Đánh giá và dự báo ô nhiễm môi trường không khí tại nhà máy xi măng hoàng mai bằng công nghệ gis và phần mềm meti lis

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐỊA LÝ - QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NGUYỄN THANH PHONG ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG HỒNG MAI BẰNG CƠNG NGHỆ GIS VÀ PHẦN MỀM METI LIS KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƢỜNG Nghệ An, 5/2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐỊA LÝ - QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO Ô NHIỄM MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG HỒNG MAI BẰNG CƠNG NGHỆ GIS VÀ PHẦN MỀM METI LIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƢỜNG Giảng viên hƣớng dẫn Sinh viên thực Lớp Mã số sinh viên : TS Lƣơng Thị Thành Vinh : Nguyễn Thanh Phong : 53K7 - QLTNMT : 125376473 Nghệ An, 5/2016 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv LỜI CẢM ƠN v Lý chọn đề tài Mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn nghiên cứu a, Mục tiêu b, Nhiệm vụ c, Giới hạn nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Cấu trúc đề tài CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ BẰNG CƠNG NGHỆ GIS VÀ METI LIS 1.1 Cơ sở lí luận 1.1.1 Tổng quan đánh giá ô nhiễm khơng khí 1.1.1.1 Khái niệm nhiễm khơng khí 1.1.1.2 Các chất gây nhiễm khơng khí a Phân loại, tác hại b Phƣơng thức lan truyền chất khơng khí 1.1.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí a Yếu tố tự nhiên b, Yếu tố ngƣời 10 1.1.1.4 Chỉ số chất lƣợng khơng khí (AQI) 11 1.1.2 Cơ sở lí luận mơ hình mơ hình hóa mơi trƣờng 12 1.1.2.1 Các loại mơ hình tính tốn lan truyền nhiễm khơng khí 12 a Mơ hình Gauss tính tốn lan truyền nhiễm khơng khí 12 b Mơ hình Berliand 20 1.1.2.2 Giới thiệu phần mềm METI LIS 27 a Giới thiệu mơ hình mục đích sử dụng 27 b Các thông số đầu vào đầu mơ hình 28 1.1.3 Phƣơng pháp nội suy công nghệ GIS 28 1.1.3.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 28 a Định nghĩa 28 b Thành phần chức 29 1.1.3.2 Các thuật toán nội suy 31 a Khái niệm: 31 b Phân loại: 32 1.2 Cơ sở thực tiễn 36 1.2.1 Một số nghiên cứu nƣớc đánh giá chất lƣợng khơng khí sử dụng phần mềm Meti lis 36 1.2.1.1 Một số nghiên cứu nƣớc 36 1.2.1.2 Một số nghiên cứu nƣớc 36 1.2.2 Một số nghiên cứu ngồi nƣớc đánh giá chất lƣợng khơng khí cơng nghệ Gis 37 1.2.2.1 Một số nghiên cứu nƣớc: 37 1.2.2.2 Một số nghiên cứu nƣớc: 38 2.1 Thơng tin chung nhà máy xi măng Hồng Mai 39 2.2 Quy trình sản xuất xi măng 41 2.3 Tình hình sản xuất kinh doanh 44 2.4 Thực trạng môi trƣờng khu vực nhà máy 47 3.1 Sơ đồ quy trình đánh giá 50 3.2 Các bƣớc thực 51 3.2.1 Thực phần mềm Arcgis 51 3.2.2 Thực phần mềm Meti lis 53 3.2.2.1 Dữ liệu chất chủ yếu 53 3.2.2.2 Dữ liệu hoạt động mơ hình 54 3.2.2.3 Dữ liệu khí tƣợng 55 3.2.2.4 Dữ liệu đồ 58 3.2.2.5 Dữ liệu nguồn điểm 60 3.2.2.6 Dữ liệu thụ thể (Đối tƣợng tiếp nhận) 62 3.2.2.7.Chạy mô hình 63 a Thiết lập điều kiện tính tốn 63 b Tổng quan trƣờng hợp tính tốn 63 c Thiết lập điều kiện tính 64 3.2.2.8 Thực tính tốn phân tán 65 3.3 Kết nghiên cứu 66 3.3.1 Phƣơng pháp nội suy phần mềm Arcgis 66 a Với SO2 66 b Với NO2 67 c Với CO 68 3.3.2 Theo phƣơng pháp chạy mơ hình Meti lis 69 a Với SO2 69 b Với NO2 69 c Với CO 70 3.6 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu nhiễm khơng khí 71 3.6 Kiến nghị 73 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ mơ hình khuếch tán Gauss 15 Hình 1.2: Nồng độ chất nhiễm theo mơ hình phát tán Gauss 16 Hình 1.3: Sơ đồ vệt khói phát thải từ ống khói 17 Hình 1.4: Mơ tả thơng số đầu vào bƣớc tự động hóa tính toán theo phƣơng pháp Gauss 20 Hình 1.5: Sơ đồ khuếch tán luồng tán luồng khí theo chiều gió 20 Hình 1.6: Mơ tả thơng số đầu vào bƣớc tự động hóa tính tốn theo phƣơng pháp Berliand 27 Hình 1.7 Phƣơng thức nội suy theo IDW 32 Hình 1.8: Phƣơng thức nội suy theo Spline 34 Hình 1.9: Phƣơng thức nội suy theo Kriging 35 Hình 2.1: Vị trí nhà máy Xi măng Hoàng Mai 39 Hình 2.2: Sơ đồ dây chun cơng nghệ sản NM xi măng Hoàng Mai 42 Hình 3.1: Quy trình thực 50 Hình 3.2: Quy trình thực phần mềm Arcgis 51 Hình 3.3: Mô tả thông số đầu vào bƣớc tự động hóa tính tốn theo phần mềm Meti lis 53 Hình 3.4: Nhập tên trọng lƣợng phân tử chất 53 Hình 3.5:Giao diện biểu thị chất cần đánh giá 54 Hình 3.6: Thời gian mức độ hoạt động nhà máy 55 Hình 3.7: Dữ liệu khí tƣợng tổng khu vực 56 Hình 3.8: Nhập liệu khí tƣợng 57 Hình 3.9: Dữ liệu khí tƣợng đƣợc xử lí Excel 58 Hình 3.10: Ảnh khu vực nhà máy xi măng Hoàng Mai qua xử lí 59 Hình 3.11: Xác định tỉ lệ ảnh 60 Hình 3.12: Nhập nguồn điểm 61 Hình 3.13: Tạo nút lƣới xác định điểm kiểm tra 62 Hình 3.14: Tổng quan mơ hình tính tốn 64 Hình 3.15:Thiết lập điều kiện tính tốn 65 Hình 3.16: Thực tính tốn phân tán 65 Hình 3.17: Chỉ số SO2 nhà máy xi măng Hoàng Mai theo phƣơng pháp nội suy 66 Hình 3.18: Chỉ số NO2 nhà máy xi măng Hoàng Mai theo phương pháp nội suy 67 Hình 3.19: Chỉ số CO nhà máy xi măng Hoàng Mai theo phương pháp nội suy 68 Hình 3.20: Kết nồng độ SO2 nhà máy xi măng Hoàng Mai 69 Hình 3.21: Kết nồng độ NO2 nhà máy xi măng Hoàng Mai 69 Hình 3.22: Kết nồng độ CO nhà máy xi măng Hoàng Mai 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các mức AQI Tổng cục môi trƣờng ban hành 12 Bảng 1.2: Phân cấp độ ẩm ổn định khí theo vận tốc gió độ xạ nhiệt (ban ngày) độ mây che phủ (ban đêm) 19 Bảng 2.1: Định hƣớng phát triển nhà máy xi măng Hoàng Mai 44 đến năm 2020 44 Bảng 3.1: So sánh SO2 theo số liệu nội suy số liệu quan trắc điểm K5 66 Bảng 3.2: So sánh NO2 theo số liệu nội suy số liệu quan trắc điểm K5 67 Bảng 3.3: So sánh CO theo số liệu nội suy số liệu quan trắc điểm K5 68 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài có kiến thức nhƣ ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu toàn thể quý Thầy Cô Khoa Địa Lý QLTN, Đại học Vinh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức nhƣ kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập nghiên cứu trƣờng Em xin chân thành cảm ơn cô TS Lƣơng Thị Thành Vinh - giảng viên khoa Địa Lý - QLTN nhiệt tình giúp đỡ em hồn thiện ý tƣởng, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, lời dạy vô quý báu nghiên cứu khoa học Do hạn chế trình độ nhƣ kinh nghiệm thực tiễn nhiều nguyên nhân khách quan khác, báo cáo chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp Thầy, Cô để em học thêm đƣợc nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp tới Em xin chân thành cảm ơn! MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cùng với việc phát triển khoa học kỹ thuật đại, công nghiệp ngày phát triển giới góp phần cải thiện, nâng cao chất lƣợng sống ngƣời, mặt khác lại nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng không khí quan trọng Ở Việt Nam, công nghiệp chƣa phát triển mạnh Dù