Xây dựng bản tin dự báo chất lượng không khí cho các vùng kinh tế trong điểm tại việt nam

KÝ HIỆU và VIẾT TẮTADORC Trung tâm nghiên cứu lắng đọng axít AQI Chỉ số chất lượng không khí AQM Mô hình chất lượng không khí BEIS Hệ thống kiểm kê phát thải sinh học BIOME Mô hình phát

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG

5/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội -******** -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ MÔI TRƯỜNG

5/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội -******** -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

CN Trương Anh Sơn Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

CN Phạm Văn Sỹ Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

ThS Phan Ban Mai Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

ThS Trần Thị Diệu Hằng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

CN Nguyễn Hằng Nga Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

CN Đoàn Mạnh Hùng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

TS Dương Hồng Sơn

ĐƠN VỊ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI

Nguyễn Lê Tâm

HÀ NỘI, 08-2008

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

I.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC NGOÀI 3

I.1.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 3

I.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 8

I.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 9

CHƯƠNG II CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ VIỆT NAM VÀ CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG 11

II.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI CỦA VIỆT NAM 11

II.1.1 Điều kiện tự nhiên 11

II.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 13

II.2 ÁP LỰC CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ DO PHÁT TRIỂN KINH TẾ 15

II.2.1 Đô thị hóa và sự gia tăng dân số 16

II.2.2 Các hoạt động sản xuất công nghiệp 17

II.2.3 Các hoạt động giao thông vận tải 17

II.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 18

II.3.1 Nguồn tự nhiên 19

II.3.2 Nguồn nhân tạo 19

II.4 DỰ BÁO TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ NĂM 2010 VÀ 2020 25 II.4.1 Tải lượng các chất ô nhiễm do giao thông 25

II.4.2 Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động công nghiệp 27

II.4.3 Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt 28

CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN 31

III.1 HỆ THỐNG MÔ HÌNH 31

III.1.1 Hệ thống mô hình khí tượng – mô hình WRF 32

III.1.2 Hệ thống mô hình phát thải - SMOKE 38

III.1.3 Hệ thống mô hình lan truyên ô nhiễm 44

III.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU 52

III.2.1 Cơ sở dữ liệu nguồn giao thông 52

III.2.2 Cơ sở dữ liệu nguồn điểm 65

III.2.3 Cơ sở dữ liệu nguồn diện 66

III.2.4 Cơ sở dữ liệu nguồn sinh học 67

III.3 XÂY DỰNG BẢN TIN 71

III.3.1 Ô nhiễm không khí và tác hại của chúng 71

III.3.2 Chỉ số chất lượng không khí - AQI 73

III.3.3 Bản tin dự báo chất lượng không khí 76

CHƯƠNG IVKIỂM ĐỊNH KẾT QUẢ 78

IV.1 DỰ BÁO THỜI TIẾT 78

IV.1.1 Miền dự báo 78

IV.1.2 Phát triển các chương trình xử lí kết quả 79

IV.1.3 Kết quả dự báo và kiểm nghiệm mô hình WRF 79

IV.1.4 Kết Luận 94

IV.2 KIỂM KÊ PHÁT THẢI 95

IV.2.1 Kiểm kê phát thải giao thông 96

IV.2.2 Kiểm kê phát thải nguồn diện 104

IV.2.3 Kiểm kê phát thải nguồn điểm 113

IV.3 DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ 117

IV.3.1 Số liệu đầu vào 117

IV.3.2 Kết quả dự báo và kiểm nghiệm mô hình MCAQ 118

IV.3.3 Kết quả dự báo chất lượng không khí cho các vùng kinh tế trọng điểm 129

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135

TÀI LIỆU THAM KHẢO 137

MỤC LỤC HÌNH

Hình I-1 Trang web dự báo chất lượng không khí hàng ngày của Mỹ 3

Hình I-2 Trang web dự báo chất lượng không khí hàng ngày của Anh 4

Hình I-3 Trang web dự báo chất lượng không khí hàng ngày của Úc 4

Hình I-4 Ảnh vệ tinh cho thấy ảnh hưởng bụi khí quyển của Trung Quốc ảnh hưởng tới Việt Nam và lan truyền sang Bắc Mỹ trong vòng 7 ngày 7

Hình II-1 Đối tượng của các mô hình hoá khí quyển 15

Hình II-2 Diễn biến nồng độ bụi trung bình 24 giờ tại nút giao thông Kim Liên - Giải Phóng từ năm 2002 – 2006 [3] 22

Hình II-3 Diễn biến nồng độ bụi trung bình năm trong không khí ven đường tại các trục giao thông Tp Hồ Chí Minh từ năm 2000 – 2006 [2] 22

Hình II-4 Diện tích nhà ở xây dựng mới của Hà Nội qua các năm [5] 23

Hình II-5 Nồng độ TSP trên các tuyến nội đô năm 2004 và 2020 26

Hình II-6 Nồng độ CO trên các tuyến đường nội đô năm 2004 và 2020 26

Hình II-7 Dự báo tải lượng Bụi trong không khí ven đường tại Tp.HCM 26

Hình II-8 Dự báo tải lượng CO tại Tp.HCM 27

Hình II-9 Dự báo dân số TP Hồ Chí Minh phân theo khu vực thành thị và nông thôn vào năm 2010 và 2020 [1] 29

Hình II-10 Dự báo lượng thải CO2(Hình trên) và SO2(Hình dưới) từ nguồn sinh hoạt của TP Hồ Chí Minh vào năm 2010 và 2020 [1] 30

Hình II-11 Dự báo tải lượng bụi (TSP) phát sinh do các hoạt động sinh hoạt tại Tp Hồ Chí Minh đến năm 2010 [2] 30

Hình III-1 Hợp tác nghiên cứu Dự báo chất lượng không khí tại Mỹ 31

Hình III-2 Mối quan hệ các mô hình khí tượng (WRF, MM5), mô hình phát thải (SMOKE) và mô hình lan truyền (CMAQ) 32

Hình III-3 Mối quan hệ dữ liệu của SMOKE 39

Hình III-5 Hệ thông mã phân chia các loại nguồn điểm, nguồn diện và nguồn di động 39

Hình III-6 Các bước xử lý nguồn diện 40

Hình III-7 Các bước xử lý nguồn di động bằng phương pháp VMT cho năm cơ sở 41

Hình III-8 Các bước xử lý nguồn điểm theo cách của CMAQ cho năm cơ sở 42

Hình III-9 Các bước xử lý nguồn sinh học và các file trung gian 44

Hình III-10 Quan hệ giữa hệ thống mô hình CMAQ với các mô hình phát thải 45

và khí tượng 45

Hình III-11 Hệ thống CMAQ 48

Hình III-12 Hệ thống mã (SCCs) cho nguồn đường 52

Hình III-13 Bản đồ phân loại cấp đường của Việt Nam 53

Hình III-14 Một số hình ảnh trong đợt khảo sát 54

Hình III-15 Lưu lượng xe tại Giảng Võ 54

Hình III-16 Lưu lượng xe tại dường Ngọc Khánh 55

Hình III-17 Biến trình lưu lượng xe tại đường Đại Cổ Việt 55

Hình III-18 Biến trình lưu lượng xe tại Quốc lộ 1, Văn Điển 55

Hình III-19 Vị trí các điểm khảo sát, điều tra lưu lượng giao thông, Vĩnh Phúc 56

Hình III-21 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 2 (tỉnh lộ 305), Vĩnh Phúc 57

Hình III-22 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 3 (quốc lộ 2), Vĩnh Phúc 57

Hình III-23 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 4 (xã lộ), Vĩnh Phúc 57

Hình III-24 Vị trí các điểm khảo sát, điều tra lưu lượng giao thông, Đà Nẵng 58

Hình III-25 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 1 (tỉnh lộ 604), Đà Nẵng 58

Hình III-26 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 2 (quốc lộ 14B), Đà Nẵng 59

Hình III-27 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 3 (tỉnh lộ 605), Đà Nẵng 59

Hình III-28 Biến trình lưu lượng xe tại vị trí 4 (quốc lộ 1), Đà Nẵng 59

Hình III-29 Vị trí các điểm khảo sát, điều tra lưu lượng giao thông, Hồ Chí Minh 60

Hình III-30 Lưu lượng xe tại vị trí 1 (đường Phan Đình Phùng), Hồ Chí Minh 60

Hình III-31 Lưu lượng xe tại vị trí 2 (đường 79), Hồ Chí Minh 61

Hình III-32 Lưu lượng xe tại vị trí 3 (tỉnh lộ 14), Hồ Chí Minh 61

Hình III-33 Lưu lượng xe tại vị trí 4 (quốc lộ 1), Hồ Chí Minh 61

Hình III-34 Vị trí các điểm khảo sát, điều tra lưu lượng giao thông, Bình Dương 62

Hình III-35 Lưu lượng xe tại vị trí 1 (quốc lộ 14), Bình Phước 62

Hình III-36 Lưu lượng xe tại vị trí 2 (tỉnh lộ 741), Bình Phước 63

Hình III-37 Lưu lượng xe tại vị trí 3 (quốc lộ 741), Bình Phước 63

Hình III-38 Hệ thống điều tra số lượng và tốc độ của phương tiện bằng sóng siêu âm và từ tính trái đất 64

Hình III-39 Vị trí các khu công nghiệp của 3 vùng KTTĐ, Việt Nam 66

Hình III-40 Bản đồ lớp phủ Việt nam năm 2002 – kết quả phân loại tư liệu 69

MODIS đa thời gian 69

Hình IV-1: Miền tính của mô hình dược sử dụng trong đề tài 78

Hình IV-2: Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) lượng mưa tích lũy 82

(tương ứng từ trên xuống dưới) trong khoảng thời 6 giờ, 12 giờ từ ngày 8/10/2005) 82

Hình IV-3: Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) lượng mưa tích lũy 83

(tương ứng từ trên xuống dưới) trong khoảng thời 18 giờ, 24 giờ từ ngày 8/10/2005) 83

Hình IV-4 Chỉ số CSI của các ngưỡng mưa ứng với lượng mưa tích lũy 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ 85

Hình IV-5 Chỉ số POD của các ngưỡng mưa ứng với lượng mưa tích lũy 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ 85

Hình IV-6 Chỉ số FAR của các ngưỡng mưa ứng với lượng mưa tích lũy 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ 86

Hình IV-7 Chỉ số PEC của các ngưỡng mưa ứng với lượng mưa tích lũy 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ và 24 giờ 86

Hình IV-8 Chỉ số sai số (BE bên trái) và chỉ số sai số bình phương trung bình (RMSE bên phai) đối với độ ẩm 88

Hình IV-9 Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) độ ẩm (tương ứng từ trên xuống dưới) trong khoảng thời gian 6 giờ, 12giờ từ ngày 8/10/2005 89

Hình IV-10 Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) độ ẩm (tương ứng từ trên xuống dưới) trong khoảng thời gian 18 giờ và 24 giờ từ ngày 8/10/2005 90

Hình IV-11 Chỉ số sai số (BE bên trái) và chỉ số sai số bình phương trung bình (RMSE bên phai) đối với nhiệt độ 91 Hình IV-12 Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) nhiệt độ (tương ứng từ trên

Hình IV-13 Bản đồ dự báo (hình trái) và quan trắc (hình phải) độ ẩm (tương ứng từ trên

xuống dưới) trong khoảng thời gian 18 giờ và 24 giờ từ ngày 8/10/2005 93

Hình IV-14 Phân bô phát thải CO giao thông theo không gian (hình a) và Biến trình phát thải CO theo Thời gian (hình b), ngày 11/7/2008 97

