Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” ỨNG DỤNG VÀ BIỂU DIỄN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Vân Hà, Nguyễn Thị Phương Hiếu Khoa Môi trường - ðại học Bách Khoa TP HCM TĨM TẮT Trước tình hình mơi trường khơng khí bị ảnh hưởng tác nhân ô nhiễm sinh hoạt ñộng người, nhiều nước giới ñã ñang tập trung nghiên cứu số chất lượng khơng khí nhằm mục tiêu kiểm sốt nhiễm quản lý chất lượng mơi trường tốt Cũng với mục tiêu đó, viết sử dụng số chất lượng khơng khí AQI ñược xây dựng sẵn ñể biểu diễn ñánh giá chất lượng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh đồng thời ñề xuất phương pháp hiệu chỉnh cách tính AQI để tăng khả xác hỗ trợ cho công tác quản lý môi trường ABSTRACT Since the atmospheric environment is affected by pollutants arisen from human activities, many countries have been concentrating on air quality indices in order to control pollution and manage environment quality With the same purpose, this research paper uses the available Air Quality Index (AQI) to perform and assess the air quality of Ho Chi Minh City; and then modifies a method AQI Calculation Method so that the AQI can supply information more precisely for environment management BỐI CẢNH NGHIÊN CỨU Hiện nay, nhiễm khơng khí mối lo ngại giới hậu trực tiếp ñối với sức khoẻ người mà hệ mà đem lại ðó thay đổi bất thường thời tiết, lỗ thủng tầng Ozone_lá chắn Trái ðất, mưa axít với tượng khí tượng lạ Với nỗ lực kiểm sốt quản lý chất lượng MT khơng khí (QLCTKK), nhiều cơng cụ biện pháp kiểm sốt QLCLKK nghiên cứu đưa vào áp dụng, số chất lượng khơng khí (AQI_Air Quality Index) Thành Phố Hồ Chí Minh trung tâm kinh tế, trị, văn hóa, xã hội lớn nước ta hạt nhân vùng kinh tế trọng điểm Phía Nam Nơi có mật độ dân cư đơng đúc diễn nhiều hoạt động kinh tế Chính vậy, hệ khơng thể tránh khỏi suy giảm chất lượng môi trường có góp mặt nhiễm khơng khí Trước tình hình đó, vào năm 2000, Thành phố ñã lắp ñặt ñược hệ thống quan trắc chất lượng khơng khí tự động xây dựng số chất lượng khơng khí AQI giúp đỡ tổ chức môi trường ðan Mạch Na Uy Mặc dù vậy, hiệu sử dụng số công tác quản lý chất lượng môi trường khơng khí thị chưa cao Nhằm mục đích nâng cao hiệu ứng dụng số chất lượng khơng khí AQI, viết sử dụng AQI ñể ñánh giá biểu diễn chất lượng môi trường khơng khí TP HCM phục vụ cho cơng tác quản lý mơi trường kiểm sốt nhiễm Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -73- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các phương pháp sử dụng q trình nghiên cứu gồm: Phương pháp tổng hợp tài liệu, phương pháp xử lý thống kê số liệu phương pháp phân tích đồ thị Kết quan trắc chất lượng khơng khí Tính tốn số AQI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Sơ lược số AQI TP HCM Biểu diễn Phân tích Biểu diễn thống kê ñồ thị ñồ GIS Hiện nay, số chất lượng khơng khí AQI TPHCM tính thông số (NO2, CO, SO2, O3 PM10) dựa