) bề mặt bao; v véc tơ tốc độ thuộc tính bề mặt bao; gồm chuyển động trung bình ảnh hưởng khuếch tán phân tử khuếch tán hỗn loạn; n véc tơ pháp tuyến nguyên tố bề mặt bao, dFE, hướng phía ngồi pv thơng lượng (dòng) phát thải (thuộc tính tính theo diện tích thời gian) bề mặt bao ρ v đo giá trị trung bình khoảng thời gian diện tích bề mặt định Kết giá trị trung bình khơng cần thiết phải giá trị trung bình thông lượng phát thải khoảng thời gian diện tích bề mặt tương tự A.2 Sự lan truyền Hiện tượng tạo thành lan truyền (gồm việc vận chuyển biến đổi khí nhiễm) hồn tồn xác định biết thông lượng Uv mật độ U Sự vận chuyển T(t), lượng tử thuộc tính đó, tính cho đơn vị thời gian bề mặt cho F T là: (A.2) Trong đó: n véc tơ pháp tuyến nguyên tố bề mặt dFT theo hướng phía ngồi Nhiệm vụ thực tế định vị trí hình dạng bề mặt Lượng tử, Q(t) thuộc tính bị biến đổi đơn vị thời gian thể tích định, VT suy từ cân không gian - thời gian thuộc tính này, nghĩa là: (A.3) Trong đó: FT bề mặt thể tích VT n Véctơ pháp tuyến yếu tố bề mặt, dFT hướng phía ngồi / t đạo hàm phần mật độ ρ; đưa thay đổi cục bộ, tính cho đơn vị thời gian vơ nhỏ, mô tả hủy diệt tạo thuộc tính thể tích VT A.3 Sự nhận vào Tốc độ nhận vào, l(t) xác định tích phân bề mặt bao: (A.4) đó: E1 bề mặt bao nhỏ vật nhận; ρ mật độ (thuộc tính tính theo thể tích) bề mặt bao; v véc tơ tốc độ thuộc tính bề mặt bao n véc tơ pháp tuyến nguyên tố bề mặt bao, dF1, hướng phía ngồi; ρv thơng lượng (dòng) nhận vào (thuộc tính tính theo diện tích thời gian) bề mặt bao Chú thích: Các phương trình từ (A.1) đến (A.4) với thuộc tính cân khơng gian thời gian, mơ tả đầy đủ phát thải, lan truyền nhận vào Chúng bao hàm kiến thức lĩnh vực mật độ U thông lượng Uv thông qua không gian thời gian, nghĩa phạm vi giá trị chúng kể ranh giới tương ứng Phụ lục B Hệ thống đo B-1 Máy đo nhiễm khơng khí Khi chọn máy móc giám sát chất lượng khơng khí khơng muốn chọn thiết bị tinh vi Ví dụ, điều tra thiết lập để xác định xu hướng nhiễm khơng khí khoảng thời gian dài, khơng nên lựa chọn máy cho kết liên tục máy khác sẵn có Nếu chọn máy cho kết liên tục bắt buộc phải tìm phương pháp tính trung bình kết thu qua phép đo liên tục để đưa số liệu sử dụng cách làm tăng chi phí Tuy nhiên số chất nhiễm khơng khí có máy cho kết liên tục Khi lựa chọn máy phải ln xem xét, cân nhắc tính kinh tế hệ thông khác phải ý tới việc hiệu chỉnh bảo dưỡng hàng ngày toàn thiết bị để đảm bảo liên tục đến mức Khi giải vấn đề máy giám sát ô nhiễm khơng khí yếu tố kĩ thuật vận hành sau cần xem xét: a Tính có sẵn sensor cho công việc; b Độ chọn lọc; c Giới hạn phát dưới; d Khoảng thời gian lấy mẫu đưa liệu; e Độ xác; f Độ tập trung; g Độ phân giải thời gian: h Độ phân giải khơng gian; i Tính động, ví dụ đơn vị đo động phép đo ngắn điểm lấy mẫu khác nhau; j Việc bảo dưỡng k Phần trăm khoảng thời gian không hoạt động; l Phần cứng: m Nhân lực B Các sensor khí tượng Dữ liệu khí tượng khu vực nghiên cứu quan trọng phân tích liệu Dựa vào mức độ phức tạp nghiên cứu, số tất thông số sau cân đến: a) Tốc độ gió hướng gió; b) Nhiệt độ: c) Các chiều cao ổn định hỗn