MAI THỊ THANH NGA ỨNG DỤNG MÔ HÌNH AERMOD GIÁM SÁT CHAT LUONG TSP DOI VỚI QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG DUONG CAO TÓC BEN LUC — LONG THÀNH

• Tác giả: Mai Thị Thanh Nga
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Tá Long
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Ứng dụng mô hình AERMOD giám sát chất lượng TSP đối với quá trình xây dựng đường cao tốc Bến Lức — Long Thành
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC QUY CHUẨN, QUY ĐỊNH ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM TSP
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ MÔ HÌNH AERMOD
• 2.2. QUY TRÌNH THIẾT LẬP DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH AERMOD
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA VÀ QUAN TRẮC MẪU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ MÔ HÌNH
• 3.2. LẬP BẢN ĐỒ VÙNG Ô NHIỄM
• 3.3. SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG CỦA MÔ HÌNH
• 3.4. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM
• 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Vì Sao Cần Giám Sát Bụi TSP Cao Tốc Bến Lức 58 ký tự

Công nghiệp hóa và đô thị hóa đang tạo ra áp lực lớn lên môi trường không khí, đặc biệt tại các đô thị lớn. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ô nhiễm không khí gây ra hàng triệu ca tử vong sớm mỗi năm. Tại Việt Nam, tình trạng ô nhiễm không khí, đặc biệt là bụi TSP (Tổng chất rắn lơ lửng), vượt quá ngưỡng cho phép theo QCVN 05:2013/BTNMT. Các công trình xây dựng, bao gồm cả xây dựng cao tốc, là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính. Đánh giá chất lượng không khí có thể được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm hoặc mô hình hóa. Phương pháp thực nghiệm đo đạc trực tiếp nhưng bị hạn chế về số lượng điểm đo và tần suất. Mô hình hóa, như sử dụng mô hình AERMOD, có thể khắc phục hạn chế này và dự báo mức độ lan truyền ô nhiễm trong các điều kiện khác nhau. Vì vậy, việc giám sát chất lượng bụi TSP trong xây dựng cao tốc Bến Lức - Long Thành là vô cùng cấp thiết.

1.1. Tình Trạng Ô Nhiễm Bụi TSP Tại Các Đô Thị Lớn Việt Nam

Ô nhiễm không khí tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP.HCM đã được cảnh báo từ lâu. Ô nhiễm không khí làm suy giảm chất lượng môi trường và gây ra nhiều bệnh nguy hiểm như hen suyễn, viêm phổi, các bệnh về tim mạch, và thậm chí cả ung thư phổi. Điều này dẫn đến những thiệt hại lớn về kinh tế do chi phí khám chữa bệnh. Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011-2015 chỉ ra rằng ô nhiễm TSP vượt nhiều lần ngưỡng cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT.

1.2. Vai Trò Của Xây Dựng Cao Tốc Trong Ô Nhiễm Bụi Xây Dựng

Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia cũng nhấn mạnh rằng ô nhiễm môi trường từ công trường xây dựng là một vấn đề đáng quan ngại. Hoạt động xây dựng, như xây dựng khu chung cư, đô thị mới, sửa chữa đường giao thông hay thi công đường trên cao, gây ra ô nhiễm cục bộ cao hơn so với ô nhiễm từ khu dân cư và hai bên đường giao thông. Việt Nam đang ưu tiên phát triển các đường cao tốc, và điều này đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đến vấn đề ô nhiễm từ các công trình xây dựng này.

II. Vấn Đề Thách Thức Giám Sát Bụi TSP Xây Dựng Cao Tốc 59 ký tự

Việc đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm bụi TSP từ xây dựng cao tốc gặp nhiều thách thức. Phương pháp đo đạc thực tế tuy cho kết quả chính xác tại điểm đo, nhưng lại hạn chế về số lượng điểm đo và tần suất đo. Điều này gây khó khăn trong việc đánh giá tổng quan chất lượng không khí trong khu vực nghiên cứu. Ngược lại, mô hình hóa có thể khắc phục hạn chế này, nhưng kết quả tính toán chỉ phản ánh nồng độ ô nhiễm do nguồn phát thải gây ra, mà chưa tính đến các yếu tố làm sạch không khí như cây xanh và mặt nước. Do đó, kết quả mô phỏng có thể sai khác so với thực tế. Để có được đánh giá tin cậy, cần kết hợp cả hai phương pháp và sử dụng các công cụ mô hình hóa hiện đại như AERMOD.

