LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay tình trạng ô nhiễm không khí trên thế giới và Việt Nam đang là vấn đề được quan tâm đặc biệt. Ô nhiễm môi trường không khí có tác động xấu đến sức khỏe con người, đặc biệt nó là tác nhân chủ yếu gây ra các bệnh liên quan đến đường hô hấp như: viêm họng, viêm phế quản, viêm phổi, ho. ngoài ra nó còn đẩy nhanh quá trình lão hóa và gây ra các bệnh khác như suy nhược thần kinh, các bệnh về tim mạch và làm giảm tuổi thọ con người. Ngoài sự tác động tới đời sống và sức khỏe con người, ô nhiễm môi trường còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái tự nhiên và là một trong những nguyên nhân gây nên biến đổi khí hậu toàn cầu, các chất gây ô nhiễm không khí gây ra các hiện tượng lắng đọng và mưa axit, hủy hoại hệ sinh thái tự nhiên, ảnh hưởng tới các công trình xây dựng và làm cho nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên dẫn tới hàng loạt tác động xấu tới môi trường tự nhiên.
Ô nhiễm không khí trong nhà cũng ở mức báo động cao. Phần lớn thời gian chúng ta sống và làm việc trong nhà,trong những khu chung cư, văn phòng kín với nhiều thiết bị văn phòng có thể gây ra ô nhiễm, là tác nhân gây ra tới 50% bệnh lý của con người. Để nghiên cứu mức độ ô nhiễm trong tòa nhà ở nước ta - viện Khoa học Kỹ thuật Bảo hộ Lao động đã thực hiện một nghiên cứu nhằm đo đạc, đánh giá các thông số môi trường tại 6 văn phòng trong 4 tòa nhà ở nội thành Hà Nội với đặc điểm là các văn phòng đều có kết cấu kín, kết quả nghiên cứu đã chỉ ra cho thấy nồng độ CO2 trong không khí trung bình là 860ppm (nơi cao nhất là 940ppm) nồng độ Formaldehyde là 0,023 ppm(nơi cao nhất là 0,046ppm) nồng độ ozone là 0,067ppm (cao nhất là 0,091ppm). Mặc dù chỉ khảo sát 6 văn phòng nên chưa thể đánh giá một cách chính xác về chất lượng không khí nhưng cũng cung cấp cho chúng ta thông tin sơ bộ về chất lượng không khí trong các tòa nhà.
Ô nhiễm không khí chính là nguyên nhân gây bệnh hàng đầu với các bệnh về hô hấp,ung thư.tỉ lệ tử vong cao thứ 4 sau các bệnh do thuốc lá, chế độ ăn uống và các bệnh do béo phì gây ra, theo công bố của WHO - năm 2012 có 7 triệu ca tử vong liên quan tới ô nhiễm không khí trên toàn cầu.3 triệu ca tử vong bắt nguồn từ ô nhiễm trong nhà, tập trung tại các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình ở Đông Nam Á và Tây Thái Bình Dương. Ý nghĩa khoa học thực tiễn Hiện nay Việt Nam chưa có tiêu chuẩn để có thể đánh giá chất lượng môi trường không khí trong nhà. Vì vậy cần có những nghiên cứu để có thể từ đó đưa ra các tiêu chuẩn về chất lượng không khí trong nhà, căn cứ vào đó chúng ta có thể đánh giá một cách chính xác chất lượng không khí, từ đó có những biện pháp giải quyết cụ thể để hạn chế được những ảnh hưởng tiêu cực do ô nhiễm không khí gây ra đối với sức khỏe con người. Ngoài ra chúng ta cũng cần có những hệ thống đo đạc một cách định kỳ thường xuyên và có khả năng cảnh báo tới mọi người một cách kịp thời, tránh z 9 những sự cố đáng tiếc có thể xảy ra như vụ việc ngộ độc do khí độc ở BigC Garden(14/3/2015).
