CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ ROBOT TỰ HÀNH GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG 1. Vấn đề chất lượng môi trường Môi trường là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của hàng triệu người. Hầu hết các chất ô nhiễm trong môi trường là kết quả của khí thải từ ô tô, xe tải, xe buýt, nhà máy, nhà máy lọc dầu và sự xuất hiện tự nhiên như núi lửa phun trào và cháy rừng.
Bởi vì mọi người hít phải ô nhiễm môi trường, chúng phải chịu nhiều rủi ro về sức khỏe. Ô nhiễm môi trường có thể gây ung thư, chết sớm, rối loạn phát triển ở trẻ em, gây hại cho hệ thống sinh sản, dẫn đến các cơn hen suyễn hoặc gây ra ung thư phổi. Theo WHO, thế giới có 7 triệu người chết mỗi năm vì các bệnh liên quan đến ô nhiễm môi trường trong nhà và ngoài trời. Năm 2016, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã thống kê Hà Nội có gần 300 ngày ô nhiễm môi trường mỗi năm và hơn 60.000 ca tử vong do đau tim, đột quỵ, ung thư phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính có liên quan đến ô nhiễm không khí.
Nó cũng có thể gây thở khò khè và ho, khó thở, có hại cho tim mạch hệ thống, tăng tính nhạy cảm với nhiễm trùng, đỏ mô phổi hoặc sưng tấy. Niên giám thống kê của Bộ Y tế năm đó kết luận, 10 bệnh mắc và 10 bệnh chết nhiều nhất tại các cơ sở y tế là nhóm bệnh nhiễm khuẩn đường hô hấp và tim mạch. Đến 2019, hàng loạt kỷ lục ô nhiễm môi trường được ghi nhận. Ngày 7/11, Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội công bố chỉ số chất lượng môi trường (AQI) trên 200 - mức ô nhiễm xấu, duy trì 4 ngày liên tiếp.
Ngày 12/11, AQI trên 300 - mức nguy hại. Thành phố khuyến cáo người dân tránh thể dục ngoài trời buổi sáng, đóng cửa sổ và hạn chế ra đường. Nhiều trường học nội thành Hà Nội phải dừng mọi hoạt động ngoài trời do ô nhiễm môi trường kéo dài. Học sinh tập thể dục và vui chơi giữa giờ trong phòng kín, mở điều hòa từ 7h sáng.
Đây không phải thực tế mới, khi từ năm 2018, Chỉ số hiệu suất môi trường (EPI) của Ngân hàng Thế giới xếp hạng chất lượng môi trường Việt 10 Nam ở vị trí 159 trên 180 nước. Năm 2012, Việt Nam cũng đứng thứ 9 từ dưới lên ở bảng xếp hạng này. Tỷ lệ các loại bệnh do ô nhiễm không khí Nguồn: http://bachmai.vn/tin-tuc-va-su-kien/y-hoc-thuong-thuc- menuleft-32/5889-o-nhiem-khong-khi-sat-nhan-tham-lang-trong-thanh- pho.html Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN_05:2013/BTNMT) được thiết kế để kiểm soát và điều chỉnh ô nhiễm không khí. Nó bắt buộc các sở tài nguyên thực thi các quy định để bảo vệ công chúng khỏi ô nhiễm môi trường.
Các trạm giám sát chất lượng môi trường tĩnh khác nhau được thiết lập tại các đô thị khác nhau và các địa điểm ngoại ô để giám sát ô nhiễm môi trường. Các chất ô nhiễm môi trường như sulfur dioxide (SO2), nitơ đioxit (NO2), cacbon monoxit (CO), ozon (O3), chì (Pb) và vật chất dạng hạt (PM10) là được đo lường và giám sát liên tục (hình 1.2 Các trạm giám sát chất lượng mối trường xung quanh tại Hà Nội 11 Nguồn: Internet Mục đích chính của dữ liệu từ việc giám sát này trạm để xác định mức độ ô nhiễm môi trường mà mọi người tiếp xúc và giáo dục công chúng nếu mức độ ô nhiễm môi trường không lành mạnh tồn tại. Nhưng các trạm giám sát này chỉ bao gồm một phần nhỏ toàn bộ khu vực đông dân cư trong cả nước. Dựa trên đăng ký xe cơ giới, số lượng xe bao gồm ô tô và xe tải trên đường đã tăng 30% trong mười năm qua [1].
