Đối với Việt Nam nghiên cứu ozone cũng như hóa học khí quyển vẫn là một vấn đề mới chưa được nghiên cứu nhiềụ Các nghiên cứu về ozone trong tầng bình lưu cũng chưa được quan trắc nhiều, chỉ một vài nghiên cứu sơ bộ như: luận văn “Nghiên cứu tính biến
động của tầng ôzôn khí quyển phục vụ cho việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường ở Việt Nam” của Vũ Văn Mạnh - trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG Hà Nội năm 2003. Le Hoang Nghiem and Nguyen
Thi Kim Oanh, “Comparative analysis of maximum daily ozone levels in urban areas predicted by diff erent statistical models”, trên tạp chí ScienceAsia 35 (2009). Không chỉ riêng ozone mà các chất thứ cấp khác chưa được quan tâm đến. Với tốc phát triển kinh tế xã hội ngày càng mạnh trong tương tai mà công nghệ và hệ thống quản lý môi trường không theo kịp đà phát triển có thể dẫn đến việc xuất hiện các rủi ro sức khỏe và môi trường mới
hay trầm trọng thêm các vấn đề hiện tạị
1.4. Đặc điểm tự nhiên - kinh tế xã hội của thành phố Hồ Chí Minh
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạọ Lượng bức xạ hằng năm tương đối lớn, khoảng 140 kcal/cm2/năm. Số giờ nắng trung bình trong ngày khoảng 6/24h. Nhiệt độ trung bình khoảng 27 - 28oC. Nhiệt độ cao nhất khoảng 38oC, vào tháng 5 - 6 hằng năm. Nhiệt độ thấp nhất khoảng 23oC, thường rơi vào tháng 12 - 01 hằng năm. Biên độ nhiệt trung bình giữa các tháng trong năm thấp, khoảng 2 - 3oC.
Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm saụ Lượng mưa trung bình 1931 mm/năm, phân bố không đều theo thời gian và không gian. Theo thời gian, khoảng 90% lượng mưa trong năm tập trung vào mùa mưạ Theo không gian, lượng mưa có xu hướng tăng dần từ Tây Nam lên Đông Bắc. Các huyện phía Nam và Tây Nam của thành phố như: Cần Giờ, Nhà Bè, Bình Chánh, lượng mưa tương đối thấp, khoảng 1000 - 1400 mm/năm. Các quận nội thành và các huyện phía Bắc như Củ Chi, Hóc Môn lượng mưa thường đạt trên 2000 mm/năm.
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Đông Bắc. Gió Tây - Tây Nam từ Ản Độ Dương, tốc độ trung bình 3.6 m/s, vào mùa mưạ Gió Bắc - Đông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình
2.4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam - Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3.7 m/s.
Với dân số năm 2011 của thành phố theo tổng cục thống kê là hơn 6 triệu ngườị Ngoài ra còn khoảng hơn hai triệu người lao động từ các tỉnh thành khác đang sinh sống và làm việc tại thành phố. Số lượng phương tiện giao thông tại thành phố vào khoảng hơn 5.5 triệu phương tiện trong đó xe máy là hơn 5 triệu chiếc (Sở Giao thông vận tải, tp HCM). Kết quả quan trắc tại các trạmquan trắc trên địa bàn thành phố trong năm 2011 cho thấy, nồng độ bụi trong không khí từ 0.44 - 0.69 mg/m3, NO2 dao động 0.15 - 0.23 mg/m3, CO dao động 9.27 - 13.69 mg/m3.
