Nhu cầu oxy sinh học (BOD)
Các loài vi sinh như vi khuẩn đóng vai trò phân hủy các chất thải hữu cơ trong môi trường nước. Khi vật chất hữu cơ như xác thực vật, lá cây, phân, bùn thải hoặc thậm chí là chất thải từ thức ăn có mặt trong môi trường nước, vi khuẩn sẽ phân hủy loài chất thải này. Trong quá trình phân hủy, oxy hòa tan có trong môi trường nước sẽ được các vi khuẩn hiếu khí tiêu thụ, trong khi đó các loài sinh vật thủy sinh khác cần oxy cho hoạt động sống. BOD dùng để đo nồng độ oxy được vi sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy các chất thải. Nếu lượng chất thải hữu cơ trong nước lớn thì sẽ có nhiều vi khuẩn tồn tại và chúng tiến hành phân hủy các chất này. Trong trường hợp này, nhu cầu oxy sẽ cao; do đó, giá trị BOD cũng sẽ cao. Khi BOD có giá trị cao thì DO sẽ giảm, bởi nồng độ oxy hòa tan trong nước thấp.
BOD là thước đo các sinh vật có khả năng phân hủy chất thải, chính vì vậy mà sự tồn tại của vi sinh vật này trong môi trường nước sẽ dẫn đến vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe như tiêu chảy và các bệnh nhiễm khuẩn khác nếu chúng không được xử lý triệt để.
Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS):
Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) là các chất rắn trong nước có thể thu gom bằng các dụng cụ lọc nước. Nó được tính bằng khối lượng của các chất vô cơ có kích thước trung bình lơ lửng trong môi trường nước. TSS có thể bao gồm nhiều rất nhiều lào vật khác như bùn, xác động thực vật phân hủy, phù sa, chất thải công nghiệp và bùn thải. Khi TSS ở nồng độ cao sẽ ngăn sự truyến ánh sang đến các loài thực vật sống dưới nước, làm chậm quá trình quang hợp. Điều này sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan được giải phóng trong nước nhờ thực vật. Nếu ánh sáng hoàn toàn không thể chiếu xuống thực vật đáy, các loài thực vật này sẽ ngừng sản xuất oxy và chết đi. Nồng độ TSS cao có thể dẫn tới việc tăng nhiệt độ nước bề mặt bởi vì các chất lơ lửng hấp thụ ánh sáng mặt trời. Điều này cũng làm cho nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm nhanh chóng. Các chất rắn lơ lửng cũng có thể cản trở hoạt động của mang cá, làm giảm tốc độ phát triển, giảm sức đề kháng với bệnh tật, ngăn chặn sự phát triển của trứng và ấu trùng.
TSS trong ngành chế biến đồ uống phát sinh từ võ, xác trái cây.
CHƯƠNG 2:
2.1. KHUNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Phương pháp xác định cường độ ô nhiễm
Hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS)
IPPS là mô hình kết hợp số liệu về ngành công nghiệp (như lao động và sản xuất) và số liệu về tải lượng ô nhiễm để tính toán hệ số cường độ ô nhiễm, tức là mức độ phát thải ô nhiễm tính trên một đơn vị hoạt động công nghiệp. IPPS được xây dựng năm 1995, là kết quả của nỗ lực hợp tác giữa phòng nghiên cứu kinh tế thuộc Cục Tổng điều tra Mỹ, Cục bảo vệ môi trường các nước, đặc biệt là các nước có thu nhập thấp và trung bình, đáp ứng nhu cầu về dữ liệu phát thải ô nhiễm dựa vào đó có thể hoạch định và xây dựng hệ thống quản lý chi phí-hiệu quả nhằm ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm (Hettige và nnk,1995).
