Nghiên cứu tích hợp các vấn đề môi trường và các yếu tố biến đổi khí hậu vào quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Hà Tĩnh đến năm 2020 nhằm phát triển bền vững

Nghiên cứu tích hợp các vấn đề môi trường và các yếu tố biến đổi khí hậu vào quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Hà Tĩnh đến năm 2020 nhằm phát triển bền vững Nghiên cứu tích hợp các vấn đề môi trường và các yếu tố biến đổi khí hậu vào quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Hà Tĩnh đến năm 2020 nhằm phát triển bền vững luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Thị Thu Hường

NGHIÊN CỨU TÍNH BIẾN ĐỘNG VÀ NỘI NGOẠI SUY THEO THỜI GIAN NGÀY CỦA CO VÀ PM10 TẠI MỘT SỐ TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

TỰ ĐỘNG CỐ ĐỊNH Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội - 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Thị Thu Hường

NGHIÊN CỨU TÍNH BIẾN ĐỘNG VÀ NỘI NGOẠI SUY THEO THỜI GIAN NGÀY CỦA CO VÀ PM10 TẠI MỘT SỐ TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

TỰ ĐỘNG CỐ ĐỊNH Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số : 62 44 03 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS PHẠM NGỌC HỒ

Hà Nội - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện Luận án, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tận tình của thầy giáo GS.TS.NGƯT Phạm Ngọc Hồ Người đã trực tiếp chỉ dẫn những định hướng nghiên cứu, kiến thức chuyên môn và hơn hết đã truyền cho tác giả lòng đam mê khoa học, tinh thần tự giác trong học tập và nghiên cứu Tác giả xin được bày tỏ lòng kính trọng

và biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu đó

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cố GS.TS Lê Đình Quang, người thầy nhân hậu, hiền từ đã hướng dẫn tác giả tận tình trong quá trình thực hiện nghiên cứu khoa học

Tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Khoa Môi trường, Trung tâm Nghiên cứu quan trắc và Môi hình hóa môi trường và các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

đã truyền đạt cho tác giả những kiến thức khoa học bổ ích trong chương trình đào tạo nghiên cứu sinh

Tác giả xin cảm ơn Lãnh đạo Tổng cục Môi trường, Lãnh đạo Cục Kiểm soát hoạt động bảo vệ môi trường, Lãnh đạo Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn và môi trường, các cán bộ công chức, viên chức của Cục Kiểm soát hoạt động bảo vệ môi trường đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả tham gia khoá học nghiên cứu sinh để hoàn thành tốt luận án này

Tác giả xin cảm ơn sự trợ giúp, động viên to lớn về mặt tinh thần cũng như vật chất của gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về tất cả sự giúp đỡ quý báu này!

Tác giả luận án Trần Thị Thu Hường

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

CÁC THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN 8

MỞ ĐẦU 9

1 Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận án 9

2 Mục tiêu nghiên cứu 10

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 11

5 Những đóng góp mới của luận án 12

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 14

1.1 Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu môi trường không khí trên thế giới 14

1.1.1 Nghiên cứu tính biến động của các thông số môi trường không khí …….… 14

1.1.2 Nghiên cứu nội ngoại suy số liệu của các thông số môi trường không khí……….……… ……… 16

1.2 Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu của các thông số môi trường không khí tại Việt Nam 20

1.2.1 Nghiên cứu tính biến động 20

1.2.2 Nghiên cứu nội ngoại suy (dự báo) 23

1.3 Khái quát ô nhiễm môi trường không khí xung quanh các trạm quan trắc tự động cố định Láng - thành phố Hà Nội, Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng và Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh

26 1.3.1 Vị trí địa lý và đặc điểm của các trạm 26

1.3.1.1 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Láng - thành phố Hà Nội (sau đây viết tắt là Trạm Láng).……… 26

1.3.1.2 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng (sau đây viết tắt là Trạm Đà Nẵng)……… 27

1.3.1.3 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh (sau đây viết tắt là Trạm Nhà Bè)…….…… 28

1.3.2 Ô nhiễm môi trường không khí xung quanh khu vực trạm nghiên cứu……… ………

….…

28 1.3.2.1 Đối với khu vực Trạm Láng - thành phố Hà Nội.……….………… 28

1.3.2.2 Đối với khu vực Trạm Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng……… …… 33

1.3.2.3 Đối với khu vực Trạm Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh…….…… 38

1.4 Tiểu kết chương 1 42

Chương II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44

2.1 Nội dung nghiên cứu 44

2.2 Tư liệu và xử lý số liệu 45

2.3 Phương pháp nghiên cứu 50

2.3.1 Phương pháp tính các đặc trưng số của đại lượng ngẫu nhiên 54

2.3.2 Phương pháp tính các giá trị của hàm cấu trúc theo thời gian của quá trình ngẫu nhiên dừng từ số liệu quan trắc thực tế 56

2.3.3 Phương pháp hồi quy áp dụng trong lý thuyết quá trình ngẫu nhiên 57

2.3.4 Mô hình nội ngoại suy thiết lập trên cơ sở lý thuyết quá trình ngẫu nhiên 57

2.3.5 Đề xuất sử dụng quá trình nhiễu động dừng đối với khí CO và bụi PM10 58

2.4 Tiểu kết chương II 59

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 61

3.1 Các đặc trưng số của khí CO và bụi PM 10 61

3.1.1 Đặc trưng số của khí CO tại các khu vực nghiên cứu 61

3.1.1.1 Đặc trưng số của khí CO tại trạm Láng 61

3.1.1.2 Đặc trưng số của khí CO tại trạm Đà Nẵng 65

3.1.1.3 Đặc trưng số của khí CO tại trạm Nhà Bè 67

3.1.2 Đặc trưng số của bụi PM 10 tại các trạm nghiên cứu 70

3.1.2.1 Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Láng 70

3.1.2.2 Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng 73

3.1.2.3 Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Nhà Bè 75

3.2 Hàm cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động dừng khí CO 77

3.2.1 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Láng 78

3.2.2 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Đà Nẵng 80

3.2.3 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Nhà Bè 81

3.3 Hàm cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động dừng bụi PM 10 83 3.3.1 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Láng 83

3.3.2 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Đà Nẵng 84

3.3.3 Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Nhà Bè 86

3.4 Thiết lập mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu cho thông số môi

trường không khí sử dụng đại lượng ngẫu nhiên nhiễu động

dừng

88 3.4.1 Thiết lập mô hình nội ngoại suy của đại lượng ngẫu nhiên nhiễu động dừng 88

3.4.2 Quy trình tính toán nội ngoại suy số liệu áp dụng cho CO và PM 10 tại các trạm thuộc khu vực nghiên cứu 92

3.4.2.1 Trường hợp thiếu hụt một vài giá trị x(t k ) trong khoảng 06 số liệu 92 3.4.2.2 Trường hợp thiếu hụt liên tiếp 06 giá trị trong một khoảng 93 3.4.3 Ứng dụng mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt cho thông số CO và PM 10 tại 03 trạm nghiên cứu 95

3.4.3.1 Kết quả nội ngoại suy chuỗi số liệu của thông số CO 95

3.4.3.2 Kết quả nội ngoại suy chuỗi số liệu của thông số PM10 100

3.4.3.3 Ngoại suy số liệu thiếu hụt trên một khoảng [x(t1)-x(t6)] 103

3.4.3.4 Sử dụng các hệ số αk đã xác định được từ bộ dữ liệu cơ sở để nội ngoại suy cho một trạm quan trắc bất kỳ có cùng vị trí nghiên cứu vào các thời điểm của năm khác 114

3.4.3.5 Sử dụng các hệ số αk đã xác định được từ bộ dữ liệu cơ sở để nội ngoại suy số liệu cho trạm quan trắc thuộc khu vực lân cận 126

3.5 Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành và bổ khuyết chuỗi số liệu cho các trạm quan trắc tự động cố định môi trường không khí tại ba khu vực nghiên cứu và trên phạm vi cả nước 131

3.5.1 Các giải pháp quản lý 131

3.5.2 Các giải pháp kỹ thuật 131

3.5.3 Những tồn tại trong công tác quản lý, vận hành hệ thống mạng lưới trạm quan trắc môi trường tự động cố định 132

3.6 Tiểu kết chương 3 133

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 134

Kết luận 134

Khuyến nghị 136

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 PHỤ LỤC SỐ 01: Bảng giá trị biến trình ngày đêm, phương sai, độ lệch

chuẩn và hệ số biến động của khí CO và bụi PM10 tại 03 trạm nghiên cứu

PHỤ LỤC SỐ 02: Bảng giá trị hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động khí

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Các thông số đầu vào của khí CO Trạm Láng ngày 15/4/2006 96

Bảng 3.2 Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Láng 09/9/2005 96

Bảng 3.3 Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Đà Nẵng 10/02/2005 97

Bảng 3.4 Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Đà Nẵng 02/3/2005 98

Bảng 3.5 Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Nhà Bè 06/4/2006 98

Bảng 3.6 Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Nhà Bè 10/01/2006 99

Bảng 3.7 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Láng 10/4/2008 100

Bảng 3.8 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Láng 01/3/2008 100

Bảng 3.9 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Đà Nẵng 12/4/2005 101

Bảng 3.10 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Đà Nẵng 28/01/2007 102

Bảng 3.11 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Nhà Bè 11/01/2006 102

Bảng 3.12 Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Nhà Bè 26/3/2006 103

Bảng 3.13 Các thông số đầu vào của bụi PM10 Láng mùa đông ngày 06/12/2007 104

Bảng 3.14 Kết quả ngoại suy số liệu từ 7h đến 12h của thông số PM10 tại Trạm Láng tháng 12 năm 2007 108

Bảng 3.15 Kết quả hiệu chỉnh giá trị ngoại suy bụi PM10 113

Bảng 3.16 Giá trị nồng độ CO nội ngoại suy và giá trị đo đạc theo số liệu tháng 5 năm 2007 mùa hạ tại trạm Láng 114

Bảng 3.17 Kết quả nội ngoại suy khí CO tại Đà Nẵng tháng 3 năm 2005 118

Bảng 3.18 Kết quả nội ngoại suy khí CO tại trạm Nhà Bè tháng 5 năm 2004 122

Bảng 3.19 Kết qủa nội ngoại suy khí CO trạm Nguyễn Văn Cừ tháng 5

năm 2015 126

DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn số liệu bất thường của thông số CO 47

Hình 2.2 Sơ đồ phép trung bình hóa theo tập hợp các thể hiện X(t) 55

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm của khí CO theo mùa tại trạm Láng 61 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phương sai của khí CO theo mùa tại trạm Láng 62

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn của khí CO theo mùa tại trạm Láng 62

Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động theo mùa của khí CO tại trạm Láng 63

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm của khí CO tại trạm Đà Nẵng 65

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn phương sai của khí CO theo mùa tại trạm Đà Nẵng 66

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn của khí CO theo mùa tại trạm Đà Nẵng 66

Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động của khí CO theo mùa tại trạm Đà