Hiện tại thành phố Hồ Chí Minh đã có mười sáu khu công nghiệp lớn và nhỏ phân bố xung quanh thành phố Hình 1. 7. Trong đó, dày đặc nhất là phía Tây Bắc thành phố, riêng phía Đông Nam là chỉ có một khu công nghiệp Hiệp Phước. Sự phân cố các khu công nghiệp như vậy có rủi ro lan truyền khí thải từ các khu công nghiệp vào trung tâm thành phố và nếu khoảng cách thích hợp cho các phản ứng thứ cấp diễn ra, nồng độ các chất thứ cấp trong khu vực đô thị sẽ cao hơn nhiềụ Đặc biệt trong các khoảng thời gian gió mùa hoạt động yếu và gió breeze vào ban ngày làm cho nồng độ các chất ô nhiễm trong thành phố cao hơn do khuếch tán và pha loãng kém.
Chất lượng không khí tại thành phố đang là vấn đề nóng trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của kinh tế, nhu cầu vận chuyển tăng cao trong khi cơ sở hạ tầng và các biện pháp quản lý môi trường không theo kịp.
KCN Lnh Trung KCNMrtlCMu KCNLMI Trung 2 rỉnh Long An Ttotpông KCN Dong Nam KCNBJU Oưng KCN Pnưoc H*Ạp KCNT»yBtcCŨCl» KCN Tân Pho Trung KCN Xutn THOI TMrpng KCN VWi Lộc 3 TP NhonTr*ch KCN Tin T*o
Sơ Đò ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIẾN
KHÔNG GIAN CÁC KCN & KCX ĐÉN NĂM 2020
ỉinhLong An
Hình 1. 7: Sơ đồ định hướng phát triển các khu công nghệp và khu chế xuất đến năm 2020 tại thành phố Hồ Chí Minh
(Nguồn: Ban quản lý các khu chế xuất và công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh) Bảng
1. 3: Các khu công nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh
Số
TT Tên khu công nghiệp Vị trí Diện tích đất quy
hoạch (ha)
Ị CÁC KHU CN-CX ĐÃ THÀNH LẬP VÀ ĐANG HOẠT ĐỘNG: 2 471.83
1 KCX Tân Thuận Quận 7 300
2 KCX Linh Trung I Q. Thủ Đức 62
3 KCX Linh Trung II Q. Thủ Đức 6.75
4 KCN Tân Tạo (GĐ1&GĐ2) Q. Bình Tân 373.33
5 KCN Vĩnh Lộc (GĐ1) Q. Bình Tân 203
6 KCN Bình Chiểu Q. Thủ Đức 27.34
7 KCN Hiệp Phước (GĐ1) H. Nhà Bè 311.40
8 KCN Tân Bình (GĐ1&GĐ2) Q. Tân Phú và Q. Bình Tân 129.96 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp luận
Để nhận biết đặc trưng biến đổi của ozone và ảnh hưởng của các chất tiền thân lên ozone, nghiên cứu thực hiện đo đạc ozone, NO, NO2 và các yếu tố khí tượng liên quan tới sự biến đổi của ozone là các chất tiền thân.
Sự thay đổi nồng độ ozone theo thời gian sẽ được theo dõi bởi hệ thống đo liên tục
10 KCN Lê Minh Xuân (GĐ1) H. Bình Chánh 100
11 KCN Tây Bắc Củ Chi (GĐ1) H. Củ Chi 208
12 KCN Cát Lái (GĐ1&GĐ2) Quận 2 124
13 KCN Tân Phú Trung H. Củ Chi 542.64
IỊ CÁC KCN ĐÃ THÀNH LẬP VÀ ĐANG XÂY DỰNG CƠ BẢN: 1 142.40
e KCN Phong Phú H. Bình Chánh 148.40
15 KCN Phú Hữu Quận 9 114
16 KCN Đông Nam H. Củ Chi 283
17 KCN Hiệp Phước (GĐ2) H. Nhà Bè 597
IIỊ CÁC KCN DỰ KIẾN THÀNH LẬP MỚI: 1 455
