CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Đánh giá tác động đến môi trường không khí từ quá trình sản xuất giấy tại làng giấy Phong Khê
4.1.1. Cơ sở lí luận
Trái đất của chúng ta là một hành tinh khá lớn trong hệ mặt trời. Trái đất giống như một quả cầu đồng tâm gồm các quyển sau: Thủy quyển, thạch quyển, khí quyển (3 quyển vô cơ), cùng với các hệ sinh thái chúng tạo thành sinh quyển. Tầng khí quyển dày khoảng 2000 km, phủ phía trên bề mặt trái đất, thường xuyên chịu ảnh hưởng của vũ trụ và mặt trời [8].
Tầng khí quyển được chia thành 5 vùng:
- Tầng đối lưu (Troposphere): Chứa 90% các phân tử không khí, trong đó: 78%
N2, 21% O2, 0,03 % CO2 và các khí khác như bảng sau:
Bảng 2. Hàm lượng trung bình của không khí
Chất khí % thể tích % khối lượng
N2 O2 Ar CO2 Ne He CH4 Kr N2O
H2
O3 Xe
78,08 20,91 0,93 0,035 0,0018 0,0005 0,00017 0,00014 0,00005 0,00005 0,00006 0,000009
75,51 23,15 1,28 0,005 0,00012 0,000007 0,000009 0,000029 0,000008 0,0000035
0,000008 0,00000036
- Tầng bình lưu (Stratosphere): Nằm tiếp theo tầng đối lưu, phần thấp nhất của tầng này là lớp Ozon (O3) hấp thụ các bức xạ tia tử ngoại có hại của ánh sáng mặt trời bảo vệ sự sống.
- Tầng trung quyển (Mesosphere): Nằm ở bên trong tầng bình lưu cho đến độ cao 80 km. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao, từ -20C ở phía dưới giảm xuống -920C ở phía trên.
- Tầng nhiệt quyển (Thermosphere): Có độ cao từ 80 km đến 500 km ở đây nhiệt độ không khí có xu hướng tăng dần theo độ cao, từ -920C đến +12000C.
Tuy nhiên nhiệt độ không khí cũng thay đổi theo thời gian trong ngày, ban ngày thường rất cao và ban đêm thường thấp.
- Tầng ngoại quyển (Exosphere): Bắt đầu từ độ cao 500 km trở lên. Do tác động của tia tử ngoại, các phân tử không khí loãng trong tầng này bị phân hủy thành các ion dẫn điện, các điện tử tự do. Thành phần khí quyển trong tầng có chứa nhiều các ion nhẹ như He2+, H+, O2-.
Môi trường không khí nằm ở tầng đối lưu của khí quyển bị coi là ô nhiễm khi các thành phần bị biến đổi khác trạng thái bình thường. Chất gây ô nhiễm là chất có trong thành phần khí quyển ở nồng độ cao hơn nồng độ bình thường của nó trong không khí hoặc chất đó thường không có trong không khí.
Sự ÔNKK là kết quả của việc thải ra các chất khí, hơi, giọt và các luợng khí khác có nồng độ vượt quá thành phần bình thường trong không khí gây nên tác động có hại hoặc gây sự khó chịu (do mùi, bụi…).
ÔNMTKK là sự thay đổi lớn trong các thành phần của không khí hoặc có sự xuất hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, bụi, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và sinh vật.
4.1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí do quá trình sản xuất giấy tại xã Phong Khê.
Hoạt động vận chuyển và sản xuất giấy tái chế đã tạo ra các chất gây ô nhiễm không khí theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 4. Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí
Theo đó nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí là bụi và khí thải phát sinh từ hoạt động sản xuất và vận chuyển.
* Bụi và khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất:
Theo kết quả (bảng 1, phụ lục) hàm lượng bụi trong không khí tại các CSSX hầu hết vượt TCVN từ 1,2-3,9 lần, có nơi nồng độ bụi khá cao là 1,16 mg/m3. Lượng bụi này có thành phần chủ yếu là bụi xenlulo khi bám vào da người gây kích ứng viêm da, vào phổi gây nên nhục hoá phổi, ung thư phổi.
Các CSSX giấy ăn và giấy vàng mã sử dụng nước Javen để tẩy trắng bột giấy từ 10-12 lít Javen/1 tấn giấy. Bể ngâm có thể tích lớn nhưng không có nắp đậy nên khí Cl2 phát tán vào không khí gây ô nhiễm khí Cl2.
Giấy phế liệu
Quá trình vận chuyển
Quá trình vận chuyển Ô nhiễm
không khí (bụi, CO, CO2, SOx, NOx, Cl2, hơi kiềm,…)
Quá trình sản xuất
Thị trường
Kênh thoát nước thải hở, dòng chảy yếu tạo điều kiện cho quá trình phân huỷ hiếm khí sợi giấy và các chất thải sinh hoạt lắng đọng sinh khí H2S phát tán vào không khí do vậy hàm lượng H2S dọc kênh thải rất lớn.
