(Luận văn thạc sĩ) đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường không khí từ đó xây dựng bản đồ chất lượng môi trường không khí khu vực thành phố tuyên quang, tỉnh tuyên quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ MINH PHƯƠNG

Tên đề tài:

“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỪ
ĐĨ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ KHU
VỰC THÀNH PHỐ TUN QUANG, TỈNH TUN QUANG”

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học Mơi trường

Khoa

: Mơi Trường

Khố học

: 2010 – 2014

Giảng viên hướng dẫn: T.S Hồng văn Hùng
Khoa Mơi trường – Trường Đại học Nông Lâm

THÁI NGUYÊN - 2014

n


i

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành tốt chương trình đào tạo trong nhà trường với phương
châm học đi đôi với hành, mỗi sinh viên khi ra trường cần chuẩn bị cho mình
lượng kiến thức cần thiết, chun mơn vững vàng. Thời gian thực tập tốt
nghiệp là một phần quan trọng không thể thiếu được trong chương trình đào
tạo sinh viên Đại học nói chung và sinh viên Đại học Nơng lâm nói riêng.
Đây là khoảng thời gian cần thiết để mỗi sinh viên củng cố lại những kiến
thức lý thuyết đã được học một cách có hệ thống và nâng cao khả năng vận
dụng lý thuyết vào thực tiễn, xây dựng phong cách làm việc của một kỹ sư.
Trước tiên em xin chân thành cảm ơn đến thầy giáo T.S Hoàng văn Hùng,
K.S Phạm Văn Tuấn đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ em hồn thành khóa luận này.
Cùng tồn thể các thầy cô giáo khoa Môi Trường, các thầy cô giáo
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt
nguồn kiến thức và những kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian
học tại trường.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến ban lãnh đạo cùng các cán bộ thuộc
Trung tâm Quan Trắc và Bảo Vệ Môi Trường tỉnh Tuyên Quang, sự giúp đỡ
của các bạn bè, sự động viên to lớn của gia đình và những người thân đã động
viên, giúp đỡ em trong suốt q trình học tập để hồn thành khóa luận này.
Mặc dù đã nỗ lực hết mình, nhưng với khả năng, kiến thức cịn hạn chế
khơng thể tránh khỏi những sai sót trong q trình thực hiện khóa luận này.
Em kính mong q thầy cơ chỉ dẫn, giúp đỡ em để ngày càng hồn thiện vốn

kiến thức của mình và tự tin bước vào cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên,ngày 30 tháng 05 năm 2014
Sinh viên

Đỗ Minh Phương

n


ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Tiếng Việt

AQI

Chỉ số chất lượng khơng khí

GIS

Hệ thống thơng tin địa lý

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

PM10

Bụi ≤ 10 ųm

TSP

Bụi lơ lửng

HC

Hydrocacbon

BVMT

Bảo vệ môi trường

UBND

Ủy ban nhân dân

QL

Quốc lộ

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

CHXHCN

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thong

QCCP

Quy chuẩn cho phép

QĐ

Quyết định

n


iii

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề.................................................................................................... 1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát.................................................................... 2
1.3. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................ 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 4
2.1. Cơ sở khoa học ............................................................................................ 4
2.1.1. Một số khái niệm liên quan ...................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................... 6
2.1.3. Phương pháp chỉ tiêu tổng hợp đánh giá chất lượng môi trường thành
phần .................................................................................................................... 7
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ............................................... 11
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới......................................................... 11
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước........................................................... 17
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................. 20
3.1. Phạm vi, đối tượng, địa điểm và thời gian thực hiện ................................ 20
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài ............................................................ 20
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................... 20
3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................... 20
3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 20
3.2.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội của thành phố Tuyên
Quang. .............................................................................................................. 20
3.2.2. Đánh giá hiện trạng, mức độ ô nhiễm môi trường của thành phố Tuyên
Quang. .............................................................................................................. 21

n


iv

3.2.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng chất lượng môi trường khơng khí thành

