PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - đánh giá mức độ giảm phát- 123docz.net

2.3.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu

Đƣợc thực hiê ̣n với các tài liê ̣u trong và ngoài nƣớc nhằm tìm kiếm các thông tin liên quan đến tác động khí sinh ho ̣c so với các nhiên liê ̣u khác cũng nhƣ các nghiên cứu đã thực hiê ̣n về hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt.

2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài hiện trƣờng

2.3.2.1. Khảo sát, điều tra thực địa

Phƣơng pháp khảo sát, điều tra thực địa thông qua bảng hỏi và quan sát thực thế nhằm mục đích:

 Điều tra, khảo sát tại 100 hộ dân để xác định loại nhiên liệu sử dụng trong sinh hoạt và đánh giá nhanh tác động của nhiên liệu đun nấu đến không khí trong sinh hoạt.

Khảo sát 100 hộ dân chỉ sử dụng một loại nhiên liệu (25 hô ̣ sử dụng KSH, 25 hô ̣ than, 25 hô ̣ củi và 25 hô ̣ PPNN) gă ̣p mô ̣t số khó khăn . Do đó, 03 tiêu chí đƣợc đƣa ra để lƣ̣a cho ̣n hô ̣ dân thuô ̣c khảo sát nhƣ sau:

+ Loại nhiên liệu chính lựa chọn trong nấu ăn;

+ Lƣợng nhiên liê ̣u sử dụng nhiều nhất (thƣờng xuyên); + Loại nhiên liệu sử dụng trong thời gian khảo sát.

 Lựa chọn 8 hộ dân (gồm 2 hộ sử dụng khí sinh học v ới nguyên liệu đầu vào cho hầm KSH là phân lợn, 2 hộ đun than, 2 hô ̣ đun củi và 2 hộ đun PPNN) thực hiê ̣n lấy mẫu và phân tích có các điều kiê ̣n tƣơng đồng đối.

Để lƣ̣a cho ̣n 8 hô ̣ dân thực hiê ̣n lấy mẫu và phân tích có điều kiê ̣n tƣơng đồng và đáp ƣ́ng yêu cầu về nhiên liê ̣u sử dụng trong 100 hộ dân khảo sát, các tiêu chí đã đƣợc đƣa ra nhƣ sau:

+ Các hộ dân có điều kiện tƣơng đồng về diện tích nhà bếp và cƣ̉a thông khí (cửa chính): diện tích nhà bếp từ 6 đến 8 m2, chiều cao từ 2,3 đến 3 m, khoảng cách tƣ̀ bếp nấu đến cƣ̉a chính tối đa là 1m.

+ Các hộ dân có điều kiện tƣơng đồng về th ời gian đun nấu (tùy từng bữa, thời gian đun nấu khoảng 60 - 120 phút/mỗi bữa) và số lƣợng ngƣời ăn cho từng bữa.

+ Các hộ dân nhiệt tình hỗ trợ vì thời gian đo đạc kéo dài và đƣợc bắt đầu thực hiện từ rất sớm (05h00 hàng ngày).

+ Các hộ dân sử dụng cùng một loại nhiên liệu có kiểu bếp tƣơng đồng:

o Hộ sử dụng KSH: kiểu bếp chuyên dụng cho đun nấu bằng KSH thƣơng hiệu Hùng Vƣơng.

o Hộ sử dụng củi: bếp cải tiến, dạng lò. Theo đánh giá của hộ dân sử dụng thì bếp này đã hỗ trợ ngƣời sử dụng dễ dàng hơn do có quạt đƣợc gắn kèm nhƣng lƣợng nhiên liệu tiêu hao không giảm.

o Hộ sử dụng PPNN: bếp đƣợc sử dụng là kiểu bếp mở (bếp kiềng).

o Hộ sử dụng than: bếp than tổ ong phổ biến cho hộ gia đình tại Việt Nam.

