7. TÍNH MỚI, TÍNH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3 HỆ THỐNG QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ TẠI TPHCM
Hiện nay, Tp.HCM đã đưa vào hoạt động hệ thống quan trắc chất lượng không khí bán tự động bao gồm 06 trạm được đặt tại 06 vị trí như sau:
1. Vòng xoay Hàng Xanh;
2. Ngã tư Điện Biên Phủ – Đinh Tiên Hoàng; 3. Vòng xoay Phú Lâm;
4. Ngã tư An Sương;
5. Ngã sáu Gò Vấp (Nguyễn Oanh, Quang Trung, Nguyễn Kiệm…); và 6. Ngã ba Nguyễn Văn Linh – Huỳnh Tấn Phát.
Tần suất và thông số đo đạc: Tiến hành thu mẫu 10 ngày trong tháng vào các thời điểm 7h, 10h và 15h. Các thông số đo đạc gồm: NO2, CO, chì, bụi tổng và tiếng ồn. (Quy chuẩn so sánh: QCVN 05:2009/BTNMT).
Vị trí lấy mẫu: vị trí lấy mẫu trên vỉa hè cách mép đường 1,5 – 2m, ở độ cao 1,0 –1,2m.
Bảng 1.5. Tọa độ GPS của vị trí đo
TT Tên Trạm Vị trí Tọa độ
X Y
1 Hàng Xanh Vòng Xoay Hàng Xanh 106,7117 10,80159 2 ĐTH – ĐBP Ngã tư Đinh Tiên Hoàng –
Điện Biên Phủ 106,6972 10,79039
3 Phú Lâm Vòng xoay Phú Lâm 106,6352 10,75363
4 Gò Vấp Ngã sáu Gò Vấp 106,6803 10,82665
5 An Sương Ngã tư An Sương 106,6158 10,84251
6 HTP – NVL Ngã tư Huỳnh Tấn Phát –
Nguyễn Văn Linh 106,7292 10,75073
Bảng 1.6. Các quy chuẩn áp dụng đối với chất lượng không khí xung quanh
CO QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về chất lượng không khí xung quanh Trung bình giờ
30 mg/m3
BỤI
QCVN 05:2009/BTNMT:
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh
Trung bình giờ 0,3 mg/m3
NO2
QCVN 05:2009/BTNMT:
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh
Trung bình giờ 0,2 mg/m3
ỒN QCVN 26: 2010/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn
Khu vực thông
Hình 1.7. Bản đồ vị trí trạm quan trắc chất lượng không khí bán tự động tại Tp.HCM
1.3.2. Hệ thống quan trắc các chất hữu cơ bay hơi
Benzene: C6H6 Toluene: C7H8 Xylene: C8H10
Hệ thống quan trắc chất hữu cơ bay hơi trong không khí khu vực Tp.HCM bao gồm 8 trạm (6 trạm ven đường, 1 trạm khu dân cư và 1 trạm khu công nghiệp):
Bảng 1.7. Tọa độ GPS của vị trí đo
TT Tên Trạm Tọa độ Vị trí
1 Bình Chánh - BC X Y Ven đường - gần cửa
ngõ phía Tây Thành phố 2 Sở Khoa học và Công
nghệ - DOSTE 106,661 10,7552
Ven đường - đường Điện Biên Phủ - Quận 3 3
Trung tâm Sức khỏe Lao động Môi trường – TTSKLĐMT
106,687 10,7801
Ven đường - Gần cửa ngõ phía Đông Thành phố
4 Trung tâm Y tế Dự
phòng – TTYTDP 106,698 10,791
Ven đường - đường Trần Hưng Đạo – Quận 5 5 Thống Nhất – TN 106,653 10,7915
Ven đường - Gần nút giao thông Ngã 4 Bảy Hiền
6 Hồng Bàng – HB 106,661 10,7552 Ven đường - đường Hồng Bàng – Quận 5 7 Khu công nghiệp Tân
Bình – TB 106,607 10,7258
Ven đường - đường Hồng Bàng – Quận 5
8 Tân Sơn Hòa – TSH 106,67698 10,79579
Trạm khu dân cư - đường Trương Quốc Dung – Quận Phú Nhuận
Bảng 1.8. Bảng Quy chuẩn áp dụng cho Benzene – Toluene - Xylene
TT Thông số Giá trị
(trung bình giờ) Đơn vị Quy chuẩn áp dụng
1 Benzene 22
µg/m3
QCVN 06/2009
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không
khí xung quanh
2 Toluene 500
Phương pháp thu mẫu thụ động theo Radiello, Trung tâm nghiên cứu môi trường, Padova, Ý. Dụng cụ lấy mẫu gồm ống hấp phụ than hoạt tính được đặt trong ống thủy tinh đậy kín nắp, thân khuếch tán, giá treo và hộp che mưa nắng. Tại thời điểm lấy mẫu, mở nắp ống thủy tinh, cho ống hấp phụ than hoạt tính vào trong thân khuếch tán và treo lên giá treo. Dựa vào thời gian mở nắp mà có thể xác định nồng độ Benzene, Toluene và Xylene trong không khí.