phố Tun Quang năm 2013. ........................................................................... 21
3.2.4. Đề xuất biện pháp giảm thiểu và khắc phục ô nhiễm. ........................... 21
3.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 21
3.3.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................. 21
3.3.2. Phương pháp phân tích số liệu ............................................................... 21
3.3.3. Phương pháp liệt kê................................................................................ 21
3.3.4. Phương pháp tổng hợp so sánh và xử lý số liệu..................................... 21
3.3.5. Phương pháp viễn thám và GIS ............................................................. 22
3.3.6. Phương pháp mơ hình hóa ..................... Error! Bookmark not defined.
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 23
4.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội của thành phố Tuyên Quang23
4.1.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................. 23
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................... 30
4.2. Đánh giá hiện trạng, mức độ ô nhiễm môi trường của thành phố Tuyên
Quang ............................................................................................................... 38
4.2.1. Vị trí quan trắc mơi trường khơng khí của thành phố Tun Quang..... 38
4.2.2. Kết quả quan trắc chất lượng mơi trường khơng khí ............................. 41
4.2.3. Đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí theo chỉ tiêu riêng lẻ ......... 42
4.2.4. Đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí theo chỉ tiêu tổng hợp........... 51
4.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng môi trường ................................................... 51
4.4. Đề xuất biện pháp giảm thiểu và khắc phục ô nhiễm ............................... 62
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................ 64
5.1. Kết luận ..................................................................................................... 64
5.2. Đề nghị ...................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 66
PHỤ LỤC

n

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Xác định giá trị AQI ....................................................................... 11
Bảng 2.2. Các mức AQI tại Hoa Kỳ ............................................................... 12
Bảng 2.3. Tiêu chuẩn chất lượng khơng khí của Braxin................................. 13
Bảng 2.4. Các mức cảnh báo của Braxin ........................................................ 14
Bảng 2.5. Các mức AQI tương ứng với giá trị thông số ................................. 15
Bảng 2.6. Các mức AQI và giá trị tương ứng tại Hồng Kông ........................ 16
Bảng 2.7. Tiêu chuẩn môi trường của Hông Kông ......................................... 17
Bảng 2.8. Xác định giá trị AQI ....................................................................... 19
Bảng 4.1. Một số thông tin về khí tượng đo tại trạm Tuyên Quang. .............. 24
Bảng 4.2. Nhiệt độ trung bình tại thành phố Tuyên Quang ............................ 25
Bảng 4.3. Tổng số giờ nắng trong các tháng tại thành phố Tuyên Quang ..... 25
Bảng 4.4. Diễn biến tổng lượng mưa các tháng trong năm ............................ 26
Bảng 4.5. Diễn biến tổng lượng bốc hơi các tháng thành phố Tuyên Quang ......... 27
Bảng 4.6. Hiện trạng dân số thành phố Tuyên Quang năm 2010 - 2011...... 30
Bảng 4.7. Vị trí các điểm quan trắc mơi trường khơng khí thành phố Tuyên Quang . 39
Bảng 4.8. Kết quả phân tích chất lượng khơng khí trên địa thành phố
Tun Quang ..................................................................................... 41
Bảng 4.9. Tính tốn chỉ số AQI ...................................................................... 51

n


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí điểm quan trắc khu vực thành phố Tuyên Quang ........ 40
Hình 4.2. Biểu đồ kết quả phân tích TSP ........................................................ 42

Hình 4.3. Biểu đồ kết quả phân tích CO ......................................................... 43
Hình 4.4. Biểu đồ kết quả phân tích SO2 ........................................................ 44
Hình 4.5. Biểu đồ kết quả phân tích NO2........................................................ 45
Hình 4.6. Biểu đồ kết quả phân tích NO ......................................................... 46
Hình 4.7. Biểu đồ kết quả phân tích Cl2 ......................................................... 47
Hình 4.8. Biểu đồ kết quả phân tích H2S ........................................................ 48
Hình 4.9. Biểu đồ kết quả phân tích tiếng ồn trung bình (dBA)..................... 49
Hình 4.10. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu TSP .. 53
Hình 4.11. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu CO.... 54
Hình 4.12. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu SO2 ... 55
Hình 4.13. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu NO2 .. 56
Hình 4.14. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu NO. .. 57
Hình 4.15. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu Cl2. .. 58
Hình 4.16. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu H2S... 59
Hình 4.17. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu tiếng
ồn TB( dBA) ...................................................................................... 60
Hình 4.18. Bản đồ chất lượng khơng khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu AQI .. 61

n


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong lịch sử của loài người, chưa bao giờ vấn đề môi trường cần
được quan tâm như hiện nay. Bảo vệ môi trường là một nhiệm vụ quan trọng
trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của địa phương, quốc gia và toàn cầu,
là bộ phận cấu thành không thể tách rời của chiến lược phát triển kinh tế xã