Luận văn này đã xây dựng được 1 hệ thống hoàn thiện mạng cảm biến không dây ở đó mỗi nút mạng được tích hợp cảm biến nhiệt độ và cảm biến đo khí. Hệ thống vẫn có thể hoạt động trong tình huống có sự cố điện (luận văn cho phép tính toán năng lượng tiêu thụ từ đó tính toán thời gian sống của một nút mạng). Dữ liệu từ mạng cảm biến không dây được đưa lên webserver mà ở đó người quản trị có thể giám sát an toàn không khí trong tòa nhà ở bất cứ chỗ nào có thể truy cập internet. Hệ thống đã được triển khai thực nghiệm cho kết quả khả quan.
TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 1. Tình hình ô nhiễm môi trường không khí Với tốc độ kinh tế phát triển nhanh chóng như hiện nay ở nước ta thì hệ lụy kèm theo đó là tình hình ô nhiễm môi trường càng nghiêm trọng do chưa có sự quan tâm cần thiết tới tình hình môi trường một cách đúng mức. Theo nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu môi trường thuộc Đại học Yale thực hiện báo cáo thường niên The Environmental Performance Index (EPI) [4] để đánh giá, xếp hạng các quốc gia dựa trên việc thực hiện các chính sách liên quan đến môi sinh- y tế và chất lượng hệ sinh thái, nghiên cứu gồm nhiều thông số về chất lượng không khí, nước,biến đổi khí hậu. Theo báo cáo của năm 2016 dựa trên chỉ số EPI, Việt Nam đứng ở vị trí thấp, đứng thứ 131/180 quốc gia được khảo sát.
Đặc biệt nhiều khu công nghiệp ở nước ta chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn về môi trường theo quy định. Do đó tác động xấu và làm cho môi trường sinh thái ở một số địa phương bị ô nhiễm nghiêm trọng, điển hình như vụ việc xả thải ở khu công nghiệp Formosa (Hà Tĩnh) được phát hiện ngày 29/03/2016 gây ra nhiều hậu quả nặng nề: hàng vạn ngư dân bỏ biển, các loài động vật biển, các loại cá chết hàng loạt, gây ảnh hưởng trực tiếp đến hơn 100.000 người do không có việc làm ổn định, thu nhập thấp và hơn 170.000 người phụ thuộc, thiệt hại lớn về kinh tế và làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trong thời gian dài.1: Ô nhiễm môi trường ở Hà Tĩnh(Nguồn: Internet) Ngoài ra, với sự phục hồi của các làng nghề thủ công giúp giải quyết việc làm tại các địa phương thì đi đôi với nó là tình trạng ô nhiễm môi trường do các làng nghề mang lại cũng nghiêm trọng và cần phải được giải quyết cấp bách, ô nhiễm không khí chủ yếu là do nhiên liệu sử dụng trong các làng nghề là than, bụi và các loại khí độc do quá trình sản xuất gây ra. Nước ta có hàng nghìn làng nghề, trong đó có hàng trăm làng nghề truyền thống, thu hút hơn chục triệu lao động, bao gồm cả lao động thường z 11 xuyên và lao động không thường xuyên. Các làng nghề được phân bố rộng khắp cả nước, gây ô nhiễm môi trường sinh thái ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống, sinh hoạt và sức khoẻ của những người dân làng nghề và những người dân sống ở vùng lân cận.2: Ô nhiễm ở các làng nghề.
