CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3.2. Nghiên cứu, đánh giá tổng hợp chất lượng khơng khí có tính đến yếu
3.2.3. Ứng dụng qui trình đánh giá tổng hợp chất lượng khơng khí có
Đối với Hà Nội, vùng nghiên cứu được lựa chọn bao gồm các quận nội thành Hà Nội cũ (địa giới hành chính trước 1/8/2008) và những khu vực xung quanh có các nguồn thải cơng nghiệp có khả năng gây ơ nhiễm TSP, ảnh hưởng đến vùng lõi của Thủ đơ (khu vực nội thành). Kích thước vùng nghiên cứu 20 km x 20 km và được chia thành 6400 ô vuông với độ phân giải 250 m x 250 m.
Cách lựa chọn khu vực nghiên cứu và chia lưới ô vuông được thực hiện như phần (2.2.2.2) đối với thành phố Hà Nội.
Hình 3.5 chỉ ra bản đồ khu vực nghiên cứu đã được lựa chọn và chia lưới. Bản đồ khu vực nghiên cứu được xây dựng bằng cách chồng xếp hiển thị các lớp thông tin sau:
- Lớp thông tin về đường giao thông
- Lớp thông tin về phân bố che phủ cây xanh
- Lớp thông tin về mặt nước
- Lớp thông tin về địa giới hành chính (đến cấp phường) Lớp thơng tin về địa danh đến cấp phường (tên phường)
Hình 3.5. Bản đồ khu vực nghiên cứu đã được chia lưới (phạm vi nội thành Hà Nội cũ và vùng phụ cận kích thước 20 km x 20 km)
3.2.3.1. Xây dựng các bản đồ chuyên đề
1) Bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP do nguồn thải công nghiệp a) Bản đồ nguồn thải công nghiệp
Hà Nội hiện có 9 khu cơng nghiệp cũ cùng với hàng loạt các khu công nghiệp mới đã tạo thành một vành đai vây quanh thành phố. Hậu quả là từ bất cứ hướng gió nào, về mùa đơng cũng như mùa hè khí thải phát sinh từ các nguồn cơng nghiệp đều thổi vào nội thành. Ngồi các khu cơng nghiệp nêu trên, cịn nhiều nhà máy cũ nằm phân tán, xen kẽ trong các khu dân cư nội thành.
Luận án đã lựa chọn các nhà máy có nguồn thải điểm là ống khói có khả năng ảnh hưởng đến khu vực nội thành Hà Nội cũ (địa giới hành chính trước 1/8/2008) để xây dựng bản đồ nguồn thải cơng nghiệp như Hình 3.6. Từ Hình 3.6 có thể thấy rằng, các nguồn thải điểm chính trong nội thành Hà Nội có khả năng phát thải các chất ơ nhiễm khơng khí nói chung và TSP nói riêng đến vùng nghiên cứu là khu cơng nghiệp Thượng Đình và Vĩnh Tuy - Mai Động, Thanh Trì. Ngồi ra cịn có các nhà máy nằm rải rác trong thành phố, tạo thành một vành đai vây quanh thành phố.
b) Bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải điểm công nghiệp
Mơ hình Sutton theo phương pháp tính Tần suất vượt chuẩn đã được sử dụng để đánh giá mức độ ơ nhiễm TSP do các ống khói nhà máy gây ra. Số liệu đầu vào để tính tốn bao gồm số liệu khí tượng, số liệu nguồn thải được trình bày chi tiết trong mục (2.2.2.2), chương 2.
Kết quả tính tốn theo phương pháp tính TSVC là giá trị tần suất những ngày có nồng độ TSP vượt QCCP ứng với mỗi ô vuông trong lưới. Kết quả đầu ra của mơ hình được biểu diễn dưới dạng các sơ đồ phân bố tần suất xuất hiện nồng độ TSP vượt QCCP hoặc một lưới các giá trị theo mùa và cả năm (xem Phụ lục 1 - Hình 1.2 và Hình 1.3). Kết quả tính tốn được gán trở lại các ơ lưới trong bản đồ Hình 3.6 nhờ phần mềm Excel và Mapinfo 10.5 để xây dựng bản đồ tần suất vượt chuẩn đối với TSP.