Hình IV-15 Phân bố phát thải SO2giao thông theo không gian (hình b) và Biến trình phát thải SO2thời gian (hình a), ngày 11/7/2008 98

Hình IV-16 Phân bố phát thải CO của nguồn Diện theo không gian ngày 11/7/2008 105

Hình IV-17 Phân bố phát thải Bụi của nguồn Diện theo không gian ngày 11/7/2008 106

Hình IV-18 Phân bố phát thải CO của nguồn điểm theo không gian tại vùng KTTĐ Miền Bắc (hình a) và KTTĐ Miền Nam (hình b) ngày 11/7/2008 114

Hình IV-19 Phân bố phát thải NOx của nguồn điểm theo không gian tại vùng KTTĐ Bắc Bộ (hình a) và KTTĐ Trung Bộ (hình b) 115

Hình IV-20 So sánh nồng độ SO2(µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Láng 123

Hình IV-21 Kết quả so sánh nồng độ SO2 (µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Đà Nẵng124 Hình IV-22 Kết quả so sánh nồng độ SO2(µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Nhà Bè 124

Hình IV-23 Kết quả so sánh nồng độ NO2(µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Láng 125

Hình IV-24 Kết quả so sánh nồng độ CO (µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Láng 126

Hình IV-25 Kết quả so sánh nồng độ CO (µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Đà Nẵng 126 Hình IV-26 Kết quả so sánh nồng độ CO (µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Nhà Bè 127

Hình IV-27 Kết quả so sánh nồng độ O3 (µg/m3) với số liệu thực đo tại trạm Láng 127

Hình IV-28 Mối quan hệ giữa số liệu tính toán và quan trắc (µg/m3) 128

Hình IV-29 Phân bố nồng độ CO theo không gian vào ngày 7/7/2008 129

Hình IV-30 Phân bố nồng độ NO2theo không gian vào ngày 7/7/2008 130

Hình IV-31 Phân bố nồng độ SO2theo không gian vào ngày 7/7/2008 132

Hình IV-32 Phân bố nồng độ O3theo không gian vào ngày 7/7/2008 133

MỤC LỤC BẢNG

Bảng II-1 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí từ các nguồn phát thải chính 19

của Việt Nam, 2005 [1] 19

Bảng II-2 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí chủ yếu của một số cơ sở sản xuất công nghiệp chính trên địa bàn Tp Hải Phòng năm 2004 [1] 20

Bảng II-3 Nồng độ các khí độc trong trường hợp tắc nghẽn giao thông tại Hà Nội, 21

năm 2004 [8] 21

Bảng II-4 Lượng ô tô và xe máy ước tính đến năm 2010 và 2020 25

Bảng II-5 Giá trị công nghiệp phân theo nhóm ngành năm 2010 [7] 27

Bảng II-6 Dự báo các chất ô nhiễm phát thải khi đốt chát nhiên liệu trong ngành công nhiệp của Hà Nội (tấn/năm)[1] 28

Bảng II-7 Số dân thành thị và nông thôn Hà Nội ước tính đến năm 2010 và 2020 (người) 28

Bảng II-8 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí từ việc đun bếp than của hộ gia đình các khu vực của Hà Nội (tấn/năm) [1] 28

Bảng III-1 Chú giải về các dạng lớp phủ Việt Nam theo hệ thống phân loại USGS dựa trên kết quả phân loại từ dữ liệu ảnh MODIS cho năm 2002 70

Bảng III-2 Các cấp độ của chỉ số chất lượng không khí AQI 74

Bảng III-3 Các ngưỡng nồng độ tương đương với AQI (theo TCVN 2005) 76

Bảng IV-1 Kiểm kê phát thải nguồn giao thông cho các Quận, Huyện của 99

Việt Nam, 2007 99

Bảng IV-2 Kiểm kê phát nguồn diện cho các tỉnh của Việt Nam, 2007 107

Bảng IV-3 Kiểm kê phát thải nguồn điểm cho các Quận, Huyện của 116

Việt Nam, 2007 116

Bảng IV-4 Chỉ số đánh giá sai số thống kê cho nồng độ các chất ô nhiễm không khí từng giờ 120

Bảng IV-5 Chỉ số đánh giá sai số dự báo chất lượng không khí giữa các mô hình sử dụng trong MICS-ASIA và trong đề tài (pppv) 121

KÝ HIỆU và VIẾT TẮT

ADORC Trung tâm nghiên cứu lắng đọng axít

AQI Chỉ số chất lượng không khí

AQM Mô hình chất lượng không khí

BEIS Hệ thống kiểm kê phát thải sinh học

BIOME Mô hình phát thải sinh học

CGREM Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Khu vực và Toàn cầuCMAQ Mô hình chất lượng không khí đa quy mô

CRIEPI Viện nghiên cứu công nghiệp nhiệt điện quốc gia

CEREA Trung tâm Công nghệ và NC Môi trường Khí quyển

DBCLKK Dự báo chất lượng không khí

KHCN&MT Khoa học Công nghệ và Môi trường

MATCH Mô hình lan truyền hoá học khí quyển đa quy mô

MOBILE6 Mô hình tính toán hệ số phát thải

MSSP Hệ thống mô hình cho các hạt aerosol

NOAA Cục Khí quyển và Đại dương Quốc gia

NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

POD Khả năng phát hiện sự cố

RAQM Mô hình chất lượng không khí khu vực

STEM Mô hình lan truyền sulfur Euler

SMOKE Mô hình kiểm kê phát thải

TCKK Tiêu chuẩn chất lượng không khí

TN&MT Tài nguyên và Môi trường

USEPA Cục Bảo vệ môi trường Mĩ

UAM Mô hình không khí đô thị

WHO Tổ chức y tế thế giới

WRF Mô hình dự báo thời tiết

VMT Lượng xe chạy trên một quãng đường nhất định

MM5 Mô hình khí tượng quy mô vữa

SCCs Hệ thống mã phân loại đường

VOCs Các chất hữu cơ dễ bay hơi

CCTM Mô hình chuyển tải hóa học trong CMAQ

MCIP Chương trình giao diện hóa - khí tượng

MỞ ĐẦU

Ô nhiễm môi trường đang là một vấn đề toàn cầu, được nhiều nước trên thế giới quân tâm và lo ngại, đặc biệt là ô nhiễm không khí, ô nhiễm không khí không có biêngiới vì quy mô tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia Nhiều quốc gia kém hoặc đang phát triển đang phải gánh chịu những hậu quả của các nước phát triển đem lại hiện tượng mưa axit, hiệu ứng nhà kính, sự suy thoái tầng

ô zôn đang là vấn đề cấp bách, được đặt lên hàng đầu mà ô nhiễm không khí gây ra Hiện nay, chính phủ và nhiều tổ chức của các quốc gia đã và đang thảo luận và bànbạc để đưa ra những giải pháp nhằm giảm thiểu và kiểm soát lượng không khí thải vàobầu khí quyển

Ở nhiều nước trên thế giới, vấn đề ô nhiễm không khí đã được quan tâm từ rất lâu, nhiều chương trình, dự án đã được triển khai để đánh giá chất lượng ô nhiễm không khí, tìm ra các nguồn gây ô nhiễm cũng như những tác động vô hình mà nguyhiểm đối với môi trường sống đặc biệt là sức khỏe con người thông qua việc thiết lập các mạng lưới quan trắc, phát triển các hệ thống mô hình dự báo chất lượng không khí

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu môi trường nói chung và ô nhiễm không khí nói riêng mới được triển khai trong vài thập kỷ gần đây Nhiều chương trình, dự án nghiêncứu và hệ thống các trạm quan trắc đã bước đầu đưa ra được những cơ sở khoa học cũng như những thông tin đáng giá về hiện trạng chất lượng không khí tại Việt Nam.Tuy nhiên, những thông tin đáng giá trên còn rất hạn chế trong việc phổ biến và chia

sẻ thông tin tới công chúng tới công chúng nói chung và các nhà khoa học nói riêng dorất nhiều các nguyên nhân khác nhau

Vùng kinh tế trọng điểm Bắc, Trung, Nam là ba đầu tàu về kinh tế, có ý nghĩachiến lược trong công cuộc phát triển đất nước, nơi đây tập trung phần lớn các công trình trọng điểm, các cảng sông, biển, các sân bay và các khu công nghiệp lớn, tầm cỡ phân bố đều tại các tỉnh trong vùng…, nên các hoạt động kinh tế nơi đây luôn diễn ra nhộn nhịp và sôi động Nhưng đồng nghĩa với sự phát triển nhanh về kinh tế, các khu công nghiệp và tốc độ đô thị hóa đang ảnh hưởng lớn tới chất lượng không khí trong vùng Một số nghiên cứu gần đây đã cho thấy một số khu vực trong ba vùng đã bị ônhiễm nặng, một vài chất ô nhiễm đã vượt quá giới hạn tiêu chuẩn cho phép và chất lượng không khí đang có biểu hiện suy giảm do nhiều nguyên nhân khác nhau, gây ranhững tác động tiêu cực đối với môi trường sống và đặc biệt là sức khỏe của người dân trong vùng

Với mong muốn tính toán phát thải, mô phỏng sự lan truyền của các chất ô nhiễm từ các nguồn chính gây ô nhiễm (nguồn điểm, diện, giao thông và sinh học) dựa trên phương pháp được kế thừa từ những nghiên cứu của NOAA, NCEP, NCAR (Mỹ)cho ba vùng kinh tế trọng điểm Công nghệ dự báo CLKK sẽ được áp dụng để đưa các

kết quả lên bản tin dự báo CLKK 72 giờ cho các đô thị nằm trong vùng nhằm giúp cho người dân có được những thông tin cần thiết về tình hình chất lượng không khí trong khu vực Trong bối cảnh như vậy Đề tài “Xây dựng bản tin dự báo chất lượng không khí cho các vùng kinh tế trọng điểm Việt nam” cấp Bộ đã được xây dựng và thực hiện

từ 5/2006 đến 5/2008

Chương I TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NƯỚC NGOÀI I.1.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

1 Bản tin dự báo CLKK

a DBCLKK tại Mỹ

Trang web AIRNOW (http:airnow.gov/) do Cục Bảo vệ Môi trường và Cục Khí tượng và Đại dương Quốc gia (NOAA), các bang và các cơ quan liên quan của Mỹ xây dựng để cộng đồng dễ dàng truy cập được các thông tin CLKK của quốc gia Trang web cung cấp các hiện trạng thời gian thực cũng như dự báo chỉ số CLKK (Air Quality Index – AQI) cho hơn 300 thành phố trên lãnh thổ nước Mỹ AQI là chỉ số cho CLKK hàng ngày thể hiện mức độ trong lành của không khí và mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe khi con người hít thờ trong vòng một vài giờ hay một vài ngày AQI dựa trên

5 chất quy định bởi Luật Khí Sạch: Ozon mặt đất, bụi, CO, SO2, NO2

b DBCLKK tại Anh

Tại Anh, dự báo ô nhiễm hàng ngày cho Ozon, NOx, SO2 đã được bắt đầu từ

1990 Từ tháng 11/1997, CO2 và bụi PM10 được thêm vào thông tin dự báo Hiện nay,

đã có các dự báo riêng biệt về mức ô nhiễm cho nông thô, thành thị hay các xa lộ vì tại mỗi thời điểm chúng có những mức độ ô nhiễm khác nhau Thông tin dự báo được dựa trên TV, đài, báo và Internet

