Bước đầu nghiên cứu đánh giá về phát thải và lắng đọng axít ở vùng kinh tế trọng điểm phía bắc Việt Nam = Initial study and assessment on emission and acid depo172250

Lắng đọng axit Acid deposition đang là một trong những vấn đề nhiễm bân môi trườna nghiêm trọng nhất hiện nay không chi vì mức độ ảnh hường mạnh mẽ của chúng tới cuộc sông của con người

ĐAI HỌC QUỐC GIA H A Nỏl_

TI?IJNG TÁM THÒNG TỊN THƯ VIỆN

H À N Ộ I - 2 0 1 0

MỤC LỤC

1 ĐẶT VẤN Đ Ề 1

2 TÓNG QUAN VẬN ĐÊ NGHIÊN c ứ u 3

2.1 Một số vấn đề chung liên quan đến sự phát thài các chất khí gây lắng đọng a x i t 3

2.2 Một số vấn đề chung liên quan đến lắng đọng a x ít 4

2.2.1 Khái niệm lắng đọng a x ít 4

2.2.2 Quá trình hình thành lắng đọng ax it 4

2.2.3 Ành hưởng của lắng đọng axit tới môi trường sống và sức khỏe con n g ư ờ i 5

2.2.4 Cách nhận biết lắng đọng ax ít 6

2.3 Những xem xét về nghiên cứu quan hệ giữa phát thài và lắng không k h í 6

2.4 Tổng quan tinh hình nghiên cứu trong và ngoài n ư ớ c 7

2.4.1 Các nghiên cứu ờ nước ngoài 7

2.3.2 Các nghiên cứu ở trong n ư ớ c 9

2.5 Tổng quan khu vực nghiên cứ u 12

2.5.1 Vị trí địa l ý 12

2.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã h ộ i 13

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ử u 14

3.1 Đối tượng nghiên cứ u 14

3.2 Phạm vi nghiên c ứ u 14

3.3 Phương pháp nghiên cứ u 14

3.3.1 Phương pháp thu thập, tổng họp và phân tích tài liệu, số liệu thứ c ấ p 14

3.3.2 Phương pháp điêu tra khảo sát thực đ ị a 14

3.3.3 Phương pháp phân tích, tính toán và đánh g iá 14

4 KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u VÀ THAO LUẬN 17 4.1 Đánh giá hiện trạng phát thài và lắng đọng axít ờ khu vực nghiên c ứ u 17

4.1.1 Đánh giá hiện trạng phát thài SƠ2 và NOy ờ khu vực nehiên c ứ u 17

4.1.2 Đánh giá hiện trạng lang đọng ở khu vực nghiên c ứ u 23

4.2 Đánh giá lượna phát thải và lượng lẳng đọng( s N) - Nghiên cứu điển hình ơ Hà N ộ i 35

4.3 Một số giài pháp kiểm soát mức độ phát thài các chất khí gây lắng đọng a x ít 37

4.4.1 Giam thiêu sự phát thai cúc chát khi gây lủng đụng axit từ hoạt động công nghiệp AO 4.4.2 Giam thiêu các chãi gây lăng đọng ơxit từ hoạt độn% dân sin h 41

4.4.3 Các biện pháp giam thiêu các chát gây lăng đọng axit từ nguôn giao th ông 41

5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN N G H Ị .1 42

5.1 Kết lu ậ n 42

5.2 Kiến n g h ị 42

6 TÀI LIỆU T H A M K H A O 43

PHỤ LỰ C 46

DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ

1 Danh m ục bảng

Bảng 1 Lượng thải các chất ô nhiễm môi trường không khí toàn cầu năm 1982 3

Bảng 2 Các ngưỡng pH trong môi trường nước gây tác dộng tới thủy sinh v ậ t 5

Bảng 3 Giá trị pH và nồng độ (fieq/l) các ion chính trong nước mưa từ năm 1997-2000 khu

vực phía B ắ c 11

Bàng 4 Ước tính thải lượng khí thải từ 9 khu công nghiệp cũ của Hà Nội năm 2004 và dự báo

đến năm 20 1 0 17

Bảng 5 Ước tính thải lượng khí thài từ 5 K C N

mới cùa Hà Nội năm 2004 và dự báo đến năm 2010 18

Bảng 6 Lượng khí thài từ các nguồn phân tán chính của TP Hà Nội vào năm 2004 và dự báo

Bảng 11 Ước tính thải lượng khí thải từ 7 khu công nghiệp của Quảng Ninh năm 2004 và dự

báo đến năm 2010, 2020 (năm lấp đầy các K C N ) 23

Bảng 12 Luợng khí thải từ các nguồn phân tán chính cùa tỉnh Quảng Ninh năm 2004 và năm

2010.7 23

Bảng 13: Kết quả tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học nước m ưa giai

đoạn 2004 - 2008 tại trạm Hà N ội 29

Bảng 14: Kết quà tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học nước m ưa giaiđoạn 2004 - 2008 tại trạm Hà N ội 30

Bảng 15: Ket quà tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học nước mưa giaiđoạn 2004 - 2008 tại trạm Hà N ội 30

Bàng 16: Kết quả tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học nước mưa giaiđoạn 2004 - 2008 tại trạm Hà N ộ i 31

Bảng 17 Lượng than cung cấp cho công nghiệp và dân sinh ờ Hà N ộ i 36

Bảng 18 Lượng xăng dầu sử dụng cho công nghiệp và Giao thông ở Hà N ội 37

Bàng 19 Nồng độ trung bình khí S 02 và NOx trong không khí xung quanh tại Hà N ộ i 37

Bàng 20 Kết quả tính toán lượng phát thải S 02 và NOx từ sừ dụng than ờ Hà N ộ i 37

Bảng 21 Kết quả tính toán lượng phát thải SƠ2 và NOx từ sừ dụng xăng dầu ờ Hà N ộ i 38

Bảng 22 Lượng phát thải SO2 và NOx ờ Hà N ộ i 39

Bảng 23 Kết quả tính toán lắng đọng khô ở Hà N ội 39

Bảng 24 Kết quả tính toán lắng đọng ướt ở Hà N ội 39

Bảng 25 Kết quả lắng tổng cộng 39

2 Danh m ục hình vẽ Hình 1: Tỷ lệ mưa axít (%) ở bốn trạm khu vực phía Bắc 24

Hình 2: Giá trị pH TB năm giai đoạn 2004 - 2008 ở bốn trạm khu vực phía Bắc 25

Hình 3: Biến động pH qua các tháng cùa các trạm khu vực phía Bắc năm 2004 - 2008 26

Hình 4: Nồng độ TB các năm 2004-2008 của bốn ion chính trong nước mưa tại các trạm khu vực phía Bắc 28

Hình 5: Biến thiên của tỷ lệ (NH4++ nss-Ca2+)/( N 0 3'+ n ss-S 0 42) và sự biến đổi giá trị pH và lượng mưa ở bốn trạm khu vực phía Bắc 33

Hình 6: Tổng lắng năm các ion H+, N H /, Ca2+, NO3', S 0 42+ (g/m2) giai đoạn 2004 - 2008 ở các trạm khu vực phía Bắc 34

Hình 7 Lắng và phát thải Lưu huỳnh 40

Hình 8 Lắng và phát thải N itơ 40

1 ĐẬT VẤN ĐẺ

Sự phát triển kinh tế của các Quốc Gia, khu vực trên thế giới đã thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày càng phát triển mạnh Quá trình này đã tiêu thụ một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch nhằm phục vụ cho quá trình đôt cháy nhiên liệu trong các nhà máy nhiệt điện, nhà máy đúc quặng, rồi hàng loạt các phương tiên giao thông (xe máy, xe hơ i, ) đã thải vào bầu khí quyển các chất khí độc hại, đặc biệt là các chất khí có tính axít như SOị, N O x .gây ô nhiễm môi trường không khí Một trong số những hiện tượng ô nhiễm không khí đang là mối quan tâm lớn của tất cả các quốc gia trên thế giới hiện nay trong đó có cả Việt Nam là vấn đề lắng đọna axit Lắng đọng axit (Acid deposition) đang là một trong những vấn đề nhiễm bân môi trườna nghiêm trọng nhất hiện nay không chi vì mức độ ảnh hường mạnh mẽ của chúng tới cuộc sông của con người và các hệ sinh thái mà còn vì quy mô tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và nhân loại đang phải xem xét những ánh hương của chúng ơ quy mô khu vực và toàn cầu

Lắng đọng axít là một hiện tượng đã được phát hiện từ lâu song được chú ý nhiều nhất từ khoảng những năm 80 cho tới nay do tác hại của chúng gây ra ờ nhiều quốc gia, khu vực trên thế giới Hiện tượng lấng đọng axít thường xảy ra ở các khu vực có mức độ công nghiệp hoá cao như Châu Âu, Bấc Mỹ và hiện nay phạm vi tác động của nó đã mở rộng ra ở khu vực Châu Á Lắng đọng axít gây ra những hậu quà nghiêm trọng về người và của: làm hư hại mùa màng, giám năng suất cây trồng, phá hủy các rừng cây, đe dọa cuộc sống của các loài sinh vật ờ dưới nước và trên cạn, phá hoại các công trình kiến trúc, xây dựng, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người Thiệt hại hàng năm trên toàn câu ước tính tới hàng tỷ đô la M ỹ[l 8] Những tác động tiêu cực này thường kéo dài và khó khắc phục Bời vậy, hiện nay vấn đề lắng đọng axít là vấn đề mà toàn nhân loại quan tâm

Ở Việt Nam, mặc dù quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá chưa ờ mức cao như trên thế [>iới

và khu vực, nhưng đang có tiềm năng mưa axít cao, một mặt là do mức tăng trường mạnh về kinh

tế của đất nước, mặt khác các chất axít được vận chuyên từ các quốc gia lân cận cũng đang trên đường phát triển kinh tế đến do nước ta có đường biên giới đất liền và biến rất lớn[6] [15] Một

số nghiên cứu của các tác giả trong nước đã khẳng định ràng láng đọng axít là một hiện tượng thực tế đã xảy ra ở nước ta và tình hình lăng đọng axít chi xảy ra tại một sô thành phố chứ không phải trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, chù yếu tại những thành phố đông dân và tập trung nhiều khu công nghiệp[5]