Hình 3.6. Bản đồ nguồn thải cơng nghiệp khu vực Hà Nội (địa giới hành chính trước 1/8/2008) và vùng phụ cận
Chồng xếp có hiển thị các lớp bản đồ tần suất với lớp bản đồ hành chính của Hà Nội đã được số hóa, luận án đã đưa ra được các bản đồ ô nhiễm TSP do nguồn thải công nghiệp đối với khu vực thành phố Hà Nội theo các thời kỳ là mùa nóng, mùa lạnh và cả năm. Các bản đồ này được thể hiện trên các hình từ Hình 3.7 đến Hình 3.9 và Phụ lục (xem Phụ lục 2, Hình 2.1- Hình 2.3). Từ các bản đồ trên cho thấy phạm vi, mức độ ảnh hưởng của TSP đối với khu vực nghiên cứu (Hà Nội cũ). Cụ thể, chúng ta có thể xác định được các khu vực ảnh hưởng, khoảng cách chịu ảnh hưởng từ các nguồn cũng như phạm vi, đối tượng chịu ảnh hưởng của TSP.
Trong luận án, mức độ ô nhiễm TSP được tạm chia làm 5 mức, từ “Không ô nhiễm hoặc ô nhiễm rất nhẹ” đến ô nhiễm “nặng”. Mức độ ô nhiễm được đánh giá thông qua thang điểm từ 1 đến 5, tương ứng với khả năng gây ô nhiễm thông qua giá trị tần suất từ thấp đến cao (mức độ ô nhiễm càng nặng thì điểm đánh giá càng cao). Bảng phân cấp mức độ ô nhiễm TSP và thang đánh giá được trình bày trong Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải công nghiệp
Mức độ ô nhiễm Tần suất xuất hiện nồng độ
TSP vượt TCCP (P%) Điểm đánh giá
Nặng P ≥ 40 5
Khá nặng 30 ≤ P < 40 4
Trung bình 20 ≤ P < 30 3
Nhẹ 10 ≤ P < 20 2
Không ô nhiễm hoặc
ô nhiễm rất nhẹ P < 10
1
Hình 3.7. Bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải cơng nghiệp tính bằng phần trăm số ngày có nồng độ vượt QCCP (cả năm)
Xét chung cho cả năm (xem Hình 3.7 và Phụ lục 2 - Hình 2.1), nhiều nơi trong thành phố Hà Nội bị ô nhiễm bụi lơ lửng do nguồn công nghiệp ở mức độ khá nặng đến nặng, có nơi lên tới hơn 40% số ngày trong năm vượt QCCP như phường Thanh Xuân Trung, Thanh Xuân Bắc, Nhân Chính (quận Thanh Xuân), Thanh Nhàn, Minh Khai, Phố Huế (quận Hai Bà Trưng), Thanh Liệt (Huyện Thanh Trì). Nếu coi tần suất 10% số ngày trong năm có nồng độ vượt qui chuẩn làm căn cứ để đánh giá mức độ ơ nhiễm thì diện tích chịu ơ nhiễm TSP khá lớn do tác động tổng hợp của các nguồn trên địa bàn thành phố và vùng phụ cận.
Theo đánh giá của JICA [7, 27], “khi có tần suất vượt quy chuẩn 2% đối với bất cứ một yếu tố nào thì mơi trường khơng khí đã bị ơ nhiễm bởi yếu tố đó và chỉ cần một yếu tố đã bị ô nhiễm coi như môi trường khơng khí đã bị ơ nhiễm”.