Đánh giá chất lượng không khí theo kết quan trắc từ trạm quan thời gian không gian trắc tự động Thành phố, bao gồm: Trạm quan trắc chất Đề xuất cách tính số AQI lượng khơng khí khu vực dân cư: trạm Tân Sơn Hoà, Quận Thủ ðức; Trạm quan trắc khơng khí ven đường (giao thơng): Bình Chánh, Hồng Bàng, DOSTE Thống Nhất; Trạm Quan trắc mơi trường thị: Thảo Cầm Viên Quang Trung Phân loại chất lượng khơng khí Thành Phố Hồ Chí Minh Ở nước ta, chất lượng khơng khí chia làm loại tương đương với mức giá trị AQI ñược ký hiệu màu ñịnh ñể dễ phân biệt bảng Bảng Phân loại chất lượng không khí màu đại diện Giá trị AQI – 50 51 – 100 101 – 200 201 - 300 Trên 301 Loại chất lượng khơng khí Tốt Trung bình (*) Kém Xấu Nguy hại Màu ñại diện Xanh Vàng Cam ðỏ Tía Nguồn: Chi cục BVMT TP HCM, 2004, (*) AQI = 100: tương ñương với tiêu chuẩn cho phép TCVN 5937 – 1995 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -74- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” 3.2 ðánh giá chất lượng không khí Thành Phố Hồ Chí Minh thơng qua số chất lượng khơng khí AQI 250 200 150 Tiêu chuẩn 100 50 9/ 1/ 04 7/ 1/ 04 5/ 1/ 04 3/ 1/ 04 1/ 1/ 04 11 /1 /0 9/ 1/ 03 7/ 1/ 03 5/ 1/ 03 3/ 1/ 03 1/ 1/ 03 Hình Diễn biến nămthô 2003 AQI CLKK (Dâ n cư)TPHCM AQI (Giao ng) – 2004 - Kết cho thấy CLKK giao thông thường xấu CLKK dân cư ðồng thời xu hướng biến đổi loại khơng giống - CLKK vào tháng cuối năm có xu hướng xấu hẳn ñi ðiều thể rõ qua phần biểu đồ năm 2003 Mặc dù chưa có số liệu quý năm 2004 AQI tháng năm 2004 ñã bắt ñầu tăng lên loại CLKK giao thông dân cư ðây xu hướng biến đổi CLKK chung - CLKK chịu ảnh hưởng lượng mưa Mùa mưa TP HCM bắt ñầu vào khoảng tháng kết thúc vào đầu tháng 11 có CLKK tốt ðiều thể rõ năm 2004, từ tháng ñến tháng 9, giá trị AQI hoàn toàn thấp 100 tức mức chấp nhận ñược Năm 2003, có CLKK dân cư tuân theo quy luật Nguyên nhân bất thường khó dự đốn xác khoảng thời gian sử dụng để đánh giá khơng nhiều (2 năm) 250 Hình Diễn biến CLKK khu dân cư TPHCM năm 2003-2004 200 150 Xét CLKK khu dân cư qua hình 2, ta thấy CLKK năm 2004 có biên độ 100 biến ñộng lớn so với năm 50 2003 Cụ thể vào tháng đầu năm, khơng khí nhiễm với mức ñộ xấu năm trước vào mùa mưa 10 11 12 khơng khí lại tốt Nă thểNăhiện m 2003 m 2004 giá trị AQI thấp giá trị AQI năm 2003 Cụ thể: năm 2004, tỷ lệ khơng khí đạt loại tốt tăng 7.4% tỷ lệ khơng khí có chất lượng tăng 10.4% Tiêu chuẩn Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -75- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Xu hướng biến đổi CLKK giao thơng, hình 250 3, tháng ñầu năm năm ñều tương tự AQI giao thông vào 200 tháng cao giảm dần sang tháng 2; 150 từ tháng đến tháng AQI dao Tiêu ñộng Khoảng cuối tháng ñầu tháng 100 chuẩn thời điểm chuyển tiếp từ mùa khơ sang mùa 50 mưa, lúc thời tiết ñặc biệt nóng bức, thuận lợi cho phát tán khí thải gây ô 10 11 12 nhiễm, AQI tháng tăng đột Năm 2003 Năm 