ĐÁNH GIÁ LƯỢNG PHÁT THẢI CHẤT TIỀN AXIT VÀ TỔNG LƯỢNG LẮNG ĐỌNG AXIT Ở MỘT SỐ KHU VỰC THUỘC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG, VIỆT NAM (HÀ NỘI, HẢI DƯƠNG, HẢI PHÒNG, NINH BÌNH)

Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG Trần Thị Nga ĐÁNH GIÁ LƯỢNG PHÁT THẢI CHẤT TIỀN AXIT VÀ TỔNG LƯỢNG LẮNG ĐỌNG AXIT Ở MỘT SỐ KHU VỰC THUỘC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG, VIỆT NAM (HÀ NỘI, HẢI DƯƠNG, HẢI PHỊNG, NINH BÌNH) Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ quy Ngành: Khoa học Môi Trường Hà Nội – 2011 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới ThS Phạm Thị Thu Hà – Giảng viên Bộ môn Sinh thái Mơi trường Cơ hướng dẫn tận tình giúp đỡ em suốt thời gian làm khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô khoa Môi trường đặc biệt thầy cô Bộ môn Sinh thái Môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội dẫn dắt, truyền thụ cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu trình học tập trường Đồng thời em xin cảm ơn cô, chú, anh, chị Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia; Tổng cơng ty than miền Bắc – Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống sản Việt Nam; Tổng cơng ty xăng dầu Petrolimex nhiệt tình cung cấp tài liệu số liệu liên quan tới vấn đề nghiên cứu để em hồn thành khóa luận Cuối em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ủng hộ, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua, đặc biệt thời gian làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2011 Sinh viên Trần Thị Nga Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CTR Chất thải rắn ĐBSH Đồng sông Hồng ĐHQGHN Đại học quốc gia Hà Nội KH & CN Khoa học công nghệ KHCN & MT Khoa học cơng nghệ mơi trường KTTV Khí Tượng Thủy Văn TB Trung bình TN & MT Tài ngun Mơi trường DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hà Nội 27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hải Dương .27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hải Phòng 27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Ninh Bình 28 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hà Nội 29 Lớp K52 – KHMT Khoa Môi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hải Dương 29 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hải Phòng .30 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Ninh Bình .30 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hà Nội 31 Bảng 10 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hải Dương 32 Bảng 11 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hải Phòng .32 Bảng 12 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Ninh Bình .33 Bảng 13 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hà Nội 38 Bảng 14 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hải Dương 38 Bảng 15 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hải Phòng 39 Bảng 16 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Ninh Bình 39 Bảng 17 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Cúc Phương 40 Bảng 18 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hà Nội 41 Bảng 29 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hải Dương 42 Bảng 20 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hải Phịng 43 Bảng 21.Tổng lượng lắng khơ SO2 NOx qui đổi S N Ninh Bình 43 Bảng 22 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N trạm Cúc Phương 44 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Sơ đồ tính tốn phát thải 26 Hình Tổng lượng phát thải S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình giai đoạn 2000 - 2010 34 Hình Tổng lắng năm ion H+, NO3-, SO42-, NH4+, Ca2+ (g/m2) Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 36 Hình Tổng lắng năm ion H+, NO3-, SO42-, NH4+, Ca2+ (g/m2) Cúc Phương giai đoạn 2000 – 2010 37 Hình Sơ đồ tính tốn lắng đọng ướt 38 Hình Tổng lượng lắng đọng S Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Cúc Phương giai đoạn 2000 - 2010 .46 Hình Quan hệ phát thải lắng S Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 48 Hình Quan hệ phát thải lắng