Nghiên cứu thực trạng phát thải của một số chất hữu cơ độc hại trong thành phần khí thải lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ

• Tác giả: Nguyễn Tiến Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Đức Toàn
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Thực Trạng Phát Thải Của Một Số Chất Hữu Cơ Độc Hại Trong Thành Phần Khí Thải Lò Đốt Rác Sinh Hoạt Quy Mô Nhỏ
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
• 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2. Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu
• 2.1. Tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn tại Việt Nam
• 2.2. Thực trạng tình hình phát sinh và xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
• 3. Đặc điểm của một số chất hữu cơ độc hại
• 3.1. Đặc điểm của PAHs
• 3.2. Đặc điểm của BTEX
• 3.3. Ảnh hưởng của các chất hữu cơ độc hại đến môi trường
• 3.3.1. Ảnh hưởng của PAHs
• 3.3.2. Ảnh hưởng của BTEX
• 4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ trong không khí trên thế giới và tại Việt Nam
• 4.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ trên thế giới
• 4.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu, phân tích các hợp chất hữu cơ tại Việt Nam
• 4.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu tỷ lệ đồng phân của PAHs, BTEX
• 4.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu về rủi ro trong và ngoài nước
• 4.4.1. Một số nghiên cứu về rủi ro của PAHs, BTEX trên thế giới
• 4.4.2. Một số nghiên cứu về rủi ro của PAH, BTEX tại Việt Nam
• 4.4.3. Một số phương pháp đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người của PAHs, BTEX
• 4.5. Một số mô hình đánh giá rủi ro phơi nhiễm
• 4.6. Tổng quan tình hình nghiên cứu về phát thải trong và ngoài nước
• 4.6.1. Tình hình nghiên cứu về phát thải trên thế giới
• 4.6.2. Tình hình nghiên cứu về phát thải tại Việt Nam
• 4.6.3. Một số phương pháp xác định hệ số phát thải
• 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5.1. Cơ sở thực tiễn
• 5.1.1. Cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và Nam Định
• 5.1.2. Cơ sở lựa chọn lò đốt chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu
• 5.1.3. Cơ sở cho việc lấy mẫu, các thông số nghiên cứu
• 5.2. Phương pháp nghiên cứu
• 5.2.1. Phương pháp điều tra và thu thập số liệu
• 5.2.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu
• 5.2.3. Phương pháp đánh giá rủi ro ô nhiễm
• 5.2.4. Phương pháp tính hệ số phát thải, tải lượng PAHs, BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 6.1. Thành phần, đặc điểm chất thải rắn khu vực nghiên cứu
• 6.1.1. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu
• 6.1.2. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khu vực nghiên cứu và một số địa phương khác
• 6.2. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải và không khí xung quanh
• 6.2.1. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.2.2. Đánh giá ô nhiễm PAHs trong khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.2.3. Diến biến ô nhiễm PAHs trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.2.4. Tỷ lệ đồng phân của PAHs trong không khí khu vực lò đốt
• 6.2.5. Đánh giá rủi ro của PAH đến sức khỏe con người
• 6.3. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải và không khí xung quanh
• 6.3.1. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.3.2. Đánh giá ô nhiễm BTEX trong không khí xung quanh lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.3.3. Diến biến ô nhiễm BTEX trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.3.4. Tỷ lệ đồng phân của một số BTEX trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn
• 6.3.5. Đánh giá rủi ro của BTEX đến sức khỏe con người
• 6.4. Xác định hệ số phát thải của một số chất hữu cơ độc hai (PAH, BTEX) trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.4.1. Hệ số phát thải của nhóm chất PAH
• 6.4.2. Hệ số phát thải của nhóm chất BTEX
• 6.5. Xác định tải lượng của các PAH, BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt
• 6.5.1. Xác định tải lượng của PAH trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
• 6.5.2. Xác định tải lượng của BTEX trong khí thải lò đốt chất thải rắn sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Phát Thải Chất Độc Hại 55 ký tự