hội (Bộ tài nguyên Môi trường)[4]. Do vậy phát triển kinh tế phải kết hợp hài hoà
với phát triển các mặt xã hội và bảo vệ mơi trường sống, đó cũng chính là phát triển
một cách bền vững và lâu dài. Ơ nhiễm mơi trường khơng cịn xa lạ với chúng ta
và nó đã trở thành một vấn đề của toàn cầu (Đặng Kim Chi, 2000)[5]. Nếu
chúng ta khơng có các biện pháp bảo vệ mơi trường kịp thời để ngăn chặn và
phịng ngừa mức độ ơ nhiễm mơi trường thì sự suy thối mơi trường là điều
không thể tránh khỏi (Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh, 2003)[15].
Hiện nay ở Việt Nam tình trạng ơ nhiễm khơng khí ở các thành phố lớn,
các khu cơng nghiệp đang ngày càng trầm trọng, gây tác động xấu đến cảnh
quan môi trường và sức khỏe con người (Bộ tài nguyên Môi trường)[4]. Do vậy,
bảo vệ môi trường là một trong những ưu tiên hàng đầu được Đảng và Nhà nước
ta rất quan tâm trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Cùng với nền kinh tế đang trên đà phát triển của tỉnh Tuyên Quang theo
xu hướng: giảm tỷ trọng nông nghiệp, tăng tỷ trọng các ngành công nghiệp,
xây dựng, thương mại và dịch vụ thì tốc độ phát triển đơ thị cũng như cơng
nghiệp hóa trên địa bàn tỉnh đang diễn ra rất nhanh chóng (Báo cáo hiện trạng
môi trường tỉnh Tuyên Quang)[14].
Hoạt động của các nhà máy, xí nghiệp, các cơng trường khai thác và các
phương tiện giao thông qua lại trên đường đã gây ảnh hưởng không nhỏ tới

n


2

chất lượng mơi trường khơng khí tại Tun Quang. Do đó việc xem xét đánh
giá chất lượng mơi trường khơng khí tỉnh Tun Quang nói chung và thành
phố Tun Quang nói riêng là một vấn đề cần được quan tâm hiện nay.
Xuất phát từ những vấn đề trên và nhận thấy được tầm quan trọng của

công tác đánh giá hiện trạng chất lượng mơi trường, được sự nhất trí của Ban
giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường - Trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên và cơ sở thực tập là Trung tâm Quan Trắc và Bảo Vệ
Môi Trường - Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Tuyên Quang, dưới sự hướng
dẫn trực tiếp của T.S Hoàng Văn Hùng, K.S Phạm Văn Tuấn em thực hiện đề
tài “Đánh giá hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí từ đó xây dựng
bản đồ chất lượng mơi trường khơng khí khu vực thành phố Tuyên Quang,
tỉnh Tuyên Quang” nhằm phục vụ công tác quản lý nhà nước về bảo vệ mơi
trường tại thành phố Tun Quang, qua đó đề xuất một số giải pháp nhằm bảo
vệ và cải thiện môi trường hướng tới sự phát triển bền vững.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát
Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường khơng khí từ đó xây dựng
bản đồ chất lượng mơi trường khơng khí khu vực thành phố Tun Quang,
tỉnh Tuyên Quang.
1.3. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng mơi trường khơng khí trên địa bàn thành phố Tun
Quang tỉnh Tuyên Quang.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu, ứng dụng công nghệ thông tin để đánh giá thành
phần môi trường khơng khí và xây dựng bản đồ ơ nhiễm mơi trường khơng khí
trên địa bàn thành phố Tun Quang tỉnh Tuyên Quang.
- Đề xuất biện pháp nhằm quản lý môi trường phù hợp với điều kiện
thực tế của địa bàn nghiên cứu.

n


3

1.4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

+ Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu.
+ Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục
vụ cho công tác nghiên cứu sau này.
+ Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu.
+ Bổ sung tư liệu cho học tập.
- Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào
ngành mơi trường đã góp phần lớn trong việc quản lý dữ liệu về môi trường,
kiểm sốt tình hình ơ nhiễm, đánh giá hiện trạng môi trường một cách đầy đủ.

