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
ĐÓ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU
VỰC THÀNH PHỐ TUYÊN QUANG, TỈNH TUYÊN QUANG
”



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC



Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Khoa học Môi trường
Khoa : Môi Trường
Khoá học : 2010 – 2014
Giảng viên hướng dẫn: T.S Hoàng văn Hùng
Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm

THÁI NGUYÊN - 2014
i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn 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, chuyên môn 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 Nông 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 hoàn thành khóa luận này.
Cùng toàn 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 quá trình học tập để hoàn thành khóa luận này.
Mặc dù đã nỗ lực hết mình, nhưng với khả năng, kiến thức còn hạn chế
không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện khóa luận này.
Em kính mong quý thầy cô chỉ dẫn, giúp đỡ em để ngày càng hoàn 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
ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu Tiếng Việt
AQI Chỉ số chất lượng không khí
GIS Hệ thống thông tin địa lý
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
PM
10
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

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 ngoài 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
iv

3.2.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng chất lượng môi trường không khí thành
phố Tuyên 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 mô 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 môi trường không khí của thành phố Tuyên Quang 38
4.2.2. Kết quả quan trắc chất lượng môi trường không khí 41
4.2.3. Đánh giá chất lượng môi trường không khí theo chỉ tiêu riêng lẻ 42
4.2.4. Đánh giá chất lượng môi trường không 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
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 không 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 môi trường không khí thành phố Tuyên Quang . 39
Bảng 4.8. Kết quả phân tích chất lượng không khí trên địa thành phố
Tuyên Quang 41
Bảng 4.9. Tính toán chỉ số AQI 51

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 SO
2
44

Hình 4.5. Biểu đồ kết quả phân tích NO
2
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 H
2
S 48
Hình 4.9. Biểu đồ kết quả phân tích tiếng ồn trung bình (dBA) 49
Hình 4.10. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu TSP 53
Hình 4.11. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu CO 54
Hình 4.12. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu SO
2
55
Hình 4.13. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu NO
2
56
Hình 4.14. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu NO. 57
Hình 4.15. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu Cl2. 58
Hình 4.16. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu H
2
S. 59
Hình 4.17. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu tiếng
ồn TB( dBA) 60
Hình 4.18. Bản đồ chất lượng không khí tại điểm quan trắc – chỉ tiêu AQI 61



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 môi trường sống, đó cũng chính là phát triển
một cách bền vững và lâu dài. Ô nhiễm môi trường không còn xa lạ với chúng ta
và nó đã trở thành một vấn đề của toàn cầu (Đặng Kim Chi, 2000)[5]. Nếu
chúng ta không có các biện pháp bảo vệ môi trường kịp thời để ngăn chặn và
phòng ngừa mức độ ô nhiễm môi trường thì sự suy thoái môi trường là điều
không thể tránh khỏi (Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh, 2003)[15].
Hiện nay ở Việt Nam tình trạng ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn,
các khu công 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 công
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 đô thị cũng như công
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 công trường khai thác và các
phương tiện giao thông qua lại trên đường đã gây ảnh hưởng không nhỏ tới
2
chất lượng môi trường không khí tại Tuyên Quang. Do đó việc xem xét đánh
giá chất lượng môi trường không khí tỉnh Tuyên Quang nói chung và thành
phố Tuyên 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 môi 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 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” nhằm phục vụ công tác quản lý nhà nước về bảo vệ môi
trường tại thành phố Tuyên 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 không khí từ đó xây dựng
bản đồ chất lượng môi trường không khí khu vực thành phố Tuyên Quang,
tỉnh Tuyên Quang.
1.3. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng môi trường không khí trên địa bàn thành phố Tuyên
Quang tỉnh Tuyên Quang.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu, ứng dụng công nghệ thông tin để đánh giá thành
phần môi trường không khí và xây dựng bản đồ ô nhiễm môi trường không khí
trên địa bàn thành phố Tuyên 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.
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 công nghệ thông tin vào
ngành môi trường đã góp phần lớn trong việc quản lý dữ liệu về môi trường,
kiểm soát tình hình ô nhiễm, đánh giá hiện trạng môi trường một cách đầy đủ.
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 môi trường như
đất, nước, không 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 môi trường trong
lành, sạch đẹp; phòng ngừa, hạn chế tác động xấu đối với môi trường, ứng
phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, 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 toán AQI là các mức quy định
trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không 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
5
thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và
bảo vệ môi trường[7].
- Ô nhiễm môi 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 thoái môi 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 ô nhiễm, suy
thoái 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 môi
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 môi trường có
thể tiếp nhận và hấp thụ các chất gây ô nhiễm.
- Quan trắc môi trường: Là quá trình theo dõi có hệ thống về môi 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

