BIẾN ĐỒ UỐNG
1.3.1Phân tích các chất gây ô nhiễm môi trường không khí
Nitơ đioxit (NO2)
Nitơ đioxit có màu nâu đỏ, là một chất khí được tạo thành từ phản ứng oxit hóa nhanh khí nitơ (NO) trong môi trường không khí. Phương tiện giao thông cơ giới và nhà máy nhiệt điện chạy bằng than là các nguồn phát thải nitơ oxit chính. Người bị bệnh mãn tính về đường hô hấp khi hít NO2 ở nồng độ thấp trong thời gian ngắn có thể dẫn đến các thay đổi về hô hấp và chức năng phổi. Trẻ em hít thở chất khí này cũng có thể làm tăng các bệnh về đường hô hấp. Hít thở NO2 trong một thời gian dài sẽ dẫn đến nhiễm trùng hô hấp và có thể gây tổn thương nặng cho phổi. NOX cũng tác động đến môi trường với nhiều hậu quả. Nitơ có trong thành phần của mưa axit, có thể làm phèn hóa đất và nước mặt. Quá trình phèn đất gây ra những tổn thất về dinh dưỡng cần thiết cho thực vật và làm tăng mức độ hòa tan của nhôm gây độc cho thực vật. Mưa axit gây tổn hại nặng nề cho môi trường do quá trình phèn
hóa. Nhiều loài cá, côn trùng, thực vật nguyên sinh và vi khuẩn khó sinh sản, thậm chí chúng có thể chết.
Sunphua điôxít (SO2)
Sunphua điôxít thuộc nhóm chất khí sunphua ôxít (SOx). Các khí này được tạo thành khi đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh (chủ yếu là than và dầu) ở các nhà máy nhiệt điện và trong quá trình công nghiệp khác. Nhìn chung, nồng độ của SO2 cao nhất là ở gần các cơ sở công nghiệp lớn. Nguồn chính phát thải sunphua điôxít là các nhà máy có quy trình nung chảy kim loại và sản xuất nhiệt điện. Phơi nhiễm nồng độ SO2 có thể gây suy giảm hô hấp tạm thời đối với người lớn hoặc trẻ em bị mắc bệnh hen. Nếu phơi nhiễm với nồng độ cao sẽ gây ra các bệnh về tim mạch, hô hấp và làm giảm sức đề kháng của phổi.
SO2 phát thải ra trong ngành chế biến đồ uống chủ yếu từ lò hơi, do sử dụng than, dầu, củi làm nguyên liệu đốt phục vụ trong các công đoạn sản xuất ra sản phẩm.
Các chất hữu cơ bay hơi (VOCs)
Bất kì hợp chất hữu cơ nào tham gia vào các phản ứng quang hóa trong khí quyển đều được xem là VOCs. VOCs phát thải từ nhiều nguồn khác nhau, từ các phương tiện giao thông, nhà máy hóa chất, dược phẩm, chất đông lạnh, chất tẩy khô, cửa hang bán sơn và những khu dân cư có sử dụng sơn và các dung môi hòa tan. Nồng độ của các loài VOCs ở trong nhà thường cao hơn (đến tận 10 lần) so với ngoài trời. Các loài VOCs điển hình là dung môi công nghiệp như tricloetylen, chất oxi hóa nhiên liệu như methyl tetra-butyl (MTBE), hoặc các chất sinh ra từ khử trùng bằng clo.
VOCs tác động đến sức khỏe tùy thuộc vào thành phần cụ thể của các chất, cũng như nồng độ và thời gian phơi nhiễm. Phơi nhiễm một số chất ở nồng độ cao trong quá trình làm việc hoặc gia công, chế biến nguyên liệu có thể làm tổn hại đến sức khỏe con người. Do đó cần xem xét tác động cụ thể tùy theo thành phần của các chất. Khi phơi nhiễm ở nồng độ thấp, mắt, mũi và họng có thể bị kích thích, đau đầu, nôn mửa, tổn hại thận…Một số chất VOC có thể gây ung thư ở động vật; một số bị nghi là có thể gây ung thư ở người.
