CHƢƠNG 3 CHẤT LƢỢNG KHÔNG KHÍ VÀ SỨC KHỎE
3.3.2. Giới thiệu và hƣớng dẫn sử dụng phần mềm ứng dụng đánh giá nhanh chất lƣợng không khí
3.3.1. Khái niệm
Không khí sạch mà chúng ta hít thở là hỗn hợp các khí tự nhiên chủ yếu là nitơ (78%), oxy (21%), 1% còn lại chủ yếu là khí argon (0,93%), khí cabonic (0,032%) và dạng vết các khí neon, heli, ozon, xenon, hydro, metal, kripton và hơi nƣớc.
Không khí sạch có đặc điểm là không màu, không mùi, không vị lạ. Khi trong không khí xuất hiện thêm bất kỳ chất nào khác dẫn đến ô nhiễm không khí (ÔNKK) sẽ xảy ra.
3.3.2. Giới thiệu và hƣớng dẫn sử dụng phần mềm ứng dụng đánh giá nhanh chất lƣợng không khí lƣợng không khí
Chỉ số ô nhiễm không khí (AQI -air quality index)
Website https://www.iqair.com/vi/, app trên điện thoại IQairvisual
AQI (Air Quality Index) là một chỉ số báo cáo chất lƣợng không khí hàng ngày. Đƣợc coi là một thƣớc đo mức độô nhiễm không khímột cách đơn giản. AQI hiển thị chất lƣợng không khí xung quanh ta là sạch hay ô nhiễm, ô nhiễm đến mức độ nào. Tác động đối với sức khỏe cộng đồng càng rõ rệt khi chỉ số AQI càng lớn. Chỉ số AQI tập trung vào sự ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời dân có thể gặp trong vòng vài giờ hoặc vài ngày sau khi hít thở không khí ô nhiễm.
EPA (The U.S. Environmental Protection Agency – Cơ Quan Bảo Vệ Môi Trƣờng Hoa Kỳ) tính toán chỉ số AQI với 5 thông số ô nhiễm không khí chủ yếu:
1.Ôzôn mặt đất;
2.Ô nhiễm hạt lơ lửng (bụi-giọt lỏng): thƣờng đƣợc đánh giá dựa trên thông số bụi mịn PM 2.5 và PM 10. Các loại bụi này có thể thâm nhập trực tiếp vào đƣờng hô hấp của con ngƣời thông qua hít thở.
- PM (Particulate Matter) là có nghĩa là chất dạng hạt (rắn hoặc lỏng). PM 2.5 thể hiện các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 micromet (μm), trong khi đó PM10 bao gồm những hạt có đƣờng kính nhỏ hơn hoặc bằng 10 μm (nhƣng lớn hơn kích thƣớc PM 2.5).
- Ở các thành phố lớn, hạt bụi mịn PM 2.5 có thể sinh ra từ hoạt động công nghiệp nhƣ đốt nhiên liệu hóa thạch, hoặc bụi từ các công trình xây dựng, bụi
đƣờng phố, đốt rác thải, đám cháy, khói máy công nghiệp, phá rừng, hút thuốc, và đặc biệt là từ khí thải của các phƣơng tiện giao thông.
3.Carbon monoxit (CO) 4.Sulfur dioxide (SO2) 5.Nitrogen dioxide (NO2)
Đối với mỗi chất gây ô nhiễm, EPA đã thiết lập các tiêu chuẩn chất lƣợng không khí quốc gia để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. EPA đã quy định một màu sắc cụ thể đối với từng khoảng giá trị AQI để mọi ngƣời hiểu dễ dàng hiểu đƣợc cho dù ô nhiễm không khí đang đạt tới mức độ không lành mạnh trong cộng đồng của họ.
Hình 3.4. Thang đo AQI
Nguồn:Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT) 2019
Bảng 3.2. Khoảng giá trị AQI và đánh giá chất lƣợng không khí Khoảng giá trị AQI Chất lƣợng không khí Màu sắc Mã màu RBG Ảnh hƣởng sức khỏe
0-50 Tốt Xanh lá 0;228;0 Chất lƣợng không khí tốt, không ảnh hƣởng tới sức khỏe.
