TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
BỘ MÔN SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG
------
HỒ CÔNG VINH
ÁP DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ (AQI)
TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ TẠI
THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI,TỈNH QUẢNG BÌNH.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
QUẢNG BÌNH, NĂM 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
BỘ MÔN SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ÁP DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ (AQI)
TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ TẠI
THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI, TỈNH QUẢNG BÌNH
Họ tên sinh viên: Hồ Công Vinh
Mã số sinh viên:DQB05140106
Chuyên ngành:Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Giảng viên hướng dẫn: Th.s Võ Thị Nho
QUẢNG BÌNH , NĂM 2018
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ...........................................................................................................
PHẦN I: MỞ ĐẦU .........................................................................................................1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ...............................................................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ........................................................................................1
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .......................................................................................1
4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .....................................................................................1
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..........................................................................................2
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................................................2
PHẦN II: NỘI DUNG .....................................................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................5
1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ...................................5
1.1. Khái niệm .................................................................................................................5
1.2. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí ........................................................5
1.3. Tác hại của ô nhiễm môi trường không khí..............................................................6
1.4. Các phương pháp đánh giá chất lượng không khí. ...................................................7
1.4.1. So sánh số liệu quan trắc các thông số với tiêu chuẩn, quy chuẩn ........................7
1.4.2. Phương pháp AQI ..................................................................................................7
2. TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI ........................................................11
2.1 . Vị trí địa lý thành phố Đồng Hới ...........................................................................11
2.2. Điều kiện kinh tế- xã hội của thành phố Đồng Hới ................................................12
2.2.1. Điều kiện kinh tế ................................................................................................ 12
2.2.2. Điều kiện văn hóa- xã hội ....................................................................................13
3. QUY TRÌNH QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TẠI
THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI ...........................................................................................13
3.1. Đặc điểm vị trí quan trắc ........................................................................................13
3.2. Thông số quan trắc .................................................................................................14
3.3. Tần suất quan trắc ...................................................................................................14
3.4. Danh mục thiết bị quan trắc và thiết bị phòng thí nghiệm .....................................14
3.5. Phương pháp lấy mẫu .............................................................................................16
CHƯƠNG II: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................................17
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
Kí hiệu
Nội dung
Chỉ số đánh giá chất lượng không khí
1.
AQI
2.
QCCP
Quy chuẩn cho phép
3.
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
4.
TCMT
Tiêu chuẩn môi trường
Sơ đồ 5: Biểu diễn giá trị AQI tại điểm quan trắc ngã tư Bưu điện tỉnh năm 2016
………………………………………………………………………………………...26
Sơ đồ 6: Biểu diễn giá trị AQI tại điểm quan trắc ngã ba Chợ Bắc Lý năm 2016 ........26
Sơ đồ 7: Biểu diễn giá trị AQI tại điểm quan trắc ngã ba Quảng Bình Quan ...............28
năm 2017: ......................................................................................................................28
Sơ đồ 8: Biểu diễn giá trị AQI tại ngã tư Bưu điện tỉnh năm 2017 ...............................29
Sơ đồ 9: Biểu diễn giá trị AQI tại ngã ba chợ Bắc Lý năm 2017..................................29
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Tên đề tài: “Áp dụng chỉ số chất lượng không khí (AQI) trong đánh giá chất lượng
không khí tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”
- Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát để xác định các nguồn có khả năng gây ô
nhiễm môi trường không khí trên địa bàn thành phố Đồng Hới.
+ Hoạt động sản xuất công nghiệp.
+ Nguồn giao thông đô thị.
+ Ô nhiễm không khí do xây dựng.
+ Từ hoạt động sinh hoạt và dịch vụ của cộng đồng.
- Tiến hành thu thập số liệu quan trắc tại 3 điểm quan trắc trên địa bàn thành phố
Đồng Hới tỉnh Quảng Bình, trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2017.
+ Điểm quan trắc tại ngã ba Quảng Bình quan.