VOCs trong ngành chế biến đồ uống chủ yếu phát thải trong các công đoạn như phát ra từ lò hơi do sử dụng dầu, từ tanh chứa hàng hóa và các hóa chất, từ khâu bảo quản các sản phẩm…
Bụi (PM)
Bụi (PM) bao gồm bụi, bụi đất, bồ hóng, các phân tử khí và hạt chất lỏng phát thải trực tiếp vào không khí từ các nguồn như nhà máy, nhà máy điện, phương tiện giao thông, công trường xây dựng, quá trình đốt nhiên liệu, nguyên liệu và bụi gió cuốn. Bụi tạo thành trong không khí do sự cô đọng, hoặc biến đổi từ khí thải ra như SO2 và VOC cũng được coi là bụi. Bụi gây ra những tác động bất lợi đối với sức khỏe con người, phá hủy các vật liệu và tạo thành sương mù trong khí quyển làm giảm tầm nhìn. Bụi thường được phân thành các loài khác nhau tùy thuộc theo kích thước, từ bụi tổng (TSP) đến bụi mịn từ PM-10 (hạt có đường kính khí động học hơn 10 micromet) cho đến PM-2.5. Nhìn chung, bụi hạt nhỏ nhất lại gây tác động lớn đến sức khỏe con người, ảnh hưởng đến hô hấp, làm tăng bệnh tim mạch, hen, người già trẻ em rất mẫn cảm với PM.
Trong ngành chế biến đồ uống bụi mịn chủ yếu phát sinh từ các quá trình như đốt lò hơi từ bụi than, củi, từ quá trình vận chuyển sản phẩm…
1.3.2. Ô nhiễm môi trường nước
Nhu cầu oxy sinh học (BOD)
Các loài vi sinh như vi khuẩn đóng vai trò phân hủy các chất thải hữu cơ trong môi trường nước. Khi vật chất hữu cơ như xác thực vật, lá cây, phân, bùn thải hoặc thậm chí là chất thải từ thức ăn có mặt trong môi trường nước, vi khuẩn sẽ phân hủy loài chất thải này. Trong quá trình phân hủy, oxy hòa tan có trong môi trường nước sẽ được các vi khuẩn hiếu khí tiêu thụ, trong khi đó các loài sinh vật thủy sinh khác cần oxy cho hoạt động sống. BOD dùng để đo nồng độ oxy được vi sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy các chất thải. Nếu lượng chất thải hữu cơ trong nước lớn thì sẽ có nhiều vi khuẩn tồn tại và chúng tiến hành phân hủy các chất này. Trong trường hợp này, nhu cầu oxy sẽ cao; do đó, giá trị BOD cũng sẽ cao. Khi BOD có giá trị cao thì DO sẽ giảm, bởi nồng độ oxy hòa tan trong nước thấp.
BOD là thước đo các sinh vật có khả năng phân hủy chất thải, chính vì vậy mà sự tồn tại của vi sinh vật này trong môi trường nước sẽ dẫn đến vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe như tiêu chảy và các bệnh nhiễm khuẩn khác nếu chúng không được xử lý triệt để.
Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS):
Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) là các chất rắn trong nước có thể thu gom bằng các dụng cụ lọc nước. Nó được tính bằng khối lượng của các chất vô cơ có kích thước trung bình lơ lửng trong môi trường nước. TSS có thể bao gồm nhiều rất nhiều lào vật khác như bùn, xác động thực vật phân hủy, phù sa, chất thải công nghiệp và bùn thải. Khi TSS ở nồng độ cao sẽ ngăn sự truyến ánh sang đến các loài thực vật sống dưới nước, làm chậm quá trình quang hợp. Điều này sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan được giải phóng trong nước nhờ thực vật. Nếu ánh sáng hoàn toàn không thể chiếu xuống thực vật đáy, các loài thực vật này sẽ ngừng sản xuất oxy và chết đi. Nồng độ TSS cao có thể dẫn tới việc tăng nhiệt độ nước bề mặt bởi vì các chất lơ lửng hấp thụ ánh sáng mặt trời. Điều này cũng làm cho nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm nhanh chóng. Các chất rắn lơ lửng cũng có thể cản trở hoạt động của mang cá, làm giảm tốc độ phát triển, giảm sức đề kháng với bệnh tật, ngăn chặn sự phát triển của trứng và ấu trùng.