Nhìn chung có thể thấy rang trong tương lai do sự phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam( đạc biệt là hai vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc và phía Nam- là hai vùng kinh tế phát triển nhanh nhất, mạnh nhất, năng động nhất và quan trọng nhât cúa nước ta) cũng như các vùng xung quanh

sẽ làm cho khối lượng khí phát thải có xu hướng tăng nhanh, do vậy vấn đề phát thải và lắng đọng axít cần được nghiên cứu đề lường trước sự việc và dự báo đề xuất các giải pháp giám sát

và quản lý để giảm thiểu nguồn phát thải gây lắng đọna axít Đê đáp ứng yêu cầu trên và ỉiắn chặt bảo vệ môi trường với phát triển kinh tế - xã hội, trước hết là ở các vùng kinh tế trọne điếm, đề tài đã tập trung vào nghiên cứu đánh giá hiện trạng phát thải và lắng đọne axít ờ vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc Việt Nam với phạm vi nghiên cứu giới hạn ở bốn tinh/thành phố là Hà Nội Hải Phòng Hài Dương, Quàng Ninh Đặc biệt nghiên cíai điên hình ờ khu vực Hà Nội với tính toán chi tiết mức độ phát thủi SO2 , NO v và mức độ lắng đọng s và N( lắng ướt và khô), trên cư

sờ đó so sánh mối quan hệ giữa phát thài và lăng đọng axit ơ khu vực Hà Nội Đe tài nghiên cứu

là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn cao

1

M ục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Đánh giá hiện trạng phát thài và lắng đọng axít( lắng ướt) ở khu vực nghiên cứu( Hà Nội, Hải Phòng, Hài Dương, Quàng Ninh)

- Đánh giá lượng phát thải và lắng đọng( s, N) ở khu vực nghiên cứu(Hà Nội)

- Đề xuất một số giải pháp kiểm soát mức độ phát thài các chất khí gây lẳng đọng axít

N ội dung nghiên cứu:

- Thu thập tài liệu, số liệu trong và ngoài nước liên quan tới nội dung nghiên cứu và tổng quan tài liệu

- Điều tra khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu để cập nhật, bố sung số liệu cho nội dung nghiên cứu và điều tra các nguồn phát thải các chất gây lang đọng axít

- Đánh giá hiện trạng phát thải và lắng đọng axít( lắng ướt) ờ khu vực nghiên cứu bao gồm:

+ Đánh giá hiện trạng mức độ phát thài các chất khí gây lắng đọng axit (SƠ2- N O x)

ở khu vực nghiên cứu giới hạn phạm vi ờ bốn tỉnh/thành phố là Hà Nội Hài Phòng, Quàng Ninh và Hài Dương

+ Đánh giá hiện trạng lấng đọng axit thông qua đánh giá mức độ pH và các ion chính trong nước mưa, các thành phần chính làm giảm giá trị pH trong nước mưa,

và tính toán lắng đọng axit( lắng ướt) ở Hà Nội, Hải Dương Hải Phòng, Quàng Ninh

Đánh giá lượng phát thải và lang đọng( s , N) ở khu vực nghiên cứu.( Nghiên cứu điền hình tại Hà Nội)

Đe xuất một số giài pháp kiểm soát mức độ phát thải các chất khí gây lắng đọng axít

2 TỔNG QUAN VÁN ĐÈ NGHIÊN cứ u

2.1 Một số vấn đề chung Hên quan đến sự phát thải các chất khí gây lắng đọng axit

Phát thải và lắng không khí là hai quá trình diễn ra đồng thời trong một môi trường không khí Phát thải là lượng chất gây ô nhiễm trong quá trình hoạt động tự nhiên (núi lừa, cháy rừ ng )

và con người (hoạt động kinh tế, dãn sinh ) thải vào không khí Khí SO2 và NO x được xem là hai chất khí chính gây ra sự lắng đọng axit Sự phát thài SO2 và NO x có nguôn gôc từ tự nhiên( núi lửa, cháy rừ n g , ) và nguồn gốc nhân tạo( công nghiệp, giao thông, dân sinh ) Người ta thường quan tâm nhiều đến nguồn ô nhiễm nhân tạo bao gôm:

- Giao thông vận tải( nguồn ô nhiễm di động): bao gồm giao thông đường bộ, giao thông đường sắt, giao thông đường thủy và hàng không;

- Các cơ sở công nghiệp đốt nhiên liệu( than, dầu, khí) - nguồn thai cố định;

- Các quá trình sản xuất công nghiệp, đặc biệt là quá trình sàn xuất hóa chất, sản xuất vật liệu, luyện kim và khai thác m ò, ;

- Các nguồn ô nhiễm khác: sinh hoạt cùa nhân dân( đun bếp), đốt chất thài, sản xuất nông nghiệp, bốc hơi từ ô nhiễm nước mặt, xây dựng công trình, cháy rừ n g

Các nguồn ô nhiễm nhân tạo lớn nhất là do quá trình thiêu đốt nhiên liệu (than, dầu khí) sinh ra Bàng 1 biểu thị lượng thài các chât ô nhiêm môi trường không khí toàn câu năm 1982

Bảng 1 Lưọ'ng thải các chất ô nhiễm môi trường không khí toàn cầu năm 1982

Dơn vi: Triệu lân

Nguôn gâv ô nhiêm Các chất ô nhiễm chính

1 Giao thông vận tải:

Cộng 0,5 1,5

Ghi chú: SOx - các loại lưu huỳnh oxit, đặc trưng là SO j , N 0 X - các loại nitư oxit, đặc trưng lù

NOĩ

2.2 Một số vấn đề chung liên quan đến lắng đọng axít

2.2.1 Khái niệm lắng đọng axít

Lẳng đọng axit (acid deposition) là một quá trình mà các cliât nhiỗni bàn cỏ tính axit tronii khí quyển rơi xuống bề mặt trái đất Các chất nhiễm bân đó gây tác hại đôi với cây trổng, vật nuôi,

ăn mòn các công trình kiến trúc và khi hòa tan trong nirớc sẽ gây anh hường lớn đến môi trường sống của các sinh vật trong nước

b) Quá trình khuêch tán lan truvên

Các chất khí, sol khí sau khi vào khí quvên chịu các tác dộng cua diêu kiện khí quyên tuân thủ các quy luật động lực nhiệt độnu lực khuếch tán lan truyền trong khôrm uian

c) Quá trình vận tai di xa

Trong khí quyên ngoài sự khuếch tán, các chất thai còn chịu sự vận tải đi xa theo chiều ííió đồng thời dưới tác động của sức hút trái đất các thành phần hạt nguyên gốc hoặc hình thành trong khí quyên, tùy theo kích thước độ hạt cũng bắt đầu quá trình lắng kể từ khi rời nguồn thài Các hạt sol khí còn có vai trò làm hạt nhân naưng kêt tron" quá trình hình thành mây

và vận chuyên cùng mây Đôi với các chât khí, cũng xay ra hiện tượne tương ứne: hấp thụ trong mây, chuyên hóa hóa học

d) Quá trình chuvển hóa hóa học trong điều kiện khí quyến

Trong khí quyên, dưới tác động của ánh sáng mặt trời, độ âm và sự có mặt cùa các chất so! khí trong vai trò xúc tác các chất khí tham gia các quá trình chuyển hóa hóa học làm thnv dôi cơ câu vè chât( thành phân) cũng như vê lượng Những nuuồn ò nhiễm khi mtư dioxít (SO:), các n itơ o x it (NOv) sẽ chuyên hóa thành axit sunturic (H2SO4) axit nitric (HNO.ì)

và rơi xuông mặt đât Dó chính là quá trình lánu đọng axit

e) Quá trình lăng đọng axít

Quá trình lántỉ dọnu axit có thè diễn ra dưới hai hình thức:

Lắng đọng ướt (\vet deposition): Axít suturic và axit nitric được ngimc tụ cùng với hơi nước trong những đám mây và rơi xuống mặt đât dưới các hình thức như mưa tuyết, sương mù Khi trong nước mưa có một lượng lớn axít ta thường uọi la mưa axit Mưa axít la một dạng thê hiện cua lãng đọng a.xít ướt Theo định nghĩa cua Uy ban Kinh tế Châu Âu(IỈCL) thi mưa co

chứa các axít H2SO4 và HNO3 với pH < 5,5 là mưa axít Tuy vậy, quy định về giá trị giới hạn của pH ứng với mưa axít ở những nước khác nhau có khác nhau, ví dụ ở Mỹ quy định mưa axít

là những trận mưa có pH < 5,0 còn ở Ắn Độ, Inđônêxia, Hàn Quôc Thái Lan thi những trận mưa có pH < 5,6 là mưa axít[8] [22]

Có thể chia quá trình lắng ướt thành 2 giai đoạn:

+ Quá trình hình thành mây, các sol khí có vai trò là hạt nhân ngưng kết, các hạt nước ngưng

tụ tạo thành mây hấp thụ các chất khí ảnh hường tới tính axít của giáng thủy, quá trình này đượcgọi là quá trình “ rainout” Các chât này trong mây có thê được vận chuyên đi xa hàng trăm km.+ Trong quá trình mưa, các hạt mưa rửa trôi các thành phần khí bụi sol khí tronu khônu khi quá trình này được gọi là “ washout”

Các thông số ánh hường tới quá trình lắng ướt

+ Nồng độ các chất gây ô nhiễm trong không khí

+ Lượng hạt, kích thước hạt của trạng thái lỏng trong hệ hai thành phần khi long

+ Độ pH cùa trạng thái lỏng, phụ thuộc vào sự có mặt của các chất khí, ví dụ: NH4 làm giảm pH, tăng khả năng hấp thụ SO2

+ Nhiệt độ cùa hệ hai trạng thái khí long

+ Thời gian tồn tại cùa mây

+ Cường độ giáng thủy và thời gian có giáng thủy

Lắng đọng khô (đry deposition): Xáy ra trong những ngày không mua Không khí chứa các chất axit này được gió vận hành đi và rơi xuôim cây côi nhà cưa và \á o Ironu cư ihc sinh \ậi qua đườrm hò hap Ọuá trình lăng khô phụ vào kích độ hạt điêu kiện khí quyên và còn phụ thuộc vào điều kiện lớp phủ mặt đệm, thay đôi theo mùa và thay đôi theo không gian trong quá trình vận chuyên

2.2.3 Ảnh hường của lắng đọng axit tới môi trường sống và sức khỏe con

người

Khi các chắt nhiễm bàn có tính axít trong khí quyên rơi xuôim mặt đát chúim sẽ uây nên nhữnu tác hại nghiêm trọrm

* Trong các hô ao sôna suôi, nhiêu loại sinh vật sốne dưới nước bị eiám cà về số lượng

và chất lượng Nhĩnm nghiên cứu còn cho thấy: Khi dộ axit trong hồ tăng lên thì số lượim cũng như thành phần loài bị giam đi nhanh chóng, song khi hô được xu lý đê trơ về trạnu thái ban đầu thì các sinh vật hỏi phục rât chậm