vậy, cơng trình phát triển cơng nghiệp gây ảnh hƣởng xấu tới khu vực xung quanh làm cho chất lƣợng môi trƣờng khơng khí khu vực giảm sút đến mức đáng lo ngại Một nguyên nhân hầu hết khu công nghiệp ta đƣợc xây dựng từ năm 60-80 với thiết bị máy móc cơng nghệ lạc hậu Thêm vào đó, thiếu quy hoạch hợp lý xây dựng khu cơng nghiệp q trình thị hố khơng kiểm sốt đƣợc nên số khu cơng nghiệp trƣớc nằm xa khu dân cƣ nằm trọn thành phố, khu dân cƣ đông đúc Chính vậy, nhiễm khơng khí cơng nghiệp đối tƣợng nghiên cứu đƣợc quan tâm hàng đầu nhà khoa học nƣớc ta Để có biện pháp quản lý kiểm soát nhƣ khắc phục tƣợng cần đánh giá đƣợc trạng nhƣ tác động nhiễm khơng khí Mặt khác q trình thị hố cơng nghiệp hố diễn hàng ngày hàng nƣớc ta, nhiều điểm, nhiều khu cơng nghiệp đƣợc mọc lên, địi hỏi phải có đánh giá tác động mơi trƣờng nói chung mơi trƣờng khơng khí nói riêng Trên sở giúp ngƣời có trách nhiệm có định đắn hƣớng phát triển, sách phát triển Trong phƣơng pháp để đánh giá trạng nhiễm mơi trƣờng khơng khí công nghiệp gây vùng phƣơng pháp thực nghiệm phƣơng pháp mơ hình hố phƣơng pháp mơ hình đƣợc sử dụng nhiều Đặc biệt điều kiện nƣớc ta nay, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng đƣợc quan tâm, nhƣng mạng lƣới quan trắc đo đạc yếu tố mơi trƣờng chƣa đủ mạnh, dó nhà khoa học gặp nhiều khó khăn việc phân tích đánh giá trạng nhƣ dự báo tác động môi trƣờng ô nhiễm khơng khí gây nhƣ dựa vào chuỗi số liệu ngắn, khơng đồng Trong mơ hình tốn học dùng để tính tốn dự báo khả lan truyền chất nhiễm, yếu tố khí tƣợng đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu đƣợc Các yếu tố đƣợc quan trắc thƣờng xuyên hàng năm theo quy trình định Với điều kiện nƣớc ta nay, sử dụng mơ hình tốn học với khối lƣợng số liệu khí tƣợng đủ lớn để tính tốn phần cho kết tính tốn nhanh, xác hiệu nhiều so với việc vào số số liệu đo đạc quan trắc đƣợc để đánh giá Mặt khác đem lại hiệu kinh tế cao mà trang thiết bị đo đạc nhiễm khơng khí cịn hạn chế nƣớc ta Do vậy, lựa chọn đề tài "Đánh giá dự báo nhiễm mơi trường khơng khí nhà máy xi măng Hồng Mai cơng nghệ GIS phần mềm Meti lis" Mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn nghiên cứu a, Mục tiêu Xác định chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí dƣới tác động nhà máy xi măng Hoàng Mai, dựa vào ứng dụng công nghệ GIS phần mềm Meti lis kết quan trắc chất khí thải hoạt động nhà máy b, Nhiệm vụ - Tổng quan đánh giá chất lƣợng khơng khí GIS phần mềm Meti lis - Khái quát nhà máy xi măng Hoàng Mai - Đánh giá trạng ô nhiễm môi trƣờng không khí từ hoạt động sản xuất nhà máy xi măng Hồng Mai cơng nghệ GIS phần mềm Meti lis c, Giới hạn nghiên cứu Đề tài nghiên cứu sở lý luận phƣơng pháp mơ hình hóa mơi trƣờng để ứng dụng mô phát tán ô nhiễm không khí nguồn điểm (ống khói) hỗ trợ lập báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng, phƣơng pháp nội suy để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không khí khu vực Do hạn chế kỹ thuật, sở liệu nên đề tài thực giới hạn sau: - Đối tƣợng nghiên cứu: ứng dụng với loại khí tác động đáng kể tới khu vực , từ hoạt động sản xuất xi măng tạo SO2, CO, NO2 - Phạm vi nghiên cứu: xung quanh khu vực nhà máy xi măng Hoàng Mai, cụ thể xã Quỳnh Vinh, Quỳnh Lâm, Quỳnh Thiện Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thu thập số liệu: thu thập số liệu đặc điểm phát thải khí nhà máy xi măng Hoàng Mai