6
nhiên; về các tác động đối với môi trường; về chất thải; về mức độ môi trường bị ô
nhiễm, suy thoái và thông tin về các vấn đề môi trường khác.
- Trạm quan trắc không 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 không 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 thông 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
không khí xung quanh.
- QCVN 06:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất
độc hại trong không 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 toán chỉ số chất lượng không khí (AQI).
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 không khí (viết tắt là AQI) là chỉ số được tính toán
từ các thông số quan trắc các chất ô nhiễm trong không khí, nhằm cho biết
tình trạng chất lượng không khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe con
người, được biểu diễn qua một thang điểm[17].
Chỉ số chất lượng không khí được áp dụng tính cho 02 loại:
+ Chỉ số chất lượng không khí theo ngày.
+ Chỉ số chất lượng không khí theo giờ.
- AQI thông số là giá trị tính toán AQI cho từng thông số quan trắc.
- AQI theo ngày (AQI
d
) là giá trị tính toán cho AQI áp dụng cho 1 ngày.
- AQI tính theo trung bình 24 giờ (AQI
24h
) là giá trị tính toán AQI sử
dụng số liệu quan trắc trung bình 24 giờ.
- AQI theo giờ (AQI
h
) là giá trị tính toán 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.
8
2.1.3.3. Mục đích của việc sử dụng chỉ số chất lượng không khí
- Đánh giá nhanh chất lượng không khí một cách tổng quát.
- Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân
vùng chất lượng không khí.
- Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ
hiểu, trực quan.
- Nâng cao nhận thức về môi trường.
2.1.3.4. Tính toán chỉ số chất lượng không khí
a. Các yêu cầu đối với việc tính toán chỉ số chất lượng không khí
- Chỉ số chất lượng không khí được tính toán riêng cho số liệu của từng
trạm quan trắc không khí tự động cố định liên tục đối với môi trường không
khí xung quanh.
- AQI được tính toán cho từng thông 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 thông điệp cảnh báo cho cộng đồng
ứng với khoảng giá trị đó sẽ được đưa ra.
b. Quy trình tính toán và sử dụng AQI trong đánh giá chất lượng môi
trường không khí xung quanh
Quy trình tính toán và sử dụng AQI trong đánh giá chất lượng môi
trường không khí xung quanh bao gồm các bước sau:
1. Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường
không khí tự động cố định liên tục (số liệu đã qua xử lý).
2. Tính toán các chỉ số chất lượng không khí đối với từng thông số theo
công thức.
3. Tính toán chỉ số chất lượng không khí theo giờ/theo ngày.
9

4. So sánh chỉ số chất lượng không 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 không khí cố định, tự động, liên tục. Số liệu quan trắc bán tự động
không sử dụng trong việc tính AQI.
- Các thông số thường được sử dụng để tính AQI là các thông số được quy
định trong QCVN 05:2009/BTNMT bao gồm: SO
2
, CO, NO
x
, O
3
, PM
10
, TSP.
- Số liệu quan trắc được đưa vào tính toán 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 soát chất lượng số liệu.
d. Tính toán giá trị AQI theo giờ
* Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQI
x
h
):
Giá trị AQI theo giờ của từng thông số được tính toán theo công thức
sau đây:
100.
x
x

h
x
QC
TS
AQI =

TS
x
: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thông số X
QC
x
: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X
Lưu ý: Đối với thông số PM
10
: do không có quy chuẩn trung bình 1 giờ,
vì vậy lấy quy chuẩn của TSP trung bình 1 giờ thay thế cho PM
10

AQI
x
h
: Giá trị AQI theo giờ của thông số X (được làm tròn thành số
nguyên).
* Giá trị AQI theo giờ:
10
Sau khi đã có giá trị AQI
x
h
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.
AQI
h
= max(AQI
h
x
)
Trong 01 ngày, mỗi thông số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối
với mỗi thông số sẽ tính toán được 24 giá trị AQI
x
h
giờ, tương ứng sẽ tính
toán được 24 giá trị AQI theo giờ để đánh giá chất lượng môi trường không
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 thông số:
Đầu tiên tính giá trị trung gian là AQI trung bình 24 giờ của từng thông
số theo công thức sau đây:
100.
24
x
x
h
x
QC
TS
AQI =

TS
x

: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thông số X
QC
x
: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thông số X
AQI
x
24
: giá trị AQI tính bằng giá trị trung bình 24 giờ của thông số X
(được làm tròn thành số nguyên).
Lưu ý: không tính giá trị AQI
24h
O3
.
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 thông số đó trong 01 ngày và giá trị AQI
trung bình 24 giờ của thông số đó.
),max(
24 h
x
h
x
d
x
AQIAQIAQI =

Lưu ý: Giá trị AQI
d
O3

= max(AQI
h
O3
)
Trong đó AQI
d
x
là giá trị AQI ngày của thông số X


* Giá trị AQI theo ngày:
11
Sau khi đã có các giá trị AQI theo ngày của mỗi thông số, giá trị AQI lớn nhất
của các thông số đó được lấy làm giá AQI theo ngày của trạm quan trắc đó.
)max(
d
x
d
AQIAQI =

e. So sánh chỉ số chất lượng không khí đã được tính toán với bảng
Sau khi tính toán được chỉ số chất lượng không khí, sử dụng bảng xác
định giá trị AQI tương ứng với mức cảnh báo chất lượng không 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
giá trị AQI