2.1. Hạn Chế Của Phương Pháp Đo Đạc Thực Tế Bụi TSP

Phương pháp thực nghiệm, mặc dù cung cấp giá trị cuối cùng tại điểm tiếp nhận, gặp khó khăn trong việc mô phỏng tổng quát chất lượng không khí của vùng nghiên cứu. Số điểm đo hạn chế và tần suất đo thấp có thể không phản ánh đầy đủ tác động tổng hợp từ các nguồn phát thải khác nhau và các yếu tố tự nhiên như khả năng lọc bụi của cây xanh và mặt nước.

2.2. Sai Số Trong Mô Hình Hóa Phát Thải Bụi TSP

Kết quả tính toán từ mô hình hóa chỉ mới cho thấy giá trị nồng độ chất ô nhiễm do các nguồn thải gây ra mà chưa tính đến khả năng làm sạch không khí của các tác nhân khác. Vì vậy, giá trị nồng độ tính được theo mô hình sẽ có sự sai khác so với thực tế, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như địa hình, độ che phủ của cây xanh và diện tích mặt nước trong khu vực nghiên cứu.

2.3. Tầm Quan Trọng Của Việc Kết Hợp Các Phương Pháp Giám Sát

Để có được đánh giá chính xác và tin cậy, cần kết hợp cả phương pháp thực nghiệm và mô hình hóa. Việc sử dụng các công cụ mô hình hóa hiện đại như AERMOD giúp dự báo mức độ lan truyền ô nhiễm trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả.

III. Giải Pháp Mô Hình AERMOD Giám Sát Bụi TSP Cao Tốc 55 ký tự

Mô hình AERMOD là một công cụ mạnh mẽ để giám sát chất lượng bụi TSP trong xây dựng cao tốc. AERMOD là mô hình khuếch tán chất ô nhiễm trong khí quyển, được phát triển bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA). Mô hình này có khả năng mô phỏng sự lan truyền của các chất ô nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả nguồn điểm, nguồn đường và nguồn diện tích. AERMOD cũng tính đến các yếu tố khí tượng và địa hình ảnh hưởng đến sự lan truyền của ô nhiễm. Ứng dụng AERMOD giúp dự báo nồng độ bụi tại các khu vực khác nhau xung quanh công trình cao tốc Bến Lức - Long Thành, từ đó đưa ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm kịp thời.

3.1. Cơ Sở Khoa Học Của Mô Hình AERMOD

Mô hình AERMOD sử dụng các thuật toán phức tạp để mô phỏng sự khuếch tán của chất ô nhiễm trong khí quyển. Mô hình này dựa trên các phương trình toán học mô tả quá trình chuyển động và khuếch tán của các hạt bụi, cũng như các yếu tố ảnh hưởng như tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ và độ ẩm.

3.2. Các Loại Dữ Liệu Đầu Vào Của AERMOD

Để chạy mô hình AERMOD, cần có các dữ liệu đầu vào bao gồm: dữ liệu về nguồn thải (vị trí, cường độ phát thải, chiều cao ống khói), dữ liệu khí tượng (tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm), và dữ liệu địa hình (độ cao địa hình, độ nhám bề mặt). Các dữ liệu này cần được thu thập và xử lý cẩn thận để đảm bảo độ chính xác của kết quả mô phỏng.

3.3. Ưu Điểm Của AERMOD So Với Các Mô Hình Khác

AERMOD có nhiều ưu điểm so với các mô hình khuếch tán chất ô nhiễm khác. AERMOD có khả năng xử lý các điều kiện khí tượng phức tạp, như sự ổn định khí quyển và sự hình thành lớp nghịch nhiệt. AERMOD cũng tính đến ảnh hưởng của địa hình đến sự lan truyền của ô nhiễm.