Nếu theo tiêu chí đánh giá trên của JICA thì trong trường hợp này gần như tồn bộ nội thành Hà Nội và các huyện ngoại thành Gia Lâm, Từ Liêm, Thanh Trì đã bị ơ nhiễm TSP (xem phụ lục 2 - Hình 2.1)
Hình 3.8 và Hình 3.9 cho thấy rõ vai trị của các hướng gió thịnh hành trong năm đối với sự lan truyền của TSP. Do hướng gió Đơng nam, Đơng bắc, Đơng là những hướng gió có tần suất lớn nhất trong năm nên những khu vực có mức độ ơ nhiễm cao chủ yếu nằm về phía Tây, Tây bắc, Bắc Tây bắc, phía Tây nam của các khu cơng nghiệp lớn như Thượng Đình, Vĩnh Tuy - Mai Động. Phạm vi ảnh hưởng của các chất ơ nhiễm có sự khác nhau rõ rệt giữa mùa nóng và mùa lạnh. Vào mùa lạnh (Hình 3.9), khả năng lan truyền chất ô nhiễm xa hơn so với mùa nóng (Hình 3.8). Mức độ ơ nhiễm vào mùa lạnh cũng cao hơn so với mùa nóng. Giá trị tần suất vượt chuẩn lớn nhất có thể lên tới 50% ở một số vị trí trong các khu vực kể trên, ô nhiễm TSP ở mức độ nặng. Nhiều khu vực trước kia chỉ bị ảnh hưởng khi có gió Đơng nam nay phải chịu thêm sự ảnh hưởng rất lớn từ các nguồn thải khác do sự chi phối của gió Đơng bắc. Một yếu tố quan trọng nữa là vào mùa Đơng, khí quyển thường ở trạng thái ổn định do đó khả năng phát tán của khơng khí cũng kém hơn so với mùa nóng
Hình 3.8. Bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải cơng nghiệp tính bằng phần trăm số ngày có nồng độ vượt QCCP (mùa nóng)
Hình 3.9. Bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải công nghiệp tính bằng phần trăm số ngày có nồng độ vượt QCCP (mùa lạnh)
Mùa Hè, khí quyển thường ở trạng thái bất ổn định là điều kiện thuận lợi cho q trình phát tán chất ơ nhiễm. Trong thực tế ở Hà Nội, đầu và cuối năm trùng với mùa mưa, cịn giữa năm là mùa khơ, do vậy khơng khí trong mùa khơ thường ơ nhiễm nhiều hơn trong mùa mưa. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với một số nghiên cứu khác đã công bố về CLKK ở Hà Nội [13, 77].
2) Xây dựng bản đồ mật độ đường giao thông
Bản đồ đường giao thông và mật độ đường giao thông khu vực Hà Nội (xem Hình 3.10 và Hình 3.11) cho thấy, mật độ đường trong khu phố cổ rất cao đạt từ 10 - 16 km/km2. Khu vực có mật độ đường tương đối cao ở gần trung tâm thành phố (5 - 10 km/km2). Khu vực xa trung tâm (quận Thanh Xuân, quận Cầu Giấy) và ngoại thành Hà Nội, mật độ đường từ 2 - 5 km/km2. Kết quả tính mật độ cho thấy phù hợp với số liệu của JICA trước đây. Theo nghiên cứu của JICA [27], mật độ đường giao thông cao nhất trong các khu phố cổ (36 phố phường) xây dựng từ thế kỷ XII là 16 km/km2. Đường phố bao quanh phố cổ vể phía Tây hoặc Nam do pháp xây dựng từ thế kỷ XIX đến đầu thế kỷ XX có mật độ đường là 9,98 km/km2. Các đường mới xây dựng (sau 1954), mật độ đường thấp khoảng 2 km/km2. Phạm vi cách trung tâm 2 km (tính từ Tháp rùa), mật độ đường rất cao >10 km/km2.
Sự phát thải của các phương tiện giao thông tham gia trên các tuyến đường là nguyên nhân gây ra các chất ô nhiễm cho mơi trường khơng khí và TSP. Ngồi ra, sự di chuyển của các phương tiện giao thơng cịn kéo theo một lượng bụi khá lớn từ các nơi khác đến. Cùng với sự đơ thị hóa của Thủ đơ, các tuyến đường giao thông ở Hà Nội đang ngày càng mở rộng cũng làm tăng thêm lượng bụi.