Hiện nay, ô nhiễm chất thải rắn sinh hoạt là vấn đề cấp bách tại Việt Nam, gia tăng về khối lượng và độ phức tạp. Tình trạng này đe dọa đến sự phát triển kinh tế - xã hội và sức khỏe cộng đồng. Nhiều địa phương lựa chọn lò đốt rác quy mô nhỏ để giải quyết, nhưng các chuyên gia lo ngại về hậu quả lâu dài do chưa xử lý triệt để bụi và khí thải. Đáng chú ý là sự gia tăng chất hữu cơ độc hại trong thành phần khí thải. Theo thống kê của Viện Chiến lược chính sách tài nguyên và môi trường, có hơn 400 lò đốt rác trên cả nước, đa số là lò đốt cỡ nhỏ. Thực tế, nhiều công nghệ đốt không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, gây ô nhiễm thứ cấp, ảnh hưởng đến môi trường sống và sức khỏe người dân. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá thực trạng phát thải các chất hữu cơ độc hại, hướng tới sự phát triển bền vững.

1.1. Tình Hình Xử Lý Chất Thải Rắn Sinh Hoạt Tại Việt Nam

Việt Nam đang đối mặt với thách thức lớn trong quản lý chất thải rắn sinh hoạt. Khối lượng chất thải ngày càng tăng do tăng dân số và thói quen tiêu dùng chưa hợp lý. Các phương pháp xử lý hiện tại, bao gồm cả công nghệ đốt rác, còn nhiều hạn chế. Theo tài liệu gốc, nhiều địa phương đã đầu tư lò đốt rác sinh hoạt cỡ nhỏ để xử lý nguồn phát sinh chất thải rắn. Tuy nhiên, việc kiểm soát công nghệ đốt và các loại chất thải thứ cấp còn gặp nhiều khó khăn. Điều này dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

1.2. Vấn Đề Phát Thải Chất Hữu Cơ Độc Hại Từ Lò Đốt Nhỏ

Các lò đốt rác quy mô nhỏ, đặc biệt là ở khu vực nông thôn, thường gặp vấn đề về công nghệ xử lý khí thải. Điều này dẫn đến phát thải các chất hữu cơ độc hại như VOCs, PAHs, dioxin, và furan vào môi trường. Chất thải sinh hoạt thường chứa nhiều thành phần độc hại, đặc biệt là nhựa chứa halogen. Trong quá trình đốt, nếu hệ thống xử lý khí thải không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, sẽ phát sinh ra nhiều chất độc hại. Những chất này có độc tính cao, có khả năng lan truyền xa và tích tụ trong cơ thể người.

II. Thách Thức Vấn Đề Ô Nhiễm Khí Thải Lò Đốt Rác 58 ký tự

Mặc dù lò đốt rác sinh hoạt là một giải pháp cho vấn đề chất thải, nhưng chúng cũng mang đến những thách thức lớn về ô nhiễm khí thải. Việc không tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong quá trình vận hành có thể dẫn đến phát thải vượt mức các chất hữu cơ độc hại. Điều này gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là người dân sống gần khu vực lò đốt. Đồng thời, nó cũng tác động tiêu cực đến môi trường, gây ô nhiễm không khí, nước, và đất. Theo tài liệu nghiên cứu, các lò đốt rác thường không đáp ứng được các yêu cầu về kĩ thuật, gây ra ô nhiễm môi trường thứ cấp cho khu vực và ảnh hướng đến sức khỏe và đời sống của người dân.

2.1. Ảnh Hưởng Của PAHs Và BTEX Đến Môi Trường Và Sức Khỏe

PAHs và BTEX là những chất hữu cơ độc hại phổ biến trong khí thải lò đốt rác. Chúng có khả năng gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm ung thư, bệnh về hô hấp, và các vấn đề thần kinh. Ngoài ra, chúng còn gây ô nhiễm nguồn nước và đất, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và chuỗi thức ăn. Cần có các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu phát thải các chất này để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

2.2. Thực Trạng Ô Nhiễm Không Khí Xung Quanh Lò Đốt Rác

Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ các chất hữu cơ độc hại trong không khí xung quanh lò đốt rác thường cao hơn so với các khu vực khác. Điều này đặc biệt đáng lo ngại đối với người dân sống gần lò đốt, vì họ có nguy cơ tiếp xúc với các chất độc hại này trong thời gian dài. Cần có các biện pháp giám sát và kiểm soát chặt chẽ hoạt động của lò đốt rác để giảm thiểu ô nhiễm không khí. Việc đầu tư vào công nghệ xử lý khí thải hiện đại là rất quan trọng.