18 KCN Bàu Đưng H. Củ Chi 175
19 KCN Phước Hiệp H. Củ Chi 200
20 KCN Xuân Thới Thượng H. Hóc Môn 300
21 KCN Vĩnh Lộc III H. Bình Chánh 200
22 KCN Lê Minh Xuân II H. Bình Chánh 338
23 KCN Lê Minh Xuân III H. Bình Chánh 242
IV. CÁC KCN DỰ KIẾN MỞ RỘNG: 849.24
KCN Hiệp Phước (GĐ3) H. Nhà Bè 500
KCN Lê Minh Xuân (mở rộng) H. Bình Chánh 120
KCN Vĩnh Lộc (mở rộng) H. Bình Chánh 56
KCN Tây Bắc Củ Chi (GĐ2) H. Củ Chi 17.24
TỔNG CỘNG 5 918.47
đặt tại dãy nhà C, trường Đại học Khoa học Tự nhiên từ tháng 10/2011 đến tháng 04/2012. Sau đó, dữ liệu nồng độ ozone được phân tích và thể hiện bằng đồ để thấy rõ xu thế biến đổi theo ngày, tháng, mùa của ozonẹ Nồng độ ozone tại Linh Trung, Nhà Bè (đại diện cho vùng ngoại ô) và Thảo Cầm Viên (đại diện cho vùng trung tâm) cũng được đo đạc để khảo sát một phần sự phân bố ozone tại các thành phố Hồ Chí Minh.
Mặc dù mối quan hệ quan hệ giữa ozone và các chất tiền thân là phức tạp, nhưng tác động của các chất tiền thân này đến ozone trên lý thuyết sẽ thể hiện thông qua phản ứng hình thành NO2 và phân hủy NỌ Vì vậy đề tài tiến hành đo đạc đồng thời nồng độ NO, NO2
tại các vị trí đo ozonẹ
Sự thay đổi tỉ lệ hợp phần NO/NO2 trong không khí sẽ thể hiện tác động của các chất tiền thân tới sự hình thành ozonẹ Tỉ lệ NO/NO2 sẽ được tính toán giữa trạng thái cân bằng tự nhiên và trạng thái phát thải thông thường để làm sáng tỏ mối đặc trưng quan hệ giữa ozone tại thành phố và các chất tiền thân. Dữ liệu ozone, NO, NO2 tại vị trí trường Đại học Khoa học Tự nhiên - cơ sở Nguyễn Văn Cừ từ ngày 05/01/2012 đến 15/02/2012 được sử dụng để phân tích. Trong đó dữ liệu ozone, NO, NO2 vào thời gian Tết Nguyên Đán từ 23- 26/02/2012 được dùng để tính trạng thái cân bằng.
Ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết tới sự biến đổi của ozone cũng được phân tích bằng các phương pháp thống kê. Dữ liệu khí tượng được thu thập từ ba nguồn: trạm Khí tượng Nhà Bè, trạm khí tượng Tân Sơn Hòa và hệ thống quan trắc khí tượng của sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất. Dữ liệu từ ba nguồn được hiệu chỉnh theo nguyên tắc đồng nhất và tương đồng nhất (lấy số liệu trạm gần vị trí quan trắc nhất). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Đồng nhất: sự liệu các nguồn phải đồng nhất về chuỗi thời gian đo, những sai khác dữ liệu tương đối nhỏ sẽ được hiệu chỉnh về giá trị trung bình.
• Tương đồng nhất: lấy số liệu trạm gần vị trí quan trắc nhất, những sai khác lớn về dữ liệu sẽ lấy theo trạm Nhà Bè đồng thời cũng xem xét tới tính sẵn có của dữ liệụ Các thông số khí tượng thu thập bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió,
vận tốc gió, tổng bức xạ, bức xạ UV.
