Áp dụng công cụ mô hình để đánh giá ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng không khí cho KCN biên hòa II

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ……………oOo…………… LÊ BẢO VIỆT ĐỀ TÀI ÁP DỤNG CÔNG CỤ MƠ HÌNH ĐỂ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ CHO KCN BIÊN HỊA II Chun ngành: Quản lý Mơi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH 07/2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS LÊ HOÀNG NGHIÊM Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS LÊ THANH HẢI Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS PHÙNG CHÍ SỸ Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 22 tháng 07 năm 2010 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS CHÂU NGUYỄN XUÂN QUANG TS LÊ HOÀNG NGHIÊM PGS.TSKH BÙI TÁ LONG PGS.TS LÊ THANH HẢI PGS.TS PHÙNG CHÍ SỸ Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Bộ mơn quản lý chun ngành NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: LÊ BẢO VIỆT MSHV: 02608657 KHOA: MÔI TRƯỜNG LỚP : MO2008QLMT Đề tài luận văn: “Áp dụng cơng cụ mơ hình để đánh giá ảnh hưởng đề xuất giải pháp quản lý chất lượng khơng khí cho khu cơng nghiệp Biên Hòa II ” Nhiệm vụ luận văn:  Xây dựng sở liệu khí tượng: thu thập số liệu khí tượng chuẩn bị liệu khí tượng đầu vào cho mơ hình ISCST3  Thu thập xây dựng sở liệu phát thải chất nhiễm khơng khí nhà máy khu cơng nghiệp BH II  Áp dụng mơ hình ISCST3 đánh giá mức độ ô nhiễm bụi, SO2, NOx, CO khu công nghiệp gây ra;  Nghiên cứu kịch giảm tải lượng ô nhiễm đề xuất giải pháp quản lý nhằm bảo đảm chất lượng khơng khí khu cơng nghiệp khu vực xung quanh Ngày giao luận văn: 1/2/2010 Ngày hoàn thành luận văn: 30/6/2010 Giáo viên hướng dẫn: TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM Nội dung yêu cầu LVTN thông qua môn Ngày tháng năm 2010 Chủ nhiệm mơn Người hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) (ký ghi rõ họ tên) Phần dành cho khoa môn: Người duyệt: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu giữ luận văn: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP.HCM, ngày tháng năm 2010 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP.HCM, ngày tháng năm 2010 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cột mốc đánh dấu kết thúc hai năm thầy cô ngành Quản lý Môi Trường - Trường Đại Học Bách Khoa tận tình dẫn dắt, đào tạo; với tác giả bước khởi đầu cho trình tự học hỏi, phấn đấu trau dồi kinh nghiệm từ công việc thực tế Trong năm tháng làm Luận văn Tốt nghiệp tác giả ln nhận giúp đỡ nhiệt tình gia đình, thầy bạn bè Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Con cảm ơn bố mẹ sinh nuôi nấng con, tạo điều kiện tốt cho hoàn thành tốt Luận văn Em cám ơn anh - người chồng chia sẻ, động viên em suốt thời gian em làm Luận văn TS LÊ HỒNG NGHIÊM, thầy ln quan tâm, hướng dẫn tạo điều kiện cho em thực Luận văn Tốt nghiệp tiến độ hoàn thành trọn vẹn Thầy cô khoa Môi trường dạy dỗ truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học tập trường Anh Trần Trọng Trung Chi Cục Bảo Vệ Môi Trường Tỉnh Đồng Nai, Anh Nguyễn Văn Quang Ban Quản Lý KCN Tỉnh Đồng Nai tận tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu cần thiết cho tác giả suốt trình thực đề tài Cuối cùng, xin cảm ơn người bạn ln có mặt kịp thời tác giả cần giúp đỡ Với thời gian nghiên cứu, tìm hiểu có hạn vốn kiến thức định, Luận văn chắn có thiếu sót Tác giả mong đóng góp ý kiến thầy bạn TP Hồ Chí Minh, ngày 30/6/2010 Học viên thực hiện: Lê Bảo Việt TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn sử dụng mơ hình ISCST, hệ - Mơ hình lan truyền chất nhiễm khơng khí từ hệ thống nguồn cơng nghiệp để dự đốn nồng độ nhiễm khơng khí gió KCN Biên