N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 49 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 11 1.1 Một số vấn đề chung liên quan đến phát thải chất tiền axit lắng đọng axit .11 1.1.1 Sự phát thải chất tiền axit (SO2, NOx) 11 1.1.2 Lắng đọng axit 12 1.2 Một số nghiên cứu nước liên quan đến phát thải chất tiền axit lắng đọng axit 14 1.2.1 Các nghiên cứu giới 14 1.2.2 Các nghiên cứu Việt Nam .15 1.3.Tổng quan khu vực nghiên cứu .17 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 17 1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 18 1.3.3 Hiện trạng môi trường .19 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 22 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu .22 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 22 2.2 Phương pháp nghiên cứu .22 2.2.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp phân tích số liệu, tài liệu thứ cấp 22 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga 2.2.2 Phương pháp tính tốn 22 a Tính toán tương quan .23 2.2.3 Phương pháp tổng hợp, đánh giá 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Đánh giá lượng phát thải chất tiền axit (SO2, NOx) 25 3.1.1.Tính tốn lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình .26 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hà Nội 27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hải Dương 27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Hải Phòng 27 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng than qui đổi S N (tấn) Ninh Bình 28 3.1.2 Tính tốn lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình 28 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hà Nội 29 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hải Dương 29 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Hải Phòng 30 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu cho giao thông qui đổi S N (tấn) Ninh Bình 30 Bảng Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hà Nội 31 Bảng 10 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hải Dương 32 Bảng 11 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Hải Phòng 32 Bảng 12 Tổng lượng phát thải SO2 NOx từ sử dụng xăng dầu công nghiệp qui đổi S N (tấn) Ninh Bình .33 Lớp K52 – KHMT Khoa Môi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga 3.1.3 Tổng lượng phát thải S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình 33 3.2 Đánh giá lượng lắng đọng S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình 35 3.2.1.Đánh giá lượng lắng đọng ướt 35 Bảng 13 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hà Nội 38 Bảng 14 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hải Dương .38 Bảng 15 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Hải Phòng 39 Bảng 16 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Ninh Bình .39 Bảng 17 Tổng lượng lắng ướt ion SO42- NOx qui đổi S N Cúc Phương 40 3.2.2.Đánh giá lượng lắng đọng khô 41 Bảng 18 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hà Nội 41 Bảng 29 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hải Dương 42 Bảng 20 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Hải Phòng .43 Bảng 21.Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N Ninh Bình 43 Bảng 22 Tổng lượng lắng khô SO2 NOx qui đổi S N trạm Cúc Phương 44 3.2.3 Tổng lượng lắng S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình, Cúc Phương giai đoạn 2000 - 2010 45 3.3 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng 46 3.3.1 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng S .46 3.3.2 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng N .48 3.4 Một số đánh giá bước đầu khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới vài loài thực vật nhạy cảm khu vực đồng sông Hồng 50 3.4.1 Ảnh hưởng lắng đọng axit tới số thảm thực vật giới 51 3.4.2 Một số đánh giá bước đầu khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới số loài thực vật nhạy cảm khu vực đồng sông Hồng 52 Ảnh hưởng trực tiếp 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .55 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga MỞ ĐẦU Trong 30 