- Các nguyên vật liệu khác như cát, gạch, ximăng, ống nước, được ký hợp đồng
3.1. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG
3.1.2. Trong giai đoạn thi công xây dựng
3.1.2.1. Nguồn gây tác động có liên quan đến chất thải
3.1.2.1.1. Tác động đến mơi trường khơng khí a. Nguồn phát sinh
- Bụi đất, bụi đá phát sinh trong quá trình san ủi đất, vận chuyển và thi công xây dựng các hạng mục cơng trình.
b. Thành phần và tải lượng của các chất ơ nhiễm * Bụi
Q trình san nền được xem là nguồn phát sinh bụi đáng kể nhất trong giai đoạn thi công xây dựng đối với mọi công trường xây dựng. Địa hình khu vực CCN thấp hơn so với địa hình khu vực, vì vậy chủ dự án cần tiến hành san lấp để tạo mặt bằng. Tổng khối lượng đất, đá đào đắp trong giai đoạn này rất lớn khoảng 3.109.697 m3 (được thể hiện chi tiết tại bản vẽ san nền).
Để ước tính tải lượng bụi sinh ra trong q trình thi cơng xây dựng cần dựa vào hệ số thải lượng bụi sinh ra. Theo tài liệu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO):
- 01 tấn đất đá san gạt, bốc xúc tạo ra 0,17 kg bụi. - 01 tấn đất đá vận chuyển sinh ra 0,134 kg bụi
Vậy, với 3.109.697 m3 đất đá cần san gạt, bốc xúc, vận chuyển (tỷ trọng đất đá là 1,2 tấn/m3), tải lượng bụi sinh ra do hoạt động san gạt mặt bằng sẽ là:
3.109.697 x 1,2 x 0,17 = 634.378 kg
Tải lượng bụi sinh ra do hoạt động vận chuyển đất đá để san gạt mặt bằng là: 3.109.697 x 1,2 x 0,134 = 500.039 kg
Như vậy lượng bụi phát sinh do hoạt động san gạt tạo mặt bằng trong giai đoạn này sẽ là 1.134.417 kg.
Ngoài lượng bụi phát sinh từ quá trình san gạt, tạo mặt bằng xây dựng CCN, bụi cịn phát sinh trong q trình vận chuyển. Để đánh giá ảnh hưởng của bụi trong quá trình vận chuyển của các phương tiện vận chuyển (theo Air Chief, Cục Môi trường Mỹ, 1995 trong hướng dẫn lập cam kết bảo vệ môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường) được xác định theo công thức sau:
E = 1,7 k (s/12)(S/48) (W/2,7)0,7(w/4)0,5[(365-p)/365] Trong đó:
+ E = Hệ số phát thải (kg bụi/ xe.km)
+ k = Hệ số để kể đến kích thước bụi (k = 0,8 cho các hạt bụi kích thước <30 micron).
+ s = Hệ số mặt đường (đường đất s = 6,4)
+ W = Tải trọng xe tải (chọn tải trọng trung bình 15 tấn) + w = Số lốp xe (chọn trung bình w = 10)
+ p = Số ngày mưa trong năm (lấy p = 155 ngày, trung bình năm tại Trung tâm khi tượng thuỷ văn tỉnh Thái Nguyên).
Thay các giá trị vào ta có: E = 0,91 kg/xe.km
Chiều dài tuyến đường vận chuyển trong khu vực dự án là 586 m, vì vậy coi quãng đường thường xuyên chịu ảnh hưởng trong khu vực dự án khoảng 1km. Lượng bụi cuốn theo xe trong quá trình vận chuyển trong khu vực dự án là 0,61 x 43 xe/h = 26,23 kg/h hay 0,031 mg/m2/s (số lượng xe được tính tại mục đánh giá tải lượng khí thải). Vậy lượng bụi phát thải trên diện tích tồn bộ diện tích của dự án là 277.800 x 0,031 = 8611,8 mg/s. Tại khu vực bên ngoài dự án đất đá chủ yếu được vận chuyển trên đường nhựa nên lượng bụi cuốn theo xe là không đáng kể.