IV. Quy Trình Cách Ứng Dụng AERMOD Giám Sát Bụi TSP 57 ký tự

Ứng dụng mô hình AERMOD trong giám sát chất lượng bụi TSP đòi hỏi một quy trình bài bản. Đầu tiên, cần xác định rõ nguồn phát thải bụi từ công trình xây dựng cao tốc Bến Lức - Long Thành, bao gồm vị trí, cường độ, và thành phần. Tiếp theo, thu thập dữ liệu khí tượng từ các trạm quan trắc gần khu vực. Sau đó, xây dựng mô hình địa hình chi tiết. Nhập các dữ liệu này vào phần mềm AERMOD và chạy mô phỏng. Cuối cùng, phân tích kết quả mô phỏng để đánh giá mức độ ô nhiễm và xác định các khu vực chịu ảnh hưởng. So sánh kết quả mô phỏng với kết quả đo đạc thực tế để kiểm định độ tin cậy của mô hình.

4.1. Thu Thập Dữ Liệu Về Nguồn Phát Thải Bụi TSP

Việc xác định nguồn phát thải bụi TSP là bước quan trọng. Các nguồn thải chính từ công trình xây dựng bao gồm: hoạt động đào đất, san lấp, vận chuyển vật liệu xây dựng, và hoạt động của máy móc, thiết bị. Cần xác định vị trí, cường độ phát thải (lượng bụi phát thải trên một đơn vị thời gian), và thành phần của bụi TSP (kích thước hạt, hàm lượng các chất ô nhiễm).

4.2. Thu Thập Dữ Liệu Khí Tượng Và Địa Hình

Dữ liệu khí tượng đóng vai trò quan trọng trong việc mô phỏng sự lan truyền của bụi TSP. Cần thu thập dữ liệu về tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm, và độ ổn định khí quyển. Dữ liệu địa hình cũng cần được thu thập để mô phỏng chính xác sự ảnh hưởng của địa hình đến sự lan truyền của bụi.

4.3. Kiểm Định Và Hiệu Chỉnh Mô Hình AERMOD

Sau khi chạy mô phỏng, cần so sánh kết quả mô phỏng với kết quả đo đạc thực tế tại các vị trí khác nhau trong khu vực nghiên cứu. Nếu có sự sai lệch lớn, cần hiệu chỉnh các thông số đầu vào của mô hình (ví dụ: cường độ phát thải) để tăng độ chính xác của mô hình. Tiêu chuẩn NASH được sử dụng để đánh giá sự phù hợp kết quả của mô hình.

V. Nghiên Cứu Kết Quả Giám Sát Bụi TSP Cao Tốc Bến Lức 58 ký tự

Nghiên cứu của Mai Thị Thanh Nga đã ứng dụng mô hình AERMOD để giám sát chất lượng TSP trong quá trình xây dựng cao tốc Bến Lức - Long Thành. Nghiên cứu này đã thiết lập dữ liệu đầu vào cho mô hình AERMOD, chạy mô phỏng và lập bản đồ phân bố ô nhiễm TSP. Đồng thời, tác giả đã kết hợp đo đạc thực tế tại công trường xây dựng để kiểm chứng kết quả của mô hình. Kết quả cho thấy, sau khi hiệu chỉnh, kết quả nồng độ TSP giữa mô hình và đo đạc thực tế có chỉ số NASH tương đối cao, chứng tỏ độ tin cậy cao của mô hình. Từ đó, đề xuất các biện pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm bụi TSP.

5.1. Thiết Lập Dữ Liệu Đầu Vào Cho Mô Hình AERMOD

Nghiên cứu đã thu thập các dữ liệu cần thiết cho mô hình AERMOD, bao gồm dữ liệu về nguồn thải từ công trường xây dựng, dữ liệu khí tượng từ các trạm quan trắc gần đó, và dữ liệu địa hình của khu vực nghiên cứu. Các dữ liệu này được xử lý và nhập vào phần mềm AERMOD để chạy mô phỏng.

5.2. Kiểm Chứng Mô Hình Bằng Đo Đạc Thực Tế

Để kiểm chứng độ tin cậy của mô hình AERMOD, tác giả đã tiến hành đo đạc nồng độ bụi TSP tại các vị trí khác nhau trong khu vực công trường xây dựng trong hai mùa (mùa nắng và mùa mưa). Kết quả đo đạc thực tế được so sánh với kết quả mô phỏng từ AERMOD.