(http://airquality.co.uk/archive/uk_forecasting/apful_home.php)

c DBCLKK tại Úc

Tại Úc, hệ thống DBCLKK (AAQFS) vào tháng 5/1988 nhằm mục đích trước mắt là phát triển, hiệu chỉnh và đánh giá độ chính xác của dự báo số trị (24 – 36 giờ) CLKK Về lâu dài, hệ thống sẽ có khả năng dự báo các tham số ô nhiễm hoặc các chỉ

số liên quan tới sức khỏe của người dân cho các thành phố chính Các mục tiêu cụ thể là:

- Đưa ra bản tin dự báo CLKK (24 – 36 giờ) hai lần trong ngày: 9 giờ sáng và 3giờ chiều

- Dự báo NOx, Ozon, SO2, benzen, formaldehyde, và bụi PM10, PM2,5

- Độ phân dải của dự báo nhỏ để phân biệt sự khác nhau trong các quận của thành phố

- Dự báo theo hai kịch bản: thông thường và phát thải sạch

d DBCLKK tại Trung Quốc

Trung Quốc đã đưa ra thông báo CLKK hàng tuần từ năm 2000 và dự báo chất lượng môi trường không khí hàng ngày từ 5/6/2001 cho 47 thành phố lớn Thông tin

dự báo đưa trên TV các buổi tối bao gồm chỉ số ô nhiễm, các chất ô nhiễm và mức ô nhiễm Hiện nay, tất cả các thành phố chính trong 32 tỉnh và khu tự trị, các thành phố ven biển và khu du lịch đang được giám sát chặt chẽ về môi trường Các chương trìnhnày nhằm nâng cao nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường

e DBCLKK tại Đài Loan

Hiện nay, Đài Loan đang phải đối mặt với các suy thoái môi trường do sự tác động của nhiều yếu tố: mật độ dân số, phương tiện giao thông, nhà máy xí nghiệp được xếp vào hàng cao nhất thế giới Cục Bảo vệ Môi trường Đài Loan đã nghiên cứu, cung cấp bản tin DBCLKK từ năm 1992 nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về CLKK Năm 1996 có bản tin dự báo M10,Ozon, chỉ số ô nhiễm Bản tin DBCLKK được phát báo hàng ngày từ năm 1997

2 Những nghiên cứu ở khu vực Bắc Mỹ

Để giải quyết các vấn đề về ô nhiễm không khí cũng như chia sẻ và trao đổi thông tin, Mỹ và Canada đã cùng nhau ký kết Thỏa thuận quản lý chất lượng không khí (Air Quality Agreement) vào năm 1991 Trong khuôn khổ của Thỏa thuận này, Mỹ

và Canada cùng kiểm soát các nguồn mới hay sự thay đổi của các nguồn đang tồn tại

mà có khả năng gây ra ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường Ngoài ra, họ cũng quantâm đến các nguồn có khả năng gây ra ô nhiễm xuyên biên giới Một loạt các trạm giám sát sự thay đổi chất lượng không khí cũng đã được lắp đặt dọc đường biên để đánh giá, nhận định về chất lượng không khí trong khu vực hai nước

3 Những nghiên cứu ở Châu Âu

Các nước trong liên minh Châu Âu là những quốc gia đều tiên trên thế giới ký kết các công ước, các nghị định thư về ô nhiễm không khí và một chương trình giám

sát và đánh giá các chất ô nhiễm không khí có cự ly dài (EMEP) đã được thành lập Mục tiêu của chương trình này là: cung cấp cho các Chính phủ Châu Âu thông tin về lắng đọng, nồng độ các chất ô nhiễm

Bằng cả phương pháp đo đạc và mô hình, trong các nghiên cứu năm 2003, cácnhà khoa học của EMEP đã chỉ ra rằng sự thay đổi của các yếu tố khí hậu có liên quanchặt chẽ đến sự biến đổi về nồng độ của các chất trong khí quyển, ví dụ như tại một số vùng Châu Âu như Pháp, bắc Tây Ban Nha, Thụy Sỹ và bắc Italia nhiệt độ mùa hènăm 2003 đã tăng lên 4 độ so với năm 2002 kèm theo đó là lượng mưa giảm đi Kết quả là nồng độ của ozone và các hạt vô cơ thứ cấp đã tăng lên đáng kể, như ở Thụy Sỹ nồng độ các hạt vô cơ thứ cấp đã tăng lên 60-80% so với năm trước

Trong nghiên cứu của Hilde Fagerli (2003), tác giả đã sử dụng phương pháp môhình, cụ thể là mô hình EMEP Unified Model 2.0, để xác định xu hướng biến đổi của SO2 và NOx tại các quốc gia Châu Âu Giá trị nồng độ của SO2 và NOx tăng lêntrong những tháng mùa đông và giảm đi trong các tháng mùa hè, các giá trị này ở các nước Đông Âu lớn hơn so với các nước Bắc Âu Hay theo Svetlana Tsyro (2003), các điều kiện địa hình ảnh hưởng đến nồng độ bụi dựa vào các phân tích hiện trạng ô nhiễm không khí, đặc biệt tại Tây, Trung và Nam Âu Dựa vào kết quả tính toán của

mô hình EMEP photo-oxidant model phiên bản 2.3, có một xu hướng biến đổi rõ ràngcủa nồng độ ozone trong phạm vị hẹp, đặc biệt liên quan đến các nguồn đô thị và giaothông phát thải nhiều chất NOx (David Simpson, Jan Eiof Jonson và Hilde Fagerli,2003) Còn theo Leonor Tarrasonsón và các cộng sự (2003) thì sự vận chuyển các chất

ô nhiễm từ vùng này đến vùng khác, từ nước này đến nước khác phụ thuộc vào cácđiều kiện khí tượng và có sự thay đổi đáng kể từ năm này qua năm khác Tác giả đãchỉ ra sự ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến sự tồn tại của các chất ô nhiễm trong khí quyển, từ nguồn phát thải được vận chuyển vào không khí, biến đổi hóa học và rơixuống bởi mưa hoặc lắng đọng khô

4 Những nghiên cứu ở Châu Á

Hình I-4 Ảnh vệ tinh cho thấy sụ biến đổi và lan truyền của bụi trong khu vực châu Á trong

vòng 7 ngày.

Nhật Bản là quốc gia có rất nhiều những nghiên cứu, đánh giá về vấn đề ô nhiễm và lan truyền không khí Trong nghiên cứu của Atsushi Ishii (2002) về Cơ sở khoa học và chính sách về ô nhiễm không khí khu vực Đông Á, tác giả đã sử dụng phương pháp mô hình (RAMS) để đánh giá và chỉ ra cơ chế vận chuyển, lan truyền của SO2/SO42

Trong năm 2000, Ngân hàng Phát triển Châu Á ADB đã thực hiện một nghiêncứu liên quan đến ô nhiễm không khí trong khu vực Đống bắc Á, nhằm hỗ trợ các nước trong khu vực giải quyết vấn đề này Nghiên cứu này đặc biệt chú ý đến nguồn phát thải từ các nhà máy nhiệt điện sử dụng than đá

Theo thống kê, Trung Quốc là quốc gia khai thác và sử dụng nhiều than nhất trên thế giới Hậu quả là, vấn đề ô nhiễm không khí ngày càng gia tăng về quy mô vàmức độ Không chỉ Trung Quốc phải hứng chịu bầu không khí ô nhiễm do các quá trình đốt loại nhiên liệu hóa thạch này mà cả các nước lân cận cũng bị ảnh hưởng Trong một nghiên cứu của L.Y.Chan và C.Y.Chan (2005) về các chất ô nhiễm vàozone tầng đối lưu ở Trung Quốc, tác giả đã xác định sự phân bố của ozone theo chiều thẳng đứng trong khí quyển để hiểu được bản chất của quá trình, từ đó đưa ra biện

pháp kiểm soát hiệu quả đổi với ô nhiễm ozone Bên cạnh đó, quá trình lan truyền cácchất ô nhiễm, sự phát thải vào tầng đối lưu, các quá trình hóa học cũng được nghiên cứu.

Trong một nghiên cứu khác của nhóm tác giả David D Cohen, David Garton,Tao Wang, Jiyoung Kim và nnk (2002) về các đặc trưng của ô nhiễm bụi PM2,5 vàPM10 tại một số nước Châu Á, trong đó có Việt Nam, các khu vực lân cận Tây Bắc Trung Quốc và sa mạc Gobi bị ảnh hưởng rất nhiều Nồng độ bụi PM 2,5 đặc biệt cao vào các tháng 4, 9, 10

I.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về ô nhiễm không khí song nghiên cứu nhằm mục địch dự báo chất lượng không khí còn chưa có do những khó khăn chưa giải quyết được về mặt kỹ thuật

- Dự án nâng cao chất lượng không khí tại các nước đang phát triển Châu Á (AIRPET)" do trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên chủ trì Đề tài này đãnghiên cứa đến việc xác định mức độ đóng góp ô nhiễm của các nguồn thải nhưng chưa làm rõ được cơ chế lan truyền

- Đề tài nghiên cứu độc lập cấp Nhà nước, 2000 - 2002 của TS Nguyễn Hồng khánh "Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng dự báo xu thế diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát mưa axit ở miền Bắc Việt Nam" Công trình nghiên cứu khoa học này đã đi sâu tìm hiểu nguyên nhân, nguồn gốc gây mưa axit Chưa đisâu vào việc đánh giá mức độ ảnh hưởng và tần suất do ô nhiễm xuyên biên giới gây ra;

- Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân sử dụng Mô hình tiếp nhận PMF để nghiêncứu phân bố bụi mịn và thô trong khối không khí ảnh hưởng đến các điều kiện gió mùa ở Hà Nội, Bắc Việt Nam Kết quả nghiên cứu đã đề cập đến các vấn đề các mẫu bụi ô nhiễm trong môi trường không khí Các mẫu PM10 mịn và thôthu thập ở Hà Nội từ năm 1991 đến 2001 được phân tích về bụi than (BC) vàion hoà tan trong nước (WSI) và dữ liệu đo không được tổng hợp theo 3 loại hướng đi ngược lại là (1) về phía Bắc, bao trùm nội địa Trung Quốc, (2) Đông Bắc, bao trùm Biển Đông, (3) Tây Nam, bao trùm bán đảo Đông Dương Hướng thứ nhất phổ biến trong tháng 9/10 đến tháng 12, Hướng 2 phổ biến trong tháng

2, 3 đến tháng 4 và hướng 3 phổ biến vào tháng 5 đến tháng 8 Mô hình tiếp nhận nguồn được thực hiện cho mỗi loại hướng đi riêng lẻ mà đang sử dụng phương pháp kỹ thuật PMF ( Positive Matrix Factorization) Sáu hoặc bảy nguồn được phát tán từ mỗi loại hướng đi bao gồm bụi đất, nguồn phát thải sơcấp và thứ cấp từ các nguồn đốt cháy cục bộ (LB), bụi đường, muối biển và bụi

do các phương tiện vận chuyển đường dài

- Đề tài “ Áp dụng mô hình toán nghiên cứu chất lượng không khí vùng Đồng bằng sông Hồng” (PGS.TS.Trần Thục, 1999, Viện Khoa học Khí tượng Thủy

văn và Môi trường) Đã đưa ra được bức tranh tổng quan cũng như cơ chế lan truyền ô nhiễm của các chất ô nhiễm thoát ra từ ống khói của các nhà máy trongvùng Đồng bằng sông Hồng cho hai mùa khô và mùa mưa.

