+ ão bụi gây nên do gió mạnh và bão, mƣa bào mòn đất sa mạc, đất trồng và gió thổi tung lên thành bụi. Nƣớc biển bốc hơi và cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối lan truyền vào không kh .
ác quá trình phân hủy, thối giữa xác động vật, thực vật tự nhiên cũng phát thải nhiều chất kh , các phản ứng hóa học giữa những kh tự nhiên hình thành các kh sunfua, nitrit, các loại muối..v.v… ác loại chất này đều gây ơ nhiễm khơng khí.
+Ơ nhiễm khơng kh là một phần gây ra bởi các hạt bụi đƣợc hình thành bởi một loạt các chất, chẳng hạn nhƣ phấn hoa, bụi và các chất hữu cơ khác…
Tổng hợp các yếu tố gây ơ nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn nhƣng phân bố tƣơng đối đồng đều trên tồn thế giới, khơng tập trung trong một vùng. Trong quá trình phát triển, con ngƣời đã th ch nghi với các nguồn này.
- Nguồn nhân tạo:
ác hoạt động công nghiệp: là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con ngƣời. ác q trình gây ơ nhiễm là q trình đốt các nhiên liệu hóa thạch: than, dầu, kh đốt tạo ra: O2, CO, SO2, NOx, các chất hữu cơ chƣa cháy hết: muội than, bụi, quá
trình thất thốt, rị rỉ trên dây chuyền cơng nghệ, các q trình vận chuyển các hóa chất bay hơi, bụi.
Ô nhiễm do hoạt động xây dựng: Ở nƣớc ta hiện nay hoạt động xây dựng nhà cửa, đƣờng sá, cầu cống,... rất mạnh và diễn ra ở khắp nơi, đặc biệt là ở các đô thị. ác hoạt động xây dựng nhƣ đào lấp đất, đập phá cơng trình cũ, vật liệu xây dựng bị rơi vãi trong quá trình vận chuyển, thƣờng gây ô nhiễm bụi rất trầm trọng đối với môi trƣờng không kh xung quanh, đặc biệt là ô nhiễm bụi.
Hoạt động giao thông vận tải: Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không kh đặc biệt ở khu đô thị và khu đông dân cƣ. ác bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di chuyển. Nếu xét trên từng phƣơng tiện thì nồng độ ơ nhiễm tƣơng đối nhỏ nhƣng nếu mật độ giao thơng lớn và quy hoạch địa hình, đƣờng xá khơng tốt thì sẽ gây ơ nhiễm nặng cho hai bên đƣờng.
ùng với q trình cơng nghiệp hố và đơ thị hố, phƣơng tiện giao thơng cơ giới ở nƣớc ta tăng lên rất nhanh. Nguồn thải từ giao thông vận tải đã trở thành một nguồn gây ô nhiễm ch nh đối với môi trƣờng không kh ở đô thị, nhất là ở các đô thị lớn nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ h inh, Hải Phịng, Đà Nẵng.
Hình 1.7: Ơ nhiễm khơng khí do hoạt đơng giao thơng vận tải
Sinh hoạt của con ngƣời: Nhân dân ở nông thôn nƣớc ta thƣờng đun nấu bằng củi, rơm, cỏ, lá cây và một tỷ lệ nhỏ đun nấu bằng than. Nhân dân ở thành phố thƣờng đun nấu bằng than, dầu hoả, củi, điện và kh tự nhiên gas . Đun nấu bằng than và dầu hoả sẽ thải ra một lƣợng chất thải ơ nhiễm đáng kể, đặc biệt nó là nguồn gây ô nhiễm ch nh đối với môi trƣờng không kh trong nhà, ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khoẻ của ngƣời dân.
1.2.3 Các chỉ tiêu chấ lƣợng i rƣờng khơng khí
Tiêu chu n chất lƣợng môi trƣờng không kh bao gồm:
- Tiêu chu n chất lƣợng môi trƣờng không kh xung quanh nhà máy,x nghiệp giao thơng…,đó là tiêu chu n mơi trƣờng khơng kh xung quanh.
-Tiêu chu n chất lƣợng nguồn thải kh thải từ ống khói của nhà máy, ống xả của xe ô tô… .
Chỉ tiêu về mơi trƣờng khơng kh có nhiều chỉ tiêu, tùy vào cơng nghệ xử lý, các ngành nghề, tham khảo các chỉ tiêu trên ở các thông tƣ:
- Thông tƣ số 16/2009 ban hành kèm theo thông tƣ này 02 Q VN về môi trƣờng: QCVN 05/2009 quy chu n quốc gia về chất lƣợng không kh xung quanh ; Q VN 06/2009 quy chu n quốc gia về một số chất độc hại trong khơng kh xung quanh . Thơng tƣ có hiệu lực thi hành 01/01/2010.