TSS trong ngành chế biến đồ uống phát sinh từ võ, xác trái cây.
CHƯƠNG 2:
2.1. KHUNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Phương pháp xác định cường độ ô nhiễm
Hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS)
IPPS là mô hình kết hợp số liệu về ngành công nghiệp (như lao động và sản xuất) và số liệu về tải lượng ô nhiễm để tính toán hệ số cường độ ô nhiễm, tức là mức độ phát thải ô nhiễm tính trên một đơn vị hoạt động công nghiệp. IPPS được xây dựng năm 1995, là kết quả của nỗ lực hợp tác giữa phòng nghiên cứu kinh tế thuộc Cục Tổng điều tra Mỹ, Cục bảo vệ môi trường các nước, đặc biệt là các nước có thu nhập thấp và trung bình, đáp ứng nhu cầu về dữ liệu phát thải ô nhiễm dựa vào đó có thể hoạch định và xây dựng hệ thống quản lý chi phí-hiệu quả nhằm ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm (Hettige và nnk,1995).
Đầu tiên, hệ số cường độ ô nhiễm được tính toán dựa trên số liệu sẵn có của Mỹ lấy từ kết quả Tổng điều tra công nghiệp chế biến, chế tạo của Mỹ và số liệu của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA). Các tính toán cơ bản dựa vào các thông tin của công nghiệp chế biến chế tạo như giá trị sản lượng, giá trị gia tăng, số lao động, sau đó so sánh các giá trị này với số liệu của USEPA về tải lượng ô nhiễm của từng nhà máy. Sau đó, tính toán cường độ ô nhiễm bằng cách chia tổng tải lượng ô nhiễm cho các chỉ tiêu sản xuất (như giá trị sản lượng, giá trị gia tăng, số lao động). Ví dụ, hệ số cường độ gây ô nhiễm tính theo số lao động sẽ là kilogram một chất ô nhiễm trên một lao động. Hệ số cường độ ô nhiễm tính theo lao động có trị số ổn định hơn nhiều so với hệ số tính theo các yếu tố sản xuất khác. Điều này đúng cả ở các nước phát triển và đang phát triển (Dasgupta và nnk, 2002).
USEPA thu nhập và lưu trữ thông tin về phát thải các chất gây ô nhiễm và hóa chất có hại cho sức khỏe con người và môi trường.
IPPS có hệ số cường độ ô nhiễm cho các chất sau: Các chất ô nhiễm không khí:
- Sun-phua-đi-ôxit (SO2); - Nito-đi-ôxit (NO2)
- Các chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC);
- Bụi, bao gồm cả bụi tổng (TSP) và bụi mịn có kích thước dưới 10 micron (PM10).