n


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Một số khái niệm liên quan
- Quản lý môi trường: Là tập hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách
kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống
và phát triển bền vững kinh tế xã hội quốc gia. Các nguyên tắc quản lý môi
trường, các công cụ thực hiện giám sát chất lượng môi trường, các phương
pháp xử lý môi trường bị ô nhiễm được xây dựng trên cơ sở sự hình thành và
phát triển ngành khoa học môi trường[10].
- Môi trường: Bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao
quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển
của con người và sinh vật (Điều 3, Luật Bảo vệ Môi trường 2005)[7].
- Thành phần môi trường: Là yếu tố vật chất tạo thành mơi trường như
đất, nước, khơng khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật, hệ sinh thái và các hình

thái vật chất khác[7].
- Hoạt động bảo vệ môi trường: Là hoạt động giữ cho mơi trường trong
lành, sạch đẹp; phịng ngừa, hạn chế tác động xấu đối với mơi trường, ứng
phó sự cố mơi trường; khắc phục ơ nhiễm, suy thối, phục hồi và cải thiện
môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; bảo
vệ đa dạng sinh học[10].
- Quy chuẩn: Quy chuẩn sử dụng để tính tốn AQI là các mức quy định
trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng khơng khí xung quanh hiện
hành (QCVN 05:2009/BTNMT)[7].
- Tiêu chuẩn môi trường: Là giới hạn cho phép của các thông số về chất
lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất

n


5

thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và
bảo vệ môi trường[7].
- Ơ nhiễm mơi trường: Là sự biến đổi của các thành phần môi trường
không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người,
sinh vật. Suy thối mơi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của
thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật
(Điều 3. Luật Bảo vệ Môi trường 2005)[7].
- Sự cố môi trường: Là tai biến hoặc rủi ro xảy ra trong quá trình hoạt
động của con người hoặc biến đổi thất thường của tự nhiên, gây ơ nhiễm, suy
thối hoặc biến đổi môi trường nghiêm trọng.
- Phát triển bền vững: Là phát triển đáp ứng được nhu cầu của thế hệ
hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế
hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hoà giữa tăng trưởng kinh tế, bảo

đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường[7].
- Chất gây ô nhiễm: Là chất hoặc yếu tố vật lý khi xuất hiện trong mơi
trường thì làm cho môi trường bị ô nhiễm.
- Chất thải: Là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh
doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác.
- Sức chịu tải của môi trường: Là giới hạn cho phép mà mơi trường có
thể tiếp nhận và hấp thụ các chất gây ô nhiễm.
- Quan trắc môi trường: Là q trình theo dõi có hệ thống về mơi trường,
các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá
hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi
trường.
- Thông tin về môi trường: Bao gồm số liệu, dữ liệu về các thành phần môi
trường; về trữ lượng, giá trị sinh thái, giá trị kinh tế của các nguồn tài nguyên thiên

n


6

nhiên; về các tác động đối với môi trường; về chất thải; về mức độ môi trường bị ô
nhiễm, suy thối và thơng tin về các vấn đề mơi trường khác.
- Trạm quan trắc khơng khí tự động cố định liên tục là trạm quan trắc cố
định có khả năng đo tự động liên tục các thông số về chất lượng khơng khí.
2.1.2. Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam số 52/2005/QH11 được Quốc Hội
nước CHXHCN Việt Nam thơng qua ngày 29/11/2005, có hiệu lực từ
01/7/2006.
- Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính Phủ về việc “Quy
định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ Môi trường”.
- Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về việc

quản lý chất thải rắn.
- Nghị định số 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của chính phủ về sửa đổi, bổ
sung một số điều của nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 về việc quy định
chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.
- Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2011 của
Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc quy định Quy chuẩn quốc gia về
môi trường.
- QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
khơng khí xung quanh.
- QCVN 06:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất
độc hại trong khơng khí xung quanh.
- QCVN 26-2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn.
- Quyết định 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18/12/2006 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về việc bắt buộc áp dụng TCVN về môi trường.
- Quyết định số 878/2011/QĐ-TCMT ngày 01/07/2011 về ban hành sổ
tay hướng dẫn tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí (AQI).

n


7

- Quyết định số 04/2008/QĐ-BTNMT ngày 18/07/2008 và quyết định số
16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 về ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về môi trường.
2.1.3. Phương pháp chỉ tiêu tổng hợp đánh giá chất lượng môi
trường thành phần
2.1.3.1. Khái niệm chỉ số AQI
- Chỉ số chất lượng khơng khí (viết tắt là AQI) là chỉ số được tính tốn
từ các thơng số quan trắc các chất ơ nhiễm trong khơng khí, nhằm cho biết

tình trạng chất lượng khơng khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con
người, được biểu diễn qua một thang điểm[17].
Chỉ số chất lượng khơng khí được áp dụng tính cho 02 loại:
+ Chỉ số chất lượng khơng khí theo ngày.
+ Chỉ số chất lượng khơng khí theo giờ.
- AQI thơng số là giá trị tính tốn AQI cho từng thông số quan trắc.
- AQI theo ngày (AQId) là giá trị tính tốn cho AQI áp dụng cho 1 ngày.
- AQI tính theo trung bình 24 giờ (AQI24h) là giá trị tính tốn AQI sử
dụng số liệu quan trắc trung bình 24 giờ.
- AQI theo giờ (AQIh) là giá trị tính tốn AQI áp dụng cho 1 giờ.
2.1.3.2. Các nguyên tắc xây dựng chỉ số AQI
Các nguyên tắc xây dựng chỉ số AQI bao gồm:
- Bảo đảm tính liên tục.
- Bảo đảm tính sẵn có.
- Bảo đảm tính có thể so sánh.
- Bảo đảm tính phù hợp.
- Bảo đảm tính chính xác.
- Bảo đảm tính nhất quán.