năm trở lại đây, q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa diễn ngày mạnh mẽ tất quốc gia, khu vực giới khơng ngừng phát thải vào khơng khí chất độc hại CO 2, SO2, NOx,… làm ô nhiễm mơi trường khơng khí Nồng độ chất nhiễm khơng khí ln biến động theo khơng gian thời gian, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố: phát thải chất nhiễm vào khơng khí, q trình di chuyển chúng, biến đổi hóa học mơi trường khơng khí, trạng thái chúng nước mưa Như vậy, tồn q trình từ phát thải đến rơi xuống mặt đất kiểm sốt có tranh tương đối tồn diện nhiễm khơng khí Một hậu nghiêm trọng nhiễm khơng khí lắng đọng axit (lắng ướt lắng khô) Lắng đọng axit vấn đề mơi trường tồn cầu khơng tác hại nặng nề cho môi trường, hệ sinh thái người gây mà cịn tác động vượt khỏi phạm vi kiểm soát quốc gia, tới quy mơ khu vực tồn cầu Hiện tượng lắng đọng axit nhận quan tâm nhà khoa học từ năm 60 kỷ trước Ban đầu Châu Âu Bắc Mỹ nơi chịu ảnh hưởng nặng nề tượng lắng đọng axit Sau ảnh hưởng lan sang nước Châu Á như: Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan Việt Nam [1] Tại Việt Nam, số liệu quan trắc hóa học nước mưa qua thời kỳ có số liệu cho thấy có dấu hiệu mưa axit số nơi ngày tăng chất (pH) lượng (tổng nồng độ ion) Một số nghiên cứu tác giả nước khẳng định tượng mưa axit thực tế xảy nước ta Điều Việt Nam có đường biên giới đất liền biển trải dài từ Bắc xuống Nam, thêm vào kinh tế phát triển với tốc độ nhanh thời gian gần Đồng sông Hồng (ĐBSH) trung tâm kinh tế miền Bắc nước, nơi tập trung dân cư đơng đúc, có mật độ dân số cao Trong 10 năm trở lại đây, khu vực phải đối mặt với thách thức suy giảm chất lượng môi trường, đặc biệt chất lượng mơi trường khơng khí Hiện tượng mưa axit xuất số tỉnh thành khu vực, đáng ý Hà Nội, Hải Phịng, Vĩnh Phúc, Hải Dương, Quảng Ninh, Ninh Bình, Hà Nam Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Trong khn khổ khóa luận, dựa vào chuỗi số liệu quan trắc hóa nước mưa trung tâm KTTV Quốc gia, số liệu lượng nhiên liệu tiêu thụ (than xăng dầu) Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010, tác giả tiến hành tính toán lượng phát thải lắng đọng S, N khu vực nghiên cứu Trên sở đưa số đánh giá ảnh hưởng lắng đọng axit lên số loài thực vật nhạy cảm với lắng đọng axit khu vực nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Đánh giá lượng phát thải chất tiền axit (SO 2, NOx) Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình - Đánh giá tổng lượng lắng đọng lưu huỳnh (S) nitơ (N) Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình - Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng S, N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình - Bước đầu đánh giả khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới số loài thực vật nhạy cảm với lắng đọng axit Nội dung nghiên cứu đề tài: - Thu thập tài liệu, số liệu nước liên quan tới nội dung nghiên cứu tổng quan tài liệu - Điều tra, khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu nhằm xác định nguồn phát thải chất tiền axit (SO 2, NOx) từ hoạt động công nghiệp, giao thông sinh hoạt - Dựa vào số liệu quan trắc hóa nước mưa Trung tâm KTTV Quốc gia; số liệu lượng than, xăng dầu tiêu thụ số liệu nồng độ chất nhiễm khơng khí xung quanh tính tốn lượng phát thải SO 2, NOx tổng lượng lắng đọng lưu huỳnh (S), nitơ (N) khu vực nghiên cứu - Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải SO 2, NOx lượng lắng đọng S, N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng Ninh Bình - Từ kết tính tốn lắng đọng axit dựa kết nghiên cứu giới, đánh giá khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới số loài thực vật nhạy cảm với lắng đọng axit khu vực nghiên cứu Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Lượng lắng khơ S N Ninh Bình thấp nhiều so với lượng lắng khô S N Hà Nội Hải Dương Lượng lắng khô S cao 8132,96 vào năm 2010 năm 2010 có lượng lắng khơ N cao 593,03 Khi so sánh lượng lắng khô S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình với lượng lắng khơ S N tính tốn trạm Cúc Phương cho thấy, lượng lắng khô S N bốn khu vực cao lượng