III. Phương Pháp Đánh Giá Nghiên Cứu Khí Thải Lò Đốt 59 ký tự

Để hiểu rõ thực trạng phát thải từ lò đốt rác sinh hoạt, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu và đánh giá khoa học. Các phương pháp này bao gồm lấy mẫu và phân tích khí thải, đánh giá rủi ro ô nhiễm, và tính toán hệ số phát thải. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để xây dựng các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm khí thải và bảo vệ môi trường. Luận án này sử dụng các phương pháp như: Phương pháp điều tra và thu thập số liệu, phương pháp lấy mẫu khí thải và không khí xung quanh theo Thông tư số 24/2017/TT–BTNMT và Thông tư số 10/2021/TT–BTNMT.

3.1. Phương Pháp Lấy Mẫu Và Phân Tích Khí Thải PAHs BTEX

Quá trình lấy mẫu và phân tích khí thải đóng vai trò quan trọng trong việc xác định nồng độ các chất hữu cơ độc hại. Theo tài liệu gốc, phương pháp lấy mẫu khí thải và không khí xung quanh được thực hiện theo Thông tư số 24/2017/TT–BTNMT và Thông tư số 10/2021/TT–BTNMT. Mẫu khí thải được thu thập bằng các thiết bị chuyên dụng và phân tích bằng các phương pháp như sắc ký khí khối phổ (GC-MS) để xác định nồng độ PAHs và BTEX.

3.2. Đánh Giá Rủi Ro Ô Nhiễm Và Tính Toán Hệ Số Phát Thải

Sau khi có kết quả phân tích khí thải, cần đánh giá rủi ro ô nhiễm để xác định mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Các mô hình đánh giá rủi ro sẽ được sử dụng để ước tính nguy cơ mắc bệnh do tiếp xúc với các chất hữu cơ độc hại. Đồng thời, cần tính toán hệ số phát thải để ước tính tổng lượng các chất này được phát thải từ lò đốt rác.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Thực Trạng Phát Thải Tại Vĩnh Phúc NĐ 60 ký tự

Nghiên cứu được thực hiện tại tỉnh Vĩnh Phúc và Nam Định, nơi có nhiều lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ. Kết quả cho thấy nồng độ PAHs và BTEX trong khí thải và không khí xung quanh lò đốt rác vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Điều này gây ra những rủi ro đáng kể cho sức khỏe của người lao động và cộng đồng địa phương. Cụ thể, một số khu vực ghi nhận nồng độ các chất độc hại cao hơn mức an toàn, đặc biệt là trong quá trình vận hành lò đốt. Theo tài liệu gốc, hầu hết hệ thống lò đốt chất thải rắn chưa đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật, điều này đã gây ra ô nhiễm môi trường thứ cấp cho khu vực và làm ảnh hướng đến sức khỏe và đời sống của người dân trên địa bàn.

4.1. Đánh Giá Ô Nhiễm PAHs Trong Khí Thải Và Không Khí Xung Quanh

Kết quả phân tích cho thấy sự hiện diện của 16 loại PAHs trong khí thải lò đốt. Nồng độ các PAHs trong không khí xung quanh lò đốt CTRSH cũng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Điều này cho thấy mức độ ô nhiễm PAHs trong khu vực này là đáng báo động. Nghiên cứu cũng đánh giá rủi ro của PAHs đến sức khỏe con người. Kết quả cho thấy người lao động làm việc tại lò đốt có nguy cơ cao mắc các bệnh liên quan đến PAHs.

4.2. Đánh Giá Ô Nhiễm BTEX Trong Khí Thải Và Không Khí Xung Quanh

Tương tự như PAHs, nồng độ BTEX trong khí thải và không khí xung quanh lò đốt rác cũng vượt quá tiêu chuẩn. Tỷ lệ đồng phân của một số BTEX trong không khí khu vực lò đốt chất thải rắn được phân tích. Nghiên cứu cũng đánh giá rủi ro của BTEX đến sức khỏe con người. Kết quả cho thấy người lao động làm việc tại lò đốt có nguy cơ cao mắc các bệnh liên quan đến BTEX.