- Đề tài "Nghiên cứu thử nghiệm dự báo thời hạn ngắn CLKK vùng Đồng Bằng Bắc Bộ” do Viện Khí tượng Thuỷ văn thực hiện trong giai đoạn 2002-2005 kết hợp mô hình dự báo thời tiết với mô hình lan truyền ô nhiễm Kết quả của để tàinghiên cứu cho thấy: Việc xây dựng quy trình DBCLKH cho toàn Việt Nam làkhả thi (đã áp dụng cho vùng Đồng Bằng Bắc Bộ); Sai số giữa các kết quả dự báo và số liệu thu thập từ các trạm tự động (hệ số tương quan khoảng 0.5) lớn hơn so với các nghiên cứu tương tự tại Mỹ (hệ số tương quan khoảng 0.62); CácCSDL kiểm kê phát thải cho châu Á hoặc Đông Á chỉ phù hợp cho các nghiêncứu lan truyền ô nhiễm quy mô khu vực hoặc toàn cầu; Việc xây dựng bản tin

dự báo cho các độ thị của Việt Nam cần có CSDL kiểm kê phát thải không khí

từ các nguồn nhân tạo và tự nhiên Tuy nhiên, nghiên cứu này chưa xem xét tới ảnh hưởng của các quá trình lan truyền xuyên biên giới tới kết quả dự báo (đây

là điều kiện biên giúp cho các mô hình dự báo chất lượng không khí có được kết quả tốt hơn)

- Đề tài Khoa học và Công nghệ cấp thành phố, Sở Khoa học và Công nghệ HàNội do PGS TS Hoàng Xuân Cơ làm chủ nhiệm, 2004 “ Nghiên cứu hiện trạng

ô nhiễm bụi ở thành phố Hà Nội và dề xuất các giải pháp khắc phục” đã kháiquát tương đối đầy đủ các kết quả nghiên cứu bụi ở Hà Nội, từ đó khẳng định ô nhiễm bụi đã xẩy ra ở mức độ nghiêm trọng trên diện rộng thuộc địa bàn HàNội, Kết quả của đề tài cũng đã nêu ra các kế hoạch giảm thiều bụi đến năm

2010, trên cơ sở xem xét đến các dự án trước mắt mang tính cục bộ và các dự

án mang tính chiến lược và lâu dài

- Chuyên đề “ Kiểm kê phát thải thí điểm ở Hà Nội” thuộc hợp phần của chươngtrình không khí sạch Việt Nam – Thụy Sỹ do Trung tâm quan trắc và phân tíchtài nguyên môi trường Hà Nội kết hợp với trung tâm Nghiên cứu Quan trắc và

Mô hình hóa Môi trường thực hiện 3/2008 Chuyên để đã tiến hành kiểm kêphát thải và xây dựng quy trình quản lý dữ liệu (HEIDARS) một cách chi tiết cho các nguồn phát thải chính ở Quận Thanh Xuân: nguồn diện (đun nấu của các hộ dân cư, hoạt động xây dựng); nguồn điểm (các nhà máy, xí nghiệp) vànguồn giao thông

I.2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Mục tiêu của đề tài:

1 Xây dựng CSDL kiểm kê phát thải không khí cho ba vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam theo chuẩn của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ

2 Tính toán phát thải điểm, diện, giao thông và sinh học có độ phân dải ngang 6km x 6km

3 Sử dụng công nghệ dự báo CLKK để ra bản tin dự báo CLKK 72 giờ cho các

đô thị (thành phố, thị xã) nằm trong vùng kinh tế trọng điểm

Nội dung nghiên cứu chính của đề tài bao gồm:

1 Thu thập các thông tin, xử lý số liệu vào máy tính,…

 Thu thập số liệu sử dụng đất và lớp phủ thực vật toàn quốc

 Thu thập và đo đạc số liệu phục vụ nghiên cứu phát thải giao thông

 Thu thập và đo đạc số liệu phục vụ nghiên cứu phát thải điểm

2 Hoạt động nghiên cứu

 Nghiên cứu phát thải sinh học

 Nghiên cứu phát thải giao thông

 Nghiên cứu phát thải nguồn điểm

 Nghiên cứu phát thải sinh học nguồn vùng

 Nghiên cứu xây dựng các file đặc trưng các loại phát thải

 Dự báo cho các đô thị tại các vùng KTTĐ bằng công nghệ đã thử nghiệm thành công

3 Xây dựng trang web để cung cấp bản tin

Phương pháp nghiên cứu:

 Mô hình: Đây là phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu Các mã nguồn kế thừa từ công trình nghiên cứu của NOAA, NCEP, NCAR (Mỹ) được xây dựng mới và được hợp nhất để chạy trên hệ điều hành LINUX cho PC và PC Cluster

 Thống kê: được sử dụng để tìm ra quy luật phân bố lượng phát thải chất ô nhiễm không khí ở các đô thị cũng như so sánh kết quả dự báo

và thực đo

Phạm vi nghiên cứu: Khu vực ba vùng kinh tế trọng điểm Bắc, Trung, Nam

Chương II CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ VIỆT NAM VÀ

CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG II.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI CỦA VIỆT NAM

II.1.1 Điều kiện tự nhiên

Vị trí địa lý và địa hình

Việt Nam là quốc gia nằm trên bán đảo Đông Dương từ vĩ tuyến 8027’ đến

23015’ Bắc và từ kinh độ 100 đến 120 Đông, có diện tích 329.600 km2 đất liền, có đường biên giới trên đất liền dài 4.550 km tiếp giáp với Trung Quốc ở phía Bắc, với Thái Lan ở phía Tây Nam, biên giới với Lào và Căm-pu-chia ở phía Tây và phía Đônggiáp biển Đông

Dải đất liền Việt Nam có hình chữ S trải dài khoảng 1.665 km theo hướng Nam từ Lũng Cú (Hà Giang) đến mũi Cà Mau (Cà Mau), với đặc điểm hai đầu phình

Bắc-ra (Bắc Bộ và Nam Bộ) ở giữa thu hẹp và kéo dài đến Trung Bộ nơi hẹp nhất chỉ rộng gần 50 km (Quảng Bình) Địa hình miền Bắc tương đối phức tạp Rừng núi trải dài từ biên giới Việt Trung cho đến tây Thanh Hóa với nhiều núi cao như Phanxipăng(3.142m), nhiều khu rừng nhiệt đới, và nhiều dãy núi đá vôi như Cao Bằng, Bắc Sơn,Hòa Bình, Ninh Bình, Phong Nha - Kẻ Bàng với hàng loạt hang động, mái đá Cùngvới nhiều loại thực vật khác nhau, rừng Việt Nam còn có hàng trăm giống thú vật quý hiếm; nhiều loại đá, quặng, tạo điều kiện đặc biệt thuận lợi cho sự sinh sống và pháttriển con người Địa hình Trung Bộ với dải Trường Sơn trải dọc phía tây về giải đồng bằng hẹp ven biển Vùng đất đỏ Tây Nguyên, vùng ven biển Trung bộ và cực nam Trung bộ, nơi cư trú của đồng bào nhiều dân tộc trong đại gia đình dân tộc Việt Nam

là khu vực nông nghiệp trù phú Địa hình Nam Bộ bằng phẳng, thoải dần từ đông sang tây là vựa lúa của cả nước, hàng năm đang tiếp tục lấn ra biển hàng trăm mét

Việt Nam có nhiều sông ngòi Hai con sông lớn Hồng Hà và Cửu Long bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam (Trung Quốc) bồi đắp lên hai châu thổ lớn là đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long Việt Nam còn có hệ thống sông ngòi phân

bổ đều khắp từ bắc tới nam với lưu vực lớn, nguồn thuỷ sản phong phú, tiềm năng thuỷ điện dồi dào thuận lợi cho phát triển nông nghiệp và tụ cư của con người, hìnhthành nền văn minh lúa nước lâu đời của người Việt bản địa

Việt Nam có khoảng 3.200 km bờ biển, 700.000 km2 thềm lục địa với nhiều đảo, quần đảo như: Hoàng Sa, Trường Sa, Phú Quốc, Côn Sơn Biển Đông là một phần của Thái Bình Dương với diện tích 3.447.000 km2, là biển lớn hàng thứ ba trong số các biển có trên bề mặt Trái Đất Bờ phía bắc và phía tây của Biển Đông bao gồm: một phần lãnh thổ phía nam Trung Quốc, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan, Malaixia,Inđônêxia Bờ phía đông là vòng cung đảo kéo đài từ Đài Loan qua quần đảo Philippin đến Calimantan, khiến cho Biển Đông gần như khép kín

Đặc điểm khí hậu

Toàn bộ lãnh thổ Việt Nam có chế độ bức xạ nội chí tuyến: độ cao mặt trời khá lớn, thời gian chiếu sáng đồng đều, tổng lượng bức xạ mặt trời phong phú Tổng số giờ nắng hàng năm đạt 4.300 – 4,500 giờ, khá đồng đều trên các vĩ độ, nhưng số giờ nắng không phân phối đề cho các tháng Do ảnh hưởng của mây, lượng bức xạ tổng cộng tương đối thấp ở miền Bắc và tương đối cao ở miền Nam

Hoàn lưu gió mùa ở Việt nam chịu ảnh hưởng của hệ thống gió mùa Nam Á và

hệ thống gió mùa Đông Bắc Á với nhiều sắc thái hình thành hai mùa chủ yếu: mùaĐông (tháng 11 – tháng 3 năm sau), mùa Hè (tháng 5 -9) và hai mùa chuyển tiếp: Xuân (tháng 4) và Thu (tháng 10) Chế độ hoàn lưu gió mùa nước ta rất không đồng nhất theo không gian và thời gian

Thêm vào đó, Việt Nam có điều kiện địa hình ven biển; hướng của đường bờ so với hướng hoàn lưu tại các khu vực cũng rất khác nhau (có nơi đường bờ song song, lại

có nơi đường bờ đối lập với hướng của hoàn lưu)

Ba yếu tố trên là những nguyên nhân tương tác chú yếu dẫn đến sự phân hóa nhiều chế độ khí hậu khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam Khí hậu Việt Nam có thể được chia ra làm hai đới khí hậu lớn: Miền Bắc (từ đèo Hải Vân trở ra) là khí hậu nhiệt đới mùa biến tính với 4 mùa rõ rệt (Xuân – Hạ - Thu – Đông), chịu ảnh hưởng của gió mùaĐông Bắc và gió mùa Đông Nam, có mùa đông lạnh; Miền Nam (từ đèo Hải Vân trở vào) do ít chịu ảnh hưởng của gió mùa lanh nên khí hâu nhiệt đới khá điều hòa, nóngquanh năm và chia thành hai mùa rõ rệt (mùa khô và mùa mưa)

250C; mùa lạnh, nhiệt độ trung bình ổn định dưới 200C Vào mùa Đông ở miền Bắc, nhiệt độ xuống thấp nhất vào các tháng 12 và tháng 1 Vùng núi phía Bắc như dãyHoàng Liện Sơn, có lúc nhiệt độ xuống tới 00C, có băng giá và tuyết rơi

Lượng mưa và độ ẩm

Lượng mưa năm trung bình ở nước ta vào khoảng 700 – 500 mm; giá trị phổ biến trong khoảng 1.400 – 2.400 mm Nhìn chung, lượng mưa năm ở miền Bắc lớn hơn miền Nam cả về giá trị phổ biến cũng như giá trị tại các trung tâm mưa do vai trò chia cắt địa hình của các hệ thống núi lớn Số ngày mưa lớn (lớn hơn 50mm.ngày) phổ biến là 5- 15

tương đối trung bình năm phổ biến trong khoảng 80 – 85%; diễn biến của độ ẩm tươngđối chịu ảnh hưởng sâu sắc của chế độ mưa Thêm vào đó, do ảnh hưởng của gió mùa

và sự phức tạp về địa hình nên Việt Nam thường gặp bất lợi về thời tiết như bão và ápthấp nhiệt đới (trung bình một năm có 10 – 11 cơn bão đổ vào nước ta), ngoài ra cònchịu ảnh hưởng của lũ lụt, hạn hán

