Hình 48 thể hiện phân bố nồng độ NH3 vào các tháng năm 2010 với trƣờng hợp tồn bộ phát thải. Gía trị nồng độ NH3 phân bố lớn vào các tháng 1 và tháng 10, nhỏ nhất vào tháng 7. Đây là một hợp chất độc, xuất phát từ các nguồn khí và nƣớc thải trong nơng nghiệp và công nghiệp. Phát thải NH3 có nồng độ lớn ở các tỉnh Đông Bắc Trung Quốc với nhiều khu vực nồng độ 0,08 ppmV vào tháng 1 và
tháng 10 0,05 ppmV vào các tháng 4 và tháng 7.
Tại Việt Nam, nồng độ NH3 có giá trị khá lớn, tập trung chủ yếu ở 2 đồng bằng lớn nhất nƣớc ta. Đồng bằng Sông Hồng với nhiều điểm có nồng độ xấp xỉ 0,05 ppmV vào tháng 1 và xấp xỉ 0,03ppmV vào tháng 7. Đồng Bằng Sơng Cửu Long có nồng độ xấp xỉ 0,04 ppmV vào tháng 1 và xấp xỉ 0,03ppmV vào tháng 7. Do đây là 2 trung tâm nơng nghiệp của cả nƣớc nên có nồng độ NH3 có giá trị lớn hơn so với các vùng miền còn lại.
b) Loại bỏ phát thải từ Việt Nam hoặc Trung Quốc
Việc ứng dụng mơ hình CMAQ trong từng trƣờng hợp loại bỏ phát thải từ Việt Nam hoặc phát thải từ Trung Quốc sẽ tính tốn cụ thể mức độ ảnh hƣởng của ơ nhiễm khơng khí xun biên giới đến Miền Bắc Việt Nam.
Hình 49. Phân bố CO trung bình tháng 01/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Việt Nam bằng 0 (bên trái)
Hình 49 thể hiện phân bố nồng độ CO trƣờng hợp bỏ trƣờng hợp toàn bộ phát thải (bên phải) và khi bỏ qua số liệu phát thải Việt Nam (bên trái). Kết quả cho thấy khi khơng có nguồn phát thải địa phƣơng toàn bộ miền Bắc Việt Nam chịu ảnh hƣởng phát thải CO từ các tỉnh Đông Nam Trung Quốc. Đặc biệt là các tỉnh giáp biên giới nhƣ Quảng Ninh, Lạng Sơn, ..., Nồng độ CO tại Quảng Ninh trong trƣờng hợp bỏ qua nguồn thải địa phƣơng xấp xỉ 0,1 ppmV. Các tỉnh Miền Bắc còn lại chịu ảnh hƣởng từ 0,25 đến 0,75 ppmV.
Hình 50. Phân bố SO2 trung bình tháng 01/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Việt Nam bằng 0 (bên trái)
Hình 50 thể hiện phân bố nồng độ SO2 trƣờng hợp bỏ trƣờng hợp toàn bộ phát thải (bên phải) và khi bỏ qua số liệu phát thải Việt Nam (bên trái) vào tháng 01/2010. Kết quả cho thấy khi khơng có nguồn phát thải địa phƣơng toàn bộ miền Bắc Việt Nam chịu ảnh hƣởng khá lớn phát thải SO2 từ các tỉnh Đông Nam Trung Quốc. Đặc biệt là các tỉnh giáp biên giới nhƣ Quảng Ninh, Lạng Sơn, ..., Nồng độ SO2 tại Quảng Ninh và Lạng Sơn trong trƣờng hợp bỏ qua nguồn thải địa phƣơng xấp xỉ 0,015 ppmV. Các tỉnh Miền Bắc còn lại chịu ảnh hƣởng từ 0,0025 đến 0,05 ppmV.
Hình 51. Phân bố NO2 trung bình tháng 01/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Việt Nam bằng 0 (bên trái)
Hình 51 thể hiện phân bố nồng độ NO2 trƣờng hợp bỏ trƣờng hợp toàn bộ phát thải (bên phải) và khi bỏ qua số liệu phát thải Việt Nam (bên trái). Tƣơng tự nhƣ SO2, nồng độ NO2 tại các tỉnh Miền Bắc và Nam Trung Bộ Việt Nam chịu ảnh hƣởng ơ nhiễm khơng khí xun biên giới từ các tỉnh Đơng Nam Trung Quốc. Mức độ ảnh hƣởng nồng độ NO2 tại Quảng Ninh và Lạng Sơn trong trƣờng hợp bỏ qua nguồn thải địa phƣơng xấp xỉ 0,01 ppmV. Các tỉnh Miền Bắc còn lại chịu ảnh hƣởng từ 0,0025 đến 0,05 ppmV.