Báng 2 Các nguõng pH trong môi truòng nưóc gây tác dộng tói thủy sinh vật

3,8 10 Trứng cá có thê nờ nhưng con non thường bị biên dạng

4 10.1 Giới hạn cho các loài cá có sức đê kháng nhât

4,1 9.5 Trong khoảng chông chịu được cùa cá Hôi

4.3 Cá chép bị chêt sau 5 nííày4,5 9 Trứng cá hôi và âu trùne phát triên bình thirờim

5 9 Giới hạn cho hâu hêt các loài cá

5

8,7 Ngưỡng trên tôt nhât cho môi trường nước nuôi cá5,4 11,4 Cá tìm cách tránh vùng nước vượt quá ngưỡne pH giới hạn

6 7,2 Giới hạn tôt nhât cho trứng cá phát triẻn

1 Ấu trùng muỗi bị chết tại giá trị pH này3,3 4,7 Ấu trùng mỗi sống trong giới hạn này

7,5 8,4 Dãy pH tôt nhât cho táo sinh trương

* Do tác động của lắng đọng axit, đất đai bị thoái hóa nhanh, lượng dinh dưỡng bị hòa tan

và rửa trôi, vi sinh vật trorm đất bị giảm khả năng hoạt động, chất hữu cơ phàn huv chậm, kha năng tạo keo đất kém dần khiến cho đất ngày càng chặt và anh hưởnu xấu đen sụ phát niên cua cây trồng

* Chất nhiễm bấn trong khí quyên có tính axit gây nguy hại trực tiếp cho các loài thực vật trên cạn: Phá húy tế bảo mô, lá, chồi và quà, lá cây bị úa cành khô và teo lại do chòi bị ức chế sinh trương, giám khá năng sinh sán dễ bị tấn công hơi sâu hại bệnh tật n ấ m giám kha năn” chống chịu với các điêu kiện thời tiết,

* Lang đọng axit gày ăn mòn mạnh các vật liệu xây dựnc (sắt thép, bê-tône) các linh kiện điện tử Nhicu công trình kiên trúc, các bức tượng qúy giá những tòa nhà cao tầng luôn phải chịu đựng sự phá hoại "vỏ hình” của chíine

* Tiếp xúc với các chât nhiêm bân các tính axit trong khí quyên, con người cìmti chịu anh nhữim hường xuất tới sức khỏe: Các khí như lưu huỳnh dioxit (SO2) các nitơ oxit ( N O j khi vào phôi sẽ gây ra các bệnh vẻ đường hô hâp do chúng phá huy mô \ à các phé nang gã> viỏm cuống phổi và tạo ra các bệnh mãn tính, hen xuyễn và có thể là nguyên nhân cây ra sự lan rộim cúa ung thư

2.2.4 Cách nhận biết lắng đọng axít [13]

Dè xác định tính axít của một chất, người ta sử dụim một đơn vị đo là độ pl I k h i độ p ll bàng 7,

ta nói chất đó là trung bình Khi độ pH lớn hon 7 ta nói chất đó mang tính kiềm, có khi độ pl I nhò hơn 7 thì ta nói chất đó mang tính axit

Tuy nhiên, do trong khí quyên luôn có mặt khí cacbonic (CO:) nên giá trị trunii tinh cua nước mưa trong khí quyền thường được lấy là pl l = 5.6 (ơ nhiệt độ 20"C)

Đê nhận biết được lắng đọng ướt sau khi thu mẫu nước mưa cần xác định độ pl l cua nước mưu bằng cách sứ dụng máy đo pH, hoặc giấy thứ dộ p[ I hoặc tlianti so màu đê xác định đô pHThành phần hóa học cua nước mưa được coi là nhĩrníỉ chi tiêu đê đánh ííiá mức dộ ỏ nhiễm cua không khí trong khí quyên Do hàm lượng các chất hòa tan tronu nước mua thườim rất thắp nôn khi lây mầu xứ lý bảo quàn, gừi và phân tích mẫu phải tuân thủ nuhiẽm nuặt các quy trình kv thuật

Đê nhận biêt lăng đọng khô sau khi thu mẫu khí qua bộ lọc chuyên dụim, cần xác định nồng độ các chât lưu huỳnh dioxit( SO;) và các nitơ oxit{ NO x) trorm mẫu băng các phirơnu pháp phan tích trong phònu thí nehiệm

2.3 Những xem xét về nghiên cứu quan hệ giũa phát thài và lắng không khí

Các chất thai dược vận chuyên và khuếch tán trong đườníỉ đi cua chúng tron” tầng thấp đối lưu trong đó có các tác động hóa học và bức xạ của các chất thai, các chất hạt sự tạo thành các hạt nhàn ngưng kêt trong mày và cuôi cùng sự tạo thành mưa đóng vai trò quan trọng trong sự xác định nông độ các chât axit trong tâng đôi lưu Một sự hiểu biết kỹ về láng axit cần phai được

mô tả định lượng về toàn bộ chất thài phát lên không khí và chất rơi xuống theo mưa cùng với các điều kiện khí tượng và các quá trình hóa học của khí -> hạt Đã có nhiều công trình nghiên cứu về bản chất quá trình hóa học cho chúng ta hiểu biết về khí quyển, nhưng chăc chăn vân chưa đù mà các quá trình xảy ra trong mây là những quá trình cân lời giai nhât Các quá trinh hóa học xảy ra trong mây đã có cơ chế quan trọng đê giải thích sự vận chuyên từ s (IV) sang S(VI), nhưng cũng còn nhiều quá trình khác với vô số các chất ô xi hóa khác mà ta chưa biêt Mặt khác tại nước ta chưa có chính sách đãng ký thai và monitoring chai thai lại nguòn cùng như monitoring không khí xung quanh cũng còn nhiều hạn chế, nhất là số liệu Vì vậy kết quả tính toán phát thải và lắng bao giờ cũng chì có tính tương đối, vi phần các chất thải ta lan xa hơn vùng lãnh thố và phần chất thải từ nơi khác đi vào lãnh thố cùa ta là khôna kiềm soát được Chính vì thế, ngày nay người ta dùng mô hình đê mô phỏng lại quá trình lẳng khí quyẻn đẻ kiểm soát phát thải và từ đó đưa ra những chính sách/chế tài hợp lý nhàm ngăn chặn những hậu quà xấu từ phát thải Do đó liên kết giữa các địa phương, các quốc gia là rất cần thiết.

Một xem xét rất cơ bản cho thấy ràng nghiên cứu và monitoring lắng không khí cần phải tiếp tục kết họp với các chính sách kiểm soát ô nhiễm không khí hữu hiệu trong đó đăng ký phát thải

và kỹ thuật monitoring tại nguồn kết họp với monitoring không khí xung quanh sẽ là những nguồn số liệu tin cậy hơn để đánh giá mối quan hệ giữa phát thải và lắng không khí Mối quan

hệ này là rất quan trọng trong vấn đề xây dựng lộ trình giảm thiểu phát thải, vì chì khi tính được

sự cân bằng giữa phát lên vào khí quyên và rơi xuống mặt đất mới có thê có chính sách phù hợp

để cải thiện chất lượng không khí không những cho tại chỗ mà còn toàn cầu vì không khí có tính liên thông toàn cầu Mặt khác, từ những tính toán này, sự liên kết giữa kết quà tính phát thải và lắng với nguồn gốc gây mưa là những mối quan hệ khăng khít và kết quà tổn” lắng và phát thải phái được biện luận bàng mô hình

2.4 Tông quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nuóc

2.4.1 Các nghiên cứu ờ nước ngoài

Đối với vấn đề phát thải, nhiều công trình nghiên cứu của các quốc gia trên thế giới đã đưa ra những bảng hướng dẫn để tra cứu về chất thải đặc trưng của các ngành công nghiệp

và ước tính lượng thải thông qua lượng nhiên liệu và thông qua phản ứng trong quá trình đốt Ờ nước ta nghiên cứu theo hướng này còn hạn chế vì điều kiện thí nghiệm còn nghèo nàn,do vậy các công trình nghiên cứu đều dựa vào kết quả nước ngoài

Lang đọng axít đã được nghiên cứu và quan trắc rất nhiều ở các nước có nền công nghiệp phát triển Từ trước cho đến nay các nghiên cứu trên thế giới về lắng đọng axít thường tập trung thào luận xoay quanh các vấn đề như các khu vực bị lắng đọng axít, nguồn và lượng phát thải khí gây lắng đọng axít, quy mô tác động và ảnh hường của sự lắng đọng axít tới môi trường tự nhiên và cuộc sống của con người, cũne như giải pháp cho vấn đề này

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra ràng hiện tượng lắng đọng axít thường xảy ra ờ các khu vực

có mức độ công nghiệp hoá cao như ở Châu Âu và Bắc Mỹ mà ờ đó sự lấng đọng lưu huỳnh tại các vùng ô nhiễm nhất có thể gấp 10 lần nồng độ nền tự nhiên[20] Đối với khu vực Châu á, tần sô mưa axít cũng tăng lên nhanh chóng trong một số năm trơ lại đâ\ \ ới

sự lắng đọng axít đặc biệt cao đã xuất hiện ở Trung Quốc Đông Bắc Án Độ Thái Lan và Hàn Quốc

Sự lắng đọng axít liên quan chặt chẽ tới mức độ phát thài các khí S 02 và NO x tại các quốc gia trẽn Mỹ Nga và Trung Quôc là các nước có mức độ phát thải khí S 0 2 lớn nhất thế giới Mỹ là nước thải S 02 hàng đâu thế giới, do đó từ những năm 1950 nước MỸ dã xuất

7

hiện các trận m ưa axít[20] Còn năm 1979, Trung Quốc xuất hiện mưa axít trên 20 tinh, tập trung ở phía nam sông Trường Giang, ờ Châu á, theo dự báo cùa các nhà khoa học lượng phát thải SƠ2 đến năm 2010 sẽ tăng lên gấp 3 lần so với năm 1990 và đồng nghĩa với việc tăng mức độ lắng đọng axít tại khu vực [17].