Đầu tiên, hệ số cường độ ô nhiễm được tính toán dựa trên số liệu sẵn có của Mỹ lấy từ kết quả Tổng điều tra công nghiệp chế biến, chế tạo của Mỹ và số liệu của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA). Các tính toán cơ bản dựa vào các thông tin của công nghiệp chế biến chế tạo như giá trị sản lượng, giá trị gia tăng, số lao động, sau đó so sánh các giá trị này với số liệu của USEPA về tải lượng ô nhiễm của từng nhà máy. Sau đó, tính toán cường độ ô nhiễm bằng cách chia tổng tải lượng ô nhiễm cho các chỉ tiêu sản xuất (như giá trị sản lượng, giá trị gia tăng, số lao động). Ví dụ, hệ số cường độ gây ô nhiễm tính theo số lao động sẽ là kilogram một chất ô nhiễm trên một lao động. Hệ số cường độ ô nhiễm tính theo lao động có trị số ổn định hơn nhiều so với hệ số tính theo các yếu tố sản xuất khác. Điều này đúng cả ở các nước phát triển và đang phát triển (Dasgupta và nnk, 2002).
USEPA thu nhập và lưu trữ thông tin về phát thải các chất gây ô nhiễm và hóa chất có hại cho sức khỏe con người và môi trường.
IPPS có hệ số cường độ ô nhiễm cho các chất sau: Các chất ô nhiễm không khí:
- Sun-phua-đi-ôxit (SO2); - Nito-đi-ôxit (NO2)
- Các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC);
- Bụi, bao gồm cả bụi tổng (TSP) và bụi mịn có kích thước dưới 10 micron (PM10).
- Các chất ô nhiễm nước: - Nhu cầu ôxy sinh học (BOD) - Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS)
Hình 2.1 trình bày quy trình xác định cường độ ô nhiễm (hệ số phát thải) bằng hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS-Industrial Pollution Projection System)
Hình 2.1. Sơ đồ xác định cường độ ô nhiễm cho các ngành công nghiệp của Mỹ
[Nguồn: phòng nghiên cứu chính sách Môi Trường, World Bank, 1994] Một câu hỏi phổ biến được đưa ra khi áp dụng IPPS ở các nước đang phát triển như Việt Nam là: có thực tế không khi sử dụng các hệ số cường độ ô nhiễm tính toán dựa trên dữ liệu của Mỹ? Câu trả lời gồm hai điểm. Thứ nhất, trong hoàn cảnh thiếu thông tin chi tiết về phát thải ô nhiễm, IPPS được sử dụng như phương pháp ước lượng sơ bộ cho tới khi có những thông tin thu nhập từ hệ thống quan trắc địa phương và nạp thế vào mô hình để có được hệ thống dữ liệu đặc thù của nước cụ thể. Thứ hai, một lý do khác dẫn đến sử dụng IPPS là ở chỗ phải hiểu rằng trình độ công nghệ trong hệ thống IPPS có thể phản ánh được trình độ công nghệ của các cơ sở Việt Nam. Các hệ số cường độ ô nhiễm lấy từ IPPS được tính dựa trên dữ liệu Dữ liệu kinh tế Dữ liệu kinh tế Số liệu về phát thải ô
nhiễm và độc chất ra không khí, nước Số liệu về phát thải ô nhiễm và độc chất ra không khí, nước Dữ liệu IPPS Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 $
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 employee
Của từng ngành sản xuất chế biến và đối với từng chất ô nhiễm
Dữ liệu IPPS Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 $
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 employee
Của từng ngành sản xuất chế biến và đối với từng chất ô nhiễm
200.000 nhà máy sản xuất chế biến của toàn bộ phân ngành
sản xuất của Mỹ
200.000 nhà máy sản xuất chế biến của toàn bộ phân ngành (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
phát thải từ 20.000 nhà máy ở Mỹ vào năm 1987. Ở Việt Nam, phần lớn các cơ sở công nghiệp hiện đang sử dụng công nghệ giống với công nghệ mà các nhà máy ở Mỹ áp dụng cách đây 15-20 năm, vào khoảng cuối của thập niên 80 và đầu thập niên 90. Điều quan trọng nhất là trong báo cáo này dùng các giá trị giới hạn dưới của hệ số như vậy kết quả tính tải lượng ô nhiễm dựa theo công nghệ sử dụng ở Mỹ sát với thực tế hơn.