Hình 52. Phân bố CO trung bình tháng 07/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Trung Quốc bằng 0 (bên trái)
Hình 53. Phân bố SO2 trung bình tháng 07/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Trung Quốc bằng 0 (bên trái)
Hình 54. Phân bố NO2 trung bình tháng 07/2010 với trƣờng hợp phát thải đầy đủ (bên phải) và phát thải Trung Quốc bằng 0 (bên trái)
Các Hình 52-54 thể hiện phân bố phát thải trƣờng hợp toàn bộ phát thải (bên phải) và khi bỏ qua số liệu phát thải Trung Quốc (bên trái) vào tháng 7/2010. Mức độ ảnh hƣởng ơ nhiễm khơng khí xun biên giới từ Việt Nam sang các tỉnh phía đơng Nam Trung Quốc là khơng đáng xấp xỉ 0,025ppmV với CO, 0,0015ppmV đổi với SO2 và 0,0017 ppmV đối với NO2.
Để đánh giá cụ thể mức độ lan truyền ô nhiễm xuyên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc, trong nghiên cứu đã xây dựng bảng ma trận nguồn thải và nơi tiếp nhận (Bảng 2).
Cột bên trái thể hiện các nguồn phát thải và các cột bên phải thể hiện sự đóng góp của các nguồn gây ơ nhiễm đến nơi tiếp nhận.
Bảng 2. Ma trận nguồn thải và nơi tiếp nhận
CO (%) SO2 (%) NO2 (%) VN TQ VN TQ VN TQ Tháng 1 Đầy đủ 100 100 100 100 100 100 TQ 30 100 55 100 48 100 VN 70 0 45 0 52 0 Tháng 7 Đầy đủ 100 100 100 100 100 100 TQ 2 88 4 93 1,5 89 VN 98 12 96 7 98,5 11
Nếu coi nồng độ của các chất ô nhiễm tại nơi tiếp nhận khi có sự tham gia đầy đủ của tất cả các nguồn phát thải là 100% ta thấy rằng, vào mùa đơng ơ nhiễm khơng khí từ Trung Quốc ảnh hƣởng đến Việt Nam khoảng 55% đối với SO2, 48% đối với NO2, 30% đối với CO và khơng thấy có sự ảnh hƣởng từ Việt Nam đến nông độ ô của các chất ơ nhiễm khơng khí ở Trung Quốc.
Vào mùa hè Việt Nam ít bị ảnh hƣởng của gió mùa Đơng Bắc hơn, thay vào đó là gió mùa Tây Nam và Đơng Nam lại đóng vai trị chủ đạo. Nên mức độ ảnh hƣởng từ việc lan truyền xuyên biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc cũng có sự thay đổi đáng kể. Nồng độ các chất ơ nhiễm khơng khí tại Việt Nam có nguồn ngốc từ Trung Quốc chỉ chiếm 4% đối với SO2, 2% với CO và 1,5% đối với NO2. Nhƣng nồng độ các chất ô nhiễm tại Trung Quốc có nguồn gốc từ Việt Nam lại tăng lên dáng kể so với thời kỳ mùa đơng. Sự đóng góp của các nguồn phát thải từ Việt Nam đến nồng độ các chất ô nhiễm tại Trung Quốc là 7% đối với SO2, 12% đối với CO và 11% đối với NO2.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Nghiên cứu đã bƣớc đầu thành công trong việc sử dụng mơ hình tốn đƣợc kiểm định với số liệu từ trạm quan trắc môi trƣờng khơng khí tự động và ảnh vệ tinh để đánh giá khả năng ảnh hƣởng ơ nhiễm khơng khí xun biên giới đến Miền Bắc Việt Nam.
Những kết quả cụ thể đạt đƣợc:
Những mơ hình đƣợc sử dụng trong nghiên cứu nhƣ WRF, CMAQ đã và đang đƣợc sử dụng phổ biến trên thế giới và đƣợc giới khoa học công nhận về mặt chất lƣợng.
Mức độ phù hợp giữa kết quả mơ hình với số liệu quan trắc từ trạm quan trắc mơi trƣờng khơng khí tự động và ảnh vệ tinh đều ở mức chấp nhận đƣợc.