hợp; d) Độ ẩm; e) Mưa; f) áp suất; g) Bức xạ mặt trời nơi có thể, phép khí tượng nên tiến hành khu vực nghiên cứu lí hiển nhiên, vị trí trạm khí tượng phải tốt Điều áp dụng cho hệ thống monitoring chất lượng khơng khí xung quanh thiết kế để cảnh báo trường hợp ô nhiễm khơng khí cao Những tin tức khí tượng khơng đầy đủ trường hợp dẫn đến việc đưa lời cảnh báo không xác thực Tuy nhiên, phép đo thực khu vực cần phải đặt để thu liệu từ trạm khí tượng gần Trước sử dụng thông tin này: cần pải tìm lời khun nhà khí tượng giỏi để xác định xem liệu điều kiện trạm khí tượng đưa liệu thích hợp để so sánh với điều kiện khu vực nghiên cứu không Phụ lục C Ma trận để thiết kế hệ thống cảnh báo thiết lớp xu hướng Ví dụ 1: Phân chia ma trận để thiết kế hệ thống cảnh báo Hệ thống cảnh báo 3.3.1.3 Tiên đoán Ghi Các giá trị đặc trưng Điểm đánh giá Độ phân giải thời gian Không gian Liên tục Gián đoạn Số điểm lấy mẫu Tuyệt đối x Tương đối Số mẫu khoảng Tuyệt đối thời gian Tương đối Vị trí điểm lấy mẫu Ngẫu nhiên Hệ thống ngẫu nhiên x Hệ thống Chiều cao mẫu khí (hoặc điểm đo) Ngẫu nhiên Hệ thống ngẫu nhiên Hệ thống Thời gian x x Liên tục Gián đoạn Tổng số mẫu khí Tuyệt đối Tương đối Số mẫu khí điểm Tuyệt đối lấy mẫu Tương đối khoản thời gian lấy mẫu Ngẫu nhiên x Hệ thống ngẫu nhiên Hệ thống Thông tin bổ sung Dữ liệu phải thải Dữ liệu lan truyền đo tính x thơng tin địa lí x đo đạc điều kiện khí tượng chỗ liệu khí hậu thơng tin địa hình x x x mơ hình phát tán Xử lý liệu Dữ liệu nhận vào đo đạc trướcđây ảnh hưởng Quan sát trực tiếp liệu dài hạn thống kê mô tả giải thích liệu tổng hợp liệu x C.2 Ví dụ 2: Phần ma trận sơ đồ thiết lớp xu hướng Hệ thống cảnh báo 3.3.2.2 Tiên đoán Ghi Các giá trị đặc trưng Điểm đánh giá Độ phân giải thời gian Không gian Liên tục Gián đoạn Số điểm lấy mẫu Tuyệt đối x Tương đối Số mẫu khoảng Tuyệt đối thời gian Tương đối Vị trí điểm lấy mẫu x Ngẫu nhiên Hệ thống ngẫu nhiên x Hệ thống Chiều cao mẫu khí (hoặc điểm đo) Ngẫu nhiên Hệ thống ngẫu nhiên x Hệ thống Thời gian Liên tục x Gián đoạn Tổng số mẫu khí Tuyệt đối Tương đối x Số mẫu khí điểm Tuyệt đối lấy mẫu Tương đối x khoản thời gian lấy mẫu Ngẫu nhiên x Hệ thống ngẫu nhiên Hệ thống Thông tin bổ sung Dữ liệu phải thải đo tính x thơng tin địa lí Dữ liệu lan truyền đo đạc điều kiện khí tượng chỗ liệu khí hậu x thơng tin địa hình mơ hình phát tán Xử lí liệu Dữ liệu nhận vào đo đạc trướcđây ảnh hưởng Quan sát trực tiếp liệu x dài hạn thống kê mơ tả giải thích liệu tổng hợp liệu x Phải đo liên tục ... Ví dụ: - Giá trị trung bình nhận vào 0h ngày 1 3- 6- 1973 ( 1973 - 06 – 13 T00:00) 0h ngày 1 4- 61973 (1973 - 06 - 14 T00:00 ); - Giá trị trung bình năm - Giá trị trung bình mùa mùa năm - 90% giá... hợp đơn lẻ, chu đặc biệt Ví dụ: Khoảng thời gian nhận vào; vào ngày 2 7- 1 1-1 973 (197 3-1 1- 7) - Các chu kì ngày đêm hàng năm; - Các lần báo động sương mù quyện khói Chú thích: Trong thời gian có... đặc biệt Ví dụ: - Nồng độ cacbon mônôxit 08:25 vào ngày 25 tháng năm 1973 ( 1973 - 06 - 25 T08: 25 (theo ISO 8601)): - Tình trạng nhận vào, vào lúc mặt trời mọc hàng ngày mùa đơng - Tình trạng nhận