Lấy mẫu chủ động
Với các mục đích của nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành lấy mẫu và xác định BTEX bằng phương pháp lấy mẫu chủ động. BTEX được hấp phụ lên chất mang rắn theo cơ chế hấp phụ vật lí. Q trình hấp phụ vật lí là q trình cân bằng. Dịng khí đi qua pha rắn mang theo chất ô nhiễm. Chất ô nhiễm bị hấp phụ bởi pha rắn, đồng thời bị giải hấp bởi chính dịng khí mang nó vào và đưa nó đi dọc theo ống hấp thu. Quá trình xảy ra tương tự như trong một cột sắc kí khí chỉ khác là dịng khí mang chất ơ nhiễm vào liên tục. Như vậy một khi thể tích khí đi vào q lớn thì những BTEX bị hấp phụ ở giây đầu của q trình lấy mẫu sẽ thốt ra khỏi ống lấy mẫu. Vì thế trong quá trình lấy mẫu BTEX thể tích khí được phép lấy mẫu được kiểm sốt nghiêm ngặt.
1.7. Quy chuẩn chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí
QCVN 06 : 2009/BTNMT do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng khơng khí biên soạn, Tổng cục Mơi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt, ban hành kèm theo Thông tư số 16/2009/TT-BTNMT ngày 07 tháng 10 năm 2009 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong khơng khí xung quanh, bảng 5.
Bảng 5. Nồng độ tối đa cho phép của BTX trong không khí xung quanh theo QCVN 06/2009/ BTNMT [1]
Chất Cơng thức hóa học Thời gian Nồng độ cho phép (µg/m3)
Benzen C6H6 1 giờ 22
Năm 10
Toluen C6H5CH3 1 lần tối đa 1000
1 giờ 500
Năm 190
Xylen C6H4(CH3)2 1 giờ 1000
Năm 950
1.8. Tình hình nghiên cứu ơ nhiễm BTEX trên thế giới và Việt Nam 1.8.1. Tình hình nghiên cứu BTEX ở một số quốc gia trên thế giới
BTEX đã và đang được các quốc gia trên thế giới tiến hành quan trắc, đặc biệt là ở các thành phố lớn của các quốc gia phát triển đã tiến hành khảo sát thường xuyên nồng độ của BTEX trong mơi trường khơng khí. Tại Bắc Kinh, BTEX đã được lấy mẫu ít nhất 4 ngày mỗi tháng từ tháng 9/2008 đến tháng 8/2010 theo giờ ở các điều kiện thời tiết khác nhau: ít nhất 1 ngày đẹp trời, 1 ngày nhiều mây, 1 ngày mây mù, với tốc độ gió trung bình thấp hơn 3m/s, 1 ngày lộng gió với tốc độ gió trung bình theo giờ cao hơn 8m/s. Nồng
độ biến đổi theo mùa của BTEX là : mùa đông (31,9 μg/m3) > mùa thu (27,2 μg/m3 ) > mùa xuân ( 23,2 μg/m3) > mùa hè ( 19,1 μg/m3), bảng 6.