lắng khô S N Cúc Phương (lượng lắng khô S cao Cúc Phương 6608,03 lượng lắng khô N cao 438,33 vào năm 2010) Nguyên nhân trạm vườn Quốc gia Cúc Phương cách xa khu dân cư đường giao thông nên không chịu ảnh hưởng trực tiếp hoạt động dân sinh giao thơng, thế, nồng độ khí SO2 NOx đo thấp 3.2.3 Tổng lượng lắng S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình, Cúc Phương giai đoạn 2000 - 2010 Tổng hợp kết tính tốn tổng lượng lắng đọng S N (lắng ướt lắng khô) Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Cúc Phương giai đoạn từ năm 2000 – 2010 thể bảng phụ lục Kết tổng hợp cho thấy, lượng lắng đọng S N tồn khu vực nghiên cứu có biến động qua năm biến động không tuân theo quy luật cụ thể Và tất khu vực có lượng lắng đọng S lớn lượng lắng đọng N nhiều lần Tại Hà Nội, năm 2008 có tổng lượng lắng đọng S N cao với tổng lượng lắng S 82394,74 tổng lượng lắng N 15542,49 (tổng lượng lắng S cao gấp 5,3 lần tổng lượng lắng N) Tại Hải Dương, tổng lượng lắng S cao vào năm 2006 50521,37 tấn, cao tổng lượng lắng N năm 10,5 lần; tổng lượng lắng N cao vào năm 2007 6452,96 tấn, thấp tổng lượng lắng S năm 6,1 lần Tổng lượng lắng S Hải Phòng cao vào năm 2003 17495,02 tấn, cao tổng lượng lắng N năm 41,6 lần; tổng lượng lắng N cao 1409,54 năm 2009, thấp tổng lượng lắng S năm 9,4 lần Ninh Bình có tổng lượng lắng S N cao vào năm 2010 9749,34 S 1411,25 N (tổng lượng lắng S cao gấp 6,9 lần lượng lắng N) Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Tại Cúc Phương, lượng lắng S N đạt giá trị cao vào năm 2010 Tổng lượng lắng S (8791,64 tấn) cao gấp 5,9 lần lượng lắng N (1480,34 tấn) Hình Tổng lượng lắng đọng S Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Cúc Phương giai đoạn 2000 - 2010 Hai đồ thị so sánh tổng lượng lắng S N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Cúc Phương Từ hai đồ thị cho thấy, tổng lượng lắng S N Hà Nội Hải Dương cao so với Hải Phịng, Ninh Bình cao nhiều lần tổng lượng lắng S N Cúc Phương Đáng ý năm 2004 – 2010 Hà Nội 2004, 2006, 2007, 2008 Hải Dương, tổng lượng lắng S N Hà Nội Hải Dương có tăng đột biến, cao nhiều lần so với Hải Phịng Ninh Bình cao nhiều lần tổng lượng lắng S N Cúc Phương (12 – 15 lần) Tại Cúc Phương, tổng lượng lắng đọng S N thấp 3.3 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng 3.3.1 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng S Mối quan hệ tổng lượng phát thải tổng lượng lắng đọng S Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 thể hình Từ bốn đồ thị ta thấy, bốn khu vực, qua tất năm giai đoạn 2000 – 2010, tổng lượng phát thải S nhỏ tổng lượng lắng đọng Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Tại Hà Nội, tổng lượng lắng đọng S cao nhiều lần tổng lượng phát thải S vào năm 2004 – 2008 Độ chênh lệch lớn vào năm 2008 với tổng lượng lắng đọng S cao gấp 34,7 lần tổng lượng phát thải S; năm 2003 có độ chênh lệch nhỏ với tổng lượng lắng đọng S cao 3,8 lần tổng lượng phát thải S Tại Hải Dương, độ chênh lệch tổng lượng lắng đọng S với tổng lượng phát thải S lớn khu vực nghiên cứu Độ chênh lệch lớn vào năm 2006 với tổng lượng lắng S lớn 58 lần tổng lượng phát thải S, thấp vào năm 2005 với tổng lượng lắng S cao 6,8 lần tổng lượng phát thải S Hải Phịng Ninh Bình có độ chênh lệch tổng lượng lắng đọng S tổng lượng phát thải S không lớn so với Hà Nội Hải Dương Tại Hải Phịng, năm 2001 có độ chênh lệch lớn với tổng lượng lắng đọng S cao gấp 35,4 lần tổng lượng phát thải S; năm 2004 có độ chênh lệch nhỏ 7,9 lần Tại Ninh Bình, năm 2007 có tổng lượng lắng đọng S lớn tổng lượng phát thải S cao 13 lần nhỏ vào năm 2002 với tổng lượng lắng S cao 6,2 lần tổng lượng phát thải S Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Hình Quan hệ phát thải lắng S Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 3.3.2 Đánh giá mối quan hệ lượng phát thải lượng lắng đọng N Mối quan hệ tổng lượng phát thải tổng lượng lắng đọng N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 thể hình Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Hình Quan hệ phát thải lắng N Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình giai đoạn 2000 – 2010 Từ bốn đồ thị ta thấy, độ chênh lệch tổng lượng lắng N với tổng lượng phát thải N Hà Nội Hải Dương lớn Hải Phịng Ninh Bình Tại Hà Nội, ngoại trừ năm 2001 - 2003, năm cịn lại có tổng lượng lắng đọng N lớn tổng lượng phát thải N, cao vào năm 2008 với tổng lượng lắng đọng N cao gấp 7,4 lần tổng lượng phát thải N, năm 2007 (7,3 lần), năm 2005 (5 lần), năm 2004 (3,8 lần), năm 2006 (3,7 lần) Tại Hải Dương có độ chênh lệch tổng lượng lắng đọng N tổng lượng phát thải N cao nhất, ngoại trừ năm 2005 2009 tổng lượng lắng đọng N cao tổng lượng phát thải N Tổng lượng lắng đọng N năm 2004, 2006, 2007, 2008 cao gấp 5,4 lần; 6,2 lần; 8,8 lần; 3,2 lần tổng lượng phát thải N Tại Hải Phòng, tổng lượng lắng đọng N lại nhỏ tổng lượng phát thải ngoại trừ năm 2001, 2004, 2007, 2009 Cụ thể, tổng lượng phát thải N năm 2000, 2002, 2003, 2005, 2006, 2008, 2010 lớn gấp 1,4 lần, 1,5 lần, 1,3 lần, 1,6 lần, 1,2 lần, 1,1 lần, 1,02 lần tổng lượng lắng đọng N Tại Ninh Bình, có sáu năm có tổng lượng lắng đọng N lớn tổng lượng phát thải N, năm 2001, 2002, 2003, 2005, 2007, 2009 với lớn tương ứng số lần 1,3 lần; 2,2 lần; 2,4 lần; 1,7 lần; 1,01 lần; 1,1 lần Các năm cịn lại có tổng lượng phát thải N lớn tổng lượng lắng đọng N từ 1,04 lần tới 1,6 lần Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Như vậy, bỏ qua phản ứng thứ cấp lượng phát thải khí tính tốn tổng lượng SO2 NOx thải vào mơi trường khơng khí giai đoạn 2000 – 2010 Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng Ninh Bình Về bản, lượng khí thải gia nhập vào hồn lưu khí Chúng rơi trực tiếp xuống mặt đất rơi xuống mặt đất thơng qua trận mưa có tính địa phương chúng tiếp tục tham gia phản ứng hóa học vận chuyển đến địa phương khác hồn lưu khí Kết nghiên cứu cho thấy, tổng lượng lắng đọng S tất năm bốn khu vực lớn tổng lượng phát thải S Tổng lượng lắng đọng N ngoại trừ số năm (đã nêu) lớn tổng lượng phát thải N Điều có nghĩa là, tải lượng S N lắng khơ lắng ướt phải nguồn từ nơi khác đem tới cho hồn lưu khí 3.4 Một số đánh giá bước đầu khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới vài loài thực vật nhạy cảm khu vực đồng sông Hồng Lắng đọng axit vấn đề mơi trường tồn cầu ảnh hưởng ngày nghiêm trọng mà gây đáng ý ảnh hưởng lên hệ sinh thái rừng tự nhiên Trên giới có nhiều nghiên cứu vấn đề này, tập trung chủ yếu khu vực châu Âu Bắc Mĩ Hướng nghiên cứu bắt đầu số quốc gia Châu Á Ấn Độ, Trung Quốc Ở Việt Nam chưa có nghiên cứu thực tế ảnh hưởng lắng đọng axit tới hệ sinh thái tự nhiên nói chung số lồi thực vật nói riêng Tuy nhiên, từ nghiên cứu nước trạng lắng đọng axit, tính tốn lắng đọng axit dựa số kết nghiên cứu ảnh hưởng lắng đọng axit tới hệ sinh thái tự nhiên giới, khẳng định điều là, lắng đọng axit có ảnh hưởng phần đến hệ sinh thái tự nhiên Việt Nam Do vậy, để làm rõ điều này, việc nghiên cứu khả ảnh hưởng lắng đọng axit lên hệ sinh thái nói chung số lồi thực vật nói riêng quan trọng cần thiết Tuy nhiên, để đưa xác ảnh hưởng lắng đọng axit cần phải có nghiên cứu cách khoa học thực nghiệm tiến hành thời gian dài Trong khuôn khổ khóa luận này, chúng tơi dựa vào kết tính tốn lượng lắng đọng axit khu vực ĐBSH tham khảo kết số Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga nghiên cứu giới ảnh hưởng lắng đọng axit, bước đầu đưa số nhận định khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới vài loài nhạy cảm khu vực ĐBSH 3.4.1 Ảnh hưởng lắng đọng axit tới số thảm thực vật giới Các kết nghiên cứu ảnh hưởng lắng đọng axit tới số thảm thực vật giới cho thấy, lắng đọng axit làm suy giảm rừng gồm suy giảm số lượng làm thay đổi thành phần loài rừng Sự ảnh hưởng nghiêm trọng kết hợp với nhân tố khác hạn hán, nhiệt độ,… Ảnh hưởng lắng đọng axit lên số khu rừng giới: - Rừng thông California: ảnh hưởng lắng đọng axit ghi nhận năm 1950 hai lồi thơng Ponderosa Jeffrey dãy núi San Bernardino Lắng đọng axit làm tổn thương gai (kim) Cây bị giảm khả chống chịu với sâu bệnh trở nên mẫn cảm với côn trùng bọ cánh cứng (hiện tượng diễn cánh rừng gần Los Angeles) - Rừng thông trắng vân sam trắng Đông Mỹ: lắng đọng