Các nguồn phát thải chất khí gây mưa axít là thường từ các khu công nghiệp, các nhà máy điện, lò nấu kim loại, các khu vực khai khoáng,V.V và lượng khí phát thải này có khà năng lan xa tới hàng trăm, hàng ngàn kilômét Bởi vậy, có thể nguồn phát thải sinh ra từ quốc gia này song lại có ảnh hưởng tới nhiêu quốc gia khác do sự vận chuyên cua hoàn lưu khí quyển, dẫn tới quy mô tác động cùa mưa axít diễn ra trên diện rộng hơn Rừng và mùa màng ở Canada đã bị tàn phá bời mưa axít do chất thải ô nhiễm từ công nghiệp ờ phía Bắc nước Mỹ bay sang Mưa axít ở Thuỵ Điên là do gió đã mang không khí bị ò nhiễm từ nước Anh sang Mưa axít ở Nhật Bản đã làm hư hại khoảng 5000 km2 rừng cây tuyết tùng ở Kanto, nằm ở phía Bắc thủ đô Tokyo, do ô nhiễm không khí từ Tokyo mang đến [21]

Vấn đề ảnh huởng của sự lắng đọng axít tới môi trường tự nhiên và cuộc sống của con người là chủ đề đã được rất nhiều quốc gia trên thế giới dày công nghiên cứu từ nhiều năm nay, đặc biệt là các nước trong khu vực Bắc Mỹ, Châu âu và một số nước ớ khu vực Châu Á( Trung Quốc, Nhật Bản, Ẩn Độ)

- Ở Bắc Mỹ các nghiên cứu đã cho rang mưa axít trực tiếp gây ra sự thay đổi về lá của cây trồng, đặc biệt khi xảy ra hiện tượng mù hoặc mây có lượng axít cao gấp 10 lần nước mưa bình thường và các nhà khoa học đã khăng định mù axít có thể làm chết loài cây vân sam

đò lá kim ở núi Appalachian và thiệt hại về lá còn tăng lên do sự có mặt của ôzôn Cờ các nơi mà vân sam đỏ sống có thê có mưa axít cao với pH dưới 2,2, mây và mù ôzôn cao bao phủ đến 3000 giờ mỗi năm) Các nghiên cứu ở Hoa Kỳ cũng cho thấy lắng đọng axít gây nhiều hậu quà làm chết cá, làm giảm số lượng quần thể cá, thậm chí huỷ diệt các loài cá của thuỷ vực và làm giảm độ đa dạng sinh học của thuỷ vực, đồng thời cũng phá hỏng đất nông nghiệp, cụ thể làm tăng độ chua, làm giảm độ màu m õ của đất Lắng đọng axít cũng gây ra chết loài mía ờ Canađa và Đông Bắc Mỹf1 8] [20]

- Ở Châu Âu, diện tích đất rừng bị axít hoá trong một số nước đã tăng lên 5-10 lần trong

50 năm qua[ 17] Sự tăng lên về độ chua sẽ tác động xấu đến cán cân dinh dưỡng trong đất, gây ra sự tăng nhanh hiện tượng hoà tan các chât dinh dưỡng của cây trồng như các ion canxi, manhê, kali Đồng thời độ axít cao của đât cũng dẫn đên tãng nhanh lượng nhôm hoà tan làm cho cây bị ngộ độc, gây hại các rễ nhỏ M ột vấn đề nữa là mưa axít hoà tan các kim loại nặng và các độc tố khác, gây hại cho thực vật và các vi sinh vật Mức nitơ quá nhiều từ lắng đọng axít có thê kích thích tăng trường quá mức và thúc đẩy sự suy giảm các chất dinh dưỡng Hiện nay các cánh rừng ớ Châu Au đã nhận lượng nitơ cao gấp 4-8 lần so với nhu cầu do lắng đọng axít Sự mất đi của rừna có ành hưởna lớn đến kinh tế các quốc gia[17],[18] Năm 1990 một nghiên cứu đã định giá thiệt hại do ô nhiễm đối với rừng châu Âu là khoảng 30 tỉ đô la mỗi năm Ngoài ra ờ châu Âu nhiều công trinh di sàn vãn hoá nghệ thuật đã bị huý hoại dần dưới tác động của mưa axít Bên cạnh những nghiên cứu về ảnh hường của mưa axít tới các hệ sinh thái thì hiện nay trong những nghiên cứu của các quốc gia ờ Bấc Mỹ và Châu Au đang ngày càng quan tâm đến tác động đối với sức khoe con người do các sol khí axít gây ra từ sự biến đôi hoá hoc của SO:

và NOx trong khi quyên Các sol khí axít anh hương xâu đèn sức khoe thỏim qua sự tac

động lên các bộ phận của hệ hô hấp, gây ra các bệnh như hen và viêm cuống phôi cho con người.

- Ở Châu Á, ảnh hưởng của sự lẳng đọng axít đã được thẻ hiện rõ nét ơ gần hoặc cuỏi hướng gió của các đô thị chính hoặc trang tâm công nghiệp một sô nước như Trung Quôc,

ấn Độ, Hàn Quốc, V.V Các nhà nghiên cứu Ân Độ đã phát hiện ra rằng, ở gần một nhà máy với mức láng đọng SƠ2 tăng gấp 5 lần so với tải lượng tới hạn mà đất có thê hấp thụ

an toàn, đã dẫn tới lúa mì bị giảm 49% sản lượng so với các cánh đồng cách đó 22 km ờ Tây nam Trung Quốc tại Quí Châu và Tứ Xuyên, người ta đã phát hiện thấy mưa axít rơi xuống 2/3 diện tích đất nông nghiệp và gây thiệt hại trên 16% diện tích Một nghiên cứu

về cây thông và cây sồi trong vùng bị mưa axít cùa Hàn Quốc cả ờ thành thị và nông thôn cho thấy một sự suy giảm về sản lượng đã gia tăng từ năm 1970 [15] [16]

Trước những ảnh hưởng có hại của lắng đọng axít, các quốc gia trên thế giới đà có rất nhiều nỗ lực trong việc giảm thiểu các tác hại của chúng tới môi trường và sức khoè con người Giải pháp có hiệu quà duy nhất đối với vấn đề này là giảm tiêu thụ năng lượng và giảm mức độ phát thải Các tổ chức quốc tế và các nước đã tăng cường nghiên cứu, khống chế việc thải các chất khí có chứa axít, trồng cây gây rừng, áp dụng các công nghệ kiểm soát và khống chế ô nhiễm hiện đại Theo tính toán cua Ngân hàng Thẻ giới nêu úp dụnti biện pháp giám tiêu thụ năng lượng và giảm mức độ phát thai có thc tiêt kiệm từ 1/4 đên 1/3 chi phí khống chế, thêm vào đó các biện pháp này có thế thu được lợi ích như chất lượng không khí tốt hơn và các khí nhà kính cũng giàm[9], [10] Chính vì vậy mà từ những năm 70, ờ Châu Âu và Bắc Mỹ, sự phối họp của các hoạt động quốc tế trên quy mô khu vực đã được thực hiện: Công ước về nhiễm bẩn không khí xuyên biên giới phạm vi rộng (LRTAP - The Covention on Long Range Transboundary Air Pollution) đã được ký kết ở Châu Âu vào năm 1979 và tiếp theo là các Nghị định thư về triết giảm SO2 và N O x cũng được các bên tham gia Công ước ký kết Chương trình giám sát đa quốc gia của Châu Âu (EMEP - The European Monitoring and Evaluation Programme) đã được triển khai, ở Bắc Mỹ, các hoạt động của Chương trình đánh giá giáng thủy axít quốc gia (NAPAP-National Acid Precipitation Asessment Program) dẫn đến sự ra đời của Luật làm sạch khí quyển (CAA-Clean Air Act) vào năm 1990 Các nước công nghiệp phát triển đã hình thành các chương trình monitoring tác động của mưa axít lên hệ sinh thái như ở Mỹ, chương trình nghiên cứu ảnh hường đến môi trường nước của NAPAP nghiên cứu thực trạng thay đổi về chất lượna nước mặt( sông, hồ) từ các ảnh hườne cùa mưa axít cũng như các ảnh hướng của mưa axít đên sức khoẻ con người; các loài sinh vật và hệ sinh thai I ại các nước cộng đồng châu Âu, chương trình monitoring ảnh hương cua mưa axit đối với chất lượng nước sông, hồ được thực hiện từ năm 1986 và đối với hệ sinh thái từ năm

1987 Chính vì những mối quan tâm chung như vậy mà trong Chương 9 của Chương trình Nghị sự 21 (Agenda 21) tại Hội nghị Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển (UNCED - The United Nation Conference on the Environment and Development Rio de Janeiro, 6/1992) đã chỉ ra ràng: Các Chương trình này (các chương trình đã được thực hiện ờ Châu Âu và Bắc Mỹ) cần được tiếp tục và tăng cường, những kinh nghiệm thu được từ các chương trình này cần được chia sè với các khu vực khác trên thế giới

2.3.2 Các nghiên cứu ờ trong nước

Hiện nay quá trình công nghiệp hóa đang phát triên hết sức nhanh chóng ơ khu vực Châu Á

-Thái Bình Dương đã dẫn đèn việc phai xem xét những vấn đê nhiễm bân không khí một cáchnehiêm túc mà trong đó vấn đề lắne đọng axít là một trọng tâm Cũng trong khu vực này vùng

9

Đông Á (bao gồm cả Đông Bắc Á và Đông Nam Á) lại là một vùng phát triển sôi động nhất Vào thời điềm năm 1997, mức tăng trường kinh tế của hầu hết các nước trone vùng đạt từ 5-10% hàng năm và hệ quà của nó là nền công nghiệp của vùng Đông Á đã đóng góp khoàng 1/3 tông lượng khí thải cùa toàn cầu và mức độ gia tăng của nó đã vượt lên trên bất kỳ vùng nào cùa Trái Đất.Nghiên cứu lắng đọng axít ở nước ta mới chi bắt đầu và rất sơ bộ từ những năm đầu của thập kỷ

90, giám sát lắng đọng axít bất đầu chậm hơn vào khoáng 1996 Trong báo cáo hiện t rạn ti mòi trường Việt nam năm 1994 do Bộ khoa học, Công nghệ và Môi trường trình Quốc hội đã nêu:

Sự lắng đọng axít trước đây chi thấy ớ các nước phát triển thì nay đã lan ra các nước đang phát triển Khu vực xung quanh ta và cà nước ta cũng đã quan sát được sự tích đọng axít - đây là nguy

cơ lớn đối với thiên nhiên, sản xuất, môi trường và sức khoè con người” Mục III.5 Chương III của Báo cáo đã đề cập đến sự cố môi trường "lắng đọng axít"

Theo báo cáo hiện trạng môi trường Việt nam, từ năm 1995 - 2005 môi trường không khi xung quanh của hầu hết các đô thị và một số khu công nghiệp bị ô nhiễm mà hậu quà của ô nhiễm không khí là mưa axít số liệu quan trắc đã cho thấy có dấu hiệu mưa axit ở một số nơi và ngày càng tăng về chât( pH) và vê lượng( tông nồng độ ion) Các nghiên cứu ờ nước ta hiện nay mới chi tập trung chủ yếu vào việc đánh giá hiện trạng lắng đọng axít, nghiên cứu sự lẳng đọng axít ờ các khu vực có so liệu quan trắc

Đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Khảo sát đánh giá hiện trạng giá trị pH cùa nước mưa - vùng có số liệu đo đạc” do Tông cục Khí tượng Thùy văn (cũ) thực hiện từ năm 1991-1993 Đây là đê tài nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về mưa axit Đe tài tập trung vào nghiên círu và khảo sát về những vấn dề liên quan đến giám sát hóa nước mưa tại các trạm khí tượng ơ khu vực Bãc Bộ Trên cơ sở về độ pH nước mưa cúa các trạm ờ khu vực miền Bấc Việt Nam đã đưa ra được bức tranh về phân bố pH nước mưa cùa khu vực miền Bắc Việc nghiên cứu các thành phần hóa học trong nước mưa, đề tài đã mở ra nhũng hướng nghiên cứu mới về phân loại và tính toán các nguồn thải tạo nên các ion trong nước mưa, vv

Báo cáo hiện trạng môi trường Việt nam năm 1997 và 1998 cũng khẳng định, có dấu hiệu mưa axít ớ Lào Cai và ở phía Nam tại Minh Hài, Trà Vinh, thành phố Hồ Chí Minh và phụ cận 'lại các điểm quan trắc ở Việt Trì, Láng, Cúc Phương Phủ Liễn, Ninh Bình, Thanh Hoá, kết quà phân tích thành phần hoá học nước mưa cho thấy có hiện tượng lắng đọng axít ướt cục bộ: có trận mưa pH = 4,37, có trận pH = 4,58 Đặc biệt ở Phủ Liễn năm 1991 đã xuất hiện độ pH trung bình tháng cùa nước mưa là 5,2; 5.4; 5,5 Ờ Cúc Phương năm 1990 trons các tháne 1 2 3 4 5 10 độ

ra xu hướng gia tăng của giá trị pH < 5.5 tại khu vực Đông Băc (Bảng 3)

Bảng 3 Giá trị pH và nồng độ (neq/1) các ion chính trong nưóc mưa từ năm 1997-2000 khu

Nguồn: Vũ Văn Tuấn 2003[12]

Trên cở sở nguồn số liệu này, tác giả phân tích mối tương quan giữa các ion chính trong nước mưa và sự licn quan đến biến thiên của giá trị pH Tác giả cũng đưa ra những nhận định ban đầu

về mối quan hệ giữa sự phát triển kinh tế và khả năng xuất hiện mưa axit

Một nghiên cứu khác cùa các tác già Trần Minh Khôi và Nguyễn Lê Anh Tuấn(2003) đã tổng hợp nguồn số liệu lẳng đọng khô và lắng đọng ướt từ các đợt điều tra khảo sát được tài trợ bởi Uv ban Sông Mekong vào năm 1995 tại 5 tình ờ đông băng sông Cửu Long; cua DANIDA vào năm 1996-1997 trên toàn bộ các tỉnh phía Nam và từ năm 1998 nguồn số liệu tại các trạm phía Nam trong mạng lưới Quan trăc mưa axit của Cục Bào vệ Môi trường, và đưa ra những đánh giá tổng thề về tần suất xuất hiện giá trị 4.6 <pH <6,3 ở khu vực phía Nam, nhận định xu hướng diễn biến cùa hiện tượng mưa axit tại các tình thành này

Một nghiên cứu của tác giả Trần Thị Diệu Hằng Trung Tâm Môi trường - Viện KTTV, "Bước đầu đánh giá tình hình lắng đọng axít ở Việt Nam", trong nghiên cứu này, tác gia đã tiến hành đánh giá mức độ lắng đọng axít ờ một số tình thành của Việt Nam và cho thấy ràng ở nhiều thành phố lớn như Hà Nội, Việt Trì Đà Nang, Bình Dương đã xuất hiện mưa axít Có nhiều nơi, tần suất xuất hiện pH axít khá cao Tác giả cũng đã phân tích mối quan hệ giữa các gốc cây axít trong nước mưa như SO4 và NO3' với các chất khí ô nhiễm SO2 NOx phát sinh từ các hoat đông kinh tế, trên cơ sờ đó đề ra 4 biện pháp quàn lý khắc phục tình hình

Trong một nghiên cứu khác gần đây nhất của Nguyễn Hồng Khánh và các cộng sự(2006) thì mưa axít đã xuất hiện ờ hầu như toàn bộ các khu vực ờ miền Bấc và có giá trị pH trung bình thấp, rai rác các tháng trong năm Vào các tháng giao mùa các trận mưa axít xuât hiện nhiêu và có giá tri

pH thấp hơn đa phần các trận mưa axít đêu rơi vào các trận mưa nho dưới 10 mm nhưng lại có thời gian mưa dài hơn Mưa axít ờ Việt nam cũng có nguồn gốc từ nước ngoài

Ớ khu vực phía Nam cũng có một số nghiên cứu về mưa a.xit đã dược thực hiện như niíhiẻn cứu của các tác giả Nguyễn Thị Kim Lan và Nguyễn Thị Phươne (1999) về "Hiện trạng mưa axit khu

vực phía Nam Việt N am ” Trong nghiên cứu này, các tác già đã thu thập, khảo sát sơ bộ số liệu

đo đạc từ năm 1993 - 1998 của 4 trạm đo mua phía Nam trong mạng lưới giám sát Khí tượng Thuỷ văn: Tân Sơn Hoà (TP Hồ Chí Minh), Tây Ninh (vùng Đông Nam Bộ), c ầ n Thơ (vùng đông băng sông Cừu Long) và Cà Mau (cực nam của miền Nam) Tác già phác hoạ một vài nét

về tình hình quan trắc trong khu vực và phân tích, nhận định sơ bộ hiện trạne lắns đọna axit trong nước mưa ở khu vực phía Nam Việt Nam Tác giả cũng đưa ra những đề xuất, kiến nghị về mạng lưới giám sát: bố trí trạm, tần suất lấy mẫu, phân tích mẫu

Tóm lại, trên cơ sờ số liệu được cung cấp bởi các mạng lưới quan trắc lẳng đọng axít khác nhau, một số nghiên cứu ít ỏi về lắng đọng axit nói chung, mưa axít nói riêng đã được thực hiện với quy mô không giống nhau Những nghiên cứu đã đưa ra một số kết luận cho thấy mưa axít đã xuất hiện ở một số nơi ở Việt Nam Trước những dấu hiệu ban đầu như vậy, Việt Nam cần có những giải pháp kịp thời để ngăn chặn vấn đề lắng đọng axít nhằm làm giảm ảnh hường có hại của nó tới môi trường tự nhiên và cuộc sống con người

2.5 Tống quan khu vực nghiên cứu

2.5.1 Vị trí địa lý

Vùng KTTĐ phía Bẳc gồm tám tỉnh: Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải Dương Hà Tây, Bẳc Ninh, Hưng Yên, Vĩnh Phúc Trong đó phạm vi nghiên cứu của đê tài bao gôm bôn tinh Hà Nội Hải Phòng, Quàng Ninh, Hài Dương với đặc điêm vị trí địa lý như sau:

* Hà Nội Nằm ở vị trí trung tâm đồng bang Bắc Bộ, giới hạn trong khoảng từ 20° 53' đến

21° 23' vĩ độ Bắc, 105° 44' đến 106° 02' kinh độ Đông, tiếp giáp với 5 tinh: Bắc Thái ờ phía Bẳc Bắc Ninh và Hưng Yên ờ phía Đông, Mà Tây và Vĩnh Phúc ơ phía Nam và phía Tây Có diện tích

tự nhiên 918,1 km2, khoáng cách dài nhất từ phía Bấc xuống phía Nam là trên 50 km và chỗ rộng nhất từ Tây sang Đông 30 km

*Hải Phòng: Là thành phố ven biển, nằm phía Dông miền Duyên Hai Bắc Bộ cách thu

đô Hà Nội 120Km về phía Đông Nam Giới hạn từ 20°30' đến 2 1 0 °r vĩ độ Bấc 106°25' đến 107° 10' kinh độ Đông Phía Bắc giáp tỉnh Quàng Ninh, phía Tây giáp tình Hài Dương, phía Nam giáp tinh Thái Bình, phía Đông giáp biên Đông Tổng diện tích tự nhiên là 152.318.49 ha (số liệu thống kê năm 2001) chiếm 0,45% diện tích tự nhiên cà nước Hải Phòng nàm ơ vị trí giao lưu thuận lợi với các tinh trong nước và quôc tế thông qua hệ thống giao thông đường bộ đường sát đường biển, đường sông và đường hàng không

*Quảng Ninh: Quàng Ninh có toạ độ địa lý khoảng 106°26' đến 108°31' kinh độ Đông và

từ 20°40' đến 21°40' vĩ độ Bắc Quàng Ninh có biên giới quốc gia và hải phận giáp giới Trung Quốc Trên đất liền, phía Bắc giáp huyện Phòng Thành và thị trân Đông Hưng, tinh Quàng Tây; phía Đông là vịnh Bắc Bộ; phía Tây giáp các tinh Lạng Sơn Bắc Giang Hải Dương: phía Nam giáp Hải Phòng Bờ biên dài 250 km Diện tích tự nhiên là 8.239.243 km2 (phán đã xác định)

Trong dó diện tích đàt liên là 5.938 km2; vùng đào vịnh, biên (nội thuý) là 2.448.853 km2 Riêng các đào có tổng diện tích là 619.913 km

*Hãi Dương: là một tinh nàm ờ vùng đồng bằng sông Hồng, Việt Nam cách thu đỏ Hà

Nôi 57 km về phía Đông, nằm ờ toạ độ địa lý 20°57' vĩ độ Băc 106"l8' kinh độ Đ ôn” Diện tích

tư nhiên toàn tinh là 849 km2 chiếm 0.26% tổng diện tích tự nhiên cá nước Phía Tây Bác eiáp tinh Bắc Ninh, phía Bắc giáp tinh Băc Giang, phía Đông Bãc giáp tinh Quang Ninh, phía Đông

»iáp thành phố Hai Phòng, phía Nam giáp tinh Thái Bình và phía Tây giáp tinh Hưng Yên

2.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Vùng KTTĐ phía Bắc là trung tâm kinh tế năng động và là một đầu tàu kinh tế quan trọng của miền Bắc và của cả nước Việt Nam Ưu thế lớn nhất của vùng kinh tế này là nhân lực có đào tạo tốt, có điểm thi vào các trường đại học, cao đảng và tý lệ sinh viên trên đầu người cao nhât nước

Giao thông- Các đầu mối giao thông của vùng gồm:

Hàng không có sân bay Nội Bài, sân bay Cát Bi (quốc tế dự bị cho Nội Bài) và tương lai sân bay ở Quảng Ninh có công suất 3,5 triệu khách/năm

Đường bộ có quốc lộ 1A, quốc lộ 5, đường cao tốc Pháp Vân - N inh Bình, đường cao tốc Láng - Hòa Lạc, đường cao tốc Thăng Long - Nội Bài và tương lai là đường cao tốc Hà Nội