n


8

2.1.3.3. Mục đích của việc sử dụng chỉ số chất lượng khơng khí
- Đánh giá nhanh chất lượng khơng khí một cách tổng quát.
- Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân
vùng chất lượng khơng khí.
- Cung cấp thơng tin mơi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ
hiểu, trực quan.

- Nâng cao nhận thức về mơi trường.
2.1.3.4. Tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí
a. Các u cầu đối với việc tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí
- Chỉ số chất lượng khơng khí được tính tốn riêng cho số liệu của từng
trạm quan trắc khơng khí tự động cố định liên tục đối với mơi trường khơng
khí xung quanh.
- AQI được tính tốn cho từng thơng số quan trắc. Mỗi thông số sẽ xác
định được một giá trị AQI cụ thể, giá trị AQI cuối cùng là giá trị lớn nhất
trong các giá trị AQI của mỗi thông số.
- Thang đo giá trị AQI được chia thành các khoảng nhất định. Khi giá trị
AQI nằm trong một khoảng nào đó, thì thơng điệp cảnh báo cho cộng đồng
ứng với khoảng giá trị đó sẽ được đưa ra.
b. Quy trình tính tốn và sử dụng AQI trong đánh giá chất lượng mơi
trường khơng khí xung quanh
Quy trình tính tốn và sử dụng AQI trong đánh giá chất lượng môi
trường khơng khí xung quanh bao gồm các bước sau:
1. Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc mơi trường
khơng khí tự động cố định liên tục (số liệu đã qua xử lý).
2. Tính tốn các chỉ số chất lượng khơng khí đối với từng thơng số theo
cơng thức.
3. Tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí theo giờ/theo ngày.

n


9

4. So sánh chỉ số chất lượng khơng khí với bảng xác định mức cảnh báo
ô nhiễm môi trường không khí và mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người.
c. Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc

Số liệu quan trắc được thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Số liệu quan trắc sử dụng để tính AQI là số liệu của quan trắc của trạm
quan trắc khơng khí cố định, tự động, liên tục. Số liệu quan trắc bán tự động
khơng sử dụng trong việc tính AQI.
- Các thơng số thường được sử dụng để tính AQI là các thông số được quy
định trong QCVN 05:2009/BTNMT bao gồm: SO2, CO, NOx, O3, PM10, TSP.
- Số liệu quan trắc được đưa vào tính tốn đã qua xử lý, đảm bảo đã loại
bỏ các giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo
kiểm sốt chất lượng số liệu.
d. Tính tốn giá trị AQI theo giờ
* Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQIxh):
Giá trị AQI theo giờ của từng thơng số được tính tốn theo cơng thức
sau đây:
AQI xh =

TS x
.100
QCx

TSx: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thơng số X
QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X
Lưu ý: Đối với thông số PM10: do khơng có quy chuẩn trung bình 1 giờ,
vì vậy lấy quy chuẩn của TSP trung bình 1 giờ thay thế cho PM10
AQI xh : Giá trị AQI theo giờ của thơng số X (được làm trịn thành số
nguyên).
* Giá trị AQI theo giờ:

n

10

Sau khi đã có giá trị AQIxh theo giờ của mỗi thông số, chọn giá trị AQI
lớn nhất của 05 thông số trong cùng một thời gian (01 giờ) để lấy làm giá trị
AQI theo giờ.
AQIh = max(AQIhx)
Trong 01 ngày, mỗi thơng số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối
với mỗi thơng số sẽ tính tốn được 24 giá trị AQIxh giờ, tương ứng sẽ tính
tốn được 24 giá trị AQI theo giờ để đánh giá chất lượng mơi trường khơng
khí xung quanh và mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người theo giờ.
d. Tính toán giá trị AQI theo ngày
* Giá trị AQI theo ngày của từng thơng số:
Đầu tiên tính giá trị trung gian là AQI trung bình 24 giờ của từng thơng
số theo công thức sau đây:

AQI x24 h =

TS x
.100
QC x

TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thơng số X
QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thơng số X
AQIx24: giá trị AQI tính bằng giá trị trung bình 24 giờ của thơng số X
(được làm trịn thành số ngun).
Lưu ý: khơng tính giá trị AQI24hO3.
Giá trị AQI theo ngày của từng thông số được xác định là giá trị lớn nhất
trong số các giá trị AQI theo giờ của thơng số đó trong 01 ngày và giá trị AQI
trung bình 24 giờ của thơng số đó.

