Phương pháp tính toán trong kiểm kê nguồn thải chính là phương pháp ước tính lượng thải của nguồn ô nhiễm. Theo [16] có 6 phương pháp ước tính lượng thải bao gồm:
Phương pháp quan trắc nguồn thải; Phương pháp sử dụng hệ số thải; Phương pháp cân bằng vật liệu;
Phương pháp sử dụng các mô hình ước tính thải; Phương pháp điều tra và phỏng vấn;
Phương pháp đánh giá kỹ thuật.
Phƣơng pháp quan trắc nguồn thải:
Trong phương pháp quan trắc nguồn thải, lượng thải từ nguồn thải được đo đạc trực tiếp trong một khoảng thời gian xác định thường là ngắn hoặc việc quan trắc trực tiếp nguồn thải có thể được thực hiện liên tục để đo đạc, ghi lại giá trị
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 20 lượng thải thực tế trong suốt thời gian quan trắc. Dữ liệu đo đạc được dùng để ngoại suy tính toán lượng thải của nguồn thải đấy hoặc nguồn thải tương tự trong thời gian dài hơn.
Phương pháp quan trắc trực tiếp thực tế là thiết lập chương trình lấy mẫu để xác định nồng độ chất ô nhiễm trong nguồn thải. Từ kết quả xác định nồng độ chất ô nhiễm trong nguồn thải và lưu lượng của nguồn thải cho phép tính toán được lượng thải.
Chỉ khi dữ liệu của quá trình quan trắc nguồn thải được thu thập trong điều kiện hệ thống hoạt động bình thường, đại diện cho nguồn thải xem xét thì kết quả mới được dùng để ước tính lượng thải cho nguồn thải đó. Dữ liệu quan trắc nguồn thải có thể dùng để ngoại suy lượng thải hằng năm cho nguồn thải xem xét hoặc cho các nguồn thải có các quá trình thải bỏ tương tự nguồn thải đang xem xét.
Phương pháp quan trắc nguồn thải có ưu điểm là số liệu đo đạc thực tế, có độ tin cậy cao và có thể sử dụng để xác định hệ số thải. Phương pháp quan trắc trực tiếp thường cho kết quả về lượng thải chính xác hơn các phương pháp khác vì phương pháp này xác định lượng thải thực tế của nguồn thải. Tuy nhiên thực tế phương pháp này thường ít được áp dụng do có những hạn chế như tốn kém, số liệu phản ánh chỉ một thời điểm tức thời của quá trình nên không ổn định do điều kiện của quá trình thay đổi theo thời gian và một số chất ô nhiễm chưa có phương pháp xác định tin cậy.
Đối với nhiều nguồn điểm, quan trắc trực tiếp thường được sử dụng. Tuy nhiên, việc đo đạc trực tiếp tại hiện trường thường rất tốn kém và không thực tế đối với trường hợp số lượng nguồn điểm được khảo sát lớn. Do có độ chính xác cao nên phương pháp này thường được áp dụng đối với một số nguồn thải lớn quan trọng chiếm tỉ trọng lớn trong tổng thải bỏ quan tâm.
Phƣơng pháp dùng hệ số thải:
Công thức tổng quát để tính toán lượng thải sử dụng trong phương pháp này được thể hiện như sau:
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 21 Thải lượng = Hệ số thải * Mức độ hoạt động
Hệ số thải là tỉ số chỉ lượng thải bỏ của chất ô nhiễm tương ứng với một mức độ hoạt động của một nhà máy mà hoạt động đó có thể đo đạc dễ dàng như lượng nguyên vật liệu hay lượng nhiên liệu sử dụng. Hệ số thải thường được xác định từ số liệu đo đạc của một hay nhiều nhà máy trong cùng một ngành công nghiệp; hệ số thải là giá trị điển hình đại diện cho một ngành công nghiệp. Hiện nay, có hai loại hệ số thải được sử dụng trong quá trình tính toán lượng thải là hệ số thải của quá trình và hệ số thải dựa trên dân số.
Mức độ hoạt động của nguồn thải biểu thị quy mô của hoạt động tạo ra chất thải như công suất hoạt động, tiêu hao nhiên liệu.
Trong quá trình tính toán theo phương pháp hệ số thải, các thông tin về hiệu quả kiểm soát hay các thiết bị kiểm soát có ảnh hưởng lớn đến kết quả tính toán.