II.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Tốc độ tăng trưởng kinh tế của nước ta từ năm 2002 trở lại đây luôn đạt trên 7%,đặc biệt từ năm 2005 đến nay đều đạt trên 8% Giá trị GDP bình quân đầu người không ngừng tăng cao, năm 2006 cao xấp xỉ 2 lần so với năm 2002 và đạt 11,57 triệu đồng Quá trình tăng trưởng cao về kinh tế trong thời gian qua đã tạo thêm nhiều việc làm chongười dân, tăng thu nhập, nâng cao mức sống kéo theo các nhu cầu nhằm đáp ứng cho cuộc sống người dân như tiêu dùng hàng hoá, sử dụng dịch vụ, giao thông vận tải,…Trong năm 2007, nền kinh tế nước ta đạt mức tăng trưởng cao nhất trong vòng 10năm qua, đạt 8,5% Mức tăng trưởng này tạo khả năng hoàn thành nhiều chỉ tiêu chủ yếu của kế hoạch 5 năm 2006-2010 ngay trong năm 2008 Cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng khu công nghiệp và thuỷ sản Nghành côngnghiệp đạt tốc độ tăng trưởng khá cao và tăng thêm tỷ trọng công nghiệp chế biến Nghành nông nghiệp tuy gặp nhiều khó khăn do thiên tai, dịch bệnh nhưng vẫn vươn lênđạt được kế hoạch [1]

Mạng lưới giao thông đường bộ cả nước có tổng chiều dài 210.006 km, gồm đường quốc lộ 14.935 km, chiếm 7.1%; đường tỉnh 17.450 km, chiếm 8.3%; đường huyện 36.905 km, chiếm 17.6%; đường xã 132.054 km, chiếm 62.9%; đường đô thị 3.211 km, chiếm 1.5%; đường chuyên dụng 5.451 km, chiếm 2.6 Ðường có tiêu chuẩn

kỹ thuật cao chiếm tỷ lệ thấp Hiện còn 663 xã chưa có đường ô tô vào trung tâm.Ðường có bề rộng mặt đường 2 làn xe còn ít, ngay trên hệ thống quốc lộ cũng chỉ chiếm 26.2% Chỉ có 15.5% chiều dài toàn mạng được rải mặt nhựa Các cầu trên tuyến có tải trọng thấp, khổ hẹp chiếm 20%, trong đó có 6.1% là cầu tạm Hành lang bảo vệ an toàngiao thông chưa đảm bảo đúng tiêu chuẩn, hai bên quốc lộ, tỉnh lộ có nhiều nhà dân ở [13]

Mạng lưới đô thị nước ta được hình thành và phát triển trên cơ sở các đô thị trung tâm, bao gồm: 6 thành phố trung tâm quốc gia như: Thủ đô Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Huế và Cần Thơ; các thành phố trung tâm cấp vùng như: Hạ Long, Việt Trì, Thái Nguyên, Vinh, Nam Định, Thanh Hóa, Quy Nhơn, Đà Lạt, Nha Trang, Buôn Mê Thuột, Biên Hòa, Vũng Tàu và Mỹ Tho; các thành phố, thị xã, trungtâm cấp tỉnh; các đô thị trung tâm cấp huyện và các thị xã là trung tâm chuyên ngànhcủa tỉnh; các đô thị trung tâm cấp tiểu vùng, bao gồm các thị trấn là trung tâm các cụm khu dân cư nông thôn hoặc các đô thị vệ tinh trong vùng ảnh hưởng của đô thị lớn

Tính đến nay, cả nước có khoảng 715 đô thị, trong đó có 2 đô thị loại đặc biệt,

4 đô thị loại I, 14 đô thị loại II, 22 đô thị loại II, 52 đô thị loại IV và 612 đô thị loại V

được phân bố hợp lý trên 10 vùng đô thị hoá đặc trưng của cả nước là: vùng KTTĐBắc Bộ và đồng bằng sông Hồng; vùng KTTĐ Nam Bộ và Đông Nam Bộ; vùngKTTĐ Miền Trung và Trung Trung Bộ;vùng Tây Nguyên; vùng đồng bằng sông Cửu Long; vùng Nam Trung Bộ; vùng Bắc Trung Bộ; vùng Tây Bắc [1].

Với vai trò là một tam giác kinh tế phát triển, tạo động lực cho khu vực và cả nước, ba vùng kinh tế trọng điểm Bắc, Trung, Nam đang có những đóng góp rất lớn trong sự phát triển kinh tế Việt Nam

Vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc: vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc bao gồm

8 tỉnh và thành phố: Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Hưng Yên, Hà Tây, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Quảng Ninh Toàn vùng có diện tích đất tự nhiên là 14.974 ha, chiếm 4,46% diện tích đất của cả nước với gần 100 quận, 2 huyện, 2 thành phố trực thuộc Trung ương, 6 thị xã, thành phố thuộc tỉnh, 82 thị trấn và 2.128 phường xã

Vùng Đồng bằng Bắc Bộ có điều kiện tự nhiên phong phú và đa dạng về các hệ sinh thái, các loại tài nguyên, có nhịp độ phát triển cao về kinh tế, có nhiều truyền thống và di sản văn hóa Phía Bắc và Tây Bắc Đồng bằng Bắc Bộ giáp với khu vực trung du và miền núi, giàu tài nguyên khoáng sản và rừng Nguồn nhân lực chiếm khoảng 16,34% dân số cả nước, trong đó Hà Nội là thành phố đông dân nhất, trên 3triệu người Mục tiêu phát triển kinh tế của vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ hiện nay làphấn đấu đạt tốc độ tăng trưởng GDP bình quân hàng năm (2006-2010) bằng khoảng 1,3 lần tăng trưởng bình quân chung của cả nước, tăng tỷ trọng đóng góp GDP của cả nước là 21% năm 2005 lên khoảng 23-24% năm 2020

Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung: Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung

gồm 5 tỉnh, thành phố: Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi và BìnhĐịnh, có diện tích tự nhiên 28.878km2, dân số năm 2006 khoảng 6,2 triệu người, chiếm 8,4% về diện tích tự nhiên và gần 8% dân số cả nước

Vùng KTTĐ miền Trung có nguồn tài nguyên tương đối đa dạng và phong phú

có nhiều tiềm năng về đất, rừng, khoáng sản, có nhiều di sản văn hóa, di tích lịch sử cách mạng và cảnh quan thiên nhiên đẹp nên có nhiều điều kiện thuận lợi trong việc phát trienr kinh tế 6 tháng đầu năm 2008, tốc độ tăng trưởng bình quân của vùng đạt 13,4% (trong đó Quảng Nam: 12,57%; Bình Định: 12,7%) Vùng kinh tế trọng điểm

đã thu hút được 10 dự án đầu tư nước ngoài với vốn đăng ký là 451 triệu USD (trong

đó Huế tới 6 dự án, với tổng số vốn là 427 triệu USD, là tỉnh thu từ nước ngoài lớn nhất trong 6 tháng đầu năm nay)

Vùng kinh tế trọng điểm miền Nam: Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam gồm thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, Bình Dương, Tây Ninh, BìnhPhước và Long An Vùng có dân số là 12,03 triệu người, chiếm 14,3% dân số toànquốc, diện tích tự nhiên là 23.831,4km2, chiếm 7,2% diện tích toàn quốc, nhưng đã

đóng góp 38,2% vào GDP, đóng góp 67,4% vào xuất khẩu, đóng góp 56,8% vàonguồn thu ngân sách nhà nước.

Vùng có 61 khu công nghiệp, khu chế xuất so với 122 khu công nghiệp của cả nước, đạt 49%, với tổng diện tích 12.827 ha so với diện tích 25.049 ha khu công nghiệp cả nước, đạt 51,2%, với tỉ lệ sử dụng (lấp đầy) diện tích là 44%, thu hút số lao động 358.110 người so với lao động trong khu công nghiệp toàn quốc là 681.000, đạt 52,6%, các khu công nghiệp đã thu hút 9,2 tỉ USD vốn FDI so với lượng FDI của các khu công nghiệp cả nước là 16,1 tỉ USD, đạt 54%, vốn đầu tư nhà nước 51.553 tỉ VND

so với 101.994 tỉ VNĐ vốn đầu tư khu công nghiệp toàn quốc, đạt 50,54% (2001 – 2005)

II.2 ÁP LỰC CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ DO PHÁT TRIỂN KINH TẾ

Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế như hiện nay, vấn đề như đôthị hóa, công nghiệp và khai thác khoáng sản tài nguyên thiên nhiên cũng được diễn ra mạnh mẽ Mà đi kèm với những vấn đề này đó là ô nhiễm môi trường và làm suy giảm chất lượng không khí Vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và nhiễm bẩn khí quyển nói riêng ngày càng trở nên nghiêm trọng và gây thiệt hại nặng nề cho nền kinh tế, làmtăng bệnh tật đối với nhân dân Điều này đã được khẳng định ở Hội nghị của Liên Hợp Quốc về “con người và môi trường xung quanh” tiến hành ở Stockhom tháng 6-1972.Dưới tác động của ô nhiễm môi trường không khí nhiều quần thể cây xanh đã bị tiêudiệt hoàn toàn Các nhà lâm học đã khẳng định rằng, do ô nhiễm môi trường không khí

mà ở châu Âu diện tích cây xanh bị thu hẹp 40%

Cháy rừng

Hình II-1 Đối tượng của các mô hình hoá khí quyển

Có thể kể đến những thảm họa đầu tiên do ô nhiễm môi trường không khí gây

ra cho con người như: hơi khói công nghiệp thải ra đã bị hiện tượng khí hậu “nghịch đảo nhiệt” kìm hãm sự phát tán, đã gây ra đầu độc ở thành phố thung lũng Mane (Bỉ)

1930, ở thung lũng dọc theo sông Monongahela làm chết và bị thương hàng trămngười vào năm 1984, cũng trong khoảng thời gian này một tai nạn khác xảy ra tại Donor (gần Pittsburgh bang Pennylavina, Hoa Kỳ) làm 15 người chết Hiện tượng

“nghịch đảo nhiệt” làm tăng nồng độ khói gây ngạt ở Luân Đôn 1952 làm chết và bị

thương khoảng 4000-5000 người Thảm họa lớn nhất trong lịch sử loài người do ô nhiễm môi trường không khí gây ra cho đến thời gian ngần đây nhất đó là vụ dò khíMIC (methyl-iso-cyanate) của Liên hiệp sản xuất phân bón ở Bhopal–ấn Độ 1984 khoảng 2 triệu người bị nhiễm độc, trong đó có khoảng 5000 người chết, 5 vạn người

bị nhiễm độc trầm trọng và rất nhiều người bị mù…

Tuy rằng ở nước ta chưa xảy ra thảm họa do ô nhiễm môi trường không khí gây

ra, nhưng những thảm họa nói trên là một cảnh báo, và trong thực tế phần lớn các hoạt động của con người và phát triển kinh tế - xã hội nói chung đều gây nên những áp lực lớn đối với chất lượng không khí ở các mức độ khác nhau Các áp lực đó sẽ dẫn đến hậu quả làm biến đổi trạng thái (theo chiều hướng bất lợi) chất lượng không khí Chất lượng không khí tại một thời điểm nào đó sẽ phụ thuộc trước hết vào các áp lực, các hành động đáp ứng của con người và khả năng tự làm sạch của môi trường

