Bài giảng Giám sát môi trường - Bài 2: Thiết kế mạng lưới giám sát môi trường không khí - Thái Vũ Bình

Nội dung text: Bài giảng Giám sát môi trường - Bài 2: Thiết kế mạng lưới giám sát môi trường không khí - Thái Vũ Bình

1. BÀI 2: Company THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI LOGO GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ THÁI VŨ BÌNH
2. NỘI DUNG Company name 1. MỤC TIÊU GIÁM SÁT 2. NGUYÊN TẮC THIẾT LẬP HỆ THỐNG TRẠM NỀN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 3. CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG VÀ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ 4. ĐỘ CAO ĐO ĐẠC CÁC CHẤT Ô NHIỄM 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU, PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHẤT Ô NHIỄM 6. QUI TRÌNH VÀ CHÍNH SÁCH VẬN HÀNH 7. QUY TRÌNH THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC KHÔNG KHÍ
3. 1. MỤC TIÊU GIÁM SÁT Company name v Xác định được mục tiêu tổng thể cho toàn hệ thống mạng trạm. 1. Định lượng và diễn biến chất lượng không khí theo thời gian. 2. Cung cấp số liệu chất lượng không khí để kiểm soát theo pháp luật. 3. Thông báo định kỳ số liệu chất lượng không khí. 4. Xác định hiệu quả kiểm soát đối với chất lượng không khí.
4. 1. MỤC TIÊU GIÁM SÁT Company name 5. Cung cấp số liệu chất lượng không khí cho các lĩnh vực nghiên cứu khoa học. 6. Xác định mối quan hệ giữa phát thải và hệ tiếp nhận. 7. Cung cấp xu thế ô nhiễm của chất lượng không khí. 8. Cung cấp số liệu đầu vào cho mô hình hóa. 9. Cung cấp số liệu để trao đổi thông tin. 10. Phối hợp cùng với hệ thống giám sát khác.
5. 2. NGUYÊN TẮC THIẾT LẬP HỆ THỐNG TRẠM NỀN Company name vCác tiêu chí để đặt trạm nền ô nhiễm không khí. Ø Vị trí trạm không đặt ở những nơi có sự biến động lớn về qui hoạch. Ø Phải cách xa các trung tâm đô thị, công nghiệp, GTVT, không đặt tại nơi có gió quá lớn. Ø Vị trí trạm không đặt ở những nơi có nhạy cảm về thiên tai như núi lửa, cháy rừng, Ø Địa hình là một điều kiện để xem xét vị trí đặt trạm. Ø Thiết lập đo đạc các thông số khí tượng.
6. 2. NGUYÊN TẮC THIẾT LẬP HỆ THỐNG TRẠM NỀN Company name vTrong phạm vi hẹp hơn, mạng lưới giám sát chất lượng không khí cho một lãnh thổ thì sự phân loại trạm và vị trí đặt trạm phải đảm bảo: ü Đối với trạm nền Vùng: đối tượng kiểm soát là chất ô nhiễm từ các khu vực lân cận chuyển tới. ü Đối với trạm nền Quốc gia: đối tượng kiểm soát là các chất nhiễm bẩn xuyên biên giới lãnh thổ và được mang đến từ dòng không khí trên cao.