Trường hợp dùng hệ số thải có kiểm soát:
E=R*EF (không kiểm soát)*(100-C)/100 E: ước tính thải lượng của quá trình
R: Mức độ hoạt động (chẳng hạn mức tiêu thụ nguyên vật liệu) C: Hiệu quả kiểm soát (biểu diễn dưới dạng %)
C=0 nếu không có thiết bị kiểm soát Trường hợp dùng hệ số thải có kiểm soát:
E=R*EF (có kiểm soát)
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 22 Cơ sở của phương pháp cân bằng vật liệu là định luật bảo toàn vật chất. Phương trình tính toán cơ bản của phương pháp cân bằng vật liệu được trình bày dưới đây.
Ex=Qin*Cin-Qout*Cout
Ex: thải lượng của chất ô nhiễm X Qin: lượng vật liệu đi vào quá trình
Cin: nồng độ chất X trong vật liệu đi vào quá trình
Qout: lượng vật liệu đi ra khỏi quá trình dưới dạng chất thải, thu hồi hay sản phẩm
Cout: nồng độ chất X trong vật liệu đi ra từ quá trình
Phương pháp cân bằng vật liệu được ứng dụng cho nguồn điểm và nguồn không điểm. Phương pháp này rất có hiệu quả để tính toán cho các nguồn có mất mát do bốc hơi như tẩy dung môi, phủ bề mặt. Tuy nhiên, phương pháp này không phù hợp để tính toán cho các quá trình có sự tạo ra sản phẩm phụ hay có xảy ra các biến đổi hóa học đáng kể.
Phƣơng pháp sử dụng các mô hình ƣớc tính thải:
Phương pháp này được sử dụng khi các tính toán phức tạp, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thải bỏ và đòi hỏi nhiều thông tin về nguồn thải như điều kiện khí tượng. Các mô hình ước tính thải là các phương trình thực nghiệm dùng để tính toán lượng thải từ các nguồn thải có xem xét đến nhiều yếu tố, quá trình ảnh hưởng đến quá trình thải bỏ. Các mô hình tính toán thải được thiết kế nhằm tạo ra kết quả tính toán thải bỏ chính xác hơn so với phương pháp sử dụng hệ số thải. Tuy nhiên, độ chính xác của kết quả tính toán còn phụ thuộc vào chất lượng của các thông số đầu vào của mô hình và các giả thiết sử dụng trong mô hình. Do đó, trước khi quyết định áp dụng phương pháp mô hình trong ước tính thải của một nguồn thải cần xem xét các khả năng đáp ứng việc cung cấp các số liệu đầu vào cho mô
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 23 hình, các mô hình khác nhau thường sử dụng các số liệu đầu vào khác nhau. Phương pháp này rất thích hợp để tính toán hệ số thải hay lượng thải cho một nhóm nguồn cụ thể. Theo US-EPA, có một số mô hình được sử dụng trong kiểm kê nguồn thải như TANKS, WATER9, MOBILE6, LandGEM…
Phƣơng pháp điều tra phỏng vấn:
Phương pháp này sử dụng bảng câu hỏi điều tra để thu thập các dữ liệu thải bỏ đặc thù của cơ sở và nguồn thải như dữ liệu về mức độ hoạt động, mức độ kiểm soát thải bỏ và dữ liệu về thải bỏ của các loại nguồn cụ thể. Phạm vi việc khảo sát phải được xác định trong giai đoạn lập kế hoạch kiểm kê. Phiếu điều tra được thiết kế theo nguyên tắc đơn giản, dễ hiểu giúp cho đối tượng được điều tra có thể trả lời đầy đủ nhất cho dù họ không hoàn toàn am hiểu về kỹ thuật và công nghệ. Phương pháp thực hiện có thể qua điện thoại, internet, hội thảo hay điều tra, phỏng vấn trực tiếp.
Phƣơng pháp đánh giá kỹ thuật:
Đây là phương pháp cuối cùng khi không sử dụng được các phương pháp khác. Để thực hiện theo phương pháp này cần phải có chuyên gia am hiểu về quá trình vì việc đánh giá kỹ thuật liên quan đến các việc suy đoán các hệ số thải ít được công bố. Đánh giá kỹ thuật có thể dùng để ước tính thải lượng khi không có số liệu về hệ số thải và nguy cơ bất lợi thấp. Phương pháp đánh giá kỹ thuật có thể áp dụng một số hiệu chỉnh theo kinh nghiệm của các chuyên gia từ các dữ liệu về hệ số thải không đặc trưng cho quá trình sản xuất hay từ bài toán cân bằng vật liệu thô.