Trong nghiên cứu đã sử dụng ảnh vệ tinh để kiểm định các mơ hình chất lƣợng khơng khí và cho kết quả khá tốt. Trong tƣơng lai, đây là hƣớng nghiên cứu có nhiều tiềm năng, cần thiết đầu tƣ phục vụ cho công tác nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, lan truyền chất ô nhiễm cho Việt Nam và các khu vực lân cận.
Qua mơ phỏng từ mơ hình cho thấy những khu vực có nồng độ ơ nhiễm cao nhất là phía Đơng, Đơng Bắc Trung Quốc và Bán đảo Triều Tiên. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ ơ nhiễm khơng khí vào mùa đơng ở Miền Bắc nƣớc ta nƣớc ta có sự đóng góp khá lớn từ các nguồn phát thải của Trung Quốc khoảng 30% với CO, 55% đối với SO2 và khoảng 48% đối với NO2.
Trên cơ sở kết quả thu đƣợc, học viên có một số kiến nghị nhƣ sau:
- Tiếp tục hƣớng nghiên cứu áp dụng hệ thống mơ hình chất lƣợng khơng khí đa quy mơ CMAQ trong nghiên cứu chất lƣợng khơng khí cho các tỉnh, thành phố trong cả nƣớc.
- Tăng cƣờng hợp tác trong nghiên cứu và quản lý ơ nhiễm khơng khí với các nƣớc có chung đƣờng biên giới với Việt Nam.
- Để khắc phục và hạn chế sai số khi tính tốn của mơ hình, cần tiến hành điều tra nhằm có thêm các thơng tin về các loại nguồn thải, xây dựng các hệ thống
trạm quan trắc, giám sát chất lƣợng khơng khí để cung cấp số liệu giúp cho việc hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mơ hình tốt hơn.
Nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của ô nhiễm không khí xuyên biên giới ở nƣớc ta đang trong giai đoạn tiếp cận và thử nghiệm. Hơn nữa thời gian làm luận văn khác ngắn, trình độ và sự hiểu biết của bản thân cịn non kém, chƣa có nhiều kinh nghiệm, nên nội dung luận văn còn hạn chế và thiếu sót, q trình đánh giá cịn mang tính chủ quan và chƣa thật logic, chặt chẽ. Học viên rất mong nhận đƣợc những nhận xét, đóng góp ý kiến của q thầy cơ, các đồng nghiệp để luận văn có thể hồn thiện hơn, có thể áp dụng đƣợc và tốt hơn vào thực tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2011), Báo cáo tổng hợp số liệu về các nguồn phát
thải chính (các khu cơng nghiệp, hoạt động xây dựng, hoạt động giao thông và các khu dân cư) của vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ.
2. Nguyễn Hồng Khánh và nnk (2003), Nghiên cứu đánh giá hiện trạng dự báo xu
thế và đề xuất các giải pháp kiểm sốt ơ nhiễm ở Việt Nam. Viện Công Nghệ Môi
trƣờng.
3. Lê Văn Quy (2011), Sử dụng ảnh viễn thám để đánh giá chất lượng khơng khí miền Bắc Việt Nam, Tuyển tập Báo cáo Hội thảo Khoa học, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng lần thứ XIV.
4. Lê Văn Quy (2013), Ứng dụng mơ hình Smoke tính tốn kiểm kê phát thải phục vụ
dự báo ơ nhiễm khơng khí vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, Tuyển tập Báo cáo Hội
thảo Khoa học, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Mơi trƣờng lần thứ XVI. 5. Dƣơng Hồng Sơn và nnk (2003), Nghiên cứu xây dựng quy hoạch mơi trường khơng
khí vùng đồng bằng Sơng Hồng giai đoạn 2001 – 2010, Đề tài nhánh KC 08-02.
6. Dƣơng Hồng Sơn và nnk (2005), Nghiên cứu thử nghiệm dự báo thời hạn ngắn
chất lượng khơng khí vùng đồng bằng Bắc Bộ, Đề tài cấp Bộ.
7. Dƣơng Hồng Sơn và nnk (2007), Nghiên cứu cơ sở khoa học nhằm đánh giá lan
truyền ô nhiễm xuyên biên giới, Đề tài nghiên cứu khoa học cơ bản.
8. Trƣơng Anh Sơn, Dƣơng Hồng Sơn (2004), Sử dụng mơ hình UAM-V cho nghiên
cứu dự báo thử nghiệm hạn ngắn chất lượng khơng khí vùng đồng bằng Bắc Bộ,
Tuyển tập báo cáo Viện Khí tƣợng Thuỷ văn.