Các cơ sở nằm trong khu dân cư có diện tích nhỏ hẹp, không thông thoáng nên bụi, khí Cl2, H2S sinh ra khó bị pha loãng nên hàm lượng chúng trong không khí cao. Lò hơi là nơi đốt cháy các nhiên liệu như than, củi. Lượng bụi và khí thải này (H2S, NOx, CO2…) thải ra không khí qua ống khói trong 1 ngày rất lớn.
Sự lan toả khói bụi, khí thải trong không khí tuân theo phân phối Gauss trong phân phối chuẩn. Trong trường hợp không có gió thì phạm vi ảnh hưởng khoảng 15-30 lần chiều cao ống khói (h) [7].
Sơ đồ 5. Phân bố chuẩn Gauss Ghi chú: h: chiều cao ống khói (m)
A: mật độ ô nhiễm cao nhất L: phạm vi lan tỏa (m)
Theo quan sát ta thấy chiều cao ống khói của các CSSX từ 15-17 m. Ta có:
h thực tế = h ống khói + h trung bình mực nước biển = 16m + 9,5m = 25,5m.
Phạm vi ảnh hưởng thực tế sẽ là khoảng 26m, do đó phạm vi lan toả bụi trong không khí gấp khoảng 15-30 lần chiều cao, tức là khoảng 390-442m. Vì thế, bụi sẽ ảnh hưởng đến khu vực dân cư lân cận.
A L h
Trong trường hợp có gió thì tốc độ lan truyền sẽ mạnh hơn, phạm vi lan toả rộng hơn nhiều theo bảng sau [16]:
Bảng 3. Tốc độ gió trung bình
Chiều cao ống khói (m) Tốc độ gió trung bình (km/phút)
0 4
50 7
100 10
200 14
300 18
400 22
500 26
(Nguồn: Acid rain, by Stephen Tilling, Andy Nisbet and Keith Chell;
Published by F.S.C,1990).
Cụm công nghiệp I và II nằm ở đầu hướng gió mùa hè thổi vào làng (hướng Đông và Đông Nam) chính vì thế các chất khí ô nhiễm do hoạt động sản xuất dù ở mức chưa cao nhưng sẽ được khuyếch tán, gây ảnh hưởng đối với người dân trong xã và cả người dân ở xã lân cận.
* Bụi và khí thải phát sinh trong quá trình vận chuyển của các phương tiện vận tải:
Hiện tại có 2 tuyến đường giao thông chính dẫn vào thôn Dương Ổ, Đào Xá và cụm công nghiệp Phong Khê là đường dải đá cấp phối đã xuống cấp, nhiều ổ gà, bụi với mật độ giao thông cao. Trung bình mỗi ngày có khoảng 350- 400 xe, trong đó 200-250 xe với trọng tải từ 1,5-5 tấn, còn lại là các xe trọng tải từ 13-17 tấn lưu thông trên các tuyến đường ở xã đã tạo ra lượng bụi rất lớn cuốn trên đường xe chạy. Mặt khác, các loại xe chở than, củi, giấy bìa loại…
không hề được che đậy làm rơi vãi nhiều giấy vụn, than.
Ngoài ra còn có lượng bụi và khí thải tạo ra do đốt cháy nhiên liệu (chủ yếu là NOx, CO, hidratcacbon) của các phương tiện vận tải cũng gây ô nhiễm
không khí. Theo kết quả quan trắc bụi lơ lửng trong không khí có giá trị cao hơn giá trị cho phép 1,8-2,3 lần (bảng 1, phụ lục). Người dân trong vùng dễ mắc bệnh về đường hô hấp, bệnh ngoài da, bệnh về mắt.
Bằng phương pháp ước tính trên các hệ số ÔNKK ta có thể tính toán được tải trọng một số chất ô nhiễm tạo ra khi đốt nhiên liệu trong quá trình vận chuyển:
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hệ số ô nhiễm đối với các xe tải trọng 5 tấn như sau:
Bụi lơ lửng: 0,6 kg/1000 km.
NOx: 8,4 kg/1000 km.
CO: 4,3 kg/1000 km.
Ước tính hệ số ô nhiễm với các xe trọng tải 13-17 tấn như bảng sau:
Bảng 4. Ước tính hệ số ô nhiễm với các xe trọng tải 13-17 tấn Hệ số ô nhiễm Xe 13 tấn (kg/1000 km) Xe 17 tấn (kg/1000 km)
Bụi lơ lửng 1,6 2,1
NOx 21,8 28,6
CO 11,2 14,6
Theo bảng 4 lượng bụi, NOx, CO là nguồn gây ÔNMT đáng kể.