2004 ngột trước giảm mạnh vào mùa mưa Hình Diễn biến CLKK giao thơng Khác với khơng khí dân cư, CLKK giao TPHCM năm 2003-2004 thơng vào mùa mưa biến đổi không giống diễn biến năm 2004 phản ánh ñúng xu hướng thực tế CLKK giao thông năm 2004 có cải thiện đáng kể So sánh với tháng kỳ năm ngối, tỷ lệ khơng khí đạt loại tốt tăng lên 6.1%, tỷ lệ khơng khí đạt loại trung bình tăng 5.5% Riêng khơng khí có chất lượng giảm mạnh (giảm 11.6%) ðặc biệt năm 2004 khơng khơng khí có chất lượng xấu Hình biểu diễn thơng tin AQI dạng phân tích khơng gian đơn giản dễ hiểu loại ñồ thị bảng biểu, phù hợp với mục đích phổ biến thơng tin cho cộng ñồng trợ giúp cho nhà quản lý q trình định Việc đánh giá CLKK theo khơng gian thực cho chất lượng khơng khí giao thơng tháng: tháng (đồ thị bên trái) đại diện cho CLKK mùa khơ va tháng (ñồ thị bên phải) ñại diện cho mùa mưa Các giá trị đặt bên đồ thị AQI trung bình tháng tháng tương ứng Kết cho thấy CLKK giao thông mùa mưa không tốt mà xấu thời kỳ khơ hạn Trong trạm có trạm DOSTE có CLKK ñược cải thiện chút (AQI tháng 3: 94, tháng 8: 87); Trạm Bình Chánh có chất lượng khơng đổi (AQI tháng 3: 89, tháng 8: 91) Còn trạm lại suy giảm mạnh chất lượng AQI trung bình tháng trạm Hồng Bàng 132, thuộc loại AQI trung bình tháng 80 (loại trung bình) Còn trạm Thống Nhất chất lượng giảm phân loại chất lượng tháng thuộc mức trung bình 3.3 ðề xuất hiệu chỉnh cách tính số chất lượng khơng khí Với mục đích nâng cao hiệu sử dụng số AQI cơng tác kiểm sốt ô nhiễm quản lý môi trường, tác giả xin ñề xuất hiệu chỉnh phương pháp tính AQI TP HCM Cách tính trì khả cảnh báo nhiễm cho cộng đồng đồng cách tính cũ đồng thời đưa số AQI phân tích tổng hợp va xac ñể phân tích xu hướng dự báo CLKK Cách tính cụ thể sau: - Tính AQI cho thông số trạm: sử dụng phương pháp tính cũ cách so sánh số theo ngày theo ( AQI id , AQI ih ) , sau chọn số có giá trị lớn Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -76- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” - Tính AQI cho trạm: thay sử dụng cơng thức: AQI j = Max ( AQI i ) (1) ta sử dụng công thức sau: AQI j = Với: - ∑ ( AQI ) (2) i j: tên trạm quan trắc i: thông số quan trắc (5 thơng số đề cập bên trên) Tính AQI cho loại chất lượng cách lấy trung bình cộng số AQI trạm quan trắc loại CLKK Ví dụ: AQI giao thơng trung bình AQI trạm quan trắc chất lượng khơng khí giao thơng Thống Nhất DOSTE Hình ðánh giá CLKK giao thông năm 2003 theo không gian 132 Hồng Bình Chánh Chú thích 20 20 20 20 20 Nguy hại Xấu Kém TB Tốt Khơng có số liệu Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -77- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” 08 - 2004 03 - 2004 200 200 150 150 100 100 50 50 0 3/1 3/6 3/11 3/16 AQI cuõ 3/21 3/26 3/31 8/1 8/6 8/11 AQI cũ AQI mớ i 8/16 8/21 8/26 AQI mớ i Hình So sánh ñộ chênh lệch giá trị AQI phương pháp tính Do cách tính có khác biệt định (Hình 6) nên