số liệu đầu vào cho phần mềm METI LIS, ARC MAP nhƣ liệu khí tƣợng, độ cao, rộng ống khói - Phƣơng pháp xác định lƣợng khí độc hại từ q trình đốt nhiên liệu: tính tốn tải lƣợng khí độc hại thải từ trình đốt cháy nhiên liệu sở sản xuất công nghiệp - Phƣơng pháp mơ hình hóa: ứng dụng mơ hình METI LIS mơ q trình lan truyền nhiễm khơng khí từ hoạt động sản xuất nhà máy xi măng Hoàng Mai Cấu trúc đề tài Chƣơng 1: Cơ sở lý luận sở thực tiễn đánh giá chất lƣợng khơng khí cơng nghệ Gis Meti lis Chƣơng 2: Khái quát nhà máy xi măng Hồng Mai Chƣơng 3: Đánh giá nhiễm mơi trƣờng khơng khí nhà máy xi măng Hồng Mai, Quỳnh Lƣu công nghệ GIS phần mềm Meti lis 3.3.2 Theo phương pháp chạy mơ hình Meti lis a Với SO2 Hình 3.20: Kết nồng độ SO2 nhà máy xi măng Hoàng Mai Kết chạy mơ hình cho thấy khí SO2 từ lị đốt ảnh hƣởng lớn tới khu vực dân cƣ hƣớng Tây Nam, cách trung tâm nhà máy 800m b Với NO2 Hình 3.21: Kết nồng độ NO2 nhà máy xi măng Hồng Mai Kết chạy mơ hình cho thấy khí NO2 từ lị đốt ảnh hƣởng lớn tới khu vực dân cƣ hƣớng Tây Nam, cách trung tâm nhà máy 800m c Với CO Hình 3.22: Kết nồng độ CO nhà máy xi măng Hồng Mai Kết chạy mơ hình cho thấy khí CO từ lị đốt ảnh hƣởng lớn tới khu vực dân cƣ hƣớng Tây Nam, cách trung tâm nhà máy 800m 3.4 Nhận xét chung: Khí thải sinh từ ống khói lị nung clinker có chứa bụi, CO, CO2, SO2 NOx; khí thải phƣơng tiện vận tải loại xe nâng, ủi, xúc… có chứa chất nhiễm nhƣ bụi than, SO2 NOx, chất hữu bay (VOC) Pb gây tác động tới khu vực nhà máy Nhƣng qua số liệu tổng quan, điểm quan trắc, ta nhận thấy nồng độ chất nhà máy thấp quy chuẩn cho phép, theo TCVN05:2013, nhiên mật độ chất khí có phân hóa rõ rệt khơng gian, phạm vi ảnh hƣởng chất khí có bán kính km Nhƣ diện tích nằm vùng ảnh hƣởng nghiên cứu khoảng km2, thuộc xã Quỳnh Thiện, Quỳnh Vinh, Quỳnh Lâm Theo phương pháp nội suy công nghệ GIS - Với phƣơng pháp nội suy đƣợc sử dụng ta thấy phƣơng pháp nội suy IDW cho kết tốt nhất, đƣa đƣợc số liệu nội suy gần sát với số liệu quan trắc để so sánh Từ kết nội suy Arcgis ta thành lập đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí cho khu vực nhà máy xi măng Hoàng Mai, thực tế số liệu phản ánh trung thực trạng khu vực, tính tốn số AQI để tạo đồ đánh giá chất lƣợng khơng khí Theo phương pháp chạy mơ hình phần mềm Meti lis Căn vào nguồn điểm, cụ thể ống khói nhà máy, dự kiến công suất nhà máy qua năm, với số liệu khí tƣợng ta dự báo đƣợc khu vực ảnh hƣởng chất khí bao gồm CO, SO 2, NO2 hoạt động ống khói Khu vực chịu ảnh hƣởng mạnh ống khói nhà máy hƣớng Tây Nam, khu vực dân cƣ cách trung tâm nhà máy 800m phía Tây, thuộc địa phận xã Quỳnh Vinh, với diện tích ảnh hƣởng khoảng 1km2 Hạn chế sản phẩm: - Bộ số liệu quan trắc qua điều chỉnh nên không phản ánh đƣợc cách trung thực chất lƣợng mơi trƣờng khí dƣới tác động xả thải nhà máy xi măng Hoàng Mai - Phƣơng pháp dự báo Meti lis dự báo đƣợc tác động ống khói hạn chế thu thập liệu, nên chƣa dự báo đầy đủ ảnh hƣởng nhà máy đến khu vực xung quanh (thực tế nhà máy xi măng Hồng Mai có ống khói) Và ngồi hoạt động chế biến cịn có hoạt động khai thác đá hoạt động vận tải nhƣng khơng có số liệu quan trắc để đƣa vào phần mềm 3.6 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu nhiễm khơng khí - Tại trạm đập đá vôi, đập đất sét, đập phụ gia phải trang bị thiết bị lọc bụi công suất lớn để hạn chế tối đa việc sinh bụi trình tiếp nhận đập nguyên