Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ hai, 06/05/2024 | 04:07

Thứ hai, 06/05/2024 | 04:07

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 07:04 ngày 22/03/2023

Xây dựng thành công bản đồ lan truyền ô nhiễm cho công nghiệp và giao thông

Nhóm các nhà khoa học của Viện Công nghệ HaUI (Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội) do TS. Phạm Hương Quỳnh dẫn đầu đã thực hiện đề tài “Thiết lập bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí đối với hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc” nhằm giải quyết thực trạng chất lượng không khí ngày càng xấu đi và xây dựng chiến lược kiểm soát ô nhiễm không khí hiệu quả trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc. 
Là một tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc với tiềm năng phát triển mạnh về công nghiệp, kinh tế, du lịch, Vĩnh Phúc đang đối mặt với thách thức về quản lý chất lượng không khí. Mặc dù chưa có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng nhưng chất lượng không khí của tỉnh đang có biểu hiện xấu đi và cần có chiến lược kiểm soát ô nhiễm không khí hiệu quả.
Để xây dựng chiến lược quản lý chất lượng không khí cần, phải xác định nguồn phát thải chính là nguồn gì, đến từ đâu, từ đó thiết lập ngưỡng phát thải, thiết kế kế hoạch kiểm soát, giảm thiểu chất ô nhiễm một cách hiệu quả.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện khảo sát trực tiếp 95 doanh nghiệp có các hoạt động sản xuất để phục vụ tính toán phát thải các chất ô nhiễm không khí trong công nghiệp. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Trên cơ sở đó, TS. Phạm Hương Quỳnh và các cộng sự tại Viện Công nghệ HaUI (Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội) đã thực hiện đề tài “Thiết lập bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí đối với hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc”Mục tiêu của đề tài nhằm mục tiêu xây dựng bộ cơ sở dữ liệu về phát thải một số khí thải tại tỉnh Vĩnh Phúc phục vụ quản lý hiệu quả chất lượng không khí và thiết lập mô hình lan truyền ô nhiễm đa thông số của không khí, từ đó xây dựng bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí đối với hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp phục vụ xây dựng kế hoạch quản lý chất lượng không khí của tỉnh Vĩnh Phúc.
Để đạt được mục tiêu đã đề ra, nhóm nghiên cứu đã áp dụng một số các phương pháp nghiên cứu và phương pháp tính toán, trong đó có phương pháp tính toán phát thải dựa trên hệ số để ước tính lượng phát thải khí thải, phương pháp mô hình hoá phát thải EMISENS được sử dụng để tính toán phát thải các chất ô nhiễm không khí từ hoạt động giao thông, phương pháp mô hình khí tượng FVM mô phỏng các trường khí tượng và tạo file đầu vào cho mô hình chất lượng không khí, phương pháp mô hình quang hóa hóa học mô phỏng lan truyền các chất ô nhiễm không khí TAPOM từ các nguồn ô nhiễm đã kiểm kê...
Bản đồ tổng hợp phát thải CO, VOC, NOx, TSP, PM 2.5, SO2 từ hoạt động giao thông tại tỉnh Vĩnh Phúc (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)