- Thông tƣ 25/2009 ban hành Q VN 19/2009 quy chu n quốc gia về kh thải công nghiệp đối với bụi và các chất vơ cơ . Thơng tƣ có hiệu lực từ 01/01/2010.
+ Q VN 05/2009 áp dụng thay thế tiêu chu n Việt Nam T VN 5937:2005. + Q VN 06/2009 áp dụng thay thế tiêu chu n Việt Nam T VN 5938:2005. + Q VN 19/2009 áp dụng thay thế tiêu chu n Việt Nam T VN 5939:2005. + Q VN 30/2010 quy chu n quốc gia kh thải lị đốt chất thải cơng nghiệp. - ột số Q VN quy định mức giới hạn tối đa cho phép đối với kh H2S:
TCVN 6993/2001; TCVN 3733/2002; TCVN 5939/2005; QCVN 06/2009
Ta có thể đƣa ra một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng khơng khí nhƣ: chỉ tiêu về bụi, CO, NO2, SO2, Pb, O3, nhiệt độ, độ m, tốc độ gió....
Giá trị giới hạn các chất gây ơ nhiễm khác nhau trong không kh để chủ yếu dựa trên tác động của chúng đối với sức khỏe con ngƣời để phát triển, do đó hệ thống tiêu chu n là đơn giản và dễ dàng để so sánh và giúp thống nhất việc xây dựng và áp dụng các chỉ số đánh giá.
Bảng1.6: Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong mơi trường khơng khí xung quanh
Đơn vị: Microgam trên mét khối (μg/m3 ) TT Thơng số Trung bình 1 giờ Trung bình 3 giờ Trung bình 24 giờ Trung bình năm 1 SO2 350 - 125 50 2 CO 30000 10000 5000 - 3 NOx 200 - 100 40 4 O3 180 120 80 - 5 Bụi lơ lửng (TSP) 300 - 200 140 6 Bụi ≤ 10 μm (PM10) - - 150 50 7 Pb - - 1,5 0,5
Ghi chú: Dấu (- là không quy định
Nồng độ các chất ô nhiễm trong không kh tiêu chu n và lớn có thời gian khác nhau cho phép giá trị tiêu chu n tập trung ngƣỡng . Điều này là do tình trạng ơ nhiễm vẫn tiếp tục ở thời điểm khác nhau, mặc dù cùng một nồng độ các chất ô nhiễm trong không kh , ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời vẫn cịn khác nhau. hi chất lƣợng khơng kh trong việc đánh giá các chất ô nhiễm khác nhau trong thời gian khác nhau liên tục để xác định nồng độ tiêu chu n tƣơng ứng, chẳng hạn nhƣ giờ, mặt trời và mặt trăng, giá trị nồng độ trung bình hoặc một khoảng thời gian cụ thể và tức thời tối đa hàm lƣợng cho phép.
1. .4 Các phƣơng pháp đánh giá
hất lƣợng không kh đƣợc đánh giá thông qua các thông số đặc trƣng chỉ tiêu . Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng không kh nhƣ đánh giá trực tiếp thơng qua số liệu quan trắc, mơ hình hóa, chỉ số chất lƣợng không kh hay đánh giá gián tiếp qua kiểm kê phát thải, chỉ thị sinh học, bộ chỉ thị môi
trƣờng… Trong đó, các phƣơng pháp phổ biến thƣờng đƣợc sử dụng là phƣơng pháp đánh giá sử dụng số liệu quan trắc thông số trong môi trƣờng không kh phƣơng pháp thực nghiệm và phƣơng pháp mơ hình hóa. ựa vào số liệu quan trắc thực tế hoặc số liệu t nh tốn từ các mơ hình tốn học, các nhà khoa học trên thế giới đã và đang sử dụng chỉ số chất lƣợng không kh để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không kh ,đặc biệt cho các thành phố [5]:
Phương pháp thực nghiệm
Phƣơng pháp này đƣợc tiến hành trên cơ sở khảo sát, đo đạc các chất ô nhiễm theo thời gian nhất định tại nhiều điểm trên hiện trƣờng của một vùng. Sử dụng phƣơng pháp thống kê, xử l số liệu, so sánh với các chu n chất lƣợng không kh để đánh giá hiện trạng ô nhiễm không kh tại vùng đó.
Phƣơng pháp này địi hỏi có đội ngũ các bộ kỹ thuật chuyên sâu, trang thiết bị hiện đại và mạng lƣới quan trắc, đo đạc chất lƣợng không kh th ch hợp, hệ thống, đồng bộ. Phƣơng pháp đƣợc sử dụng phổ biến trong đánh giá chất lƣợng khơng khí phục vụ mục đ ch nghiên cứu, quản lý môi trƣờng.