+ Điểm quan trắc tại ngã tư Bưu điện tỉnh.
+ Điểm quan trắc tại ngã ba chợ Bắc Lý.
- Tính toán giá trị AQI max theo giờ cho 3 địa điểm quan trắc theo 4 đợt quan
trắc trong năm từ năm 2015 - 2017.
+ Năm 2015: Ngã ba chợ Bắc Lý đợt quan trắc 1 và quan trắc 2 thì giá trị AQI
nằm ở khoảng 50
Quảng Bình” để nghiên cứu đánh giá chất lượng không khí thành phố Đồng Hới một
cách định lượng, trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp phù hợp trong bảo vệ môi trường
không khí trên địa bàn thành phố Đồng Hới.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Áp dụng chỉ số đánh giá chất lượng không khí để đánh giá hiện trạng không khí
các khu vực ở thành phố Đồng Hới. Trên cơ sở đó, đề xuất các giải pháp nhằm kiểm
soát cải thiện chất lượng môi trường không khí tại thành phố Đồng Hới.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Áp dụng chỉ số AQI đánh giá chất lượng không khí để khoanh vùng ô nhiễm
môi trường không khí ở thành phố Đồng Hới.
- Đánh giá hiện trạng không khí các khu vực ở thành phố Đồng Hới.
- Đề xuất giải pháp nhằm kiểm soát cải thiện chất lượng môi trường không khí tại
thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình.
4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Các thông số ô nhiễm môi trường không khí CO, bụi, SO2, NO2.
- Chỉ số chất lượng không khí (AQI).
1
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Thời gian: Việc đánh giá chất lượng môi trường không khí tại thành phố Đồng
Hới được thực hiện từ năm 2014-2017.
- Không gian: đánh giá chất lượng môi trường không khí tại 3 điểm:Ngã ba
Quảng Bình Quan (N: 17027’48,0” – E: 106037’30,5”); Ngã tư Bưu điện tỉnh(N:
17028’19,7” – E: 106037’14,6”); Ngã ba chợ Bắc Lý cũ (N: 17029’3,0” – E: 106036’14,3”).
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
a. Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu:
Tiến hành thu thập các số liệu quan trắc môi trường không khí từ trung tâm Quan
trắc và Kỹ thuật môi trường từ năm 2015-2017.
giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo kiểm soát chất
lượng số liệu.
Bước 2. Tính toán giá trị AQI theo giờ
a. Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQIxh)
Giá trị AQI theo giờ của từng thông số được tính toán theo công thức sau đây:
𝐴𝑄𝐼𝑥ℎ =
𝑇𝑆𝑥
× 100
𝑄𝐶𝑥
TSx: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thông số X
QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X
Lưu ý: Đối với thông số PM10: do không có quy chuẩn trung bình 1 giờ, vì vậy
lấy quy chuẩn của TSP trung bình 1 giờ thay thế cho PM10
AQIxh : Giá trị AQI theo giờ của thông số X (được làm tròn thành số nguyên).
b. Giá trị AQI theo giờ
Sau khi đã có giá trị AQIxh theo giờ của mỗi thông số, chọn giá trị AQI lớn nhất
của 05 thông số trong cùng một thời gian (01 giờ) để lấy làm giá trị AQI theo giờ.
AQIh = max(AQIhx)
Trong 01 ngày, mỗi thông số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối với mỗi
thông số sẽ tính toán được 24 giá trị AQIxh giờ, tương ứng sẽ tính toán được 24 giá trị
AQI theo giờ để đánh giá chất lượng môi trường không khí xung quanh và mức độ ảnh
hưởng tới sức khỏe con người theo giờ.
