AQI_Chỉ số chất lượng môi trường không khí

TRÌNH BÀY CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CÁCH TÍNH, NÊU VÍ DỤ ÁP DỤNG DANH SÁCH NHÓM: STT Họ và tên MSSV 1 Đặng Quang Minh 0617040 2 Nguyễn Ngọc Phong 0617053 3 Trương Huy Phương 0617056 4 Lê Văn Phúc 0617060 5 Đinh Xuân Trung 0617083 6 Nguyễn Nhật Trường 0617087 CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ (AQI_ Air Quality Index) Sơ lược đánh giá ô nhiễm môi trường không khí Ô nhiễm không khí: Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí hoặc có sự xuất hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và sinh vật. (Nguồn: ….) Nguồn phát sinh ô nhiễm chủ yếu trong không khí Khí thải từ hoạt động giao thông vận tải Với một lượng xe khổng lồ như hiện nay, theo ước tính hàng năm thải vào không khí một lượng rất lớn bụi, Pb, CO2, NO2, CO, Hidro cacbon và Andehyde. Ở Tp HCM, hàng năm khoảng 1100 tấn bụi, 25 tấn Pb, 4200 tấn CO2, 4500 tấn NO2, 160000 tấn CO, 132000 tấn HC và 156 tấn Andehyde.(*) Một số nguyên nhân khác làm gia tăng mức độ ô nhiễm không khí là phương tiện giao thông có nhiều chủng loại, động cơ cũ kĩ, không được bảo trì sữa chữa, sử dụng xăng dầu không đúng tiêu chuẩn quy định (hàm lượng lưu huỳnh quá cao) cùng các quá trình vận chuyển, sửa chữa đường không đáp ứng đúng thời gian, công tác thi công không đúng tiêu chuẩn với nạn ùn tắc giao thông vào giờ cao điềm. Khí thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp Nhìn chung các cơ sở sản xuất có quy mô vừa và nhỏ tập trung chủ yếu trong khu dân cư, có trình độ công nghệ lạc hậu, sử dụng nhiều nhiên liệu không tốt và hầu như chưa có hệ thống kiểm soát và xử lý khí thải. Các khu chế xuất và khu công nghiệp nặng hàng ngày thải vào môi trường một khối lượng khí ô nhiễm rất lớn chủ yếu là bụi, SO2, NOx, CO, HC, các hơi hữu cơ, NH3, H2S,…ở Tp HCM, tải lượng ô nhiễm hàng ngày thải vào khoảng 15 tấn bụi, 150 tấn SO2, 10 tấn NOx, 4.6 tấn CO.(*) Khí thải do sinh hoạt Nguồn ô nhiễm chủ yếu là tự các hoạt động sinh hoạt liên quan đến việc nấu nướng trong nhà, ngoài trời, việc sử dụng máy lạnh đã phát thải ra một lượng đáng kể bụi, HC và cả PAHs. Ở Tp HCM, ước tính tải lượng khí thải sinh hoạt khoảng 250 tấn bụi lơ lửng, 620 tấn SO2, 400 tấn NO2, 930 tấn CO, 460 tấn HC.(*) Mặc dù tải lượng ô nhiễm do sinh hoạt thấp hơn nhiều nguồn khác nhưng nguồn thải này lại quan trọng khi phải tiếp xúc nhiều. (*)Số liệu thống kê môi trường 2004_Chi cục bảo vệ môi trường Tp HCM Tác hại lên sức khỏe con người Các biểu hiện sức khoẻ liên quan đến ô nhiễm không khí: Chảy nước mắt, ho hay thở khò khè. Mức độ ô nhiễm không khí cao có tác hại xấu đối với bệnh tim mạch trầm trọng, gây tổn thương hệ thống hô hấp. Mức độ bị ảnh hưởng của từng người tùy thuộc vào: Tình trạng sức khoẻ, nồng độ, loại chất ô nhiễm, thời gian xúc. Những người nhạy cảm nhất với sự ô nhiễm không khí là: người cao tuổi phụ nữ mang thai trẻ em dưới 14 tuổi người có bệnh về phổi và tim mạch người làm việc ngoài trời người tập thể dục, thể thao ngoài