5.3. Đề Xuất Biện Pháp Quản Lý Và Giảm Thiểu Ô Nhiễm TSP

Dựa trên kết quả mô phỏng và đo đạc thực tế, tác giả đã đề xuất các biện pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm bụi TSP từ công trường xây dựng, bao gồm: che chắn khu vực thi công, phủ kín các phương tiện vận chuyển vật liệu xây dựng, tưới nước trên mặt đất và bánh xe vận chuyển, trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cho công nhân, và duy trì khoảng cách ly an toàn đối với khu vực dân cư xung quanh ít nhất là 200m.

VI. Kết Luận AERMOD Công Cụ Giám Sát Bụi TSP Hiệu Quả 56 ký tự

Ứng dụng mô hình AERMOD là một giải pháp hiệu quả để giám sát chất lượng bụi TSP trong quá trình xây dựng cao tốc. Nghiên cứu này đã chứng minh khả năng của AERMOD trong việc mô phỏng và dự báo nồng độ bụi tại các khu vực khác nhau xung quanh công trình cao tốc Bến Lức - Long Thành. Kết quả mô phỏng từ AERMOD có độ tin cậy cao và có thể được sử dụng để hỗ trợ các nhà quản lý trong việc đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm kịp thời. Việc kết hợp mô hình AERMOD với đo đạc thực tế sẽ giúp đánh giá chính xác và toàn diện hơn về chất lượng không khí trong khu vực.

6.1. Tổng Kết Về Ứng Dụng AERMOD Trong Xây Dựng Cao Tốc

Việc ứng dụng mô hình AERMOD trong xây dựng cao tốc không chỉ giúp giám sát chất lượng bụi TSP mà còn giúp dự báo mức độ lan truyền ô nhiễm trong các điều kiện khác nhau. Điều này cho phép các nhà quản lý đưa ra các biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu ô nhiễm một cách chủ động.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Mô Hình AERMOD

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện độ chính xác của mô hình AERMOD bằng cách sử dụng các dữ liệu đầu vào chi tiết hơn và áp dụng các kỹ thuật hiệu chỉnh mô hình tiên tiến hơn. Ngoài ra, cần nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu và địa hình phức tạp đến sự lan truyền của bụi TSP.

6.3. Đề Xuất Chính Sách Quản Lý Ô Nhiễm Bụi Xây Dựng

Dựa trên kết quả nghiên cứu, cần đề xuất các chính sách quản lý ô nhiễm bụi xây dựng hiệu quả, bao gồm: quy định về cường độ phát thải bụi cho các công trình xây dựng, yêu cầu sử dụng các biện pháp giảm thiểu bụi, và tăng cường kiểm tra, giám sát việc tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường.

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm không khí, đặc biệt là bụi tổng hợp (TSP - Total Suspended Particles), đang là vấn đề nghiêm trọng tại các đô thị lớn và khu vực xây dựng công trình giao thông. Theo báo cáo của ngành môi trường, tại Thành phố Hồ Chí Minh, trong giai đoạn thi công đường cao tốc Bến Lức — Long Thành, nồng độ TSP có thể vượt giới hạn cho phép từ 1,007 đến 1,583 lần so với Quy chuẩn Việt Nam QCVN 05:2013/BTNMT. Quá trình xây dựng với các hoạt động đào, xúc, san lấp mặt bằng, vận chuyển vật liệu và sử dụng máy móc thiết bị là nguồn phát thải bụi chính, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng không khí tại công trường và khu vực lân cận.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng mô hình AERMOD để giám sát, mô phỏng và lập bản đồ phân bố nồng độ TSP trong quá trình xây dựng đường cao tốc Bến Lức — Long Thành, từ đó đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình so với số liệu đo đạc thực tế tại công trường ở huyện Nhà Bè, TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm bụi nhằm bảo vệ sức khỏe công nhân và cư dân xung quanh.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khu vực công trường xây dựng đoạn Km 18+713,5 đến Km 21+739,5, với dữ liệu thu thập trong hai mùa đặc trưng của Nam Bộ: mùa nắng (10/04/2017) và mùa mưa (08/08/2017). Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý môi trường xây dựng, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho các báo cáo đánh giá tác động môi trường và quy hoạch bảo vệ môi trường tương tự.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên mô hình AERMOD (AMS/EPA Regulatory Model), một công cụ mô phỏng phát tán ô nhiễm không khí được phát triển bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA). AERMOD mô phỏng sự lan truyền của các chất ô nhiễm trong lớp biên khí quyển, bao gồm cả địa hình phẳng và phức tạp, với khả năng xử lý các nguồn thải điểm, đường và diện tích. Mô hình sử dụng dữ liệu khí tượng đầu vào được xử lý qua AERMET và dữ liệu địa hình qua AERMAP, đồng thời có thể tích hợp dữ liệu khí tượng từ mô hình WRF (Weather Research and Forecasting) để nâng cao độ chính xác.

