Ứng dụng hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp IPPS đánh giá tải lượng ô nhiễm do hoạt động công nghiệp tại TP HCM và đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM - H LÊ CÔNG THỊNH H U TE C ỨNG DỤNG HỆ THỐNG DỰ BÁO Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP IPPS ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHIỆP TẠI TP.HCM VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ PHÙ HỢP LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ NGÀNH: 608506 TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 03/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM H - C LÊ CÔNG THỊNH H U TE ỨNG DỤNG HỆ THỐNG DỰ BÁO Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP IPPS ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHIỆP TẠI TP.HCM VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ PHÙ HỢP LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ NGÀNH: 608506 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS THÁI VĂN NAM CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Thái Văn Nam (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán nhận xét 1: GS.TSKH Nguyễn Công Hào (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán nhận xét 2: TS Nguyễn Xuân Trường H (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) 24 tháng 04 năm 2012 C Luận văn thạc sỹ bảo vệ Trường Đại học Kỹ thuật công nghệ TP.HCM ngày U TE Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm Luận văn Thạc sỹ) PGS.TS Lê Mạnh Tân GS.TSKH Nguyễn Công Hào H TS Nguyễn Xuân Trường GS.TS Hoàng Hưng TS Nguyễn Thị Hai Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Khoa quản lý chuyên ngành sau Luận văn sữa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Khoa quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP.HCM, ngày ….tháng… năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Công Thịnh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/02/1981 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Cơng nghệ mơi trường MSHV: 1081081016 H I – TÊN ĐỀ TÀI: C ỨNG DỤNG HỆ THỐNG DỰ BÁO Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP IPPS ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHIỆP TẠI TP.HCM VÀ ĐỀ XUẤT U TE CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ PHÙ HỢP II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng hợp kế thừa nghiên cứu, tài liệu có liên quan - Sử dụng liệu hệ số phát thải (IPPS) để tính tốn đánh giá tải lượng ô nhiễm hoạt động công nghiệp TP.HCM, sở ta xác định được: H  Chất gây nhiễm mơi trường thành phần (khơng khí, nước)  Ngành gây nhiễm mơi trường thành phần (khơng khí, nước)  Sắp xếp thứ tự ưu tiên theo khối lượng độc tính - Đề xuất biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm ngành công nghiệp chế tạo chế biến TP.HCM III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/09/2011 IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/03/2012 V – CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS THÁI VĂN NAM CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc H U TE C H Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Lê Công Thịnh LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy/Cô trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM giảng dạy tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập trường Đặc biệt cho gởi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy TS Thái Văn Nam người tận tình giúp đỡ Tơi suốt thời gian thực Luận văn Anh Nguyễn Thành Trung người giúp Tơi hồn thành liệu công nghiệp Luận văn Luận văn H Anh Bùi Quang Thắng người tạo điều kiện thời gian cho Tôi thực C Cuối cho phép gởi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè động H U TE viên, tạo điều kiện giúp đỡ Tôi thời gian qua Họ tên Học viên Lê Cơng Thịnh i TĨM TẮT Những qui định môi trường quốc gia phát triển nhìn chung thường thiếu thơng tin cần thiết nhằm thiết lập thứ tự ưu tiên vấn đề môi trường chiến lược hành động nhằm giảm thiểu tác động vấn đề Khi vấn đề môi trường, bao gồm nguồn gây ô nhiễm, chất gây ô nhiễm, khu vực