axit làm hư hại hạn chế sinh trưởng tăng trưởng chiều cao - Rừng vân sam đỏ linh sam Fraser: • Xuất từ New England tới Bắc Carolina ghi nhận lần đầu vào năm 1980, ảnh hưởng thể rõ nét độ cao từ 800 m trở lên Các chất axit lắng đọng làm cho đỉnh sinh trưởng bị chết dần, tốc độ tăng trưởng giảm dần cuối chết • Tại dãy núi Smoky vườn Quốc gia Great Smoky Moutain dãy núi Applalachian Mỹ, lắng đọng axit làm cho hai loài chết dần tăng trưởng bị hạn chế - Rừng thông Đông Nam Mĩ: phân bố số bang Virgnia, Bắc Nam Carolina, Georgia, Florida Lắng đọng chất axit làm giảm tăng trưởng đường kính thân non - Rừng gỗ lớn Đông Bắc Mĩ: phân bố thành phố Pennsyvania, New York, Masachusetts, Vermont Một số loài chết dần tỷ lệ chết gia tăng: bạch dương vàng, sồi Mỹ, bạch dương trắng Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga - Ở Trung Âu: năm 1970 bắt đầu ghi nhận ảnh hưởng lắng đọng axit lồi thơng bạc rừng Đen, Tây Đức (cũ), rừng thông rừng vân sam Czechoslovakia Đông Đức (cũ) với biểu gai bị vàng sau rụng sớm Một số lồi khác bị ảnh hưởng thông, giẻ gai sồi Sự suy giảm số lượng rừng ghi nhận trước độ cao 800 m Theo khảo sát vào năm 1980 có tới 50% lồi Tây Đức chịu ảnh hưởng lắng đọng axit [1,23,26,32] 3.4.2 Một số đánh giá bước đầu khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới số loài thực vật nhạy cảm khu vực đồng sông Hồng a Một số loài thực vật nhạy cảm với lắng đọng axit khu vực đồng sông Hồng Từ kết nghiên cứu ảnh hưởng lắng đọng axit tới thảm thực vật giới thấy thuộc họ kim loài nhạy cảm với lắng đọng axit Tại khu vực ĐBSH có số loài thuộc họ kim, loài nhạy cảm với lắng đọng axit, bao gồm:  Cephallotaxaceae – Đỉnh tùng Phân bố rộng, có nhiều vùng núi thấp núi trung bình, từ Cao Bằng (Ngun Bình), Hà Tây (Ba Vì), Thanh Hóa Dạng sinh thái: gỗ thường xanh, cao 20 – 25 m hay nữa; đường kính đến 0,5 m, chủ yếu 600 – 1700 m, trung sinh chịu bóng, mọc rải rác sườn khe ẩm rừng rậm thường xanh rộng, có rừng mây mù; đất có tầng dày, ẩm giàu mùn, phong hóa từ cuội kết, granit số loại đá khác  Calocedrus – Pơ mu giả (Bách xanh) Phân bố hẹp, thường gặp vùng núi thấp Dạng sinh thái: gỗ thường xanh, cao 20 – 25 m hay nữa, đường kính 0,8 – 1,2 m; chủ yếu 200 – 1400 m, trung sinh, thường mọc loại, hỗn giao với số kim khác hay rộng thành đám rừng nhỏ đỉnh đường đỉnh núi hai bên gốc suối; đất phong hóa granit, ẩm nhiều mùn  Cupressus funebris – Hoàng đàn liễu (Hoàng đàn rủ) Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga Phân bố hẹp, mọc rải rác vùng núi thấp hai tỉnh Hà Giang Lạng Sơn, khu rừng nhiệt đới thường xanh có mưa mùa ẩm, chủ yếu đai núi thấp, núi đá vôi, độ cao 400 - 1500 m Dạng sinh thái: gỗ thường xanh, cao đến 25 m hay với đường kính 1m; chủ yếu từ 500 m trở lên, mọc rải rác vùng rừng rậm thường xanh rộng sườn núi đá vôi  Pinus kesiya - Thông ba Phân bố: thường mọc loại hỗn giao với số lồi khác khơng đáng kể tạo thành loại rừng thưa kim, thường độ cao 900 m Dạng sinh thái: gỗ lớn, cao 30 – 35 m, thân thẳng tròn, vò dày màu nâu sẫm, nứt dọc sâu Là lồi ưa sáng thích hợp với loại khí hậu mưa nhiều, có mùa mưa mùa khơ rõ dệt, độ ẩm khơng khí khơng xuống q thấp (70%) Có khả chịu lạnh, sương muối, tái sinh hạt mạnh nơi đất trống b Một số đánh giá bước đầu khả ảnh hưởng lắng đọng axit tới vài loài thực vật nhạy cảm khu vực đồng sông Hồng  Ảnh hưởng trực tiếp Các khả ảnh hưởng trực tiếp tới số kim bao gồm: - Làm tổn thương gai (kim) cây, lớp cu tin bảo vệ bị hư hỏng tiếp xúc trực tiếp với phân tử axit - Các tế bào bị hư hỏng nặng chất axit lắng tụ thâm nhập vào mơ biểu bì hay lớp cutin bảo vệ - Có khả gây rối loạn chức mơ biểu bì, tính trương nở tế bào chịu ảnh hưởng độ pH dung môi, làm ảnh hưởng tới trình quang hợp - Đối với non: làm chậm trình tăng trưởng (giảm tăng trưởng chiều cao tăng trưởng đường kính thân cây) làm lão hóa sớm - Làm chết dần làm chậm trình phát triển mầm đỉnh sinh trưởng làm chúng biến dạng Lớp K52 – KHMT Khoa Môi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga - Sự lắng tụ chất axit làm thay đổi thành phần hóa học hay khối lượng rễ lá, tạo phản