II.2.1 Đô thị hóa và sự gia tăng dân số

Một trong những yếu tố đầu tiên gây áp lực đối với môi trường và tài nguyên là

sự gia tăng dân số và quá trình đô thị hóa Trong 2 thập niên gần đây cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, tốc độ đô thị hóa ở nước ta diễn ra tươngđối nhanh, đặc biệt là ở 3 vùng kinh tế trọng điểm Ở các thành phố lớn như Tp Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đã Nẵng có tới hàng chục vạn người sống chen chúc trong các ngõhẻm chật chội, thiếu các điều kiện sinh hoạt, phạm vi thành phố ngày càng mở rộng nên hiện nay rất nhiều các KCN cũ đã nằm trong nội thành, thậm chí nhiều KCN mới nằm ngay khu vực ngoại thành của nhiều thành phố Các khu đô thị mới được phát triển mạnh ở các khu vực ven đô thường là các dự án nhỏ lẻ, không đồng bộ, hầu nhưchỉ xây nhà để bán, xa nơi làm việc, trường học, bệnh viện, chợ và các trung tâm giaotiếp nên cư dân vẫn đổ vào trung tâm cũ theo giao thông hướng tâm Điều này chứng

tỏ càng trở nên nan giải khi dòng người nhập cư không chính thức từ nông thôn ra thành phố tăng song hành với quá trình đô thị hóa phát triển nhanh như hiện nay ở Việt Nam

Dân số đô thị nước ta năm 1986 mới khoảng 11,87 triệu người, chiếm tỷ lệ khoảng 19% tổng dân số cả nước; năm 1990 là 12,88 triệu người, chiếm tỷ lệ 19,51%; năm 1995 dân số đô thị là 14,94 triệu người, chiếm tỷ lệ 20,75%, đến năm 2006 dân số

đô thị đã chiếm tỷ lệ 27,12% Theo số liệu của Hiệp hội Đô thị Việt Nam tháng

9-2006, các tổ chức quốc tế dự báo tỷ lệ đô thị hóa ở Việt Nam đến 2020 đạt 60% chứ không phải 45% như trong chiến lược phát triển đô thị dự kiến Điều này đồng nghĩavới việc chúng ta phải lo cho 50 triệu dân cư đô thị có nhà ở, việc làm và các dịch vụ đời sống khác, hay tính theo quỹ đất cứ 100m2/đầu người thì cần tới 500 nghìn hectađất dành cho đô thị [6]

Hệ quả tất yếu của sự gia tăng dân số và tiến trình đô thị hóa trong điều kiện cơ

sở hạ tầng yếu kém và quá tải là những vấn nạn về môi trường, đã từng là bài học quí giá rút ra từ những nước đang phát triển Tình trạng ùn tắc giao thông, hoạt động xây

vào mùa mưa, điều kiện cư trú tạm bợ, vệ sinh môi trường yếu kém và muôn vàn chất thải được đưa vào môi trường mà không hề qua bất cứ một công đoạn xử lý nào… lànhững nguyên cơ bản dẫn tới sự suy giảm chất lượng không khí trầm trọng.

II.2.2 Các hoạt động sản xuất công nghiệp

Trong những năm gần đây, cơ cấu kinh tế có bước chuyển dịch tích cực theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, xây dựng dịch vụ và giảm tỷ trọng khu vực nông nghiệp (khu vực nông nghiệp chiếm 20%; công nghiệp và xây dựng chiếm 41,5%,dịch vụ 38,1%), sự hình thành và phát triển nhanh chóng mạng lưới công nghiệp (bao gồm các khu chế xuất (KCX), khu công nghiệp tập trung và các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp bên ngoài các KCX, KCN) đặc biệt tập trung tại các vùngKTTĐ đang gây ra những áp lực nặng nề đối với môi trường Tính tới năm 2007, tổng

số khu công nghiệp trong cả nước đã lên tới con số 135 trong đó 81 khu đang hoạt động, diện tích bình quân một khu công nghiệp khoảng 207 hecta, giá trị sản xuất công nghiệp ước đạt 574 nghìn tỷ đồng, tăng 17,1% so với năm 2006; trong đó khu vực ngoài quốc doanh tăng 20,9%, khu vực có vốn đầu tư nước ngoài tăng 18,2% và khuvực doanh nghiệp nhà nước tăng 10,3% [15] Chúng ta không thể phủ nhận vai tròquan trọng của sản xuất công nghiệp trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của đất nước và càng khẳng định tính tất yếu của sự phát triển công nghiệp, tuy nhiên về góc độ môi trường, cũng phải thừa nhận rằng, các hoạt động sản xuất công nghiệp cho

dù ở hình thức hay qui mô nào đi nữa cũng đều liên quan ít nhiều đến việc khai thác các nguồn tài nguyên, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, xăng, dầu… làm ô nhiễm không khí vùng lân cận, gây thiệt hại cho sản xuất và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người Tại Hà Nội có trên dưới 50 lò gạch thủ công nằm rải rác trên địa bàn tổ 1 và tổ 2 phường Long Biên, trong đó có cả cụm Thạch Cầu đang hoạt động hết công suất, khói

từ các lò gạch xả ra bay nghi ngút Hay tại Vĩnh Long với khoảng 120 cở sở sản xuất gốm và 1,100 cơ sở sản xuất gạch với trên 2,300 miệng lò ngày đêm nhả khói mang theo một lượng lớn các chất CO2,, CO, SO2, NOx, bụi… khiến nồng độ các chất ô nhiễm không khí tại các khu vực này tăng rất cao làm cho các vườn cây lân cận bị ngộp không phát triển được, năng suất cây trồng thấp, kéo theo thu nhập của người dân giảm mạnh [1] Đặc biệt là sự cố ô nhiễm SO2 xảy ra tại KCN Sông Công, tháng 6/2006, hàm lượng SO2 đo được đạt tới 1.98 mg/m3

gấp 6 lần so với TCVN, hơi Axitsulfuric đạt tới 7,6 mg/m3 gấp 20 lần TCVN Hàm lượng SO2 và Axit cao còn duy trìnhiều ngày sau đó gây chết lúa và cây trồng của người dân [14]

II.2.3 Các hoạt động giao thông vận tải

Cùng với các áp lực đối với môi trường do sự gia tăng dân số, đô thị hóa, sự phát triển nhanh các khu công nghiệp, các hoạt động giao thông vận tải cũng gây áp lực không nhỏ đối với môi trường Việt Nam đang trên đà phát triển đất nước theo định hướng công nghiệp hóa và hiện đại hóa, do vậy sự phát triển các khu công nghiệp, tốc độ đô thị hóa diễn ra nhanh và tất yếu Kinh tế xã hội càng phát triển, chất

lượng đời sống của con người được cải thiện thì nhu cầu hoạt động giao thông vận tải

sẽ ngày càng cao, các phương tiện cơ giới dần sẽ thay thế các phương tiện thô sơ.Trước năm 1980, khoảng 80-90% dân số đô thị ở nước ta đi lại bằng xe đạp, ngày naykhoảng 80% dân đô thị đi lại bằng ô tô, xe máy [3]

Đây là vấn đề bức xúc của hầu hết các đô thị, các trục giao thông chính, đặc biệt là mức độ ô nhiễm tăng lên nhiều lần do tắc nghẽn giao thông Ngoài ra, do đất chật người đông và lợi ích kinh doanh, người Việt Nam hay làm nhà sát đường giao thông, “ở mặt phố”, lấn chiếm diện tích đường và vỉa hè, cản trở giao thông càng làmtăng thêm tác hại của không khí bị ô nhiễm đến sức khoẻ Ở nhiều nơi do đường giao thông xuống cấp nặng, lớp nhựa phủ đường bị bóc đi, xe cơ giới qua lại nhiều gây ô nhiễm bụi trầm trọng và thường xuyên, nồng độ bụi trong không khí gấp hàng chục lần TCCP (ví dụ như đường đi qua khu khai thác đá huyện Chương Mỹ tỉnh Hà Tây)nhưng vẫn không có biện pháp xử lý Có thể nói đa số người dân Việt Nam ta sẵn sàngchấp nhận đổi không khí trong lành và sức khoẻ lấy nguồn lợi trước mắt do được ở gần mặt đường

Hiện nay, Việt nam có khoảng 600 đô thị lớn nhỏ với 4 thành phố lớn: Hà Nội,

Tp Hồ Chí Minh, Hải Phòng và Đà Nẵng với tỷ lệ dân số tăng nhanh và tất yếu kéo theo tỷ lệ phương tiện giao thông cơ giới tăng đến chóng mặt Theo thống kê của Cục Đăng kiểm VN, lượng xe máy của cả nước năm 2000 là 6.478.954 xe, mức tăng 14,25% so với năm 1996 6 tháng đầu năm 2006, cả nước đã đăng ký mới 37.763 xe ô

tô và 1.331.740 xe máy Số ô tô đăng ký tăng 11,3% ( so với 2005), xe gắn máy tăng 18,9% Theo báo cáo của Petrolimex, từ năm 2000 đến 2005, nhu cầu tiêu thụ nhiênliệu hàng năm ở Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh tăng ở mức xấp xỉ 12%, giai đoạn 2005 –

2010 sẽ là 15% [2] Những yếu tố gây ô nhiễm môi trường không khí do phương tiện giao thông cơ giới đường bộ chủ yếu là CO2, SO2, NO2, bụi, VOC, HC…

Giao thông bằng các phương tiện cơ giới đem lại nhiều lợi ích cho con người nhưng cũng góp phần cùng các yếu tố khác đe dọa tới chất lượng không khí Nếu nhưcác điều kiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật giao thông không được mở rộng tương xứng thìchắc chắn sự cố ùn tắc giao thông sẽ liên tục xảy ra và càng làm tăng thêm tải lượng các chất ô nhiễm không khí do giao thông vận tải

II.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Không khí trong khí quyển mà chúng ta đang hít thở là không khí ẩm, bao gồm hỗn hợp các chất ở dạng khí có thể tích gần như không đổi và có chứa một lượng hơinước nhất định tuỳ thuộc vào nhiệt độ và áp suất khí quyển Ở điều kiện bình thường, không khí (chưa bị ô nhiễm) gồm các thành phần cơ bản: 78% Nitơ, 21% Ôxy, 1%Argon, và một số các khí khác như CO2, Neon, Helium, Xenon, hơi nước,…

Ô nhiễm không khí xảy ra khi không khí có chứa các thành phần độc hại nhưcác loại khí, bụi lơ lửng, khói, mùi Hay nói cách khác những chất này trong không khí

có thể ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ hoặc sự thoải mái của con người, động vật hoặc có thể dẫn đến nguy hại đối với thực vật và các vật chất khác Trong không khí bị ô nhiễm có chứa các loại khí, các hạt vất chất lơ lửng và các hạt chất lỏng dưới dạng bụi (aerosol) làm thay đổi thành phần tự nhiên của khí quyển Một số loại khí là những thành phần của không khí sạch như CO2 cũng trở nên nguy hại và là chất gây ô nhiễm không khí khi nồng độ của nó cao hơn mức bình thường Theo Yassi và các cộng sự,

2001 định nghĩa ô nhiễm không khí như sau: Ô nhiễm không khí là hậu quả của sự phát thải các chất nguy hại vào khí quyển với nồng độ vượt quá ngưỡng chịu đựng của các quá trình tự nhiên