Bảng 6. Nồng độ trung bình (μg/m3) của BTEX trong mỗi mùa tại Bắc Kinh ở những năm khác nhau
Mùa Năm SL
mẫu Benzen Toluen Etylbenzen m,p-Xylen o-Xylen
Mùa thu 2008 590 0,2-35,4 0,4-50,2 0,1-23,4 0,1-27,0 0,1-19,2 2009 162 0,2-21,2 0,7-44,3 0,2-13,2 0,4-25,5 0,3-8,9 Mùa đông 2008 190 0,9-24,1 0,8-41,0 0,2-11,9 0,4-21,9 0,2-9,9 2009 140 0,8-31,2 1,2-58,7 0,3-18,2 0,6-34,1 0,3-14,8 Mùa xuân 2008 236 0,2-32,3 0,5-42,3 0,1-15,1 0,3-20,0 0,1-7,8 2009 144 0,2-15,6 0,6-27,3 0,2-11,3 0,3-17,7 0,1-11,1 Mùa hè 2008 218 0,3-11,9 0,8-26,7 0,4-10,2 0,5-15,9 0,3-7,4 2009 178 0,2-8,0 1,2-17,9 5,0-10,0 0,4-9,9 0,4-9,9
Ở Úc, việc nghiên cứu về phơi nhiễm BTEX được thực hiện dưới sự hợp tác của các trường đại học và các tổ chức bảo vệ mơi trường của chính phủ. Các nghiên cứu này tập trung vào các vấn đề như: xác định nồng độ BTEX trong khơng khí do nguồn phát thải từ giao thông, xác định thời gian và tần suất tiếp xúc, nhận diện các loại nguy hại và phơi nhiễm cá nhân. Các nghiên cứu tiến hành lấy mẫu tại các vị trí như: bãi đậu xe, giao lộ, đường cao tốc, trên xe buýt, trong xe hơi, trong xe lửa, trạm xăng, đường nội thị,…Kết quả thu được cho thấy nồng độ BTEX cao nhất là ở bãi đậu xe ngầm với benzen: 5,6 ppb, toluen: 24,7 ppb, xylen: 23,6 ppb [2]. Kết quả quan trắc chất lượng khơng khí của thành phố Coruna (nằm miền trung của Tây Ban Nha) là: benzen 3,4 μg/m3, toluen 23,6 μg/m3, ethylbezene 3,3 μg/m3, xylen 2,7 μg/m3. Ở Đan Mạch, nồng độ trung bình của benzen trong khơng khí ngồi trời ở đơ thị là 2,9 μg/m3. Nồng độ trung của BTEX được quan trắc ở Đức là: benzen 9,6 μg/m3, toluen 25,7 μg/m3, xylen 27,6 μg/m3. Antwerp (một tỉnh
của nước Bỉ) cũng đã tiến hành quan trắc và kết quả thu được với hàm lượng benzen là 4,4 μg/m3. Kết quả quan trắc BTEX ở một số thành phố khác nhau trên thế giới được tr.nh bày trong bảng 7.
Bảng 7. Kết quả quan trắc BTEX ở một số thành phố trên thế giới [9]
Tên chất Ioannina-Hy Lạp (µg/m3 ) HongKong- Trung Quốc (µg/m3) Yokohama-Nhật Bản (µg/m3 ) Koltaca-Ấn Độ (µg/m3 ) Benzen 11,3-40,5 2,8-15,1 0,38-1,13 91,9 Toluen 19,7- 101,1 4,6- 139,4 1,23- 8,95 158,7 Etylbenzen 2,2- 24,7 0,12- 0,88 61,1 Xylen 12,5-52 4,2- 41,3 0,26- 0,64 133,6
1.8.2. Tình hình nghiên cứu BTEX ở Việt Nam
Hàm lượng BTEX trong xăng dầu khi khơng được kiểm sốt chặt chẽ sẽ làm gia tăng các chất độc hại trong khơng khí, rất có hại cho sức khoẻ con người. Từ năm 2000, 2003 và 2005, Trung tâm Dịch vụ Phân Tích Thí Nghiệm và Phịng quản lý Môi trường thuộc Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường trước đây đã hợp tác phân tích Benzen, Toluen và Xylen (BTX) ở một số mẫu khơng khí với phương pháp lấy mẫu thụ động với kết quả trong bảng 8 [6] :
Bảng 8. Nồng độ trung bình BTEX tại các vị trí quan trắc ở TPHCM
Nồng độ trung bình/năm 2000 Nồng độ trung bình/năm 2003 Nồng độ trung bình/năm 2005 Khuyến cáo của WHO Benzen 99,2 µg/m3 38,3 µg/m3 30,2 µg/m3 5 µg/m3 Toluen 172,6 µg/m3 74,3 µg/m3 81 µg/m3 120 µg/m3 Xylen 123,9 µg/m3 76,3 µg/m3 78,3 µg/m3
Theo kết quả quan trắc trên, hàm lượng benzen giảm từ năm 2000 đến 2003 khoảng 3 lần và đến 2005 giảm khoảng 3,3 lần. Điều này có thể là do hàm lượng benzen cho phép trong xăng dầu giảm từ 5% xuống còn 2,5%. Tuy
nhiên, hàm lượng benzen trong khơng khí vẫn cịn cao gấp 6 lần so với khuyến cáo của WHO.