Nẵng 67

Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm của khí CO theo mùa tại trạm Nhà Bè 68

Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động ICO theo mùa tại trạm Nhà Bè năm 2005 68

Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn của khí CO theo mùa tại trạm Nhà Bè 69

Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động ICO theo mùa tại trạm Nhà Bè 69

Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm theo mùa của PM10 tại Trạm Láng 71

Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn phương sai của PM10 theo mùa tại Trạm Láng 71

Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn theo mùa của PM10 tại trạm Láng 72

Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động IPM10 theo mùa tại trạm Láng 72

Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm theo mùa của PM10 tại Trạm Đà Nẵng 73

Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn phương sai của PM10 theo mùa tại Trạm Đà Nẵng 74

Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn theo mùa của PM10 tại Trạm Đà Nẵng 74

Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn hệ số biến động theo mùa của PM10 tại Trạm Đà Nẵng 74

Hình 3.21 Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm theo mùa của PM10 tại Trạm Nhà Bè 75

Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn phương sai theo mùa của PM10 tại trạm Nhà Bè 76

Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn độ lệch chuẩn theo mùa của PM10 tại Trạm Nhà Bè 76

Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn hệ số biến động IPM10 theo mùa tại trạm Nhà Bè 77

Hình 3.25 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Láng năm 2004 (τ=9) 78

Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Láng năm 2005 (τ=9) 79

Hình 3.27 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Láng năm 2006 (τ=9) 79

Hình 3.28 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Láng năm 2007 (τ=9) 79

Hình 3.29 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Đà Nẵng năm 2004 (τ=9) 80

Hình 3.30 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động khí CO tại trạm Đà Nẵng năm 2005 (τ=9) 80

Hình 3.31 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động khí CO tại trạm Đà Nẵng năm 2007 (τ=9) 81 Hình 3.32 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động khí CO tại trạm Đà Nẵng năm 2008 (τ=9) 81 Hình 3.33 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động khí CO tại trạm Nhà Bè năm 2005 (τ=9) 82 Hình 3.34 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động khí CO tại trạm Nhà Bè năm 2006 (τ=9) 82 Hình 3.35 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động khí CO tại trạm Nhà Bè năm 2008 (τ=9) 82 Hình 3.36 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Láng năm 2007 (τ=9) 83 Hình 3.37 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Láng năm 2008 (τ=9) 84 Hình 3.38 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng năm 2004 (τ=9) 84 Hình 3.39 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng từ năm 2005 (τ=9) 85 Hình 3.40 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng từ năm 2006 (τ=9) 85 Hình 3.41 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng từ năm 2007(τ=9) 85 Hình 3.42 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Nhà Bè năm 2004 (τ=9) 86 Hình 3.43 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Nhà Bè năm 2005 (τ=9) 86 Hình 3.44 Đồ thị biểu diễn đường cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu

động bụi PM10 tại trạm Nhà Bè năm 2006 (τ=9) 87 Hình 3.45 Sơ đồ phân chia các khoảng tính toán nội ngoại suy 92 Hình 3.46 Đồ thị hàm cấu trúc thực nghiệm theo thời gian của nhiễu động

(đường 1) và đường hàm cấu trúc hồi quy theo dạng ln(τ) (đường 2) 95 Hình 3.47 Đồ thị biểu diễn giá trị ngoại suy chuỗi số liệu của bụi PM10 tháng

12 năm 2007 tại trạm Láng 112 Hình 3.48-3.53 Đồ thị biểu diễn giá trị nội suy chuỗi số liệu của bụi PM10

tháng 5 năm 2007 tại trạm Láng 117 Hình 3.54-3.59 Đồ thị biểu diễn giá trị nội suy chuỗi số liệu của khí CO tháng

3 năm 2005 tại trạm Đà Nẵng 120

Hình 3.60-3.65 Đồ thị biểu diễn giá trị nội, ngoại suy chuỗi số liệu của khí CO tháng 5 năm 2004 tại trạm Nhà Bè 124 Hình 3.66-3.71 Đồ thị biểu diễn giá trị nội suy chuỗi số liệu của khí CO tháng

5 năm 2015 tại trạm Nguyễn Văn Cừ 128

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

16 Tổng các hạt bụi lơ lửng có đường kính khí động

CÁC THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN

1 Đại lượng ngẫu nhiên

Đại lượng ngẫu nhiên là đại lượng khi tiến hành một loạt các phép thử trong cùng một điều kiện như nhau thì có thể mỗi lần nhận được giá trị này hoặc giá trị khác không biết trước với một xác xuất nào đó (nồng độ đo được của khí CO và bụi PM10 vào lúc 1h, 2h, vào các ngày khác nhau tại một trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định liên tục là giá trị bất kỳ không biết trước)

2 Quá trình ngẫu nhiên

Đại lượng ngẫu nhiên chỉ biến đổi theo thời gian (Nồng độ của khí CO và bụi

PM10 biến đổi theo thời gian tại 01 trạm quan trắc tự động liên tục cố định)

3 Đặc trưng số

Được dùng trong Luận án để chỉ: Kỳ vọng toán học (giá trị trung bình), phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến động

4 Đặc trưng hàm Được dùng trong Luận án để chỉ Hàm cấu trúc và Hàm tương quan

5 Đặc trưng biến động

Sự biến đổi của nồng độ chất ô nhiễm theo ngày, đêm của từng mùa trong năm tại các trạm nghiên cứu và giá trị hàm cấu trúc, khoảng bão hòa của hàm cấu trúc thực nghiệm của nhiễu động dừng

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận án

Trong những năm gần đây quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá diễn ra với tốc độ tương đối nhanh, quá trình phát triển này một mặt góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống của nhân dân, song mặt khác đã và đang gây nên những tác động xấu đến môi trường Chúng ta hiện đang phải đối mặt với hàng loạt những thách thức liên quan tới môi trường như ô nhiễm do sinh hoạt của dân cư, xây dựng đô thị, giao thông… đặc biệt là do hoạt động sản xuất công nghiệp của thành phố Vì vậy đã có rất nhiều dự án trong và ngoài nước tập trung nghiên cứu về lĩnh vực môi trường không khí, đặc biệt ở các thành phố lớn có tốc độ phát triển nhanh và một số khu vực khác Song việc điều tra, khảo sát, đánh giá hiện trạng và dự báo xu thế biến động chất lượng môi trường không khí ở nước ta, đặc biệt là tập trung vào các

đô thị, khu công nghiệp lớn còn chưa được đề cập tới một cách toàn diện, các mảng

số liệu còn rời rạc và chưa được đồng bộ hoá

Việc đánh giá tính biến động theo thời gian và không gian của các thông số môi trường không khí dựa trên chuỗi số liệu đo đạc thực nghiệm để phục vụ công tác đánh giá hiện trạng và cảnh báo ô nhiễm cũng như phục vụ cho quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội là hết sức quan trọng Hiện nay, ngoài những phương pháp thu thập số liệu đo đạc bằng các thiết bị thông dụng truyền thống, Nhà nước đã đầu tư lắp đặt một số trạm quan trắc môi trường tự động cố định với trang thiết bị hiện đại, cung cấp bộ số liệu liên tục và đáng tin cậy Tuy nhiên, kinh phí trợ giúp cho bảo trì bảo dưỡng còn rất hạn chế, vì vậy số liệu quan trắc của các trạm này do nhiều lý do khách quan và chủ quan không tránh khỏi sự thiếu hụt cần phải có những nghiên cứu nhằm bổ khuyết số liệu thiếu hụt để có đủ dữ liệu phục vụ nghiên cứu đánh giá hiện trạng và cảnh bảo ô nhiễm

Mặt khác, hướng nghiên cứu ứng dụng mô hình hoá định lượng dựa trên công cụ toán - vật lý để tính toán sự lan truyền và dự báo chất ô nhiễm đang được triển khai áp dụng mạnh mẽ trên thế giới và ở nước ta Tuy nhiên, ở nước ta việc

kiểm chứng độ chính xác và việc tham số hoá đầu vào của các mô hình bằng số liệu

đo đạc thực tế dựa trên các trạm quan trắc tự động và quan trắc theo các thiết bị thông dụng còn rất nhiều hạn chế bởi các lý do: số trạm quan trắc tự động tại các tỉnh/thành phố được trang bị còn quá ít, khuyết số liệu tại nhiều thời điểm; số liệu quan trắc định kỳ không đồng bộ và có độ quán tính lớn nên thiếu số liệu biến thiên liên tục theo thời gian và không gian có đủ độ tin cậy để phục vụ cho hướng nghiên cứu này

Trước tầm quan trọng của số liệu quan trắc môi trường không khí, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 16/2007/QĐ-TTg ngày 29 tháng 01 năm

2007 về việc phê duyệt “Quy hoạch tổng thể mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia đến năm 2020”, trong đó mạng lưới quan trắc môi trường, gồm quan trắc môi trường nền và quan trắc môi trường tác động được xây dựng dựa trên

cơ sở duy trì, nâng cấp các trạm, điểm quan trắc môi trường hiện có và xây dựng bổ sung các trạm, điểm quan trắc mới Ngày 12 tháng 01 năm 2016, Thủ tướng Chính phủ tiếp tục ban hành Quyết định số 90/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Quy hoạch mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia giai đoạn 2016 - 2025, tầm nhìn đến năm 2030”, trong đó Mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia là một hệ thống mở, liên tục được bổ sung, nâng cấp và hoàn thiện, được kết nối

và chia sẻ thông tin từ Trung ương đến địa phương với sự quản lý thống nhất của

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Việc nghiên cứu tính biến động để nắm được quy luật biến đổi của các thông

số ô nhiễm, trên cơ sở đó ứng dụng mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt nhằm phục vụ công tác đánh giá hiện trạng, cảnh báo ô nhiễm một cách khách quan, đầy đủ có tính thời sự và cần thiết trong điều kiện hiện nay ở nước ta

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu này được tiến hành với các mục tiêu sau:

- Phân tích các đặc trưng biến động (đặc trưng số bao gồm: giá trị trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến động và đặc trưng hàm cấu trúc) của hai thông số khí CO và bụi PM10 theo thời gian dựa trên chuỗi số liệu quan trắc tự động

liên tục, chỉ ra được đây là các quá trình dừng hay không dừng và sự khác biệt về đặc trưng cấu trúc thống kê tại 3 khu vực địa lý (Láng - thành phố Hà Nội, Đà Nẵng

- thành phố Đà Nẵng và Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh)

- Ứng dụng mô hình nội ngoại suy nhằm bổ khuyết số liệu thiếu hụt từ số liệu

quan trắc môi trường không khí tự động cố định dựa trên quá trình ngẫu nhiên nhiễu

động dừng

- Đề xuất quy trình bổ khuyết số liệu thiếu hụt áp dụng cho khí CO và bụi

PM10 tại 03 trạm nghiên cứu, đánh giá sai số tương đối và hiệu suất của mô hình

- Đề xuất các giải pháp quản lý, kỹ thuật trong vận hành các trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định phục vụ công tác giám sát và cảnh báo ô nhiễm không khí ở nước ta