Có hai nguồn gây ô nhiễm không khí là nguồn tự nhiên và nhân tạo Nguồn

tự nhiên do các hiện tượng thiên nhiên như núi lửa, động đất, cháy rừng, quá trìnhphân huỷ xác động thực vật Nguồn nhân tạo chủ yếu do các hoạt động sinh hoạt của con người

II.3.1 Nguồn tự nhiên

Ở nước ta không có núi lửa phun trào nhưng do điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa dễ có cháy rừng, cũng gây ô nhiễm không khí nặng nề Ngoài ra khí hậu nóng làmcác chất hữu cơ trong tự nhiên (xác động, thực vật, các đầm lầy và bùn đáy lộ thiên docạn nước ao hồ hoặc khi triều xuống ở các vùng ven biển ) dễ phân huỷ sinh ra nhiều chất gây ô nhiễm khí quyển

II.3.2 Nguồn nhân tạo

Hiện nay, hoạt động giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp và xây dựng lànhững nguồn chính gây ô nhiễm môi trường không khí (Bảng II-1)

Bảng II-1 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí từ các nguồn phát thải chính

của Việt Nam, 2005 [1]

Ô nhiễm do các hoạt động công nghiệp và sản xuất:

Tại các đô thị, các hoạt động sản xuất công nghiệp vẫn là một trong những nguồn chính gây ô nhiễm môi trường không khí Các khí độc hại phát sinh từ các nhà

dầu các loại) Đặc biệt khi chất lượng nhiên liệu chưa tốt so với các nước trong khu vực, ví dụ như hàm lượng benzen trong xăng quá cao (5% so với 1%), hàm lượng lưuhuỳnh trong diesel cao (0,25% so với 0,05%) Các hoạt động này đã thải ra một lượng lớn bụi, khí SO2, CO và NO2gây tác động xấu đến chất lượng không khí.[1]

Môi trường không khí ở Tp Hồ Chí Minh và vùng KTTĐ phía nam đã bị ô nhiễm do các hoạt động của công nghiệp, mức độ ô nhiễm đang có xu hướng tăng lên

do sự phát triển nhanh của các khu công nghiệp Theo số liệu của các trạm đo được cho thấy Tp Hồ Chí Minh, Biên Hòa (Đồng Nai) là những đô thị bị ô nhiễm bụi nặng nhất, gấp 2-2,5 lần tiêu chuẩn cho phép

Tại Hà Nội chất lượng không khí đang bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: CO,NO2, SO2, CO2 và bụi được phát thải từ các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải Do tác động của hướng gió chủ đạo Đông Nam, về mùa hè, chất lượng không khí của nội thành bị ảnh hưởng nhiều bởi các cơ sở công nghiệp tại các khu công nghiệp nằm trong thành phố như Mai Động - Vĩnh Tuy, Thượng Đình, Văn Điển - Pháp Vân.Một số cơ sở công nghiệp khác nằm rải rác trong nội thành cũng có ảnh hưởng tới chất lượng không khí của khu vực xung quanh [4] Các số liệu của trạm quan trắc chất lượng không khí tự động đặt tại CEETIA cho thấy, trong 6 năm trở lại đây, nồng độ các chất ô nhiễm không khí tại Hà Nội có xu hướng ngày càng tăng, nhất là bụi Trong

đó, nồng độ các chất khí SO2 và O3 trung bình hàng năm tăng khoảng 10% đến 17%; nồng độ khí NO2 tăng nhanh hơn, bình quân hàng năm khoảng 40% - 60%; nồng độ bụi mịn PM10tăng 1,5 lần

Cũng tương tự như một số thành phố lớn khác như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh…, hoạt động sản xuất công nhiệp tại Hải Phòng cũng tạo ra nguồn thải lớn gây ô nhiễm môi trường không khí (Bảng II-2) [1]

Bảng II-2 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí chủ yếu của một số cơ sở sản xuất công nghiệp

chính trên địa bàn Tp Hải Phòng năm 2004 [1]

Đơn vị: tấn/năm

1 Nhà máy xi măng Hải Phòng (*) 2.066,6 8.583,8 112.262,9 7.323,8

8 Nhà máy nhiệt điện Hải Phòng 977,0 - 2.085,0 3.426,0

Tổng lượng thải năm 2004 2.148,6 9.651,8 126.397,1 7.720,9

Tại Đà Nẵng, nồng độ các chất ô nhiễm đo được tại các khu công nghiệp đều vượt tiêu chuẩn cho phép Theo số liệu Sở TN&MT Đà Nẵng, 2007, tiến hành quantrắc tại 09 cơ sở sản xuất sắt thép nằm trong KCN Hòa Khánh Kết quả quan trắc cho thấy: Nồng độ khí CO vượt 67 đến 100 lần TCVN; Nồng độ khí NO2 vượt 2 đến 6 lần TCVN; Nồng độ chì (Pb) vượt 40 đến 65 lần TCVN [1]

Ô nhiễm do hoạt động giao thông vận tải:

Phát thải do hoạt động giao thông vận tải là nguồn ô nhiễm không khí rất lớn, đặc biệt ở các nước đang phát triển Khí thải từ giao thông vận tải chủ yếu gây

ra ô nhiễm các chất độc hai như CO, NOx, SO2, HmCn, VOCs), bụi chì, benzen vàbụi PM2,5…

Tỷ lệ đóng góp các khí ô nhiễm của các loại phương tiện khác nhau Xe máy (chiếm khoảng 95% lượng xe cớ giới) là nguồn đóng góp chủ yếu đối với các loại khí như CO, HmCn và VOCs Trong khi đó, xe tải lại thải nhiều SO2 và NOx [1]

Tại các thành phố lớn, theo một số nghiên cứu cho thấy với cường độ dòng xelớn (khoảng 1.800 – 3.600 xe/giờ) cộng với đường hẹp, nhiều ngã ba, ngã tư, chất lượng đường kém, phân luồng hạn chế, dòng giao thông hỗn hợp luôn phải thay đổi tốc độ, dừng lâu nên lượng khí độc hại CO, SO2… và các hợp chất chứa khói do xe thải ra rất lớn, gây ô nhiễm môi trường ở các trục giao thông chính và các nút giaothông Đặc biệt, tại các điểm tắc nghẽn giao thông nồng độ CO, SO2, NOx và VOCđều vượt mức tiêu chuẩn cho phép (Bảng II-3)

Bảng II-3 Nồng độ các khí độc trong trường hợp tắc nghẽn giao thông tại Hà Nội,

năm 2004 [8]

Nồng độ khí độc Các điểm

NO 2 (mg/m 3 )

SO 2 (mg/m 3 )

CO 2 (mg/m 3 )

VOC (mg/m 3 )

Vấn đề nổi cộm nhất đối với hầu hết các khu vực đô thị là vấn đề ô nhiễm bụi

Ô nhiễm bụi chủ yếu là do bụi từ mặt đường bốc lên và bụi thứ cấp của các phươngtiện vận tải tham gia giao thông Tại tất cả các nút giao thông, nồng độ bụi (bụi tổng số

và bụi PM10) đều vượt tiêu chuẩn cho phép và có xu hướng tăng lên (Hình II-2) Diễn biến nồng độ PM10 trong thời gian và có xu hướng trong thời gian ban ngày lớn hơnthời gian ban đêm nhiều lần Trung bình nồng độ PM10 vào ban ngày rất cao khoảng

nhiên, nồng độ bụi PM10 phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, trong những ngày mưa vàoban ngày nồng độ bụi giảm khoảng 53%, tính trung bình ngày giảm khoảng 45% so với ngày nắng [1]

Hình II-2 Diễn biến nồng độ bụi trung bình 24 giờ tại nút giao thông Kim Liên - Giải Phóng

tư Kim Liên - Giải Phóng [1]

Hình II-3 Diễn biến nồng độ bụi trung bình năm trong không khí ven đường tại các trục giao

thông Tp.Hồ Chí Minh từ năm 2000 – 2006 [2]

Tại Tp Hồ Chí Minh tình trạng ô nhiễm không khí do bụi đang ở mức đáng lo ngại Kết quả đo được tại các trạm quan trắc đặt ở vòng xoay Hàng Xanh, vòng xoayPhú Lâm, ngã sáu Gò Vấp cho thấy nồng độ bụi tại các trạm đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 2,5 đến 7 lần và có xu hướng tăng lên trong những năm gần đây (Hình II-3)

0 0.1

Ô nhiễm do hoạt động xây dựng:

Hiện nay, hoạt động xây dựng nhà cửa, đường xá, cầu cống, các khu công nghiệp… diễn ra mạnh mẽ khắp nơi, đặc biệt là ở các đô thị Diện tích nhà ở do nhân dân tự xây dựng ở Hà Nội chiếm khoảng 30% tổng diện tích nhà đã xây dựng trên địa bàn thành phố (Hình II-4)

Hình II-4 Diện tích nhà ở xây dựng mới của Hà Nội qua các năm [5]

Các hoạt động xây dựng như đào lấp đất, đập phá công trình cũ, giải quyết phế thải từ các công trình xây dựng còn rất kém Nhiều công trình xây dựng nhà cao tầng không có rào chắn, hoặc nếu có cũng chỉ được một mặt, nên bụi bay đi khắp nơi.Nhiều công trình không thực hiện việc rửa đường hoặc xe chở vật liệu xây dựng, phế thải… thường gây ô nhiễm bụi trầm trọng cho môi trường không khí khu vực xung quanh Theo Công ty Cổ phần Dịch vụ môi trường Thăng Long, hàng ngày, Công typhải thu khoảng 20m3 cát trên đường Phạm Hùng - Hà Nội, một ngày có tới 4 ca rửa đường Tại Tp Hồ Chí Minh, ước tính tải lượng bụi từ các hoạt động xây dựng cũng xấp xỉ 13 nghìn tấn/năm [1] Ngoài ra còn ô nhiễm tiếng ồn và rung động từ các máy móc, xe tải và hoạt động xây dựng

Ô nhiễm do sinh hoạt của cộng đồng:

Ở các vùng đô thị người dân thành phố đun nấu đa số bằng than, một số không nhiều bằng khí tự nhiên (gas), bằng điện nhưng một số nơi vẫn còn dùng dầu hoả Ở các vùng nông thôn chủ yếu dùng đốt sinh khối nông nghiệp (củi và rơm, rạ, lá khô ).Đun nấu bằng than, củi và dầu hoả thải ra một lượng khí gây ô nhiễm không lớn trênquy mô khu vực nói chung nhưng do sử dụng trong các khu nhà ở nên ảnh hưởng nhiều và trực tiếp đến sức khoẻ của người dân (ô nhiễm trong nhà và trong khu phố)

Trong thời gian gần đây, một số làng nghề điển hình về sản xuất và môi trường tại một số tỉnh thuộc Đồng bằng Bắc Bộ như Hà Tây, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định đã được lựa chọn để nghiên cứu khảo sát Quá trình sản xuất và

phát triển của các làng nghề đều mang tính kế thừa qua các thế hệ Khả năng kinh tế của nhiều làng, nhiều hộ còn yếu (ít vốn) nên chưa đầu tư sử dụng công nghệ mới Công nghệ sản xuất còn lạc hậu, máy móc thiết bị chắp vá, cũ, tự chế tạo lắp ghép nênhiệu quả không cao Hầu hết nhiên liệu sử dụng tại làng nghề là than (củi hoặc than cám), vì vậy lượng bụi và khí CO, CO2, SO2, NOx trong làng nghề cao mặc dù còn cóthể phát sinh do các hoạt động khác như vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm tronglàng và việc đốt các chất thải Ngoài ra còn có các khí thải có liên quan đến sản xuất làng nghề như làng nghề vật liệu xây dựng Khai Thác Hà Tây có lượng bụi vượt TCVN