Bước 3. So sánh chỉ số chất lượng không khí đã được tính toán với bảng
Sau khi tính toán được chỉ số chất lượng không khí, sử dụng bảng xác định giá trị
AQI tương ứng với mức cảnh báo chất lượng không khí và mức độ ảnh hưởng tới sức
khỏe con người để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
Chất lượng
không khí
Nguy hại
Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ở bên
ngoài
Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian ở bên
ngoài
Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài. Những người
khác hạn chế ở bên ngoài
Mọi người nên ở trong nhà
Da
cam
Đỏ
Nâu
Nguồn: Bảng giá trị AQI
3
d. Phương pháp chuyên gia:
Tham khảo các ý kiến của chuyên gia có kinh nghiệm liên quan đến lĩnh vực
đánh giá chất lượng môi trường không khí.
4
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
hóa thạch: than, dầu, khí đốt tạo ra các khí như S02, Co, CO2, NOx, các chất hữu cơ
chưa cháy hết như muội than, bụi, quá trình thất thoát, rò rỉ trên dây chuyền công
nghệ, các quá trình vận chuyển hóa chất bay hơi, bụi.
5
- Giao thông vận tải: Đây là nguồn ô nhiễm lớn đối với không khí, đặc biệt ở
khu đô thị và khu đông dân cư. Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình
đốt nhiên liệu động cơ: CO, CO2, SO2, NOx, Pb, CH4. Các bụi đất đá cuốn theo trong
quá trình di chuyển, nếu xét trên từng phương diện thì nồng độ ô nhiễm tương đối nhỏ
nhưng nếu mật độ giao thông lớn và quy hoạch địa hình đường sá không tốt sẽ gây ô
nhiễm nặng bên hai đường.
- Hoạt động nông nghiệp: Do con người sữ dụng nhiều các chất như phân bón,
phun thuốc trừ sâu, diệt cỏ quá nhiều cũng sinh ra một lướng khí độc rất lớn đến môi
trường xung quanh, làm ảnh hưởng đến con người và thực vật rất nghiêm trọng.
- Sinh hoạt nấu nướng phục vụ sinh hoạt hàng ngày của con người: Là nguồn gây
ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu là các hoạt động đun nấu sử dụng nhiên liệu nhưng
đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong một hộ gia đình hoặc vài hộ xung quanh. Tác nhân
gây ô nhiễm chủ yếu là CO, bụi, khí thải từ các máy móc gia dụng...
1.3. Tác hại của ô nhiễm môi trường không khí
a. Ảnh hưởng đến sức khỏe
Ô nhiễm không khí là một yếu tố nguy cơ đáng kể đối với một số bệnh liên quan
đến ô nhiễm và tình trạng sức khỏe bao gồm nhiễm trùng hô hấp, bệnh tim, đột quỵ và
ung thư phổi. Các ảnh hưởng sức khỏe do ô nhiễm không khí có thể bao gồm khó khăn
trong việc thở, khò khè, ho, hen suyễn và tình trạng trầm trọng của hô hấp và tim
mạch.
b. Tác động tới sự phát triển kinh tế xã hội
Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến sự phát triển kinh tế .
Thiệt hại kinh tế do ảnh hưởng đến sức khoẻ, bao gồm các khoản chi phí: Khám,
Đơn vị
(Trung bình 1 giờ)
3
CO
mg/m
30
1
0,35
0,2
0,3
2
SO2
mg/m3
3
NO2
mg/m3
4
Bụi
mg/m3
1.4.2. Phương pháp AQI
a. Khái niệm chỉ số đánh giá chất lượng không khí (AQI)
+Chỉ số chất lượng không khí (viết tắt là AQI) là chỉ số được tính toán từ các
thông số quan trắc các chất ô nhiễm trong không khí, nhằm cho biết tình trạng chất
lượng không khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con người, được biểu diễn qua
một thang điểm.
Chỉ số chất lượng không khí được áp dụng tính cho 02 loại:
- Chỉ số chất lượng không khí theo ngày;
- Chỉ số chất lượng không khí theo giờ.
-
125
50
2.
CO
30.000
10.000
5.000
-
3.
