Đối với môi trường không khí
Các phát thải không khí có thể được phân loại dựa trên bản chất của nguồn phát thải, cụ thể như sau:
Bảng 2.3 Bảng kết quả phân tích chất lượng khí thải chế biến nhựa
Quá trình Nguồn Các chất ô nhiễm
Sản xuất năng lượng Phát ra từ lò hơi NO2, SO2 Sấy bằng nhiệt, ép Phát ra từ lò ở nhiệt độ
cao
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 KHUNG NGHIÊN CỨU
3.1.1 Phương pháp xác định cường độ ô nhiễm
Hệ thống dự báo ô nhiễm công ngiệp (IPPS)
IPPS là mô hình kết hợp với 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 nổ lực hợp tác nghiên cứu giữa trung tâm nghiên cứu Kinh Tế thuộc cục Tổng Điều Tra ở Mỹ, cục bảo vệ môi trường Mỹ và Ban Nghiên Cứu chính sách của Ngân Hàng thế giới với mục đích trợ giúp các cơ quan quản lý môi trường các nước, đặt biệt là các nước có thu nhập thấp và trung bình, đáp ứng nhu cầu về dữ liệu phát thải ô nhiễm và 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.
(Nguồn: phòng nghiên cứu chính sách môi trường World Bank 1994)
Đầu tiên, hệ số cường độ ô nhiễm được tính toán dựa trên số liệu sẳn có của Mỹ lấy từ kết quả của 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 gía trị này với 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 kilôgram 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 tình theo các yếu tố sản xuất khác. Điều này đúng cả ở các nước phát triển và
đang phát triển. USEPA thu nhập và lưu trữ thông tin về phát thải các chất gây ô nhiễm và hóa chất có hại sức khỏe cho 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)
Nitơ-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 mcrôn (PM10)
+ Các chất ô nhiễm nước:
Nhu cầu ôxi sinh học (BOD)
Tổng các chất rắn lơ lửng (TSS)
Sơ đồ xác định cường độ ô nhiễm bằng hệ thống ô nhiễm công nghiệp( IPPS)
( Nguồn: phòng nghiên cứu chính sách môi trường ,World Bank 1994 )
Giải thích
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 tài liệu của Mỹ? Câu trả lời gồm 2 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 được những thông tin thu thập từ hệ thống quan trắc địa phương và nạp thuế vào mô
200.000 nhà máy sản xuất chế biến của toàn bộ phân ngành sản xuất của Mỹ
Dữ liệu kinh tế
Số liệu về phát thải ô nhiễm và độc chất ra không khí, nước (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dữ liệu IPPS
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 $
Cường độ ô nhiễm theo Pound/1000 employee
hình để có được hệ thống dữ liệu đặc thù của nước cụ thể. Thứ hai, một lý do khác dẫn đến việc 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 phát thải của 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 các nhà máy ở Mỹ áp dụng cách đây 15 - 20 năm, vào khoảng cuối của thập niên 80 và đầu thập niên 90 (mặc dù trong một vài ngành như chế biến thủy sản, các công nghệ được đổi mới nhanh chóng). Điều quan trọng nhất là trong báo cáo dùng giá trị giới hạn dưới của hệ số và 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 thập 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 trả lời 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 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 IPPS và CTC. Kết quả cho thấy có sự tương thích cao ở cấp tính nhưng lại thấp hơn ở cấp ngành. Tuy nhiên sự 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 cường độ ô nhiễm của IPPS để xác định tải lượng ô nhiễm đã và đang thực hiện ở một số quốc gia như: Brazil (1998), Latvia (1998), Thái Lan (2007), Malaysia (2008).
Trong phần dữ liệu của hệ thống dự báo ô nhiễm công nghiệp (IPPS) gồm phải cường độ ô nhiễm được tính theo 2 đơn vị, đó là: pound/1000 US$ và pound/1000 nhân công . Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng đơn vị là pound/1000 nhân công, bởi vài một số lý do sau:
-Một số nghiên cứu trước đây cho thấy rằng kết quả ước tính tải lượng ô nhiễm theo đơn vị pound/1000 US$ khác biệt khá nhiều so với giá trị thực tế đo đạc, do đơn vị pound/1000 US$ có thể bị biến động theo tỷ giá hoái đoái, lạm phát của thị trường. Đây cũng chính là lý do mà việc áp dụng đơn vị pound/1000 US$ khác biệt nhiều hơn so với giá trị thực tế.
- Các giá trị về nhân công thì có thể truy cập và điều tra một cách dể dàng, trong khi các số liệu về kinh tế thì thường liên quan đến việc bảo mật trong công ty nên rất khó tiếp cận.
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 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)
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 lượng
Sao sánh tải lượng ô nhiễm theo tính độc
Phân hạng ô nhiễm cho từng phân ngành và các chất ô
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.