cần thiết phải xây dựng bảng phân loại (bảng 4) có khả ñánh giá CLKK tương ñương giá trị so với thang phân loại CLKK cũ Các giá trị giới hạn loại CLKK thang chia ñược thành lập dựa nguyên tắc lấy giá trị AQI giới hạn thang chia cũ cộng thêm gia số tương đương với độ lệch trung bình loại chất lượng tương ứng làm tròn số chẵn gần Bảng Thang chia Loại chất lượng Khoảng giá trị Tốt Trung bình Kém Xấu Nguy hại – 65 66 – 120 121 – 225 226 – 325 ≥ 326 ðộ tương ñương so với thang chia cũ (%) 93.6 87.4 86.3 – – Ghi chú: “_”: khoảng giá trị chưa ñược kiểm chứng số liệu sử dụng khơng có loại chất lượng Như phương pháp tính phản ánh chất lượng mơi trường khơng khí TP HCM xac Các biểu đồ đối chiếu tương đương hình minh hoạ cụ thể Trên đường biểu diễn AQI trạm, số thời ñiểm, ta thấy có chênh lệch lớn cách tính Ví dụ vào ngày 03/03/2004, trạm Hồng Bàng Nguyên nhân thời ñiểm nồng độ thơng số NO2 , O3 CO cao Cách tính cũ chọn giá trị lớn cách tính hiệu chỉnh có xét ñến tác ñộng cộng gộp thông số nên cho giá trị AQI cao nhiều Tương tự ta giải thích chênh lệch vào ngày 07/03 trạm Bình Chánh thơng số CO bụi nhiễm với mức độ (AQIco = 113, AQIPM10 = 110) Trường hợp ñánh giá theo cách cũ hồn tồn khơng xét đến tác ñộng bụi ñường biểu diễn chất lượng, kết AQI giao thơng 113, đánh giá theo phương pháp cho giá trị AQI 169, cao nhiều Sự chênh lệch giá trị làm thay đổi phân loại chất lượng, ñây trường hợp trạm Thống Nhất 10 ngày cuối tháng 8/2004 Nếu theo cách tính cũ, CLKK đạt loại trung bình, nghĩa chấp nhận Nhưng theo cách tính CLKK lại xếp loại kém, mức bắt ñầu cần hoạt ñộng cải thiện Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -78- 8/31 Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bầu khí đóng vai trò vơ quan trọng sống người hầu hết loài sinh vật trái ñất, ñang phải tiếp nhận nhiều tác nhân gây nhiễm, đó, phải có trách nhiệm quản lý, kiểm sốt tình hình ô nhiễm trạng chất lượng không khí ñể từ ñó có biện pháp giải hợp lý Các số chất lượng mơi trường nói chung số chất lượng khơng khí nói riêng ñáp ứng tốt yêu cầu ñặt ñối với ñánh giá chất lượng môi trường thông tin kịp thời cho người dân hay cho nhà quản lý mơi trường Tuy nhiên, để áp dụng hiệu số chất lượng môi trường Việt Nam, tac giả xin đưa số kiến nghị sau: • Cần tập trung nghiên cứu xây dựng thêm số chất lượng cho yếu tô môi trường quan trọng mơi trường nước, đồng thời tiếp cận thước đo chất lượng mơi trường như: - Chi phí cho khắc phục_COR (Cost Of Remediation): COR chi phí để chuyển tình trạng mơi trường sang mức ñộ khác tốt dựa tiêu chuẩn xác ñịnh trước - Sự ñàn hồi môi trường_EE (Environmental Elasticity): EE thị xu hướng thay ñổi mơi trường lẫn thay đổi kinh tế EE ñược tính tỷ số tổng phần trăm thay ñổi môi trường tổng phần trăm thay ñổi kinh tế - • • • • Hình thoi Mơi trường_ED (Environmental Diamond): cơng cụ đồ thị ñơn giản ñược xây dựng dựa hình thoi phát