Mẫu Benzene, Toluene và Xylene được đặt tại tất cả các trạm quan trắc liên tục 7 ngày trong tháng và đặt cách mép đường 2 - 5m, ở độ cao 2 - 3m.
Tần suất đo đạc: 1 lần/ tháng.
Hình 1.9. Bản đồ vị trí các trạm quan trắc hàm lượng các chất hữu cơ bay hơi (Benzene – Toluene - Xylene) trong không khí khu vực Tp.HCM
1.4 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO GIAO THÔNG VÀ TÁC HẠI CỦA CHÚNG
1.4.1. Các nguồn gây ô nhiễm chính tại Tp.HCM
Tỷ lệ đóng góp vào nguồn thải khí của các ngành
Hoạt động giao thông vận tải, các ngành công nghiệp, thủ công nghiệp và hoạt động xây dựng là những nguồn chính gây ô nhiễm không khí ở các khu đô thị. Theo đánh giá của các chuyên gia, ô nhiễm không khí ở đô thị do giao thông gây ra chiếm tỷ lệ khoảng 70%.
Xét các nguồn thải gây ra ô nhiễm không khí trên phạm vi toàn quốc (bao gồm cả khu vực đô thị và khu vực khác), ước tính cho thấy, hoạt động giao thông đóng góp tới gần 85% lượng khí CO, 95% lượng VOCs. Trong khi đó, các hoạt
động công nghiệp là nguồn đóng góp khoảng 70% khí SO2. Đối với NO2, hoạt động giao thông và hoạt động sản xuất công nghiệp có tỷ lệ đóng góp xấp xỉ nhau.
Hình 1.10 cho thấy tỷ lệ phát thải các khí ô nhiễm của các loại phương tiện khác nhau. Xe máy là nguồn đóng góp chính các khí như CO, CxHy và VOCs. Trong khi đó, xe tải lại thải ra nhiều SO2 và NOx.
(Nguồn: Hội thảo Nhiên liệu và xe cơ giới sạch ở Việt Nam, Bộ GTVT và Chương trình môi trường Mỹ Á, 2004)
Hình 1.10: Tỷ lệ phát thải chất gây ô nhiễm do các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ của Việt Nam
1.4.2. Phát thải khí ô nhiễm từ hoạt động giao thông vận tải đường bộ
Phát thải khí ô nhiễm từ hoạt động GTVT là nguồn gây ô nhiễm không khí lớn nhất đô thị, chủ yếu gây ra ô nhiễm các khí độc hại như CO, NOx, hơi xăng dầu (CxHy, VOCs), bụi chì, Benzene và PM2,5.
Đô thị càng phát triển thì số lượng phương tiện GTVT lưu hành trong đô thị càng tăng nhanh. Đây là áp lực rất lớn đối với môi trường không khí đô thị.
Số lượng phương tiện cơ giới này tập trung chủ yếu rất lớn tại các đô thị lớn, đặc biệt là ở Tp.HCM và Hà Nội.
Một đặc trưng của các đô thị Việt Nam là phương tiện giao thông cơ giới 2 bánh chiếm tỷ trọng lớn. Ở các đô thị lớn, trong những năm qua, tỷ lệ sở hữu xe ôtô
tăng nhanh, tuy nhiên lượng xe máy vẫn chiếm tỷ lệ rất lớn. Theo thống kê của Chi cục BVMT Tp.HCM thì hiện nay 98% hộ dân sinh sống tại Tp.HCM sở hữu xe máy.
Nguồn: Cục Đăng kiểm Việt Nam và Vụ KHCN&MT, Bộ GTVT, 2009
Hình 1.11. Số lượng ô tô và xe máy hoạt động hàng năm của Việt Nam
Hình 1.10 cho thấy tỷ lệ phát thải các khí ô nhiễm của các loại phương tiện khác nhau, xe máy là nguồn đóng góp chính các khí CO, CxHy và VOCs. Trong khi đó, xe tải lại thải ra nhiều SO2 và NOx. Phương tiện giao thông chạy xăng phát thải các khí ô nhiễm CO, CxHy, Pb nhiều hơn hẳn so với phương tiện giao thông chạy dầu diesel. Ngược lại phương tiện giao thông chạy dầu diesel lại phát thải bụi mịn nhiều nhất. Ngoài ra, đối với các Thành phố có các cảng biển lớn, các hoạt động giao thông vận tải của các cảng cũng thải ra một lượng lớn khí ô nhiễm đáng kể, cần hết sức quan tâm giảm thiểu để bảo vệ môi trường không khí đô thị.