liệu, đảm bảo hàm lƣợng bụi khí thải ≤ 50 mg/Nm3 - Tại công đoạn : nghiền phối liệu, nghiền xi măng, nghiền than, sử dụng máy nghiền đứng thiết bị tiến kỹ thuật có độ kín cao nên khó phát sinh bụi môi trƣờng Đồng thời để thu hồi sản phẩm sau nghiền khử bụi khí thải q trình nghiền có sử dụng lọc bụi điện công suất lớn đảm bảo hàm lƣợng bụi khí thải ≤ 50 mg/Nm3 - Tận dụng khí thải lị nung để sấy nghiền phơi liệu, tận dụng khí thải q trình làm nguội clanhke để sấy nghiền than hạn chế tối đa ảnh hƣởng bụi khí thải hệ thống lị nung - Khí thải q trình làm nguội clanhke đƣợc sử l‎ bụi thiết bị lọc bụi điều kiện khí thải nóng đên 180 0C - Sử dụng thiết bị vận chuyển máng khí động thiết bị hồn tồn kín, khơng gây bụi công đoạn nghiền xi măng, vận chuyển xi măng bột đến si lô xi măng vận chuyển xi măng bột từ si lơ xi măng đến nhà đóng bao - Sử dụng túi lọc bụi có cơng suất thích hợp nhà máy đóng bao xi măng để khử bụi cho máy đóng bao, điểm đổ gầu nâng vị trí phát sinh bụi q trình đóng bao xi măng - Bao che kín băng tải vị trí vận chuyển nguyên liệu dạng cục cần thiết hạn chế bụi - Bố trí lọc bụi tất vị trí phát sinh bụi công đoạn sản xuất để đảm bảo nồng độ bụi khí thải ≤ 50 mg/Nm3 - Sử dụng ống khói khí thải lị nung cao 80 m, đƣờng kính 5,4m để phát tán bụi nhằm đảm bảo nồng độ bụi cho phép theo QCVN 23 : 2009/BTNMT - Khí thải q trình đốt than có chứa chất nhiễm là: bụi, SOx, NOx, COx … Khí SOx đƣợc hấp thụ q trình nung clinker nhiệt độ 800 - 10000C ôxit kim loại kiềm thổ nhƣ CaO Nồng độ SOx, NO x COx giảm đáng kể qua ống khói có chiều cao 80m Để chống rung cho thiết bị, từ trình thiết kế nhà máy thực biện pháp sau: - Móng máy đúc đủ khối lƣợng, sử dụng bê tông mác cao, tăng chiều sâu móng, đào rãnh đổ cát khơ để tránh rung theo mặt - Lắp đặt đệm cao su lò so chống rung thiết bị có cơng suất lớn - Kiểm tra cân máy lắp đặt, kiểm tra độ mịn chi tiết dầu bơi trơn thƣờng kỳ - Tại nơi phát sinh tiếng ồn với cƣờng độ lớn (máy đập, nghiền) ứng dụng biện pháp xây dựng chống ồn thích hợp để tránh lan truyền xung quanh 3.6 Kiến nghị - Các quan quản lý cần kiểm soát chặt chẽ số liệu quan trắc định kì nhà máy tránh số liệu ảo, qua xử lí hình thức cho có - Cơng ty chịu trách nhiệm quan trắc cần xử lí số liệu cách trung thực đầy đủ, đề cao đạo đức nghề nghiệp - Trong trình quan trắc cần phải thiết lập mạng lƣới quan trắc cách đầy đủ toàn diện KẾT LUẬN Trong điều kiện mạng lƣới quan trắc đo đạc yếu tố môi trƣờng chƣa đủ mạnh dẫn đến gặp nhiều khó khăn việc phân tích đánh giá trạng nhƣ dự báo tác động mơi trƣờng nhiễm khơng khí gây nhƣ dựa vào chuỗi số liệu ngắn, không đồng Do vậy, sử dụng mơ hình tốn học với công nghệ Gis Meti lis cho kết tính tốn nhanh, xác hiệu nhiều so với việc vào số số liệu đo đạc quan trắc đƣợc để đánh giá Mặt khác đem lại hiệu kinh tế cao mà trang thiết bị đo đạc nhiễm khơng khí cịn hạn chế nƣớc ta Qua kết từ nội suy công nghệ Gis chạy mơ hình từ phần mềm Meti lis trạng nhiễm khơng khí từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp nhà máy xi măng Hồng Mai, Quỳnh Lƣu Kết chạy mơ hình cho thấy nồng độ khí SO2, CO, NO2 thấp TCVN05:2013 Nhƣ vậy, nồng độ khí SO2, CO, NO2 chƣa đáng báo động Kết đề tài góp phần lý luận phƣơng pháp mơ hình hóa mơi trƣờng để ứng dụng mô phát ô nhiễm không khí nguồn điểm (ống khói) hỗ trợ lập báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng, phƣơng