Chỉ riêng số lượng xe tải gần như tăng gấp đôi trong mười năm qua. Trung bình, một người đi làm dành hơn năm mươi hai phút đi du lịch mỗi ngày (hai chiều) và ở một số thành phố lớn, anh ấy / cô ấy dành hơn bốn giờ mỗi ngày (hai cách) bên trong xe [2]. Theo bộ giao thông vận tải Hoa Kỳ, tổng chiều dài của các con đường là bốn triệu dặm và 246.000 xe đi trên những con đường này [3]. Một số lượng đáng kể các cộng đồng được xây dựng xung quanh những con đường này.
Các phương tiện cơ giới phát ra nhiều loại của các khí như Carbon Dioxide (CO2), Carbon Monoxide (CO), Nitrogen Oxit (NO / NO2), Vật chất hạt (PM10) và Ozone, là những sản phẩm phụ thoát ra từ hệ thống xả. Những khí thải này góp phần đáng kể vào việc ô nhiễm môi trường và khói bụi, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Hơn hơn năm mươi ba nghìn người chết mỗi năm vì những chất ô nhiễm môi trường do xe cộ này gây ra [4]. Những người đi làm gặp phải tình trạng ô nhiễm môi trường ở mức cao, đặc biệt là Carbon Monoxide (CO) bên trong và ngoài xe (Hình 1.
Tình trạng ô nhiễm môi trường trong giao thông tại Hà Nội Nguồn: Internet 12 Các nghiên cứu được thực hiện bởi CQQLMT cho thấy CO bị phơi nhiễm khi đi lại ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Bình Dương cao hơn ba lần so với các trạm cố định theo dõi các chỉ số trên. Mức độ CO [5]: Tùy thuộc vào tình trạng tắc nghẽn giao thông, biển báo dừng và điều kiện thời tiết, CO khả năng tiếp xúc bên trong xe rất thay đổi và một số người đi làm còn tiếp xúc với mức độ cao hơn CO. Cần có giám sát ô nhiễm môi trường theo thời gian thực chính xác dọc theo các tuyến đường tắc nghẽn và bên trong xe. Theo dõi thời gian thực và chia sẻ thông tin ô nhiễm môi trường sẽ giáo dục người đi làm về mức độ ô nhiễm mà họ phải tiếp xúc, và cuối cùng thúc đẩy cộng đồng để phát triển các chính sách và quy định nhằm đạt được một môi trường sạch hơn để chúng ta thở và sống.2 Hiện trạng giám sát chất lượng môi trường Các văn bản pháp luật về tiêu chuẩn môi trường sạch yêu cầu CQQLMT đặt Tiêu chuẩn chất lượng môi trường cho sáu tiêu chí gây ô nhiễm không khí thường thấy [6].
Chúng là vật chất hạt, ôzôn tầng mặt đất, cacbon monoxit, oxit lưu huỳnh, oxit nitơ và chì. Vật chất dạng hạt (PM2.5 / PM10): Các hạt có thể được chia thành hai nhóm chính dựa trên kích thước, các hạt lớn hơn được gọi là PM10 (2,5 đến 10 micromet) và các hạt nhỏ hơn được gọi là PM2. PM10 chủ yếu tạo thành bụi bẩn, bụi và khói từ nhà máy và đường xá, trong khi PM2.5 bao gồm kim loại và các hợp chất hữu cơ độc hại từ ô tô và gia công kim loại.5, nhẹ hơn, có thể ở trong không khí lâu hơn và bay xa hơn PM10. Khi nào chúng ta hít thở không khí, bất kỳ hạt nào có trong không khí cũng được hít vào và dễ dàng đi vào đường hô hấp hệ thống.5 được tạo thành những thứ độc hại hơn (như kim loại nặng và chất gây ung thư hợp chất hữu cơ), PM2.5 có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe hơn PM10 lớn hơn.
