Nghiên cứu xác lập mạng lưới điểm quan trắc chất lượng không khí làng nghề phục vụ công tác giám sát và quản lý chất lượng môi trường không khí thành phố hà nội, giai đoạn 2010 2030

TÓM TẮT LUẬN VĂNĐề tài: “Nghiên cứu xác lập mạng lưới điểm quan trắc chất lượng không khí làng nghề phục vụ công tác giám sát và quản lý chất lượng môi trường không khí thành phố Hà Nội,

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài: “Nghiên cứu xác lập mạng lưới điểm quan trắc chất lượng không khí làng nghề phục vụ công tác giám sát và quản lý chất lượng môi trường không khí thành phố Hà Nội, giai đoạn 2010 - 2030”

Phần I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Lý do chọn đề tài

Ô nhiễm không khí ngày càng được xem là một yếu tố quan trọng có tác động trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng Các bệnh thường gặp do tiếp xúc với ô nhiễm không khí: Bệnh về hô hấp (viêm nhiễm đường hô hấp, hen, lao phổi, viêm phế quản, phổi tắc nghẽn mãn tính, bụi phổi, ung thư); Bệnh về tim mạch (nhồi máu cơ tìm, suy tim, mạch vành tim).

Các tác nhân gây ô nhiễm không khí: NO2, O3, SO2 Bụi kích thước nhỏ (PM10, PM2,5) và các dung môi hữu cơ dễ bay hơi (Benzen, Toluen, Xylen…) Các tác động bất lợi đối với con người là do các tác nhân này.

Ô nhiễm không khí tại TP.Hà Nội và tổng quan về làng nghề Hà Nội:

Hà Nội mở rộng bao gồm toàn bộ thủ đô Hà Nội cũ, tỉnh Hà Tây, H.

Mê Linh của Vĩnh Phúc và 3 xã thuộc H Lương Sơn tỉnh Hòa Bình Hà Nội đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm không khí nghiêm trọng bởi sự gia tăng phương tiện giao thông, triển khai xây dựng công trình hạ tầng cơ sở, khí thải từ sản xuất công nghiệp, sản xuất làng nghề… Những năm gần đây, các làng nghề Việt Nam nói chung, làng nghề Hà Nội nói riêng có xu hướng phát triển mạnh mẽ Vấn đề ô nhiễm KK tại làng nghề đang dần được quan tâm và trở thành những điểm nóng

Tổng số làng nghề khoảng 348 làng phân bố không đồng đều ở các quận, huyện và thị xã 10 năm trở lại đây, bên cạnh ngành nghề truyền thống, tiếp tục mở rộng quy mô sản xuất

Quy mô các làng nghề phổ biến là sản xuất nhỏ, phân tán, không đồng đều, quy trình sản xuất đơn giản, tinh xảo mang tính cổ truyền Loại hình chủ yếu tại các làng nghề là hộ gia đình, gần đây đã xuất hiện thêm nhiều loại hình: tổ hợp tác, HTX thủ công nghịêp, HTX dịch vụ, công ty TNHH, … Số

hộ hoạt động nghề khoảng 21.469, trong đó hộ chuyên tiểu thủ công nghiệp chiếm 7,21%, hộ kiêm tiểu thủ công nghiệp chiếm 70,5%, hộ dịch vụ 3,93%,

hộ thuần nông chiếm 18,33% Trong sản xuất của các làng nghề hầu như chưa

có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm Việc quan trắc CLKK tại các làng nghề cũng chưa được quan tâm, chú trọng: chủ yếu là quan trắc định kì theo đợt, 1 năm 1-2 lần; tần suất, thông số đo hạn chế,…

=> Quan trắc CLKK do ảnh hưởng của phát thải làng nghề phải được xem xét khi quy hoạch.

1.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Số liệu quan trắc cung cấp cho các nhà quản lý, người dân làng nghề có cái nhìn tổng quát về CLKK tại làng nghề, hỗ trợ cho hoạch định quản lý CLKK làng nghề, xác định tiêu chuẩn phát thải, tiêu chuẩn chất lượng, nguyên liệu sử dụng, và các chính sách liên quan tới quản lý CLKK, qua đó

có hành động, biện pháp giảm thiêu ô nhiễm

- Mạng lưới quan trắc của Hà Nội cũ (trước 2009) chưa tuân thủ đáp ứng những yêu cầu chủ yếu về số các thông số quan trắc, tần suất quan trắc, cũng như công tác quản lý, vận hành bảo dưỡng thiết bị, cơ chế chia sẻ thông tin, nhân lực…