Phương pháp mơ hình hóa
Phƣơng pháp mơ hình hóa đƣợc sử dụng trong đánh giá ô nhiễm môi trƣờng không kh thơng qua việc giải bài tốn về q trình lan truyền chất ơ nhiễm trong môi trƣờng khơng kh có nguồn gốc phát thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt và các nguồn ô nhiễm khác.
ơ sở của phƣơng pháp này là dùng mơ hình lan truyền chất ơ nhiễm kết hợp với các tham số về sự khuếch tán rồi kh quyển để xây dựng bài tốn về q trình lan truyền chất ơ nhiễm trong mơi trƣờng khuếch tán rối. ết hợp với việc khảo sát, đo đạc thực tế tại một số điểm thử nghiệm để kiểm tra độ ch nh xác của mơ hình. Mơ hình sau khi kiểm nghiệm đƣợc sử dụng để t nh toán phân bố nồng độ chất ô nhiễm cho cả vùng nghiên cứu và vùng khác có t nh tƣơng tự.
Phương pháp đánh giá sử dụng chỉ số chất lượng khơng khí
Trên thế giới, hiện nay đa sơ các nƣớc đều đã có quy định về chỉ số hất lƣợng khơng kh và có hai xu hƣớng đánh giá theo chỉ tiêu riêng lẻ và chỉ tiêu tổng hợp.
+ Đánh giá theo chỉ tiêu riêng lẻ:
Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không kh theo chỉ tiêu riêng lẻ hay còn gọi là phƣơng pháp truyền thống đánh giá chất lƣợng không kh thành phần đƣợc trình bày nhƣ sau:
Phƣơng pháp này dựa trên việc sso sánh giữa các giá trị của các thông số các chất đặc trƣng cho môi trƣờng I ( i= 1, 2, 3…, n với các giá trị i0 theo tiêu chu n cho phép (TCCP). ựa vào các số liệu điều tra, đo đạc, khảo sát, phân tích nhanh theo thiết bị tự động, hoặc lấy mẫu phân t ch trong phòng th nghiệm, hoặc t nh tốn từ các mơ hình để thu đƣợc dãy số liệu i tại các điểm không gian rj , sau đó lập các bất đẳng thức i<= Ci0, Ci> Ci0 để từ đó suy ra chất lƣợng mơi trƣờng đối với chất i tại điểm rj là tốt, trung bình hay xấu. Trên cơ sở đó, có thể phân cấp đánh giá chi tiết hơn khi chu n hóa về thang đánh giá 100 bằng các xây dựng các chỉ số index cho từng chất. Giá trị 100 của các chỉ số thƣờng tƣơng đƣơng với tiêu chu n môi trƣờng một giờ hoặc một ngày.
Phƣơng pháp này có ƣu điểm là lập đƣợc ma trận chi tiết cho từng thông số CIso so với i0. Tuy nhiên, không thể mô tả đƣợc bức tranh tổng quát, khó phân t ch,đánh giá và nhận xét chung cho nhóm các thơng số i biến đổi trên miền không gian đƣợc khảo sát; không đánh giá đƣợc đồng thời các thông số cùng tác động lên đối tƣợng nghiên cứu. Đặc biệt phƣơng pháp này không thể mô phỏng đƣợc bức tranh chất lƣợng môi trƣờng tổng hợp dƣới dạng bản đồ, biểu đồ và đồ thị cũng nhƣ không so sánh đƣợc chất lƣợng không kh giữa điểm này với điểm khác; không thuận lợi cho việc phân vùng khoanh vùng ô nhiễm của cả khu vực nghiên cứu. Để khắc phục hạn chế này, cần phải bổ sung phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng môi trƣờng bằng chỉ tiêu tổng hợp.
+ Đánh giá chất lƣợng không kh theo chỉ tiêu tổng hợp:
ùng với việc đánh giá chất lƣợng không kh theo chỉ tiêu riêng lẻ, ngƣời ta còn sử dụng phƣơng pháp đánh giá bằng chỉ tiêu tổng hợp hay các chỉ số chất lƣợng không kh . Phƣơng pháp đƣợc ứng dụng để đánh giá tổng hợp đối với chất lƣợng môi trƣờng thành phần từ những năm 80 ở một số nƣớc nhƣ Liên xô cũ,
Canada, Đức, ỹ…
Phƣơng pháp này ngày càng đƣợc phát triển ứng dụng rộng rãi trên thế giới, với ý tƣởng chủ đạo là xem xét tại một thời điểm cho trƣớc ứng với một thời điểm t nào đó thì chất lƣợng không kh chịu tác động đồng thời của n thông số. Giá trị nồng độ i của chất i có đƣợc từ dãy số liệu đo đạc, phân t ch thực tế hay t nh từ mơ hình sẽ đƣợc sử dụng để xác định giá trị max của QI hỉ số chất lƣợng không kh hoặc các chỉ số tổng hơp P. Phƣơng pháp chỉ tiêu tổng hợp có ƣu điểm hơn phƣơng pháp truyền thống ở các kh a cạnh sau:
So sánh đƣợc chất lƣợng môi trƣờng ở các vị tr khảo sát.