ứng phụ cộng đồng vi sinh vật sống bề mặt rễ - Có thể gây xáo trộn chức sinh sản cây, giảm khả phấn hoa, làm rối loạn việc thụ phấn  Ảnh hưởng gián tiếp Ảnh hưởng gián tiếp chất axit lắng tụ tới số kim: - Sự hư hại tầng cutin làm mẫn cảm với độc tố, tác hại côn trùng biến động môi trường khác - Các xáo trộn cấu sinh hóa có tác dụng tới vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh rễ, làm giảm nguồn nitơ dễ tiêu cung cấp cho - Ngoài ra, lắng đọng axit cịn có tác dụng tương hỗ với yếu tố mơi trường như: gió, khí nhiễm hạn hán, theo chiều hướng làm gia tăng thiệt hại cho - Các kim khu vực đồng sông Hồng phân bố nhiều độ cao 800 m, ảnh hưởng lắng đọng axit tới loài lớn Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trên sở nguồn số liệu quan trắc hóa nước mưa năm trạm Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Cúc Phương giai đoạn 2000 - 2010 trung tâm KTTV Quốc gia, số liệu lượng nhiên liệu tiêu thụ, tiến hành tính tốn tổng lượng phát thải S N; tính tốn tổng lượng lắng đọng axit (lắng ướt lắng khô) bốn khu vực Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình; so sánh đánh giá mối quan hệ tổng lượng phát thải tổng lượng lắng S N giai đoạn 2000 – 2010 bốn khu vực Qua chúng tơi đưa số kết luận sau: Kết tính tốn phát thải cho thấy, tổng lượng phát thải S N bốn khu vực có gia tăng gần liên tục qua năm giai đoạn 2000 – 2010 Trong đó, tổng khối lượng phát thải S N Hà Nội thường xuyên cao tỉnh lại Tổng khối lượng phát thải S N Hải Phịng cao thứ hai, tiếp Hải Dương thấp Ninh Bình Nguồn phát thải S N (nguồn nhân tạo) chủ yếu tập trung nguồn công nghiệp (khoảng 89%) giao thông (khoảng 9% ) Lượng thải từ nguồn thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ nhỏ (khoảng 2%) Theo kết tính tốn tổng lắng đọng (lắng ướt lắng khơ), lượng lắng đọng S N bốn khu vực có biến động qua năm khơng tn theo quy luật cụ thể Tại bốn khu vực, lượng lắng đọng S lớn lượng lắng đọng N nhiều lần Tổng lượng lắng S N Hà Nội Hải Dương cao so với Hải Phịng Ninh Bình So với số liệu quan trắc tính tốn trạm Cúc Phương tổng lượng lắng đọng Hà Nội, Hải Dương, Hải Phịng, Ninh Bình Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga cao nhiều lần Điều chứng tỏ hoạt động phát triển kinh tế người thải vào môi trường chất độc hại ngày nhiều hơn, môi trường ngày ô nhiễm So sánh tổng lượng phát thải S N với tổng lượng lắng đọng S N cho thấy, lượng lắng đọng thường xuyên cao lượng phát thải Hà Nội Hải Dương có độ chênh lệch cao Hải Phịng Ninh Bình Hải Dương có độ chênh lệch lớn nhất, lượng lắng đọng S cao gấp 58 lần lượng phát thải S vào năm 2006 năm 2007, lượng lắng đọng N lớn 8,8 lần lượng phát thải Điều có nghĩa tổng lượng lắng S N phải nguồn từ nơi khác đem tới cho hồn lưu khí Từ kết tính tốn lượng lắng đọng axit tham khảo số kết nghiên cứu giới, cho rằng, lắng đọng axit có ảnh hưởng tới vài lồi kim khu vực ĐBSH KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu đề tài cho thấy tranh tổng thể phát thải chất tiền axit lắng đọng axit số tỉnh, thành phố lớn vùng đồng sông Hồng, Việt Nam Để có nhiều nghiên cứu đánh giá cách đầy đủ cụ thể cần phải thực số biện pháp khắc phục nguồn số liệu quan trắc mưa axit như: - Hợp trạm có nhiệm vụ quan trắc thành phần hóa học nước mưa hay lắng đọng axit vào thành mạng lưới quan trắc lắng đọng axit chung toàn quốc, trực thuộc quản lý quan chức năng, điều phối hoạt động nơi tập hợp số liệu vấn đề - Xây dựng sách kiểm sốt nhiễm khơng khí hữu hiệu đăng ký phát thải kỹ thuật kiểm sốt nguồn, kết hợp với kiểm sốt khơng khí xung quanh nguồn số liệu tin cậy để tính tốn lượng phát thải hàng năm vào mơi trường khơng khí, từ đánh giá mối quan hệ phát thải lắng khơng khí Mối quan hệ quan trọng xây dựng lộ trình giảm thiểu phát thải, tính cân lượng phát thải vào khí lượng rơi xuống mặt đất có sách phù hợp để cải thiện chất lượng mơi trường khơng khí Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Huy Bá (2000), Sinh thái môi trường ứng dụng, NXB Khoa học kỹ thuật, tr 70 - 126 Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2007), Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2007, Môi