Tiêu thụ xăng dầu là một trong những nguyên nhân phát thải các chất độc hại như CO, hơi xăng dầu (CxHy, VOC), SO2, chì, Benzene, Toluene, Xylene. Phát thải những chất này liên quan chặt chẽ đến chất lượng xăng dầu. Trong cơ cấu tiêu thụ xăng dầu của quốc gia thì GTVT chiếm tỷ trọng lớn nhất, là nguồn phát thải khí ô nhiễm lớn nhất trong đô thị.
Hình 1.12. Nhu cầu xăng dầu của Tp.HCM những năm qua và dự báo cho đến năm 2025
1.4.3. Ô nhiễm không khí tại Tp.HCM
Tại Tp.HCM, ô nhiễm không khí cũng đang ở mức đáng lo ngại, đặc biệt là xu hướng gia tăng nồng độ các chất độc hại trong không khí như benzene, nitơ ôxit... Nồng độ một số chất ô nhiễm đều vượt tiêu chuẩn cho phép đối với chất lượng không khí xung quanh (khu dân cư) lẫn chất lượng không khí ven đường.
Không khí xung quanh khu dân cư có nồng độ bụi đặc trưng PM10 (kích thước hạt bụi nhỏ hơn 10µm) có xu hướng tăng trong những năm gần đây. Có khu vực nồng độ PM10 đạt hơn 80µg/m3, trong khi tiêu chuẩn cho phép thấp hơn con số này nhiều lần.
Tương tự, tiêu chuẩn về ôxít lưu huỳnh (SO2), qua kết quả quan trắc cũng cho thấy nồng độ chất ô nhiễm này tuy chưa vượt tiêu chuẩn cho phép nhưng lại có xu hướng tăng trong những năm gần đây. Một số khu vực ở Tp.HCM, nồng độ SO2
lên đến khoảng 30µg/m3.
Theo các nhà chuyên môn, điều cần đặc biệt quan tâm là nồng độ các chất ô nhiễm cực kỳ độc hại hiện đang ở mức cao. Năm 2005 là năm đầu tiên Tp.HCM bắt đầu quan trắc nồng độ Benzene hiện diện trong không khí tại nhiều khu vực của Thành phố.
Theo đó, kết quả quan trắc tại 6 điểm cho thấy nồng độ Benzene ghi nhận được có nơi đạt 35 - 40µg/m3, trong khi theo tiêu chuẩn của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ thì nồng độ cho phép chỉ 10µg/m3 và hiện nay Việt Nam đang áp dụng QCVN 06/2009 - nồng độ cho phép là 22µg/m3.
Nồng độ Benzene trong không khí cao là do xăng dầu và hoạt động của các loại phương tiện giao thông gây nên. Trong 6 điểm quan trắc đo nồng độ Benzene tại Tp.HCM thì khu vực ngã tư Điện Biên Phủ - Đinh Tiên Hoàng, quận 3, quận 5... có nồng độ Benzene cao nhất.
1.4.4. Nguồn gốc và tác hại của các chất ô nhiễm do giao thông
1.4.4.1. Bụi
Nguyên nhân do nguồn khí thải từ công nghiệp và giao thông vận tải, lượng khói, bụi trong giao thông ở Tp.HCM rất lớn. Theo số liệu thống kê, ô nhiễm không khí tại Tp.HCM đang ở mức báo động. Ô nhiễm bụi đang ở mức cao và xu hướng ngày càng gia tăng. Kết quả quan trắc cho thấy, nồng độ bụi tại nhiều tuyến đường trên địa bàn đã vượt quy chuẩn cho phép. Vào giờ cao điểm, không khí trên các đường phố, đặc biệt là tại các nút giao thông đều ngột ngạt, bởi lượng khí thải vượt gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Thậm chí, khi lưu thông, những phương tiện vận chuyển chất thải, phế thải, vật liệu xây dựng không hề được che chắn đúng quy định, không được rửa sạch trước khi rời khỏi bãi tập kết làm rơi rớt cát, sỏi, phế thải ra đường. Đây chính là nguồn bụi gây ra tình trạng ô nhiễm không khí như hiện nay. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về thông số chất lượng không khí tại nhiều quốc gia trên thế giới, ô nhiễm không khí trên toàn cầu đã ở mức nguy hại đối với sức khỏe con người với mức độ bụi trung bình hằng năm là 70 µg/m3. Báo cáo này được đưa ra dựa trên nghiên cứu thu thập các mẫu không khí của gần 1.100 thành phố tại 91 quốc gia trên thế giới, trong đó có các thủ đô và các thành phố có số dân trên 100.000 người.