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: đặc trưng biến động của khí CO và bụi PM10 theo số liệu quan trắc của trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định bao gồm các đặc trưng số và các đặc trưng hàm Các đặc trưng số biến động theo thời gian bao gồm: giá trị trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến động và hàm cấu trúc thời gian biến đổi theo thời gian Δt = τ

- Phạm vi nghiên cứu: khí CO và bụi PM10 tại 03 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định thuộc các khu vực địa lý khác nhau:

+ Khu vực phía Bắc: Trạm Láng - thành phố Hà Nội;

+ Khu vực miền Trung: Trạm Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng;

+ Khu vực phía Nam: Trạm Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh

- Thời gian lựa chọn chuỗi số liệu nghiên cứu được lấy tại các trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định từ thời điểm các trạm đi vào hoạt động ổn định năm 2004 đến thời điểm tác giả nghiên cứu đề tài luận án tiến sĩ là năm 2010

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Nghiên cứu đặc trưng biến động (đặc trưng số và đặc trưng hàm) của khí CO

và bụi PM10 đã khẳng định đây là các quá trình không dừng, từ đó có nghiên cứu

sâu trong việc áp dụng lý thuyết quá trình ngẫu nhiên dừng phục vụ bài toán nội

ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt tại các trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định

Việc đề xuất sử dụng quá trình ngẫu nhiên với nhiễu động dừng trong đề tài

luận án góp phần bổ sung hướng nghiên cứu nội ngoại suy nói riêng và dự báo chất lượng môi trường không khí nói chung ở Việt Nam

Áp dụng mô hình nội ngoại suy thử nghiệm nội ngoại suy cho hai thông số

CO và PM10 tại ba khu vực nghiên cứu (Láng - thành phố Hà Nội, Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng, Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh), kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu suất mô hình đạt độ chính xác cao từ 75% đến 99,99% Đây là cơ sở để khuyến nghị ứng dụng phương pháp nội ngoại suy cho các thông số khác của các trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định ở nước ta

Ngoài ra, quy trình nội ngoại suy được thiết lập sẽ giúp các quan trắc viên làm việc tại các trạm quan trắc môi trường tự động cố định tính toán bổ khuyết chuỗi số liệu thiếu hụt, đảm bảo cung cấp chuỗi số liệu đầy đủ để xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho công tác quản lý môi trường và các nghiên cứu khác có liên quan

5 Những đóng góp mới của luận án

- Phân tích tính biến động của hai thông số CO và PM10 thông qua các đặc trưng số (biến trình ngày đêm, phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến động) và đặc trưng hàm (hàm cấu trúc) cho thấy các đặc trưng biến đổi trong ngày theo mùa và

vị trí địa lý tại các khu vực nghiên cứu Điều này được giải thích: các yếu tố khí tượng, khí hậu (tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, lượng mưa, thời gian mưa, độ ẩm,

áp suất) và trạng thái tầng kết nhiệt (bất ổn định, cân bằng phiếm định và ổn định) trong lớp không khí gần mặt đất ảnh hưởng rất lớn đến môi trường không khí, nên

chúng phá vỡ quy luật biến động của các thông số khảo sát, do đó các đặc trưng số

và hàm không thể xem là những quá trình ngẫu nhiên dừng

- Luận án đã áp dụng lý thuyết các quá trình ngẫu nhiên và lần đầu tiên ở

Việt Nam đã đề xuất sử dụng quá trình ngẫu nhiên qui tâm (nhiễu động dừng) trong

nghiên cứu môi trường không khí để xây dựng hàm cấu trúc của nhiễu động dừng biến đổi theo khoảng thời gian Δt = τ Trên cơ sở đó xây dựng hàm cấu trúc thực

nghiệm của nhiễu động dừng cho 02 thông số CO và PM10 tại 3 trạm nghiên cứu theo các mùa (tại Trạm Láng là mùa xuân, mùa hạ, mùa thu và mùa đông; tại Trạm

Đà Nẵng và Nhà Bè là mùa khô và mùa mưa)

- Sử dụng phương pháp hồi quy để xấp xỉ đường cong hàm cấu trúc thực nghiệm của nhiễu động dừng dưới dạng hàm lnτ, trên cơ sở đó đánh giá khoảng dừng thích hợp, làm cơ sở cho việc giải hệ phương trình tìm ra các nhân tử nội ngoại suy

Từ đó áp dụng mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt cho hai thông số

CO và PM10 đạt hiệu suất cao từ 75 - 99,99%

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu môi trường không khí trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu tính biến động của các thông số môi trường không khí

Việc nghiên cứu đặc trưng biến động của các thông số môi trường không khí

đã được nhiều quốc gia quan tâm nhằm phục vụ công tác đánh giá hiện trạng ô nhiễm, đánh giá xu hướng biến đổi của các chất ô nhiễm phục vụ quá trình hoạch định các chiến lược phát triển kinh tế - xã hội bền vững

Theo nghiên cứu về đặc trưng biến động của PM10 và mối quan hệ của nó với các yếu tố khí tượng từ năm 2001-2012 ở Bắc Kinh cho thấy: PM10 chịu ảnh hưởng

rõ nét của biến trình theo mùa, theo tháng, chất lượng không khí xấu hơn trong mùa xuân, và trở nên tốt hơn trong mùa hè, sau đó có xu hướng tăng dần trong mùa thu

và mùa đông Nói chung áp suất khí quyển là đặc điểm khí tượng quan trọng ảnh hưởng đến PM10, tiếp theo là độ ẩm tương đối và tốc độ gió, các yếu tố khí tượng chi phối ảnh hưởng dẫn đến mức độ ô nhiễm khác nhau trong bốn mùa [72]

Một nghiên cứu về đặc trưng biến động theo không gian và thời gian của

PM10 tại Malaysia cho thấy PM10 biến động theo cả không gian và thời gian Sự thay đổi của nồng độ PM10 có thể được phân thành bốn chế độ chi phối theo đặc trưng biến đổi không gian và thời gian khác nhau Đầu tiên là khu vực ven biển phía Tây Nam của bán đảo Malaysia cho thấy nồng độ PM10 đạt cực đại trong mùa mưa (mùa hè) tức là khi gió chủ yếu là gió tây nam, và nồng độ tối thiểu trong thời gian gió mùa mùa đông Thứ hai là khu vực phía tây Borneo với PM10 tăng đột biến tập trung vào tháng Chín, có thể là kết quả của sự chuyển dịch về phía Bắc của đới hội

tụ (ITCz) và sự xuất hiện sớm của mùa mưa Thứ ba là khu vực phía Bắc của bán đảo Malaysia với sự biến đổi mạnh nồng độ PM10 theo mùa, thành phần này thể hiện hai cực đại tập trung trong suốt mùa đông và mùa hè, cũng như hai cực tiểu trong thời gian liên quan tới gió mùa Thứ tư là đặc điểm của khu vực phía Bắc Borneo cho thấy sự biến động yếu của nồng độ PM10 Nói chung, sự biến động theo

mùa của nồng độ PM10 thường gắn với biến đổi theo mùa của lượng mưa trong cả nước Bên cạnh đó nồng độ PM10 cũng biến động rõ rệt trong khoảng thời gian giữa hai mùa Những biến động xảy ra theo mùa khá mạnh, phương sai xảy ra lớn nhất trong mùa hè và thấp nhất vào mùa đông [63]

Nghiên cứu về tính biến động của PM1.0, PM2.5, and PM10 (PM) và mối liên

hệ với các bon đen (BC) cho thấy: sự thay đổi về khối lượng trung bình hàng tháng của nồng độ của PM có hình dạng parabol lõm, với các giá trị cao nhất xảy ra trong tháng Giêng và giá trị thấp nhất xuất hiện vào tháng Tám hoặc tháng Chín Ngoài

ra, mối quan hệ rõ hơn theo mùa giữa PM và BC chỉ xảy ra trong mùa hè và mùa thu, do nhiều yếu tố như địa hình, nhiệt độ, và không khí trong mùa đông và mùa xuân Cuối cùng, phân tích các biến động trong ngày của PM và BC đã chỉ ra rằng lượng khí thải giao thông trong giờ cao điểm, các chất ô nhiễm từ bên ngoài và sự tích lũy khí thải, tất cả góp phần vào tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng của Vũ Hán vào mùa đông [74]

Một nghiên cứu khác về sự biến đổi không gian và thời gian của PM1, PM2.5

và PM10 tại 03 khu vực đô thị và 01 khu vực nông thôn tại Áo cho thấy: tại tất cả các khu vực nghiên cứu nồng độ PM10 cao hơn trong mùa đông Tại khu vực nông thôn không thể hiện chu kỳ theo mùa rõ rệt Biến trình ngày đêm về cơ bản có hai cực đại trong buổi sáng và vào buổi chiều, đồng thời ở mùa đông rõ rệt hơn mùa hè Mặc dù các vùng nghiên cứu cho thấy nông thôn ít khác biệt so với các thành phố, ban ngày cực đại xuất hiện vào mùa hè khoảng giữa trưa và trong mùa đông trong các giờ buổi chiều [55]

Trong nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản về sự biến đổi theo thời gian và không gian của CO khu vực phía Tây Thái Bình Dương cho thấy: Nồng độ

CO trung bình cho thấy giảm rõ rệt theo hướng Bắc-Nam, với giá trị đặc biệt cao ở các vĩ độ Bắc Nồng độ tối đa và tối thiểu của chu kỳ CO mùa xuất hiện vào mùa xuân và mùa hè Giá trị nồng độ cao của CO và chu kỳ theo mùa lớn quan sát được

ở các vĩ độ Bắc gây ra bởi sự lan truyền CO do hoạt động nhân sinh ở Đông Á và sự thay đổi của khối không khí kết hợp với hoàn lưu gió mùa châu Á Sự biến động về

thời gian và không gian của nồng độ CO quan sát ở phía Tây Thái Bình Dương được mô tả khá rõ bởi mô hình Chaser Đặc biệt, nồng độ trung bình và chu kỳ theo mùa của nồng độ CO tính cho Nam bán cầu liên hệ chặt chẽ với các kết quả giám sát Kết quả mô hình cũng cho thấy rằng CO thải ra ở Trung Quốc đóng một vai trò quan trọng trong việc phân bố nồng độ CO tại khu vực giữa phía Bắc của phía Tây Thái Bình Dương, CO có nguồn gốc ở Bắc Mỹ và Châu Âu được vận chuyển trên một quãng đường dài trong mùa đông và rõ ràng đã quan sát được trong phía Tây Bắc của Thái Bình Dương, CO từ Nam Mỹ và Nam Phi ảnh hưởng đến vùng phía Tây Nam Thái Bình Dương [59]

Một nghiên cứu khác về tính biến động của CO và O3 ở bề mặt đã được thực hiện tại Rishiri, một hòn đảo phía Bắc Nhật Bản cho thấy: O3 biến đổi theo mùa, tối