2.3.2.2. Phương pháp lấy mẫu

- Mẫu đƣợc lấy thành 2 đơ ̣t, mỗi đơ ̣t ta ̣i 4 hô ̣ dân lƣ̣a cho ̣n , tƣ̀ ngày 21 đến ngày 26 tháng 2 năm 2011. Trong suốt thời gian lấy mẫu , các ngày đều có mƣa phùn, độ ẩm cao, không có biến đổi lớn về điều kiê ̣n vi khí hâ ̣u : nhiê ̣t độ không khí ngoài trời từ 18,3 đến 21,2oC; độ ẩm từ 79 đến 92%; tốc độ gió từ 0,02 đến 0,51 m/s (xác định theo TCVN 5508:2009). Với điều kiện vi khí hậu và diện tích khu vực bếp nhỏ nên kết quả đo vi khí hậu hầu nhƣ không bị ảnh hƣởng (xem Phụ lục 3)

- Mỗi vị trí đƣợc lấy mẫu liên tiếp trong 3 ngày, mỗi ngày 6 mẫu (trƣớc và sau khi đun nấu) trong thời gian 60 phút (lấy mẫu trung bình theo giờ).

- Mẫu đƣợc lấy theo tiêu chuẩn ở độ cao 1,5m (vị trí ngang tầm thở), cách bếp 0,5m sao cho không ảnh hƣởng đến thao tác của ngƣời đun nấu và theo hƣớng gió tƣ̀ bếp đến cƣ̉a chính.

- Hai hộ sử dụng than đều ủ than qua đêm và dùng liên tục trong suốt quá trình lấy mẫu.

Chi tiết về phƣơng pháp và thiết bị lấy mẫu đƣợc trình bày trong Phụ lục 4

2.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

2.3.3.1. Phương pháp phân tích các thông số môi trường khí

Toàn bộ mẫu đƣợc mang về xƣ̉ lý ta ̣i phòng thí nghiê ̣m Trạm Quan trắc và Phân tích Môi trƣờng Lao động thuộc Viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật bảo hộ Lao động theo các phƣơng pháp đạt tiêu chuẩn nhƣ sau:

Bảng 10: Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

TT Thông

số Đơn vị Phƣơng pháp xác định Thiết bị

1 Bụi mg/m3 TCVN 5067:1995 Cân phân tích AE 240 (Mettler, Thụy Sỹ) 2 CO mg/m3 TCVN 5972:1995 Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS. Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

3 H2S mg/m3

USR: Mẫu sau khi hấp thụ H2S đƣợc trung hòa bằng 0,1 ml HNO3 0,1N và phân tích bằng phƣơng pháp so màu vàng nâu của Ag2S. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp 0,1µg/m3

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS. Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

4 NH3 mg/m3

USR: Mẫu sau khi hấp thụ NH3 đƣợc trung hòa bằng 0,1ml NaOH 0,1N và phân tích bằng phƣơng pháp so màu. NH3¬ tạo phức màu xanh với thuốc thử salixylat và ion hypoclorit, đo quang ở bƣớc sóng 655nm trêm máy so màu Lambda 25 UV/VIS Spectrometer, Perkin Elmer. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp 0,1µg NH3/m3

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS. Lambda 25 (Perkin Elmer, Mỹ)

5 CH4 mg/m3

WEMOS 03: Dùng xilanh hút mẫu trực tiếp từ túi khí, bơm vào thiết bị GC/FID, so sánh với tín hiệu của khí CH4 chuẩn. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp 10ppm

Máy sắc ký khí GC 2010 (Shimadzu, Nhật Bản)

TT Thông

số Đơn vị Phƣơng pháp xác định Thiết bị

7 Tổng Hydro cacbon HCs mg/m3

NIOSH 1501: Ống than hoạt tính đƣợc giải hấp phụ bằng ngâm chiết trong dung môi CS2 30 phút. Lấy 1ul Dịch chiết bơm vào thiết bị sắc ký khí kết nối detector FID (detector ion hóa ngọn lửa). Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp 0,04 µg/m3

Máy sắc ký khí GC 2010 (Shimadzu, Nhật Bản)

2.3.3.3. Phương pháp xử lý, phân tích và tổng hợp dữ liệu

Tác giả đã tiến hành thống kê, tổng hợp số liệu điều tra nghiên cứu bằng phần mềm Excel.

