Nghiên cứu đánh giá tình trạng phơi nhiễm asen của bà mẹ trẻ em tại tỉnh Hà Nam

Nghiên cứu đánh giá tình trạng phơi nhiễm asen của bà mẹ trẻ em tại tỉnh Hà Nam Nghiên cứu đánh giá tình trạng phơi nhiễm asen của bà mẹ trẻ em tại tỉnh Hà Nam Nghiên cứu đánh giá tình trạng phơi nhiễm asen của bà mẹ trẻ em tại tỉnh Hà Nam luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS HOÀNG XUÂN CƠ

Hà Nội – 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong

bất cứ công trình nào khác

Tác giả

Phạm Thị Việt Anh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với PGS.TS.NGƯT Hoàng Xuân

Cơ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội - người đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Quan trắc và Mô hình hóa môi trường; Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và tổ chức các nội dung nghiên cứu khoa học của Luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo ở Trung tâm Quan trắc và Mô hình hóa môi trường, Khoa Môi trường, Khoa Khí Tượng - Thủy văn - Hải dương, Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã đóng góp những ý kiến quí báu giúp tôi hoàn thiện luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp, người thân và gia đình đã quan tâm, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận án

Tác giả

Phạm Thị Việt Anh

1

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH 7

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 15

1.1 Các vấn đề chung liên quan đến chất lượng không khí 15

1.1.1 Chất lượng không khí và ô nhiễm không khí 15

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng không khí 17

1.1.3 Ảnh hưởng của các yếu tố cây xanh mặt nước đối với chất lượng không khí 20

1.1.4 Quản lý chất lượng không khí 23

1.2 Tổng quan về các phương pháp đánh giá chất lượng không khí 25

1.2.1 Phương pháp thực nghiệm 25

1.2.2 Phương pháp mô hình hóa 25

1.2.3 Phương pháp đánh giá sử dụng chỉ số chất lượng không khí 30

1.3 Tình hình nghiên cứu chất lượng không khí trên thế giới và ở Việt Nam 32

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 32

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và ở Hà Nội 41

1.4 Khái quát điều kiện tự nhiên và hiện trạng chất lượng không khí thành phố Hà Nội 49

1.4.1 Một số đặc điểm tự nhiên của thành phố Hà Nội 49

1.4.2 Hệ sinh thái đô thị và cảnh quan cây xanh 52

1.4.3 Hiện trạng chất lượng không khí thành phố Hà Nội 54

Tiểu kết luận chương 1 57

2

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC HÀ NỘI 59

2.1 Phương pháp mô hình hóa trong đánh giá chất lượng không khí 59

2.1.1 Cơ sở lý thuyết về lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường

không khí 59 2.1.2 Mô hình lan truyền chất ô nhiễm ISC3 60 2.1.3 Mô hình phát tán chất ô nhiễm từ nguồn điểm liên tục của

Sutton 63

2.2 Phương pháp tính tần suất vượt chuẩn 64

2.2.1 Nội dung phương pháp 64 2.2.2 Phương pháp tính TSVC để tính toán mức độ ô nhiễm TSP

do nhiều nguồn thải điểm công nghiệp và cơ sở số liệu 66

2.3 Phương pháp tính toán và xây dựng bản đồ chuyên đề bằng công cụ

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 72

2.3.1 Sử dụng công cụ GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu đầu vào cho

mô hình lan truyền ô nhiễm TSP từ các nguồn thải điểm công nghiệp 73 2.3.2 Sử dụng công cụ GIS trong xây dựng bản đồ phân bố mức độ ô nhiễm TSP từ các nguồn thải điểm công nghiệp 74 2.3.3 Sử dụng GIS trong xây dựng các bản đồ chuyên đề và đánh giá tổng hợp chất lượng không khí 74