đa vào mùa xuân và tối thiểu vào mùa hè, mà thường được quan sát thấy ở khu vực giữa vĩ độ từ xa ở Bắc bán cầu Chu kỳ theo mùa của CO cho thấy sự tăng nồng độ theo chu kỳ trong thời gian từ mùa hè đến đầu mùa thu năm 1998, cho thấy một nguồn lớn của CO ở khu vực lân cận Kết quả từ hình ảnh vệ tinh cho thấy nồng độ trung bình của CO trong cùng thời kỳ liên quan đến sự kiện cháy rừng nghiêm trọng

và đám khói lan rộng ở xa phía đông Siberia Nghiên cứu cho rằng vụ cháy rừng Taiga ở xa phía đông Siberia đã có một tác động đáng kể đến nồng độ CO quan sát

thấy ở các vùng nghiên cứu từ mùa hè đến đầu mùa thu năm 1998 [58]

Các nghiên cứu trên đều cho thấy sự biến động của các thông số môi trường không khí xung quanh có ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng như: nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, hướng gió, tốc độ gió, bên cạnh đó là các tác động của các nguồn thải từ các hoạt động dân sinh, công nghiệp, giao thông hay cháy rừng… Các nghiên cứu hầu hết đều chia chuỗi số liệu quan trắc được của các thông số môi trường không khí theo mùa để nghiên cứu tính biến động theo thời gian và không gian

1.1.2 Nghiên cứu nội ngoại suy số liệu của các thông số môi trường không khí

Việc sử dụng số liệu của các trạm quan trắc tự động cố định trong nghiên cứu các mô hình nội ngoại suy để có cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá ô nhiễm, cảnh báo ô nhiễm là hết sức quan trọng Tuy nhiên, việc vận hành các trạm quan trắc

cũng dẫn đến khuyết thiếu số liệu trong nhiều thời điểm và thực tế đã có một số nghiên cứu nhằm nội suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt này Trong những năm gần đây

phương pháp hồi quy đã trở thành một phương pháp thường được sử dụng trong các

nghiên cứu về ÔNKK, vì nó có thể mô phỏng nồng độ chất gây ô nhiễm ở phạm vi không gian tốt Tính đến nay, có hơn 200 công trình nghiên cứu về phương pháp này, chủ yếu ở các quốc gia như Hoa Kỳ, các nước Châu Âu, Nhật Bản, Trung Quốc… Phương pháp hồi quy nói chung đã được áp dụng thành công trong mô hình tính nồng độ trung bình hàng năm của NO2, NOx, PM2.5 và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ở các thành phố châu Âu và Bắc Mỹ Việc thực hiện phương pháp trong khu vực đô thị thường là tốt hơn hoặc tương đương với phương pháp thống kê địa lý

Trong một nghiên cứu về nội suy không gian và thời gian CO sử dụng phương pháp Likelihood-Based của các nhà khoa học tại Iran đã xác định CO là một trong những chất ô nhiễm nguy hiểm nhất tại Tehran Nghiên cứu áp dụng các phương pháp tiếp cận khả năng, chỉ định một phân phối trước khi sử dụng thông số

mô hình mô phỏng cho chuỗi Markov Monte Carlo để xấp xỉ Sau đó, các ước tính khả năng tối đa thu được thông qua các phương pháp Newton Raphson Các giá trị lệch chuẩn so với giá trị trung bình của khu vực cho thấy tính ngẫu nhiên của chuỗi

số liệu, việc sử dụng hàm logarit để chuyển đổi là hợp lý Ngoài ra, phân bố của CO theo không gian gần với phân bố Gaussian và một đa thức bậc hai hai biến sẽ là phù hợp Sau khi lựa chọn mô hình tương quan chung thời gian và không gian sử dụng tiêu chí AIC đưa ra được dự báo CO cho tuần 1 và tuần 4 của năm 2005 Mức trung bình của tuần 4 lớn hơn so với tuần 1 do ảnh hưởng của pháo hoa trong suốt lễ kỷ niệm cuộc cách mạng thắng lợi và các hoạt động dân sinh do việc sử dụng nhiên liệu sưởi ấm do thành phố có tuyết rơi nhiều trong giai đoạn này [54]

Tại Malaysia một cách tiếp cận mà thường được sử dụng để xử lý dữ liệu khuyết thiếu là phương pháp nội suy Mohamed Noor Norazian một giáo sư thuộc khoa Công nghệ môi trường của trường Đại học Malaysia cùng đồng nghiệp đã đưa

ra nghiên cứu về ba phương pháp nội suy tuyến tính, bậc hai và bậc ba Tổng cộng

có 8567 kết quả quan trắc PM10 trong một năm được sử dụng để so sánh giữa ba

phương pháp khi sử dụng phương pháp hồi quy phân phối loga chuẩn Khi sử dụng

ba chỉ số đó là sai số tuyệt đối (MAE), sai số bình phương trung bình quân phương (RMSE) và hệ số xác định (R2), kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp nội suy tuyến tính là phù hợp nhất với sai số nhỏ nhất (giá trị cho MAE là 1,99) và cao nhất R2 là 0,9889 [65]

Tại Thái Lan, các nhà khoa học cũng nghiên cứu sử dụng các dữ liệu phổ biến nhất, khai thác dữ liệu kết hợp các thuật toán hoặc phương pháp hồi quy nội suy để giải quyết vấn đề khuyết thiếu số liệu của các yếu tố ô nhiễm môi trường như

PM10, CO, SO2 … Báo cáo cho thấy việc sử dụng phương pháp hồi quy để nội suy

là một phương pháp hiệu quả để bổ khuyết số liệu thiếu hụt của các yếu tố gây ô nhiễm môi trường đồng thời cũng là phương pháp để dự đoán ô nhiễm [66]

Với mục tiêu của nghiên cứu là tìm ra một phương pháp xử lý dữ liệu thiếu

hụt và ứng dụng dự báo chất lượng không khí, các phương pháp đơn biến và đa

biến đã được nghiên cứu là đa biến gần nhất (NN), bản đồ (SOM) và mạng thần

kinh nhân tạo đa lớp (MLP) Ngoài ra, một cách tiếp cận mới đã được phát triển,

các phương pháp đơn biến được kết hợp với các phương pháp đa biến để tận dụng

ưu điểm của cả hai phương pháp Kết quả chung cho thấy việc kết hợp các phương pháp đơn biến và đa biến bằng cách lập trình phần mềm xử lý số liệu trên máy vi tính cho phép nội ngoại suy số liệu đạt kết quả tốt Các mô hình được thử nghiệm trên môi trường Windows và Linux Tuy nhiên phương pháp này yêu cầu phải có chuỗi số liệu quan trắc đủ lớn và đảm bảo độ tin cậy, bên cạnh đó tất cả các yếu tố khí tượng cũng phải được sử dụng như độ ẩm, nhiệt độ, bức xạ mặt trời, lượng mưa… [61]

Trong nghiên cứu của Hilde Fagerli (2003), tác giả đã sử dụng phương pháp

mô hình, cụ thể là mô hình EMEP Unified Model 2.0, để xác định xu hướng biến đổi

của SO2 và NOx tại các quốc gia Châu Âu Giá trị nồng độ của SO2 và NOx tăng lên trong những tháng mùa đông và giảm đi trong các tháng mùa hè, các giá trị này ở các nước Đông Âu lớn hơn so với các nước Bắc Âu [52] Theo Svetlana Tsyro (2003),

các điều kiện địa hình ảnh hưởng đến nồng độ bụi dựa vào các phân tích hiện trạng ô nhiễm không khí, đặc biệt tại Tây, Trung và Nam Âu [53]

Tại nước Công hòa Litva (thuộc Bắc Âu) áp dụng thành công các mô hình Gaussian và hồi quy dựa trên dự báo ô nhiễm không khí đô thị ngắn hạn Nghiên cứu phân tích dữ liệu thống kê được dựa trên các phép đo theo giờ trong vòng ba tháng của các thông số khí tượng và nồng độ CO trong thành phố Vilnius, Lithuania Từ những dữ liệu sử dụng phân tích hồi quy, sử dụng mô hình thống kê

để dự báo nồng độ CO cho 9 giờ sử dụng các thông số khí tượng và giá trị nồng độ

CO tối đa của đỉnh ô nhiễm không khí cho trước [77]

Tại Mexico (một quốc gia thuộc Bắc Mỹ), các nhà khoa học đã ứng dụng phương pháp mô hình tự hồi quy tích hợp và di chuyển trung bình (ARIMA) đối với thông số Ozone tại 10 khu vực trong vòng 1 năm để tiến hành dự đoán nồng độ ozone trong vòng 2 đến 3 giờ và tối đa hàng ngày Nghiên cứu chỉ ra rằng việc dự báo sẽ được chính xác hơn nếu thêm vào các biến có chứa thông số về cấu trúc thẳng đứng của khí quyển [45]

Tại Nhật Bản đã áp dụng phương pháp hồi quy vào vấn đề ô nhiễm giao thông sau đó kiểm tra mô hình này thông qua việc sử dụng số liệu từ mạng lưới giám sát quản lý ở Shizuoka Kết quả thấy rằng, việc sử dụng dữ liệu giám sát chất lượng không khí quy định có sự hỗ trợ của phương pháp hồi quy có thể ước lượng nồng độ các chất NO2, PM10 đạt kết quả khá tốt [69]

Tại một số nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh, Iran, v.v, trong mấy năm trở lại đây triển khai mạnh mẽ hướng nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường không khí tại các khu công nghiệp và đô thị [70] Có thể kể ra một số công trình tiêu biểu như: Nghiên cứu chất lượng không khí xung quanh ở Bắc Kinh phục

vụ cho Olympic mùa Hè 2008 (Trung Quốc) [76]; Nghiên cứu nồng độ và thành phần của TSP, PM10 ở khu vực Tehran (Iran) [49]

Ở Trung Quốc, trong một nghiên cứu về SO2, NO2, và PM10 là những chất gây ô nhiễm không khí ngoài trời lớn ở Trung Quốc, họ đã phát triển một mô hình hồi quy sử dụng dữ liệu theo dõi quản lý để dự đoán sự phân bố không gian của

nồng độ chất gây ô nhiễm không khí ở Tế Nam, Trung Quốc Giao thông, sử dụng đất và điều tra dữ liệu dân số, các điều kiện khí tượng và vật lý được bao gồm như

là biến độc lập và được lập bảng dữ liệu tương quan theo bán kính khác nhau SO2,

NO2 và nồng độ PM10 được đánh giá cao nhất tương quan với diện tích đất công nghiệp Hầu hết các thành phố ở Trung Quốc có một mạng lưới các trang web theo dõi quản lý chất lượng không khí [46]