3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
3.2.1 Đánh giá mức độ ô nhiễm theo tải lượng các chất ô nhiễm
= ×
Trong đó:
PLi (Pollution Load): tải lượng ô nhiễm của chất i (tấn/năm)
PIi (Pollution Iritensity): 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 ra không khí thì i: SO2; NO2; CO; VOC; bụi mịn; tổng bụi lơ lửng
+ Đối với phát thải ra nước thì i: BOD; TSS
J; phân ngành (sản xuất plastic dang nguyên sinh (j1) sản xuất các sản phẩm từ plastic (j2 ) )
1000: qui đổi số nhân công theo đơn vị nghìn 2204,6: hệ số qui đổi từ pound sang tấn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ đó, ta tính được tổng tải lượng ô nhiễm phát thải vào từng môi trường (nước, không khí).
=
Trong đó:
Phát thải vào nước: n = 2; i = BOD, TSS
Phát thải vào không khí: n = 6; i = CO, SO2, NO2, VOC, bụi mịn, tổng bụi lơ lửng .
Phần trăm đóng góp của từng chất ô nhiễm: Ci % = × ,
+ 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 và của Việt Nam.Tổng số lao động của ngành chế biến nhựa được lấy từ nguồn điều tra doanh nghiệp của Tổng Cục Thống Kê trong 3 năm từ 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 (không khí, nước) thì tính toán % 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.
3.2.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm theo độc tính
- Hiện nay có rất nhiều tài liệu so sánh mức độ ô nhiễm của các chất ô nhiễm theo khối lượng phát thải của chúng. Việc tính toán này khá đơn giản và dễ hiểu nhưng không phản ánh đúng được mức độ gây độc của các chất ô nhiễm đối với môi trường và hệ sinh thái. Có những chất ô nhiễm có khối lượng phát thải rất lớn nhưng tính độc lại rất nhỏ thì chưa chắc đã được quan tâm bằng những chất có tính độc cao nhưng tải lượng phát thải rất ít… Đây chính là điểm mới của đề tài trong việc đánh giá các mực độ ô nhiễm của các chất ô nhiễm.
- Vì thế trong phần tính toán này, chúng tôi đánh giá mức độ ô nhiễm của các chất ô nhiễm theo độc tính, được gọi là “tải lượng ô nhiễm độc tính đã hiệu chỉnh” (weighted toxic) (PLihc).
công
=
Trong đó:
PLihc: tải lượng ô nhiễm độc tính đã hiệu chỉnh của chất i. i: hệ số hiệu chỉnh độc tính của chất i
Phát thải vào không khí:
Chất ô nhiễm
Bụi CO SO2 NO2 VOC
Tổng bụi bụi lơ
α 1 1 4 3 5 1
Phát thải vào nước:
Chất ô nhiễm BOD TSS
α 1 1
(Nguồn: Sherif ER và Jonathan PD. Trade and the Evironment: identifying “hot pot” sectors clean Techrology Environment Policy, 4 (2003), (264-273).
=
×
%= × 100%
3.2.3 Ứng dụng vào tính toán cho ngành nhựa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lưu đồ phân ngành
Sản xuất plastic dạng nguyên sinh và cao su tổng hợp
Polymer, bao gồm bao gồm polymer
tổng hợp từ etylen, propylene, xtiren, vinyl clorua, vinyl axtat và axit acrylic.
Polyamit
Nhựa thông epoxit, phenolic và
pôliurêtan
Alkil, nhựa thông pôliexte và pôliexte
Silicon
Chất thay đổi ion trên polyme
Sản xuất các sản phẩm từ plastic
Sản xuất bao bì từ plastic
– Sản xuất đồ nhựa để gói hàng
Sản xuất các sản phẩm khác từ plastic – Sản xuất các sản phẩm plastic bán chế biến – Sản xuất các sản phẩm nhựa hoàn thiện
– Sản xuất đồ nhựa cho xây
dưng
– Sản xuất bàn, đồ bếp và đồ
nhà vệ sinh bằng nhựa
kính
– Sản xuất tấm phủ sàn bằng
nhựa cứng hoặc linoleum – Sản xuất đá nhân tạo
– Sản xuất sản phẩm nhựa
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1 DIỄN BIẾN TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG 3 NĂM 2004- 2006
Tải lượng các chất ô nhiễm được tính theo công thức sau:
= ×
Trong đó:
PLi (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: tổng số lao động của ngành khảo sát (nhân công). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1000: quy đổi số công nhân theo đơn vị nghìn. 2204, 6: hệ số quy đổi từ Pound sang tấn