51-100 Trung bình Vàng 255;255; 0
Chất lƣợng không khí ở mức chấp nhận đƣợc. tuy nhiên, đối với những ngƣời nhạy cảm (ngƣời già, trẻ em, ngƣời mắc các bệnh hô hấp, tim mạch,…) có
thể chịu những tác động nhất định tới sức khỏe.
101-150 Kém Da cam 255;126;
0
Những ngƣời nhạy cảm gặp phải các vấn đề về sức khỏe, những ngƣời bình thƣờng ít ảnh hƣởng.
151-200 Xấu Đỏ 255;0;0 Những ngƣời bình thƣờng bắt đầu có các ảnh hƣởng tới sức khỏe, nhóm ngƣời nhạy cảm có thể gặp những vấn đề sức khỏe nghiêm trọng hơn.
201-300 Rất xấu Tím 143, 63; 151
Cảnh báo hƣởng tới sức khỏe mọi ngƣời bị ảnh hƣởng tới sức khỏe nghiêm trọng hơn.
301-500 Nguy hại Nâu 126;0;35 Cảnh báo khẩn cấp về sức khỏe: Toàn bộ dan số bị ảnh hƣởng tới sức khỏe đến mức nghiêm trọng.
(Nguồn:Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT) 2019)
Công thức tính toán AQI
Chỉ số AQI đƣợc tính bao gồm AQI giờ và AQI ngày. Trong đó AQI theo ngày đƣợc sử dụng để công bố chất lƣợng không khí trong các ngày và AQI giờ (AQIh
) đƣợc sử dụng để công bố chất lƣợng không khí liên tục theo từng giờ.
Tính toán giá trị AQI giờ (AQIh)
Số liệu để tính toán AQI giờ là giá trị quan trắc trung bình trong 1 giờ.
Giá trị AQIh của các thông số SO2, CO, NO2, O3 đƣợc tính toán theo công thức 3.1.
Đối với thông số PM10 và PM2.5do không có quy chuẩn trung bình 1 giờ nên sử dụng phƣơng pháp Nowcast do cục bảo vệ môi trƣờng Hoa Kỳ phát triển. Nowcast là giá trị trung bình có trọng số đƣợc số đƣợc tính toán từ 12 giá trị trung bình 1 giờ gần nhất so với thời điểm tính toán. Giá trị AQIhcủa các thông số PM10, PM2.5 đƣợc tính toán theo công thức 3.2.
Để tính toán AQI giờ trƣớc hết tính giá trị AQIhcủa từng thông số (AQIx) ( ) (Công thức 3.1) ( ) (Công thức 3.2) Trong đó:
AQIx: Giá trị AQI thông số của thông số x
BPi: Nồng độ giới hạn dƣới của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong Bảng 3.3. tƣơng ứng với mức i
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong Bảng 3.3. tƣơng ứng với mức i+1
Ii: Giá trị AQI ở mức i đã cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi
Ii+1: Giá trị AQI ở mức i+1 cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi+1
Cx: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thông số x. Nowcastx: Giá trị Nowcast đƣợc tính toán ở phần a
Bảng 3.3. Các giá trị BPiđối với các thông số (đơn vị: µg/m3)
i Ii
Giá trị BPiquy định đối với từng thông số (Đơn vị: µg/m3)
O3(1h) O3(8h) CO SO2 NO2 PM10 PM2.5 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 50 160 100 10.000 125 100 50 25 3 100 200 120 30.000 350 200 150 50 4 150 300 170 45.000 550 700 250 80 5 200 400 210 60.000 800 1.200 350 150 6 300 800 400 90.000 1.600 2.350 420 250 7 400 1.000 - 120.000 2.100 3.100 500 350 8 500 ≥1.200 - ≥150.000 ≥2.630 ≥3.850 ≥600 ≥500
(Nguồn:Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT) 2019)
Ghi chú:
- Tính toán AQI giờ (AQIh) của O3sử dụng giá trị BPi cho O3 (1h)
Giá trị AQI giờ tổng hợp
Sau khi đã có giá trị AQIx của mỗi thông số, chọn giá trị AQI lớn nhất của các thông số để lấy làm giá trị AQI giờ tổng hợp.