Tóm lại: Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến đánh giá đặc

trưng biến động của các thông số môi trường không khí thông qua kết quả quan trắc định kỳ hoặc tự động, các kết quả đã chỉ ra được đặc trưng cấu trúc thống kê theo từng vùng nghiên cứu và ảnh hưởng rõ nét của các yếu tố khí tượng, địa hình lên chuỗi số liệu nghiên cứu Bên cạnh đó cũng có nhiều nghiên cứu đưa ra các mô hình

bổ khuyết chuỗi số liệu thiếu hụt và dự báo chất ô nhiễm, tập trung chủ yếu là các

mô hình hồi quy tuyến tính, mô hình thống kê vật lý, thống kê kinh nghiệm Các kết

quả nghiên cứu đặc trưng biến động của các thông số ô nhiễm môi trường không khí đều cho thấy đây là các quá trình không dừng, nồng độ chất ô nhiễm biến đổi theo thời gian và không gian, đạt cực đại và cực tiểu trong ngày và theo mùa Tuy nhiên, hướng nghiên cứu ứng dụng sâu lý thuyết của quá trình ngẫu nhiên dừng để cải tiến đưa ra mô hình bổ khuyết số liệu thiếu hụt và dự báo ô nhiễm còn rất hạn chế

1.2 Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu của các thông số môi trường không khí tại Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu tính biến động

Ở Việt Nam, lý thuyết hàm ngẫu nhiên được ứng dụng trong lĩnh vực khí tượng - thủy văn từ những năm cuối của thế kỷ XIX Trong đó, nhiều đề tài/công trình nghiên cứu đã đề cập đến tính biến động của các yếu tố khí tượng như tốc độ gió, nhiệt độ, áp suất biến đổi theo không gian và thời gian Các đề tài/công trình khoa học chủ yếu thực hiện bởi các tác giả trong ngành khí tượng - thủy văn, trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, trường Đại học Thủy lợi Mục tiêu chính của các nghiên cứu nhằm khái quát bức tranh biến trình ngày đêm, biến trình năm của một số yếu

tố khí tượng, làm cơ sở cho việc tiến hành xây dựng mô hình dự báo thống kê đối

với trường các yếu tố khí tượng - thủy văn Một ví dụ trong số đó có công trình

“Phương pháp lọc sai số các yếu tố khí tượng dựa trên đường cong hàm cấu trúc” [13] Trong công trình này, tác giả đã sử dụng đặc trưng hàm của lý thuyết trường ngẫu nhiên (hàm cấu trúc không gian) để lọc sai số của các yếu tố khí tượng được khảo sát làm dữ liệu đầu vào trong các mô hình dự báo thống kê

Việc nghiên cứu áp dụng lý thuyết hàm ngẫu nhiên nói chung và lý thuyết quá trình ngẫu nhiên nói riêng chỉ được bắt đầu từ thế kỷ XX khi nước ta bắt đầu tiếp cận đến lĩnh vực môi trường, đặc biệt khi có Luật bảo vệ môi trường đầu tiên ban hành vào năm 1993 Từ đó đến nay, rất nhiều đề tài/công trình nghiên cứu do các trường đại học trong cả nước tiến hành triển khai nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, đánh giá tác động, quy hoạch mạng lưới quan trắc, quy hoạch môi trường… trên phạm vi cả nước Việc ứng dụng lý thuyết trường và quá trình ngẫu nhiên để nghiên cứu tính biến động (các đặc trưng thống kê số và đặc trưng hàm) của trường các thông số môi trường và quá trình ngẫu nhiên của thông số môi trường còn hạn chế Tuy nhiên, hướng nghiên cứu đánh giá tính biến động của các thông số môi trường không khí được tiếp cận nhanh và triển khai nghiên cứu ở trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Một số đề tài/công trình nghiên cứu

về tính biến động của các thông số môi trường không khí được chỉ ra dưới đây

Đề tài nghiên cứu cấp nhà nước, mã số 7.8.10 [14] với tiêu đề “Đánh giá tính biến động của các thông số SO2, NO2, CO, O3, TSP ở Hà Nội và một số thành phố lớn thuộc miền Bắc Việt Nam” (Hải Phòng và Quảng Ninh) Trong đề tài này, tính biến động của các thông số SO2, NO2, CO, O3, TSP đã được tính toán và phân tích Kết quả phân tích đánh giá cho thấy các đặc trưng số của các thông số khảo sát có đường biến trình ngày và hệ số biến động ngày với biên độ lớn hơn so với biên độ,

hệ số biến động năm Tuy nhiên các đặc trưng biến động đều có cực đại và cực tiểu Cũng như nhiều tác giả trên thế giới đã nhận định (mục 1.1.1) các đặc trưng biến động chịu tác động rõ rệt bởi địa hình (vị trí địa lý), các yếu tố khí tượng (hướng và tốc độ gió, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, bức xạ mặt trời…) đến chuỗi số liệu tính toán các đặc trưng theo ngày, theo mùa và năm Kết quả của đề tài phù hợp với các nhận

định nêu trên Ngoài ra, trong đề tài bổ sung thêm về ảnh hưởng của các trạng thái khí quyển (bất ổn định, cần bằng phiếm định và ổn định) đến cấu trúc thống kê của các đặc trưng biến động, đặc biệt khi có nghịch nhiệt xảy ra (thường vào ban đêm) trong lớp không khí gần mặt đất, thông lượng nhiệt có hướng từ trên xuống dưới, nên kìm hãm sự phát tán chất ô nhiễm lên cao và lan truyền ra xa Kết quả là nồng

độ cực đại chất ô nhiễm trong đường biến trình có giá trị cao hơn so với các thời điểm đạt cực đại khác

Công trình khoa học [18] với tiêu đề “Đánh giá tính biến động của O3 mặt đất tại thành phố Hà Nội năm 2004” Trong công trình này, tác giả đề cập đến đánh giá tính biến động của O3 mặt đất, các đặc trưng số và đặc trưng hàm chỉ biến đổi theo thời gian trong ngày từ lúc mặt trời mọc (7 giờ) đến thời điểm mặt trời lặn (19 giờ), các đặc trưng biến động đạt cực đại vào khoảng 12-13 giờ, sau đó giảm dần đến 19 giờ Đây là cơ sở để các tác giả lựa chọn phương pháp ngoại suy (dự báo) thiết lập cho những ngày không có số liệu đo O3

Công trình khoa học [19] với tiêu đề “Các đặc trưng thống kê theo thời gian của một số thông số môi trường không khí tại nội thành Hà Nội” Trong công trình này, các tác giả phân tích, đánh giá các đặc trưng số của 4 thông số: SO2, NO2, CO, TSP từ chuỗi số liệu quan trắc liên tục tại trạm Láng - Hà Nội năm 2005 Ở thời điểm này, trạm Láng được xem như trạm nền Do đó, kết quả phân tích, đánh giá cho thấy các đặc trưng biến động có cực trị rõ nét (cực đại và cực tiểu) theo mùa trong năm

Đề tài hợp tác quốc tế [20] với tiêu đề “Tính toán các đặc trưng biến động theo thời gian của bụi PM10 thải ra từ các nguồn giao thông và dân sinh ở nội thành

Hà Nội” Trong công trình này, các tác giả phân tích và đánh giá tính biến động của bụi PM10 quan trắc bằng xe quan trắc tự động di động tại một số tuyến đường giao thông chính và các khu dân cư sống xung quanh Hai đặc trưng biến động chủ yếu

là biến trình ngày đêm và hệ số biến động được phân tích đánh giá Kết quả cho thấy tính biến động của thông số PM10 tại các tuyến đường giao thông và khu vực xung quanh có biên độ đường biến trình không rõ nét; giá trị nồng độ đạt cao nhất

ứng vào khoảng thời gian từ 7 giờ đến 9 giờ, sau đó giảm dần trong khoảng thời gian từ 11 giờ đến 13 giờ và đạt giá trị cao nhất vào lúc 17 giờ đến 20 giờ Hệ số biến động của PM10 rất lớn từ 87-90% Kết quả này đã được cung cấp cho JICA phục vụ cho dự án Kiểm kê phát thải nguồn giao thông và dân sinh tại Hà Nội

1.2.2 Nghiên cứu nội ngoại suy (dự báo)

Hướng nghiên cứu đặc trưng biến động và nội ngoại suy chuỗi số liệu của các thông số môi trường không khí đã được quan tâm nghiên cứu tại Việt Nam, một

số đề tài, nghiên cứu cụ thể như:

Kết quả phân tích đánh giá tính biến động (các đặc trưng số và đặc trưng hàm) là cơ sở để tiến hành thiết lập các mô hình nội ngoại suy (dự báo) các thông số môi trường bằng lý thuyết thống kê bán thực nghiệm Trong lý thuyết thống kê bán thực nghiệm, dựa vào xu thế của các đường biến trình ngày, tháng, năm của nồng

độ chất ô nhiễm, sử dụng phương pháp hồi quy để xấp xỉ các đường biến trình thực nghiệm của nồng độ chất ô nhiễm theo thời gian bằng các hàm đa thức, lũy thừa, loga… được lựa chọn phù hợp với hệ số tương quan R2>0,9 có trong phần mềm excel Đây là phương pháp phổ biến đơn giản không phức tạp về mặt toán học được

sử dụng trên thế giới như đã trình bày tại mục 1.1.2 Ngoài phương pháp trên, trong khí tượng, thủy văn và môi trường phương pháp sử dụng đặc trưng hàm (hàm tương quan hoặc hàm cấu trúc thời gian) để thiết lập các mô hình nội ngoại suy để lọc sai

số ngẫu nhiên, làm trơn chuỗi số liệu bổ khuyết số liệu thiếu hụt được triển khai ứng dụng mạnh mẽ ở Liên Xô và các nước Đông Âu từ những năm đầu của thế kỷ XIX Tiếp cận chủ yếu của phương pháp sử dụng đặc trưng hàm là xem các chất ô nhiễm khảo sát là quá trình ngẫu nhiên dừng Bên cạnh hai phương pháp hồi quy bán thực nghiệm và sử dụng đặc trưng hàm còn có rất nhiều các phương pháp khác dựa trên

lý thuyết khuếch tán rối, động lực học thống kê… Các phương pháp này chủ yếu để tính toán mô phỏng và dự báo quá trình lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí

Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu sử dụng đặc trưng hàm (hàm tương quan hoặc hàm cấu trúc) được tiếp cận từ những năm của cuối thế kỷ XX Một số đề tài/công trình liên quan được dẫn ra dưới đây:

