Chương 1: Tổng quan về môi trường - Đồng Nai: 2 Trạm QTMTKK tự động, cố định để đánh giá hiện trạng môi trường không khí chịu tác động bởi hoạt động công nghiệp và giao thông. Đã đi vào vận hành Công nghệ quan trắc: * Công nghệ đo đối với mẫu bụi - Hấp thụ tia beta - Tán xạ ánh sáng - Khối lượng * Công nghệ đo đối với mẫu khí - Hấp thụ hồng ngoại - Hấp thụ tia tử ngoại (tia UV) - Phân tích điện trở (độ dẫn điện của mẫu khí) - Phát quang hóa học Hình 1.1 Nguyên lý đo hấp thụ sóng beta Hình 1.2 Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng 9 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT THÀNH PHẦN KHÍ ĐỘC HẠI TRONG KHÔNG KHÍ 2. Mục tiêu giám sát Việc thu thập thông tin về sự tồn tại và nồng độ các chất trong môi trường phát sinh ra từ nguồn thiên nhiên hay nhân tạo phải được thực hiện bằng đo lường các chất đó. Nhưng các phép đo lường đơn (đo lường một lần) hoặc cách quãng thời gian một chất nào đó thì chưa đủ giá trị để có thể đưa ra các phân bố không gian và thời gian.
Hơn thế nữa, sự giám sát (monitoring) các thông số môi trường cũng tương tự như các phép đo trong một số ngành là sự đo đạc hay quan trắc nhắc lại các phép đo thực hiện với mật độ mẫu đủ dày, về cả không gian và thời gian để từ đó có thể thực hiện được đánh giá có hiệu quả các biến đổi và xu thế. Giám sát môi trường là phức hợp các biện pháp khoa học công nghệ và tổ chức nhằm bảo đảm thu nhận được các thông tin mức độ hiện trạng hay xu thế biến đổi các chất ô nhiễm phát thải vào môi trường hay nhiễm vào các cơ thể sống của hệ sinh thái trên mặt đất. Hay nói một cách khác giám sát được lập kế hoạch để kiểm soát môi trường một cách có hệ thống trạng thái và xu thế phát triển của các quá trình tự nhiên trong đó có bàn tay của con người. Do vậy, thuật ngữ giám sát chất lượng môi trường, ở đây cần được hiểu là quan trắc, đo lường, ghi nhận một cách thường xuyên, liên tục và đồng bộ chất lượng môi trường và các yếu tố có liên quan đến chúng.
Theo UNEP, giám sát môi trường có thể được tiến hành để nhằm một số mục tiêu sau đây: (1) Để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sức khỏe và môi trường sống của con người, như vậy sẽ xác định được mối quan hệ nguyên nhân và hậu quả của nồng độ chất ô nhiễm, ví dụ như giữa sức khỏe và biến đổi khí hậu. (2) Để đảm bảo an toàn việc sử dụng tài nguyên (không khí, nước, đất, sinh thái …) vào các mục đích kinh tế. (3) Để thu được các số liệu hệ thống dưới dạng điều tra cơ bản (hay còn gọi là đo đạc thường xuyên) chất lượng môi trường và cung cấp ngân hàng dữ liệu cho sử dụng tài nguyên trong tương lai. (5) Để đánh giá các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải.
10 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí (6) Để tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng có ô nhiễm đặc biệt. Một vấn đề khác nhưng rất cơ bản của giám sát chất lượng môi trường là thiết kế chương trình giám sát theo một hay nhiều mục tiêu đã nêu ở trên. Mỗi mục tiêu tự bản thân đã đòi hỏi rất nhiều các yếu tố cần và đủ để có một chương trình giám sát. Ví dụ, số lượng của lưới điểm lấy mẫu, độ dài của giám sát, tần suất lấy mẫu, kỹ thuật lấy mẫu và phân tích mẫu và đồng thời nó cũng là các số liệu đầu ra của chương trình giám sát.
Sự quyết định giám sát cái gì, khi nào, ở đâu, và như thế nào được vạch ra chỉ khi mục tiêu giám sát đã được xác định. Do vậy, điều quan trọng nhất của thiết kế một chương trình giám sát là phải thiết lập được mục tiêu giám sát. Đây là bước cần thiết để qui định loại thông tin mà chương trình giám sát (hệ thống chỉ tiêu chất ô nhiễm quan trắc) phải cung cấp và quyết định thể loại giám sát (thể loại quan trắc).3 là các sơ đồ khối các xem xét được đưa ra để quyết định thiết kế một chương trình giám sát. Mục tiêu Vị trí và số lượng điểm Thông số giám sát Độ dài giám sát Phương pháp lấy mẫu Lựa chọn thiết bị Kỹ thuật phân tích Phương pháp hiệu Phương pháp ghi số Phương pháp trình bày ế Công bố kết quả (Bộ TNMT (2016) Báo cáo môi trường toàn quốc giai đoạn 2011-2015) Hình 2.
1 Sơ đồ giới thiệu các bước thiết kế chương trình giám sát môi trường 11 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí Chất lượng môi trường Thu thập mẫu Phân tích trong phòng Xử lý số liệu Phân tích số liệu Lập báo cáo Sử dụng thông tin Hiểu biết chính xác về chất lượng môi (Bộ TNMT (2016) Báo cáo môi trường toàn quốc giai đoạn 2011-2015) Hình 2. 2 Sơ đồ giới thiệu đường đi của thông tin cho một hệ thống giám sát môi trường Từ các sơ đồ, ta thấy rằng các thành phần của một chương trình giám sát mà sản phẩm cuối cùng của nó là một báo cáo đầy đủ về chiến lược giám sát phải được các nhà hoạch định chiến lược phê duyệt. Báo cáo này cần phải bao gồm các cơ sở và luận cứ xác đáng, ví dụ như cơ sở thiết lập hệ thống giám sát và phân tích, thông số đo, tần suất đo, hệ thống đánh giá bao gồm các tiêu chuẩn đánh giá, công cụ đánh giá, công cụ trình bày số liệu v. Ngoài ra, một số vấn đề quan trọng khác như tổ chức thực hiện chương trình giám sát liên quan đến nhân sự, trách nhiệm và vấn đề tài chính v.