AQI xd = max( AQI x24 h , AQI xh )
Lưu ý: Giá trị AQIdO3 = max(AQIhO3)
Trong đó AQIdx là giá trị AQI ngày của thông số X
* Giá trị AQI theo ngày:

n


11

Sau khi đã có các giá trị AQI theo ngày của mỗi thông số, giá trị AQI lớn nhất
của các thơng số đó được lấy làm giá AQI theo ngày của trạm quan trắc đó.

AQI d = max( AQI xd )
e. So sánh chỉ số chất lượng khơng khí đã được tính tốn với bảng
Sau khi tính tốn được chỉ số chất lượng khơng khí, sử dụng bảng xác
định giá trị AQI tương ứng với mức cảnh báo chất lượng khơng khí và mức
độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
Bảng 2.1. Xác định giá trị AQI
Khoảng

Chất lượng

giá trị AQI

khơng khí

0 – 50

Tốt

51 – 100

Trung bình

101 – 200

Kém

201 – 300

Xấu

Trên 300

Nguy hại

Ảnh hưởng sức khỏe

Màu

Khơng ảnh hưởng đến sức khỏe

Xanh

Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ở
bên ngồi

Vàng

Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian ở Da
bên ngồi
Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài. Những
người khác hạn chế ở bên ngoài
Mọi người nên ở trong nhà

cam
Đỏ
Nâu

Ghi chú: Nhóm nhạy cảm bao gồm: trẻ em, người già và những người
mắc bệnh hô hấp.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
2.2.1.1 Hoa Kỳ
Hoa kỳ là quốc gia có mạng lưới quan trắc mơi trường nói chung, mạng lưới
quan trắc khơng khí nói riêng rất hồn chỉnh và đồng bộ. Đây là cơ sở để xây dựng
các loại chỉ số, chỉ thị và đưa ra các cảnh báo kịp thời về hiện trạng và diễn biến của

n


12

các thành phần mơi trường. Chất lượng khơng khí của Hoa Kỳ đã được công bố
theo thời gian thực trên hầu khắp lãnh thổ. AQI được tính tốn từ các thông số CO,
O3, NO2, SO2, PM - 10, PM - 2,5 và có thang đo từ 0 - 500. Cụ thể các mức AQI và
ý nghĩa của các mức được cho trong bảng sau:
Bảng 2.2. Các mức AQI tại Hoa Kỳ
Khoảng giá trị AQI

Cảnh báo cho cộng đồng về chất lượng mơi trường

0 – 50

Tốt

51 – 100

Trung bình

101 – 150

Ảnh hưởng xấu đến nhóm nhạy cảm

151 – 200

Ảnh hưởng xấu đến sức khỏe

201 – 300

Ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe

301 – 500

Nguy hiểm

Cơng thức tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí từng thơng số (AQI phụ)
của Hoa Kỳ như sau:

Trong đó:
Ip: Chỉ số chất lượng mơi trường mơi trường khơng khí của chất ơ nhiễm p
Cp: Nồng độ của chất ô nhiễm p
BPHi: Chỉ số trên của Cp
BPH0: Chỉ số dưới của Cp
IHi: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BPHi
IL0: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BPL0

n


13

2.2.1.2. Braxin
Tiêu chuẩn mơi trường khơng khí xung quanh của Braxin được ban
hành tháng 3/1990 bởi Hội đồng môi trường quốc gia (CONAMA). Tiêu chuẩn
mơi trường khơng khí của Braxin được chia thành 2 mức: Mức hướng dẫn và mức
giới hạn tối đa cho phép. Mức giới hạn quy định nồng độ tối đa các chất ơ nhiễm
trong khơng khí, nồng độ chất ô nhiễm vượt quá giới hạn này thì sức khỏe con
người sẽ bị ảnh hưởng. Mức hướng dẫn là giới hạn nồng độ chất ô nhiễm mong
muốn đạt được để các chất ơ nhiễm khơng có ảnh hưởng đến con người và hệ sinh
thái. Mức hướng dẫn thể hiện mục tiêu lâu dài của việc kiểm soát ô nhiễm môi
trường không khí, mức hướng dẫn nên được áp dụng cho các khu bảo tồn thiên
nhiên, quốc gia, khơng áp dụng cho các khu vực phát triển (ít nhất là ngắn hạn). Tiêu
chuẩn chất lượng khơng khí xung quanh của Bzaxin được cho trong bảng dưới đây:
Bảng 2.3. Tiêu chuẩn chất lượng khơng khí của Braxin
Chất ơ nhiễm
TSP
PM-10
Bụi thuốc lá