NOx
200
-
100
40
- Bảo đảm tính nhất quán;
- Bảo đảm tính liên tục;
- Bảo đảm tính sẵn có;
- Bảo đảm tính có thể so sánh.
c. Mục đích của việc sữ dụng chỉ số chất lượng không khí
- Đánh giá nhanh chất lượng không khí một cách tổng quát;
- Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng
chất lượng không khí;
- Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực
quan;
- Nâng cao nhận thức về môi trường
d. Tính toán chỉ số chất lượng không khí
+ Các yêu cầu đối với việc tính toán chỉ số chất lượng không khí
- Chỉ số chất lượng không khí được tính toán riêng cho số liệu của từng trạm
quan trắc không khí tự động cố định liên tục đối với môi trường không khí xung
quanh;
8
- AQI được tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số sẽ xác định được
một giá trị AQI cụ thể, giá trị AQI cuối cùng là giá trị lớn nhất trong các giá trị AQI
của mỗi thông số;
- Thang đo giá trị AQI được chia thành các khoảng nhất định. Khi giá trị AQI
nằm trong một khoảng nào đó, thì thông điệp cảnh báo cho cộng đồng ứng với khoảng
giá trị đó sẽ được đưa ra.
Sau khi tính toán được chỉ số chất lượng không khí, sử dụng bảng xác định giá trị
AQI tương ứng với mức cảnh báo chất lượng không khí và mức độ ảnh hưởng tới sức
khỏe con người để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
e. Kinh nghiệm xây dựng, áp dụng AQI trên thế giới và Việt Nam
ℎ
𝐴𝑄𝐼𝑖 = ℎ ∗ 100
𝑆𝑖
𝐶𝑖ℎ :Nồng độ trung bình của chất i
𝑠𝑖ℎ : Tiêu chuẩn môi trường cho phép của chất i
So sánh AQI max 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.
+ Ưu điểm: công thức tính toán đơn giản, chỉ cần sử dụng Tiêu chuẩn không khí
quốc gia là có thể xác định được giá trị AQI.
+ Nhược điểm: Các khoảng phân hạng giá trị AQI ứng với các ảnh hưởng khác
nhau đến sức khỏe không được phù hợp bằng phương pháp 3.
10
b.3 Phương pháp 3: Sử dụng công thức phức tạp (Mỹ, Braxin, Hồng Kông, Hàn
Quốc, Thái Lan, Bồ Đào Nha).
Công thức tính AQI áp dụng tại Mỹ:
𝐼𝐻𝑖 − 𝐼𝐿𝑜
𝐼𝑃 =
(𝐶 − 𝐵𝑃𝐿𝑜 ) + 𝐼𝐿𝑂
𝐵𝑃𝐻𝑖 − 𝐵𝑃𝐿𝑜 𝑃
𝐼𝑃 : Chỉ số chất lượng môi trường không khí của chất ô nhiễm p
𝐶𝑃 : Nồng độ của chất ô nhiễm p
𝐵𝑃𝐻𝑖 : Chỉ số trên của 𝐶𝑃
𝐵𝑃𝐿𝑜 : Chỉ số dưới của 𝐶𝑃
𝐼𝐻𝑖 : Chỉ số AQI ứng với nồng độ 𝐵𝑃𝐻𝑖
𝐼𝐿𝑂 : Chỉ số AQI ứng với nồng độ𝐵𝑃𝐿𝑜
+ Ưu điểm: Do bảng các chỉ số trên và chỉ số dưới dùng để tính toán AQI được
xác định dựa vào Tiêu chuẩn môi trường không khí quốc gia và các nghiên cứu về ảnh
Năm 2017 được xem là một năm nỗ lực vượt khó của TP. Đồng Hới, bởi thách
thức do hậu quả của sự cố môi trường biển, trận lũ kép năm 2016 để lại, cùng với thiệt
hại do cơn bão số 10 vừa qua. Vì vậy, để thực hiện tốt nhiệm vụ phát triển kinh tế-xã
hội, thành phố đã tập trung rà soát, đổi mới và thực hiện đồng bộ, hiệu quả các cơ chế
chính sách, giải pháp thiết thực để cải thiện môi trường đầu tư, kinh doanh và nâng cao
năng lực cạnh tranh; tích cực tháo gỡ khó khăn cho doanh nghiệp và tạo điều kiện
thuận lợi cho nhân dân phát triển sản xuất và kinh doanh.