5937 - 1995 từ 3 - 5 lần, SO2, NO2, CO vượt TCCP hàng chục lần, ô nhiễm nhiệt đến hàng chục lần làm ảnh hưởng đến hoa màu Đặc biệt làng tái chế chì Đông Mai (HưngYên) đã phát thải lượng chì ở độ cao thấp làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Trong những ngày hoạt động, hàm lượng bụi vượt TCCP của khu dân cư tới hàng trămlần Việc đốt chất thải nhựa tại làng nghề tái chế nhựa và một số làng nghề khác đãphát sinh nhiều bụi, CO, CN và các hợp chất hữu cơ tổng hợp nguy hại

Làng nghề được hình thành, duy trì và phát triển từ rất lâu đời ở vùng nông thônViệt Nam Trong những năm qua, cùng với quá trình phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt

là phát triển kinh tế thị trường, nhiều ngành nghề truyền thống đã được khôi phục vàphát triển mạnh mẽ, bên cạnh đó cũng xuất hiện một số làng nghề mới đáp ứng nhu cầu của thị trường và phát triển khá nhanh, như các làng nghề tận thu và tái chế chất thải điều này có ý nghĩa to lớn đối với sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế, tạo việc làm

và tăng thu nhập cho nhân dân lao động Nhìn chung, sự phát triển làng nghề trong thời gian qua còn mang tính tự phát, trình độ công nghệ thấp, lao động giản đơn,không được đào tạo cơ bản mà chủ yếu dựa vào những kinh nghiệm Việc tổ chức kinh doanh còn khép kín trong quy mô nhỏ, thiếu sự hợp tác lẫn nhau trong khu vực, trang thiết bị và công cụ sản xuất lạc hậu, chủ yếu là tự tạo còn mang tính thủ công

Qua số liệu điều tra của Bộ Y tế, thực trạng điều kiện làm việc và sức khỏe người lao động tại các làng nghề tại 3 tỉnh: Bắc Ninh, Nam Định, Hưng Yên cho thấy tình trạng ô nhiễm môi trường trong các lành nghề và các cơ sở ngành nghề nông thôn ngày càng gia tăng Các chất thải rắn, lỏng, khí trong quá trình sản xuất không được xử

lý, không được thu gom, thải bừa bãi ra môi trường xung quanh ngay trong các khu dân cư đã làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Từ kết quả ở bảng trên, chất lượng môi trường có thể sơ bộ đánh giá phân loại mức độ ô nhiễm như sau:

Làng nghề ô nhiễm nhẹ: Các làng nghề có kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các chỉ tiêu đánh giá chất lượng môi trường đều dưới tiêu chuẩn cho phép, các chất thải ít gây độc hại, dễ xử lý, tải lượng và lưu lượng thải không lớn Ví dụ như làng nghề dệt lưới An Mỹ (Phú Xuyên, Hà Tây), làng nghề tơ tằm Vọng Nguyệt (Yên Phong, Bắc Ninh), Làng nghề mây tre đan Văn Phúc (Văn Giang, Hưng Yên)

Làng nghề ô nhiễm vừa: ở các làng nghề này có một số chỉ tiêu chất lượng môi trường vượt tiêu chuẩn cho phép, các chất thải có một vài thành độc hại gây ô nhiễm chủ yếu cho môi trường như làng nghề dệt nhuộm Tiên Sơn, Bắc Ninh, làng nghề gỗ Hữu Bằng, Hà Tây

Làng nghề ô nhiễm nặng: Các làng nghề có nhiều chỉ tiêu được đánh giá là cóchất lượng môi trường vượt tiêu chuẩn cho phép gây ô nhiễm môi trường nặng nề vàảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của nhân dân sống trong khu vực Một số làngnghề tiêu biểu là: cụm làng nghề chế biến thực phẩm (bún, miến, dong ) ở Minh Khai, Hà Tây; Làng nghề tái chế giấy Dương Ổ, Bắc Ninh; Làng nghề thuộc da Liêu

Nồng độ CO trung bình trong các làng này từ 10.5 - 27.8 mg/m3 vượt tiêuchuẩn từ 2 - 6 lần, nồng độ SO2 cao gấp hàng chục lần tiêu chuẩn cho phép Các làngnghề chế biến và sản xuất thực phẩm có nguồn không khí bị ô nhiễm nặng nề do khói

từ các lò nấu, đun thủ công tỏa ra các khí độc hại như CO, NO2, SO2 và hơi khí từ phân gia súc, gia cầm bã sản phẩm chất đống như H2S, NH3

Nhìn chung, tại các làng nghề, nồng độ CO, CO2, NOx, SO2 đều vượt gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép Môi trường không khí ít nhiều cũng bị ô nhiễm và gâyảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng dân cư trong vùng [4]

II.4 DỰ BÁO TẢI LƯỢNG CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ NĂM 2010

VÀ 2020

II.4.1 Tải lượng các chất ô nhiễm do giao thông

Hiện nay, tại các tỉnh thành của Việt Nam đặc biệt là các thành phố lớn tốc độ gia tăng lượng xe ô tô và xe máy rất cao, điển hình như hai thành phố lớn Hà Nội (ô tô 10%, xe máy 15%), Tp Hồ Chí Minh (ô tô 10%, xe máy 20%) Với tốc độ gia tăngnhư vậy, lượng ôtô và xe máy của các thành phố này đến năm 2010 và 2020 sẽ lànhững con số đáng báo động (Bảng II-4)

Bảng II-4 Lượng ô tô và xe máy ước tính đến năm 2010 và 2020

+ Dự báo nồng độ khí thải tại một số tuyến đường nội đô tại Hà Nội [3]

Hình II-5 Nồng độ TSP trên các tuyến nội đô năm 2004 và 2020

Hình II-6 Nồng độ CO trên các tuyến đường nội đô năm 2004 và 2020

+ Dự báo nồng độ khí thải tại một số tuyến đường nội đô tại Tp Hồ Chí Minh [2]

Dựa vào tốc độ tăng số lượng xe cộ (theo thống kê hằng năm), và các chínhsách liên quan đến công tác BVMT nói chung, cải thiện môi trường không khí nói riêng (nếu chưa được quan tâm đúng mức) thì tổng tải lượng ô nhiễm do giao thông (tấn/năm) dự báo đến năm 2010 như sau (Hình II -7, II - 8)

Dự báo tải lượng Bụi trong KK ven đường

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Hình II-8 Dự báo tải lượng CO tại Tp.Hồ Chí Minh

II.4.2 Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động công nghiệp

Theo quan điểm phát triển toàn ngành công nghiệp Việt Nam, Phấn đấu đến năm 2020, GDP công nghiệp và xây dựng có thể tăng tối thiểu gấp 5 lần so với năm

2000 Tỷ trọng GDP công nghiệp và xây dựng trong tổng GDP của cả nước đạt trên45% vào năm 2020 Cơ cấu ngành công nghiệp chuyển dịch theo hướng tăng nhanh tỷ trọng công nghiệp chế biến, đạt 87% - 88% vào năm 2020 Tỷ lệ hàng chế tạo trong xuất khẩu đạt 70 – 75% Tỷ lệ nhóm ngành sử dụng công nghệ cao đạt khoảng 40 –50% Tỷ trọng công nghiệp đạt 85 – 90% giá trị xuất khẩu của cả nước.[11]

Tại Hà Nội, ngành công nghiệp với một số ngành chủ lực như điện – điện tử, cơkhí, dệt may, thực phẩm - đồ uống, vật liệu xây dựng với tốc độ tăng trưởng bình quântương ứng của các năm là 17,6%, 17,7%, 10,15%, 10,8%, và 21,5% (Sở kế hoạch Đầu

Tư Hà Nội, 2002) Dự kiến đến năm 2010 giá trị sản xuất của các nghành này sẽ tăng rất cao (Bảng II-5)

Bảng II-5 Giá trị công nghiệp phân theo nhóm ngành năm 2010 [7]

Với tốc độ tăng trưởng của các ngành công nghiệp như trên thì có thể thấy lượng phát thải của các chất ô nhiễm chính đều gia tăng ở các mức độ khác nhau(Bảng II-6)

Dự báo tải lượng CO trong KK ven đường

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

Bảng II-6 Dự báo các chất ô nhiễm phát thải khi đốt chát nhiên liệu trong ngành công nhiệp của Hà Nội

3 lần năm 2005 Tuy nhiên, theo kế hoạch, sau năm 2010, các nhà máy này sẽ chuyển sang sử dụng nhiên liệu gas, do vậy lượng phát thải khí SOztừ lĩnh vực này sẽ giảm đi đáng kể

II.4.3 Tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt

Tại Hà Nội, dự báo dân số sẽ là 3.349.500 người vào năm 2010 và 5.100.000người năm 2020 (Bảng II-7).[1]

Bảng II-7 Số dân thành thị và nông thôn Hà Nội ước tính đến năm 2010 và 2020 (người)

Sự bùng nổ về dân số sẽ kéo theo những áp lực lớn về ô nhiễm môi trường nếu

Hà Nội không có các giải pháp hợp lý để kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm

Bảng II-8 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm không khí từ việc đun bếp than của hộ gia đình các khu vực

của Hà Nội (tấn/năm) [1]

Năm 1997 Năm 2010 Các khu vực

2010 so với năm 1997 Còn đối với các khu vực ven đô và khu vực nông thôn thì dạng nhiên liệu chủ yếu vẫn là củi và than (giả thiết than không thay đổi về chất lượng), nêntổng nồng độ các chất ô nhiễm tăng lên đáng kể so với năm 1997: NOx (34,7%), CO(34,6%), TSP (35,1) (Bảng II-8)

Tại TP Hồ Chí Minh, tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 1,3% và dân số cơ học là0,77% Dự báo dân số Tp Hồ Chí Minh đến năm 2010 và 2020 được trình bày trongHình II-9

Hình II-9 Dự báo dân số TP Hồ Chí Minh phân theo khu vực thành thị và nông thôn vào năm

2010 và 2020 [1]

Ước tính mức độ tiêu thụ nhiên liệu trên đầu người ở đô thị là 3.5GJ, ở nông thôn là 11.7GJ (WHO, 2002) Dạng nhiên liệu dùng chủ yếu ở thành thị là ga và than,còn ở nông thông là củi và than Luợng CO2 và SO2 phát sinh từ hoạt động sinh hoạtvào năm 2010 và 2020 sẽ tăng lên rất cao so với năm 2005 từ 2-6 lần, đặc biệt tại khu

vực đô thị nơi có tốc độ gia tăng dân số cao và nhu cầu lớn về tiêu thụ nhiên liệu (Hình 10) [1].

TP Hồ Chí Minh vào năm 2010 và 2020 [1]

Hình II-11 Dự báo tải lượng bụi (TSP) phát sinh do các hoạt động sinh hoạt tại Tp Hồ Chí

Minh đến năm 2010 [2]

Như vậy, theo kết quả dự báo về lượng phát thải của các chất ô nhiễm môi trường không khí như bụi, CO2, SO2 đến năm 2010 và 2020 như trên có thể thấy rằng nếu không có những biện pháp kiểm soát và quản lý hợp lý thì môi trường không khí chất lượng Tp Hồ Chí Minh sẽ ngày càng ô nhiễm