SO2
NO2

Trung bình
24 h1
Năm2
24 h1
Năm3
24 h1

Mức hướng dẫn

µ g/m³
240

µ g/m³
150

80
150
50
150

60
150
50
100

Năm3
24 h1

Năm3
1 h1

60
365

40
100

80
320

40
190

Năm3
1 h1

100
40

100
40

8 h1

35 ppm
10

35 ppm

10

1 h1

9 ppm
160

9 ppm
160

CO

O3

Mức giới hạn

n


14

Ghi chú:
1. Khơng vượt q 1 lần/năm
2. Trung bình hình học (geo - mean)
3. Trung bình s ố học
Ngồi ra các mức cảnh báo ô nhiễm cũng được đưa ra, khi nồng độ các chất
ơ nhiễm ở mức cao thì các cảnh báo đối với cộng đồng cũng mạnh mẽ hơn.
Bảng 2.4. Các mức cảnh báo của Braxin
Cảnh báo

Báo động

Khẩn cấp

TSP (µ g/m3) - 24h
PM-10(µ g/m3) - 24h

375

625

875

250

420

500

Bụi thuốc lá (µ g/m3) - 24h

250

420

500

SO2 x PTS (µ g/m 3) - 24h
SO2 (µ g/m3) - 24h
NO2 (µ g/m3) - 1h

CO(ppm) - 8h

800

1.6

2.1

65

261

393

1.13

2.26

3

15

30

40

400

800

1000

Chất ơ nhiễm

O3 (µ g/m3) - 1h

Chỉ số chất lượng khơng khí là một cơng cụ tốn học được xây dựng
để làm đơn giản hóa việc phổ biến thơng tin về chất lượng khơng khí. Chỉ
số này được xây dựng từ năm 1981 và xây dựng dựa trên kinh nghiệm của
Mỹ và Canada.
Các thơng số được sử dụng để tính toán AQI bao g ồm:
- Lưu huỳnh dioxit (SO 2)
- Bụi lơ lửng (TSP)
- Bụi PM-10
- Carbon monoxide (CO)
- Ơzơn (O3)
- Nitơ dioxide (NO 2)

n


15

Bảng 2.5. Các mức AQI tương ứng với giá trị thơng số

Mức

PM-10

O3

CO

NO2

SO2

(µ g/m3)

(µ g/m3)

(ppm)

(µ g/m3)

(µ g/m3)

AQI

Tốt

0 - 50

0 – 50

0 - 80

0 - 4,5

0 - 100

0 – 80

Trung bình

51 - 100

50 – 150

80 - 160

4,5 - 9

100 - 320

80 – 365

Kém

101 - 199

150 – 250

160 - 200

9 - 15

320 - 1130

365 – 800

Xấu

200 - 299

250 – 420

200 - 800 15 - 30 1130 - 2260 800 – 1600

>299

>420

Nguy hại

>800

>30

>2260

>1600

2.2.1.3 Hồng Kơng
Hồng Kơng có một mạng lưới quan trắc khơng khí hoạt động hiệu quả với 11
trạm quan trắc khơng khí cố định liên tục. Mạng lưới quan trắc này cung cấp các
số liệu phục vụ việc đánh giá, giám sát chất lượng mơi trường khơng khí cũng như
phục vụ q trình đưa ra các quyết định về bảo vệ mơi trường. Số liệu quan trắc
của mạng lưới này được tính tốn thành chỉ số AQI và cơng bố theo thời gian thực
cho cộng đồng trên nhiều phương tiện thông tin.

Chỉ số chất lượng khơng khí được tính dựa trên số liệu của các thông
số: TSP, SO2, CO, O 3 và NO3. Khoảng giá trị của AQI từ 0 - 500 và giá
trị AQI từ 0 - 100 được coi là chất lượng mơi trường khơng khí tốt. Giá trị
AQI lớn hơn 100 có nghĩa là mơi trường khơng khí đã bị ô nhiễm và ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe con người. Cụ thể các khoảng giá trị AQI như sau:

n


16

Bảng 2.6. Các mức AQI và giá trị tương ứng tại Hồng Kông
Khoảng giá trị AQI Cảnh báo cho cộng đồng về chất lượng môi trường
0 – 25

Không ảnh hưởng đến sức khỏe

26 – 50

Khơng ảnh hưởng đến người bình thường

51 – 100

Các tác động mãn tính có thể xảy ra nếu chịu tác động
trong thời gian dài
Những người bị bệnh tim hoặc bệnh hơ hấp có thể nhận

101 – 200

thấy rõ tác động, người bình thường cũng có thể thấy các

tác động đến sức khỏe
Những người mắc bệnh tim hoặc bệnh hô hấp bị tăng đáng

201 – 500

kể các triệu chứng, người bình thường cũng dễ gặp các
triệu chứng như: chảy nước mắt, ho, viêm họng…

Cơng thức tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí tại Hơng Kơng cũng
tương tự như công thức đang được áp dụng tại Hoa Kỳ, tuy nhiên các tham số
trong công thức (các chỉ số trên và chỉ số dưới) có sự khác biệt. Công thức
như sau:

Ip: Chỉ số chất lượng môi trường môi trường khơng khí của chất ơ nhiễm p
Cp: Nồng độ của chất ô nhiễm p
BPHi: Chỉ số trên của Cp
BPH0: Chỉ số dưới của Cp
IHi: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BPHi
IL0: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BPL0

n


17

Để xây dựng được các chỉ số phải căn cứ vào tiêu chuẩn môi trường
quốc gia và các nghiên cứu về ảnh hưởng của chất ô nhiễm tới sức khỏe.
Bảng dưới đây là tiêu chu ẩn môi trường của Hồng Kông.
Bảng 2.7. Tiêu chuẩn môi trường của Hông Kông
Loại trung bình

Chất ơ
nhiễm

1h

8h

24h

3 tháng

1 năm

800

--

350

--

80

Bụi tổng số

--

--

260

--

80

Bụi lơ lửng

--

--

180

--

55

NO2

300

--

150

--

80

CO

30000

10000

--

--

--

O3

240

--

--

--

--

Chì

--

--

--

1.5

--

SO2

Về cơ bản cơng thức tính tốn áp dụng tại Hong Kong và Hoa Kỳ là
tương tự nhau, tuy nhiên do mỗi nơi có đặc điểm về mơi trường khơng khí
khác nhau, mức độ chặt chẽ cùng tiêu chuẩn khác nhau vì vậy các hệ số
trong cơng thức cũng khác nhau.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
a. Tính tốn giá trị AQI theo giờ
* Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQIxh):
Giá trị AQI theo giờ của từng thông số được tính tốn theo cơng thức sau đây:

AQI xh =

TS x
.100
QC x

TSx: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thơng số X
QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X

n


18

Lưu ý: Đối với thơng số PM10: do khơng có quy chuẩn trung bình 1 giờ,
vì vậy lấy quy chuẩn của TSP trung bình 1 giờ thay thế cho PM10
AQIxh : Giá trị AQI theo giờ của thông số X (được làm tròn thành số
nguyên).
* Giá trị AQI theo giờ:
Sau khi đã có giá trị AQIxh theo giờ của mỗi thông số, chọn giá trị AQI
lớn nhất của 05 thông số trong cùng một thời gian (01 giờ) để lấy làm giá trị
AQI theo giờ.
AQIh = max(AQIhx)
Trong 01 ngày, mỗi thơng số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối
với mỗi thơng số sẽ tính tốn được 24 giá trị AQIxh giờ, tương ứng sẽ tính
tốn được 24 giá trị AQI theo giờ để đánh giá chất lượng mơi trường khơng
khí xung quanh và mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người theo giờ.
b. Tính tốn giá trị AQI theo ngày
* Giá trị AQI theo ngày của từng thơng số:
Đầu tiên tính giá trị trung gian là AQI trung bình 24 giờ của từng thơng
số theo công thức sau đây:

AQI x24 h =

TS x
.100
QC x

TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thơng số X
QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thơng số X
AQIx24: giá trị AQI tính bằng giá trị trung bình 24 giờ của thơng số X
(được làm trịn thành số ngun).
Lưu ý: khơng tính giá trị AQI24hO3.

Giá trị AQI theo ngày của từng thông số được xác định là giá trị lớn nhất
trong số các giá trị AQI theo giờ của thơng số đó trong 01 ngày và giá trị AQI
trung bình 24 giờ của thơng số đó.

n