Bản đồ tổng hợp phát thải CO, VOC, NOx, TSP, PM 2.5, SO2 từ hoạt động sản xuất công nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)​
TS. Phạm Hương Quỳnh - Chủ nhiệm đề tài cho biết: “Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu và mô hình mô phỏng khí tượng, mô hình mô phỏng lan truyền ô nhiễm không khí được thực hiện để từ đó dự báo, nghiên cứu các chiến lược giảm thiểu ô nhiễm không khí. Việc áp dụng những phương pháp mô hình trên sẽ giúp đề tài được triển khai đúng hướng, góp phần đạt được mục tiêu đã đề ra.” 
Thông qua các dữ liệu thống kê và phân tích, nhóm nghiên cứu đã tính toán phát thải tổng hợp của từng nguồn và xác định nguyên nhân gây ra phát thải các chất ô nhiễm không khí cho tỉnh Vĩnh Phúc. Theo đó, tổng lượng phát thải của tỉnh bao gồm lượng phát thải từ nguồn công nghiệp, phát thải từ nguồn sinh học, phát thải từ nguồn điện như hộ gia đình, dịch vụ ăn uống, hoạt động đốt rơm rạ, tiệm in – photocopy, công trình xây dựng, trạm xăng, gara, chùa, cửa hàng vật liệu xây dựng,… 
Cụ thể, kết quả nghiên cứu cho thấy NOx sinh ra nhiều nhất từ xe máy với khoảng 3.500 tấn/năm, tương đương 30% đóng góp vào tổng phát thải NOx. Một nguồn sinh ra NOx tương đối lớn nữa là xe tải nặng chiếm 21% tổng phát thải NOx. Ngoài NOx, xe máy cũng là nguồn gây ô nhiễm CO nhất với lượng phát thải là 226.971 tấn/năm, chiếm tới hơn 90% tổng lượng CO. Bên cạnh đó, xe máy cũng đóng góp tới 73% vào tổng phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi không mêtan NMVOC (10.341 tấn/năm).
Kết quả mô phỏng lan truyền ô nhiễm nồng độ CO, NOx, O3, SO2 mùa khô cho hoạt động giao thông và sản xuất công nghiệp (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, nguồn phát thải SO2 chính là nguồn công nghiệp. Khói thải đóng góp gần 70% vào tổng phát thải SO2. Bụi (TSP, PM2,5) sinh ra từ hoạt động đốt rơm rạ là nguồn bụi lớn nhất, đóng góp khoảng 23% (đối với TSP) và 29% (đối với PM2,5) vào tổng phát thải bụi mỗi loại. Nguồn phát sinh bụi TSP tương đối lớn nữa là nguồn công nghiệp (chiếm 18%). Hoạt động đốt rác sinh hoạt và đun nấu gia đình đóng góp lần lượt 14% và 12% vào tổng phát thải TSP. Lò đốt rác sinh hoạt cũng đóng góp khoảng 20% vào tổng phát thải bụi mịn PM2,5; hoạt động đun nấu hộ gia đình chiếm 16% tổng phát thải bụi PM2,5.
Từ việc tính toàn được tổng lượng phát thải cho từng nguồn, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được bản đồ phát thải khí thải cho nguồn giao thông và công nghiệp. Theo đó, nhóm đã xây dựng hoàn chỉnh 06 bản đồ phát thải cho hoạt động công nghiệp, 06 bản đồ phát thải cho giao thông và 06 bản đồ phát thải tổng thể với các chất khí PM2.5, CO, SO2, NMVOC, NOx, TS tỷ lệ 1/50.000.
TS. Phạm Hương Quỳnh thông tin thêm: “Đối với nguồn giao thông, khu vực thành phố Vĩnh Yên có tải lượng phát thải các chất cao nhất do tập trung mật độ lớn đường giao thông. Đối với hoạt động công nghiệp, thành phố Vĩnh Yên cũng là khu vực tập trung nhiều hoạt động công nghiệp và có lượng phát thải lớn nhất đối với các chất CO, NOx, SO2, TSP, PM2.5 và NMVOC. Trong đó, ngành sản xuất nhựa có phát thải nhiều nhất, tập trung chủ yếu tại thành phố Vĩnh Yên và huyện Yên Lạc. Các huyện có phát thải lớn tiếp theo là Phúc Yên và Bình Xuyên.”
Dựa trên bản đồ phát thải khí thải cho nguồn giao thông và công nghiệp, nhóm nghiên cứu tiếp tục xây dựng 04 bản đồ lan truyền ô nhiễm tỷ lệ 1/50.000 cho các chất ô nhiễm CO, O3, SO2, NOx.
Qua quá trình nghiên cứu, nhóm nhận thấy, lượng phân bố chùm khói các chất CH4, CO, NO2, NOx, O3, SO2 phụ thuộc vào điều kiện khí tượng và nguồn phát thải trong ngày. Các giá trị đạt nồng độ cao nhất vào lúc 17h vì vào thời gian này lượng phương tiện giao thông lưu thông nhiều vào giờ tan ca, hết giờ làm việc, chùm khói CO, SO2, NOx có xu hướng di chuyển về phía Đông Bắc của tỉnh do ảnh hưởng của hướng gió thổi lúc 17 giờ.
Riêng khí O3, giá trị nồng độ đạt cao nhất lúc 9 giờ vì vào thời gian này lượng phương tiện giao thông lưu thông nhiều và hoạt động công nghiệp đã đi vào hoạt động nên phát thải ra nhiều chất ô nhiễm như NOx, NMVOC, chùm khói O3 có xu hướng di chuyển về phía Tây Nam của tỉnh do ảnh hưởng của hướng gió thổi lúc 9 giờ. 
TS. Phạm Hương Quỳnh trình diễn các sản phẩm ứng dụng của đề tài tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Được biết, các sản phẩm của đề tài đã được ứng dụng và chạy thử nghiệm tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc. Đại diện Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc đánh giá, đây là đề tài có tính ứng dụng cao, giúp phục vụ công tác quản lý chất lượng môi trường không khí của tỉnh. Ngoài ra, các kết quả của đề tài cũng sẽ góp phần hỗ trợ thực hiện chương trình xây dựng kế hoạch Quản lý môi trường không khí cấp tỉnh theo Công văn số 3051/BTNMT-TCMT hướng dẫn kỹ thuật xây dựng Kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí cấp tỉnh ngày 7/6/2021 và Nghị định 08/NĐ-CP hướng dẫn luật bảo vệ môi trường ngày 10/1/2022 mà Sở Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc cần phải triển khai trong thời gian tới.
Như vậy, việc thực hiện đề tài "Thiết lập bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí đối với hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc” không chỉ giúp xây dựng bức tranh tổng thể về tình hình ô nhiễm không khí và dự báo ô nhiễm không khí toàn tỉnh mà còn góp phần khắc phục và giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí, bảo vệ sức khỏe người dân, thực hiện các mục tiêu bảo vệ môi trường của UBND tỉnh Vĩnh Phúc đề ra.
Tính đến cuối năm 2019, dân số của tỉnh Vĩnh Phúc là 1.151.154 người. Với 19 khu công nghiệp, 09 cụm công nghiệp trên diện tích 5.228 ha và rất nhiều nhà máy, xí nghiệp nằm riêng lẻ, trong tương lai, Vĩnh Phúc sẽ phải đối mặt với nhiều tình trạng như quá tải các phương tiện giao thông, phát thải công nghiệp, tập trung dân cư... gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Phương Loan
lên đầu trang