V. Giải Pháp Giảm Phát Thải Chất Độc Hại Từ Lò Đốt 58 ký tự

Để giảm thiểu phát thải chất độc hại từ lò đốt rác sinh hoạt, cần áp dụng các giải pháp đồng bộ. Các giải pháp này bao gồm nâng cấp công nghệ đốt, cải thiện quy trình vận hành, và tăng cường kiểm soát khí thải. Đồng thời, cần khuyến khích phân loại rác tại nguồn để giảm lượng chất thải đưa vào lò đốt. Nghiên cứu này đề xuất một số giải pháp cụ thể để cải thiện tình hình ô nhiễm khí thải.

5.1. Nâng Cấp Công Nghệ Đốt Và Xử Lý Khí Thải Hiện Đại

Việc nâng cấp công nghệ đốt là yếu tố then chốt để giảm thiểu phát thải. Cần đầu tư vào các công nghệ đốt tiên tiến, có khả năng đốt cháy hoàn toàn chất thải và giảm thiểu phát thải chất độc hại. Bên cạnh đó, cần trang bị hệ thống xử lý khí thải hiện đại, có khả năng loại bỏ hiệu quả PAHs, BTEX, và các chất ô nhiễm khác.

5.2. Quản Lý Vận Hành Lò Đốt Rác Theo Tiêu Chuẩn An Toàn

Quá trình vận hành lò đốt rác cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn và kỹ thuật. Cần đào tạo và nâng cao trình độ cho người vận hành lò đốt, đảm bảo họ có đủ kiến thức và kỹ năng để vận hành lò đốt một cách an toàn và hiệu quả. Việc kiểm tra và bảo trì lò đốt định kỳ cũng rất quan trọng để đảm bảo lò đốt hoạt động ổn định và giảm thiểu phát thải.

5.3. Tăng Cường Kiểm Tra Và Đánh Giá Định Kỳ Khí Thải

Việc kiểm tra và đánh giá định kỳ khí thải là cần thiết để giám sát hiệu quả của các biện pháp giảm thiểu phát thải. Cần thiết lập hệ thống giám sát khí thải liên tục và công khai kết quả cho cộng đồng. Việc xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm quy định về phát thải là cần thiết để đảm bảo tính răn đe và bảo vệ môi trường.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Về Khí Thải Lò Đốt 56 ký tự

Nghiên cứu này đã đánh giá thực trạng phát thải các chất hữu cơ độc hại từ lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ tại Vĩnh Phúc và Nam Định. Kết quả cho thấy mức độ ô nhiễm là đáng báo động và cần có các biện pháp can thiệp kịp thời. Các giải pháp giảm thiểu phát thải đã được đề xuất trong nghiên cứu này có thể giúp cải thiện tình hình ô nhiễm khí thải và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý khí thải mới và phát triển các mô hình quản lý chất thải rắn bền vững.

6.1. Những Đóng Góp Mới Của Luận Án Về Phát Thải Lò Đốt

Luận án này có những đóng góp mới trong việc đánh giá thực trạng phát thải các chất hữu cơ độc hại từ lò đốt rác sinh hoạt quy mô nhỏ. Nghiên cứu đã cung cấp các số liệu và phân tích chi tiết về nồng độ PAHs và BTEX trong khí thải và không khí xung quanh. Luận án cũng đã xây dựng được bộ hệ số hệ số phát thải và tải lượng các chất ô nhiễm đặc trưng (PAH, BTEX) trong không khí từ hoạt động đốt chất thải rắn sinh hoạt.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Xử Lý Khí Thải

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu về các công nghệ xử lý khí thải mới và hiệu quả hơn. Các nghiên cứu nên tập trung vào việc phát triển các vật liệu hấp phụ mới, có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ độc hại từ khí thải. Đồng thời, cần nghiên cứu về các mô hình quản lý chất thải rắn bền vững, có thể giảm thiểu lượng chất thải đưa vào lò đốt và giảm thiểu phát thải.