AQIh = max(AQIx)
Ghi chú: Giá trị AQI giờ đƣợc làm tròn thành số nguyên. Giá trị AQI ngày (AQId)
Thông số O3: giá trị trung bình giờ lớn nhất trong ngày và giá trị trung bình 8 giờ lớn nhất trong ngày.
Thông số SO2, NO2, và CO: giá trị trung bình 1 giờ lớn nhất trong ngày. Giá trị AQI ngày tổng hợp: là giá trị lớn nhất AQIx của các thông số.
Tính giá trị AQIdcủa từng thông số (AQIx)
Giá trị AQI ngày của các thông số SO2, CO, NO2, O3, PM10, PM2.5 đƣợc tính toán theo công thức 1 nhƣ sau:
( ) ( )
Trong đó:
Bảng giá trị BPi và Ii lấy trong bảng 3.3. AQIx: Giá trị AQIdthông số của thông số x
BPi: Nồng độ giới hạn dƣới của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong Bảng 3.3 tƣơng ứng với mức i
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong Bảng 3.3 tƣơng ứng với mức i+1
Ii: Giá trị AQI ở mức i đã cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi Ii+1: Giá trị AQI ở mức i+1 cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi+1
Cx: đƣợc quy định cụ thể nhƣ sau:
- Đối với thông số PM2.5 và PM10: Cx là giá trị trung bình 24 giờ
- Đối với thông số O3: Cx là giá trị lớn nhất trong giá trị trung bình 1 giờ lớn nhất trong ngày và giá trị trung bình 8 giờ lớn nhất trong ngày.
Lưu ý: Không tính toán AQI thông số O3 khi giá trị trung bình 8 giờ lớn nhất trong ngày cao hơn 400 µg/m3 (lúc này chỉ tính toán AQI đối với trung bình 1 giờ lớn nhất trong ngày).
- Đối với thông số SO2, NO2 và CO: Cx giá trị trung bình 1 giờ lớn nhất trong ngày.
Giá trị AQI ngày tổng hợp
Sau khi đã có giá trị AQIx ngày của mỗi thông số, chọn giá trị AQI lớn nhất của các thông số để lấy làm giá trị AQI ngày tổng hợp.
AQId = max(AQIx)
Ghi chú: Giá trị AQI ngày đƣợc làm tròn thành số nguyên.
Phương pháp tính toán AQI tại Việt Nam yêu cầu bắt buộc phải có tối thiểu 01 trong 02 thông số PM10, PM2.5 trong công thức tính, có thể tham khảo chi tiết trong tài liệu tham khảo [5].
3.4. Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ
3.4.1. Khái niệm
Ô nhiễm môi trƣờng không khí là kết quả của việc thải các chất độc hại vào không khí ở một tỷ lệ vƣợt quá khả năng tự làm sạch của khí quyển (ví dụ nhƣ quá trình chuyển đổi, phân huỷ và hoà tan các chất độc này).
Định nghĩa: Ô nhiễm không khí xảy ra khi không khí có chứa các thành phần độc hại nhƣ các loại khí, các hạt vật chất lơ lửng và các hạt chất lỏng dƣới dạng bụi (aerosol) làm thay đổi thành phần tự nhiên của khí quyển trong đó một số loại khí là những thành phần của không khí sạch nhƣ CO2cũng sẽ trở nên nguy hại và là chất ô nhiễm không khí khi nồng độ của nó cao hơn mức bình thƣờng. Hay nói cách khác những chất này trong không khí có thể ảnh hƣởng xấu tới sức khoẻ hoặc sự thoải mái của con ngƣời, có thể dẫn đến nguy hại đối với động vật, thực vật và các vật chất khác. Ô nhiễm không khí có nguy cơ ảnh hƣởng tới sức khoẻ con ngƣời và những thành phần khác của môi trƣờng nhƣ đất, nƣớc.