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRONG ĐUN NẤU

Do các đặc điểm lý hóa khác nhau nên nhiên liệu đun nấu có ảnh hƣởng trực tiếp đến ô nhiễm không khí. Khảo sát nhanh tình hình sử dụng nhiên liệu sinh hoạt tại xã Ngọc Lũ, Huyện Bình Lục, Hà Nam nhằm tiến hành điều tra đánh giá hiệu quả giảm ô nhiễm không khí trong sinh hoạt nhờ sử dụng KSH cho 100 hộ dân (25 hô ̣ sử dụng KSH, 25 hô ̣ than, 25 hô ̣ củi và 25 hô ̣ PPNN) và lựa chọn 8 hộ dân có đặc điểm tƣơng đồng theo các tiêu chí đã đƣợc đề xuất để lấy mẫu khí.

Kết quả phỏng vấn nhanh cán bộ Xã cho thấy trên địa bàn hiện nay có 5 loại nhiên liệu đƣợc sử dụng nhiều nhất là KSH, than, củi, PPNN và khí gas công nghiệp. Tuy nhiên, do chi phí đun nấu bằng khí gas công nghiệp cao nên loại nhiên liệu này đƣợc hầu hết các hộ dân coi là nhiên liệu phụ, chỉ đƣợc sử dụng trong những trƣờng hợp cần thiết (11% hộ dân khảo sát sử dụng khí gas công nghiệp là nhiên liệu phụ).

Khảo sát nhanh cho thấy, 80% hộ dân thƣờng sử dụng các loại nhiên liệu có sẵn, giá thành thấp và nhiều loại nhiên liệu cùng một lúc, đặc biệt là các hộ sử dụng 3 loại nhiên liệu truyền thống (xem Phụ lục 1).

Kết quả điều tra cho thấy khu vực đun nấu của 08 hộ có các đặc điểm tƣơng đồng sau:

+ Không gian nhà bếp: diện tích nhà bếp từ 6 đến 8 m2, chiều cao từ 2,3 đến 3m (tƣơng ƣ́ ng thể tích nhà bếp từ 16 đến 18,4 m3), khoảng cách từ bếp nấu đến cửa chính tối đa là 1m.

Bảng 11: Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng nhiên liệu và đặc điểm khu vực đun nấu 08 hộ dân

TT Họ và tên ngƣời đƣợc phỏng vấn Số thành viên Thời gian đun nấu Khu vực đun nấu Nhiên liệu chính Nhiên liệu phụ Ghi chú 8 HỘ GIA ĐÌNH ĐƢỢC LỰA CHỌN 1 Trần Thị Ngà 5 06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00 1 cửa, 6m2 x 3m, bếp cách cửa 1m KSH 60 con lợn, Hầm KSH xây dựng năm 2009, 16 m3 , chia sẻ khí gas thừa với hàng xóm. Có bộ lọc H2S, sử dụng bếp chuyên dụng HỘ KSH #1 2 Trần Đăng Kỷ 5 06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00 1cửa, 6m2 x 3m, bếp cách cửa 0,5m KSH 70 con lợn, hầm KSH xây dựng năm 2010, 18m3 . Có bộ lọc H2S, sử dụng bếp chuyên dụng HỘ KSH #2 3 Lê Thị Trinh 4 06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00 1 cửa, 8m2 x 2,3m bếp cách cửa 1m Than Củi 30 con lợn, chuồng cách bếp 2m HỘ THAN #1 4 Trần Văn Mão 4 06:00-07:00 11:00-12:00 18:00-19:00 1 cửa, 8m2 x 2,3m bếp cách cửa 1m Than Củi 50 con lợn, chuồng cách bếp 2,5m HỘ THAN #2 5 Nguyễn Thị Tân 5 06:00-06:30 10:30-12:00 17:00-19:00 1 cửa, 8m2 x 2,3m bếp cách cửa 0,5m Củi PPNN HỘ CỦI #1 6 Lê Đăng Dũng 5 06:00-06:30 11:00-12:30 17:00-18:30 2 cửa, 1 cửa luôn đóng 6m2 x 2,7m Củi HỘ CỦI #2

28 TT Họ và tên ngƣời đƣợc phỏng vấn Số thành viên Thời gian đun nấu Khu vực đun nấu Nhiên liệu chính Nhiên liệu phụ Ghi chú bếp cách cửa 0,5m 7 Trần Văn Trí 4 06:00-06:30 11:00-12:00 17:00-19:00 1 cửa, 6m2 x 2,7m bếp cách cửa 1m PPNN HỘ PPNN #1 8 Bà Hoan 4 06:00-06:30 11:00-12:00 17:30-19:30 1 cửa, 8m2 x 2,3m bếp cách cửa 0,8m PPNN Củi HỘ PPNN #2