gây ô nhiễm, công đoạn gây ô nhiễm – gọi chung điểm nóng – chưa xác định việc phân bổ nguồn lực kinh phí nhằm giảm thiểu tác động bị phân tán không mang lại hiệu cao Ở nước ta xảy tình trạng đánh đồng thơng số nhiễm ngành ngành với Hiện nhà nước có nhiều văn bản, luật pháp qui định việc bảo vệ môi trường sở H sản xuất chế biến như: thu phí nước thải tới khí thải, ban hành qui chuẩn đặc thù cho loại hình nguồn thải khác Nhưng ngành sản xuất; C ngành nào, công đoạn cần đặc biệt lưu tâm? Hay chất ô nhiễm, chất cần ưu tiên quản lý xử lý trước vấn đề chưa giải đối U TE với tồn ngành cơng nghiệp chế biến chế tạo Việt Nam nói chung ngành nói riêng Chính thế, việc phân cấp thứ tự ưu tiên cho chất ô nhiễm vấn đề cần quan tâm nhằm giúp nhà quản lý tập trung nguồn lực giải pháp phù hợp nhằm làm giảm bớt tác động đến mơi trường, để phân bổ kinh phí việc quản lý có tính định hướng thực tế H Hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp mơ hình kết hợp số liệu ngành công nghiệp (như lao động sản xuất) số liệu tải lượng ô nhiễm Từ cường độ ô nhiễm liệu tổng cục thống kê Việt Nam số lượng nhân cơng, ta tính tải lượng phát thải chất ô nhiễm phân ngành tồn ngành Sau đó, so sánh tải lượng nhiễm theo khối lượng theo độc tính Cuối từ số liệu tính tốn ta phân hạng ô nhiễm cho phân ngành chất ô nhiễm Dựa kết nghiên cứu đề xuất số giải pháp quản lý kỹ thuật phù hợp với xu hướng phát triển tương lai Đồng thời sở khoa học để mở cho nghiên cứu sâu chất lượng số môi trường thành phần (khơng khí nước) nhằm mang lại kết xác tạo sản phẩm thân thiện với mơi trường q trình sản xuất ii ABSTRACT Environmental regulations in developing countries have generally lack necessary information to set up priority of environmental issues as well as the strategies and actions to minimize the impact areas Environmental problems including pollution sources, pollutants, pollution regional, polluted secdirs – are called “Hot Spots” When they haven’t been confirmed from all of us, the allocation of resources and funding to reduce the impact will be dispersed and could not be efficiency Pollution data in Viet Nam is put in the same basket between the same sectors and other sectors Currently, the gorvement has many legal document issues for protection environment with H facilities, such as: waste water charges, exhaust air charges and issues many specifications with each of kind waste generator However, in line of production we C wonder in which of facilities, sectors must be noted? Or in all of kind pollutants in which should be given in priority In total, this is still the unsolve problems with Viet U TE Nam industry in general and with each sector in particular Because of these, the order of priority pollutants is a matter which need to be noted from all the manager Its need to confus on manpower and good solultions to reduce the affection with environment so that we would divide the funds, our the management will be oriented and realistic The forecasting system of industrial pollution is the mock-up data including the H industry (labor and production) data and pollution load data From the data of polluted intensity and from the workers data of Viet Nam General Statistics Office, we loaded the emissions of each pollutant in each sub-sector and sector After that, we would like to compare the pollution load regarding to the quantity and Toxicity Finally, from these data we calculated the classification for each sub-sector pollution and pollutants Based on these results I propose some solutions and management techniques consistent with trends in future Besides, there is scientific basis to open further research on quality indicators of environmental components (air and water) to bring more accurate results and create many environmental product which is green product in proccessing iii MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ix MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Nội dung nguyên cứu Phương pháp nghiên cứu H Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP TẠI C TP.HCM