4.1.1 Phát thải vào môi trường không khí
Bảng4.1: Các thông số tải lượng các chất ô nhiễm qua 3 năm đối với môi trường không khí
N
Tải lượng ô nhiễm (PIi)
SO2 NO2 CO VOC BỤI
TỔNG BỤI 2004 J1 703 1367978 3555516 525710 2601877 1104 208980 J2 72328 5922 1289 423 71473 1236 1807 2005 J1 971 1367978 3555516 525710 2601877 1104 208980 J2 86350 5922 1289 423 71473 1236 1807
2006 J1
4157 1367978 3555516 525710 2601877 1104 208980
J2
103072 5922 1289 423 71473 1236 1807
Trong đó: (j1: là sản xuất plastic dạng nguyên sinh, j2: sản xuất các sản phẩm từ plastic)
Bảng 4.2: Kết quả tải lượng các chất ô nhiễm qua 3 năm đối với môi trường không khí
năm SO2 NO2 CO VOC BỤI
TỔNG BỤI 2004 J1 PLi 436,22 1133,78 167,64 829,68 0,35 66,64 J2 194,29 42,29 13,88 2344,87 40,55 59,28 PLt 630,51 1176,07 181,52 3174,55 40,90 125,92 2005 J1 PLi 602,52 1566,00 231,55 1145,98 0,49 92,04 J2 231,95 50,49 16,57 2799,46 48,41 70,78 PLt 834,47 1616,49 248,11 3945,44 48,90 162,82 2006 J1 PLi 2579,46 6704,29 991,28 4906,11 2,08 394,05 J2 276,87 60,26 19,78 3341,59 57,79 84,48 PLt 2856,34 6764,56 1011,06 8247,69 59,87 478,54
Hình 4.1: Diễn biến phát thải của các chất ô nhiễm vào không khí theo khối lượng qua 3 năm (2004, 2005, 2006)
Qua kết quả ước tính tải lượng các chất ô nhiễm vào không khí theo khối lượng qua 3 năm từ 2004 đến 2006 ta có thể thấy nồng độ của các chất thải tăng theo từng năm nhưng đặc biệt trong khoảng từ năm 2005 đến năm 2006 có sự tăng vượt bậc của các chất ô nhiễm như bụi mịn tăng từ (48,9 đến 59,87),tổng bụi tăng từ (162,82 đến 478,54 tấn/ năm) tăng gần gấp 4 lần, CO tăng từ (248,11 đến 1011 tấn/ năm) tăng gần gấp 5 lần ,SO2 tăng từ (834,47 đến 2856,34 tấn/ năm) tăng gần gấp 3 lần, NO2 tăng từ (1616,49 đến 6764,56 tấn/ năm) tăng gần gấp 6 lần riêng VOC có nồng độ phát thải cao nhất (8247,69 tấn/ năm) tăng từ (3945,44 đến 8247,69 tấn/ năm) tăng gần gấp 3 lần. Kết quả này do quá trình đốt nhiên liệu dầu than đá cung cấp cho lò hơi lò sấy để tạo ra hạt nhựa đã thải ra môi trường một lượng lớn khí thải ra môi trường.Từ số liệu đó cũng chứng tỏ rằng nền kinh tế trong nước phát triển đồng bộ nên ngành công nghiệp nhựa trong thời gian này phát triển mạnh theo xu thế từng năm nên lượng khí thải phát thải ra môi trường có chiều hướng tăng caotrong những năm gần đây.
630.51 834.47 3856.34 1176.07 1616.49 6764.56 181.52 248.11 1011.06 3174.55 3945.44 8247.69 125.92 162.82 478.54 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 2004 2005 2006 SO2 NO2 CO VOC BUI TONG BUI LO LUNG
4.1.2 Phát thải vào môi trường nước:
Trong đó: (J1: là sản xuất plastic dạng nguyên sinh, J2: sản xuất các sản phẩm từ plastic)
Bảng 4.3: Thông số và kết quả tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm phát thải vào nước theo khối lượng qua 3 năm
BOD TSS 2004 N PIi PLi PIi PLi PLt BOD PLt TSS J1 703 55872 17,82 180550 57,57 1814,6 96,401 J2 72328 54767 1796,8 1183,5 38,83 2005 J1 971 55872 24,61 180550 79,52 2169,7 125,88 J2 86350 54767 2145,1 1183,5 46,36 2006 J1 4157 55872 105,35 180550 340,44 2665,9 395,78 J2 103072 54767 2560,5 1183,5 55,33 1814.6 2169.7 2665.88 96.4 125.88 396 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2004 2005 2006 BOD TSS
Hình 4.2: Diễn biến phát thải của các chất ô nhiễm theo khối lượng vào nước qua 3 năm
Xét về mặt khối lượng từ kết quả phân tích tải lượng ô nhiễm của các chất ô nhiễm vào nước qua 3 năm (2004, 2005, 2006) ta thấy được nồng độ BOD và TSS có sự tăng dần về nồng độ đặc biệt là BOD tăng từ 1814,6 (tấn/ năm) đến 2,665,873 (tấn/ năm) qua 3 năm