3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHU VỰC ĐUN NẤU NẤU

3.2.1. Kết quả đánh giá nhanh ảnh hƣởng đến môi trƣờng khu vực đun nấu

Thông qua tiền khảo sát tại hiện trƣờng, các đặc điểm nhận dạng vấn đề môi trƣờng ngƣời dân có thể khảo sát bao gồm : Tƣờng nhà bếp , khói, mùi. Tƣ̀ các đă ̣c điểm đó, 06 lƣ̣a cho ̣n đƣợc đƣa ra để phỏng vấn hộ dân.

Kết quả khảo sát 100 hô ̣ dân đánh giá mƣ́c độ ảnh hƣởng đến môi trƣờng không khí sinh hoa ̣t, đă ̣c biê ̣t khu vực đun nấu cho thấy khu vực này của các hộ dân sử dụng KSH sạch hơn (22/25 hộ KSH khảo sát ) trong khi đó thì 100% hô ̣ sử dụng than, củi và PPNN thì cho rằng sử dụng 3 loại nhiên liệu này làm không gian bếp bẩn (100% hô ̣ dân không lựa chọn mức độ đánh giá là “bếp sạch”).

Bảng 12: Kết quả đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm môi trƣờng khu vực đun nấu

Đặc điểm KSH Than Củi PPNN

Bếp sạch 22 0 0 0

Khói 0 2 0 0

Mùi 3 12 0 0

Đặc điểm KSH Than Củi PPNN

Tƣờng bếp bị đen 0 2 0 0

Tƣờng bếp bị đen, khói

và mùi 0 3 25 25

Nhìn vào Bảng 12 và Hình 7 cho thấy:

Hiê ̣n tƣợng tƣờng nhà bếp bi ̣ đen, khói và mùi trong quá trình đun nấu chiếm tỷ lệ cao nhất (53%). Trong kết quả này thì hộ dân sử dụng củi và PPNN cho kết quả cao nhất, tiếp theo là than và thấp nhất là KSH, tƣơng ứng là 100, 12 và 0% hô ̣ dân đƣợc khảo sát.

Có 3 hô ̣ dân sử dụng KSH có kết quả phản hồi là trong quá trình đun nấu có xuất hiê ̣n mùi . Nguyên nhân của hiê ̣n tƣợng này là do thiết bi ̣ lo ̣c H 2S chƣa đƣợc lắp đặt và bếp đun là loại tự chế.

Quá trình bắt đầu bén than chƣa đƣợc đốt cháy hoàn toàn và than đƣợc các hộ dân ủ liên tục nên lƣợng CO thất thoát ra ngoài gây mùi khó chịu. Do vậy, có 18/25 (bao gồm 06 hộ trả lời vƣ̀a có hiê ̣n tƣợng mùi và khói ) hô ̣ dân trả lời viê ̣c đun nấu bằng than gây hiện tƣợng mùi.

3.2.2. Kết quả phân tích các thông số ô nhiễm môi trƣờng khu vực đun nấu

3.2.2.1. Bụi lơ lửng

Bụi lơ lửng sinh ra trong quá trình đun nấu chủ yếu từ lƣợng tro dễ bay trong nhiên liệu.

Kết quả quan trắc 8 hộ dân (144 mẫu) tại xã Ngọc Lũ, Huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam cho thấy rằng các hộ dân sử dụng KSH có lợi thế trong việc giảm hàm lƣợng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu.

Hiệu quả của KSH trong

việc giảm hàm lƣợng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu cho kết quả tốt nhất khi so sánh với việc sử dụng 3 nhiên liệu truyền thống trong nghiên cứu này là than, củi và PPNN.