- Hài Phòng, đường cao tốc Hà Nội - Quảng Ninh

Cảng có cảng Hải Phòng và cảng Cái Lân là một trong những cụm cảng nước sâu hàng đầu cả nước Trong tương lai gần, một dự án gần với tống vốn đầu tư lên tới 15 tỷ USD phát triển đô thị và càng Container hàng đầu khu vực Châu Á tại Quàng Ninh do các tổng công ty và tập đoàn trong nước (ban đầu là tổng công ty Dầu Khí Việt Nam, Tập đoàn Than Khoáng Sản Việt Nam, Tập đoàn Công Nghiệp Tàu Thủy Vinashin) với năng lực lên đến 100 triệu tấn/năm,

có thể đón tàu có tải trọng trên 100.000 tấn cập cảng

Khu công nghiệp: Tại khu vực này tập trung các khu công nghiệp lớn tầm cỡ thu hút

nhiều dự án lớn như: khu công nghiệp Thăng Long, Khu công nghiệp Sài Đồng, khu công nghiệp Quế Võ, khu công nghiệp Nomura, khu công nghiệp Đình V ũ, C ác ngành công nghiệp chủ chốt: sản xuất xi măng, đóng tàu (Hải Phòng và Quảng Ninh), ô tô, xe máy (Vĩnh Phúc, Hải Dương),

Năng lượng: Vùng kinh tế này là một trong những trung tâm nãng lượng hàng đầu của cả

nước, là nơi sản xuất và xuất khấu than đá (Quảng Ninh), nhiệt điện (Phả Lại - Hài Dương, Uông

Bí - Quảng Ninh)

Hạ tầng đô thị' Theo quy hoạch tống thế, vùng đô thị Hà Nội sẽ là một vùng đô thị tầm

cỡ châu Á và thế giới trước năm 2020 Hạ tầng đô thị không ngừng được đầu tư nâng cấp ờ Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hài Phòng và Quảng Ninh

Phát triển du lịch : Khu vực này tập trung nhiều di tích lịch sử và danh lam thang cảnh

vào bậc nhất cả nước với Hà Nội là trung tâm Các dự án sân gôn, khu nghi mát đẳng cấp quốc tế

đã và đang được đầu tư xây dựng, đặc biệt là tại khu vực xung quanh di sàn thế giới Vịnh Hạ Long

13

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là vùng KTTĐ phía Bắc Việt Nam Đây là nơi diễn ra nhiều hoạt động kinh tế sôi nổi, có nhiều khu công nghiệp phát triển mạnh, nơi sử dụng nhiều phươna tiện giao thông và là nơi tiêu thụ nhiều loại nhiên liệu hóa thạch

Các thông số đặc trưng cho lắng đọng ướt: pH, SO42', NO3', NH4\ c r , Ca2+, Na", M g2+ và K+.Các thông số đặc trưng cho lắng đọng khô: Khí SO2 và NO2

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Vùng KTTĐ phía Bắc Việt Nam bao gồm 8 tinh, thành phố: Hà Nội, Hài Phòng, Quàng Ninh Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Hà Tây, Vĩnh Phúc Tuy nhiên trong khuôn khổ của đề tài, phạm vi nghiên cứu đối với vùng KTTĐ phía Bắc chỉ giới hạn ở 4 tình/thành là Hà Nội, Hái Dương, Hải Phòng và Quàng Ninh, bao gồm bước đầu đánh giá hiện trạng phát thài và lắng đọng axit ở 4 tinh/thành: Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng và Quảng Ninh và nghiên cứu điền hình ơ khu vực Hà Nội với tính toán chi tiết mức độ phát thải SOị N O x và mức độ lắng đọng s và N( lắng ướt và khô), trên cơ sở đó so sánh mối quan hệ giữa phát thải và lắng đọng axit ớ khu vực

Hà Nội

Đe tài sử dụng bộ số liệu quan trắc hoá nước mưa trong vòng 5 năm gần đây ( giai đoạn từ năm

2004 - 2008) cùa Trung tâm KTTV Văn Quôc Gia đê bước đâu nghiên cứu, đánh giá hiện trạng lẳng đọng axit ở khu vực nghiên cứu

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu, số liệu thứ cấp

Thu thập tài liệu trong và ngoài nước liên quan tới vấn đê nghiên cứu, các sô liệu lắng đọng axít

từ các trạm khí tượng trạm Hà Nội, Hài Dương, Hai Phòng, Quang Ninh cua Trung tâm KTTV Quốc Gia, các số liệu về than, xăng dầu tiêu thụ tại khu vực nghiên cứu và từ các đê tài/ dự án liên quan, tiến hành tổng họp, phân tích tài liệu, số liệu cần thiết cho nội dung nghiên cứu

3.3.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa

Điều tra khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu nhăm xác định nguôn phát thai các chât tiên đẻgây lắng đọng axit( SO2, N O x)từ các hoạt động công nghiệp, giao thông, dân sinh và đo đạcchất lượng môi trường không khí( nồng độ SO2, N O x) tại khu vực Hà Nội

3.3.3 Phương pháp phân tích, tính toán và đánh giá

Tiến hành phân tích các số liệu, tính toán và đánh giá hiện trạng phát thài và lăng đọnc axit ở khu vực nghiên cứu

a Tính toán các tương quan : Mối quan hệ tương quan giữa các ion chính trona nước

mua (SO42', NO3', NH 4+, c r , Ca2+, Na+, Mg2+, K+, ) Mỗi thành phần hóa học có mặt trong

nước mưa đều có những mối quan hệ nhất định với các thành phần khác Ngoài mối quan hệ

giữa các thành phần hóa học, lượng mưa và độ dẫn điện cũng có quan hệ mật thiết với các

thành phân hóa học này

Hệ số tương quan được tính để nghiên cứu mối quan hệ giữa các ion và các thành phần khác Hệ

số tương quan (r) dùng để xác định mối quan hệ của 2 tập số liệu X và Y, (-1 < r < + 1 )

r > 0, X và Y có quan hệ đồng biến; r < 0, X và Y có quan hệ nghịch biến

Ỳ J{ x i - ụ x ) y ( y i - ụ y )

(1)

Trong đó: |ax, \xy là giá trị trung bình của tập X và Y.

X và Y là các tập số liệu phân tích thành phẩn hóa nước mưa của một trạm, mỗi thành phần nước mưa có một tập số liệu

c Tính [ nss-SO4 ' ] và [ nss- Ca2 ]:[19]

[ nss-SOiị2 ] và [ nss- Ca2+] là hàm lượng SO42 và hàm lượng Ca2* không có muối biển,

và được tính theo công thức sau:

i: Số trận m ưa trong ngày( tháng, mùa, .)

Tổng lắng ion mùa khô là tổng lắng ion các tháng I, II III, X, XI XII

Tổng lang ion mùa mưa là tong lắng ion từ tháng IV đến IX

/ Tính tông lượng lắng khô

(8 )

4 KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đánh giá hiện trạng phát thải và lắng đọng axít ở khu vực nghiên cứu

4.1.1 Đánh giá hiện trạng phát thải SO2 và NOx ở khu vực nghiên cứu

4.1.1.1 Thải lượng ô nhiễm k h í s o 2 và NOx do CN gây ra ở Hà N ội

a) Thải lượng ô nhiễm k h í do C N tập trung gây ra

Theo qui hoạch cho đến 2010, thành phố Hà Nội có: 9 khu, cụm CN cũ và 5 khu CN tập trung mới cùa Hà Nội, các khu, cụm nhà máy cũ vẫn được tồn tại và điều chình Lượng khí thải

từ 9 khu CN lớn tập trung của Hà Nội được ước tính như trong bảng 4

Bảng 4 Ước tính thải lượng khí thải từ 9 khu công nghiệp cũ của Hà Nội

năm 2004 và dự báo đến năm 2010

Đ uôi Cá - Pháp Vân

Cụm CN Văn Điên - Pháp Vân

K C N Thượng Đình

Cụm CN Câu Diễn - Nglũa Đô

Cụm CN Chèm

Cụm CN Câu Bươu

Nguồn: Phạm N gọc Đăng, nnk-2004, NXB Xây dự n g ịl j

Nhận x é t : Kết quả ờ bảng 4 cho thấy tổng lượng khí thài SO: từ 9 khu CN vào năm 2004 và

2010 lần lượt là: 71.758 và 42.382 tấn/năm và tông lượng khí thải N O x vào năm 2004 và 2010 lần lượt là: 8.900 và 4.713 tấn/năm Như vậy lượng khí thài SO2 và N O x vào năm 2010 sẽ giám khoảng 40,9 % và 47% so với năm 2004 Đó là với kịch bàn là từ nay đên năm 2010, các cơ sở trong 9 khu CN lớn của Hà Nội đã xử lý môi trường được 40% theo yêu cầu cùa hai Quyết Quyết định số 16/2000/QĐ-UB ngày 14/02/2000 của UBND Thành phố Hà Nội và Quyết định số 64/2003/QĐ-TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 của Thủ tướng Chính phủ

Lượng khí thải từ 5 KCN mới cùa Hà Nội năm 2004 và dự báo đến năm 2010 được trình bày ờ bàng 5

DAI HOC QUỖC G I* HÀ NỘI TRUNG 1ẦM THONG T IM THƯ VIỆN

Bảng 5 ư ớ c tính thải lượng khí thải từ 5 KCN

mói của Hà Nội năm 2004 và dự báo đến năm 2010

Nhận xét : Kết quà bàng 5 cho

thây tông lượng khi thài SƠ2 và NOx vào năm 2010 cùa 5 khu CN tập trung sẽ tăng 52,6 % và 61.2 % so với năm 2004

b) Thải lượng ô nliiễm klií do c á c CO'

2004 nêu 53 cơ sờ san xuất CN nám phân tán trong

Nguồn: Phạm Ngọc Đăng, nnk-2004, NXB Xây dựngỊl j

khu vực 4 quận nội thành cũ di dời ra khòi khu vực nội thành, nhườnii đất cho các cône trình công cộng

Bảng 6 Lượng khí thải từ các nguồn phân tán chính của TP Hà Nội vào năm 2004 và dụ

báo đen năm 2010

9 Xe lửa Gia Lâm 762,0 4.7

10 * 12 Cty/XN trong quận Hoàn Kiếm,

(tổng diện tích đất đang sử dụng 7,2 ha)

11 * 15 Cty/XN trong quận Ba Đình,

(tổng diện tích đất đang sừ dụng 3,8 ha)

12 * 15 Cty/XN trong quận Đông Đa,

(tổng diện tích đất đang sử dụng 14,6 ha)

13 * 11 Cty/XN trong quận Hai Bà Trưng,

(tông diện tích đât đang sử dụng 3,5 ha)

Nguồn: Phạm N gọc Đăng, nnk-2004, NXB Xây d im g Ịl ]