Trong luận án, khi xây dựng bản đồ mật độ đường giao thông cho Hà Nội, chỉ những đường phố có tên mới được tính đến. Các phố, ngõ nhỏ khơng tên, hay n tĩnh do mật độ giao thơng q thấp khơng được đưa vào để tính tốn.
Hình 3.10. Bản đồ đường giao thơng khu vực nội thành Hà Nội.
Hình 3.11. Bản đồ mật độ đường giao thông khu vực nội thành Hà Nội (qui mơ tính cho 0,0625 km2)
Mật độ đường giao thơng được chia thành 5 mức từ rất thấp đến rất cao như Bảng 3.4 và cho điểm đánh giá theo từng mức. Thang đánh giá được cho từ thấp đến cao tương ứng với khả năng gây ô nhiễm (được đánh giá gián tiếp thông qua mật độ giao thông) từ thấp đến cao. Điều này có nghĩa là, mật độ đường càng cao thì khả năng ơ nhiễm do giao thông càng nặng sẽ nhận điểm đánh giá càng cao và ngược lại.
Nguồn: “Kết quả do NCS thực hiện, 2010”
3) Xây dựng bản đồ phân bố tỉ lệ diện tích che phủ cây xanh khu vực Hà Nội a) Hiện trạng độ che phủ cây xanh thành phố Hà Nội
Theo kết quả khảo sát tỉ lệ che phủ cây xanh ở Hà Nội năm 2005 - 2006 của Công ty Công viên cây xanh cho thấy, diện tích cây xanh tập trung và phân tán trong toàn thành phố tương ứng với 10.805,14 ha, chiếm 11,73% tổng diện tích đất tự nhiên.
Độ che phủ chung của cây xanh tồn thành phố là 11,7% trong đó, nội thành có độ che phủ chung là 6,6%, phân bố khơng đồng đều, quận có độ che phủ thấp nhất là Hai Bà Trưng (4,3%) và cao nhất là Thanh Xuân (13,3%). Với tỷ lệ che phủ cây xanh của thành phố Hà Nội hiện nay bình quân là 6,6% (nội thành) thì tỉ lệ này thấp hơn tiêu chuẩn cây xanh của
Bảng 3.4. Chỉ tiêu đánh giá mật độ đường giao thông Phân cấp mật độ Phân cấp mật độ
đường giao thông
Mật độ đường giao thông
G (km/km2) Điểm đánh giá Rất cao G ≥ 16 5 Cao 10 ≤ G < 16 4 Trung bình 5 ≤ G < 10 3 Thấp 2 ≤ G < 5 2 Rất thấp G < 2 1
Nhật Bản khoảng 4 lần (22%) và thấp hơn so với một số thành phố khác của Trung Quốc.
Kết quả khảo sát tỷ lệ che phủ cây xanh cho thấy tỷ lệ trung bình của các điểm điều tra tính cho các quy mơ diện tích khác nhau dao động từ 6,2 - 7,0%. Mức độ biến động về tỷ lệ cây xanh phụ thuộc vào quy mơ diện tích dùng để xác định cho các điểm điều tra.
b) Xây dựng bản đồ phân bố tỉ lệ che phủ của cây xanh
Độ che phủ cây xanh được đưa vào tính tốn và xây dựng bản đồ bao gồm cả cây xanh tập trung và phân tán, cụ thể là độ che phủ cây xanh ven đường giao thông, cây xanh ven sông hồ, cây xanh khu dân cư, cây xanh trường học, công sở, cây xanh khu công nghiệp, cây xanh ở các vườn hoa công viên...