- Lượng bụi phát thải do các hoạt động xây dựng phụ thuộc trực tiếp vào diện tích mặt bằng xây dựng (cơng trường) và mức độ triển khai các hoạt động xây dựng. Có thể sử dụng hệ số phát thải bụi do xây dựng để ước tính lượng bụi thải ra (Theo Air Chief, Cục mơi trường Mỹ, 1995)
E = 2,69 tấn/ha/tháng xây dựng.
(Hệ số phát tán bụi này có thể áp dụng để ước tính bụi khi cường độ xây dựng ở mức bình thường, đường khơng q kém.)
Thời gian xây dựng dự kiến 10 tháng, tổng diện tích cơng trường xây dựng là 27,78 ha (2,778 ha/tháng). Như vậy tổng lượng bụi phát tán vào khơng khí do hoạt động xây dựng vào khoảng: 2,69 x 2,778 ≈ 7,47 tấn/tháng.
- Trong tài liệu Air Chief, 1995 của Cục môi trường Mỹ cũng chỉ ra mối quan hệ giữa lượng bụi thải vào môi trường do các đống vật liệu để đổ bê tông (cát, sỏi, đá dăm) chưa sử dụng, mối quan hệ đó được thể hiện bằng phương trình sau: E = k.(0,0016). 1,4 3 , 1 ) 2 / ( ) 2 , 2 / ( M U (kg/ tấn) Trong đó:
- E = Hệ số phát tán bụi cho 1 tấn vật liệu.
- U = Tốc độ trung bình của gió (lấy U = 1,9 m/s). - M = Độ ẩm của vật liệu (lấy M = 3% cho cát).
Hệ số phát thải này đã tính cho tồn bộ vịng vận chuyển và đưa đi sử dụng, bao gồm:
- Đổ cát sỏi thành đống.
- Xe cộ đi lại trong khu vực chứa vật liệu.
- Gió cuốn trên bề mặt đống vật liệu và vùng đất xung quanh. - Lấy vật liệu đi để sử dụng.
Thay các giá trị vào phương trình trên ta có:
Từ kết quả trên có thể thấy rằng nếu quản lý tốt quá trình xây dựng, hạn chế để vật liệu dự trữ thì lượng bụi phát sinh sẽ giảm tỷ lệ với lượng giảm vật liệu xây dựng dự trữ.
* Khí thải
Trong q trình thi cơng xây dựng, các nguồn gây ơ nhiễm khơng khí chủ yếu là do khí thải từ các phương tiện giao thơng vận chuyển đất san nền, nguyên vật liệu, khí thải từ các thiết bị máy móc san ủi mặt bằng. Khi hoạt động, các phương tiện giao thơng vận tải và máy móc này với nhiên liệu sử dụng chủ yếu là xăng và dầu Diesen sẽ thải vào mơi trường một lượng khí thải khá lớn chứa các chất khí gây ơ nhiễm khơng khí như bụi muội, CO, CO2, NO2, SO2… Mức độ phát thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ khơng khí, vận tốc xe chạy, chiều dài tuyến đường đi, phân khối động cơ, loại nhiên liệu, loại xe…
Khí thải phát sinh do các phương tiện vận chuyển
Khí thải phát sinh do q trình đốt nhiên liệu của các phương tiện vận chuyển trong giai đoạn này chủ yếu là do các phương tiện vận chuyển đất đá, nguyên vật liệu xây dựng.
Thời gian thi công xây dựng dự kiến diễn ra trong khoảng thời gian 12 tháng.