Chính vì vậy, quy hoạch mạng lưới trong lĩnh vực làng nghề góp phần vào quy hoạch mạng lưới điểm quan trắc chung cho thành phố Hà Nội mới,

có tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn

1.3 Các nghiên cứu khác về làng nghề ở VN, Hà Nội và các nghiên cứu về thiết lập mạng lưới quan trắc môi trường

Các nghiên cứu về làng nghề: Vấn đề MT làng nghề Việt Nam nói chung, làng nghề Hà Nội nói riêng trong những năm qua ít được chú trọng như các lĩnh vực khác (công nghiệp, giao thông, xây dựng…) Tuy nhiên, vấn đề về môi trường làng nghề đang dần được quan tâm hơn, đưa vào trong quy hoạch, quản lý phát triển tổng thể

- Năm 2010, 2011 Quốc hội đã thành lập đoàn khảo sát tìm hiểu thực trạng và

đề ra các phương pháp xử lý tại các làng nghề.

- Năm 2012: Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định ban hành danh mục

16 Chương trình mục tiêu quốc gia giai đoạn 2012 – 2015 về làng nghề.

- Ngày 13/01/2012 UBND TP Hà Nội đã ký quyết định Về việc phê duyệt

“Quy hoạch mạng lưới quan trắc không khí cố định trên địa bàn thành phố Hà Nội đến năm 2020”

Phạm vi của luận văn nằm trong dự án trên, được phép sử dụng các số liệu khảo sát thực tế, cũng như phương pháp lý thuyết áp dụng Đóng góp của luận

văn vào đề tài ứng dụng phương pháp chung và tính toán các kết quả trong lĩnh vực làng nghề

Phần 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các làng nghề trên địa bàn thành phố Hà Nội Chuỗi số liệu nghiên cứu, khảo sát CLKK tại làng nghề (tham khảo từ dự án “Lập quy hoạch mạng lưới quan trắc CLKK cố định trên địa bàn Thành phố Hà Nội đến năm 2020”) được TT Quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường thuộc Sở Tài ngyên và Môi trường Hà Nội tiến hành đo đạc từ năm 2007 đến năm 2010, vào 2 mùa trong năm (mùa hè tháng 5 - 6, mùa đông tháng 10 - 11)

Năm 2007: đo đạc tại 02 làng nghề trong mùa hè và 08 làng nghề trong mùa đông; Năm 2008: đo đạc theo hai mùa tại 08 làng nghề; Năm 2009: đo đạc theo hai mùa tại 15 làng nghề; Năm 2010: đo đạc theo hai mùa tại 43 làng nghề

Các thông số chủ yếu: độ ồn, độ rung, bụi, CO, SO2, NO2 , benzene, toluene, H2S, Xylen, As, Cd, Cr…

Mạng lưới các điểm quan trắc CLKK làng nghề từ 2007 - 2010

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận cho việc triển khai quy hoạch mạng lưới điểm quan trắc CLKK định kỳ (theo thiết bị thông dụng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Thu thập thông tin cần thiết từ

những tài liệu, bản đồ, ảnh, các công trình nghiên cứu có liên quan đến khu vực nghiên cứu

Phương pháp điều tra, khảo sát đo đạc tại hiện trường: Khảo sát hiện

trường kiểm chứng và hiệu chỉnh các điểm quan trắc trên cơ sở mô hình được

mô phỏng bằng lý thuyết thiết lập mạng lưới điểm quan trắc tối ưu.

Phương pháp mô hình hóa toán học: Ứng dụng mô hình lan truyền chất

ô nhiễm trong không khí để lựa chọn phương thức đặt các điểm quan trắc tại hiện trường theo sơ đồ mô phỏng quy hoạch.

Phương pháp chỉ số chất lượng môi trường: Phương pháp này dùng để

đánh giá chất lượng môi trường theo chỉ tiêu riêng lẻ và tổng hợp; Ứng dụng chỉ số chất lượng môi trường tổng hợp để phân vùng chất lượng môi trường

và đánh giá tính khả biến của chất lượng môi trường đối với từng làng nghề.

Ứng dụng cơ sở lý thuyết hàm ngẫu nhiên: Để thiết lập mạng lưới điểm

quan trắc tối ưu (hàm tương quan và hàm cấu trúc không gian của chỉ số tổng hợp P

Ứng dụng kĩ thuật (công nghệ) tin học môi trường và GIS: Xây dựng

đồ thị, biểu đồ và bản đồ phân bố mạng lưới điểm quan trắc cho làng nghề.

Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến góp ý của các chuyên gia nhằm

bổ sung, sửa chữa những thiếu sót của luận văn.

Phương pháp chỉ số chất lượng không khí tổng cộng (TAQI)

+ Thiết lập công thức chỉ số tổng cộng Pj

+ Thiết lập công thức chỉ số chất lượng không khí tổng cộng (TAQI) để phân hạng đánh giá chất lượng không khí

+ Xây dựng thang đánh giá

Phương pháp luận của việc thiết lập mạng lưới điểm quan trắc tối ưu trên địa bàn TP Hà Nội đến năm 2020, định hướng đến 2030

+ Đánh giá tính khả biến của chỉ số môi trường không khí tổng cộng Pj theo không gian và thời gian

+ Mô phỏng mạng lưới điểm quan trắc môi trường không khí tại các làng nghề trên địa bàn thành phố Hà Nội

+ Phương thức lựa chọn loại hình đặc trưng và sơ đồ đặt điểm quan trắc thực tế tại hiện trường

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN3.1 Đánh giá chất lượng môi trường không khí làng nghề Hà Nội theo phương pháp chỉ tiêu riêng lẻ

Hiện trạng và diễn biến CLMT làng nghề đánh giá theo chỉ

tiêu riêng lẻ (TCCP trung bình 1 giờ):

Trong phương pháp đánh giá chỉ tiêu riêng lẻ chất lượng môi trường khôngkhí làng nghề Hà Nội, xét đặc trưng các chất gây ô nhiễm điển hình tại các làngnghề sản xuất, cụ thể được trình bày tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Tỷ lệ số điểm vượt QCVN qua các đợt quan trắc làng nghề Hà Nội

Nă

m Đợt

Số điểm vượt QCVN (%) TSP

300

CO 30000

Benzen 22

Ghi chú: “-” là những chất không quan trắc.

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn các điểm vượt QCVN qua các đợt quan trắc

làng nghề

a) Đối với bụi lơ lửng (TSP)

- Năm 2007 cả hai đợt số điểm đều vượt TCCP Cụ thể đợt 1 có 4/4 = 100%,

đợt 2 có 12/16 = 75% vượt TCCP từ 1,1-2,1 lần

- Năm 2008 đo đạc tại 4/10 vị trí đều không vượt TCCP.

- Năm 2009 đợt 1 và đợt 2 có tương ứng 3/26=12% và 2/26=7,7% vượt

TCCP từ 1,1-1,5 lần

- Năm 2010 đợt 1 có 8/72=11% số điểm quan trắc vượt TCCP từ 1,4-6,7 lần,

đợt 2 có 2/72=2,8% số điểm vượt TCCP từ 16-22 lần 2 nhóm làng có nồng độ bụivượt TCCP cao là làng cơ khí (vượt TCCP từ 6 - 6,7 lần) và làng sản xuất hàng mỹnghệ (vượt TCCP 3,3 - 4 lần)

b) Đối với CO

- Năm 2007, đợt 1 không có điểm nào vượt tiêu chuẩn, tuy nhiên đợt 2 có

2/16= 12,5% số điểm quan trắc vượt TCCP 1,1 lần

- Năm 2008 đợt 1 không có điểm nào vượt TCCP, tuy nhiên đợt 2 có

6/6=100% điểm vượt TCCP 1,1-1,9 lần

- Năm 2009 không vượt TCCP.

- Năm 2010 không vượt TCCP.

c) Đối với SO 2

- Năm 2007 đợt 1 có 2/4= 50% vượt TCCP khoảng 1,1 lần, đợt 2 có

5/16=31,3% số điểm quan trắc vượt TCCP 1,1 lần

- Năm 2008 đợt 1 có 8/16=50% vượt TCCP từ 1,1-2 lần, tuy nhiên đợt 2

không có điểm vượt TCCP

- Năm 2009 đợt 1 và đợt 2 có tương ứng 7/30=23% và 16/30=53% vượt

- Năm 2007 và 2008 không quan trắc.

- Năm 2009 đợt 1 không có điểm vượt TCCP, đợt 2 có 4/4=100% vượt TCCP

từ 1,1-3,1 lần

- Năm 2010 đợt 1 có 16/22=72,73% số điểm quan trắc vượt TCCP 1,1-1,3

lần, đợt 2 có 15/22=68,2% số điểm vượt TCCP từ 1,1-1,2 lần

f) Đối với Benzen

- Năm 2007 không quan trắc.