- Các chất ô nhiễm nước: - Nhu cầu ôxy sinh học (BOD) - Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS)
Hình 2.1 trình bày quy trình xác định cường độ ô nhiễm (hệ số phát thải) bằng hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS-Industrial Pollution Projection System)
Hình 2.1. Sơ đồ xác định cường độ ô nhiễm cho các ngành công nghiệp của Mỹ
[Nguồn: phòng nghiên cứu chính sách Môi Trường, World Bank, 1994] Một câu hỏi phổ biến được đưa ra khi áp dụng IPPS ở các nước đang phát triển như Việt Nam là: có thực tế không khi sử dụng các hệ số cường độ ô nhiễm tính toán dựa trên dữ liệu của Mỹ? Câu trả lời gồm hai điểm. Thứ nhất, trong hoàn cảnh thiếu thông tin chi tiết về phát thải ô nhiễm, IPPS được sử dụng như phương pháp ước lượng sơ bộ cho tới khi có những thông tin thu nhập từ hệ thống quan trắc địa phương và nạp thế vào mô hình để có được hệ thống dữ liệu đặc thù của nước cụ thể. Thứ hai, một lý do khác dẫn đến sử dụng IPPS là ở chỗ phải hiểu rằng trình độ công nghệ trong hệ thống IPPS có thể phản ánh được trình độ công nghệ của các cơ sở Việt Nam. Các hệ số cường độ ô nhiễm lấy từ IPPS được tính dựa trên dữ liệu Dữ liệu kinh tế Dữ liệu kinh tế Số liệu về phát thải ô
nhiễm và độc chất ra không khí, nước Số liệu về phát thải ô nhiễm và độc chất ra không khí, nước Dữ liệu IPPS Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 $
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 employee
Của từng ngành sản xuất chế biến và đối với từng chất ô nhiễm
Dữ liệu IPPS Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 $
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 employee
Của từng ngành sản xuất chế biến và đối với từng chất ô nhiễm
200.000 nhà máy sản xuất chế biến của toàn bộ phân ngành
sản xuất của Mỹ
200.000 nhà máy sản xuất chế biến của toàn bộ phân ngành
phát thải từ 20.000 nhà máy ở Mỹ vào năm 1987. Ở Việt Nam, phần lớn các cơ sở công nghiệp hiện đang sử dụng công nghệ giống với công nghệ mà các nhà máy ở Mỹ áp dụng cách đây 15-20 năm, vào khoảng cuối của thập niên 80 và đầu thập niên 90. Điều quan trọng nhất là trong báo cáo này dùng các giá trị giới hạn dưới của hệ số như vậy kết quả tính tải lượng ô nhiễm dựa theo công nghệ sử dụng ở Mỹ sát với thực tế hơn.
Đối với Việt Nam, mặc dù đã có sẵn một số thông tin quan trắc về ô nhiễm, song thông tin này không được thu nhập một cách đầy đủ và có hệ thống và không bao quát hết các chất gây ô nhiễm hoặc các ngành như trong IPPS. Những kết quả quan trắc này cũng cung cấp dẫn chứng cho câu hỏi: Liệu các công nghệ đang được áp dụng ở Việt Nam có phù hợp với các hệ số của IPPS được tính toán dựa trên các công nghệ được sử dụng ở Mỹ không? Để kiểm tra, các hệ số ô nhiễm BOD và TSS được lấy từ Cục tiêu chuẩn (CTC) Việt Nam và từ dự án môi trường Việt Nam- Canada. Do cơ sở dữ liệu CTC có bao gồm hệ số được tính trên số lượng lao động sản xuất cho 54 phân ngành thuộc ngành công nghiệp chế biến, chế tạo, nên trong nghiên cứu này có thể so sánh với các hệ số của IPPS (tính cường độ ô nhiễm theo số lao động). Các hệ số tương quan được tính toán giữa tải lượng ước tính của BOD và TSS khi sử dụng các hệ số của CTC và IPPS. Kết quả cho thấy có sự tương thích cao ở cấp tỉnh nhưng lại thấp ở cấp ngành. Tuy nhiên, những khác biệt giữa các ước tính ở cấp ngành không đáng kể về mặt thống kê. Ngoài ra, sự tương thích thấp hơn ở các ngành là do chỉ có 54 phân ngành được so sánh.
Một loạt các nghiên cứu ứng dụng có liên quan đến tải lượng ô nhiễm đã và đang được thực hiện ở một số các quốc gia như Brazin 1998, Latvia 1998, ThaiLan 2007, Malaysia 2008.
Trong phần dữ liệu của hệ thống dự báo công nghiệp (IPPS) cường độ ô nhiễm được tính theo hai đơn vị:
Pound/1000$
Pound/1000 nhân công (employee)
Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng đơn vị Pound/1000 nhân công bởi hai lý do sau đây:
Một số nghiên cứu trước đây cho thấy kết ước tính tải lượng ô nhiễm tính theo đơn vị Pound/1000 $ khác biệt khá nhiều so với thực tế. Do đơn vị này có thể bị biến động theo tỉ số hối đoái và do mức độ lạm phát của thị trường.