trường không khí thị Việt Nam, Hà Nơi Bộ Tài Nguyên Môi Trường – Cục Bảo Vệ Môi Trường (3/2008), Báo cáo tổng hợp quan trắc mưa axit khu vực phía Bắc, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2010), Báo cáo Môi trường Quốc gia 2009, Môi trường khu công nghiệp Việt Nam, Hà Nội Đặng Mạnh Đoàn, Trần Thị Diệu Hằng, Phan Ban Mai (2007), Thực trạng nhiễm mơi trường khơng khí Hà Nội kiến nghị nhằm giảm thiểu ô nhiễm, Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Mơi trường Lê Đức (2004), Một số phương pháp phân tích mơi trường, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Phạm Thị Thu Hà (2008), “Bước đầu đánh giá trạng lắng đọng axit khu vực Hà Nội, Hịa Bình”, Tạp chí khoa học Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 24 (1S), tr.49 - 56 Phạm Thị Thu Hà (2010), “Bước đầu nghiên cứu đánh giá phát thải lắng đọng axit vùng kinh tế trọng điểm phía bắc Việt Nam”, Đề tài QT – 09 – 59 Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Thị Diệu Hằng, “Hiện trạng lắng đọng axit miền Bắc Việt Nam”, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 10, tr.186 - 193 Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga 10 Trần Thị Diệu Hằng (2005), “Bước đầu đánh giá tình hình lắng đọng axit Việt nam”, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 11 Lưu Đức Hải (2007), Cơ sở Khoa Học Môi Trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Phạm Ngọc Hồ (2009), Cơ sở mơi trường khí nước, NXB Giáo dục Việt Nam, tr.181 - 184 13 Nguyền Hồng Khánh (2004), “Đánh giá diễn biến phân tích nguồn gốc chất hóa học nước mưa từ Nình Bình trở ra”, Tạp chí Khoa Học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên & Công nghệ, 20 (2), tr.23 - 34 14 Nguyễn Hồng Khánh (2005), Đánh giá diễn biến mưa axit miên bắc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật 15 Nguyễn Hồng Khánh (2007), “Một so sánh phát thải chất tiền axit tổng lượng lắng khơng khí vùng miền Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khí Tượng Thủy Văn, tr.3 - 12 16 Nguyễn Thị Kim Lan (2007), “Hiện Trạng mưa axít khu vực Nam Bộ”, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 10, tr.254 - 261 17 Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội (2010), Báo cáo trạng Môi trường thành phố Hà Nội năm 2009, Hà Nội 18 Sở Tài nguyên Môi trường Hải Dương (2008), Báo cáo trạng Môi trường tỉnh Hải Dương năm 2008, Hải Dương 19 Nguyễn Nghĩa Thìn (1999), Hệ sinh thái rừng nhiệt đới, NXB ĐHQG Hà Nội 20 Tổng Cục KTTV (1999), Quy định tạm thời quan trắc mơi trường khơng khí nước, Hà Nội 21 Tổng Cục KTTV (2000), Tài liệu tập huấn giám sát lắng đọng axit, Hà Nội 22 Trung tâm nghiên cứu phát triển vùng (1998), Tư liệu vùng đồng sông Hồng 1997 - 1998, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 23 Viện Khí Tượng Thủy Văn (1999), “Giám sát lắng đọng axit Việt Nam”, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học, Hà Nội 24 Viện Khí Tượng Thủy Văn (2002), Hỏi đáp lắng đọng axit, NXB Nông nghiệp Lớp K52 – KHMT Khoa Mơi trường Khóa luận tốt nghiệp Trần Thị Nga 25 Danh lục thực vật Việt Nam, NXB Nông nghiệp, 2001 Tiếng Anh 26 David D Kemp (2000), Global Environmental issues (Acmatological approach), second edition, Routledge Publisher, p.122 - 143 27 International Institute for Applied Systems Analysis (9/1990), the Price of pollution, Luxembourg, Australia, p.5 28 Jonh H Marbuger, III (2005), National Acid precipitation Assessment program report to Congress: An Integrated Assessment 29 M.J Owers and A.W Powell (1974), Deposition velocity of sulphur dioxide on land and water surfaces using a 35S tracer method, Atmospheric Environment (1974), p.63 - 67 30 Network Center for EANET (2007), Date Report on the Acid deposition in the East Asia Region 2006, p.15 - 30 31 Pojanie Khummongkol (1999), “Acid Deposition Problems and Related Activities in Thailand”, Report presented at East Asia Workshop on Acid Deposition, Siam City Hotel, Bangkok 32 Peter Bellin (2008), Environmental Impact of Air Pollution Lớp K52 – KHMT Khoa Môi trường