- Năm 2008 đợt không có điểm vượt TCCP, đợt 2 có tương ứng 1/6=16,67%

3.2 Đánh giá chất lượng môi trường không khí làng nghề Hà Nội theo phương pháp chỉ tiêu tổng hợp

Hiện trạng và diễn biến CLMT làng nghề đánh giá theo chỉ

Do các đặc thù ngành nghề khác nhau của các nhóm làng nghề mà mỗi loạihình sản xuất phát thải những dạng khí thải đặc trưng gây ô nhiễm không khí khácnhau Để đơn giản tính toán, đặc trưng cho mỗi dạng loại hình sản xuất qui về mỗinhóm làng nghề sản xuất tương tự nhau để tính TAQI ứng với n thông số đã quantrắc Thang phân cấp đánh giá của TAQI (được làm tròn đến số nguyên) trình bày ởbảng 3.2:

Bảng 3.2: Thang phân cấp với n = 3

a> Mùa đông 2007

Bảng 3.7: Chất lượng MTKK làng nghề năm 2007 theo TAQI

CLMT không khí

TB năm

n

TAQI CLMT TAQI CLMT TAQI CLMT

CLMT không khí

TAQI CLMT TAQI CLMT TAQI CLMT

Bảng 3.11: Tỷ lệ số điểm vượt QCVN qua các đợt quan trắc

Hình 3.2: Hiện trạng và diễn biến CLKK làng nghề tại Hà Nội theo TAQI

đánh giá theo trung bình năm

Hình 3.3: Hiện trạng và diễn biến CLKK làng nghề tại Hà Nội theo TAQI

đánh giá theo 2 đợt quan trắc trong năm

Nhận xét:

Diễn biến chất lượng môi trường không khí theo mùa trong năm

Năm 2008, mùa hè, tỷ lệ chất lượng môi trường rất tốt chiếm 25%, đặc trưngcho CLMT nhóm làng nghề dệt nhuộm; tỷ lệ chất lượng môi trường trung bìnhchiếm 50%, đặc trưng cho CLMT nhóm làng nghề sản xuất may mặc, đồ gỗ và mâytre; tỷ lệ chất lượng môi trường rất xấu chiếm 25% đặc trưng cho CLMT nhóm làngnghề kim khí, luyện kim Mùa đông, tỷ lệ chất lượng môi trường rất tốt chiếm 50%đặc trưng cho CLMT nhóm các làng nghề sản xuất may mặc, đồ gỗ và mây tre; tỷ lệchất lượng môi trường trung bình chiếm 25% đặc trưng cho CLMT nhóm làng nghềdệt nhuộm; tỷ lệ chất lượng môi trường xấu chiếm 25% đặc trưng cho CLMT nhómlàng nghề kim khí, luyện kim Nhìn chung nhóm các làng nghề kim khí, luyện kim

có chất lượng môi trường không khí đáng lo ngại thường ở mức xấu, rất xấu

Năm 2009, mùa hè, tỷ lệ chất lượng môi trường rất tốt chiếm 71,42% đặctrưng cho CLMT nhóm làng nghề dệt, in hoa, mỹ nghệ, tái chế nhựa, kim khí; tỷ lệchất lượng môi trường không khí tốt chiếm 14,29% đặc trưng cho CLMT nhómlàng nghề chế biến gỗ; tỷ lệ chất lượng môi trường trung bình chiếm 14,29% đặctrưng cho CLMT nhóm làng nghề dược liệu Mùa đông, tỷ lệ chất lượng môi trườngkhông khí tốt và rất tốt chiếm 57% đặc trưng cho CLMT các nhóm làng nghề mỹnghệ, dược liệu, kim khí, chế biến gỗ; tỷ lệ chất lượng môi trường không khí xấu vàrất xấu chiếm 43% đặc trưng cho CLMT các nhóm làng nghề tái chế nhựa, chế biếnlương thực, thực phẩm, dệt, in hoa

Năm 2010, mùa hè, tỷ lệ chất lượng môi trường tốt chiếm 16,67% đặc trưngcho các làng nghề mây tre, chế biến gỗ; tỷ lệ chất lượng môi trường trung bìnhchiếm 33,33% đặc trưng cho nhóm làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, dầyda; tỷ lệ chất lượng môi trường xấu và rất xấu chiếm 50% đặc trưng cho các làngnghề dệt nhuộm, sản xuất hàng mỹ nghệ, kim khí, luyện kim Mùa đông, tỷ lệ chấtlượng môi trường tốt chiếm 16,67% đặc trưng cho các làng nghề sản xuất hàng mỹnghệ; tỷ lệ chất lượng môi trường xấu và rất xấu chiếm 83,33% đặc trưng cho cáclàng nghề dệt nhuộm, chế biến lương thực, thực phẩm, luyện kim, cơ khí, mây tređan, dầy da.