So với các nhiên liệu truyền thống, hàm lƣợng bụi lơ lửng tại khu vực đun nấu của hộ sử dụng KSH có kết quả thấp nhất. Kết quả giám sát và phân tích cho thấy hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu tăng lên theo thời gian nấu , thâ ̣m chí còn cao hơn so với môi trƣờng nền sau khi kết thúc nấu ăn. Cụ thể là:

Bảng 13: Hàm lượng tổng bụi lơ lửng tại khu vực đun nấu

Bụi

Mẫu lấy trƣớ c khi nấu 60 phút Mấu lấy sau khi nấu 60 phút

KSH Than Củi PPNN KSH Than Củi PPNN

Giá trị trung bình, mg/m3 0,0550 0,2215 1,2320 1,4070 0,0640 0,2510 4,2170 4,9210 Giá trị lớn nhất, mg/m3 0,0630 0,2610 2,0230 2,0320 0,0780 0,3140 5,1560 6,0540 Giá trị nhỏ nhất, 0,0490 0,1940 0,8770 1,0660 0,0560 0,2290 3,5900 2,4130

Hình 8: Kết quả phân tích hàm lượng bụi lơ lửng trong khu vực đun nấu

Bụi

Mẫu lấy trƣớ c khi nấu 60 phút Mấu lấy sau khi nấu 60 phút

KSH Than Củi PPNN KSH Than Củi PPNN

mg/m3

Số mẫu (hộ x

lần đo/hộ) 18 18 18 18 18 18 18 18

Hàm lƣợng so

với KSH, lần 1 4,03 22,40 25,58 1 3,92 65,89 76,89

Tƣ̀ bảng kết quả trên ta thấy:

- Hàm lƣợng bụi lơ lửng trƣớc và sau khi nấu củ a khu vực đun nấu của hộ sử dụng KSH là thấp nhất : Trƣớc khi nấu, hàm lƣợng này của hô ̣ sử dụng than so v ới KSH cao hơn 4,03 lần, tƣơng tự hàm lƣợng nền của hộ đun bằng củi và PPNN so với KSH lần lƣợt là 22,40 và 25,58 lần; Sau khi nấu, hàm lƣợng tổng bụi lơ lửng trong khu vực hộ sử dụng PPNN so với KSH cao nhất, tiếp theo là hộ sử dụng củi và than, tƣơng ứng với các giá trị là 76,89; 65,89 và 3,92 lần.

Hình 9 cho thấy: Trong cùng một bữa ăn thì tất cả các lần đo đều cho kết quả hàm lƣợng bụi lơ lửng sau khi nấu 60 phút vẫn cao hơn trƣớc khi nấu. Sau nấu ăn, hàm lƣợng bụi trung bình trong khu vực nấu của hô ̣ dùng PPNN , củi, than và KSH vẫn cao hơn trƣớc khi nấu lần lƣợt là 250, 242, 13 và 16%. Tuy nhiên, quy luật diễn biến sự thay đổi hàm lƣợng bụi chƣa thể hiện sự sai khác giữa 3 bữa ăn đƣợc nghiên cứu.

Hình 9: Kết quả quan trắc hàm lượng bụi lơ lửng theo nhiên liê ̣u

3.2.2.2. Cacbon oxit (CO)

CO trong đƣợc sinh ra trong điều kiện các chất hữu cơ bị đốt cháy không hoàn toàn, thiếu Oxi.

Phƣơng trình phản ứng sinh ra CO là: 2C + O2 -> 2CO.

Kết quả quan trắc tại xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam cho thấy rằng các hộ dân sử dụng KSH có lợi thế giảm hàm lƣợng CO trong khu vực đun nấu.

Hiệu quả của KSH trong việc giảm hàm lƣợng CO trong khu vực đun nấu cho kết quả tốt nhất khi so sánh với việc sử dụng củi và PPNN. Hàm lƣợng CO

33 trong khu vực đun nấu trong hộ dân sử dụng than cũng cho kết quả cao hơn khá nhiều so với hộ sử dụng KSH.

Kết quả quan trắc tại xã Ngọc Lũ, huyện Bình Lục, tỉnh Hà Nam tại các hộ dân sử dụng than, củi và PPNN cho thấy sau khi nấu ăn, môi trƣờng đun nấu vẫn còn hàm lƣợng CO cao hơn so với ban đầu. Mă ̣c dù hàm lƣợng CO của hô ̣ sử dụng KSH l à thấp nhất nhƣng hàm lƣợng này không chênh lệch nhiều so với các hộ sử dụng nhiên liệu truyền thống ngoại trừ than.