2.4 Phương pháp chập bản đồ môi trường 75 2.5 Phương pháp phân hạng CLKK theo tiêu chí và lượng hóa các

tiêu chí 76 2.6 Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập số liệu và phân tích tổng

hợp tài liệu thứ cấp 76

Tiểu kết luận chương 2 77 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC HÀ NỘI TÍNH VỚI TSP 79

3

3.1 Ứng dụng mô hình ISC3 để đánh giá chất lượng môi trường không

khí khu vực Hà Nội (tính với TSP) 79

3.1.1 Các kịch bản tính toán 79

3.1.2 Kết quả tính toán và nhận xét 82

3.1.3 Khả năng ứng dụng của ISC3 trong đánh giá mức độ ô nhiễm khu vực đô thị 87

3.2 Nghiên cứu, đánh giá tổng hợp chất lượng không khí có tính đến yếu tố giảm nhẹ ô nhiễm TSP 88

3.2.1 Phương pháp luận 88

3.2.2 Xây dựng qui trình đánh giá tổng hợp chất lượng không khí có tính đến yếu tố giảm nhẹ ô nhiễm TSP 92

3.2.3 Ứng dụng qui trình đánh giá tổng hợp chất lượng không khí có tính đến yếu tố giảm thiểu ô nhiễm TSP cho khu vực thành phố Hà Nội 96

3.2.4 Khả năng ứng dụng của phương pháp đánh giá tổng hợp CLKK có tính đến yếu tố giảm nhẹ ô nhiễm TSP của cây xanh và mặt nước 125

3.3 Đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng không khí ở Hà Nội 127

3.3.1 Xây dựng hệ thống hỗ trợ quyết định để quản lý chất lượng không khí đô thị ở Hà Nội 127

3.3.2 Áp dụng “ Hệ thống kiểm soát phát thải cho các thành phố đang phát triển đối với Hà Nội” 127

3.3.3 Giải pháp liên quan đến cây xanh mặt nước 130

Tiểu kết luận chương 3 132

KẾT LUẬN 134

KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 136

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO 139

PHỤ LỤC LUẬN ÁN i

4

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AIRPET Dự án nâng cao chất lượng không khí ở các nước đang phát triển

châu Á API Chỉ số ô nhiễm không khí

AQI Chỉ số chất lượng không khi

BVOCs Các chất hữu cơ sinh học dễ bay hơi

CMAQ Mô hình chất lượng không khí đa qui mô

CLMT Chất lượng môi trường

CSDL Cơ sở dữ liệu

DBCLKK Dự báo CLKK

DANIDA Cơ quan Phát triển Quốc tế Đan Mạch

EPA Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)

GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Position System)

HAIDEP Chương trình Phát triển tổng thể đô thị thủ đô Hà Nội (The

Comprehensive Urban Development Programme in Hanoi Capital City)

ISC Mô hình khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn công nghiệp phức hợp

(Industrial Source Complex Dispersion Models) JICA Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (The Japan International

Cooperation Agency) NOAA Cơ quan Khí tượng và Hải dương Hoa Kỳ (National Oceanic and

Atmospheric Administration) Obs: Kỳ quan trắc (Observation)

PM10 Bụi có đường kính ≤ 10 µm

5

PM2,5 Bụi có đường kính ≤ 2,5 µm

QCVN Qui chuẩn Việt Nam

QCCP Qui chuẩn cho phép

SMOKE Mô hình kiểm kê phát thải

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TAPI Chỉ số ô nhiễm không khí tổng cộng

TSVC Tần suất vượt chuẩn

TSP Bụi lơ lửng tổng số (Total suspended particulate) VOCs Các chất hữu cơ dễ bay hơi

WHO Tổ chức Y tế thế giới

6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Khả năng giữ bụi trung bình của một số cây 22

Bảng 2.1 Các giá trị n, Cy, Cz theo Sutton……… 65

Bảng 2.2 Mức phân tầng kết nhiệt theo Pasquil 65

Bảng 3.1 Dự báo lượng thải chất ô nhiễm không khí năm 2020 theo phương pháp được sử dụng trong dự án JICA theo kịch bản phát thải thấp 81