Ba khái niệm chính trong nghiên cứu gồm:

• TSP (Total Suspended Particles): Tổng hạt bụi lơ lửng trong không khí, là chỉ tiêu quan trọng đánh giá ô nhiễm bụi.
• NASH Index: Chỉ số đánh giá độ phù hợp giữa kết quả mô phỏng và số liệu thực tế, dùng để kiểm định hiệu quả mô hình.
• Lớp biên khí quyển (PBL): Lớp khí quyển gần mặt đất, nơi diễn ra các quá trình phát tán ô nhiễm, được mô hình AERMOD mô phỏng chi tiết.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu đo đạc thực địa nồng độ TSP tại công trường xây dựng đường cao tốc Bến Lức — Long Thành, được thu thập trong hai đợt khảo sát vào ngày 10/04/2017 (mùa nắng) và 08/08/2017 (mùa mưa). Dữ liệu khí tượng được lấy từ mô hình WRF và các trạm quan trắc khí tượng địa phương, xử lý qua AERMET để làm đầu vào cho AERMOD. Dữ liệu địa hình được số hóa và xử lý bằng phần mềm GIS (MapInfo, ArcGIS) để tạo bản đồ khu vực nghiên cứu.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Mô hình hóa: Sử dụng AERMOD để mô phỏng nồng độ TSP theo các kịch bản khí tượng và nguồn thải khác nhau.
• So sánh và hiệu chỉnh: Đối chiếu kết quả mô phỏng với số liệu đo đạc thực tế, sử dụng chỉ số NASH để đánh giá độ tin cậy của mô hình.
• Phân tích thống kê: Xử lý số liệu bằng Excel, trình bày dưới dạng bảng và biểu đồ để minh họa sự biến động nồng độ TSP theo thời gian và không gian.
• Phỏng vấn chuyên gia: Thu thập ý kiến chuyên gia để đề xuất các giải pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm bụi phù hợp với thực tế công trường.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2017 đến tháng 1/2018, bao gồm các giai đoạn thu thập dữ liệu, mô phỏng, phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nồng độ TSP vượt giới hạn trong mùa nắng: Kết quả quan trắc cho thấy nồng độ TSP trong các tháng mùa nắng (tháng 6, 10, 11, 12) vượt từ 1,007 đến 1,583 lần so với giới hạn QCVN 05:2013/BTNMT, đặc biệt vào các khung giờ 9-11h và 14-16h. Ví dụ, tháng 12/2016 ghi nhận nồng độ TSP vượt 1,53 lần vào buổi sáng và 1,58 lần vào buổi chiều.

2. Nồng độ TSP trong mùa mưa thấp hơn và nằm trong giới hạn: Các tháng mùa mưa (7, 8, 9) có nồng độ TSP dao động từ 0,181 đến 0,287 mg/m³, đều nằm dưới ngưỡng cho phép, cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện khí hậu đến mức độ ô nhiễm.

3. Mô hình AERMOD mô phỏng chính xác nồng độ TSP: Sau khi hiệu chỉnh, chỉ số NASH giữa kết quả mô phỏng và số liệu thực tế đạt giá trị tương đối cao, chứng tỏ mô hình có độ tin cậy tốt trong việc dự báo phân bố ô nhiễm bụi tại công trường.

