2.3. Phƣơng pháp luận của việc thiết lập mạng lƣới điểm quan trắc tối ƣu trên địa
2.3.1. Cơ sở khoa học
Để đưa ra một hệ thống điểm quan trắc mơi trường cùng với qui trình hoạt động của nó, chúng tơi dựa vào các cơ sở lý luận sau đây:
- Yêu cầu khoa học về chất lượng số liệu.
- Đánh giá nguồn thải và hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu.
- Khả năng lan truyền và biến đổi của các chất gây ô nhiễm từ nguồn thải và môi trường xung quanh.
- Nghiên cứu cấu trúc mạng lưới điểm quan trắc môi trường địa phương của các nước đang phát triển có điều kiện tương tự như nước ta, từ đó rút ra kinh nghiệm cần thiết.
2.3.1.1. Yêu cầu khoa học về chất lượng số liệu
Chất lượng số liệu quan trắc mơi trường khơng khí được đánh giá thơng qua các khía cạnh sau:
Độ chính xác
Độ chính xác của số liệu được đánh giá thông qua khả năng phản ánh đúng thực tế đến mức độ nào. Điều này phụ thuộc vào trang thiết bị máy móc, quy trình, quy phạm quan trắc, xử lý bảo quản mẫu và trình độ chun mơn của người thực hiện.
Tính đồng nhất của số liệu
Tính đồng nhất của số liệu là địi hỏi bắt buộc để có thể so sánh hơn kém giữa các số liệu. Điều này rất quan trọng trong trường hợp cần nghiên cứu sự biến đổi theo không gian và thời gian của một yếu tố môi trường khơng khí nào đó. Để đảm bảo tính đồng nhất của số liệu cần phải:
Thống nhất phương pháp đo đạc. Hiện nay các yếu tố mơi trường khơng khí có thể quan trắc bằng nhiều loại thiết bị khác nhau, và mỗi loại lại có một phương pháp đo riêng của nó. Vì thế, việc lựa chọn thiết bị và thống nhất phương pháp đo là hết sức cần thiết [10].
Thống nhất quy trình, quy phạm quan trắc. Các yếu tố mơi trường khơng khí biến đổi liên tục theo khơng gian và thời gian, do đó thống nhất vị trí quan trắc và thời điểm lấy mẫu sẽ thu được chuỗi số liệu đủ độ tin cậy về mặt thống kê, làm cơ sở cho việc xử lý và đồng nhất dữ liệu.
Trên thực tế, chúng ta không thể đặt trạm ở tất cả mọi điểm, do vậy chỉ chọn một số điểm nhất định mà từ đó có thể khống chế cho tồn bộ khu vực. Vấn đề đặt
ra cần tìm được một hệ thống điểm đo sao cho số điểm là ít nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu trên. Tùy theo các điều kiện cho phép, mà chúng ta có thể giải quyết vấn đề
này theo các phương thức khác nhau.
Tính liên tục của chuỗi số liệu
Do tính chất của mơi trường khơng khí biến đổi liên tục theo cả khơng gian và thời gian, vì vậy một trong những nhiệm vụ đặt ra cho công tác thiết lập mạng lưới là phải thu thập các dãy số liệu ứng với một điểm khơng gian xác định để từ đó có thể đánh giá được tính khả biến của các yếu tố mơi trường theo thời gian. Vấn đề đặt ra cần lựa chọn các thời điểm quan trắc phù hợp sao cho khoảng cách giữa các
thời điểm đó (cịn gọi là chu kỳ quan trắc) không quá nhỏ mà vẫn cho phép xác định được một cách gần đúng các yếu tố môi trường ở bất kỳ thời điểm nào.