triển NHTG nhằm phục vụ cho việc so sánh ñánh giá hoạt ñộng môi trường quốc gia ED ñược xây dựng cho yếu tố là: khơng khí, nước, đất hệ sinh thái Cần trẻ hố đội ngũ cán quản lý thay đổi dần cung cách quản lý mơi trường Tăng cường đưa phương tiện, cơng cụ quản lý đại vào áp dụng, quản lý hệ thống máy tính, GIS, mo hình ðẩy mạnh tun truyền, giáo dục cộng ñồng, nâng cao ý thức quan tam bảo vệ CLMT người dân qua nhiều hình thức phương tiện khác Củng cố tăng cường quan hệ liên ngành: ngành môi trường ban ngành khác Tiếp tục mở rộng quan hệ quốc tế ñể học hỏi kinh nghiệm, kỹ thuật nước tiên tiến giới ñồng thời tăng cường kêu gọi nguồn tài trợ, giúp ñỡ tổ chức nước ngồi hoạt động giám sát bảo vệ MT LỜI CÁM ƠN Tác giả chân thành cảm ơn Chi cục Bảo vệ Môi trường TPHCM ñã hỗ trợ nhiều thông tin cần thiết số liệu phục vụ cho q trình tính tốn số AQI thực nghiên cứu Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -79- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” TÀI LIỆU THAM KHẢO Quan trắc môi trường Thuỵ ðiển, Cục Bảo vệ Mơi trường http://www.nea.gov.vn/html/duan/sema/daotao/tailieu_module3.html Hoạt động bảo vệ mơi trường TP HCM 2002 – 2003, UBND Thành phố Hồ Chí Minh – Sở KHCN&MT, 2003 DOSTE Standard Operating Procedures Manual, Phòng Quan trắc ðánh giá CLMT – Chi cục BVMT TP HCM, 2000 Báo cáo trạng mơi trường Tp Hồ Chí Minh năm 2003, năm 2004, Sở Tài ngun Mơi trường Tp Hồ Chí Minh Sustainable Development Indicators.http://courses.dce.harvard.edu/~envre115 Peter Rogers et al, Measuring Environmental Quality in Asia, Harvard University's Division of Engineering and Applied Sciences & ADB, 1997 Cùng số trang web số AQI nước: Mỹ, Canada, Australia, Anh, Hồng Kông, Ấn ðộ … Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -80- 250 A B 03 - 2004 03 - 2004 250 08 - 2004 200 200 150 150 100 100 50 50 0 3/1 3/4 3/7 3/10 DO 3/13 HB 3/16 TN 3/19 BC 3/22 3/25 3/28 10 13 16 19 22 25 28 31 3/31 AQI GT DO 250 HB TN BC AQI GT 08 - 2004 250 08 - 2004 200 200 150 150 100 100 50 50 8/1 8/4 8/7 8/10 8/13 8/16 8/19 8/22 8/25 8/28 10 8/31 13 16 19 22 25 28 Hình SoDOsánhHBmối tương quanAQIgiữa hai cách tính số AQI với A: AQI & thang chia B: AQI & thang chia cũ TN BC GT Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -81- DO HB TN BC AQI GT 31 ... 150 150 100 100 50 50 0 3/1 3/4 3/7 3 /10 DO 3/13 HB 3/16 TN 3/19 BC 3/22 3/25 3/28 10 13 16 19 22 25 28 31 3/31 AQI GT DO 250 HB TN BC AQI GT 08 - 2004 250 08 - 2004 200 200 150 150 100 100 50... – 50 51 – 100 101 – 200 201 - 300 Trên 301 Loại chất lượng khơng khí Tốt Trung bình (*) Kém Xấu Nguy hại Màu đại diện Xanh Vàng Cam ðỏ Tía Nguồn: Chi cục BVMT TP HCM, 2004, (*) AQI = 100 : tương... 50 8/1 8/4 8/7 8 /10 8/13 8/16 8/19 8/22 8/25 8/28 10 8/31 13 16 19 22 25 28 Hình SoDOsánhHBmối tương quanAQIgiữa hai cách tính số AQI với A: AQI & thang chia B: AQI & thang chia cũ TN BC GT Khoa