Việc lựa chọn phương pháp ước tính lượng thải tùy theo từng trường hợp cụ thể, tuy nhiên vấn đề quan trọng nhất là cần phải luôn có các phân tích nhất định nhằm xem xét tính hợp lý giữa chi phí thực hiện và độ chính xác cần thiết kết quả tính toán. Những vấn đề nên xem xét khi phân tích cân bằng giữa chi phí và tính chính xác của dự toán kết quả bao gồm: Các số liệu sẵn có, cần thiết cho việc tính toán; Khả năng áp dụng vào thực tế của các phương pháp tính toán; Thời gian thực hiện công việc; Các loại hình nguồn thải và Các nguồn lực sẵn có bao gồm nhân lực và vật lực.
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 24 1.3.3 Thực tế kiểm kê nguồn thải trên Thế giới và ở Việt Nam
1.3.3.1 Kiểm kê nguồn thải trên Thế giới
Trên Thế giới, kiểm kê nguồn thải đã được thực hiện tại một số quốc gia:
KKNT tại Mỹ
Kiểm kê nguồn thải tại Mỹ gồm 05 bước chính: Bước 1: Xác định thành phần dòng thải Bước 2: Xác định lượng chất thải
Bước 3: Thu thập thông tin về các nguồn thải Bước 4: Xác định hệ thống thu thập
Bước 5: Xác định chi phí hiện tại và chi phí dự kiến
KKNT tại Úc
Kiểm kê chất thải tại Úc gồm 04 bước cơ bản sau:
Bước 1: Lên kế hoạch kiểm kê và xác định khu vực kiểm kê. Bước 2: Thu thập thông tin về chất thải từ khu vực nghiên cứu. Bước 3: Phân loại chất thải thành các loại khác nhau.
Bước 4: Phân tích dữ liệu và báo cáo kết quả.
KKNT tại Anh
Kiểm kê chất thải ở Anh được trình bày ở dưới gồm 05 bước như sau: Bước 1: Xác định yêu cầu/ mục tiêu của hoạt động kiểm kê Bước 2: Xác định thông tin về chất thải được liệt kê
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 25 Bước 4: Thu thập các dữ liệu thành hệ thống
Bước 5: Nhậpthông tin vào hệ thống kiểm kê như một cơ sở dữ liệu và phân tích
1.3.3.2 Kiểm kê nguồn thải ở Việt Nam
Ở Việt Nam, hiện nay không có quy định pháp luật nào trực tiếp quy định việc xây dựng và sử dụng kiểm kê nguồn thải nói chung và kiểm kê nguồn ô nhiễm nước nói riêng; tuy nhiên Chính phủ đã ban hành nhiều văn bản pháp lý liên quan đến việc quản lý chất lượng nước và tài nguyên nước. Hoạt động kiểm kê môi trường ở nước ta còn khá mới, các bước thực hiện kiểm kê còn mang tính tự phát. Việc kiểm kê môi trường ở Việt Nam đã thực hiện thông qua các Chương trình, Dự án do các tổ chức quốc tế hỗ trợ. Các cơ sở công nghiệp được kiểm kê thường là các nhà máy giấy, nhà máy dệt, nhà máy hoá chất... Mặc dù các nghiên cứu ban đầu đã thu được một số kết quả nhất định nhưng quá trình thực hiện kiểm kê không tránh khỏi những khó khăn, hạn chế. Nguyên nhân là do các cơ sở này đã cũ, không có đủ số liệu quan trắc liên tục làm ảnh hưởng đến quá trình phân tích đánh giá. Mặt khác, do thiếu quy chế về kiểm kê môi trường do vậy các số liệu thu được cũng chưa đảm bảo độ tin cậy. Kết quả kiểm kê cho thấy có thể cải thiện được môi trường một cách hữu hiệu, nâng cao hiệu quả kinh tế thông qua việc quản lý mặt bằng khu vực sản xuất trên cơ sở nâng cao ý thức của cán bộ, công nhân trong các cơ sở sản xuất.
