Tác động đến môi trường không khí

- Ngoài ra, trong giai đoạn giải phóng mặt bằng còn gây tác động đến sức

3.1.2.1.1. Tác động đến môi trường không 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 công trình.

- Khí thải đốt nhiên liệu (xăng, dầu DO, dầu FO) của các phương tiện vận tải, máy móc thi công.

b. Thành phần và tải lượng của các chất ô nhiễm

* Bụi

Quá 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. Khu vực CCN chủ yếu là ruộng và ao nước với cao độ trung bình là mức cost +14,00. Vì vậy, trước khi xây dựng CCN, đơn vị cần phải tiến hành san lấp để tạo mặt bằng. Khối lượng san nền về cơ bản như sau: Khối lượng vét bùn tính bình quân bùn dày 30cm, khối lượng đắp nền tính bình quân 1,5 m trên toàn bộ diện tích khu dân cư xung quanh. Theo thuyết minh dự án đầu tư xây dựng Cụm công nghiệp số 3 cụm cảng Đa Phúc thì tổng khối lượng đất, đá đào đắp trong giai đoạn này khoảng 390.000 m3.

Để ước tính tải lượng bụi sinh ra trong quá trình thi công xây dựng cần dựa vào hệ số thải lượng bụi sinh ra. Theo tài liệu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO):

1 tấn đất đá san gạt, bốc xúc tạo ra 0,17 kg bụi. 1 tấn đất đá vận chuyển sinh ra 0,134 kg bụi

Vậy, với 390.000 m3 đất đá cần san gạt, bốc xúc (tỷ trọng đất đá là 1,2 tấn/m3), tải lượng bụi sinh ra do hoạt động san gạt mặt bằng sẽ là:

Tải lượng bụi sinh ra do hoạt động vận chuyển đất đá để san gạt mặt bằng là: 390.000 x 1,2 x 0,134 = 62.712 kg

Như vậy tổng lượng bụi phát sinh do hoạt động san gạt tạo mặt bằng trong giai đoạn này sẽ là: 79.560 + 62.712 = 142.272 kg.

Ngoài lượng bụi phát sinh từ quá trình san gạt, tạo mặt bằng xây dựng CCN, bụi còn phát sinh trong quá tình vận chuyển vật liệu xây dựng. 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 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)

+ S = Tốc độ trung bình của xe tải (lấy S = 20km/h) + W = Tải trọng xe tải (chọn tải trọng trung bình 12 tấn) + w = Số lốp xe (chọn trung bình w = 6)

+ p = Số ngày mưa trung bình 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 = 0,61 kg/km

Chiều dài khu vực dự án là 586 m, vì vậy coi quãng đường thường xuyên chịu ảnh hưởng trong khu vực dự án khoảng 1km. Vậy bụi cuốn theo xe trong quá trình vận chuyển trong khu vực dự án là 0,61 x 33 xe/h = 20,13 kg/h hay 0,024 mg/m2/s (phát thải trên diện tích 230.000 m2). 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 (công 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 môi 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 không quá kém.)

Thời gian xây dựng dự kiến 8 tháng, tổng diện tích công trường xây dựng là 230.000 m2 (2,88 ha/tháng). Như vậy tổng lượng bụi phát tán vào không khí do hoạt động xây dựng vào khoảng: 2,69 x 2,88 ≈ 7,75 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.

- k = Hệ số kể đến kích thước bụi (k = 0,8 cho các hạt bụi kích thước < 30 micron).

- 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 toàn bộ vòng 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 0019 , 0 ) 2 / 3 ( ) 2 , 2 / 9 , 1 ( ) 0016 , 0 ( 8 , 0 1,4 3 , 1 = = E (kg/tấn)

Ảnh hưởng do khí thải đến môi trường không khí trong giai đoạn này chủ yếu là do quá trình vận chuyển đất đá, và máy móc phục vụ công tác san lấp mặt bằng, đào mương nước. Trong giai đoạn thi công xây dựng khối lượng các công trình xây dựng không lớn do đó khối lượng nhiên liệu sử dụng cho quá trình xây dựng không nhiều, lượng khi thải phát sinh do hoạt động vận chuyển không đáng kể. Vì vậy trong giai đoạn này chỉ tính đến tải lượng và phạm vi ảnh hưởng của khí thải do hoạt động san nền, đào mương thoát nước.

Thời gian thi công san lấp mặt bằng được tiến hành trong thời gian khoảng 2 tháng (1 tháng làm việc 30 ngày, 1 ngày làm việc 2 ca). Trong giai đoạn này tổng khối lượng đất đá cần vận chuyển là 390.000 tấn. Dự kiến đất đá sẽ được vận chuyển bằng xe vận tải 12 tấn từ khu đất tại xã Nam Sơn, Sóc Sơn, Hà Nội với khoảng cách vận chuyển trung bình khoảng 4 km. Như vậy, có thể dự báo mật độ xe ra vào khu vực dự án trong thời gian thi công xây dựng trung bình khoảng 33 lượt xe/h. Dựa trên phương pháp xác định nhanh nguồn thải của các loại xe theo “hệ số ô nhiễm không 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 ô nhiễm không khí, nước và đất”.

Bảng 3.2. Hệ số ô nhiễm đối với các loại xe của một số chất ô 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, Môi trường không khí, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội - 2003)

Do đó lượng thải các chất ô nhiễm do các phương tiện vận chuyển thi công là:

ECO = 33 x 28 = 924 kg/1000km.h = 0,257 mg/m.s. ESO2 = 33 x 20 x 0,5 = 330 kg/1000km.h = 0,092 mg/m.s. ENOx =33 x 55 = 1815 kg/1000km.h = 0,504 mg/m.s.