trời Tiếp xúc trong khoảng thời gian dài với không khí ô nhiễm sẽ làm ảnh hưởng: Sức khoẻ của phụ nữ đang mang thai, làm tăng nhanh sự lão hoá, giảm chức năng của phổi, bệnh hen suyễn, viêm phế quản và có thể bị ung thư, làm giảm tuổi thọ. Mục đích đánh giá ô nhiễm môi trường không khí Đánh giá ô nhiễm môi trường không khí là một công việc phức tạp bởi vì có quá nhiều loại chất ô nhiễm khác nhau phát sinh từ quá trình biến đổi năng lượng hoặc sản xuất công nghiệp. Ngoài ra còn xảy ra sự phát sinh chất ô nhiễm thứ cấp hoặc tác động cộng hợp giữa các chất ô nhiễm. Việc đưa ra các chỉ số chất lượng môi trường không khí hoặc đo đạc tổng ô nhiễm không khí nhằm 2 mục tiêu: Giúp cho người bình thường đánh giá được mức độ nghiêm trọng của ô nhiễm không khí Giúp đánh giá được khả năng hoán đổi giữa các chính sách kiểm soát ô nhiễm không khí khác nhau hoặc đánh giá hiệu quả các thiết bị xử lý nhằm làm giảm lượng ô nhiễm. Phương thức thành lập chỉ số chất lượng môi trường Có 2 cách: Đo đạc những chất ô nhiễm trong môi trường không khí, đất nước Ước đoán tải lượng chất ô nhiễm mà chúng ta đưa vào môi trường. Giữa kết quả đo đạc và ước đoán thường có sự khác nhau bởi vì sự phân bố không đồng đều trong không gian của chất ô nhiễm. Do vậy, khi tính toán các chỉ số chất lượng không khí, trước hết cần dựa vào các số liệu đo đạc và sau đó mới dùng đến các trị số ước đoán để lấp vào các chỗ thiếu hụt về thông tin. Tuy nhiên, sự ước đoán chỉ áp dụng được trong phạm vi nhỏ hẹp. Chỉ số chất lượng không khí AQI ở Tp HCM Định nghĩa AQI (Air Quality Index) là chỉ số chất lượng môi trường không khí dùng để theo dõi chất lượng môi trường không khí hàng ngày. Chúng thể hiện mức độ ô nhiễm không khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như những hướng dẫn cần thiết cho mọi người phải làm gì khi ở tình trạng đó. AQI tập trung vào sự ảnh hưởng đến sức khỏe khi hít thở không khí bị ô nhiễm trong vài giờ hay vài ngày. Chỉ số chất lượng không khí (AQI) là chỉ số đại diện cho nồng độ của một nhóm các chất ô nhiễm không khí gồm: CO, NO2, SO2, O3 và bụi, nhằm cho biết tình trạng chất lượng không khí trong môi trường sống của chúng ta, ảnh hưởng đến sức khoẻ người dân. CO: là chất khí không màu, không mùi, được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, từ các phương tiện giao thông, thiết bị công nghiệp. Khí CO có thể gây đau đầu, chóng mặt, ngất xỉu hoặc có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch. NO2: Các nguồn chính thải ra NO2 gồm có các nhà máy điện, các phương tiện giao thông và ngành công nghiệp nặng. Tiếp xúc nhiều với nó làm tổn thương phổi và các vấn đề về hô hấp. SO2: là chất khí được sinh ra từ quá trình đốt nhiện liệu như than, dầu F.O, D.O có chứa lưu huỳnh. Khí SO2 độc hại không chỉ đối với sức khoẻ con người, động thực vật, mà còn tác động xấu lên vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Khí SO2 kích thích mạnh đối với mắt, da và các màng cơ, có thể gây co giật ở cơ trơn của khí quản hoặc tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản. O3: là chất khí gây ô nhiễm không màu, hình thành từ phản ứng hoá học giữa hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) và oxit nitơ (NOx) dưới ánh sáng mặt trời. VOCs và NOx được sinh ra chủ yếu từ hoạt động của xe ô tô, xe tải, xe buýt, xe gắn máy. Khí ô-zôn kích thích mạnh đối với mắt, da, có thể gây chóng mặt, nhức đầu, giảm huyết áp và khó thở. Bụi: phát sinh từ nhiều nguồn như hoạt động sản xuất, nhà máy nhiệt điện, xe dùng dầu diesel, bếp lò sử dụng than củi, xe xhạy trên đường không trải nhựa.  Chỉ số chất lượng không khí tương tự đã được sử dụng tại nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Anh, Đan Mạch, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Malaysia… Phân loại Hiện nay, Tp HCM đã xây dựng được chỉ số AQI cho mạng lưới quan trắc tự động của thành phồ. Các chất ô nhiễm được sự dụng để quan trắc cho mục đích thiết lập chỉ số là: NO2, CO, SO2, O3, bụi PM10. Chỉ số AQI phân thành 3 loại: AQI cho khu dân cư: Trạm Tân Sơn Hòa (khuôn viên viện kỹ thuật nhiệt đới), UBND quận 2, Thủ Đức. AQI cho không khí ven đường (giao thông): Trạm Bình Chánh (Phòng Giáo Dục Huyện Bình Chánh), Hồng Bàng (trường THPT Hồng Bàng), DOSTE (Sở TNMT), Thống Nhất (bệnh viện Thống Nhất). AQI cho môi trường nền đô thị: Trạm Thảo Cầm Viên và Quang Trung (Khu Công nghệ phần mềm Quang Trung). Cơ sở tính toán Theo hướng dẫn của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US Federal Resgister Part III-EPA- 40 CFR Part 58), chỉ số AQI được tính toán dựa trên tiêu chuẩn hiện hữu về chất lượng không khí Việt Nam (TCVN 5937 - 2005) và dựa trên kết tính toán nồng độ chất lượng môi trường không khí từ đề tài Dự báo chất lượng không khí hàng ngày cho các vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam. TCVN 5937-2005: Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh: (Đơn vị: µg/m3) Thông số Trung bình 1 giờ Trung bình 8 giờ Trung bình 24 giờ Trung bình năm Phương pháp xác định SO2 350 - 125 50 Parasosalin hoặc huỳnh quang cực tím CO 30000 10000 - - Quang phổ hồng ngoại không phân tán (NDIR) NO2 200 - - 40 Huỳnh quang hóa học pha khí O3 180 120 80 - Trắc quang tử ngoại Bụi lơ lửng (TPS) 300 - 120 140 Lấy mẫu thể tích lớn Phân tích khối lượng Bụi ≤10µm PM10 - - 150 50 Phân tích khối lượng hoặc tách quán tính Pb - - 1.5 0.5 Lấy mẫu thể tích lớn và quang phổ hấp thụ nguyên tử Công thức tính toán Trước hết tại mỗi trạm quan trắc, AQI sẽ được tính cho từng chất theo 2 loại là AQI theo giờ và AQI theo ngày. Công thức tính AQI theo giờ của chất i trạm j: Trong đó: là nồng độ trung bình theo giờ của chất I; là tiêu chuẩn môi trường cho phép trung bình giờ của chất i. Công thức tính AQI theo ngày của chấ i trạm j: Trong đó: là nồng độ trung bình theo ngày của chất i; là tiêu chuẩn môi trường cho phép trung bình ngày của chất i. Các giá trị và được lấy từ bảng TCVN 5937_2005. Sau khi có AQI theo tiêu chuẩn giờ và ngày, AQI của mỗi chất trong ngày, AQImax của m ỗi chất trong ngày tại trạm j được tính