Tổng khối lượng đất đá, nguyên vật liệu cần vận chuyển là 3.756.636 tấn. Trong đó khối lượng đất đá cần vận chuyển phục vụ công tác san nền là 3.109.697 m3 (3.731.636 tấn), khối lượng nguyên vật liệu khác ước tính khoảng
0019 , 0 ) 2 / 3 ( ) 2 , 2 / 9 , 1 ( ) 0016 , 0 ( 8 , 0 1,4 3 , 1 = = E (kg/tấn)
25.000 tấn . Nếu dùng xe vận tải 15 tấn để vận chuyển, có thể dự báo mật độ xe ra vào khu vực dự án trong thời gian thi cơng xây dựng trung bình khoảng 43 chuyến xe/h. Dựa trên phương pháp xác định nhanh nguồn thải của các loại xe theo “hệ số ơ nhiễm khơng khí” căn cứ vào tài liệu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), sổ tay về Công nghệ môi trường, tập 1: “ Đánh giá nguồn ơ nhiễm khơng khí, nước và đất”.
Bảng 3.2. Hệ số ô nhiễm đối với các loại xe của một số chất ơ nhiễm chính
Loại xe TSP (tổng bụi-muội khói) (kg/1000km) CO (kg/1000km ) SO2 (kg/1000km ) NOx (kg/1000km)
Xe ô tô con &
xe khách 0,07 7,72 2,05S 1,19
Xe tải động cơ
Diesel > 3,5 tấn 1,6 28 20S 55
Xe tải động cơ
Diesel < 3,5 tấn 0,2 1 1,16S 0,7
Mô tô & xe máy 0,08 16,7 0,57S 0,14
S: hàm lượng lưu huỳnh trong xăng, dầu (hàm lượng lưu huỳnh trong xăng, dầu là 0,5%)
(Nguồn: GS. TSKH. Phạm Ngọc Đăng, Mơi trường khơng khí, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội - 2003)
Do đó lượng thải các chất ơ nhiễm do các phương tiện vận chuyển thi công là:
ECO = 43 x 28 = 1.204 kg/1000km.h = 0,334 mg/m.s. ESO2 = 43 x 20 x 0,5 = 430 kg/1000km.h = 0,119 mg/m.s. ENOx = 43 x 55 = 2.365 kg/1000km.h = 0,657 mg/m.s.
Bảng 3.3. Bảng tổng hợp ước tính tải lượng khí thải phát sinh trong q trình thi cơng xây dựng các hạng mục cơng trình
TT Khí thải Tải lượng ơ nhiễm trên tuyến đường thi công (mg/m.s)
1 CO 0,334
2 SO2 0,119
3 NOx 0,657
4 Bụi (muội) 0,019
Khí thải phát sinh từ các thiết bị máy móc
Do dự án được xây dựng trên địa hình khơng bằng phẳng nên trong quá trình tạo mặt bằng CCN cần phải san gạt tạo mặt bằng. Phương tiện được sử dụng chủ yếu để san gạt mặt bằng là máy đào một gàu, bánh xích dung tích gàu 0,5 m3, máy san gạt tự hành công suất 54CV và máy lu rung không tự hành (quả đầm 16T) 10 T.
Để tính tải lượng khí thải sinh ra do các hoạt động của các loại máy móc trên trong q trình san gạt tạo mặt bằng, ta có thể căn cứ trên lượng nhiên liệu tiêu thụ. Dùng phương pháp đánh giá nhanh dựa trên hệ số ô nhiễm khi đốt cháy các loại nhiên liệu. Tải lượng ô nhiễm được xác định theo cơng thức:
Q = B x K (kg) Trong đó: Q - Tải lượng ơ nhiễm (kg)
B - Lượng nhiên liệu sử dụng (kg) K - Hệ số ô nhiễm
Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), khi đốt cháy một tấn dầu sẽ đưa vào môi trường 4,3 kg bụi muội; 20.S kg SO2 (S là hàm lượng lưu huỳnh có trong dầu, với dầu diezel là 0,5%); 55 kg NOx; 28 kg CO; 2.6 kg VOC.