Năm 2004, ba đường phố đã được lựa chọn để giám sát BTEX đại diện cho điều kiện giao thông khác nhau tại Hà Nội là đường Trường Chinh (TC), đường Điện Biên Phủ (ĐBP), đường Nguyễn Trãi (NT) [18]. Các điểm lấy mẫu được đặt trên cả hai mặt của một con đường ở khoảng cách 3m từ làn giao thông. Nồng độ tối đa theo giờ (ở 25 độ C và 1 at) của benzen tại NT,
TC, và ĐBP là 10170; 3120; và 93 µg/m3, tương ứng. Lưu lượng giao thông
cao tại NT cùng với sự phát thải liên quan đến các hoạt động khu công nghiệp có thể là ngun nhân cho sự ơ nhiễm cao hơn, bảng 9.
Bảng 9. Nồng độ trung bình, thấp nhất, cao nhất của BTEX bên đường ở Hà Nội tháng 11-12 năm 2004 (µg/m3
) [18]
Đƣờng Benzen Toluen Etylbenzen m,p- Xylen o- Xylen
Min GM Max Min GM Max Min GM Max Min GM Max Min GM Max
TC 4 65 3120 9 62 234 1 15 96 3 43 170 1 22 88
ĐBP 9 30 93 10 38 135 2 9 34 6 26 98 3 13 50
NT 21 123 10170 44 87 260 13 24 69 29 56 170 15 30 88
Nồng độ trung bình của BTEX vào giờ cao điểm (trung bình cho giờ cao điểm buổi sáng, 7:00 - 9:00 h, và giờ cao điểm buổi chiều, 16:00 - 19:00h) và vào những giờ thấp điểm (11:00-13:00 h) là thấp hơn đáng kể vào cuối tuần (chủ nhật ngày 14 tháng11) so với các ngày trong tuần (23 và 24 Tháng Mười Một), đặc biệt là trong giờ cao điểm, Bảng 10. Vào ngày thường, mức độ BTEX trong giờ cao điểm cao hơn so với giờ thấp điểm 67%, 52%, 58%, 54%, và 53% cho benzen, toluen, etylbenzen, m, p-Xylen, và o-xylen, tương ứng. Vào ngày Chủ Nhật, sự khác biệt giữa cao điểm và nồng độ thấp điểm nhỏ hơn với sự khác biệt tương ứng 33%, 41%, 40%, 38% và 32%, tương ứng. Vào giờ cao điểm, tỷ lệ các ngày trong tuần đến cuối tuần cho BTEX dao động từ 1,6 (toluen) đến 2,3 (benzen), trong khi tỷ lệ cho giờ thấp điểm thấp hơn nhiều (1,2-1,3).
Bảng 10. Nồng độ trung bình của BTEX ở giờ cao điểm và thấp điểm ngày trong tuần và cuối tuần [18]
Benzen Toluen Etylbenzen m,p- Xylen o- Xylen Nồng độ BTEX ngày trong tuần (23 và 24/11/ 2004) (µg/m3
)
Giờ cao điểm 110 112 30 88 45
Giờ thấp điểm
36 52 13 41 21
Nồng độ BTEX ngày cuối tuần (Chủ nhật 14/11/2004) (µg/m3
)
Giờ cao điểm 47 71 17 51 25
Giờ thấp điểm
31 42 10 31 17
Năm 2007, một chương trình quan trắc được thiết kế và thực hiện để mô tả nồng độ PM 2.5 và BTEX trên đường Hoàng Văn Thụ ở thành phố Hồ Chí Minh. Quan trắc đã được thực hiện từ tháng 12 năm 2007đến tháng 1 năm 2008, ở cả các ngày trong tuần và cuối tuần, đã thu được 284 mẫu theo giờ BTEX (ống hấp phụ). Các ngày trong tuần có nồng độ cao hơn với nồng độ
ban ngày 6 đến 53, 18 đến 170, 3 đến 24, 5 đến 59 và 2 đến 21 µg/m3 cho
benzen, toluen, etylbenzen, m, p-Xylen, và o-xylen, tương ứng, so với nồng độ tương ứng vào cuối tuần / ngày lễ 8 đến 34, 14 đến 122, 3 đến 12, 5 đến 34
và 2 đến 12 µg/m3 . Nồng độ benzen cao nhất vào ban ngày vượt quá tiêu
chuẩn theo giờ Việt Nam 22 µg/m3
, đặc biệt là vào giờ cao điểm (07:00, 11:00 và 18:00) khi nồng độ cao hơn so với tiêu chuẩn khoảng 2 lần. Nồng độ
toluen và xylen là luôn thấp hơn tiêu chuẩn theo giờ Việt Nam là 1000 µg/m3
và 500 µg/m3 , tương ứng [13].