VÀ CÁC GIẢI PHÁP HIỆN NAY 1.1 Đặc điểm tự nhiên điều kiện kinh tế - xã hội U TE 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Khí hậu 1.2 Tổng quan ngành công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh 1.2.1 Cấu trúc công nghiệp H 1.2.2 Định hướng phát triển 10 1.3 Các khu vực gây ô nhiễm môi trường 13 1.3.1 Các khu công nghiệp 13 1.3.2 Vùng kinh tế trọng điểm (KTTĐ) 15 1.4 Các chất ô nhiễm sử dụng ước tính tải lượng nhiễm hệ thống IPPS 17 1.4.1 Các chất gây nhiễm khơng khí 17 1.4.1.1 Nitơ đioxit (NO2) 17 1.4.1.2 Sunphua điơxít (SO2) 18 1.4.1.3 Cácbon ơxít (CO) 19 iv 1.4.1.4 Các chất hữu bay (VOC) 20 1.4.1.5 Tổng bụi bụi mịn có kích thước 10 µm (TSP, PM -10) 20 1.4.1.6 Các chất hóa học nguy hại 21 1.4.1.7 Kim loại có khả tích lũy sinh học 21 1.4.2 Các chất gây ô nhiễm nước 22 1.4.2.1 Nhu cầu oxy sinh học (BOD) 22 1.4.2.2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 22 1.4.2.3 Hóa chất kim loại gây nhiễm mơi trường nước 23 1.5 Một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm 24 H 1.5.1 Di dời sở gây ô nhiễm 24 1.5.2 Xử lý cuối đường ống 26 C 1.5.3 Các văn pháp lý quản lý ô nhiễm công nghiệp 29 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU U TE 2.1 Khung nghiên cứu 35 2.2 Hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS) 36 2.3 Xử lý số liệu thô năm (2005 -2007) 39 2.4 Các phương pháp tính tốn đánh giá 40 2.4.1 Hiện trạng phát thải năm 2005 – 2007 40 H 2.4.1.1 Xác định tải lượng ô nhiễm theo khối lượng 40 2.4.1.2 Xác định tải lượng ô nhiễm theo độc tính 42 2.4.2 Xác định chất gây nhiễm môi trường thành phần 45 2.4.2.1 Xác định tải lượng ô nhiễm theo khối lượng 45 2.4.2.2 Xác định tải lượng nhiễm theo độc tính 45 2.4.3 Xác định phân ngành gây nhiễm 45 2.4.3.1 Dựa tải lượng ô nhiễm theo khối lượng 45 2.4.3.2 Dựa tải lượng ô nhiễm theo độc tính 46 2.5 So sánh chất ô nhiễm phân ngành theo độc tính khối lượng 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH 3.1 Hiện trạng phát thải năm (2005 – 2007) 48 H U TE C H 2.2.2 Xác định phân ngành gây nhiễm theo độc tính KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Xác định chất ô nhiễm 3.1.1 Phát thải vào mơi trường khơng khí 80,000.00 51.1% 31.88% 300,000.00 H 70,000.00 250,000.00 17.13% 40,000.00 18.53% 200,000.00 TE 50,000.00 C 60,000.00 U 17.53% H 30,000.00 20,000.00 4.92% 10,000.00 20.59% 150,000.00 100,000.00 9.85% 50,000.00 0.00 SO2 NO2 CO VOC Xét theo khối lượng PM-10 TSP SO2 NO2 CO VOC Xét theo độc tính PM-10 TSP 3.1.2 Phát thải vào mơi trường nước 60,000.00 91.83% 50,000.00 C 8.17% H 10,000.00 TE 20,000.00 U 30,000.00 H 40,000.00 - 4,592 BOD 51,642 TSS 3.2 Xác định phân ngành gây ô nhiễm 3.2.1 Phát thải vào mơi trường khơng khí 43.14% 40.02% 90,000.00 80,000.00 PM-10 27.56% 70,000.00 VOC 200,000.00 29.76% 150,000.00 CO 50,000.00 NO2 6.4% 20,000.00 100,000.00 50,000.00 4.3% 10,000.00 0.00 0.00 3.99% 10 11 12 13 14 15 Xét theo khối lượng VOC NO2 SO2 H 30,000.00 U 40,000.00 PM-10 CO TE 60,000.00 TSP H TSP C 100,000.00 250,000.00 SO2 7.24% 4.07% 3.26% 10 11 12 13 14 15 Xét theo độc tính - Thơng qua ta xác định phân ngành gây ô nhiễm cao theo phần trăm đóng góp chất C (43.14%), H là: - Sản xuất xi măng, vơi thạch cao đóng góp SO2 TE (58.96), NO2 (20.58), PM-10 (10.48); - Sản xuất bê H (29.76%), U tơng sản phẩm từ xi măng thạch cao chất đóng góp SO2 (52.42), NO2 (28.22), PM-10 (12.87); Sản xuất bột giấy, giấy bìa (7.24%); Sản xuất vật liệu xây dựng từ đất sét (4.07%) Sản xuất sắt, thép, gang (3.99%) H U TE C H 3.2.2 Phát thải vào môi trường nước Ta xác định phân ngành sau: Sản xuất sắt, thép, gang (55.2%); Sản xuất bột giấy, giấy bìa (21.25%); Đúc sắt, thép (5.59%); Sản xuất thuốc, hóa dươc dược liệu (4.88%) ; Sản xuất kim loại màu kim loại quý (3.01%) 3.3 Tóm tắt kết phân tích H C 2394, 2395, 1701, 2392, 2410 Mơi trường nước TSS 2410, 1701, 2431, 2100, 2420 (Nguồn: tác giả tính tốn) U TE Chất gây nhiễm Phân ngành gây nhiễm (xét cho phân ngành) Mơi trường khơng khí SO2, NO2, VOC H Mơi trường khơng khí ta xét chất: SO2, NO2 VOC với phần trăm đóng góp tương