Môi trường đô thị - Chương 4; Xây dựng bộ chỉ số (thông số) cho việc tính toán Aqi tại Việt Nam

CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG BỘ CHỈ SỐ (THÔNG SỐ) CHO VIỆC TÍNH TOÁN AQI TẠI VIỆT NAM Xây dựng bộ chỉ số Việc xây dựng các thông số dùng cho việc tính toán AQI tại Việt Nam cần căn cứ vào các yếu tố sau: Các thông số phải là thông số đặc trưng cho cho chất lượng môi trường cần đánh giá tại Việt Nam Điều kiện quan trắc các thông số đó tại Việt Nam Tuân theo QCVN hiện hành Kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia khác trên thế giới Kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia trên thế giới Ở các quốc gia các thông số sau được sử dụng để tính toán AQI bao gồm: - O3 trung bình 1h và 8h - CO trung bình 1h và 8h - SO2 trung bình 1h và 24h - NO2 trung bình 1h và 24h - TSP, PM-10, PM-2,5 trung bình 1h và 24h Cụ thể được thống kê theo bảng sau: Bảng 1. Các thông số được sử dụng cho tính toán AQI ở các quốc gia trên thế giới SO2 NO2 CO O3 TSP PM10 PM2,5 Pb Hoa Kỳ x x x x x x Brazin x x x x x x Hồng Kông x x x x x Hàn Quốc x x x x x Thái Lan x x x x x Úc x x x x x Anh x x x x x Pháp x x x X Bồ Đào Nha x x Theo bảng trên, hầu hết các quốc gia đều sử dụng 5 thông số chính: SO2, NO2, CO, O3, PM10. Điều kiện quan trắc tại Việt Nam Để có thể có được bộ dữ liệu cung cấp cho việc tính toán AQI, đòi việc quan trắc thường xuyên, liên tục mới có thể đánh giá sự thay đổi chất lượng môi trường theo chỉ số AQI. Từ năm 2009 đến 2013, 07 Trạm quan trắc tự động môi trường không khí (sau đây được gọi tắt là Trạm khí) đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường đầu tư, lắp đặt tại 06 tỉnh: Hà Nội, Phú Thọ, Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, và Khánh Hòa; riêng tại Hà Nội được đầu tư 02 Trạm. Các thông số quan trắc liên tục  bao gồm các thông số khí tượng (nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất), các thông số ô nhiễm (Carbon monoxit - CO, Ozone – O3, Oxit Nito - NOx, Sunfua dioxit – SO2, BTEX – Benzen, Toluen, Etylen, O-Xylen; m,p-Xylen). Riêng Trạm khí đặt tại 556 Nguyễn Văn Cừ, Long Biên, Hà Nội và Trạm khí đặt tại Phú Thọ quan trắc thêm thông số THC (tổng Hidro carbon). Trong đó, 06 Trạm khí được đầu tư công nghệ của hãng Horiba – Nhật Bản và Grim – Đức. Trạm khí đặt tại khu vực Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh và Quảng trường Ba Đình được đầu tư theo công nghệ quang phổ hấp thụ vi sai (DOAS) của hãng OPSIS – Thụy Điển và 01 hệ thống tự động đo, cảnh báo phóng xạ RM-A1. Cổng thông tin quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường - Xây dựng, hoàn thiện hệ thống trạm Quốc gia quan trắc tự động môi trường không khí, Ngày đăng 25/08/2014, Ngày truy cập 31/10/2015 Bảng . Các trạm quan trắc tự động môi trường không khí quốc gia TT Tên trạm Địa điểm Thời gian lắp đặt, vận hành Thông số quan trắc 1 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Gia Lâm Trung tâm Quan trắc môi trường - Tổng cục Môi trường, số 556, Nguyễn Văn Cừ, Long Biên, Hà Nội Tháng 9/2009 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen, THC. 2 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Đà Nẵng Trường Đại học Đà Nẵng, số 41, Lê Duẩn, Đà Nẵng Tháng 6/2010 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen. 3 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Lăng Bác Khu vực Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh và Quảng trường Ba Đình Tháng 9/2011 