Do tính phức tạp của các quá trình vật lý, hóa học liên quan tới sự hình thành và phân hủy ozone trong không khí, mối liên hệ giữa ozone và các yếu tố khó có thể tách biệt rõ ràng. Vì vậy các phương pháp thống kê rất có giá trị đặc biệt là phương pháp hồi quy tuyến tính đa biến nhằm mục đích giải thích sự tương quan. Dựa vào phân tích hồi quy, chúng ta có thể ước tính được xu hướng và ở làm sáng rõ cơ chế biến đổi của ozonẹ Phương pháp hồi quy tuyến tính được sử dụng trong nghiên cứu này mặc dù chưa thể đánh giá được quan hệ chồng chéo giữa các biến liên quan cũng như hiệu ứng trễ của các quá trình biến đổi nhưng đây vẫn là phương pháp hữu hiệu, đơn giản và phù hợp với dữ liệu sẵn có.
2.2. Vị trí và thời gian lấy mẫu 2.2.1. Vị trí lấy mẫu 2.2.1. Vị trí lấy mẫu
• Trường đại học Khoa học Tự nhiên cơ cở Nguyễn Văn Cừ (viết gọn là Nguyễn Văn Cừ - ký hiệu: NVC) (tọa độ: 48P, X: 683930.80, Y: 1190207.57) đây là vị trí quan trắc chính, cách tâm đại lộ Nguyễn Văn Cừ 75 m và đại lộ An Dương Vương 160 m.
• Trường đại học Khoa học Tự nhiên cơ sở Linh Trung (viết gọn là Linh Trung - ký hiệu: LT) (tọa độ: 48P, X: 696442.00, Y: 1202646.98) vị trí lấy mẫu nằm trong khu vực nhiều cây phía sau giảng đường B. Vị trí lấy cách Quốc lộ 1 A 1 km về phía Đông Nam.
• Thảo Cầm Viên Sài Gòn (viết gọn là Thảo Cầm Viên - ký hiệu: TCV) (tọa độ: 48P, X: 686532.22, Y: 1192907.55) vị trí lấy mẫu nằm trong khuôn viên của Thảo Cầm Viên cách đường Nguyễn Bỉnh Khiêm 90 m, đường Nguyễn Thị Minh Khai 380 m, đường Nguyễn Hữu Cảnh 260 m.
48P, X: 689015.26, Y: 1178861.15) Vị trí lấy mẫu nằm trong khuôn viên trạm, cách đường Lê Văn Tạo 80 m.
2.2.2. Thời gian lấy mẫu
Nồng độ của ozone và các chất tiền thân của ozone bao gồm NO, NO2 được đo đạc liên tục từ tháng 10/2011 đến tháng 04/2012.
• Vị trí Nguyễn Văn Cừ nồng độ NO, NO2, O3 được đo đạc liên tục 24h bắt đầu từ ngày 29/9/2011 đến ngày 01/05/2012 với tần suất 5 phút/lần.
• Vị trí Thảo Cầm Viên mẫu NO, NO2, O3 được lấy vào các đợt 13, 14, 29, 30/03/2012; 04, 09, 10/04/2012; 16 -20/04/2012 từ 8h đến 16h mỗi ngày vối tần suất mẫu 2 h/lần.
• Vị trí Linh Trung mẫu NO, NO2, O3 được lấy vào các đợt 06, 07, 10/03/2012; 23, 24/04/2012; 04, 05, 06/05/2012 từ 8h đến 16h mỗi ngày vối tần suất mẫu 2h/lần.
• Vị trí Nhà Bè mẫu NO, NO2, O3 được lấy vào các đợt 05 - 07, 12 - 14/04/2012; 25 - 28/04/2012; 02, 03/05/2012 từ 8h đến 16h mỗi ngày vối tần suất mẫu 2h/lần.
2.3 Phương pháp xác định ozone và NOx
Nồng độ ozone, NO, NO2 được phân tích trên hai hệ thống ozone analyzer 49i và NO-NO2-NOx analyzer 49ị Tại vị trí Nguyễn Văn Cừ, mẫu ozone, NO, NO2 được lấy và đo tự động bở hệ thống. Tại các vị trí Linh Trung, Thảo Cầm Viên, Nhà Bè mẫu được lấy vào túi khí và đem về phân tích trên hệ thống.