Hịa II Luận văn sâu vào tìm hiểu diễn biến chất lượng khơng khí qua năm gần đây, trạng mơi trường khơng khí KCN Biên Hòa II thời điểm nghiên cứu Hiện trạng sản xuất sử dụng nhiên liệu, phương pháp hệ thống xử lý nhiễm khí thải doanh nghiệp KCN Đặc tính thơng số nguồn thải điểm, đặc tính điểm nhạy cảm Từ xây dựng đồ trạng nhiễm bụi, SO2, NO2, CO KCN Biên Hòa II Xác định mối quan hệ thông số ô nhiễm với nồng độ điều kiện khí tượng khu vực Ứng dụng mơ hình Breeze ICST3 cho nguồn điểm để đánh giá trạng dự báo chất lượng khơng khí hoạt động cơng nghiệp KCN Biên Hòa II Và cuối xác định hiệu qủa độ tin cậy mơ hình cách so sánh với kết đo dạc thực tế, tìm ưu nhược điểm học kinh nghiệm Thông qua việc nghiên cứu kịch giảm tải phát thải, giải tối ưu tốn nhiễm, đề xuất giải pháp quản lý dựa kết dự báo kịch khác nhằm đảm bảo chất lượng khơng khí KCN khu vực xung quanh đạt tiêu chuẩn ABSTRACT In this study use model ISCST generation - Model spread air pollutants from industrial sources system to predict air pollution concentrations by wind in Bien Hoa Industrial Zone II Dissertations going into understanding changes in air quality over recent years, the status of air environment of Bien Hoa Industrial Zone II at the time of study Current status of production and use fuel, method and system of pollution control emissions of enterprises in industrial zones Characteristics and parameters of the point source emissions, the characteristics of sensitive Since then go build status dust, SO2, NO2, CO maps, in Bien Hoa Industrial Zone II Determining the relationship of the parameters background pollution concentrations and meteorological conditions of the area Applied model for point source Breeze ICST3 to assess the current situation and forecast air quality due to industrial activities in Bien Hoa Industrial Zone II And ultimately determine the effectiveness and reliability of the model by comparing the actual measurement results, find out advantages and disadvantages and lessons learned Through the study of load reduction of emissions scenarios, solving the optimal pollution problems, proposing solutions based on management forecast the results of different scenarios to ensure air quality in the Industrial Park and the surrounding area standards MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ABSTRACT MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG i DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.5 TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH 2.1.1 Tổng quan mô hình mơi trường 2.1.2 Mơ hình tính tốn nhiễm khơng khí 2.1.2.1 Những khái niệm .7 2.1.2.2 Phân loại .8 2.2 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC .10 2.2.1 Tình hình nghiên cứu Thế giới 10 2.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam .12 2.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .13 2.3.1 Giới thiệu KCN Biên Hòa II 13 2.3.1.1 Vị trí khả phát triển 13 2.3.1.2 Cơ sở hạ tầng 14 2.3.1.3 Các ngành nghề công nghiệp .15 2.3.2 Mơi trường khơng khí KCN Biên Hòa II 16 2.3.2.1 Hiện trạng mơi trường khơng khí 16 2.3.2.2 Các tác nhân ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí 22 2.3.3 Các biện pháp quản lý KCN Biên Hịa II 23 2.3.3.1 Tình hình xử lý khí thải nhà máy KCN 23 2.3.3.2 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí xung quanh Công ty hạ tầng 24 2.3.3.3 Biện pháp giảm thiểu nhiễm khơng khí nguồn thải tập trung Công ty hạ tầng 25 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .26 3.