ứng: 51.1%, 20.59% 9.85% Môi trường nước ta xét chất TSS với phần trăm đóng góp 91.83% TE C H - Phát thải mơi trường khơng khí: 2394-Sản xuất xi măng, vôi thạch cao (43.14%); 2395-Sản xuất bê tông sản phẩm từ xi măng thạch cao (29.76%); 1701-Sản xuất bột giấy, giấy bìa (7.24%); 2392-Sản xuất vật liệu xây dựng từ đất sét (4.07%); 2410-Sản xuất sắt, thép, gang (3.99%) H U -Phát thải môi trường nước: 2410- Sản xuất sắt, thép, gang (55.2%); 1701-Sản xuất bột giấy, giấy bìa (21.25%); 2431-Đúc sắt, thép (5.59%); 2100-Sản xuất thuốc, hóa dươc dược (4.88%); 2420-Sản xuất kim loại màu kim loại (3.01%) ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP H U TE C H 4.1 Giải pháp chung việc quản lý mơi trường -Tiếp tục hồn thiện hệ thống pháp luật bảo vệ môi trường - Cần xây dựng đồng hệ thống quản lý môi trường nhà máy, xí nghiệp - Tăng cường cơng tác tra, kiểm tra, giám sát môi trường - Chú trọng công tác quy hoạch phát triển khu, cụm, điểm công nghiệp, làng nghề, đô thị 4.2 Giải pháp quản lý xử lý chất ô nhiễm ưu tiên theo độc tính lớn SO2, NO2, VOC (môi trường không khi) TSS (môi trường nước) 4.3 Giải pháp quản lý xử lý phân ngành gây ô nhiễm ưu tiên U TE C H Phát thải mơi trường khơng khí: Sản xuất xi măng, vôi thạch cao (43.14%); Sản xuất bê tông sản phẩm từ xi măng thạch cao (29.76%); Sản xuất bột giấy, giấy bìa (7.24%); Sản xuất vật liệu xây dựng từ đất sét (4.07%); Sản xuất sắt, thép, gang (3.99%) H Phát thải môi trường nước: Sản xuất sắt, thép, gang (55.2%); Sản xuất bột giấy, giấy bìa (21.25%); Đúc sắt, thép (5.59%); Sản xuất thuốc, hóa dươc dược (4.88%); Sản xuất kim loại màu kim loại (3.01%) H 4.4 Đề xuất giải pháp quản lý phù hơp với xu hướng phát triển tương lai C - Ưu tiên sử dụng biện pháp can thiệp ngành U trường TE cơng gây nhiễm nghiệp nhằm quản lý môi H - Tăng cường giám sát cưỡng chế quản lý ô nhiễm công nghiệp - Hợp lý hóa tiêu hoạt động quản lý kiểm sốt nhiễm 5.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận H U TE C H - Chất gây nhiễm nhất: chất có tải lượng ô nhiễm cao SO2, NO2, VOC (môi trường khơng khí) TSS (mơi trường nước) - Phân ngành gây nhiễm nhất: + Mơi trường khơng khí: Sản xuất xi măng, vôi thạch cao; Sản xuất bê tông sản phẩm từ xi măng thạch cao; Sản xuất bột giấy, giấy bìa ; Sản xuất vật liệu xây dựng từ đất sét ; Sản xuất sản phẩm dầu mỏ tinh chế ; Sản xuất sắt, thép, gang + Môi trường nước: Sản xuất sắt, thép, gang; Sản xuất bột giấy, giấy bìa; Đúc sắt, thép; Sản xuất thuốc, hóa dươc dược liệu; Sản xuất kim loại màu kim loại quý; Sản xuất phân bón hợp chất nitơ 5.2 Kiến nghị H U TE C H - Đây mơ hình nghiên cứu điều kiện hệ thống quan trắc, đo đạc thiếu, chưa áp dụng rộng rãi - Cần có hướng sâu để hoàn thiện nghiên cứu tại, tạo tiền đề cho bước Ngoài ra, với kết mơ đạt sở để mở hướng nghiên cứu sâu chất lượng khơng khí khoảng thời gian nghiên cứu dài để mang lại kết xác - Quan tâm hoàn thiện giải pháp có cụ thể vào sở/ nhà máy tồn ngành cơng nghiệp chế tạo chế biến H U TE C H - Để xác định khu vực gây nhiễm Tp.HCM, cần phải thu thập số liệu phân ngành hay toàn ngành tập trung quận huyện Sau biểu diễn chất ô nhiễm, khu vực ô nhiễm lên đồ ô nhiễm - Từ nghiên cứu ta đánh giá chất gây ô nhiễm truyền thống, sở cho nghiên cứu để đánh giá chất gây ô nhiễm khác kim loại nặng chất độc hại H H U TE C Chân thành cảm ơn! ... TÊN ĐỀ TÀI: C ỨNG DỤNG HỆ THỐNG DỰ BÁO Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP IPPS ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHIỆP TẠI TP. HCM VÀ ĐỀ XUẤT U TE CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ PHÙ HỢP II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI... trọng hệ thống tối quan trọng Chính lý trên, tơi chọn đề tài ? ?Ứng dụng hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp IPPS để đánh giá tải lượng ô nhiễm hoat động công nghiệp TP. HCM đề xuất giải pháp quản lý. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM H - C LÊ CÔNG THỊNH H U TE ỨNG DỤNG HỆ THỐNG DỰ BÁO Ô NHIỄM CÔNG NGHIỆP IPPS ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM DO HOẠT ĐỘNG