7. 3.CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG VÀ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ Company name vCác yếu tố khí tượng quan trọng nhất trong giám sát là: Gió, nhiệt độ, độ ẩm, mưa, bức xạ Ø Hướng gió chủ đạo chi phối trực tiếp đến phân bố thành phần ô nhiễm.(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 năm hoặc nhiều hơn). Ø Độ ổn định và không ổn định khí quyển ảnh hưởng đến khả năng lan truyền. Ø Hàm lượng độ ẩm và giáng thủy của khí quyển ảnh hưởng lớn đến quá trình sa lắng ướt
8. 4. ĐỘ CAO ĐO ĐẠC CÁC CHẤT Ô NHIỄM Company name v Các thông số chất lượng không khí được đo liên tục và dài hạn để biết xu thế theo không gian và thời gian. v Cần xác định chiều cao đo đạc ô nhiễm: ü Đối với không khí đô thị, đo ở độ cao từ 1,5m – 3m. ü Đối với hệ thống trạm nền nông thôn, nền khu dân cư, độ cao đặt trạm có thể thấp hơn ü Đối với trạm nền Quốc tế, việc đo đạc các chất khí được lấy ở độ cao trùng với đo đạc gió (10m), còn chất hạt lơ lửng được lấy ở độ cao từ 1,5 – 3m. VẬY: chiều cao đo đạc rất khác nhau cho mỗi hệ thống giám sát.
9. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Các nguyên tắc chung cho kỹ thuật lấy mẫu. Ø Mẫu khí phải có tính đại diện về thời gian, địa điểm và điều kiện lấy mẫu. Ø Thể tích lấy mẫu đủ lớn. Ø Tốc độ lấy mẫu phải thể hiện hiệu quả cao nhất Ø Độ dài thời gian lấy mẫu và tần số lấy mẫu phải phản ánh chính xác mức độ ô nhiễm. Ø Các chất gây ô nhiễm ít thay đổi hay biến đổi trong quá trình thu thập mẫu.
10. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Các nguyên tắc cho tính năng thiết bị lấy mẫu. Ø Khoảng thời gian lấy mẫu. ü Lấy mẫu từng lần (hay lấy mẫu gián đoạn) ü Lấy mẫu trung bình ngày đêm. Ø Lưu lượng không khí trong khi lấy mẫu. ü Lưu lượng nhỏ: không lớn hơn 10 l/phút. ü Lưu lượng trung bình: 10 – 500 l/phút. ü Lưu lượng cao: không nhỏ hơn 500 l/phút.
11. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Các nguyên tắc chung cho tính năng thiết bị lấy mẫu. Ø Các máy lấy mẫu khí phải được trang bị bộ phận đo thể tích mẫu. ü Lưu lượng kế hoặc một cụm chi tiết máy có khả năng duy trì một giá trị đã định trước của lưu lượng. Ø Chức năng thiết bị. ü Một kênh lấy mẫu hoặc nhiều kênh lấy mẫu: Có khả năng thay đổi lưu lượng không khí trong mỗi kênh riêng biệt.
12. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Thiết bị lấy mẫu. 1. Lấy mẫu các chất hạt. Ø Lấy mẫu bụi lơ lửng Phương pháp màng lọc: Nguyên lý là dùng bơm hút một lượng không khí đi qua một phin lọc có tính năng giữ được các hạt bụi này. Thiết bị High-Volume (Hi-Vol) được sử dụng lấy bụi tổng cộng (TSP). Ø Giấy lọc. Bền với tốc độ cao của khối không khí đi qua (>1000 l/phút) Ø Bơm hút lấy mẫu bụi.
13. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name 2. Lấy mẫu các chất khí và hơi. Kỹ thuật lấy mẫu khí được chia làm 4 loại: Ø Loại 1: Lấy mẫu tức thời. Ø Loại 2: Lấy mẫu bằng tay. Ø Loại 3: Lấy mẫu tự động. Ø Loại 4: Lấy mẫu tự động và phân tích liên tục
14. Company name
15. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Thiết bị sử dụng trong giám sát môi trường: Theo TCVN hiện nay các dạng đo đạc được xác định như sau: Ø Đo đạc liên tục trực tiếp các chất ô nhiễm như bụi lơ lửng, các chất khí SO2,NOx,CO, Ø Đo đạc các chất ô nhiễm có độc tính đặc thù đòi hỏi hệ thống phân tích phức tạp, đó là hệ AAS
16. 5. KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ LẤY MẪU Company name Thiết bị xách tay: ü Sử dụng nhiều trong đo đạc khảo sát chất lượng môi trường. ü Ưu điểm là gọn nhẹ mà vẫn mang hiệu quả và tính khoa học. Thiết bị lắp đặt cố định: ü Theo dõi thường xuyên chất lượng không khí tại những điểm đã được qui hoạch sẵn. ü Các thiết bị được lắp đặt đồng bộ trong một trạm
17. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHẤT Ô NHIỄM SỬ DỤNG TRONG GIÁM SÁT Company name Tiêu chuẩn các nước thường tham khảo các tiêu chuẩn nổi tiếng như: vTiêu chuẩn Quốc Tế ISO. vTiêu chuẩn Mỹ như EPA, ASTM, APHA vTiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế Giới WHO vTiêu chuẩn Anh như BS vTiêu chuẩn Nhật Bản như JIS
18. 6. QUI TRÌNH VÀ CHÍNH SÁCH VẬN HÀNH Company name 1. Các cơ sở điều hành mạng lưới trạm giám sát môi trường không khí. 1.1. Các loại mạng trạm hiện hành: Có 2 loại. Ø Mạng trạm vận hành thủ công (manual) sử dụng loại thiết bị phin lọc, bơm hút, ống sục, ü Ưu điểm: Qui trình lấy mẫu phân tích rất chi tiết dễ hiểu. ü Nhược điểm: Tốn thời gian, nhân lực, tiền của. Ø Mạng trạm hoạt động liên tục theo thời gian. ü Ưu điểm: Là thiết bị tự động hoặc bán tự động hoặc tự ghi và được truyền về trung tâm xử lý. ü Nhược điểm: Thiết bị này đắt tiền
19. 6. QUI TRÌNH VÀ CHÍNH SÁCH VẬN HÀNH Company name 1.2. Trạm cố định. Là loại trạm đo đạc thường xuyên các yếu tố môi trường, lắp đặt cố định các thiết bị dùng đo đạc các chất đại diện cho môi trường. vCác nguyên tắc lựa chọn vị trí đặt trạm. Ø Trong phạm vi 1km xung quanh trạm. Ø Không được đặt trạm tại nơi có nguồn thải cục bộ. Ø Hạn chế tối đa nhân viên làm việc trong một trạm. Ø Tạo điều kiên tối đa cho nhân viên quan trắc.
20. 6. QUI TRÌNH VÀ CHÍNH SÁCH VẬN HÀNH Company name 1.3. Trạm lưu động vTheo kinh nghiệm người ta chia khu vực thành các ô vuông và quan trắc đo đạc tại các nút hoặc tâm ô vuông tạo thành một mạng lưới giám sát chất lượng không khí. vKhoảng cách có thể là 100m hoặc hơn
21. 6. QUI TRÌNH VÀ CHÍNH SÁCH VẬN HÀNH Company name 2. Các chương trình quan trắc sử dụng trong giám sát môi trường không khí. v Chương trình này quan trắc 6 hoặc 7 thông số. ü Chất hạt lơ lửng tổng số (TSP) ü Các chất hạt lơ lửng có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 10μm (PM10). ü Các nitơ oxyt (NOx). ü Lưu huỳnh đioxyt (SO2) ü Cacbon monoxyt (CO) ü Chất oxy quang hóa (qui về O3) ü Các hydrocacbon (HC) ü Một số hợp chất khác như NH3, chất hữu cơ độc hại,
22. 7. X©y dùng Ch­¬ng tr×nh quan tr¾c chÊt l­îng kh«ng khÝ Company name 1. Định nghĩa 2. Các công việc b.1. X¸c ®Þnh râ kiÓu, lo¹i quan tr¾c b.2. Lùa chän ph­­¬ng ¸n quan tr¾c b.3. X¸c ®Þnh vµ lËp b¶ng c¸c thµnh phÇn m«i tr­­êng kh«ng khÝ cÇn quan tr¾c b.4. Ph­¬ng ph¸p quan tr¾c chÊt l­îng kh«ng khÝ: b.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ:
23. Định nghĩa Company name vQuan tr¾c chÊt l­îng kh«ng khÝ lµ qu¸ tr×nh theo dâi mét c¸ch cã hÖ thèng sù biÕn ®æi chÊt l­îng kh«ng khÝ theo thêi gian vµ kh«ng gian, nh»m ®¸nh gi¸ diÔn biÕn chÊt l­îng kh«ng khÝ
24. b.1. X¸c ®Þnh râ kiÓu, lo¹i quan tr¾c Company name vNh»m môc ®Ých hç trî cho c«ng t¸c BVMT, ch­¬ng tr×nh quan tr¾c ph¶i ®­­îc x¸c ®Þnh nh÷ng ®iÓm quan tr¾c t¸c ®éng (quan tr¾c t¹i nh÷ng n¬i bÞ t¸c ®éng trùc tiÕp bëi c¸c lo¹i nguån th¶i, dÉn ®Õn sù t¸c ®éng cña chÊt l­­îng m«i tr­êng) vµ nh÷ng®iÓm quan tr¾c tu©n thñ (quan tr¾c ®¸nh gi¸ møc ®é tu©n thñ c¸c tiªu chuÈn m«i tr­­êng vÒ chÊt l­îng kh«ng khÝ, quy ®Þnh ph¸p luËt vÒ m«i tr­­êng).
25. b.2. Lùa chän ph­¬ng ¸n quan tr¾c Company name vX¸c ®Þnh c¸c nguån g©y ph¸t th¶i ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng kh«ng khÝ: - ¤ nhiÔm kh«ng khÝ do ¶nh h­ëng ho¹t ®éng cña c¸c khu c«ng nghiÖp, cụm công nghiệp - ¤ nhiÔm kh«ng khÝ do ho¹t ®éng giao th«ng ë c¸c khu trung t©m th­¬ng m¹i, dÞch vô (Trung t©m Thµnh phè, thÞ trấn).
26. b.2. Lùa chän ph­¬ng ¸n quan tr¾c Company name ThiÕt kÕ ph­¬ng ¸n lÊy mÉu kh«ng khÝ ®¹i diÖn: v- C¸c khu c«ng nghiÖp, cụm công nghiệp v- C¸c khu trung t©m th­¬ng m¹i, dÞch vô (Trung t©m thµnh phè, thÞ trấn). v- Khu vực trọng điểm về giao thong v- Các khu dân cư
27. B.3. X¸c ®Þnh vµ lËp b¶ng c¸c thµnh phÇn m«i tr­êng kh«ng khÝ cÇn quan tr¾c Company name vTh«ng sè quan tr¾c C¸c th«ng sè quan tr¾c m«i tr­êng kh«ng khÝ bao gåm: nhiÖt ®é, ®é Èm, tèc ®é giã, h­íng giã, bôi l¬ löng, SO2, NO2, CO, Tæng Hydrocacbon (THC) vµ tiÕng ån. vTÇn suÊt quan tr¾c: Tùy thuộc vào mục tiêu và đối tượng quan trắc cũng như kinh phí cho phép mà lựa chọn tần suất quan trắc hợp lý
28. B.4. Ph­¬ng ph¸p quan tr¾c chÊt l­îng kh«ng khÝ Company name v- SO2: Ph­¬ng ph¸p Tetracloromercurat / Pararosaniline theo TCVN 5971-1995. v- NO2: Ph­¬ng ph¸p Griss-Saltzman c¶i biÕn theo TCVN 6137-1996. v- CO: ph­¬ng ph¸p dïng thuèc thö Folin-Ciocalteur, TCVN 5972-1995. v- Bôi: ph­¬ng ph¸p träng l­îng theo TCVN 5067-1995. v- TiÕng ån: ®o b»ng m¸y ®o ån tÝch ph©n Quest 2900, Mü. v- NhiÖt ®é, ®é Èm, tèc ®é giã: ®o b»ng m¸y chuyªn dông TSI 8347A – MGB, Mü. v- H­íng giã: x¸c ®Þnh b»ng la bµn chuyªn dông.
29. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name vC¸c mÉu ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng kh«ng khÝ (NO2, SO2, CO, THC vµ bôi l¬ löng) ®­îc thu b»ng dông cô chuyªn dïng, sau ®ã mÉu ®­îc cè ®Þnh t¹i hiÖn tr­êng vµ chuyÓn vÒ phßng thÝ nghiÖm ®Ó tiÕn hµnh ph©n tÝch. NhËt ký thu mÉu ®­îc thùc hiÖn trong suèt thêi gian quan tr¾c.
30. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name v(1). MÉu bôi: vKh«ng khÝ ®­îc b¬m lÊy mÉu hót qua bé läc (Filter Holder) cã ®Æt giÊy läc sîi thñy tinh. Khi kh«ng khÝ ®i qua bôi ®­îc gi÷ l¹i trªn giÊy läc. L­u l­îng lÊy mÉu lµ 20 lÝt/phót. Bôi thu ®­îc lµ bôi l¬ löng. vThiÕt bÞ lÊy mÉu Bôi: DESAGA 212 hoặc bơm Casella
31. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name vMÉu SO2: vKh«ng khÝ cã chøa khÝ SO2 ®­îc b¬m lÊy mÉu kh«ng khÝ hót qua dung dÞch hÊp thu Natri Tetraclomercurate (II) chøa trong èng hÊp thô (Impinger) víi l­u l­îng 1 lÝt/phót. KhÝ SO2 trong kh«ng khÝ sÏ ®­îc gi÷ l¹i trong dung dÞch hÊp thu khi nã ®i qua dung dÞch nµy. vThiÕt bÞ lÊy mÉu SO2: DESAGA 212. hoặc bơm Casella
32. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name v(3). LÊy mÉu NO2: vKh«ng khÝ cã chøa NO2 ®­îc b¬m lÊy mÉu kh«ng khÝ hót qua dung dÞch hÊp thu NaOH chøa trong èng hÊp thô (Impinger) víi l­u l­îng 1 lÝt/phót. KhÝ NO2 trong kh«ng khÝ sÏ ®­îc gi÷ l¹i trong dung dÞch hÊp thu khi nã ®i qua dung dÞch nµy. vThiÕt bÞ lÊy mÉu NO2: DESAGA 212. hoặc bơm Casella
33. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name v(4). LÊy mÉu CO: vKh«ng khÝ cã chøa CO ®­îc b¬m lÊy mÉu kh«ng khÝ hót qua dung dÞch hÊp thu PdCl2 chøa trong èng hÊp thô (Impinger) víi l­u l­îng 1 lÝt/phót. KhÝ CO trong kh«ng khÝ sÏ ®­îc gi÷ l¹i trong dung dÞch hÊp thu khi nã ®i qua dung dÞch nµy. vThiÕt bÞ lÊy mÉu CO: DESAGA 212. hoặc bơm Casella
34. B.5. Ph­¬ng ph¸p lÊy vµ b¶o qu¶n mÉu kh«ng khÝ Company name v(5). LÊy mÉu THC : vKh«ng khÝ cã chøa THC ®­îc b¬m lÊy mÉu kh«ng khÝ hót qua dung dÞch hÊp thu acid acetic ®Ëm ®Æc (CH3COOH) chøa trong èng hÊp thô (Impinger) víi l­u l­îng 1 lÝt/phót. KhÝ THC trong kh«ng khÝ sÏ ®­îc gi÷ l¹i trong dung dÞch hÊp thu khi nã ®i qua dung dÞch nµy. vThiÕt bÞ lÊy mÉu THC: DESAGA 212. hoặc bơm Casella
35. Company LOGO CÁM ƠN ĐÃ LẮNG NGHE THÁI VŨ BÌNH