9. Trung tâm Quan trắc Môi trƣờng – TCMT (2010), Số liệu quan trắc môi trường
của trạm quan trắc môi trường tự động,
10. Trƣơng Anh Sơn, Dƣơng Hồng Sơn, Phạm Văn Sỹ (2005), Nghiên cứu thử nghiệm áp dụng hệ thống mơ hình dự báo chất lượng khơng khí cộng đồng đa quy mô CMAQ ở Việt Nam, Tuyển tập báo cáo Viện Khí tƣợng Thuỷ văn.
11. Hồng Trung Thành, Lê Văn Quy (2011), Sử dụng trạm môi trường tự động để
đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí, Tuyển tập Báo cáo Hội thảo Khoa học,
Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Mơi trƣờng lần thứ XIV.
Tiếng Anh
12. Hoang Xuan Co, Nghiem Trung Dung, Nguyen Thi Kim Oanh, Nguyen Thanh Hang, Nguyen Hong Phuc, Hoang Anh Le (2014), Levels and Composition of Ambient Particulate Matter at a Mountainous Rural Site in Northern Vietnam,
Aerosol and Air Quality Research, 14: 1917-1928, 2014.
13. F. Wang (2010), Identification of regional atmospheric PM10 transport pathways using HYSPLIT, MM5-CMAQ and synoptic pressure pattern analysis,
Environmental Modelling & Software 25 (2010) 927e934.
14. FAIRMODE guidance document (11/25/2013), The application of models under
the European Union’s Air Quality Directive: A technic al reference guide.
15. Hikari Shimadera (2009), Contribution of transboundary air pollution to ionic concentrationsin fog in the Kinki Region of Japan, Atmospheric Environment 43 (2009) 5894–5907.
16. Jaein I. Jeong (2011), Source contributions to carbonaceous aerosol concentrations in Korea, Atmospheric Environment 45 (2011) 1116e1125 pheric Environment 53 (2012) 142e155.
17. K. Wyat Appel (2011), Examination of the Community Multiscale Air Quality (CMAQ) model performance over the North American and European domains,
Atmospheric Environment 53 (2012) 142e155.
18. M. A. Muntaseer Billah Ibn Azkar (2009), Application of wrf-cmaq modeling system to study of urban and regional air pollution in Bangladesh, Presented at the 8th Annual CMAS Conference, Chapel Hill, NC, October 19-21, 2009.
19. Mitsakou (2008), Saharan dust levels in Greece and received inhalation doses, Atmos. Chem. Phys., 8, 7181–7192, 2008.
20. Mylene G. Cayetano (2012), Investigations of Transported and Local Emissions
on Particle Compositions in Korea, Aerosol and Air Quality Research
10.4209/aaqr.2012.08.0218.
21. Shiro Hatakeyama1, Sayuri Hanaoka, Keisuke Ikeda, Izumi Watanabe, Takemitsu Arakaki, Yasuhiro Sadanaga,Hiroshi Bandow, Shungo Kato, Yoshizumi Kajii, Kei Sato, Atsushi Shimizu, Akinori Takami (2011), Aerial Observation of Aerosols Transported from East Asia — Chemical Composition of Aerosols and Layered Structure of an Air Mass over the East China Sea, Aerosol and Air Quality
Research.
22. Streets, D. G., Bond, T. C., Carmichael, G. R., Fernandes, S. D., Fu,Q., He, D., Klimont, Z., Nelson, S. M., Tsai, N. Y., Wang, M.Q., Woo, J.-H., and Yarber, K. F, (2003), An inventory of gaseous andprimary aerosol emissions in Asia in the year
2000, Journal of Geophyslcal Research Atmosheres.
23. Ukkyo Jeong (2010), Estimation of the contributions of long range transported
aerosol in East Asia to carbonaceous aerosol and PM concentrations in Seoul, Korea using highly time resolved measurements: a PSCF model approach, Journal
of Environmental Monitoring DOI: 10.1039/c0em00659a.
24. Y. Yu (2008), Performance characteristics of MM5–SMOKE–CMAQ for a summer photochemical episode in southeast England, United Kingdom.
25. CMAQ User’s Mannual.
26. https://www.cmascenter.org/cmaq/
27. http://www.nasa.gov/mission_pages/aura/main/index.html#.VJ5DosBiI 28. www.wrf-model.org - Weather research and forecasting model