Bảng 3.2 Dự báo lượng thải chất ô nhiễm không khí năm 2020 theo phương pháp được sử dụng trong dự án JICA theo kịch bản phát thải cao 81

Bảng 3.3 Chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm TSP do các nguồn thải công nghiệp 100

Bảng 3.4 Chỉ tiêu đánh giá mật độ đường giao thông 108

Bảng 3.5 Chỉ tiêu đánh giá tỷ lệ diện tích che phủ của cây xanh 109

Bảng 3.6 Chỉ tiêu đánh giá tỷ lệ diện tích mặt nước 112

Bảng 3.7 Trọng số tương đối của các yếu tố ảnh hưởng đến 115

CLKK khu vực đô thị Hà Nội (tính cho TSP) 115

Bảng 3.8 Bảng phân hạng mức độ ô nhiễm TSP do tác động tổng hợp của nguồn thải công nghiệp và giao thông 116

Bảng 3.9 Phân cấp đánh giá khả năng cải thiện CLKK của cây xanh và mặt nước khu vực Hà Nội 119

Bảng 3.10 Phân hạng đánh giá CLKK tổng hợp khu vực Hà Nội cũ - địa giới hành chính trước 1/8/2008 (tính với TSP) 121

3 Bộ Tài nguyên và Môi trường (2013), QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn

kỹ thuật quốc gia về CLKK xung quanh

4 CIEM (2012), Giữ gìn môi trường trong phát triển kinh tế xã hội, Thông tin

chuyên đề số 4, Viện quản lý kinh tế Trung ương

5 Hoàng Xuân Cơ, Phạm Thị Việt Anh (1999), “Áp dụng phương pháp tần suất vượt chuẩn để xác định mức độ ô nhiễm không khí do các nguồn công nghiệp

gây ra”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội – Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập XV(4), tr.6-9

6 Hoàng Xuân Cơ (2003), Nghiên cứu các phương thức sử dụng số liệu các trạm quan trắc môi trường không khí và nước mặt phục vụ phát triển kinh tế và bảo

vệ môi trường, Báo cáo Nhiệm vụ Quản lý nhà nước về Bảo vệ Môi trường

7 Hoàng Xuân Cơ (2004), Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm bụi ở Thành phố Hà Nội và đề xuất giải pháp khắc phục, Báo cáo đề tài Mã số: TC-MT/ 08-03- 03,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

8 Hoàng Xuân Cơ, Nghiêm Trung Dũng (2008), “ Tổng quan về dự án nâng cao CLKK ở Việt Nam (VN-AIRPET)”, Tuyển tập báo cáo Hội thảo duy trì và nâng cao CLKK ở Việt Nam, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, tr.38-49

9 Hoàng Xuân Cơ, Hoàng Thị Thơm (2010), “Đánh giá diễn biến CLKK bằng chỉ số ô nhiễm (API) thông qua số liệu trạm đo tự động Láng, Hà Nội giai

đoạn 2004-2008”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội – Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 26 (5S), tr 678 – 682

140

10 Hoàng Xuân Cơ, Phạm Ngọc Hồ (2009), Đánh giá tác động môi trường, NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội

11 Trần Ngọc Chấn (1998), “Vấn đề tính toán khuếch tán các chất ô nhiễm trong

môi trường không khí do các nguồn điểm cao dạng ống khói gây ra”, Tuyển tập Báo cáo Hội thảo khoa học Mô hình hóa môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN

12 Nghiêm Trung Dũng, Hoàng Xuân Cơ, Đặng Kim Chi (2005), “Nghiên cứu

so sánh mức độ bụi PM10 và thành phần ion của nó trong mùa khô tại Hà

Nội”, Việt Nam, Tạp chí Khoa học Công nghệ (51), tr.128-132

13 Nghiêm Trung Dũng, Đinh Thu Hằng, Nguyễn Thành Dương (2012), “Nghiên cứu, ứng dụng chỉ số CLKK (AQI) để phục vụ cho công tác quản lý CLKK”,