E bụi (muội) = 33 x 1,6 = 52,8 kg/1000m.h = 0,015 mg/m.s

Bảng 3.3. Bảng tổng hợp ước tính tải lượng khí thải phát sinh trong quá trình thi công xây dựng các hạng mục công trình

TT Khí thải Tải lượng ô nhiễm trên tuyến đường thi công (mg/m.s)

1 CO 0,257

2 SO2 0,092

3 NOx 0,504

4 Bụi (muội) 0,015

Khí thải phát sinh từ các thiết bị máy móc

Do dự án được xây dựng trên địa hình trũng nên trong quá trình tạo mặt bằng CCN cần phải đào, đắp đất, 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, xe vận tải 12 tấn.

Để tính tải lượng khí thải sinh ra do các hoạt động của các loại máy móc trên trong quá 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 công thức:

Q = B x K (kg) Trong đó: Q - Tải lượng ô 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 san gạt tự hành công

suất 90CV 02 32,4 129,6

3 Máy lu rung không tự hành

(quả đầm 16T) 10 T. 02 40,32 161,28

Tổng 393,48

(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) Lượng thải do các máy móc thiết bị (mg/m2.s) 1 CO 28 9.144 0,0003 2 SO2 20.S 3.935 0,0014 3 NO2 55 17.962 0,0007 4 Bụi, muội 4,3 1.404 0,0001

(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 toán mức độ lan truyền của các chất ô nhiễm ra môi trường xung quanh.

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 mô hình tính toán khuếch tán chất ô nhiễm trong môi trường không khí đối với nguồn đường và nguồn mặt để xác định mức độ lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí.

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 vuông góc với nguồn đường.

Hình 3.1: Mô hình phát tán nguồn đường

Nồng độ chất ô nhiễm ở khoảng cách x cách nguồn đường phía cuối hướng gió ứng với các điều kiện trên được xác định theo công thức tính toán như sau (Nguồn: Bảo vệ môi trường không khí, 2007):

C(x) = 2E/ (2Π) 1/2σz.u

Hoặc có thể xác định theo công thức mô 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

Gió thổi vuông góc với nguồn đường

u (m/s) Nguồn đường E (g/m.s) Nguồn đường E (g/m.s) x Điểm tiếp nhận C(x) = 0,8.E(e +e )/σz.u -(z+h)2/2σz2 -(z-h)2/2σz2

(mg/m.s), E được tính toán ở phần trên:

ECO = 0,257 mg/m.s. ESO2 = 0,092 mg/m.s.

ENOx = 0,504 mg/m.s. E bụi (muội) = 0,015 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 chất ô nhiễm tính toán, thay các giá trị vào công thức tính toán, nồng độ các chất ô nhiễm ở các khoảng cách khác nhau so với nguồn thải (tim đường) được thể hiện ở bảng 3.4.

Bảng 3.4. Nồng độ các chất ô nhiễm do giao thông tại khu vực dự án

TT Khoảng cách x (m) σz (m) CO (µg/m3) NOx (µg/m3) SO2 (µg/m3) Bụi (µg/m3) 1 5 1,72 120,621 236,549 43,180 7,040 2 10 2,85 74,778 146,646 26,769 4,364 3 15 3,83 56,027 109,875 20,056 3,270 4 20 4,72 45,595 89,417 16,322 2,661 5 30 6,35 33,977 66,631 12,163 1,983 6 50 9,22 23,439 45,965 8,390 1,368 QCVN 05:2009 Trung bình 1h 30.000 200 350 - Trung bình 24h 5.000 100 125 150

Nhận xét: Từ các kết quả tính toán tại bảng 3.4 cho thấy phạm vi và mức

độ ảnh hưởng của các nguồn gây ô nhiễm trên tuyến đường vận chuyển là tương đối lớn. 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 ô nhiễm không khí có sự biến đổi giảm dần về nồng độ. Vì vậy, chủ dự án sẽ đưa ra những biện pháp giảm thiểu nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của các chất ô nhiễm tới môi trường không khí, cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân trực tiếp tham gia thi công trên công trường.

- Sơ đồ tính toán nguồn mặt: là nguồn phát sinh tại khu vực thi công do các máy đào đắp, san nền, lu nèn và các phương tiện vận chuyển 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 ô nhiễm trên một diện tích bằng cách sử dụng hình hộp khí điển hình, thừa nhận khối không khí ở trên vùng ô 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 toán với một quần thể ô nhiễm trong hộp, số lượng chất ô nhiễm trong hộp là tích số của lưu lượng không khí nhân với nồng độ chất ô 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 không khí ô nhiễm và nồng độ ô nhiễm không 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:

C = 103EsL/uH Trong đó:

C: Nồng độ chất ô nhiễm trong hộp không khí (µg/m3)

E: Lượng phát thải ô nhiễm tính trên đơn vị diện tích (mg/m2.s) w L C Nguồn mặt Es Tốc độ gió Cvào

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

1 Buổi sáng đến trưa Nghịch nhiệt 50 - 500 2 Buổi chiều (13h-18h) Bình thường 600 - 2000

L: Chiều dài của hộp khí (cùng chiều với hướng gió) (m), tính trên diện tích toàn bộ khu vực dự án với diện tích 230.000 m2, chiều dài L = 586 m.

u: Tốc độ gió trung bình thổi vuông góc với hộp (m/s), u = 1,9 m/s

Nguồn mặt bao gồm: lượng bụi muội và khí thải phát sinh do quá trình đốt cháy nhiên liệu (nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện vận chuyển và các máy móc san gạt), bụi từ quá trình san gạt, bụi do xe vận chuyển trên đường.

+ Lượng bụi và khí thải phát sinh do quá trình đốt cháy nhiên liệu từ các