ễ nhận xét, phân t ch đánh giá về bức tranh phân bố tổng quát của chất lƣợng môi trƣờng trên miền không gian khảo sát tại thời điểm t.
Thuận lợi trong việc xây dựng các bản đồ hiện trạng mơi trƣờng thành phần nói riêng và tổng hợp nói chung, đảm bảo độ tin cậy tối ƣu về mặt kinh tế.
Thuận lợi trong việc xây dựng các mơ hình t nh tốn, dự báo chất lƣợng mơi trƣờng tổng hợp.
Phương pháp ứng dụng ảnh viễn thám:
ác nghiên cứu ứng dụng, sử dụng ảnh viễn thám để đánh giá chất lƣợng không kh và sự lan truyền chất lƣợng không kh đƣợc nghiên cứu, phát triển ở nhiều khu vực trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc sử dụng ảnh viễn thám còn nhiều hạn chế. ột số vệ tinh trên thế giới cung cấp ảnh viễn thám đánh giá chất lƣợng không kh nhƣ: O I – UR chụp ảnh đánh giá các chất O3, NO2, SO2; QU – AIRS chụp lấy mẫu các kh SO2, O2, hơi nƣớc, bụi… và một số vệ tinh khác. ột số loại ảnh viễn thám này đƣợc cung cấp miễn ph cho các hoạt động nghiên cứu khoa học, các hoạt động quản lý môi trƣờng và cộng đồng quan tâm.
1. hả n ng ứng ụng ƣ liệu iễn há r ng đánh giá nhiễ h ng h
Với những ƣu điểm nổi bật so với các phƣơng pháp nghiên cứu truyền thống,lĩnh vực ứng dụng của viễn thám rất đa dạng. ác phƣơng pháp truyền thống nghiên cứu, giám sát ô nhiễm không kh dựa trên các số liệu đo thực tế chỉ giải quyết đƣợc các bài tốn ở quy mơ nhỏ và trên thực tế cũng không thể thiết lập ở mật
độ dày đặc các trạm đo do chi ph quá cao. Để khắc phục những tình trạng trên,tƣ liệu viễn thám đã đƣợc sử dụng rộng rãi trên thế giới trong giám sát ô nhiễm không kh . Với độ phân giải không gian đa dạng, thu nhận ở nhiều dải phổ khác nhau,ảnh viễn thám có thể sử dụng hiệu quả trong xác định hàm lƣợng các chất gây ô nhiễm không kh bụi P 10, CO2, NO2, P….)
Trong công tác đánh giá tác động môi trƣờng ĐT , việc cần có những thơng tin đầy đủ, nhanh chóng và có độ tin cậy cao về hiện trạng cũng nhƣ biến động của môi trƣờng do tác động của con ngƣời hoặc do tai biến thiên nhiên gây ra là hết sức cần thiết. Hiện nay, viễn thám đang đƣợc coi là giải pháp cơng nghệ thích hợp nhất để giải quyết bài toán này.
Ứng dụng ảnh viễn thám để nghiên cứu ô nhiễm không kh lần đầu tiên đƣợc thực hiện ở Việt Nam trong khuôn khổ của 1 đề tài khoa học - công nghệ cấp ộ. ản chất của phƣơng pháp là xác định sự tƣơng quan giữa các thành phần ô nhiễm không kh từ số liệu quan trắc hoặc đo đƣợc ở ngồi thực địa, với giá trị sol khí bụi kh bằng phép hồi quy tuyến t nh. ết quả nghiên cứu của đề tài có thể xác định đƣợc mức độ ơ nhiễm không kh bằng tƣ liệu viễn thám, đảm bảo đƣợc độ tin cậy cần thiết. Từ đây, đặt ra một vấn đề, có thể sử dụng kết hợp phƣơng pháp viễn thám với phƣơng pháp truyền thống, quan trắc tại các trạm mặt đất để tăng cƣờng chất lƣợng giám sát, đáp ứng yêu cầu nhanh và giảm đƣợc chi ph . Việc ứng dụng viễn thám ở Việt Nam phục vụ các lĩnh vực quản lý của ộ Tài Nguyên và ôi Trƣờng đƣợc lãnh đạo ộ rất quan tâm và ủng hộ. Hiện nay, trạm thu ảnh vệ tinh của Việt