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 26 3.1.2 Phương pháp thống kê xử lý số liệu 27 3.1.3 Phương pháp mơ hình hóa .28 3.1.4 Phương pháp ứng dụng kỹ thuật tin học 31 3.2 MƠ HÌNH TÍNH TỐN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ 31 3.2.1 Phương trình để tính nồng độ chất nhiễm khí 31 3.2.2 Công thức xác định phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo luật phân phối chuẩn Gaus 35 3.2.2.1 Công thức sở 35 3.2.2.2 Diễn giải cơng thức mơ hình Gauss sở phương pháp phân tích thứ nguyên .37 3.2.2.3 Sự biến dạng mơ hình Gauss sở .38 3.2.2.4 Hệ số khuếch tán vận tốc gió 40 3.2.2.5 Chiều cao hiệu ống khói .43 3.2.2.6 Sự lắng đọng bụi trình khuếch tán khí thải từ nguồn điểm cao 44 3.3 MƠ HÌNH BREEZE ISCST3 47 3.3.1 Tổng quan mơ hình ISCST3 48 3.3.2 Cơng thức mơ hình 49 3.3.3.1 Tính tốn thơng lượng lắng đọng khơ .50 3.3.3.2 Cách tính tốn thơng lượng ướt 52 3.3.3 Thông số mơ hình .52 3.3.3.1 Dữ liệu nguồn thải 52 3.3.3.2 Dữ liệu khí tượng (số liệu giờ) 52 3.3.3.3 Dữ liệu vị trí tiếp nhận 53 3.3.4 Hệ tọa độ 53 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 4.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA MƠ HÌNH (INPUT DATA) 54 4.1.1 Dữ liệu nguồn thải (Industrial Data) 54 4.1.2 Số liệu khí tượng TPHCM (Meteologory Data) .70 4.1.2.1 Các bước xử lý số liệu khí tượng .70 4.1.2.2 Chế độ gió qua năm 76 4.1.3 Điểm nhạy cảm (Receptor Data) khu vực nghiên cứu 86 4.2 MƠ TẢ Q TRÌNH CHẠY MƠ HÌNH .87 PHỤ LỤC 2: TẢI LƯỢNG PHÁT THẢI THEO KỊCH BẢN Kí hiệu nguồn thải Kí hiệu nguồn thải NT0017 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.19200 0.72000 0.48000 0.48000 NT01 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.15193 0.56973 0.37982 0.37982 NT017 0.25600 0.96000 0.64000 0.64000 NT1 0.14308 0.53653 0.35769 0.35769 NT17 0.19200 0.72000 0.48000 0.48000 NT02 0.06400 0.24000 0.16000 0.16000 NT18 0.01419 0.05320 0.03547 0.03547 NT2 0.06400 0.24000 0.16000 0.16000 NT019 0.21333 0.80000 0.53333 0.53333 NT3 0.09067 0.34000 0.22667 0.22667 NT19 0.21333 0.80000 0.53333 0.53333 NT04 0.28444 1.06667 0.71111 0.71111 NT20 0.00423 0.01587 0.01058 0.01058 NT4 0.28444 1.06667 0.71111 0.71111 NT21 0.01029 0.03860 0.02573 0.02573 NT5 0.11236 0.42133 0.28089 0.28089 NT022 0.01522 0.05707 0.03804 0.03804 NT6 0.16889 0.63333 0.42222 0.42222 NT22 0.01529 0.05733 0.03822 0.03822 NT7 0.09726 0.36473 0.24316 0.24316 NT23 0.13582 0.50933 0.33956 0.33956 NT8 0.03296 0.12360 0.08240 0.08240 NT24 0.00978 0.03667 0.02444 0.02444 NT08 0.03456 0.12960 0.08640 0.08640 NT25 0.20444 0.76667 0.51111 0.51111 NT09 0.08039 0.30147 0.20098 0.20098 NT26 0.21333 0.80000 0.53333 0.53333 NT9 0.11737 0.44013 0.29342 0.29342 NT27 0.16889 0.63333 0.42222 0.42222 NT10 0.12871 0.48267 0.32178 0.32178 NT28 0.26667 1.00000 0.66667 0.66667 NT11 0.09474 0.35527 0.23684 0.23684 NT29 0.30222 1.13333 0.75556 0.75556 NT0013 0.08763 0.32860 0.21907 0.21907 NT30 0.20000 0.75000 0.50000 0.50000 NT0113 0.10290 0.38587 0.25724 0.25724 NT40 0.12800 0.48000 0.32000 0.32000 NT13 0.11897 0.44613 0.29742 0.29742 NT041 0.14222 0.53333 0.35556 0.35556 NT14 0.27093 1.01600 0.67733 0.67733 Kí hiệu nguồn thải Kí hiệu nguồn thải NT41 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 NT15 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.18667 0.70000 0.46667 0.46667 NT42 0.23467 0.88000 0.58667 0.58667 NT016 0.17511 0.65667 0.43778 0.43778 NT043 0.25842 0.96907 0.64604 0.64604 NT16 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 NT43 0.24889 0.93333 0.62222 0.62222 NT0031 0.27200 1.02000 0.68000 0.68000 NT44 0.04444 0.16667 0.11111 0.11111 NT031 0.17778 0.66667 0.44444 0.44444 NT45 0.05333 0.20000 0.13333 0.13333 NT31 0.18667 0.70000 0.46667 0.46667 NT046 0.00724 0.02713 0.01809 0.01809 NT32 0.15467 0.58000 0.38667 0.38667 NT46 0.00889 0.03333 0.02222 0.02222 NT33 0.00711 