1.9. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.9.1. Vị trí địa lý 1.9.1. Vị trí địa lý
- Vị trí
Hà Nội nằm ở đồng bằng Bắc bộ, tiếp giáp với các tỉnh: Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía bắc; phía nam giáp Hà Nam và Hồ Bình; phía đơng giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng n; phía tây giáp tỉnh Hồ Bình và Phú Thọ.
Hà Nội nằm ở phía hữu ngạn sơng Đà và hai bên sơng Hồng, vị trí và địa thế thuận lợi cho một trung tâm chính trị, kinh tế, vǎn hoá, khoa học và đầu mối giao thông quan trọng của Việt Nam.
- Dân số
Những năm gần đây, Hà Nội đang chịu áp lực gia tăng dân số. Sau khi mở rộng địa giới hành chính, dân số Thủ đơ đạt trên 7,1 triệu người [5]. Trong vòng 4 năm (2008 - 2011) dân số Hà Nội đã tăng khoảng 43 vạn người, trong đó tăng dân số cơ học lên tới 5 vạn người/năm, chủ yếu thuộc các đối tượng trong độ tuổi lao động [5]. Việc tăng dân số cơ học tại Hà Nội đang gây áp lực lớn đối với phát triển kinh tế - xã hội và phát triển đô thị; cho công tác khám chữa bệnh, giáo dục đào tạo; kiểm sốt quy mơ, cơ cấu dân số; các dịch vụ chăm sóc sức khỏe sinh sản - kế hoạch hóa gia đình; tác động xấu tới giao thơng đô thị, môi trường, an ninh trật tự cũng như chất lượng sống của người dân...
Theo ước tính, mật độ dân số trung bình của Hà Nội gấp 8 lần mật độ chung của cả nước và có sự phân bố khơng đồng đều, chênh lệch lớn giữa khu vực ngoại thành và nội thành [5]. Hiện, trên địa bàn thành phố có trên 30 dân tộc cư trú; trình độ dân trí và mức sống của mỗi dân tộc, mỗi vùng khác nhau.
- Khí hậu
Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa ấm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đơng lạnh, mưa ít. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Lượng bức xạ tổng cộng trung
bình hàng nǎm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm2
và nhiệt độ khơng khí trung bình hàng nǎm là 23,6ºC. Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn. Ðộ ẩm tương đối trung bình hàng nǎm là 79%. Lượng mưa trung bình hàng nǎm là 1.800mm và mỗi nǎm có khoảng 114 ngày mưa. Ðặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa nóng, lạnh. Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mưa. Nhiệt độ trung bình mùa này là 29,2ºC. Từ tháng 11 đến tháng 3 nǎm sau là mùa đông thời tiết khô ráo.
Nhiệt độ trung bình mùa đơng 15,2ºC. Giữa hai mùa đó lại có hai thời kỳ chuyển tiếp (tháng 4 và tháng 10) cho nên Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Ðông. Bốn mùa thay đổi làm cho thời tiết Hà Nội mùa nào cũng có vẻ đẹp riêng. Mùa tham quan du lịch thích hợp nhất ở Hà Nội là mùa thu. Phần địa hình của Hà Tây (cũ) sáp nhập với Hà Nội, có những đặc điểm riêng nên hình thành những tiểu vùng khí hậu: vùng núi, vùng gò đồi và đồng bằng. Nhưng nói chung sự khác biệt thời tiết và chênh lệch về nhiệt độ giữa các địa phương của Hà Nội hiện nay không lớn [21]
1.9.2. Hiện trạng nút giao thông Giảng Võ – Đê La Thành 1.9.2.1. Vị trí đặc điểm nút giao thơng Giảng Võ - Đê La Thành 1.9.2.1. Vị trí đặc điểm nút giao thông Giảng Võ - Đê La Thành