pháp nội suy để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không khí khu vực góp phần khẳng định trạng nhiễm khơng khí từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp nhà máy xi măng Hoàng Mai chƣa đáng báo động Hơn việc ứng dụng công nghệ quản lý kiểm sốt nhiễm khơng khí từ hoạt động sản xuất cơng nghiệp Việt Nam cịn mẻ, đề tài tiền đề cho giải pháp quản lý, kiểm soát nguồn thải cơng nghiệp tốt Tuy nhiên q trình nghiên cứu có nhận thấy số mâu thuẫn kết với số liệu quan trắc thực tế để đánh giá nhƣ dự báo xác cần ý đến độ xác liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng, 2009 QCVN 05:2013/BTMT V/v ban hành quy định quy chuẩn chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh, 235 trang Đinh Xn Thắng, 2007 Giáo trình nhiễm mơi trƣờng khơng khí Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh, trang 15-35 Hồng Thị Hiền, Bùi Sỹ Lý, 2007 Bảo vệ mơi trƣờng khơng khí NXB xây dựng Ngô Văn Giới - Nguyễn Thị Nhâm Tuất - Đồn Thị Hải Yến - Ứng dụng mơ hình METI-LIS tính tốn phát tán số chất gây nhiễm khơng khí từ hoạt động giao thơng cơng nghiệp địa bàn thành phố Thái Nguyên, dự báo tới năm 2020 - tạp chí Khoa học cơng nghệ, Đại học Thái Nguyên Phùng Ngọc Bảo (2015) - Ứng dụng mơ hình METI-LIS đánh giá tác động mơi trƣờng đến mơi trƣờng khơng khí dự án “Đầu tƣ xây dựng cơng trình Khu xử lý chất thải công nghiệp Đại Đồng – Văn Lâm – Hƣng Yên Tiếng Anh A Kouchi, K Okabayashi, S Okamoto, H Yoshikado, S Yamamoto, K Kobayashi, N Ono, M Koizumi; Development of a low–rise industrial source dispersion model (METI–LIS model) Modeling results of atmospheric dispersion of NO2 in an urban area using METI-LIS and comparison with coincident mobile DOAS measurements Daniel–Eduard Constantin PHỤ LỤC Phụ lục 1: SỔ TAY HƢỚNG DẪN TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ (AQI) SỔ TAY HƢỚNG DẪN TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ (AQI) (Ban hành kèm theo Quyết định số 878 /QĐ-TCMT ngày 01 tháng năm 2011 Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường) Phần I: QUY ĐỊNH CHUNG Phạm vi điều chỉnh Văn hƣớng dẫn việc tính tốn số chất lƣợng khơng khí từ số liệu quan trắc trạm quan trắc khơng khí tự động cố định liên tục Đối tƣợng áp dụng Hƣớng dẫn áp dụng quan quản lý nhà nƣớc mơi trƣờng; tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lƣới quan trắc môi trƣờng tham gia vào việc công bố thông tin chất lƣợng môi trƣờng cho cộng đồng Giải thích từ ngữ Trong sổ tay hƣớng dẫn, từ ngữ dƣới đƣợc hiểu nhƣ sau: Chỉ số chất lượng khơng khí (viết tắt AQI) số đƣợc tính tốn từ thông số quan trắc chất ô nhiễm khơng khí, nhằm cho biết tình trạng chất lƣợng khơng khí mức độ ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời, đƣợc biểu diễn qua thang điểm Trong hƣớng dẫn số chất lƣợng khơng khí đƣợc áp dụng tính cho 02 loại: - Chỉ số chất lƣợng khơng khí theo ngày; - Chỉ số chất lƣợng khơng khí theo AQI thơng số giá trị tính tốn AQI cho thơng số quan trắc AQI theo ngày (AQId) giá trị tính tốn cho AQI áp dụng cho ngày AQI tính theo trung bình 24 (AQI24h) giá trị tính tốn AQI sử dụng số liệu quan trắc trung bình 24 AQI theo (AQIh) giá trị tính tốn AQI áp dụng cho Trạm quan trắc khơng khí tự động cố định liên tục trạm quan trắc cố định có khả đo tự động liên tục thông số chất lƣợng khơng khí Quy chuẩn: Quy chuẩn sử dụng để tính tốn AQI mức quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng khơng khí xung quanh hành (QCVN 05:2009/BTNMT) Các nguyên tắc xây dựng số AQI Các nguyên tắc xây dựng số AQI bao gồm: - Bảo đảm tính phù hợp; - Bảo đảm tính xác; - Bảo đảm tính quán; - Bảo đảm tính liên tục; - Bảo đảm tính sẵn có; - Bảo đảm tính so sánh Mục đích việc sử dụng số chất lƣợng khơng khí - Đánh giá nhanh chất lƣợng khơng khí cách tổng qt; - Có thể đƣợc sử dụng nhƣ nguồn liệu để xây dựng đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí; - Cung cấp thông tin môi trƣờng cho cộng đồng cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan; - Nâng cao nhận thức mơi trƣờng Phần II: TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ Các u cầu việc tính tốn số chất lƣợng khơng khí - Chỉ số chất lƣợng khơng khí đƣợc tính toán riêng cho số liệu trạm quan trắc khơng khí tự động cố định liên tục mơi trƣờng khơng khí xung quanh; - AQI đƣợc tính tốn cho thơng số quan trắc Mỗi thơng số xác định đƣợc giá trị AQI cụ thể, giá trị AQI cuối giá trị lớn giá trị AQI thông số; - Thang đo giá trị AQI đƣợc chia thành khoảng định Khi giá trị AQI nằm khoảng đó, thơng điệp cảnh báo cho cộng đồng ứng với khoảng giá trị đƣợc đƣa Quy trình tính tốn sử dụng AQI đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh Quy trình tính tốn sử dụng AQI đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh bao gồm bƣớc sau: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trƣờng không khí tự động cố định liên tục (số liệu qua xử lý) Tính tốn số chất lƣợng khơng khí thơng số theo cơng thức Tính tốn số chất lƣợng khơng khí theo giờ/theo ngày So sánh số chất lƣợng khơng khí với bảng xác định mức cảnh báo nhiễm mơi trƣờng khơng khí mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc Số liệu quan trắc đƣợc thu thập phải đảm bảo yêu cầu sau: - Số liệu quan trắc sử dụng để tính AQI số liệu quan trắc trạm quan trắc khơng khí cố định, tự động, liên tục Số liệu quan trắc bán tự động khơng sử dụng việc tính AQI; - Các thơng số thƣờng đƣợc sử dụng để tính AQI thông số đƣợc quy định QCVN 05:2009/BTNMT bao gồm: SO2, CO, NOx, O3, PM10, TSP; - Số liệu quan trắc đƣợc đƣa vào tính tốn qua xử lý, đảm bảo loại bỏ giá trị sai lệch, đạt yêu cầu quy trình quy phạm đảm bảo kiểm soát chất lƣợng số liệu Tính tốn giá trị AQI theo a Giá trị AQI theo thông số (AQIxh) Giá trị AQI theo thông số đƣợc tính tốn theo cơng thức sau đây: AQI xh  TS x 100 QC x TSx: Giá trị quan trắc trung bình thơng số X QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình thơng số X Lưu ý: Đối với thông số PM10: quy chuẩn trung bình giờ, lấy quy chuẩn TSP trung bình thay cho PM10 AQIxh : Giá trị AQI theo thơng số X (đƣợc làm trịn thành số ngun) b Giá trị AQI theo Sau có giá trị AQIxh theo thông số, chọn giá trị AQI lớn 05 thông số thời gian (01 giờ) để lấy làm giá trị AQI theo AQIh = max(AQIhx) Trong 01 ngày, thơng số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vậy, thơng số tính tốn đƣợc 24 giá trị AQIxh giờ, tƣơng ứng tính toán đƣợc 24 giá trị AQI theo để đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí xung quanh mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời theo Tính tốn giá trị AQI theo ngày a Giá trị AQI theo ngày thông số Đầu tiên tính giá trị trung gian AQI trung bình 24 thông số theo công thức sau đây: AQI x24h  TS x 100 QCx TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 