Trong công trình [12] với tiêu đề “Mô hình nội ngoại suy tối ưu các yếu tố khí tượng”, tác giả đã ứng dụng lý thuyết trường ngẫu nhiên để thiết lập mô hình nội ngoại suy cho các yếu tố khí tượng biến đổi theo độ cao trong tầng khí quyển đối lưu và bình lưu tại trạm quan trắc cao không Láng, Hà Nội Kết quả thử nghiệm cho 3 yếu tố cơ bản: tốc độ gió, áp suất và nhiệt độ với hiệu suất mô hình đạt được

từ 75 - 80%

Đề tài [16] với tiêu đề “Nghiên cứu hiệu chỉnh và tham số hóa mô hình dự báo sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí trên cơ sở số liệu của các trạm quan trắc và phân tích chất lượng không khí cố định, tự động tại Hà Nội” Đề tài đã sử dụng phương pháp hồi quy để xấp xỉ các đường cong phân bố thực nghiệm đối với đường cong lý thuyết bán thực nghiệm do Tổ chức Y tế Thế giới đề xuất Kết quả cho thấy hệ số R2 đạt được từ 0,75-0,91, hiệu suất mô hình đạt khoảng 70%, mô hình có hạn chế là sử dụng trực tiếp chuỗi số liệu quan trắc được để áp dụng lý thuyết quá trình ngẫu nhiên dừng (coi các thông số môi trường không khí là các quá trình dừng) nên kết quả nội ngoại suy nhiều thời điểm cho thấy không đạt hiệu suất mong muốn

Ứng dụng lý thuyết rối thống kê để thiết lập mô hình nội ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu bụi PM10 tại các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động trên địa bàn Hà Nội [1] Nghiên cứu sử dụng chuỗi số liệu của trạm quan trắc liên tục tự động Láng và trạm Nguyễn Văn Cừ, thành phố Hà Nội để tính toán các đặc trưng

số và đặc trưng hàm cho thông số PM10, kết quả nghiên cứu cho thấy PM10 là quá trình không dừng, hàm cấu trúc được xây dựng từ chuỗi số liệu quan trắc có cực đại

và cực tiểu rõ nét theo các mùa nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng trực tiếp hàm cấu trúc tính toán được từ chuỗi số liệu thực nghiệm của bụi PM10 để đưa vào mô hình nội ngoại suy chuỗi số liệu thiếu hụt, kết quả mô hình đạt khoảng từ 72 đến 87%

Công trình khoa học [21] với tiêu đề “Ứng dụng mô hình hộp để đánh giá

sự biến đổi nồng độ SO2, NO2 và bụi PM10 theo thời gian trên địa bàn quận Thanh Xuân - Hà Nội” Các tác giả đã xác định được các tham số đầu vào của mô hình (công suất nguồn diện của SO2, NO2 và bụi PM10, tốc độ gió, độ cao xáo trộn rối, kích thước của nguồn diện) dựa trên kết quả kiểm kê phát thải nguồn diện bao gồm: nguồn đường, xây dựng, các cơ sở sản xuất kinh doanh và dân sinh trên địa bàn quận Thanh Xuân Việc kiểm kê phát thải được tiến hành từ tháng 9 năm 2007 đến tháng 3 năm 2008 do trung tâm CENMA (Sở Tài nguyên môi trường và Nhà đất Hà Nội) phối hợp trung tâm CEMM (Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội) thực hiện Kết quả cho thấy đồ thị biến đổi nồng độ SO2, NO2

và bụi PM10 theo thời gian có dạng exp(t), tăng dần và sau đó đạt trạng thái bão hòa Nồng độ bụi C(t) tỷ lệ nghịch với tốc độ gió U và độ cao xáo trộn H ứng với công suất nguồn diện Ms và chiều dài hộp L cố định; đã xác định được hằng số thời gian τ, đặc trưng cho khoảng thời gian tồn lưu của chất ô nhiễm ứng với từng trường hợp khảo sát Kết quả tính toán từ mô hình đã được kiểm chứng bằng số liệu thực tế đạt độ chính xác tương đối cao

Đề tài [22] với tiêu đề “Kiểm kê phát thải không khí từ nguồn giao thông và dân sinh ở Hà Nội” Đề tài đã triển khai kiểm kê phát thải theo quy trình của tổ chức JICA (Nhật Bản) đưa ra để điều tra khảo sát nguồn phát thải từ các phương tiện tham gia giao thông và phát thải từ các nguồn dân sinh dựa trên các nguồn phát thải; tính toán các hệ số phát thải giao thông và dân sinh Sau đó áp dụng phương pháp hồi quy để tính toán ngoại suy (dự báo) quá trình lan truyền chất ô nhiễm xung quanh nguồn giao thông và nguồn dân sinh Kết quả hồi quy cho hệ số tương quan R2 từ 0,79 đến 0,93

Công trình khoa học [23] với tiêu đề “Phương pháp cải tiến mô hình hộp để đánh giá quá trình lan truyền chất ô nhiễm SO2, NOx theo thời gian trên địa bàn thành phố Hà Nội” Các tác giả đã cải tiến mô hình hộp bằng hàm đa thức bậc 4 có dạng nồng độ C(t) = at4+bt3+ct2+dt+e Hàm này được xác định từ chuỗi số liệu quan trắc nhiều năm từ các trạm quan trắc tự động và di động để xác định các hệ

số thống kê thực nghiệm a, b, c, d, e bằng phương pháp hồi quy đa thức Kết quả cho thấy hệ số tương quan R2=0,68 đối với SO2, và R2=0,93 đối với NOx

Nhận xét chung về nghiên cứu các đặc trưng biến động của các thông số môi trường không khí trên thế giới, ở Việt Nam và ứng dụng để thiết lập các mô hình nội ngoại suy (dự báo) ô nhiễm không khí Các nghiên cứu tính biến động bao gồm các đặc trưng số và đặc trưng hàm đã được tác giả luận án tổng quan phân tích, đánh giá trình bày ở các mục 1.1 và 1.2 Cơ sở khoa học nghiên cứu các đặc trưng số, hàm và nội ngoại suy số liệu dựa trên các phương pháp chủ yếu sau:

- Phương pháp hồi quy trực tiếp từ chuỗi số liệu quan trắc để xác định các hệ

số thực nghiệm mô tả phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo thời gian và không gian ứng với các trạm quan trắc cố định tự động hoặc xe di động dựa vào hệ số tương quan R2 có trong phần mềm Excel

- Phương pháp lựa chọn hàm đơn, đa biến hoặc kết hợp giữa chúng

- Phân tích đánh giá các đặc trưng biến động làm cơ sở cho việc thiết lập các

mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu

- Phương pháp sử dụng đặc trưng hàm (hàm tương quan hoặc hàm cấu trúc không gian hoặc thời gian) để thiết lập các mô hình nội ngoại suy

Như vậy, có nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau để nghiên cứu tính biến động của các thông số môi trường không khí xung quanh

Trong luận án, tác giả sử dụng đặc trưng hàm cấu trúc của nhiễu động dừng

và kết hợp với phương pháp hồi quy hàm cấu trúc thực nghiệm để ứng dụng thiết lập mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt tại các trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định

1.3 Khái quát ô nhiễm môi trường không khí xung quanh các trạm quan trắc tự động cố định Láng - thành phố Hà Nội, Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng và Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh

1.3.1 Vị trí địa lý và đặc điểm của các trạm

1.3.1.1 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Láng - thành phố Hà Nội (sau đây viết tắt là Trạm Láng)

Trạm Láng được quyết định đưa vào mạng lưới trạm điều tra cơ bản của Trung tâm Mạng lưới khí tượng thuỷ văn và môi trường - Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia vào tháng 9 năm 2002 Trạm thực hiện quan trắc 24/24h có quan trắc viên trực 3ca/ngày Hiện tại trạm có biên chế 4 người (gồm 4 kỹ sư ) Trạm được đặt ở phía Tây cạnh vườn quan trắc khí tượng Láng nằm trong khu cơ quan khí tượng thuỷ văn Láng Trạm có kinh độ: 105048’; vĩ độ: 21001’; độ cao so với mực nước biển 5,970m, nằm trong địa bàn phường Láng Thượng - Quận Đống

Đa Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định là một hệ thống các thiết

bị đo tự động và liên tục các yếu tố môi trường không khí Các máy đo được kết nối với bộ xử lý số liệu Từ bộ xử lý số liệu, trạm được kết nối với Trung tâm điều hành tại Hà Nội Đây là những thiết bị, máy đo hiện đại cho kết quả có độ chính xác cao, yêu cầu phải tuân thủ nghiêm túc những quy định về vận hành, khai thác và bảo dưỡng

1.3.1.2 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng (sau đây viết tắt là Trạm Đà Nẵng)

Trạm Đà Nẵng nằm trong lòng của phường Hòa Thuận Tây, phía Đông giáp phường Hòa Thuận Đông, phía Tây là khu vườn quan trắc, phía Nam có đường giao thông dẫn vào khu dân cư, tuy nhiên mật độ thưa thớt do là đường dẫn vào khu dân

cư Quanh khu vực trạm theo cảm quan không khí khá sạch các giá trị thông số đo được của trạm cũng gần với giá trị của các trạm nền Xung quanh trạm là khu quân đội nhân dân và các khu tập thể của công nhân viên chức, những năm trở lại đây do đời sống nâng cao nên đã hầu như không sử dụng bếp than

Trạm Đà Nẵng được quyết định đưa vào mạng lưới trạm điều tra cơ bản của Trung tâm Mạng lưới khí tượng thuỷ văn và môi trường - Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia cùng trạm Láng - Hà Nội vào tháng 9 năm 2002 Trạm thực hiện quan trắc 24/24h có quan trắc viên trực 3 ca/ngày Hiện tại, trạm có biên chế 8 người (gồm

4 kỹ sư và 4 trung cấp) Trạm có kinh độ: 108012’; vĩ độ: 16002’ và được đầu tư giống với trạm Láng - Hà Nội, có chế độ vận hành, bảo trì, bảo dưỡng tương đương

1.3.1.3 Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh (sau đây viết tắt là Trạm Nhà Bè)

Trạm Nhà Bè có kinh độ: 106047’; vĩ độ: 10041’, bị kẹp giữa hai đường giao thông là đường Nguyễn Hữu Thọ và Nguyễn Văn Tạo thuộc huyện Nhà Bè, thành phố Hồ Chí Minh Cách khoảng 1,5km về phía Đông Nam của Trạm là Khu công nghiệp Phước Hiệp Gần khu vực trạm có 02 nhà máy xi măng đang hoạt động và Nhà máy nhiệt điện cung cấp điện cho Khu chế xuất Tân Thuận và khu Phú Mỹ Hưng Trạm Nhà Bè cũng được đưa vào mạng lưới trạm điều tra cơ bản của Trung tâm Mạng lưới khí tượng thuỷ văn và môi trường - Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia vào tháng 9 năm 2002 Trạm thực hiện quan trắc 24/24h, có quan trắc viên trực 3 ca/ngày Hiện tại Trạm có biên chế 03 người (gồm 03 kỹ sư )

1.3.2 Ô nhiễm môi trường không khí xung quanh khu vực trạm nghiên cứu

1.3.2.1 Đối với khu vực trạm Láng - thành phố Hà Nội

Theo số liệu của Tổng cục thống kê [42], TP Hà Nội nằm ở hai bên bờ sông Hồng, giữa vùng đồng bằng Bắc Bộ Với vị trí (trải dài từ 20053' đến 21023' vĩ độ Bắc và 105044' đến 106002' độ kinh Đông) với địa thế đẹp, thuận lợi, TP Hà Nội là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá và khoa học lớn và đầu mối giao thông quan trọng của cả nước Tổng diện tích tự nhiên là 3.324,92 km2; tiếp giáp với các tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía Bắc, Hà Nam, Hòa Bình phía Nam, Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên phía Đông, Hòa Bình cùng Phú Thọ phía Tây

Địa hình TP Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển Nhờ phù sa bồi đắp, ba phần tư diện tích tự nhiên của TP Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các con sông khác Phần diện tích đồi núi phần lớn thuộc các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức, với các đỉnh núi cao như Ba Vì (1.281 m), Gia Dê (707 m), Chân Chim (462 m), Thanh Lanh (427 m), Thiên Trù (378 m) Khu vực nội thành có một số gò đồi thấp, như gò Đống Đa, núi Nùng

Khí hậu TP Hà Nội tiêu biểu cho vùng Bắc Bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa, với sự khác biệt rõ ràng giữa mùa nóng và mùa lạnh

Mùa nóng bắt đầu từ giữa tháng 4 đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều nhưng khô hạn vào tháng 10 Mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 3

Từ tháng 11 đến tháng 1 rét và hanh khô, từ tháng 2 đến hết tháng 4 lạnh và mưa phùn kéo dài từng đợt Trong khoảng tháng 8 đến tháng 11 TP Hà Nội có những ngày thu với tiết trời mát mẻ vào chiều tối và sẽ đón từ 2 đến 3 đợt không khí lạnh yếu tràn về Tuy nhiên do chịu sự tác động mạnh mẽ của gió mùa nên thời gian bắt đầu và kết thúc của mỗi mùa thường không đồng đều nhau giữa các năm, nên sự phân chia các tháng chỉ mang tính tương đối

Nhiệt độ trung bình mùa đông là 17,20C (lúc thấp xuống tới 2,70C) Trung bình mùa hạ là 29,20C (lúc cao nhất lên tới 43,70C) Nhiệt độ trung bình cả năm là 23,20C, lượng mưa trung bình hàng năm là 1.800mm

Vào tháng 5 năm 1926, nhiệt độ tại thành phố được ghi lại ở mức kỷ lục 42,80C Tháng 1 năm 1955, nhiệt độ xuống mức thấp nhất là 2,70C do chịu ảnh hưởng của La Nina Vào tháng 6 năm 2015 với việc bị ảnh hưởng bởi El Niño trên toàn thế giới, TP Hà Nội phải hứng chịu đợt nóng kỉ lục trong 1 tuần (từ 1-6 đến 7-6) với nhiệt độ lên tới 43,70C, là nhiệt độ kỷ lục ghi nhận trong lịch sử

Với vị trí địa lý, địa hình, đặc trưng khí hậu thời tiết và hoạt động phát triển kinh tế, xã hội, môi trường không khí (sau đây viết tắt là MTKK) TP Hà nội có diễn biến phức tạp và theo nhiều nghiên cứu đang ở mức báo động

Theo thống kê của Sở Tài nguyên Môi trường và Nhà đất Hà Nội, mỗi năm

TP Hà Nội phải tiếp nhận khoảng 80.000 tấn bụi, khói; 9.000 tấn khí SO2; 46.000 tấn khí CO2từ các cơ sở công nghiệp thải ra Ngoài ra, các phương tiện giao thông ô

tô, xe máy cũng được xác định như là một nguồn phát thải lớn Những kết quả nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng, chất lượng không khí (sau đây viết tắt là CLKK) ở khu vực ngoại thành Hà Nội chưa bị ô nhiễm bởi CO, SO2, NO2 và bụi lơ lửng (TSP), chỉ số chất lượng không khí AQI vẫn duy trì ở mức tương đối cao, điển hình như số ngày có AQI ở mức kém (AQI = 101 ÷ 200) giai đoạn từ 2010 - 2013 chiếm

tới 40 - 60% tổng số ngày quan trắc trong năm và có những ngày CLKK suy giảm đến ngưỡng xấu (AQI = 201 ÷ 300) và nguy hại (AQI>300)

Những kết quả nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng, CLKK ở khu vực ngoại thành

Hà Nội chưa bị ô nhiễm bởi CO, SO2, NO2và bụi lơ lửng (TSP), ngoại trừ tại các khu công nghiệp và các khu vực gần các tuyến đường giao thông liên tỉnh, đường cao tốc Còn khu vực nội thành thì hầu hết tại các khu công nghiệp, tuyến giao thông chính đều bị ô nhiễm nhưng ở các mức độ khác nhau Tại các tuyến giao thông, ô nhiễm TSP là chủ yếu với nồng độ đo được cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ

3 - 4 lần Những khu vực đang thi công các công trình xây dựng, giao thông, đô thị mới,… nồng độ TSP đo được thường cao hơn 7 - 10 lần so với Tiêu chuẩn cho phép Nồng độ các khí SO2, NO2 trung bình hàng năm tăng khoảng từ 10 - 60%, nồng độ CO tại các trục giao thông chính cao hơn từ 2,5 đến 4,4 lần so với Tiêu chuẩn cho phép [7]

+ Ô nhiễm bụi

Hiện nay, tình trạng ô nhiễm MTKK do bụi trên địa bàn TP Hà Nội đã được

các nhà khoa học cảnh báo là đang ở mức “báo động đỏ” Đối với Hà Nội, số liệu

đo tại trạm quan trắc Nguyễn Văn Cừ từ 2010-2013 cho thấy tỷ lệ bụi có sự dao động theo quy luật và ô nhiễm thường tập trung vào các tháng có nhiệt độ thấp hoặc không khí khô làm cản trở sự phát tán của các chất ô nhiễm ở tầng mặt

Đây là trường hợp đo được ở TP Hà Nội, khu vực có đặc trưng khí hậu cận nhiệt đới ẩm với mùa hè nóng, mưa nhiều (tháng 5-9) và mùa đông lạnh, ít mưa (tháng 11-3) Đối với các khu công trường xây dựng, ô nhiễm bụi xung quanh các địa điểm xây dựng tương đối nghiêm trọng và duy trì ở ngưỡng cao với khoảng thời gian kéo dài tương ứng với thời kỳ tiến hành các hoạt động xây dựng Số liệu quan trắc gần trục giao thông trong hai năm 2010 và 2011 ở TP Hà Nội cao hơn hẳn các tỉnh thành còn lại và vượt QCVN 05:2013/BTNMT trung bình năm từ 2-3 lần, không chỉ vì mật độ phương tiện giao thông lớn hơn mà còn do ảnh hưởng từ hoạt động xây dựng Điển hình như năm 2010 là thời điểm ở TP Hà Nội đẩy mạnh các

hoạt động xây dựng để kịp đại lễ kỷ niệm 1000 năm Thăng Long vào cuối năm

Kết quả quan trắc về nồng độ bụi lơ lửng trên địa bàn TP Hà Nội cho thấy:

Ở các quận nội thành đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 2 - 3 lần Trong đó, địa bàn quận Đống Đa, Long Biên có nồng độ bụi cao nhất 0,8 mg/m3, gấp 4 lần so với Tiêu chuẩn cho phép, tiếp đến là địa bàn Quận Tây Hồ, Hoàng Mai 0,78 mg/m3 [8] Ngoài ra, các khu vực được coi là ô nhiễm trọng điểm bụi trên địa bàn TP Hà Nội được xác định gồm: đường Nam Thăng Long, đường Nguyễn Tam Trinh, Đường 32… gây ra những ảnh hưởng không nhỏ đối với người dân khi qua lại những khu vực này Trong 10 năm qua, bụi lơ lửng tại TP Hà Nội do công nghiệp và thủ công nghiệp gây ra chiếm tới 67%, do đường phố bẩn chiếm khoảng 30% và còn lại là do các phương tiện giao thông thải ra [4] Số liệu thống kê năm 1996 - 1997 thì ô nhiễm TSP đã xảy ra trầm trọng ở khu công nghiệp Thượng Đình: Cao su Sao Vàng, thuốc lá Thăng Long, Bóng đèn - Phích nước Rạng Đông với đường kính khu vực ô nhiễm khoảng 1,7km và nồng độ lớn hơn tiêu chuẩn cho phép 2 - 4 lần; tại khu công nghiệp Minh Khai, Mai Động, Vĩnh Tuy với đường kính ô nhiễm khoảng 2,5km, có nồng độ TSP cao hơn tiêu chuẩn cho phép 2 - 3 lần [5]

+ Nồng độ COx

Nhìn chung, MTKK ở tại các khu công nghiệp và một số khu dân cư TP Hà Nội không bị ô nhiễm bởi CO Các số liệu quan trắc từ năm 1996 - 2000 cho thấy trong hầu hết các mẫu đo, nồng độ CO đều thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép Tuy nhiên, trên các tuyến giao thông, đặc biệt vào giờ cao điểm (7h30’- 8h30’) sáng và (16h30’ - 18h30’) chiều nồng độ CO cao hơn 2,5 lần so với tiêu chuẩn cho phép, điển hình như tại các tuyến đường như: Nguyễn Trãi, Khương

Đình, Đường 32, Khâm Thiên,… [31] Tại các ngã tư, ngã năm vào giờ cao điểm nồng độ CO cao hơn so với tiêu chuẩn cho phép từ 2,5 - 3 lần

Nguồn gốc phát sinh khí CO2 chủ yếu từ sử dụng nhiên liệu hoá thạch, oxy hoá các hydrocarbon do phương tiện giao thông gây ra Nồng độ của CO2đang có

xu hướng gia tăng trong những năm gần đây từ năm 1997 lượng khí CO2phát thải

từ các cơ sở công nghiệp là 29.000 tấn, nhưng đến năm 2005 thì đã tăng lên 46.000 [7] Việc kiểm soát và giảm thiểu ÔNKK từ các cơ sở công nghiệp cũ, các cơ sở sản xuất công nghiệp và dịch vụ phân tán trong các khu dân cư của thành phố cũng là biện pháp rất quan trọng để giảm thiểu tình trạng ÔNKK đặc biệt là CO2 Tuy nhiên, việc thực hiện vẫn chưa có gì tiến triển do có nhiều nguyên nhân: thiếu vốn, thiếu quỹ đất, thiếu cơ chế, chính sách hỗ trợ cụ thể,… Nồng độ CO2 biến đổi trong ngày thì cũng tương đối theo quy luật, thường cao vào những giờ cao điểm

+ Nồng độ SO2

Tại hầu hết các khu công nghiệp (sau đây viết tắt là KCN) tập trung ở khu vực Hà Nội, nồng độ SO2 dao động ở mức 0,05 - 0,11 mg/m3 thấp hơn so với tiêu chuẩn cho phép (0,3mg/m3) Tuy nhiên, tại một số khu công nghiệp nồng độ SO2cao hơn tiêu chuẩn và có thời điểm lên tới 20 mg/m3 Trong khi đó, nồng độ SO2tại các nút giao thông chính đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép Theo tính toán thì tổng lượng khí SO2 từ các nguồn thải ở TP Hà Nội trong năm 1996 là hơn 7.000 tấn, nhưng đến năm 2003 đã tăng thêm 1.000 tấn, đến năm 2006 thì con số này là 9.000 tấn