Tạp chí Khí Tượng Thủy Văn (613), tr 13-17

14 Phạm Ngọc Đăng (1997), Nghiên cứu, dự báo diễn biến môi trường do tác động của phát triển đô thị và công nghiệp đến năm 2010, 2020 - Đề xuất các giải pháp Bảo vệ môi trường đối với thành phố Hà Nội và xây dựng dự án cải tạo môi trường cho một khu công nghiệp, Tập I, Báo cáo kết quả khoa học Đề

tài KHCN- 07-1, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường

15 Phạm Ngọc Đăng (2003), Môi trường không khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật,

Hà Nội

16 Phạm Ngọc Đăng, Lê Trình, Nguyễn Quỳnh Hương (2004), Đánh giá diễn biến và dự báo môi trường hai vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc và phía Nam – Đề xuất các giải pháp bảo vệ, NXB Xây dựng Hà Nội

17 GTZ (2009), Quản lý CLKK - Module 5a “Giao thông bền vững: Giáo trình

cho những nhà hoạch định chính sách tại các thành phố đang phát triển”

18 Phạm Ngọc Hồ (2005), Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường thành phần và tổng hợp thành phố Hà Nội - Ứng dụng để thành lập bản đồ môi trường không khí, Báo cáo tổng hợp kết quả đề tài nghiên cứu

khoa học và công nghệ cấp thành phố Hà Nội

Hà Nội”, Kỷ yếu Hội thảo quốc tế về duy trì và nâng cao CLKK ở Việt Nam,

24 Phạm Ngọc Hồ, Trịnh Thị Thanh, Đồng Kim Loan, Phạm Thị Việt Anh

(2011), Cơ sở môi trường không khí và nước, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội

25 Phạm Ngọc Hồ ( 2013), Xây dựng Bộ chỉ thị đánh giá mức độ ô nhiễm không khí bằng chỉ tiêu tổng hợp, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà

Nội

26 Nguyễn Việt Hùng, Lê Thị Thanh Hương (2012), “Ảnh hưởng sức khỏe của ô nhiễm không khí ở Hà Nội - Tăng cường nghiên cứu khoa học và chính sách

nhằm nâng cao sức khỏe”, Tạp chí Y học dự phòng Tập XXIII (4), tr.67-76

27 JICA (2007), Báo cáo cuối cùng Chương trình Phát triển Đô thị Tổng thể Thủ

đô Hà Nội, nước CHXHCN Việt Nam (HAIDEP)

28 Ngô Quốc Khánh, Phạm Công Thuyên, Trần Huy Toàn (2013), “Đánh giá thực

trạng CLKK và nhân viên tại các cao ốc văn phòng trên địa bàn Hà Nội”, Tạp

30 Bùi Tá Long (2002), Hệ thống thông tin trợ giúp công tác quản lý, quy hoạch

và đánh giá tác động môi trường, Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cấp Trung

tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Thành phố Hồ Chí Minh

31 Bùi Tá Long (2008), Mô hình hóa môi trường, NXB Đại học Quốc gia thành

phố Hồ Chí Minh

32 Luật Bảo vệ môi trường (2005), NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội

33 Dương Hồng Sơn (2007), Nghiên cứu thử nghiệm dự báo thời hạn ngắn CLKK vùng Đồng bằng Bắc Bộ, Báo cáo tổng kết Đề tài nghiên cứu Khoa học và

Công nghệ cấp Bộ Tài Nguyên và Môi trường, Viện Khí tượng Thủy Văn và Môi trường

34 Dương Hồng Sơn (2008), Xây dựng bản tin dự báo CLKK cho các vùng kinh

tế trọng điểm tại Việt Nam, Báo cáo tổng kết Đề tài nghiên cứu Khoa học và

Công nghệ cấp Bộ Tài Nguyên và Môi trường,Viện Khí tượng Thủy Văn và Môi trường

35 Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (2007), Dự thảo Kế hoạch hành động quản lý chất lượng môi trường không khí thành phố Hà Nội đến năm 2020