thơng số X QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 thơng số X AQIx24: giá trị AQI tính giá trị trung bình 24 thơng số X (đƣợc làm trịn thành số ngun) Lưu ý: khơng tính giá trị AQI24hO3 Giá trị AQI theo ngày thông số đƣợc xác định giá trị lớn số giá trị AQI theo thông số 01 ngày giá trị AQI trung bình 24 thơng số AQI xd  max( AQI x24h , AQI xh ) Lưu ý: Giá trị AQIdO3 = max(AQIhO3) Trong AQIdx giá trị AQI ngày thông số X b Giá trị AQI theo ngày Sau có giá trị AQI theo ngày thông số, giá trị AQI lớn thơng số đƣợc lấy làm giá AQI theo ngày trạm quan trắc AQI d  max( AQI xd ) So sánh số chất lƣợng khơng khí đƣợc tính tốn với bảng Sau tính tốn đƣợc số chất lƣợng khơng khí, sử dụng bảng xác định giá trị AQI tƣơng ứng với mức cảnh báo chất lƣợng khơng khí mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời để so sánh, đánh giá, cụ thể nhƣ sau: Khoảng giá Chất lƣợng trị AQI khơng khí Ảnh hƣởng sức khỏe Màu – 50 Tốt Không ảnh hƣởng đến sức khỏe 51 – 100 Trung bình Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian Vàng Xanh bên 101 – 200 Kém Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian Da bên 201 – 300 Xấu cam Nhóm nhạy cảm tránh ngồi Những Đỏ ngƣời khác hạn chế bên Trên 300 Nguy hại Mọi ngƣời nên nhà Nâu Ghi chú: Nhóm nhạy cảm bao gồm: trẻ em, người già người mắc bệnh hô hấp Phần III: ÁP DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TRONG CƠNG BỐ THƠNG TIN MƠI TRƢỜNG CHO CỘNG ĐỒNG Công bố thông tin chất lƣợng khơng khí xung quanh mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe cộng đồng Chỉ số chất lƣợng khơng khí sau đƣợc tính tốn, xác định mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời đƣợc sử dụng báo cáo chất lƣợng khơng khí, báo cáo trạng môi trƣờng Các thông tin cần đƣợc đƣa công bố, công khai phổ biến rộng rãi cho cộng đồng Yêu cầu nội dung thông tin công bố AQI Yêu cầu nội dung thông tin công bố AQI bao gồm: - Tên trạm quan trắc, địa điểm trạm quan trắc; - Giá trị AQI theo ngày, giá trị AQI theo mức cảnh báo ô nhiễm tƣơng ứng với mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời; - Thơng số có mức nhiễm cao (thông số ứng với giá trị AQI lớn thơng số có mức độ nhiễm cao nhất) Hình thức cơng bố Thơng tin AQI đƣợc công bố cho cộng đồng thông qua phƣơng tiện thơng tin đại chúng nhƣ báo chí, truyền thanh, truyền hình, bảng thơng tin điện tử, trang thơng tin điện tử Phần IV: TỔ CHỨC THỰC HIỆN Trung tâm Quan trắc môi trƣờng chịu trách nhiệm hỗ trợ, hƣớng dẫn việc triển khai Quy định hƣớng dẫn tính tốn số chất lƣợng khơng khí Trong q trình thực hiện, có vƣớng mắc, đề nghị quan, tổ chức, cá nhân phản ánh kịp thời Tổng cục Môi trƣờng để nghiên cứu sửa đổi, bổ sung./ Phụ lục 2: Vị trí quan trắc nhà máy xi măng Hoàng Mai ... khơng khí GIS phần mềm Meti lis - Khái quát nhà máy xi măng Hoàng Mai - Đánh giá trạng nhiễm mơi trƣờng khơng khí từ hoạt động sản xuất nhà máy xi măng Hồng Mai cơng nghệ GIS phần mềm Meti lis c,... khí dƣới tác động nhà máy xi măng Hoàng Mai, dựa vào ứng dụng công nghệ GIS phần mềm Meti lis kết quan trắc chất khí thải hoạt động nhà máy b, Nhiệm vụ - Tổng quan đánh giá chất lƣợng khơng khí. .. ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO Ơ NHIỄM MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG HỒNG MAI BẰNG CƠNG NGHỆ GIS VÀ PHẦN MỀM METI LIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƢỜNG