1. Tên tác giả/nhóm tác giả:
1 | Tên nhóm nghiên cứu hoặc nhóm tác giả: AIRPET Việt Nam |
2 | Tác giả chính / trưởng nhóm nghiên cứu: PGS. TS. Hoàng Xuân Cơ |
3 | Danh sách các tác giả: 1. PGS.TS. Hoàng Xuân Cơ 2. GS.TS. Nguyễn Thị Kim Oanh 3. GS.TS. Đặng Kim Chi 4. TS. Nghiêm Trung Dũng 5. TS. Phạm Văn Quân 6. ThS. Đàm Duy Ân 7. ThS. Hoàng Anh Lê 8. ThS. Lê Thùy Linh 9. ThS. Đào Thị Hiền 10. ThS. Đinh Thị Luyến 11. ThS. Trần Thị Tuyết Mai 12. CN. Kim Văn Chinh 13. CN. Nguyễn Hồng Phúc |
4 | Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội |
5 | Điện thoại:04.38587285 fax: 04.35589773 email: cohx@vnu.edu.vn |
6 | Lĩnh vực khoa học - công nghệ: Ô nhiễm không khí |
7 | Đơn vị công tác: Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học uốc gia Hà Nội. |
2. Giới thiệu tóm tắt công trình
2.1. Mục đích
Nhận dạng được những chất ô nhiễm không khí chính ở Hà Nội và vùng lân cận.
Tạo lập được bộ số liệu có độ tin cậy cao về nồng độ các chất ô nhiễm không khí chính ở Hà Nội và vùng lân cận.
Chỉ rõ khả năng sử dụng công cụ mô hình trong quản lý chất lượng không khí
Đưa ra được các khuyến nghị về sử dụng tổng hợp các công cụ/chính sách quản lý chất lượng không khí tại làng nghề sản xuất gạch.
Những kết quả chính
Xác định nồng độ bụi (chất gây ô nhiễm không khí chính ở Việt Nam), tập trung nghiên cứu bụi có kích thước nhỏ PM10 và PM2,5 (loại bụi có thể đi sâu vào cơ quan hô hấp của người) bằng các thiết bị lấy mẫu hiện đại (máy lấy mẫu bụi thể tích nhỏ - Minivol, Dichtomos). Kết quả cho thấy tại 5 điểm quan trắc ở Hà Nội (điểm giao thông – đầu cầu Chương Dương, điểm công nghiệp – Khu tập thể ĐH Bách Khoa, điểm thương mại – chợ Bắc Qua, điểm tổng hợp – Thanh Xuân Bắc và điểm nền – Phú Thị, Gia Lâm) đều có nồng độ bụi PM10, PM2,5 khá cao. Ngoài ra còn tiến hành đo PM10, PM2,5 tại điểm xa nguồn thải Tam Đảo, Vĩnh Phúc, điểm làng nghề sản xuất gạch ngói tại xã Song Hồ, Thuận Thành, Bắc Ninh nhằm so sánh với giá trị đo tại Hà Nội. Tổng lượng mẫu đo gần 1000 mẫu cho thấy độ tin cậy cao của kết quả.
Xác định các ion, các chất, các hợp chất PAHs, BC có trong bụi PM10, PM2,5, tại tất cả các điểm đo bằng những phương pháp và thiết bị hiện đại như IC, ICP – MS, XRF có độ chính xác cao được kiểm tra bằng mẫu “mù”, thực hiện QA/qc đầy đủ. Kết quả này được trình bày trong các báo cáo và các công trình đã được xuất bản.
Xác định mức phát thải bụi, khí thải từ các lò gạch cải tiến tại xã Song Hồ, Thuận Thành, Bắc Ninh làm cơ sở khoa học giải quyết tranh chấp, đền bù giữa chủ các lò gạch và nông dân trồng lúa.
Sử dụng mô hình khuếch tán có bản quyền AIR – MOD, ISC 3 tính toán phân bố trên địa bàn Hà Nội và vùng xung quanh, xác định rõ vùng ô nhiễm bụi trên bản đồ.
Sử dụng mô hình nơi tiếp nhận với số liệu phân tích các chất trong PM10 và PM2,5 để nhận diện một số loại nguồn thải, chỉ ra mức độ đóng góp của các loại nguồn thải đối với hai loại bụi này.
Sử dụng mô hình khói quang hóa tính toán khả năng sinh ozôn gần mặt đất – một chất ô nhiễm - ở Hà Nội.
Xác định khả năng tác động của bụi đến sức khỏe con người thông qua khảo sát sức khỏe cư dân xã Phú Thị (điểm xa nguồn thải) và cư dân tập thể Thanh Xuân Bắc (điểm gần nguồn thải). Kết quả này được trích trong báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia – 2007 về môi trường đô thị Việt Nam.
2.2. Ý nghĩa khoa học, công nghệ, đào tạo, ứng dụng thực tiễn
2.2.1. Góp phần làm rõ nguồn gốc bụi kích thước nhỏ trên địa bàn Hà Nội qua số liệu đo với độ chính xác cao.
Trước khi công trình này được thực hiện, chưa có nhiều kết quả nghiên cứu bụi kích thước nhỏ, đặc biệt là bụi PM2,5. Lấy mẫu bụi kích thước nhỏ phải sử dụng thiết bị chuyên dụng và mỗi mẫu phải lấy trong khoảng thời gian 24 giờ (một ngày đêm). Mặc dù vậy lượng bụi PM10 và PM2,5 lấy được vẫn rất nhỏ nên rất khó phân tích các chất, các ion, các hợp chất PAHs, muội cac bon (cac bon đen - BC). Số lượng mẫu cũng phải đủ lớn mới đủ độ chặt thống kê chạy mô hình nơi tiếp nhận, đặc biệt là mô hình Ma trận nhân tố dương - PMF. Kết quả chạy mô hình nơi tiếp nhận đã nhận dạng được các loại hình nguồn thải và chỉ ra mức đóng góp của các loại nguồn thải đối với các loại bụi này. Một đặc điểm đáng chú ý là nguồn thải đóng góp vào bụi kích thước nhỏ đôi khi không phải từ các hoạt động ở ngay địa phương gần nơi lấy mẫu mà còn có thể đến từ rất xa. Đây là điểm cần tiếp tục làm rõ nếu nghiên cứu các nguồn bụi xuyên biên giới, chẳng hạn bụi do đốt rơm rạ hay cháy rừng ở nhiều nước Đông Nam Á.
2.2.2. So sánh được mức độ ô nhiễm bụi kích thước nhỏ của Hà Nội với một số thành phố khác của Châu Á như Bắc Kinh (Trung Quốc), Manila (Philippin), Chenai (Ấn Độ) và Bangkok (Thái Lan).
Kết quả nghiên cứu đã chỉ rõ mức độ ô nhiễm bụi ở Hà Nội khá cao so với các thành phố khác trong khu vực, trừ Bắc Kinh. Nồng độ bụi PM10 tại các điểm quan trắc ở Hà Nội đều có những giá trị vượt tiêu chuẩn/quy chuẩn cho phép. Nguồn đóng góp bụi ở Hà Nội cũng khác so với các thành phố khác. Mức đóng góp của công nghiệp có sử dụng than làm nhiên liệu không cao so với một số thành phố khác ở châu Á, trong khi đóng góp của nguồn xây dựng, giao thông lại chiếm tỷ lệ cao hơn.
2.2.3. Góp phần làm rõ tác động của bụi đến sức khỏe và mức độ phát thải bụi, khí thải từ sản xuất gạch ngói ở một làng nghề làm cơ sở đề ra chính sách quản lý hoạt động này về mặt môi trường.
Để làm rõ tác động của bụi đến sức khỏe, công trình đã kết hợp với các chuyên gia Trường Đại học Y Hà Nội tiến hành khảo sát diễn biến một số bệnh liên quan tới ô nhiễm không khí nói chung và ô nhiễm bụi nói riêng của hàng trăm hộ gia đình tại nơi chịu ô nhiễm bụi cao (Khu tập thể Thanh Xuân Bắc) và khu vực đối chứng ở xã Phú Thị, Gia Lâm. Kết quả cho thấy tỷ lệ mắc những bệnh này ở vùng ô nhiễm bụi cao hơn so với vùng đối chứng. Những kết quả mang tính định lượng như vậy hiện còn rất hiếm ở Việt Nam.
Công trình cũng đã tiến hành đo đạc trực tiếp mức phát thải chất ô nhiễm, đặc biệt là SO2 từ các lò gạch cải tiến khá tập trung ở xã Song Hồ, Thuận Thành, Bắc Ninh. Từ đó xác định được tiến trình phát thải từ lúc đốt lò đến lúc tắt lò (thường là 7 ngày) và mức độ phát thải từng giờ. Một thiết bị xử lý SO2 và bụi được thiết kế và lắp đặt trong ống khói theo nguyên tắc phun nước vôi từ trên xuống. Kết quả đo phát thải khi phun và không phun nước vôi cho phép xác định hiệu quả xử lý của thiết bị. Theo kết quả quan trắc hiệu quả xử lý cao nhất đối với SO2 chỉ trên 50%, thấp hơn rất nhiều so với kết quả tính toán bằng lý thuyết. Tuy nhiên đây là kết quả đáng tin cậy vì được đo bằng thiết bị có độ chính xác cao. Các giá trị phát thải này được sử dụng chạy mô hình khuếch tán với các kịch bản phát thải khác nhau và số lượng lò gạch cùng hoạt động khác nhau. Kết quả mô hình chỉ ra phân bố nồng độ SO2 khu vực xung quanh theo từng kịch bản giúp đánh giá khả năng gây hại cho lúa và hoa mầu khu vực xung quanh làm cơ sở xác định diện tích bị hại để có đền bù thỏa đáng. Ngoài ra, kết quả còn có thể áp dụng trong việc khuyến khích các chủ lò gạch lắp đặt các thiết bị xử lý để được đốt lò nhiều hơn. Một hội thảo đã được mở tại địa phương để chuyển giao các kết quả này cho lãnh đạo địa phương, các chủ lò gạch và những người liên quan.
2.2.4. Tạo cơ sở khoa học giải quyết tranh chấp môi trường liên quan tới suy giảm chất lượng không khí.
- Sản phẩm đào tạo:
Luận án tiến sỹ:
Nghiêm Trung Dũng (2005). Nghiên cứu mức độ phát thải và lan truyền của các hyđrocacbon thơm đa vòng (PAH) tại Hà Nội.
Luận văn thạc sỹ:
Dam Duy An (2005). Photochemical smog modeling for air quality management in the Hanoi metropolitan region, Vietnam.
Hoang Anh Le (2007). Integrated monitoring-modeling tool to develop air quality management strategies for a brick kiln manufacturing community in Vietnam.
Cao Dung Hai (2007). Particulate matter air pollution in Hanoi with a focus on source apportionment study by receptor modeling.
Trần Thị Tuyết Mai (2006). Tích hợp thành phần chất lượng không khí trong quy hoạch môi trường thành phố Hà Nội.
Project title: Improving Air Quality in Vietnam
1. Full name of author/group of authors
1 | Name of group: AIRPET Việt Nam |
2 | Main author: Asso.Prof.Dr. Hoang Xuan Co |
3 | List of authors: 1. Asso.Prof.Dr. Hoang Xuan Co 2. Prof.Dr. Nguyen Thi Kim Oanh 3. Prof.Dr. Đang Kim Chi 4. Dr. Nghiem Trung Dung 5. Dr. Pham Van Quan 6. Mr. Đam Duy An 7. Mr. Hoang Anh Le 8. Ms. Le Thuy Linh 9. Ms. Đao Thi Hien 10. Ms. Đinh Thi Luyen 11. Ms. Tran Thi Tuyet Mai 12. Mr. Kim Van Chinh 13. Mr. Nguyen Hong Phuc |
4 | Address: 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi |
5 | Tel.:04.38587285 fax: 04.35589773 email: cohx@vnu.edu.vn |
6 | Research field: Air quality |
7 | Institution: Faculty of Environmental Sciences, Hanoi University, VNU Hanoi. |
2 - Abstract of the project
- Project purpose
To establish comprehensive assessment of toxic air pollutants in Hanoi and surrounding area.
To monitor selected toxic air pollutants in and surrounding area.
To apply modeling tools for integrated air quality management
To recommend the appropriate policies/tools for air quality management of brick manufacturing villages
- Main results
Dust (particulate matter - PM) concentration (the main air pollutants in Vietnam), especially small aerodynamic diameter particulate matter such as PM10 and PM2,5 which can go deep into the body's respiratory tract was determined by modern samplers (Minivol, Dichtomos). Results showed that there were relatively high concentrations of PM10, PM2,5 at all five monitoring sites in Hanoi (Traffic site - near Chuong Duong bridge, Residential site in Hanoi University of Technology campus, Trade site - Bac Qua markets, Mixed site at the Thanh Xuan Bac and Ground site at Phu Thi, Gia Lam). Besides, PM10, PM2,5 at remote site of Tam Dao, Vinh Phuc province and at brick manufacturing village in Song Ho Commune, Thuan Thanh, Bac Ninh province were also monitored to compare with such values in Hanoi. With nearly 1000 samples in total, the results are highly reliable.