Trong những năm gần đây, cùng với sự tăng trưởng kinh tế nhanh, Việt Nam đã và đang đối mặt với sự ô nhiễm các nguồn nước như sông ngòi, hồ, kênh rạch từ các chất thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt chưa được xử lý, đặc biệt ở các thành phố lớn. Trong bối cảnh đó, ngày 8/01/2010, chính phủ Nhật Bản, thông qua Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) và Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ký kết Dự án hợp tác về "Tăng cường năng lực quản lý môi trường nước tại Việt Nam", với sự tham gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Môi trường, các Sở TN&MT tại 5 tỉnh/thành phố: Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Bà Rịa - Vũng tàu và Thừa thiên - Huế. Thời hạn thực hiện Dự án từ năm 2011 -2013.
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 26 Đây là dự án hỗ trợ kỹ thuật sử dụng vốn viện trợ không hoàn lại của Chính phủ Nhật Bản dành cho Việt Nam. Mục tiêu của Dự án là nâng cao năng lực quản lý môi trường nước của Bộ Tài nguyên và Môi trường/Tổng cục Môi trường và Sở Tài nguyên và Môi trường tại 5 tỉnh, thành phố tham gia dự án. Kiểm kê nguồn ô nhiễm nước là một trong các nhiệm vụ đã được triển khai trong khuôn khổ Dự án.
Theo [2] Kiểm kê nguồn ô nhiễm nước là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý và kiểm soát nguồn ô nhiễm rất hiệu quả; giúp lên kế hoạch, thực hiện kế hoạch và đánh giá các nguồn ô nhiễm. Theo đó, quy trình xây dựng nguồn ô nhiễm nước bắt đầu từ giai đoạn chuẩn bị và kết thúc ở giai đoạn quản lý số liệu và ứng dụng kiểm kê; quy trình bao gồm bốn bước chính: (1) công tác chuẩn bị, (2) thu thập số liệu và thông tin, (3) biên soạn và sắp xếp số liệu, (4) quản lý số liệu và ứng dụng kiểm kê. Trong mỗi bước cần thực hiện một số nhiệm vụ cụ thể, chi tiết. Quy trình tổng quan về xây dựng kiểm kê nguồn ô nhiễm nước được thể hiện tại Hình 1.8.
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 27 Việc thực hiện kiểm kê nguồn ô nhiễm nước cũng đã được triển khai thí điểm đối với Lưu vực sông Cầu, Lưu vực sông Rế…Bên cạnh các kết quả đã đạt được như xây dựng bộ thông tin cần thiết để phục vụ các hoạt động kiểm soát ô nhiễm, kết quả được chia sẻ để lập kế hoạch thanh kiểm tra, ước tính thải lượng ô nhiễm, lập báo cáo nhanh việc tuân thủ môi trường của các cơ sở. Bên cạnh những kết quả đạt được, trong lĩnh vực kiểm kê còn gặp những khó khăn, thách thức như thiếu các thông tin về quản lý môi trường nước do không được cập nhật thường xuyên, ngân sách để thực hiện kiểm soát ô nhiễm nguồn nước vẫn còn hạn chế...
Tuy còn một số bất cập song qua kết quả thực hiện kiểm kê nguồn ô nhiễm nói chung, kiểm kê nguồn ô nhiễm nước nói riêng có thể thấy rằng kiểm kê nguồn thải thực sự là một công cụ hiệu quả để xác định nguyên nhân và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm đầu nguồn, góp phần cải thiện và nâng cao chất lượng môi trường.
Đỗ Thị Phương Thảo – 2011B 28
Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Phƣơng pháp thực hiện luận văn
Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã sử dụng một số phương pháp như phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu/dữ liệu; phương pháp nghiên cứu hiện trường, điều tra khảo sát.
2.1.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu/dữ liệu
Do các tài liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau nên mục đích của phương pháp này là hệ thống hoá các dữ liệu, số liệu rời rạc sẵn có theo định hướng nghiên cứu và phân tích, đánh giá những dữ liệu, số liệu sẵn có; chọn lọc những số liệu, dữ liệu phù hợp nhất về đối tượng nghiên cứu.
2.1.2 Phương pháp nghiên cứu hiện trường, điều tra khảo sát
Phương pháp này nhằm mục đích kiểm tra, xác nhận các thông tin sẵn có đã thu thập được cũng như bổ sung các thông tin còn thiếu, phục vụ việc tính toán trong các bước tiếp theo. Việc triển khai phương pháp này được thực hiện thông qua quá trình thanh tra, kiểm tra thực tế tại các cơ sở có hoạt động phát sinh nước thải trên địa bàn quận Cầu Giấy. Phương pháp lấy và phân tích mẫu nước thải cũng được sử dụng trong quá trình thực hiện luận văn.