+ Nồng độ NO2

Kết quả quan trắc của Trung tâm kĩ thuật Môi Trường đô thị cho thấy nồng

độ trung bình NO2tại các khu công nghiệp đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép Ngoài

ra thì số liệu của Trạm quan trắc này cho thấy từ năm 2000-2006, nồng độ khí NO2tăng nhanh hơn, bình quân hàng năm khoảng 40% - 60% mặc dù sự biến đổi này không rõ ràng Tuy nhiên ô nhiễm cục bộ vẫn xảy ra tại một số khu vực xung quanh các nguồn thải lớn như các cơ sở công nghiệp tiêu thụ nhiều nhiên liệu hoá thạch Nồng độ NO2tại các cơ sở này dao động trong khoảng 0,015 - 0,07 mg/m3nhỏ hơn

so với tiêu chuẩn cho phép [29] Các khu công nghiệp cũ gần nội thành thường có nồng độ NO2cao hơn các khu công nghiệp mới xây dựng Kết quả cho thấy nồng độ

NO2 biến đổi tương đối nhỏ so với các chất khác Nồng độ thì tương đối cao vào những tháng khô hạn và cũng giảm dần vào những tháng mùa mưa dao động trong khoảng từ 20 - 50 μg/m3

1.3.2.2 Đối với khu vực trạm Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng

Theo số liệu của Tổng cục thống kê [42], TP Đà Nẵng thuộc duyên hải miền Trung có tọa độ địa lý 15055’ đến 16013’ vĩ độ Bắc; 107049’ đến 108020’ kinh độ Đông, phía Đông giáp Biển Đông, phía Nam giáp tỉnh Quảng Nam, phía Tây giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế và tỉnh Quảng Nam, phía Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế Đà Nẵng cách Thủ đô Hà Nội 764km về phía Bắc và cách thành phố Hồ Chí Minh 964km về phía Nam TP Đà Nẵng còn là trung điểm của 3 di sản văn hóa thế giới nổi tiếng là

Cố đô Huế, Phố cổ Hội An, Thánh địa Mĩ Sơn và 1 di sản thiên nhiên thế giới là Rừng quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng

Với vị trí địa lý thuận lợi, TP Đà Nẵng là trung tâm kết nối miền Bắc và miền Nam, là thành phố động lực, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa - xã hội, khoa học công nghệ của miền Trung và Tây Nguyên

Ở khu vực Đông Nam Á, TP Đà Nẵng là một trong các thành phố có vị trí chiến lược về kinh tế, chính trị và xã hội Khoảng cách từ TP Đà Nẵng đến các trung tâm kinh tế chính của khu vực như Bangkok (Thái Lan), Kuala Lumpur (Malaysia), Singapore (Singapore), Manila (Philipines) và nhiều thành phố khác từ 1.000 ÷ 2.000km Nếu mở các tuyến bay trực tiếp từ TP Đà Nẵng đi đến một trong các trung tâm này thì chỉ mất khoảng 2 ÷ 3 giờ

Ngoài ra, Đà Nẵng đóng vai trò quan trọng trong khu vực tiểu vùng sông Mê Kông mở rộng, do TP Đà Nẵng là cửa ra phía Biển Đông của hành lang kinh tế Đông - Tây nối từ Mianma, Đông Bắc Thái Lan qua Lào đến Việt Nam

Đà Nẵng là nơi có cả địa hình đồng bằng và đồi núi, vùng núi thường có độ dốc lớn là tập trung ở phía Tây và Tây Bắc thành phố, trong khi đó, vùng đồng bằng

tập trung ở phía Đông và Đông Nam thành phố, chủ yếu là dạng đồng bằng hẹp nằm xen kẽ giữa các dãy núi hoặc ven biển, bị chia cắt bởi nhiều sông suối

Địa hình đồi núi chiếm một phần lớn diện tích của thành phố, độ cao khoảng

từ 100 đến 1.500m, độ dốc lớn, là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa BVMT sinh thái của thành phố

Đồng bằng là vùng đất thấp ở phía Nam và dọc ven biển, là vùng tập trung nhiểu cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng

Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình của khu vực duyên hải miền Trung và là nơi đan xen giữa khí hậu miền Bắc và khí hậu miền Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô kéo dài từ tháng 1 - 7 và mùa mưa từ tháng 8 - 12 thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ, nhiều nhất là vào tháng 5

và 6, trung bình từ 234 - 277 giờ/tháng, ít nhất là vào tháng 11 và 12, trung bình từ

69 - 165 giờ/tháng Các yếu tố trên kết hợp với đặc điểm địa hình làm cho TP Đà Nẵng hội tụ đầy đủ các dạng thiên tai đặc trưng của khu vực (bão, mưa lớn, lũ lụt, nắng nóng, hạn hán…)

Nhiệt độ trung bình năm trong giai đoạn 2006-2008 có xu hướng giảm từ 26,30C xuống 25,50C, và tăng dần trong giai đoạn tiếp theo 2008-2012 (trừ năm

2011 thấp đột biến 25,20C) Đến năm 2012, nhiệt độ trung bình năm là 26,50C, độ

ẩm trung bình năm là 79,9% thấp nhất trong giai đoạn 2006-2012 (thấp hơn từ 0,1 đến 2,4%), tổng lượng mưa trong năm này cũng thấp đột biến so với các năm trước (1696,1mm), thấp hơn giai đoạn 2006-2008 từ 1000-1500mm và thấp hơn giai đoạn 2009-2011 từ 600 đến 2000mm Mưa tập trung từ cuối tháng 8 đến 11, chiếm 84,4% tổng lượng mưa cả năm, các tháng còn lại lượng mưa rất ít, thậm chí tháng 3 không có mưa

Theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 [3] và Báo cáo hiện trạng môi trường TP Đà Nẵng 5 năm giai đoạn 2005 - 2010 [28]:

Trên địa bàn TP Đà Nẵng có 7 vị trí quan trắc chất lượng MTKK tại khu vực dân cư và nút giao thông trong giai đoạn 2005 -2010

Diễn biến ô nhiễm không khí (sau đây viết tắt là ÔNKK) xung quanh tại các khu vực dân cư và nút giao thông trong 5 năm qua chủ yếu là ô nhiễm bụi và tiếng

ồn, đặc biệt là các nút giao thông trọng điểm trong thành phố Các chất ô nhiễm khác như: CO, NO2 và SO2 tại hầu hết các điểm quan trắc đều không vượt so với QCVN 05:2009/BTNMT

+ Ô nhiễm bụi

Kết quả quan trắc chất lượng không khí tại các vị trí khu dân cư và nút giao thông cho thấy, ô nhiễm bụi diễn ra ở hầu hết các điểm quan trắc ngoại trừ vị trí chân đèo Hải Vân và khu vực bán đảo Sơn Trà So với tiêu chuẩn cho phép hàm lượng bụi vượt từ 0,06 ÷ 3,67 lần

Kết quả cũng cho thấy, tại 3 vị trí có hàm lượng bụi tăng dần trong 5 năm qua, đó là: ngã tư Ngô Quyền - Phạm Văn Đồng, ngã ba Non Nước và khu vực trước nhà hát Trưng Vương, số lần vượt tiêu chuẩn dao động từ 0,06 ÷ 4,5 lần

Ngược lại, ngã ba Huế, trước trường Phổ thông trung học Nguyễn Trãi nồng độ bụi giảm so với năm 2008, số lần vượt tiêu chuẩn là từ 0,01 ÷ 0,76 lần Ngã ba Huế là nơi có lưu lượng giao thông khá lớn, lưu lượng trung bình khoảng 11.692 chiếc/giờ

Hàm lượng bụi tổng trung bình 5 năm tại hầu hết các điểm quan trắc dao động từ 0,13 ÷ 0,9 mg/lít, vượt ngưỡng QCVN 05:2009/BTNMT từ 0,2 ÷ 3 lần, ngoại trừ khu vực đèo Hải Vân và bán đảo Sơn Trà (điểm quan trắc nền)

Lưu ý nhất là 3 vị trí: ngã ba Huế, ngã ba Non Nước và ngã tư Ngô Quyền

+ Diễn biến ô nhiễm tiếng ồn

Ô nhiễm tiếng ồn xảy ra liên tục tại 2 vị trí: ngã ba Huế và khu vực nhà hát Trưng Vương trong 5 năm qua Về xu hướng, độ ồn tại 2 vị trí này có giảm so với năm 2008

Độ ồn vượt tiêu chuẩn cho phép TCVN 5949:1995 - âm học, mức ồn tối

đa cho phép tại các vị trí quan trắc từ 0,5 ÷ 9,67 dBA

Mức ồn trung bình 5 năm tại các nút giao thông chính đã xấp xỉ với tiêu chuẩn cho phép (theo CTVN 5949:1995 - âm học), ngoại trừ khu vực đèo Hải Vân và bán đảo Sơn Trà

+ Môi trường không khí KCN và lân cận KCN

Năm 2008, tại các KCN trên địa bàn thành phố có 3 vị trí quan trắc chất lượng MTKK xung quanh bao gồm: KCN Đà Nẵng, Hòa Khánh và Liên Chiểu Kết quả phân tích chất lượng không khí cho thấy:

Trừ KCN Đà Nẵng, 2 KCN còn lại ô nhiễm bụi trung bình từ 1,4 ÷ 2,7 lần trong 2 năm (2007 - 2008) Ngoài ra, ô nhiễm bụi có xu hướng giảm ở KCN Hòa Khánh nhưng lại gia tăng ở KCN Liên Chiểu trong 2 năm gần đây Tình trạng ô nhiễm bụi tại các vị trí trên xảy ra chủ yếu là do hoạt động công nghiệp và giao thông trong KCN

Nồng độ CO và SO2 có biên độ dao động không lớn từ 15 ÷ 19 mg/l tại KCN Hòa Khánh, dao động từ 1 ÷ 13 mg/l tại KCN Liên Chiểu nhưng đảm bảo tiêu chuẩn cho phép Riêng KCN Liên Chiểu, là KCN nặng có nhiều loại hình sản xuất công nghiệp nặng, nên ngoài ô nhiễm bụi nồng độ NO2 cũng khá cao trong năm 2008 là vượt giới hạn cho phép trung bình là 1,8 lần

Bên ngoài KCN, hiện vẫn còn một số khu vực ÔNKK cục bộ do hoạt động công nghiệp gây ra, như Công ty CP Cao su Đà Nẵng, Công ty TNHH IMPERIAL Vina Đà Nẵng, Công ty xi măng Cosevco 19…

+ Môi trường không khí tại làng đá mỹ nghệ Non Nước:

Ô nhiễm chính tại các cơ sở làng đá mỹ nghệ Non Nước là bụi, tiếng ồn và rung động Kết quả quan trắc đo đạc tại 20 cơ sở chế biến đá cho thấy: có 13 cơ