Đối với Việt Nam, mặc dù đã có sẵn một số thông tin quan trắc về ô nhiễm, song thông tin này không được thu nhập một cách đầy đủ và có hệ thống và không bao quát hết các chất gây ô nhiễm hoặc các ngành như trong IPPS. Những kết quả quan trắc này cũng cung cấp dẫn chứng cho câu hỏi: Liệu các công nghệ đang được áp dụng ở Việt Nam có phù hợp với các hệ số của IPPS được tính toán dựa trên các công nghệ được sử dụng ở Mỹ không? Để kiểm tra, các hệ số ô nhiễm BOD và TSS được lấy từ Cục tiêu chuẩn (CTC) Việt Nam và từ dự án môi trường Việt Nam- Canada. Do cơ sở dữ liệu CTC có bao gồm hệ số được tính trên số lượng lao động sản xuất cho 54 phân ngành thuộc ngành công nghiệp chế biến, chế tạo, nên trong nghiên cứu này có thể so sánh với các hệ số của IPPS (tính cường độ ô nhiễm theo số lao động). Các hệ số tương quan được tính toán giữa tải lượng ước tính của BOD và TSS khi sử dụng các hệ số của CTC và IPPS. Kết quả cho thấy có sự tương thích cao ở cấp tỉnh nhưng lại thấp ở cấp ngành. Tuy nhiên, những khác biệt giữa các ước tính ở cấp ngành không đáng kể về mặt thống kê. Ngoài ra, sự tương thích thấp hơn ở các ngành là do chỉ có 54 phân ngành được so sánh.
Một loạt các nghiên cứu ứng dụng có liên quan đến tải lượng ô nhiễm đã và đang được thực hiện ở một số các quốc gia như Brazin 1998, Latvia 1998, ThaiLan 2007, Malaysia 2008.
Trong phần dữ liệu của hệ thống dự báo công nghiệp (IPPS) cường độ ô nhiễm được tính theo hai đơn vị:
Pound/1000$
Pound/1000 nhân công (employee)
Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng đơn vị Pound/1000 nhân công bởi hai lý do sau đây:
Một số nghiên cứu trước đây cho thấy kết ước tính tải lượng ô nhiễm tính theo đơn vị Pound/1000 $ khác biệt khá nhiều so với thực tế. Do đơn vị này có thể bị biến động theo tỉ số hối đoái và do mức độ lạm phát của thị trường.
Các giá trị về nhân công thì có thể truy cập và điều tra một cách dễ dàng trong khi nhiều số liệu về kinh tế thì thường liên quan đến việc bảo mật kinh doanh của công ty nên rất khó tiếp cận.
2.1.2. Sơ đồ nghiên cứu
Giải thích: Từ cường độ ô nhiễm (PI) và dữ liệu của tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) về số lượng nhân công ta tính được tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành. Sau đó, ta so sánh tải lượng ô nhiễm theo khối lượng, và theo độc tính. Cuối cùng từ những số liệu đã tính toán ta phân hạng ô nhiễm cho từng phân ngành và các chất ô nhiễm.
Dữ liệu IPPS của các chất ô nhiễm (Pound/1000 nhân
công)
Dữ liệu IPPS của các chất ô nhiễm (Pound/1000 nhân
công)
Dữ liệu từ tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) (số
lượng nhân công)
Dữ liệu từ tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) (số
lượng nhân công)
Tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành
Phát thải ra từ nước Phát thải ra không khí
Tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành
Phát thải ra từ nước Phát thải ra không khí
So sánh tải lượng ô
nhiễm theo khối lượngnhiễm theo khối lượngSo sánh tải lượng ô Sao sánh tải lượng ô nhiễm theo tính độcSao sánh tải lượng ô
nhiễm theo tính độc
Phân hạng ô nhiễm cho từng phân ngành và các chất ô nhiễmphân ngành và các chất ô nhiễmPhân hạng ô nhiễm cho từng