Chất lượng môi trường không khí theo trung bình năm

Năm 2008, 2009 chất lượng môi trường không khí hầu như không biến động,thậm chí năm 2009 tỷ lệ chất lượng môi trường rất tốt còn cao hơn so với năm 2008

là 10%, tỷ lệ chất lượng môi trường xấu và rất xấu năm 2009 thấp hơn so với năm

Nhìn chung chất lượng môi trường không khí theo thời gian diễn biến xấu đi,

cụ thể năm 2010 tỷ lệ chất lượng môi trường xấu và rất xấu tăng rõ rệt

3.3 Xây dựng mạng lưới điểm quan trắc định kỳ làng nghề Hà Nội tối ưu

Dựa vào hiện trạng và diễn biến CLKK theo chỉ tiêu tổng hợp trong 04 năm

từ 2007 đến 2010, làm cơ sở cho việc phân vùng CLMT theo 5 cấp (rất xấu, xấu,trung bình, tốt và rất tốt) Từ đó xây dựng đồ thị hàm cấu trúc không gian D(r) đểxác định vị trí đặt điểm quan trắc tối ưu theo sơ đồ mô phỏng

Thiết lập mạng lưới điểm quan trắc làng nghề tối ưu :

a) Đồ thị hàm cấu trúc không gian D(r)

* Đánh giá tính khả biến của chỉ số môi trường không khí tổng cộng P j theo không gian và thời gian

Tính khả biến của hàm cấu trúc D(r) đối với các thông số khảo sát được đặctrưng bởi Pj phụ thuộc vào khoảng cách r thỏa mãn điều kiện cực trị, và khi đó

khoảng cách giữa cặp điểm được xem là tối ưu

Theo kết quả tính toán dựa trên dãy số liệu quan trắc không khí của các làngnghề trên địa bàn TP.Hà Nội trong 04 năm (2008 – 2011), tính khả biến D(r) thực tếcủa P theo không gian được biểu diễn qua đồ thị:

Hình 3.4 Đồ thị hàm cấu trúc không gian D(r) của làng nghề Hà Nội

Từ hình tìm được r thỏa mãn các điều kiện cực trị:

è Mối tương quan mạnh nhất tại khoảng cách r = 32,39

D(r) đạt giá trị max tại

r = 6,238 km

r = 19,018 km

è Mối tương quan yếu nhất tại khoảng cách r = 6,238 km

D(r) và R(r) của P là hai hàm ngược nhau, vì vậy khi D(r) đạt max thì tươngứng R(r) có giá trị nhỏ nhất (tương quan yếu) và ngược lại, khi D(r) đạt giá trị nhỏnhất thì hàm tương quan có giá trị lớn nhất (tương quan tốt nhất)

Khi hàm cấu trúc biến đổi trong khoảng từ min đến max đã khái quát đượcbức tranh định lượng tổng quát về tính khả biến của P từ nhỏ đến lớn nhất

* Mô phỏng mạng lưới điểm quan trắc môi trường không khí tại các làng nghề trên địa bàn thành phố Hà Nội

Các khoảng cách Rmax, Rmin tính từ điểm trung tâm của khu vực nghiên cứu(điểm O), vì vậy điểm O được chọn làm gốc tọa độ để tính toán Khi đó sơ đồ mạnglưới điểm quan trắc được mô phỏng bằng các đường tròn đồng tâm như sau:

Hình 3.5 Sơ đồ mô phỏng mạng lưới điểm quan trắc môi trường không khí tại các

làng nghề trên địa bàn thành phố Hà Nội

b Xác định mạng lưới điểm quan trắc tối ưu

Phương thức lựa chọn loại hình đặc trưng và sơ đồ đặt điểm quan trắc thực

tế tại hiện trường:

- Lựa chọn nhóm đại diện đặc trưng làng nghề theo loại hình hoạt động (mâytre, sơn mài, đồ gỗ, cơ khí, gốm, chế biến lương thực, thực phẩm, dệt, nhuộm)

- Sơ đồ xác định điểm quan trắc thực tế tại hiện trường trình bày ở hình 3.6