(Nguồn: Internet) Tại khu vực Hà Nội, chỉ tính trong khoảng 4 tháng đầu năm 2016, chỉ số chất lượng không khí(AQI) ở Hà Nội dao động trong khoảng từ 114 đến 388 là mức độ nguy hiểm và ảnh hưởng rất xấu tới sức khỏe con người. Bảng 1: Bảng đánh giá mức độ AQI (Nguồn: Internet) Nếu so sánh chỉ số này với Bắc Kinh- thành phố ô nhiễm nhất thế giới là 119 đến 430 và ở Singapore chỉ số AQI chỉ từ 48 đến 78 đã cho chúng ta thấy phần nào mức độ ô nhiễm nghiêm trọng ở Hà Nội. Theo cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ, mức độ ô nhiễm không khí trong nhà thường cao gấp 2 đến 5 lần so với ở ngoài trời, trong đó có các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà như: khói, khí ga, bụi .Những chất độc hại này là sản phẩm của z 12 các thiết bị văn phòng như máy in,máy photo, thiết bị điện dân dụng như điều hòa, tủ lạnh, bếp ga, v. Vì vậy, đề tài nghiên cứu và đánh giá hiện trạng ô nhiễm không khí trong các tòa nhà là rất cần thiết để từ đó có những biện pháp khắc phục giảm thiểu ô nhiễm không khí, đồng thời cung cấp những cảnh báo kịp thời để giúp chúng ta chủ động trong việc xử lý, di dời và những biện pháp khắc phục để tránh thiệt hại nặng nề.
Các nguồn phát thải Theo báo cáo của Bộ tài nguyên và môi trường [1], nguồn gây ra ô nhiễm không khí chủ yếu là do các hoạt động giao thông, phương tiện giao thông là nguồn phát thải chính ảnh hưởng lớn đến chất lượng không khí, do quá trình đốt nhiên liệu động cơ, quá trình hoạt động của các phương tiện và do chất lượng của các phương tiện gây ra, làm gia tăng các chất độc hại như: CO, Ox, SO2, VOCs, HC, Pb, bụi. Như chúng ta đã biết, tác dụng của cây xanh rất quan trọng đối với môi trường không khí, nó có khả năng hấp thụ 50% bụi phóng xạ, hấp thụ hơi độc, bụi được thải ra từ hoạt động công nghiệp, dân sinh, tuy nhiên hiện nay diện tích cây xanh tại các khu đô thị thấp, do đó chưa thể hiện đúng vai trò và tác dụng đối với chất lượng không khí tại các khu vực đô thị, mặc dù diện tích rừng toàn quốc có xu hướng tăng nhưng chất lượng của rừng lại giảm dần dẫn tới rừng chưa phát huy vai trò trong điều hòa khí hậu.3: Ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông(Nguồn:Internet) Nguyên nhân thứ hai là do hoạt động sản suất công nghiệp, quá trình khai thác, cung ứng nguyên nhiên liệu và từ các công đoạn sản xuất cũng gây ra ô nhiễm không khí nghiêm trọng phát thải các loại khí độc, có thể kể đến là các nghành khai thác- chế biến than, sản xuất thép, sản xuất vật liệu xây dựng.4: Ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất công nghiệp (Nguồn:Internet) Hoạt động nông nghiệp như đốt rơm rạ,chăn nuôi. và hoạt động của các làng nghề hay quá trình sinh hoạt của con người và quá trình xử lý chất thải cũng là nguyên nhân gây nên ô nhiễm không khí ở nước ta.5: Ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất nông nghiệp (Nguồn:Internet) 1. Tác hại của ô nhiễm không khí Ô nhiễm môi trường không khí có tác động xấu đối với sức khoẻ con người đặc biệt là gây ra các bệnh về đường hô hấp: ho, viêm họng.
Theo thống kê của Bộ Y tế trong những năm gần đây, các bệnh về đường hô hấp có tỷ lệ mắc cao nhất trong toàn quốc, đặc biệt đối với những đô thị lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh. Các sản phẩm từ việc đốt cháy nhiên liệu do các phương tiện giao thông phát ra như CO, Pb, SO2 ., bụi và một số kim loại độc khác là tác nhân trực tiếp gây ra các bệnh: viêm nhiễm đường hô hấp, hen, lao, viêm phế quản mãn, ung thư.