Tóm lại, một thiết kế chương trình giám sát phải bao gồm các tiêu đề sau: (1) Chiến lược giám sát. 12 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí (2) Mạng lưới giám sát bao gồm cả hệ thống điểm đo, thông số đo và phân tích, việc sử dụng các tiêu chuẩn v. (3) Hình thức trình bày và thể hiện kết quả. (4) Hệ thống tổ chức về nhân lực và vật lực của từng công đoạn trong toàn bộ hệ thống.
(5) Kế hoạch chi phí – hiệu quả. Quản lý môi trường Yêu cầu về thông tin Sử dụng thông tin Chiến lược giám sát Báo cáo Thiết kế mạng lưới Phân tích số liệu Thu thập mẫu Xử lý số liệu Phân tích trong phòng thí nghiệm (Bộ TNMT (2016) Báo cáo môi trường toàn quốc giai đoạn 2011-2015) Hình 2. 3 Sơ đồ giới thiệu các hoạt động của vòng giám sát và đánh giá chất lượng môi trường 2. Nguyên tắc thiết lập hệ thống trạm nền ô nhiễm không khí Nhìn chung các tiêu chí để đặt trạm nền ô nhiễm không khí tại các tổ chức thế giới hay quốc gia như sau: (1) Vị trí trạm không được đặt ở những nơi có sự biến động lớn về qui hoạch về độ dài của thời gian và về mọi hướng của vị trí (ví dụ như phải cách xa nhà máy nhiệt điện khoảng 60 km, khoảng cách có thể ngắn hơn cho các nguồn thải nhỏ hơn khác).
13 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí (2) Vị trí trạm phải cách xa các trung tâm đô thị, công nghiệp, giao thông vận thải. Đối với nguồn thải nhỏ tại chỗ cần phải cách xa với khoảng cách vài nghìn mét, nhưng vị trí đặt trạm không được đặt tại nơi có gió quá lớn. (3) Vị trí trạm không được đặt ở những nơi có nhạy cảm về thiên tai như núi lửa, cháy rừng, bão cát v. (4) Địa hình là một điều kiện để xem xét vị trí đặt trạm (ví dụ không đặt trạm ở những nơi như thung lũng, đỉnh núi v.v nếu như vị trí đó không đại diện cho điều kiện trung bình toàn vùng).
(5) Thiết lập đo đạc các thông số khí tượng như một trạm khí tượng đầy đủ nhất cùng với trạm giám sát môi trường. Trong phạm vi hẹp hơn, mạng lưới giám sát chất lượng không khí cho một lãnh thổ, sự phân loại trạm và vị trí đặt trạm phải đảm bảo các đòi hỏi sau đây: (1) Đối với trạm nền vùng đối tượng kiểm soát là chất ô nhiễm từ các khu vực lân cận chuyển tới. Do vậy phải đặt xa các nguồn thải địa phương. (2) Đối với trạm nên Quốc gia đối tượng kiểm soát là các chất nhiễm bẩn thường xuyên biên giới lãnh thổ và được mang đến từ dòng không khí trên cao.
Như trên đã nói thành phần này thường không lớn do vậy phải loại trừ được các nhiễm bẩn địa phương xa các khu vực có nguồn thải lớn, ví dụ các ống khói ximăng hay nhiệt điện. Phân định ranh giới của các khu vực trong mạng lưới nền Quốc gia phải dựa trên các hoàn lưu lớn. Nước ta nằm trong khu vực ảnh hưởng của gió mùa đông bắc và gió mùa tây nam. Mức độ ảnh hưởng của chúng không giống nhau.
Phần phía bắc chịu ảnh hưởng mạnh có gió mùa đông bắc còn phần phía nam là gió mùa tây nam. Như vậy trong lưới nền Quốc gia có hai trạm là hợp lý. Các yếu tố khí tượng và giám sát chất lượng không khí Các yếu tố khí tượng quan trọng nhất trong giám sát chất lượng không khí là gió, nhiệt độ, độ ẩm, giáng thủy, bức xạ Mặt trời v. Số liệu quan trắc khí tượng tại trạm nhất thiết phải được chuyên gia khí tượng xử lý.
Các thành phần không khí chuyển động theo hướng gió chính và dao động theo khuyếch tán rối. Hướng gió chủ đạo chi phối trực tiếp đến phân bố thành phần ô nhiễm do đó cần một nghiên cứu kỹ lưỡng và thông tin liên quan đến gió, số liệu gió phải lấy ít nhất là 5 năm số liệu liên tục của một trạm giám sát khí tượng (thông thường là 10 14 Chương 2: Phương pháp giám sát thành phần khí độc hại trong không khí năm hoặc nhiều hơn). Các xoáy được tạo ra do vật cản như núi đồi, công trình cao v.v làm thay đổi ngẫu nhiên hướng gió và do đó làm thay đổi ngẫu nhiên sự lan truyền chất ô nhiễm. Độ ổn định và không ổn định khí quyển ảnh hưởng đến khả năng lan truyền của vật chất trong khí quyển theo phương nằm ngang và thẳng đứng.
Hàm lượng độ ẩm và giáng thủy của khí quyển ảnh hưởng lớn các hiệu quả ăn mòn và độ nhìn thấy.