Các giá trị về nhân công thì có thể truy cập và điều tra một cách dễ dàng trong khi nhiều số liệu về kinh tế thì thường liên quan đến việc bảo mật kinh doanh của công ty nên rất khó tiếp cận.
2.1.2. Sơ đồ nghiên cứu
Giải thích: Từ cường độ ô nhiễm (PI) và dữ liệu của tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) về số lượng nhân công ta tính được tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành. Sau đó, ta so sánh tải lượng ô nhiễm theo khối lượng, và theo độc tính. Cuối cùng từ những số liệu đã tính toán ta phân hạng ô nhiễm cho từng phân ngành và các chất ô nhiễm.
Dữ liệu IPPS của các chất ô nhiễm (Pound/1000 nhân
công)
Dữ liệu IPPS của các chất ô nhiễm (Pound/1000 nhân
công)
Dữ liệu từ tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) (số
lượng nhân công)
Dữ liệu từ tổng cục thống kê Việt Nam (GSO) (số
lượng nhân công)
Tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành
Phát thải ra từ nước Phát thải ra không khí
Tải lượng phát thải của từng chất ô nhiễm trong từng phân ngành và toàn ngành
Phát thải ra từ nước Phát thải ra không khí
So sánh tải lượng ô
nhiễm theo khối lượngnhiễm theo khối lượngSo sánh tải lượng ô Sao sánh tải lượng ô nhiễm theo tính độcSao sánh tải lượng ô
nhiễm theo tính độc
Phân hạng ô nhiễm cho từng phân ngành và các chất ô nhiễmphân ngành và các chất ô nhiễmPhân hạng ô nhiễm cho từng
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
2.2.1 Đánh giá mức độ ô nhiễm theo tải lượng của các chất ô nhiễm
Công thức tính toán:
=
Trong đó:
(Polution load) : tải lượng ô nhiễm của các chất i (tấn/năm).
PIi (Polution intensity): cường độ ô nhiễm của chất i (Pound/1000 nhân công). N (Number of employees) : tổng số lao động của ngành khảo sát (nhân công). Đối với phát thải không khí thì i : bụi mịn, SO2, NO2, CO, VOC, Tổng bụi lơ lửng. Đối với phát thải ra nước i : BOD, TSS.
j : phân ngành(J1: Chưng, tinh cất và pha chế các loại rượu mạnh; rượu mùi; sản xuất rượu etilyc từ nguyên liệu lên men; J2: Sản xuất rượu vang; J3: Sản xuất bia và mạch nha; J4: Sản xuất đồ uống không cồn).
2204,6: hệ số quy đổi từ Pound sang tấn.
Từ đó, ta tính được tải lượng ô nhiễm tổng cộng của phân ngành j ( phát thải vào từng môi trường (nước, không khí) và tải lượng ô nhiễm tổng cộng của toàn ngành.
= =
Trong đó:
Phần trăm đóng góp của từng chất ô nhiễm trong phân ngành:
% = x 100%
=
Cường độ ô nhiễm của từng chất ô nhiễm (PIi) được lấy từ nguồn dữ liệu của (IPPS) tương ứng giữa các ngành của Mỹ vào ngành của Việt Nam.
Tổng số lao động của ngành dệt nhuộm được lấy từ nguồn điều tra doanh nghiệp của tổng cục thống kê trong 3 năm 2004-2006.
Sau khi tính toán được tải lượng ô nhiễm của từng chất ô nhiễm phát thải ra các môi trường thành phần là nước, không khí thì tính toán phần trăm đóng góp của từng chất ô nhiễm trên tổng tải lượng phát thải. Dựa trên % đóng góp của từng chất tôi sẽ so sánh mức độ ô nhiễm của từng chất theo khối lượng.
2.2.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm theo độc tính
Hiện nay rất nhiều các tài liệu chỉ so sánh mức độ ô nhiễm của các chất ô