36 Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (2010), Báo cáo Đánh giá môi trường chiến lược Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội Thành phố Hà Nội đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030

37 Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (2011), Báo cáo hiện trạng môi trường

Hà Nội năm 2011

143

38 Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (2012), Báo cáo tóm tắt qui hoạch môi trường Hà Nội đến năm 2020 - định hướng đến 2030

39 Vũ Quyết Thắng, Phạm Thị Việt Anh, Phạm Văn Quân, Phạm Việt Mai

(2006), Nghiên cứu hiệu chỉnh mối quan hệ giữa các mô hình tính toán và dự báo sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí ở Hà Nội, Báo cáo

Đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội, Mã số QT-05-44

40 Tổng cục Môi trường (2011), Quyết định số 878/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7 năm 2011 của Tổng cục Môi trường về việc ban hành số tay hướng dẫn tính toán chỉ số CLKK AQI

41 Tổng cục Môi trường (2011), Phương pháp tính toán chỉ số CLKK AQI

42 Cấn Anh Tuấn, Hoàng Xuân Cơ (2012), “Ứng dụng mô hình RUW và ISC

trong tính toán thiệt hại do ô nhiễm không khí từ Công ty cổ phần nhiệt điện

Phả Lại”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội – Khoa học Tự nhiên

TIẾNG ANH

45 Alonso R., Vivanco MG., González-Fernández I., Bermejo V., Palomino I., Garrido JL., Elvira S., Salvador P., Artíñano B (2011), “Modelling the influence of peri-urban trees in the air quality of Madrid region

(Spain)”, Environmental Pollution Vol 159 (8-9), pp 2138-47

144

46 Amorim, Rodrigues J.H., Tavares V., Valente R., Borrego J (2013) “CFD modelling of the aerodynamic effect of trees on urban air pollution

dispersion”, Science of the Total Environment Vols 461-462, pp 541-551

47 Aronoff S (1989), Geographical Information Systems-A Management Perspective, WDL Publications, Ottawa, pp 89-247

48 Baldauf Richard W., David Heist., Vlad Isakov., Steven Perry., Gayle S.W

Hagler., Sue Kimbrough., Richard Shores., Kevin Black., Laurie Brixey

(2013),”Air quality variability near a highway in a complex urban environment”, Atmospheric Environment, pp 169-178

49 Baumgardner D., Varela S., Escobedo FJ., Chacalo A., Ochoa C (2012), “The role of a peri-urban forest on air quality improvement in the Mexico City

megalopolis”, Environmental Pollution Vol 163, pp 174-83

50 Bealey WJ, McDonald AG, Nemitz E, Donovan R, Dragosits U, Duffy

TR, Fowler D (2007), “ Estimating the reduction of urban PM10 concentrations by trees within an environmental information system for

planners ”, Journal of Environmental Management 85 (1), pp 44 – 58

51 Beychok M.R., (2005), Fundamentals of Stack Gas Dispersion, Milton R Beychok Press

52 Bosanquet C.H., Pearson J.L., (1996), “The spread of smoke and gases from chimneys”, Transactions of the Faraday Society 32, pp 1249-1263

53 Christof Gromk, Bodo Ruck (2012), “Pollutant Concentrations in Street Canyons of Different Aspect Ratio with Avenues of Trees for VariousWind

Directions”, Boundary-Layer Meteorol, pp 41-64

54 Dennis R.L., Downton M.W., Middleton P.(1984), “Policy-making and the role of simplified models: an air quality planning example”, Ecol Modelling,

pp 25-30

55 Donovan, Rossa G., Stewart., Hope E Owen., Susan M.Mackenzie., Robert Hewitt A., Nicholas C (2005), “Development and Application of an Urban