4. Bản đồ phân bố ô nhiễm TSP thể hiện rõ vùng ảnh hưởng: Các bản đồ phân vùng ô nhiễm được lập cho các khung giờ 1h và 24h trong hai mùa cho thấy sự lan tỏa của bụi theo hướng gió và địa hình, giúp xác định các điểm nhạy cảm cần ưu tiên kiểm soát.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng nồng độ TSP trong mùa nắng là do hoạt động thi công xây dựng diễn ra mạnh mẽ, kết hợp với điều kiện khí hậu khô hạn làm bụi dễ phát tán. Trong khi đó, mưa giúp làm giảm bụi trong không khí, giải thích cho mức độ ô nhiễm thấp hơn trong mùa mưa. Kết quả mô hình AERMOD phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, khẳng định tính ứng dụng của mô hình trong điều kiện địa hình và khí hậu phức tạp của khu vực Nam Bộ.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại các khu công nghiệp và đô thị lớn, mô hình AERMOD cho phép mô phỏng chi tiết hơn nhờ tích hợp dữ liệu địa hình và khí tượng chính xác, đồng thời hỗ trợ xây dựng bản đồ ô nhiễm không khí theo thời gian thực. Việc sử dụng chỉ số NASH làm tiêu chí đánh giá giúp tăng tính khách quan và khoa học cho kết quả mô phỏng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ nồng độ TSP trung bình theo giờ và theo ngày, cùng với bản đồ phân bố ô nhiễm thể hiện sự biến động không gian của bụi, từ đó hỗ trợ các nhà quản lý trong việc ra quyết định kiểm soát ô nhiễm hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Che chắn khu vực thi công: Yêu cầu các nhà thầu phải lắp đặt hệ thống che chắn xung quanh khu vực thi công để hạn chế bụi phát tán ra môi trường, đặc biệt trong các giai đoạn đào, xúc và san lấp mặt bằng. Thời gian thực hiện ngay trong giai đoạn thi công, chủ thể là nhà thầu xây dựng.

2. Phủ kín và tưới nước bề mặt đất và bánh xe vận chuyển: Các phương tiện vận chuyển vật liệu xây dựng phải được phủ kín bằng bạt, đồng thời tưới nước định kỳ trên mặt đất và bánh xe để giảm bụi phát sinh. Giải pháp này cần được thực hiện liên tục trong suốt quá trình vận chuyển, do nhà thầu và đơn vị vận chuyển chịu trách nhiệm.

3. Trang bị bảo hộ lao động cho công nhân: Công nhân làm việc tại công trường phải được trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) như khẩu trang chống bụi, kính bảo hộ, quần áo bảo hộ nhằm giảm thiểu ảnh hưởng sức khỏe do bụi. Chủ thể thực hiện là nhà thầu và đơn vị quản lý công trường, áp dụng ngay từ khi bắt đầu thi công.

4. Thiết lập khoảng cách an toàn với khu dân cư: Đảm bảo khoảng cách ly an toàn tối thiểu 200m giữa khu vực thi công và khu dân cư xung quanh để giảm thiểu tác động ô nhiễm bụi đến người dân. UBND địa phương và chủ đầu tư dự án phối hợp giám sát và thực hiện trong suốt thời gian thi công.

5. Tăng cường giám sát và quan trắc chất lượng không khí: Thiết lập hệ thống quan trắc thường xuyên để theo dõi nồng độ TSP và các chỉ số ô nhiễm khác, từ đó điều chỉnh các biện pháp kiểm soát kịp thời. Chủ thể là các cơ quan quản lý môi trường phối hợp với nhà thầu, thực hiện liên tục trong suốt quá trình xây dựng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý dự án xây dựng giao thông: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và công cụ mô hình hóa để đánh giá tác động môi trường, giúp họ lập kế hoạch thi công phù hợp, giảm thiểu ô nhiễm bụi và bảo vệ sức khỏe công nhân cũng như cộng đồng dân cư.