Tính tổ hợp của các thơng số
Hiện nay, để đánh giá tác động mơi trường khơng khí ứng dụng trong quy hoạch mạng lưới điểm quan trắc, người ta thường không đánh giá tác động từng yếu tố riêng biệt mà dùng chỉ tiêu tổng hợp P (còn gọi là tổ hợp các chỉ số chất lượng khơng khí) được tiếp cận bằng nhiều phương thức khác nhau. Tuy nhiên, các phương thức tiếp cận này đều xuất phát từ tổ hợp các chỉ số hoặc từ công thức sau:
n i i=1 io C P= C
trong đó Ci là nồng độ của thông số (chất) thứ i, Cio là nồng độ giới hạn cho phép tương ứng của thông số i. Để đánh giá tác động bằng chỉ tiêu tổng hợp bắt buộc phải quan trắc đồng thời các thông số i. Mặt khác, thông số i lại chịu sự chi phối mạnh mẽ của các điều kiện tự nhiên khác. Do vậy, ngoài quan trắc các thơng số cịn cần phải quan trắc các yếu tố mơi trường tự nhiên có liên quan. Ví dụ trong quan trắc mơi trường khơng khí cịn phải quan trắc gió, nhiệt độ, độ ẩm, v.v.
Tính đặc trƣng (đại diện) của số liệu
Số liệu thu được tại điểm của mạng lưới sẽ mất hết ý nghĩa nếu nó khơng đặc trưng cho cả một miền lân cận xung quanh điểm quan trắc. Độ lớn của miền lân cận phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên của khu vực. Để đảm bảo tính đặc trưng của vị trí đặt điểm quan trắc phải chọn sao cho mơi trường tại đó tương tự như mơi trường chung cho tồn khu vực cần được quan trắc.
Trong quan trắc môi trường khơng khí nền, điểm quan trắc phải ở xa các nguồn thải địa phương.
2.3.1.2. Đánh giá nguồn thải và hiện trạng môi trường
Xuất phát từ quan điểm thực tiễn của cơng tác quan trắc mơi trường thì cần phải quan tâm đến các khu vực phát triển kinh tế (KCN, CCN, làng nghề, giao thông) và khu dân cư quan trọng mà tại đó mơi trường đang là vấn đề thời sự nóng bỏng.
Đánh giá nguồn thải và chất lượng môi trường giúp cho việc xác định được các khu vực cần quan tâm trước. Điều này giúp cho việc xác định mạng lưới điểm
với số lượng ít mà vẫn đáp ứng được yêu cầu cơng tác bảo vệ mơi trường. Bảo đảm tính thực tiễn khơng chỉ được chú ý đối với các nước kinh tế khó khăn mà cả những nước kinh tế hùng mạnh. Trong hệ thống giám sát mơi trường tồn cầu GEMS về khơng khí, các khu vực được kiểm soát chặt chẽ là những khu vực phát thải ô nhiễm liên quốc gia gây nên hiệu ứng nhà kính ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu tồn cầu.
2.3.1.3. Đánh giá tác động của các điều kiện tự nhiên đến môi trường
Chất lượng môi trường tại một khu vực nhất định, không chỉ được qui định bởi nồng độ thải, mà còn phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện tự nhiên chi phối quá trình di chuyển và biến đổi của các chất gây ô nhiễm. Thông thường các khu vực tương đối đồng nhất về địa hình, chế độ khí tượng thủy văn thì mơi trường khơng khí nền trong khu vực đó cũng tương đối đồng nhất.
Địa hình của một khu vực nhất định lại quy định chế độ khí tượng thủy văn và mơi trường sinh thái trong khu vực đó. Ở khu vực đơ thị nói riêng và TP nói chung, các đặc điểm tự nhiên sau đây đáng được chú ý trong nghiên cứu thiết lập mạng lưới điểm quan trắc môi trường:
- Đặc điểm địa hình;
- Điều kiện khí tượng thủy văn; - Chế độ khí hậu;
- Các tai biến do bão lụt, xói mịn trượt lở.
Trong quan trắc mơi trường khơng khí, việc phân thành các địa hình nói trên sẽ giúp cho việc lựa chọn đặt các điểm/trạm thích hợp.