Bảng 3.4. Mức tiêu hao nhiên liệu dầu của các loại máy móc san lấp mặt bằng
TT Tên thiết bị Số lượng
Định mức nhiên liệu (lít/ca) Tổng nhiên liệu tiêu thụ (lít/ngày)
1 Máy đào một gàu, bánh xích
dung tích gàu 0,5 m3 01 51,3 102,6
2 Máy ủi - công suất 54,0 CV 02 27,54 110,16
3 Máy lu rung không tự hành
(quả đầm 16T) 10 T. 02 40,32 161,28
Tổng 374,04
(ngày làm việc 2 ca)
Bảng 3.5. Tải lượng khí thải độc hại phát sinh từ quá trình đốt cháy nhiên liệu (dầu diezel) trong giai đoạn san nền
TT Loại khí thải Định mức thải (kg/tấn) Tổng lượng khí thải (g/ngày) 1 CO 28 6.693 2 SO2 20.S 3.105 3 NO2 55 17.075 4 VOC 2,6 807 5 Bụi, muội 4,3 1.335 (Tỷ trọng dầu diezel là 0,83) c. Phạm vi ảnh hưởng
Để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường xung quanh, cần xem xét tính tốn mức độ lan truyền của các chất ơ nhiễm ra mơi trường xung quanh.
Tính tốn mức độ lan truyền bụi và khí độc
Trên thực tế nghiên cứu khu vực xây dựng dự án, các yếu tố khí tượng, địa hình trong khu vực (đã được đề cập ở phần trước), dựa trên mơ hình tính tốn khuếch tán chất ơ nhiễm trong mơi trường khơng khí đối với nguồn đường và nguồn mặt để xác định mức độ lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường
Phạm vi ảnh hưởng của bụi, khí độc hại trên tuyến đường như sau:
- Sơ đồ tính nguồn đường: là nguồn do các phương tiện thi công, vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng dự án.
Để đơn giản hoá, ta xét nguồn đường là nguồn thải liên tục và ở độ cao gần mặt đất, gió thổi vng góc với nguồn đường.
Hình 3.1: Mơ hình phát tán nguồn đường
Nồng độ chất ơ nhiễm ở khoảng cách x cách nguồn đường phía cuối gió ứng với các điều kiện trên được xác định theo cơng thức tính tốn như sau (Nguồn: Bảo vệ mơi trường khơng khí, 2007):
C(x) = 2E/ (2Π) 1/2σz.u
Hoặc có thể xác định theo cơng thức mơ hình cải biên của Sutton như sau:
Trong đó:
E: lượng thải tính trên đơn vị dài của nguồn đường trong đơn vị thời gian (mg/m.s), E được tính tốn ở phần trên:
ECO = 0,334 mg/m.s. ENOx = 0,657 mg/m.s. ESO2 = 0,119 mg/m.s.
Tổng lượng bụi bao gồm bụi muội do quá trình đốt cháy nhiên liệu và lượng bụi cuốn theo xe chạy trên đường đất.
E bụi (muội) = 0,019 mg/m.s
Gió thổi vng góc với nguồn đường
u (m/s) Nguồn đường E (g/m.s) x Điểm tiếp nhận C(x) = 0,8.E (e +e )/σ-(z+h) z.u 2/2σz2 -(z-h)2/2σz2
Bụi cuốn theo xe chạy trên đường đất: Như đã tính tại phần trên, bụi cuốn theo xe là 1,02 kg/(xe.km), số chuyến xe chạy trong 1h là 43 chuyến. Như vậy có thể tính được lượng bụi cuốn theo xe là 0,91 x 43 = 39,13 kg/km.h hay 10,87 mg/m.s.
Tổng lượng bụi phát sinh trên đường: Ebụi = 10,87 + 0,019 = 10,889 mg/m.s.
σz: hệ số khuếch tán theo phương z (m) là hàm số của x theo phương gió thổi. σz được xác định theo công thức Slade với cấp độ ổn định khí quyển loại B (là cấp độ ổn định khí quyển đặc trưng của khu vực) có dạng sau đây:
σz = 0,53.x0,73
x: khoảng cách của điểm tính so với nguồn thải, tính theo chiều gió thổi. u: Tốc độ gió trung bình (m/s), tại khu vực có tốc độ gió trung bình là 1,9 m/s. z: độ cao của điểm tính (m), tính ở độ cao 0,5 m.
h: độ cao của mặt đường so với mặt đất xung quanh (m), coi mặt đường bằng mặt đất, h = 0m.
Bỏ qua sự ảnh hưởng của các nguồn ô nhiễm khác trong khu vực, các yếu tố ảnh hưởng của địa hình,... Dựa trên tải lượng ơ nhiễm tính tốn, thay các giá trị vào cơng thức tính tốn, nồng độ các chất ô nhiễm ở các khoảng cách khác nhau so với nguồn thải (tim đường) được thể hiện ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Nồng độ các chất ô nhiễm do giao thông tại khu vực dự án
TT cách x (m)Khoảng σz (m) CO (µg/m3) NOx (µg/m3) SO2 (µg/m3) Bụi (µg/m3) 1 5 1,72 156,76 308,36 55,85 5110,67 2 10 2,85 97,18 191,16 34,62 3168,3 3 15 3,83 72,81 143,23 25,94 2373,86 4 20 4,72 59,26 116,56 21,11 1931,86 5 30 6,35 44,16 86,86 15,73 1439,58 6 50 9,22 30,46 59,92 10,85 993,08 QCVN 05:2009 Trung bình 1h 350 200 30.000 300 Trung bình 24h 125 100 5.000 200
đối lớn. Do tần suất vận chuyển rất lớn vì vậy hàm lượng bụi trên tuyến đường vượt tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần, hàm lượng NOx tại khoảng cách 5 m vượt quá QCVN 05:2009. Tại những khoảng cách khác nhau (từ 5 đến 50m), các chỉ tiêu ơ nhiễm khơng khí có sự biến đổi giảm dần về nồng độ. Vì vậy trong giai đoạn này, chủ dự án sẽ đưa ra những biện pháp giảm thiểu nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của các chất ơ nhiễm tới mơi trường khơng khí, cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân trực tiếp tham gia thi công trên cơng trường.
- Sơ đồ tính tốn nguồn mặt: là nguồn phát sinh tại khu vực thi công do các máy đào đắp, san nền, lu nèn… gây ra.
Phạm vi phát tán bụi và các loại khí độc hại trên nguồn mặt được xác định như sau: Để đơn giản hóa ta xét nồng độ chất ơ nhiễm trên một diện tích bằng cách sử dụng hình hộp khí điển hình, thừa nhận khối khơng khí ở trên vùng ơ nhiễm ở bất kỳ được hình dung là hình hộp có một cạnh đáy song song với hướng gió ta có sơ đồ sau:
Để tính tốn với một quần thể ơ nhiễm trong hộp, số lượng chất ơ nhiễm trong hộp là tích số của lưu lượng khơng khí nhân với nồng độ chất ơ nhiễm. Mức độ tăng trưởng chất ô nhiễm trong hộp là hiệu số của lượng ô nhiễm đi ra khỏi hộp và đi vào hộp theo định luật cân bằng vật chất:
Mức độ thay đổi ô nhiễm trong hộp = Tổng mức độ ô nhiễm trong hộp - Mức độ ô nhiễm ra khỏi hộp.
Ta thừa nhận luồng gió thổi vào hộp là khơng khí ơ nhiễm và nồng độ ơ nhiễm khơng khí trong hộp (khu vực xác định) ở thời điểm ban đầu là C(0) = 0, ta có thể xác định nồng độ chất ô nhiễm nguồn mặt dạng đơn giản như sau:
w L C Nguồn mặt Es Tốc độ gió Cvào
C = 103EsL/uH Trong đó:
C: Nồng độ chất ơ nhiễm trong hộp khơng khí (µg/m3)
Es: Lượng phát thải ơ nhiễm tính trên đơn vị diện tích (mg/m2.s)
H: Chiều cao xáo trộn (m), phụ thuộc vào điều kiện ổn định của khí quyển (thay đổi theo thời gian trong ngày);
Bảng 3.7. Chiều cao xáo trộn
TT Thời điểm Hiện tượng xấu Chiều cao xáo trộn