Ghi chú: Những cơ sở có dấu * là thuộc loại phải di dời klìoi kìm vực nội thành, theo Ouyét định

số I6/2000/QĐ-UB ngày ] 4/02/2000 cùa UBND Thành phố Hà Nội

4.1.1.2 Thải lượng ô nhiễm kh í SO: và NO,x do CN gây ra ở Hải Phòng

a) Tliài lượng ô Iiliiễm kh í do các khu/cụm CN tập trung gây ra

Tháng 11/2001 Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt kế hoạch Quy hoach thành phố với công nghiệp Hải Phòng được bố trí thành 13 khu công nghiệp với diện tích 1745 ha năm 2005 và 2425

ha năm 2010

Lượng khí thải từ 13 khu CN lớn tập trung của Hai Phòng được ước tinh như trong bang 7

19

B ả n g 7 ư ớ c tính th ải lư ọ n g khí th ải từ 13 khu công n ghiệp của H ải P h òn g

năm 2004 và d ự báo đến năm 2010 - 2020

Nhận xét : Kết qua ước tinh dụ báo thai

lượng ô nhiễm SO2 và N O \ từ các nguồn thai khí của 13 khu CN tập trung năm 2010 sẽ tăng 2,93 và 2,98 lần so với năm 2004

b) Thải lượng ô Iihìễm klií do các cơ SO'

CNp h â n tán gây ra ở Hải Phòng

Lượng khí thài từ các nguồn phân tán chính của TP.Hâi Phòng năm 2004 và dự báo đến năm 2010 được trình bày ở bàng 8

Nhận x é t : Theo Quyết định số 64/2003/QĐ -

TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 của Thù tướng Chính phủ NM Xi măng HP sẽ di dời khòi khu vực phường Thượng Lý Ngược lại đến năm 2010 nhà máv Nhiệt điện Hai Phònn công suất 300 MW sẽ hoạt động Như vậy thì đến năm 2010 lượng thài khí SO2 sẽ giám được 50,7%, lượng thai khí NOx sẽ giám được 87,2% và lượng bụi thài sẽ giám được một lượng là 50,5%

Nguồn: Phạm Ngọc Đăng, m tk-2004, NXB X ây dự ngỊl /

Bảng 8 Lượng khí thải từ các nguồn phân tán chính của TP.Hải Phòng năm 2004 và dụ

Nguồn: Phạm Ngọc Đăng, nnk-2004, NXB X ăy dựng[ 1]

Ghi chú: Những cơ sở có dấu * là thuộc ìoại phải di dời khỏi khu vục, theo Quyết định số 64/2003/QĐ -TTg ngày 22 tháng 4 năm 2003 cùa Thù tướng Chinh phu ớ Hài phòng có nguồn ô nhiễm không khí lớn nhất trong khu vực nội thành là nhà mảy X i măng HP

4.1.1.3 Thải lượng ô nhiễm khi S O ỉ và NOỵ do CN gây ra ở Hải Dương

a) Thải lượng ô nhiễm kh í (lo các K C N tập trung gây ra ở H ải Dương

Theo số liệu của Sở KH&CN tỉnh Hải Dương, cho đến hiện nay trên địa bàn tinh Hải Dương đã hình thành và phát triên có 7 khu và cụm công nghiệp tập trung Lượng khí thai từ 7 khu công nghiệp của Hải Dương năm 2004 và dự báo đến năm 2010 - 2020 được trình bày ờ bàng 9

Bảng 9 Ước tính thải lượng khí thải từ 7 khu công nghiệp của Hải Dưong năm 2004 và dụ

báo đến năm 2010 - 2020

tấn/năm

Nguồn: Phạm Ngọc Đăng, nnk-2004, NXB X ãy d ia tg Ịl ì

Nhận x é t : Kết quả bàng 9 cho thấy thài lượng SO: và N O x từ các nguôn thai khí cua 7 khu CN

tập trung ước tính vào năm 2010-2020 sẽ tăng 5.97 và 4.23 lần so với năm 2004

b) Thải lượng ô nhiễm k lĩí do các cơ sở C N plíãn tán gây ra

21

Bảng 10. L ư ợ n g k h í thải từ các nguồn phân tán chính của tỉnh H ải D ư ơ ng năm 2004

và d ự báo đên năm 2010

Lượng khí thải từ các nguồn phân tán chính của tinh Hài Dương năm 2004 và dự báo đến năm

2010 được trình bày ở bảng 10

2 NM Chê tạo đá mài

Nguồn: Pltạnt N gọc Đăng, nnk-2004, NXB Xây dự ngỊl Ị

Nhận x é t : Kết quả ở bảng 10 cho thấy lượng khí thái (SƠ2 và N O j từ các nguồn thai phân tán vào năm 2010 sẽ giảm 55% so với năm 2004 trong điều kiện các cơ sớ CN chính cùa Hai Dương phải xử lý khí thài

4.1.1.4 Thải lượng ô nhiễm k h í do CN gây ra ở Quảng Ninh

a) Thải lượng ô nhiễm kh í do các K C N tập trung gây ra ở Quáng Ninli

Theo số liệu của Sở KH&CN tỉnh Quảng Ninh, cho đến hiện nay trên địa bàn tinh Quáng Ninh đã qui hoạch và phát triển 7 khu và cụm công nghiệp tập trung Lượng khí thai tu 7 klni c \ lập trung của Quảng Ninh được ước tính như trong báng 11

Bảng 11 ƯÓ'C tính thải lu'Ọ’ng khí thải từ 7 khu công nghiệp của Quảng Ninh năm 2004 và

và dự báo đến năm 2010, 2020 (năm lấp đầy các KCN) [ 1 ]

Cụm CN Đồng Đăng

Tôns lượn” khí thai cua 7 khu/cum CN

Nhận x é t : Trong 7 KCN của Quảng Ninh, như cho trong bàng 11 vào năm 2004 mới chi có

một số cơ sở ở KCN Cái Lân là đang hoạt động, còn lại 6 KCN khác là đang trong kê hoạch Vìvậy lượng khí thải ước tính như trong bàng 11 chì có ờ năm 2010 là chủ yếu

b) Thải lượng ô nhiễm k h í do các cơ sở C N pliân tán gây ra

Lượng khí thài từ các nguồn phân tán chính cùa tình Quàng Ninh năm 2004 và năm 2010 đượctrình bày ở bảng 12

Bảng 12 Lượng khí thải từ các nguồn phân tán chính của tỉnh Quảng Ninh năm 2004 và

-Nguồn: Phạm Ngọc Đăng, nttk-2004, N XB X ây (lim gỊl ]

Nhận x é t : Kết quả ở bàng 12 cho thấy lượng thải SO: và NOx từ các nguồn phân tán chính cùa

tinh Quảng Ninh ước lượng vào năm 2010 sẽ giàm 7% so với năm 2004 Với kịch bán là tât các 8

Đồ thị biểu diễn tỷ lệ mưa axít (%) ờ bốn trạm khu vực phía Bắc được thẻ hiện ơ Hình 1

Ớ Hà Nội, năm 2007 là năm có tỷ lệ xuất hiện mưa axít cao nhất (54.5%) trong đó những tháng mưa có pH < 5 chiếm 18.2% và tháng mưa có 5< pH < 5.6 chiêm 36.4% trong các tháng cùa năm Năm 2004 2005 và năm 2008 đều có tý lệ xuất hiện mưa axít thập nhát (25%) trong đó tháng mưa với pH < 5 của năm 2004 không có, còn năm 2005 2008 chiêm 8.3% và tháng mưa với 5 < p ĩl < 5.6 của năm 2004 chiếm tới 25% còn năm 2005, 2008 chiếm 16.7° 0

Ở Hải Phòng, năm 2008 là năm có tỷ lệ xuất hiện mưa axít cao nhất (58.3%) trong đó những tháng m ua có pH < 5 chiếm 8,3% và những tháng mưa với 5 < pH < 5.6 chiếm 50% Năm

2006 là năm có tỷ lệ xuât hiện mưa axít thấp nhất (25%), trong đó tháne mưa với pH < 5 và 5 <

pH < 5,6 đều chiếm 12,5%

Ờ Quảng Ninh, năm 2008 là năm có tỷ lệ xuất hiện mưa axít cao nhất (45.5%) trong đó những tháng mưa có pH < 5 chiêm 18.2% và những tháng mưa với 5< pH < 5,6 chiẻm 27.3% Năm 2006 là năm có tỷ lệ xuât hiện mưa axít thấp nhất với pH < 5 chiếm 10% và không có tháng mưa với 5 < pH < 5,6

Ở Hải Dương, năm 2006 là năm có tý lệ xuất hiện mưa axít cao nhất (63.6%) trong do không có tháng mưa với pH < 5, tháng mưa với 5 < pH < 5,6 chiếm 63.6% Năm 2008 có tỷ lệ xuất hiện mưa axít thấp nhất (33,3%), trong đó không có tháng mưa với pH < 5 tháng m ua \ứ i

Giá trị pH trung bình năm trong giai đoạn 2004 - 2008 ờ bốn trạm khu vực phía Bắc được thể hiện trong hình 2.

□ Hà Nội ■ Hải Phòng □ Quảng Ninh □ Hải Dương

Hình 2: Giá tr ịp H TB năm giai đoạn 2004 — 2008 ở bốn trạm khu vực phía Bắc

Theo kết quả tính toán giá trị pH trung bình năm trong giai đoạn 2004 - 2008 của các trạm thay đổi từ pH = 5,48 (ở Hài Dương) đến pH = 6,42 (ờ Hà Nội) Giá trị pH trung binh năm ớ

Hà Nội biến động khá cao, cao nhất vào năm 2004 (pH = 6,42), nhưng năm 2007 lại có giá trị pH trung bình năm nhò hơn 5,6 (pH = 5,5) Tại Hái Phòng, giá trị pH trung bình năm đều lớn hơn5,6 Giá trị pH = 5,64 vào năm 2008 là thấp nhất và pH = 5,95 vào năm 2007 là lớn nhất Ở Quảng Ninh, năm 2006 và 2007 giá trị pH trung bình năm lại cao, cao nhất là pH = 6.2 Năm

2005 và 2008 giái trị pH trung bình năm không cao nhưng cũng không có giá trị nho hơn 5,6; thấp nhất pH = 5,73 Còn ở Hài Dương, giá trị pH trung bình năm qua các năm tăng dân Thấp nhất vào năm 2005 với pH = 5,48 và cao nhất vào năm 2008 với pH = 6,04

Hình 3 cho thấy khuynh hướng chung của giá trị pH trung bình tháng của nước mưa cua một số trạm quan trác khu vực Bắc Bộ trong giai đoạn 2004 - 2008