Ionic substances, PAHs compounds, and BC existing in the PM10, PM2,5 samples were analyzed at all points by modern methods and equipment, such as IC, ICP - MS, XRF with high precision "blind sample" test and full QA/QC. The results have been presented in reports and other published papers.
PM and gas emissions from brick kilns stacks in Song Ho Commune, Thuan Thanh, Bac Ninh were measured to create scientific basis for dispute settlement between brick kiln owners and rice farmers.
Licensed diffusion models such as AIR - MOD, ISC 3 were used to compute the distribution of PM in Hanoi and surrounding areas and to identify areas of PM pollution on the map.
Receptor models were used with data of analyzed substances in PM10, PM2,5 to identify certain types of emission source and to indicate the level of emission contribution of such sources.
Possible impact on human health has been determined by surveys with residents in Phu Thi (far from emission sources) and Thanh Xuan Bac (close to emission sources). The result was quoted in the national environmental report in 2007 on urban environment of Vietnam.
- Signification in sense of science, technology, education and practical application.
Scientific contributions:
a. The origin of fine PM in Hanoi was examined by highly accurate measured data.
Prior to the research, there was almost no scientific database on small-size dust, especially PM2,5. Although each small-size dust sample was taken continuously in 24-hour period using specialized tools, a very small amount of PM10 and PM2,5 was collected and therefore it was fairly difficult to analyze its components (i.e. substances, ion, PAHs, black carbon). Further, the number of samples must be enough to fulfil statistical assumptions for receptor models, especially PMF model. By employing receptor model, emission sources and their contribution to the dust samples were determined. Noticeably, emission sources which contribute to the dust samples are not necessarily local but from very far. This is an interesting point which need to be further researched when approaching cross-national dust such as dust from burning straw or forest fire in South East Asian countries.
b. The level of fine PM pollution in Hanoi was compared to that of other Asian cities (i.e. Beijing (China), Manila (the Philippines), Chennai (India), Bangkok (Thailand)).
The research clearly shows that the level of fine PM pollution in Hanoi is fairly high in comparison with other cities in the region, except for Beijing. The figures of PM10 concentration measured at all sampling sites in Hanoi have some values that exceed the national standards. Contributed sources to dust in Hanoi are also different from those in other cities. Particularly, industries using coal have a fairly small contribution to dust in Hanoi whilst construction and traffic sources have bigger proportion compared to other Asian cities.
c. The possible impact of PM emissions on residents’ health in a brick manufacturing village was examined to set out the basis for environmental management policy for brick manufacturers.
With the coordination of experts from Hanoi Medical University, the project surveyed hundreds of households in a high pollution area (Thanh Xuan Bac) and in a control area (Phu Thi commune, Gia Lam) on several diseases relating to dust pollution and air pollution at large. It can be said that the proportion of people suffering from such diseases in the pollution area is higher than the control area. Such quantitative results are still rare in Vietnam.
The research directly measured the emission level of SO2 from brick kilns in Song Ho commune, Thuan Thanh, Bac Ninh to determine the emission process throughout burning period (7 days as usual) and hourly emission rate. An equipment was designed and installed in the chimney to control SO2 and dust by spraying whitewash downward from the top. The efficiency of the equipment was determined by comparing emission rate in different periods with and without spraying. It is observed that the equipment actually processed around 50% SO2 which was much lower than its theoretical expectation. However, the figure is reliable as being measured by precise equipment. Such emission rate samples were then used as an input database for running a dispersion model in different emission scenarios and with different number of operating kilns. By using the model, the SO2 distribution was determined in each scenario to assess possibility of harm to rice and other crop in surrounding areas for proper compensation. In addition, the research encouraged kiln owners to install the equipment for gaining permission to operate more frequently. A conference was held in the local area to transfer such results to local leaders, kiln owners and the people concerned.
Practical contributions:
a. Data measured by the research project contributed to more accurate assessment of urban air quality status.
b. The research created a basis for resolving environmental dispute relating to the degradation of air quality.
Education results:
a. PhD. Thesis:
Nghiem Trung Dung (2005). Research on emission and transportation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) in Hanoi.
b. MSc. Thesises:
Dam Duy An (2005). Photochemical smog modeling for air quality management in the Hanoi metropolitan region, Vietnam.
Hoang Anh Le (2007). Integrated monitoring-modeling tool to develop air quality management strategies for a brick kiln manufacturing community in Vietnam.
Cao Dung Hai (2007). Particulate matter air pollution in Hanoi with a focus on source apportionment study by receptor modeling.
Tran Thi Tuyet Mai (2006). Incorporation of Air Quality Components into Environmental Plan of Hanoi City.