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, Benzen, Toluen, Phenol, Formanldehyde, m,p-Xylen, Phosgene, phóng xạ (alpha, beta, gamma), Hg. 4 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Nha Trang Làng trẻ SOS, đường 2/4 - Phường Vĩnh Hòa, Nha Trang, Khánh Hòa Tháng 11/2011 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen. 5 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Phú Thọ. Công ty xăng dầu Phú Thọ, số 2470, đại lộ Hùng Vương, Việt Trì, Phú Thọ Tháng 1/2013 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen, THC. 6 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Huế. Trường Cao đẳng sư phạm Huế, số 82 đường Hùng Vương, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế Tháng 1/2013 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen 7 Trạm quốc gia quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Quảng Ninh. Vườn hoa nằm kẹp giữa quốc lộ 18A cũ và quốc lộ 18A mới tại Khu I, phường Hồng Hà, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Tháng 12/2013 Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất, CO, SO2, O3, NOx, PM10, PM2,5, PM1, Benzen, Toluen, Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen Tại Thành phố Hồ Chí Minh, từ năm 2003 cho đến nay, hệ thống quan trắc chất lượng không khí tự động đang hoạt động bao gồm 09 trạm, Đo 24/24 giờ với các thông số PM10, SO2, NOx, CO, O3: Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh - Các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động, Truy cập ngày 31/10/2015 05 trạm quan trắc chất lượng không khí xung quanh: Tân Sơn Hòa – 56 Trương Quốc Dung Thủ Đức – Phòng Tài nguyên và Môi trường Quận Thủ Đức UBND Quận 2 Công viên Phần mềm Quang Trung Thảo Cầm Viên. 04 trạm quan trắc chất lượng không khí ven đường: Sở KH&CN – 244 Điện Biên Phủ Trường THPT Hồng Bàng – Quận 5 Bệnh viện Thống Nhất – Q. Tân Bình Phòng Giáo dục Huyện Bình Chánh – Q. Bình Tân Hình . Một số trạm quan trắc tự động cố định tại Việt Nam Nguyễn Văn Thùy (2014). Hiện trạng công nghệ quan trắc môi trường tại Việt Nam – Xu hướng phát triển của thế giới hiện nay. Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường. Khả năng quan trắc của trạm hãng Horiba – Nhật Bản bao gồm: Modul phân tích khí NO-NO2-NOx, Modul phân tích khí SO2, Modul phân tích CO, Modul phân tích O3, Máy đo bụi PM10; PM2,5; PM1, Modul phân tích khí VOC – BTEX, Module phân tích THC (Tổng Hidro cacbon, Metan (CH4), và Hidrocacbon không phải metan (CH4)). So với các quốc gia khác (Nhật Bản 1987 trạm, Hoa Kỳ hơn 50.000 trạm, Hồng Kông 14 trạm mặc dù diện tích nhỏ gấp 301,54 lần so với Việt Nam Nguyễn Thị Nguyệt Ánh (2011). Giới thiệu hệ thống quan trắc môi trường tự động, liên tục. Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường ), số lượng trạm quan trắc liên tục tại Việt Nam còn rất ít, bên cạnh đó còn gặp nhiều vấn đề về quan trắc. Hầu hết chỉ quan trắc chủ yếu các thông số cơ bản như Bụi, SO2, NO2, CO, O3. Theo quy định pháp luật hiện hành Để tính toán được AQI, nhất định phải có giới hạn cho phép tương ứng với các thông số, vì vậy cần lựa chọn các quy định tương ứng để dựa vào đó đánh giá. Hiện nay tại Việt Nam cũng như các quốc gia khác trên thế giới đều sử dụng chỉ số AQI nhằm đánh giá chất lượng môi trường xung quanh. Do đó, việc xây dựng chỉ số AQI cần tuân thủ, tính toán theo QCVN 05:2013/BTNMT. Nội dung quy chuẩn này quy định về 8 thông số gồm lưu huỳnh đioxit (SO2), cacbon monoxit (CO), nitơ đioxit (NO2), ôzôn (O3), tổng bụi lơ lửng (TSP), bụi PM10, bụi PM2,5 và chì (Pb) trong không khí xung quanh. Tuy nhiên, việc sử dụng toàn bộ các thông số trên để phục vụ cho việc tính toán AQI là không nên bởi còn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố khác. Bên cạnh đó, theo Quyết định số: 878/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường về việc ban hành sổ tay hướng dẫn, tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI), mục 3 Phần I có quy định Quy chuẩn sử dụng để tính toán AQI phải là các mức quy định trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh hiện hành (nay là QCVN 05:2013/BTNMT) và mục 3 phần II có nêu các thông số thường được sử dụng để tính AQI là các thông số: SO2, CO, NOx, O3, PM10, TSP. Kết luận: Căn cứ vào kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia trên thế giới (chủ yếu SO2, NO2, CO, O3, PM10); điều kiện quan trắc tại Việt Nam và quy định hiện hành của pháp luật (QCVN 05:2013/BTNMT và Quyết định số: 878/QĐ-TCMT), bộ chỉ số (các thông số) dùng cho việc tính toán AQI ở Việt Nam bao gồm: Lưu huỳnh đioxit (SO2), Cacbon monoxit (CO), Nitơ đioxit (NO2), Ôzôn (O3), Bụi PM10 Tính toán chỉ số AQI tại Việt Nam Trong hướng dẫn của Quyết định số: 878/QĐ-TCMT, 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. AQI theo từng giờ của từng thông số AQIxh AQI theo giờ toàn bộ thông số AQIh = max(AQIxh) AQI trung bình 24h của từng thông số AQIx24h AQI theo ngày của từng thông số AQIxd= max(AQIx24h, AQIxh) AQI theo ngày toàn bộ thông số AQId= max(AQIxd) Hình . Sơ đồ quy trình tính toán AQI theo giờ và theo ngày tại Việt Nam Thuyết minh quy trình: 4.2.1. 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 QCx x 100 Trong đó: 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. 4.2.2. Tính toán giá trị AQI theo ngày a. Giá trị AQI theo ngày của từng thông số Đầu tiên tính giá trị trung gian là AQI trung bình 24 giờ của từng thông số theo công thức sau AQIx24h = TSx QCx x 100 Trong đó: TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thông số X QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thông số X AQIx24h: giá trị AQI tính bằng giá trị trung bình 24 giờ của thông số X (được làm tròn thành số nguyên). Lưu ý: không tính giá trị AQI24hO3, AQI24hCO Giá trị AQI theo ngày của từng thông số được xác định là giá trị lớn nhất trong số các giá trị AQI theo giờ của thông số đó trong 01 ngày và giá trị AQI trung bình 24 giờ của thông số đó AQIxd = max (AQIx24h, AQIxh) Lưu ý: Giá trị AQIdO3 = max(AQIhO3) Trong đó: AQIxd là giá trị AQI ngày của thông số X b. Giá trị AQI theo ngày Sau khi đã có các giá trị AQI theo ngày của mỗi thông số, giá trị AQI lớn nhất của các thông số đó được lấy làm giá AQI theo ngày của trạm quan trắc đó. AQId = max (AQIdx) 4.2.3. 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: Bảng . Khoảng giá trị AQI đánh giá chất lượng không khí Khoảng giá trị AQI Chất lượng không khí Ảnh hưởng sức khỏe Màu 0 – 50 Tốt Không ảnh hưởng đến sức khỏe Xanh 51 – 100 Trung bình Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian bên ngoài Vàng 101 – 200 Kém Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian bên ngoài Da cam 201 – 300 Xấu Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài. Những người khác hạn chế ra ngoài Đỏ Trên 300 Nguy hại Mọi người nên ở trong nhà Nâu Ghi chú: Nhóm nhạy cảm bao gồm: trẻ em, người già và những người mắc bệnh hô hấp TÀI LIỆU THAM KHẢO