■2004

■2005 2006 2007 -2008

Tháng

25

Tháng

Hình 3: Biến động p H qua các tháng của các trạm khu vực phía Bắc giai đoạn 2004 - 2008

Nhìn chung mưa axít thường xuât hiện vào các tháng mùa khô khi lượng mưa còn ít (thansi 1 2

11, 12) và các tháng cuối m ùa mưa khi lượng mưa giảm so với đầu mùa mưa (tháng 9 10) Tuy nhiên do ảnh hưởng của điều kiện khí tượng và các hướng aió chù đạo cùa tìm SI khu vực nôn \ iộc xuất hiện mưa axít ờ các trạm cũng có sự khác nhau

Ở Hà Nội, mưa axít chủ yếu xuất hiện vào các tháng mùa khô (tháng 1 2 11, 12) và cuối mùa mưa (tháng 9, 10), vào tháng 1 và tháng 12 xuất hiện nhiều giá trị pH < 5 nhưng vào các tháng 4

và tháng 8 của một số năm cũng có xuất hiện mưa axít

ở trạm Hải Phòng, mưa axít lại tập trung chủ yếu vào các tháng mùa mưa (tháng 4 5 6 7 8 9) các tháng mùa khô xuất hiện ít Tuy nhiên tháng 11 lại thường xuyên xảy ra mưa axít ờ các năm

Ờ trạm Quảng Ninh, mưa axít xuất hiện nhiều vào tháng 2 3 và tháng 8, 9 đặc biệt vào tháng 2 thường xuyên xuất hiện giá trị pH < 5, thể hiện mức độ axít trong nước mưa rất nghiêm trọng

Ờ trạm Hải Dương, hầu như các tháng đều xuất hiện mưa axít tuy nhiên vào các tháim mùa khô

và cuối mùa mưa vẫn tập trung nhiều nhất Đặc biệt vào các tháng 2, 3, 11 12 xuất hiện nhiều giá trị pH < 5,6

b) Các ion cliínli trong nước mưa

Để đánh giá mưa axít, đo pH là biện pháp đơn giàn nhất Tuy nhiên để đánh giá chính xác tình hình mưa axít và nguồn gốc gây mưa axít cần thiết phai phân tích toàn bộ thành phần anion và cation trong nước m ưa.[5]

Hình 4 biểu diễn nồng độ trung bình nhiều năm của các ion chính trong nước mưa tại các trạm khu vực phía Bắc trong giai đoạn 2004 - 2008 Vì trong hàm lượng sunfat (SƠ4 ) ở đây bao gồm sunfat muối biển, mặc dù sự chênh lệch giữa hàm lượng sunfat bao gồm muối biển và không bao gồm muối biển trong nước mưa của khu vực nghiên cứu là không cao nhưng vẫn phai tính toán

để đảm bảo kết quả được chính xác hơn

S042- HC03-

(mg/7)

Nồng độ ion (mg/l)

27

nồng độ ỉon (mg/l) nông dộ ion (mg/l)

Hình 4: N ồng độ TB các năm 2004-2008 của bốn ion chính trong nước mưa tại các

trạm kltu vực phía Bắc

Hình 4 cho thấy ion chính gây ra tính axít trona nước mưa là SO j2' ngoài ra sự đóng góp của các ion N O /, C I\ H C 0 3‘ gây ra tính axít trong nước mưa cũng khá là cao Khi có mặt tronu nước mưa, các ion này sẽ kết hợp với ion H+ tạo ra các axít H2SO4, HNO3, HCI H2CO3

Ion đóng góp vào sự trung hòa tính axít trong nước mưa chủ yếu là Ca2+ và NH4+, ngoài ra còn có

c) Các thành phần làm thay đổi giá trị p H nước mưa

Có nhiều ion gây nên tính axít trong nước mưa và cũng có nhiêu ion làm trung hòa tính axít đó

Tuy nhiên theo kết quả tính toán hệ số tương quan (phụ lục ), thì các thành phần làm thay đổi giá

trị pH trong nước mưa chù yếu là SƠ42’, NO3’ Ca2+ NH4 Hàm lượng ion S 0 42\ N O3" Ca2'

N H / trong nước mưa là khá cao Nồng độ ion SO4 và NO3' trung bình năm trong giai đoạn

2004 - 2008 ớ các trạm biến động khá cao không theo một quy luật nhất định, ơ Hà Nội nồng độ

SO42' là 12,568 mg/I năm 2004; 9,452 mg/1 năm 2005: 8.018 mg/1 năm 2006: 9.354 inịỊ/1 năm 2007; 5.527 mg/1 năm 2008 và nồng độ N O ì' là 2.637 m a i năm 2004: 2.791 mu'1 năm 2005: 2.777 mg/1 năm 2006; 5 mg/1 năm 2007; 2.122 m e'l năm 2008 ơ Hai Phòrm nồnu độ S 0 4: ' la

8,611 mg/1 năm 2005; 4,584 mg/1 năm 2006; 10.812 mg/1 năm 2007: 5.211 mg/1 năm 2008 và nồng độ NỌ 3' là 0,391 mg/1 năm 2005; 1,378 mg/1 năm 2006: 3.603 mg/1 năm 2007; 1.272 mg 1 năm 2008 ơ Quàng Ninh, nông độ S 0 42' là 5,352 mg/1 năm 2005; 5.958 mg,ì năm 2006; 9.841 mg/1 năm 2007; 6,019 mg/1 năm 2008 và nông độ N 0 3' là 2,081 mg/1 năm 2005; 2.223 mg/1 năm 2006; 6,269 mg/1 năm 2007; 1,786 mg/1 năm 2008 Ờ Hài Dương, nồng dộ SO42" là 12.927 mg/1 năm 2004; 12,733 mg/1 năm 2005; 16,064 mg/1 năm 2006; 8,94 mg/1 năm 2007; 8,603 mg/1 năm

2008 và nồng độ N 0 3‘ là 2,021 mg/1 năm 2004; 1,641 mg/1 năm 2005; 1,411 mg/1 năm 2006: 2,432 mg/1 năm 2007; 0.783 mg/1 năm 2008

Kết quà tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học trong nước mưa trong giai đoạn 2004 - 2008 tại bốn trạm Hà Nội, Hài Phòng Quàng Ninh Hài Dương được thê hiện từ bảng 4 -7

Kết quà tính toán từ bàng 4-7 cho thấy:

Giá trị tỷ lệ NC>37nss-SC)42‘ qua các năm ờ tất cà các trạm đều nhò hơn 1 Điều này chứng

tò thành phần chính làm giảm giá trị pH nước mưa ở cà bốn trạm là n ss-S 0 42' (đã được loại bò phần mang đến từ muối biển), chứng tỏ ảnh hưởng của phát thải côn£ nghiệp từ các hoạt động công nghiệp ở khu vực là đáng kê Tý lệ này cũng nhỏ hơn 1 vào cà mùa khô và mùa mưa ư các

Giá trị tỷ lệ NH4+/nss-Ca2+ ờ trạm Hà Nội từ năm 2005 - 2008 đều lớn hơn 1, chứng tỏ ớ khu vực Hà Nội thành phần chính tham gia vào trung hòa tính axít làm tăng giá trị pH nước mưa

là ion NH4+ Tỷ lệ này cũng lớn hơn 1 vào giai đoạn mùa khỏ Tuy nhiên \a o giai doạn mua mua thì tỷ lệ này lại nhỏ hơn 1 điêu này cho thây nss-Ca2+ cũng đóng một vai trò khá quan trọng trong việc trung hòa tính axít nước mưa ở khu vực Hà Nội

Khác với ở Hà Nội các trạm Hải Phòng Q uảnc Ninh Hài Dươnti tỷ lệ NI [)+/nss-Ca> lại nhò hơn 1 qua các năm và các mùa trong năm Như vậy có thè thấy ràng, nss-Ca là thành phần chủ yếu trong việc trung hòa tính axít ở các khu vực này

Bảng 13: Kết quả tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các tliànli phần hóa học nước mưa giai đoạn 2004 - 2008 tại trạm Hà Nội

Bảng 14: K ết quả tính toán tỷ lệ nằng độ đương lượng các thành phần hóa học nước mưa giai đoạn 2004 - 2008 tại trạm H ải Phòng

Bảng 16: Kết quả tính toán tỷ lệ nồng độ đương lượng các thành phần hóa học nước mưa giai đoạn

2004 - 2008 tại trạm H ải Dương

hi chú: LM: lượng mưa, A = N O ị / n s s - S O B = N H / M s s - C a ' c = (N H / + C íí ) ( N O ị +

nss-soỉ)

Đề đánh giá khả năng trung hòa tính axít của nước mưa cần xét tới tỷ lệ Theo kết qua tính toán

ở bốn trạm cho thấy, giá trị tỷ lệ này ờ các trạm đều nhó hơn 1, như vậy nông độ đương lượng thành phần cation, thành phần trung hoà axít (NH4 + nss-Ca ) không đu lởn đỏ trung hoa thanh phần anion, thành phần gây axít nước mưa (N 0 3> n ss-S 0 42') Nêu xét trong những tháng có giá trị pH trung bình tháng thấp hơn 5.6 thì tỷ lệ này cũng nhỏ hơn 1 Vậy có thê khăng dinh mưa axít đã xuất hiện tại các khu vực này

Sự biến thiên của tỷ lệ (NH4+ + nss-Ca2+)/( N 0 3’ + n ss-S 0 4: ) và sự biến đôi cua giá trị pl 1, lượng mưa qua các năm tại các trạm nghiên cứu khu vực phía Băc được thê hiện ờ I linh 5

Nhìn trên đồ thị hình 5 cho thấy giá trị pH trung bình năm không phụ thuộc nhiều vào lượng mưa Tuy nhiên từ kết quà nghiên cứu cho thấy mưa axít thường xuât hiện vào mùa khô khi lượng mưa ít và các tháng cuối m ùa mưa khi lượng mưa giảm Tỷ lệ (NH.T + nss-Ca )/( NO3' + nss-S042) nhỏ hơn 1 cho thấy nồng độ các cation trong nước mưa chưa đủ đê trung hòa các anion trong nước mưa và mưa axít đã xuất hiện trong tất cá các khu vực này vào các năm Tuy nhiên, ơ một số năm tại các trạm vẫn có các giá trị pH trung bình năm lớn hơn 5.6 chứng to răng trong nước mưa không chỉ có các ion NH_(+, nss-Ca“ tham gia vào việc trung hòa tính axít nước mưa

mà còn có sự tham gia của nhiêu cation khác nữa như K Na Mg

(NH4+ + nss-Ca2+)/( N 03- + nss-S042-

Lượng mưa

7500 6000 4500

■- 3000 1500

năm6-

)(NH4+ + nss-Ca2+)/( N 0 3 - + nss-S042-)

■ Lượng mưa