Phơi nhiễm vật chất dạng hạt dẫn đến các ảnh hưởng đến sức khỏe như hen suyễn, ho, thở khò khè, hô hấp và bệnh tim mạch và cả ung thư phổi. 13 Ôzôn (O3): Ôzôn được tìm thấy ở mặt đất và ở các vùng trên của khí quyển. Ôxít Nitơ (NO / NO2) phản ứng với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) tạo ra ôzôn ở mặt đất cấp độ. Các khu vực ấm hơn với lưu lượng truy cập gia tăng và các ngành công nghiệp tạo ra mức mặt bằng cao hơn khí quyển.
Ozone khi hít phải có thể gây kích ứng đường hô hấp, gây ho và giảm dung tích phổi. Carbon Monoxide (CO): Các chu trình đốt cháy của xăng trong xe có động cơ thải ra khí độc, không màu, không mùi. Khi con người hít phải khí CO, nó sẽ ngăn không cho oxy tiếp cận não và tim và làm giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu. Đôi khi, quá mức mức carbon monoxide thậm chí có thể gây tử vong.
Sulfur Dioxide (SO2): Các phương tiện cơ giới và nhà máy điện thải ra SO2 khi chúng đốt cháy lưu huỳnh- chứa nhiên liệu như dầu diesel. Khi hít phải, nó gây ra các bệnh về đường hô hấp như co thắt đường thở và các triệu chứng hen suyễn. Chì: Ô tô thải ra chì khi không sử dụng xăng không pha chì. Tiếp xúc với chì tăng lên nguy cơ đột quỵ và đau tim và rối loạn phát triển cho trẻ em.
Theo “Nghiên cứu Gánh nặng Toàn cầu của Bệnh tật, Thương tật và Các Yếu tố Nguy cơ cho năm 2010” [7], ô nhiễm không khí ngoài trời đã góp phần gây ra 3,2 triệu ca tử vong trên toàn cầu trong năm 2010, tăng từ tám trăm ngàn chỉ mười năm trước. Như việc sử dụng ô tô ở các nước đang phát triển như Ấn Độ và Trung Quốc đang phát triển với tốc độ ngày càng cao, tác giả cho rằng tác động của ô nhiễm không khí đối với sức khỏe con người ngày càng trở nên tồi tệ hơn trong tương lai gần. Với những lo ngại ngày càng tăng về tác động của ô nhiễm môi trường đối với sức khỏe, CQQLMT được yêu cầu giám sát và đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường trên cả nước. Có khoảng 35 trạm giám sát các trạm được thiết lập trên khắp Hà Nội, nơi giám sát ô nhiễm môi trường như một phần nhiệm vụ của Sở Tài Nguyên Môi Trường.
Các trạm giám sát chất lượng môi trường ở Hà Nội Thiết lập một hệ thống đa cảm biến thu thập dữ liệu cố định và bảo trì các trạm đó là đắt tiền và đòi hỏi nhiều chi phí bảo trì vì các chất gây ô nhiễm môi trường cần được lấy mẫu, được đo lường, ghi lại, phân tích và chia sẻ trong một thời gian dài và nó cần bao hàm một khu vực địa lý. Thông thường các trạm giám sát ô nhiễm môi trường như vậy được đặt xung quanh các khu vực ô nhiễm môi trường đáng kể như các ngành công nghiệp và các khu vực có mật độ dân số cao như các thành phố lớn. Nhưng cách tiếp cận của việc có các trạm giám sát ô nhiễm môi trường cố định, cố định có một hạn chế nghiêm trọng khi tác giả muốn xác định mức độ phơi nhiễm ô nhiễm môi trường bên ngoài các khu vực được bao phủ bởi các nhà ga. Các phương pháp khác nhau được sử dụng tại các trạm tĩnh để đo độ ô nhiễm môi trường.