như sau: So sánh AQImax của tất cả các thông số trong trạm, giá trị AQI nào lớn nhất sẽ là chỉ số chất lượng không khí của trạm quan trắc tương ứng trong ngày. Sau đó, chỉ số AQI sẽ được tính bằng trung bình cộng các giá trị AQI theo các số liệu từ các trạm quan trắc tự động. Nhận xét: Với cách tính hiện nay về AQI của Tp Hồ Chí Minh chưa xét đến yếu tố cộng hợp giữa sự có mặt của nhiều chất ô nhiễm mà chỉ tính đến nồng độ cực đại của một chất. Với mục đích nâng cao mức chính xác và tin cậy của hiệu quả sử dụng chỉ số AQI trong công tác kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường, ta có thể tính AQI cho mỗi trạm bằng công thức sau: Trong đó: j là tên trạm quan trắc; i là các thông số quan trắc. Sơ đồ minh họa Kết quả đánh giá Chỉ số AQI Phân loại chất lượng không khí theo 5 nhóm, theo điểm và màu tương ứng Nhóm điểm Chất lượng không khí Ảnh hưởng sức khỏe 0 - 50 Tốt Không 51 - 100 Trung bình Nhóm nhạy cảm, đôi khi nêngiới hạn thời gian ở ngoài nhà 101 - 200 Kém Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ở ngoài 201 - 300 Xấu Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoại Những người khác nên hạn chế thời gian ở ngoài >300 Nguy hại Mọi người nên ở trong nhà Ví dụ áp dụng: Tính chỉ số AQI giao thông, kết quả đo đạc tại 4 trạm quan trắc: Trạm Bình Chánh (Phòng Giáo Dục Huyện Bình Chánh), Hồng Bàng (trường THPT Hồng Bàng), DOSTE (Sở TNMT), Thống Nhất (bệnh viện Thống Nhất). Trạm Bình Chánh Thông số (µg/m3) Trung bình 1 giờ Trung bình theo ngày AQI theo giờ AQI theo ngày AQI max AQI trong ngày SO2 400 135 115 108 115 167 CO 31500 - 105 - 105 NO2 250 - 125 - 125 O3 220 100 122 125 125 Bụi ≤10µm PM10 - 250 - 167 167 Trạm Hồng Bàng Thông số (µg/m3) Trung bình 1 giờ Trung bình theo ngày AQI theo giờ AQI theo ngày AQI max AQI trong ngày SO2 650 250 185 200 200 180 CO 40000 - 133 - 133 NO2 300 - 150 - 150 O3 320 140 178 175 178 Bụi ≤10µm PM10 - 270 - 180 180 Trạm DOSTE Thông số (µg/m3) Trung bình 1 giờ Trung bình theo ngày AQI theo giờ AQI theo ngày AQI max AQI trong ngày SO2 550 200 157 160 160 160 CO 34000 - 113 - 113 NO2 280 - 140 - 140 O3 270 100 150 125 150 Bụi ≤10µm PM10 - 230 - 154 154 Trạm Thống Nhất Thông số (µg/m3) Trung bình 1 giờ Trung bình theo ngày AQI theo giờ AQI theo ngày AQI max AQI trong ngày SO2 600 220 171 176 176 187 CO 37500 - 125 - 125 NO2 350 - 175 - 175 O3 300 130 167 163 167 Bụi ≤10µm PM10 - 280 - 187 187 AQI giao thông 174 Mức độ kém Kết luận Như vậy, để đánh giá chất lượng nền của không khí, bên cạnh TCVN 5937-2005 thì chỉ số AQI là một công cụ quan trọng để cho người làm DTM đưa ra đánh giá thích hợp. Tuy nhiên, việc thiết lập chỉ số AQI không hề đơn giản, nó phụ thuộc nhiều vào điều kiện của từng quốc gia, từng khu vực, từng vùng. Do đó, người làm DTM phải vận dụng chỉ số AQI như một công cụ hỗ trợ một cách sáng tạo, không rập khuôn mà có thể điều chỉnh cho thích hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Vân Hà, 2007, Quản Lý Chất Lượng Môi Trường, NXB ĐHQG TP HCM, (trang 91- 104).