+ Nổi bật là Tuần Văn hóa - Du lịch Đồng Hới năm 2017; hoạt động quảng bá,
xúc tiến thương mại, đầu tư và du lịch do UBND tỉnh, thành phố tổ chức; vận hành các
dự án khách sạn, nhà hàng lớn, gồm: khách sạn Vĩnh Hoàng 16 tầng, khách sạn Royal
17 tầng, khách sạn Amanda 12 tầng, khách sạn Thiên Đường 14 tầng, nhà hàng
Everland Quảng Bình... Nhờ đó, lượng khách du lịch đến Đồng Hới tăng cao với trên 1
triệu lượt, tăng 29,9% so với cùng kỳ, doanh thu khách sạn, nhà hàng và dịch vụ du
lịch đạt 775 tỷ đồng, tăng 17,7%..
2.2.2. Điều kiện văn hóa- xã hội
+ Quy tắc và trật tự đô thị thành phố chia sẻ, để công tác quản lý trật tự đô thị, vệ
sinh môi trường trên địa bàn thành phố đạt hiệu quả tích cực, từ đầu năm đến nay,
thành phố đã ban hành triển khai nhiều kế hoạch và văn bản chỉ đạo, trong đó tập trung
vào việc xử lý, duy trì trật tự đô thị tại các điểm nóng, thường xuyên xảy ra vi phạm,
như: khu vực chợ Đồng Hới, khu vực bến xe, tuyến đường Lý Thường Kiệt, Trần
Hưng Đạo...
Bên cạnh đó, lĩnh vực văn hóa-xã hội, các chính sách an sinh xã hội, hoạt động
chăm sóc sức khỏe nhân dân cũng được thành phố quan tâm đúng mức; công tác đào
tạo nghề, giải quyết việc làm có nhiều chuyển biến; công tác quốc phòng-an ninh được
tăng cường, bảo đảm an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội trên địa bàn...
3. QUY TRÌNH QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI
3.1. Đặc điểm vị trí quan trắc
và năng lực của phòng thí nghiệm cụ thể: Bụi lơ lững SO2, NO2, CO.
3.3. Tần suất quan trắc
Thực hiện tần suất quan trắc môi trường không khí; 4 lần/năm
Bảng 4: Thời gian quan trắc môi trường không khí tại thành phố Đồng Hới
TT
Nội dung thực hiện
Thời gian thực hiện
01
Quan trắc môi trường tỉnh Quảng Bình đợt 1
Từ 19/3 đến 15/4/2017
02
Quan trắc môi trường tỉnh Quảng Bình đợt 2
Từ 27/5 đến 15/7/2017
03
Quan trắc môi trường tỉnh Quảng Bình đợt 3
Từ 14/8 đến 15/10/2017
04
1 lần/năm
Alcatherm
Mobile C45
14
Tên thiết bị
Model thiết bị
Hãng sản xuất
Tần suất hiệu
chuẩn
3
Cân phân tích
điện tử
XT 220A
Precisa / Thụy Sỹ
1 lần/năm
4
Tủ sấy tuần hoàn
Hach/Mỹ
1 lần/năm
Superpolo 220
Fiocchetti/ Ý
1 lần/năm
IMR 2800P
Mỹ
1 lần/năm
21802-901
Silva/Thụy Điển
1 lần/năm
10201-30 Taiwan
Cole-Parmer/ Nhật
Bản
1 lần/năm
STT
15
1 lần/năm