2. Cơ quan quản lý môi trường: Các cơ quan này có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các quy định, tiêu chuẩn giám sát chất lượng không khí tại các công trường xây dựng, đồng thời áp dụng mô hình AERMOD trong công tác quản lý và kiểm soát ô nhiễm.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành môi trường: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng mô hình AERMOD trong thực tiễn, phương pháp khảo sát, phân tích số liệu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi trong xây dựng.

4. Nhà thầu và đơn vị thi công: Các đơn vị này có thể áp dụng các biện pháp quản lý ô nhiễm được đề xuất, đồng thời hiểu rõ tác động của hoạt động thi công đến môi trường không khí để nâng cao trách nhiệm và hiệu quả công tác bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình AERMOD là gì và tại sao được chọn sử dụng trong nghiên cứu này?
   AERMOD là mô hình mô phỏng phát tán ô nhiễm không khí được EPA phát triển, có khả năng xử lý địa hình phức tạp và nhiều loại nguồn thải. Nó được chọn vì phù hợp với điều kiện khí tượng và địa hình của khu vực nghiên cứu, đồng thời cho kết quả mô phỏng chính xác, được kiểm chứng bằng số liệu thực tế.

2. TSP ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe con người?
   TSP là các hạt bụi lơ lửng có thể xâm nhập sâu vào phổi, gây các bệnh về hô hấp, tim mạch, thậm chí ung thư phổi. Nồng độ TSP cao làm tăng nguy cơ mắc các bệnh hen suyễn, viêm phổi và ảnh hưởng đến hệ thần kinh, da, cũng như tăng nguy cơ tiểu đường.

3. Kết quả mô phỏng của AERMOD có đáng tin cậy không?
   Kết quả mô phỏng được đánh giá bằng chỉ số NASH, cho thấy sự phù hợp cao với số liệu đo đạc thực tế tại công trường. Điều này chứng tỏ AERMOD là công cụ tin cậy để dự báo và quản lý ô nhiễm bụi trong xây dựng.

4. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi nào được đề xuất?
   Các biện pháp gồm che chắn khu vực thi công, phủ kín và tưới nước bề mặt đất và bánh xe vận chuyển, trang bị bảo hộ lao động cho công nhân, thiết lập khoảng cách an toàn với khu dân cư và tăng cường giám sát chất lượng không khí.

5. Nghiên cứu có thể áp dụng cho các công trình xây dựng khác không?
   Có, phương pháp và mô hình được áp dụng trong nghiên cứu có thể nhân rộng cho các công trình xây dựng tương tự, giúp đánh giá và kiểm soát ô nhiễm bụi hiệu quả trong nhiều điều kiện địa lý và khí hậu khác nhau.

Kết luận

• Nghiên cứu đã ứng dụng thành công mô hình AERMOD để mô phỏng và giám sát nồng độ TSP tại công trường xây dựng đường cao tốc Bến Lức — Long Thành, với kết quả mô phỏng có độ tin cậy cao được kiểm chứng bằng số liệu thực tế.
• Nồng độ TSP trong mùa nắng vượt giới hạn quy chuẩn từ 1,007 đến 1,583 lần, trong khi mùa mưa nồng độ bụi nằm trong giới hạn cho phép, cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện khí hậu đến ô nhiễm bụi.
• Bản đồ phân bố ô nhiễm TSP được xây dựng giúp xác định vùng ảnh hưởng và điểm nhạy cảm, hỗ trợ quản lý môi trường xây dựng hiệu quả.
• Đề xuất các giải pháp quản lý như che chắn, phủ kín, tưới nước, trang bị bảo hộ và thiết lập khoảng cách an toàn nhằm giảm thiểu ô nhiễm bụi và bảo vệ sức khỏe công nhân, cư dân.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công cụ hỗ trợ cho các nhà quản lý, nhà thầu và cơ quan môi trường trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí tại các công trình xây dựng tương lai.

Hành động tiếp theo: Áp dụng mô hình AERMOD trong các dự án xây dựng khác, triển khai các biện pháp quản lý ô nhiễm đã đề xuất và thiết lập hệ thống quan trắc thường xuyên để bảo đảm chất lượng không khí trong quá trình thi công.