Dựa vào bản đồ phân bố độ che phủ của cây xanh, sử dụng phần mềm ArcGIS 9.2, luận án đã tính được tỉ lệ diện tích che phủ của cây xanh trong từng ơ lưới và xây dựng được bản đồ phân bố tỉ lệ che phủ cây xanh cho khu vực nội thành Hà Nội, ứng với qui mơ tính tốn là 6,25 ha (0,0625 km2), tương ứng với diện tích 1 ơ vng.
Nguồn: “Kết quả do NCS thực hiện, 2010”
Bảng 3.5. Chỉ tiêu đánh giá tỷ lệ diện tích che phủ của cây xanh
Mức độ che phủ của cây xanh Tỷ lệ che phủ cây xanh T (%) Điểm đánh giá Rất cao T ≥ 45 1 Cao 30 ≤ T < 45 2 Trung bình 15 ≤ T < 30 3 Thấp 10 ≤ T < 15 4 Rất thấp T< 10 5
Hinh 3.12. Bản đồ tỉ lệ che phủ diện tích cây xanh khu vực nội thành Hà Nội (qui mơ tính cho 0,0625 km2 = 6,25 ha) Hà Nội (qui mơ tính cho 0,0625 km2 = 6,25 ha)
Tỷ lệ che phủ của cây xanh được chia làm 5 mức từ rất thấp đến rất cao và được cho điểm theo từng mức. Thang đánh giá được cho từ thấp đến cao (thấp nhất là 1 và cao nhất là 5), tương ứng với tỉ lệ che phủ của cây xanh từ cao xuống thấp (xem Bảng 3.5). Nói cách khác, tỉ lệ che phủ của cây xanh có giá trị càng thấp tương ứng với khả năng giảm thiểu TSP càng thấp thì sẽ nhận giá trị điểm số càng cao và ngược lại (cách cho điểm ngược với cách cho điểm mức độ ô nhiễm do công nghiệp và giao thơng).
Nhìn chung, với qui mơ tính tốn là 6,25 ha thì mật độ che phủ của cây xanh phân bố không đều trong khu vực nội thành Hà Nội (xem Hình 3.12 và Phụ lục 2 - Hình 2.4). Tỉ lệ diện tích che phủ đạt từ 20 - 50% trở lên ở một số điểm chủ yếu thuộc các quận Cầu Giấy, Hồn Kiếm, Ba Đình, Tây Hồ và một số phường thuộc quận Hai Bà Trưng gần trung tâm thành phố, trong đó tỉ lệ 15% - 30% chiếm nhiều nhất. Những khu vực có độ che phủ lớn nhất phải kể đến thuộc các phường Quảng An (Tây Hồ), Ngọc Hà (Khu vực Lăng Bác và cơng viên Bách Thảo), Thụy Kh ( Ba Đình), n Hịa (Cầu Giấy), Hàng Trống (Hoàn Kiếm), khu vực công viên Thống Nhất, một số tuyến phố thuộc quận Hai Bà Trưng như Nguyễn Du, Nguyễn Thượng Hiền...Những khu vực này độ che phủ có thể lên đến 40%. Tỉ lệ 10 - 15% nằm rải rác trong nội thành Hà Nội. Một số phường thuộc khu phố cổ như Nguyễn Trung Trực, Đồng Xuân, Hàng Buồm có tỉ lệ diện tích che phủ rất thấp chỉ đạt từ 2 - 5%. Các khu vực có tỉ lệ dưới 2% chủ yếu thuộc một số phường quận Thanh Xuân, Đống Đa như Ngã Tư Sở, Thanh Xuân Trung, Nhân Chính, Thượng Đình (xem Phụ lục 2 - Hình 2.4). Ngồi ra, một số khu vực thuộc Mỹ Đình, Mễ Trì như khu đơ thị mới Mỹ Đình và vùng xung quanh tỉ lệ che phủ cũng rất thấp, dưới 2%.
4) Xây dựng bản đồ phân bố tỉ lệ diện tích mặt nước
Hiện nay trên địa bàn 10 quận nội thành Hà Nội có khoảng 111 hồ/ao với tổng