0.02667 0.01778 0.01778 NT00047 0.07556 0.28333 0.18889 0.18889 NT000034 0.09324 0.34967 0.23311 0.23311 0.08681 0.32553 0.21702 0.21702 NT0034 0.09484 0.35567 0.23711 0.23711 NT0047 0.09003 0.33760 0.22507 0.22507 NT034 0.09083 0.34060 0.22707 0.22707 NT047 0.09164 0.34367 0.22911 0.22911 NT34 0.09404 0.35267 0.23511 0.23511 NT47 0.07877 0.29540 0.19693 0.19693 NT035 0.02667 0.10000 0.06667 0.06667 NT48 0.11771 0.44140 0.29427 0.29427 NT35 0.04444 0.16667 0.11111 0.11111 NT049 0.12800 0.48000 0.32000 0.32000 NT36 0.13982 0.52433 0.34956 0.34956 NT49 0.12800 0.48000 0.32000 0.32000 NT37 0.15580 0.58427 0.38951 0.38951 NT50 0.21333 0.80000 0.53333 0.53333 NT00038 0.15916 0.59687 0.39791 0.39791 NT51 0.08311 0.31167 0.20778 0.20778 NT0038 0.16076 0.60287 0.40191 0.40191 NT52 0.09305 0.34893 0.23262 0.23262 NT038 0.16640 0.62400 0.41600 0.41600 NT53 0.06133 0.23000 0.15333 0.15333 NT38 0.17364 0.65113 0.43409 0.43409 NT54 0.17422 0.65333 0.43556 0.43556 NT39 0.02133 0.08000 0.05333 0.05333 NT55 0.05689 0.21333 0.14222 0.14222 NT071 0.03947 0.14800 0.09867 0.09867 Kí hiệu nguồn thải Kí hiệu nguồn thải NT056 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.05707 0.21400 0.14267 0.14267 NT71 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm TSP SO2 NO2 CO (g/s) (g/s) (g/s) (g/s) 0.03822 0.14333 0.09556 0.09556 NT56 0.05788 0.21707 0.14471 0.14471 NT72 0.24889 0.93333 0.62222 0.62222 NT57 0.15111 0.56667 0.37778 0.37778 NT73 0.03556 0.13333 0.08889 0.08889 NT58 0.16356 0.61333 0.40889 0.40889 NT74 0.08889 0.33333 0.22222 0.22222 NT059 0.02976 0.11160 0.07440 0.07440 NT75 0.05333 0.20000 0.13333 0.13333 NT59 0.02814 0.10553 0.07036 0.07036 NT0076 0.06592 0.24720 0.16480 0.16480 NT60 0.02356 0.08833 0.05889 0.05889 NT076 0.09324 0.34967 0.23311 0.23311 NT61 0.15556 0.58333 0.38889 0.38889 NT76 0.07396 0.27733 0.18489 0.18489 NT062 0.04444 0.16667 0.11111 0.11111 NT77 0.01548 0.05807 0.03871 0.03871 NT62 0.04521 0.16953 0.11302 0.11302 NT78 0.23467 0.88000 0.58667 0.58667 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 NT79 0.26667 1.00000 0.66667 0.66667 NT63 0.08889 0.33333 0.22222 0.22222 NT80 0.16000 0.60000 0.40000 0.40000 NT065 0.19200 0.72000 0.48000 0.48000 NT81 0.25422 0.95333 0.63556 0.63556 NT65 0.19200 0.72000 0.48000 0.48000 NT82 0.21867 0.82000 0.54667 0.54667 NT066 0.14222 0.53333 0.35556 0.35556 NT68 0.07111 0.26667 0.17778 0.17778 NT66 0.18667 0.70000 0.46667 0.46667 NT69 0.06400 0.24000 0.16000 0.16000 NT067 0.12800 0.48000 0.32000 0.32000 NT70 0.01422 0.05333 0.03556 0.03556 NT67 0.15467 0.58000 0.38667 0.38667 NT64 0.01956 0.07333 0.04889 0.04889 PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHẢO SÁT KCN BIÊN HỊA II Hình 1: Ống khói cơng ty Epic Designers Hình 2: Ống khói cơng ty Syngenta VN Hình 3: Ống khói cty TNHH Grobest & IMEI Industrial VN Hình 4: Ống khói cty TNHH Grobest & IMEI Industrial VN Hình 5: Hình ống khói Cty thép SEAH VN Hình 6: Nhà máy xử lý nước thải KCN Biên Hịa II Hình 7: Ống khói công ty Nuplex 4 ... cụ mơ hình để đánh giá ảnh hưởng đề xuất giải pháp quản lý chất lượng khơng khí cho khu cơng nghiệp Biên Hịa II ” thực 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Áp dụng cơng cụ mơ hình để đánh giá ảnh. .. hưởng đề xuất giải pháp quản lý chất lượng khơng khí cho khu cơng nghiệp Biên Hòa II ” Nhiệm vụ luận văn:  Xây dựng sở liệu khí tượng: thu thập số liệu khí tượng chuẩn bị liệu khí tượng đầu vào cho. .. hưởng đề xuất giải pháp quản lý chất lượng khơng khí cho khu cơng nghiệp Biên Hòa II 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Đề tài tập trung giải công việc sau: Khảo sát thu thập thơng tin: tổng quan tình hình