WHO ước tính, mỗi năm có hơn 2 triệu người tử vong vì hít phải bụi PM10 (hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 10µm, thường do xe môtô, nhà máy điện… trực tiếp thải ra hoặc được hình thành trong không khí qua phản ứng của các loại khí thải với
nhau). Với kích thước nhỏ bụi PM10 có thể dễ dàng xâm nhập vào phổi, mạch máu và gây ra các bệnh như tim, ung thư phổi, hen và nhiễm khuẩn đường hô hấp. Ngưỡng chuẩn của WHO về chất lượng không khí là mật độ bụi PM10 trung bình hàng năm là 20µg/m3. Tuy nhiên, báo cáo của WHO cho thấy trên thực tế ở một số thành phố, con số này có thể lên tới 300µg/m3.
1.4.4.2. Cacbon monoxit (CO)
CO là chất khí không màu, không thấy được, phát tán ra môi trường khi nhiên liệu chứa cacbon cháy không hết hoặc do động cơ các phương tiện tham gia giao thông cũ kĩ lạc hậu dẫn đến nguồn nguyên liệu (chủ yếu là dầu) không được đốt cháy hoàn toàn – đe dọa nghiêm trọng đến sức khoẻ con người. CO đặc biệt nguy hại với thai nhi và người mắc bệnh tim. Do áp lực của Hemoglobin trong máu đối với ôxit cacbon lớn hơn 200 lần so với ôxy, nên CO cản trở vận chuyển ôxy từ máu vào tới các mô. Vì thế, để vận chuyển cùng một lượng ôxy cần thiết phải bơm máu nhiều hơn.
Rất nhiều nghiên cứu trên con người và động vật chứng tỏ rằng những người yếu tim sẽ bị tăng thêm căng thẳng khi lượng CO trong máu vượt quá mức. Đặc biệt các nghiên cứu lâm sàng cho thấy khi tiếp xúc với CO ở mức cao thì những người hay bị đau thắt ngực sẽ tăng thời gian đau. Những người khoẻ mạnh cũng bị ảnh hưởng, nhưng chỉ khi tiếp xúc với CO cao sẽ dẫn đến khả năng suy giảm thị lực, năng lực làm việc, sự khéo léo, khả năng học tập và hiệu suất công việc.
1.4.4.3. Đioxit nitơ (NO2)
Điôxit nitơ (NO2) là sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt nhiên liệu trong các loại động cơ đốt trong. NO2 gắn liền với việc gia tăng ô nhiễm đường hô hấp, làm nghẽn thở ở người mắc bệnh hen, và giảm chức năng của phổi. Đối với trẻ em, người ta chỉ ra rằng chỉ tiếp xúc với NO2 trong thời gian ngắn cũng dẫn đến một loạt các vấn đề đường hô hấp; chủ yếu là ho, chảy nước mũi và đau họng.
Các dạng ôxit nitơ (NOx) cũng góp phần lắng đọng axit, điều này làm hư hại cây cối ở vùng cao và làm tăng nồng độ axit ở các hồ và sông suối, làm hư hại nghiêm trọng tới sinh vật dưới nước. Cuối cùng khí thải NOx có thể góp phần làm
tăng lượng bụi hạt bằng cách chuyển thành axit nitric trong không khí và tạo thành hạt nitrat.
1.4.4.4. Chì (Pb)
Chì (Pb) là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương). Tùy theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc.
Chì có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa và qua da, sau đó hấp thụ vào máu. Tại phổi hơi chì được hấp thụ gần như toàn bộ qua các màng phế nang để vào máu. Chì và các hợp chất của chì được hấp thụ tại phổi không phụ thuộc vào khả năng hòa tan của chất đó, chromat chì vào phổi sẽ trở thành carbonat chì và sẽ được hấp thụ. Chì được hấp thụ qua đường hô hấp là nguy hiểm nhất vì nó sẽ vào thẳng máu tới các cơ quan. Khả năng chì hấp thụ qua da, niêm mạc không lớn, chỉ xảy ra khi da bị tổn thương.
Chì được hấp thụ ở đường tiêu hóa ít hơn so với đường hô hấp và khả năng hấp thụ lại phụ thuộc vào tính hòa tan của các hợp chất chì. Ruột hấp thu khoảng 10% lượng chì còn 90% được bài tiết ra ngoài, ở đường tiêu hóa sự hấp thụ chì bị ảnh hưởng bởi dịch vị, chúng được hòa tan và độc tính lại phụ thuộc vào tác động của độ axit dịch vị. Axit HCl chuyển carbonat chì, Massicust, litharge (PbO) thành clorua chì làm cho chì dễ dàng bị hấp thụ nhiều hơn, ngoài ra chì còn chịu tác động của dịch mật trong quá trình lưu chuyển trong ruột và trở nên đồng hóa dưới dạng muối mật. Các thức ăn giàu mỡ giúp cho sự hấp thụ chì nhiều hơn. Sự hấp thụ chì