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu
Cách 1: lấy mẫu bằng hệ thống tự động
Mẫu NOx và ozone được lấy tự động nhờ hệ thống bơm bên trong các thiết bị NO- NO2-NOx analyzer 42i và Ozone analyzer 49ị Mỗi hệ thống có đường dẫn khí riêng, đầu vào đặt cách nền nhà 2 m. Mẫu được đưa liên tục qua cái lọc bụi để loại bỏ
bụi và các dị vật rồi đi vào máy Ozone Analyzer 49i để phân tích ozone và NO-NO2- NOx
analyzer 42i để phân tích NO, NO2, NOx.
Cách 2: lấy mẫu bằng túi khí
Việc lấy mẫu bằng túi khí được thực hiện tại các vị trí Linh Trung, Thảo Cầm Viên và Nhà Bè. Mẫu ozone được lấy vào túi Tedlar làm bằng polytetrafluoroethylene (PTFE). Mầu NO, NO2 được lấy vào túi Tedlar làm bằng Polyvinyl Fluoride (PVF). Quy trình lấy mầu theo các bước sau:
Hệ thống làm sạch được lắp như Hình 2. 2. Túi được làm sạch bằng không khí khô và sạch. Không khí đi qua ống thủy tinh chứa silicagen và than hoạt tính được thổi vào túi khí đến 80% dung tích chứa sau đó rút toàn bộ không khí bên trong rạ Lặp lại 2-3 lần. Túi sau khi rút sạch khí được đóng kín cho tới khi lấy mầụ
T Ấ
Lấy mẫu:
Cái lọc được nối vào đầu hút của bơm. Không khí được bơm vào túi với tốc độ 1L/phút cho tới 80% dung tích túị Túi được giữ trong tối tránh ánh sáng. Túi chứa mầu được gắn vào hệ thống Thermo Scientific 49i để phân tích ozone
Hình 2. 3: Sơ đồ lắp ráp thiết bị khi lấy mẫu
2.3.2. Phương pháp phân tích Phân tích ozone Phân tích ozone (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên tắc: Mẫu ozone đi liên tục qua cuvet, tại đó tia UV bước sóng 254 nm được chiếu quạ Các phân tử ozone hấp thu bức xạ UV tại bước sóng 254 nm. Cường độ tia UV đi qua các curvet được đo bằng các điốt quang cảm biến hoặc detector nhân quang và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Tương quan trực tiếp giữa cường độ tín hiệu với nồng độ
ozone tuân theo định luật Beer-Lambert:
L = p - K LC
/o Trong đó:
K = hệ số hấp thu phân tử, 308 cm-1 (tại 0oC, 1 atm) L = chiều dài ống hấp thu (cm)
C = nồng độ ozone (ppm)
I = cường độ tia UV của mẫu chứa ozone
I0 = cường độ tia UV của mẫu không chứa ozone
Mẫu đi vào máy sẽ được chia làm hai dòng. Một dòng đi qua ozone scrubber (thiết bị loại ozone) để làm mẫu khí so sánh - Reference (I0) sau đó vào ống hấp thu A, một dòng đi trực tiếp vào ống hấp thu B (Hình 2. 4).
Đèn UV sẽ phát tia UV có bước sóng bằng 254 nm vào hai ống hấp thụ Cường độ tia UV sau khi đi qua ống hấp thu sẽ được detector ghi nhận và chuyển thành tín hiệu điện có cường độ tương ứng nằm khoảng nồng độ đo được chọn trước. ông chứa khí zero sẽ cho tín hiệu I0 và ống còn lại cho tín hiệu I < I0. Tín hiệu cường độ điện của mỗi ống sẽ chuyển về thiết bị thu và ghi lại trong datalogger.
Hệ thống được hiệu chuẩn mỗi sáu tháng một lần bằng khí chuẩn.
Phương pháp phân tích NO-NO2-NOx
Nguyên tắc: Dựa trên đặc tính phản ứng phát quang của NO và O3, với cường độ