Chất lượng
không khí

Ảnh hưởng sức khỏe Màu

0 – 50 Tốt Không ảnh hưởng đến sức khỏe Xanh

51 – 100 Trung bình
Nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian ở
bên ngoài
Vàng

101 – 200 Kém
Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian ở
bên ngoài
Da
cam
201 – 300 Xấu
Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài. Những
người khác hạn chế ở bên ngoài
Đỏ
Trên 300 Nguy hại
Mọi người nên ở trong nhà
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 ngoài 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 môi trường nói chung, mạng lưới
quan trắc không khí nói riêng rất hoàn 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
12

các thành phần môi trường. Chất lượng không khí của Hoa Kỳ đã được công bố
theo thời gian thực trên hầu khắp lãnh thổ. AQI được tính toán từ các thông số CO,
O
3
, NO
2
, SO
2
, 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 môi 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
Công thức tính toán chỉ số chất lượng không khí từng thông số (AQI phụ)
của Hoa Kỳ như sau:

Trong đó:
I
p
: Chỉ số chất lượng môi trường môi trường không khí của chất ô nhiễm p
C
p
: Nồng độ của chất ô nhiễm p
BP
Hi

: Chỉ số trên của C
p

BP
H0:
Chỉ số dưới của C
p

I
Hi
: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BP
Hi

I
L0
: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BP
L0
13
2.2.1.2. Braxin
Tiêu chuẩn môi trường không khí xung quanh của Braxin được ban
hành tháng 3/1990 bởi Hội đồng môi trường quốc gia (CONAMA). Tiêu chuẩn
môi trường không 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 ô nhiễm
trong không 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 ô nhiễm không 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, không áp dụng cho các khu vực phát triển (ít nhất là ngắn hạn). Tiêu
chuẩn chất lượng không khí xung quanh của Bzaxin được cho trong bảng dưới đây:

Bảng 2.3. Tiêu chuẩn chất lượng không khí của Braxin
Chất ô nhiễm
Trung bình Mức giới hạn Mức hướng dẫn

µ
g/m³
µ
g/m³
TSP
24

h
1

240 150
N
ă
m
2

80 60
PM-10
24

h
1

150 150
N
ă

m
3

50 50
Bụi thuốc lá
24

h
1

150 100
N
ă
m
3

60 40
SO2
24 h
1

365 100
N
ă
m
3

80 40
NO2
1

h
1

320 190
N
ă
m
3

100 100
CO
1

h
1

40 40
35 ppm 35 ppm
8

h
1

10 10
9 ppm 9 ppm
O3
1 h
1

160 160

14
Ghi chú:
1. Không vượt quá 1 lần/năm
2. Trung bình hình học (geo - mean)
3. Trung bình s ố học
Ngoài ra các mức cảnh báo ô nhiễm cũng được đưa ra, khi nồng độ các chất
ô 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
Chất ô nhiễm Cảnh báo Báo động Khẩn cấp
TSP (
µ
g/m
3
) - 24h
375 625 875
PM-10(
µ
g/m
3
) - 24h
250 420 500
Bụi thuốc lá (
µ
g/m
3
) - 24h
250 420 500
SO

2
x PTS (
µ
g/m
3
) - 24h
800 1.6 2.1
SO
2
(
µ
g/m
3
) - 24h
65 261 393
NO
2
(
µ
g/m
3
) - 1h
1.13 2.26 3
CO(ppm) - 8h 15 30 40
O
3
(
µ
g/m
3

) - 1h
400 800 1000
Chỉ số chất lượng không khí là một công cụ toán học được xây dựng
để làm đơn giản hóa việc phổ biến thông tin về chất lượng không khí. Chỉ
số này được xây dựng từ năm 1981 và xây dựng dựa trên kinh nghiệm của
Mỹ và Canada.
Các thông 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)
- Ôzôn (O
3
)
- Nitơ dioxide (NO
2
)
15
Bảng 2.5. Các mức AQI tương ứng với giá trị thông số
Mức AQI
PM-10 O
3
CO NO
2
SO
2

(

µ
g/m
3
) (
µ
g/m
3
)
(ppm)
(
µ
g/m
3
) (
µ
g/m
3
)
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

N
guy hại >299 >420 >800 >30 >2260 >1600
2.2.1.3 Hồng Kông
Hồng Kông có một mạng lưới quan trắc không khí hoạt động hiệu quả với 11
trạm quan trắc không khí cố định liên tục. Mạng lưới quan trắc này cung cấp các
số liệu phục vụ việc đánh giá, giám sát chất lượng môi trường không khí cũng như
phục vụ quá trình đưa ra các quyết định về bảo vệ môi trường. Số liệu quan trắc
của mạng lưới này được tính toán thành chỉ số AQI và công bố theo thời gian thực
cho cộng đồng trên nhiều phương tiện thông tin.
Chỉ số chất lượng không khí được tính dựa trên số liệu của các thông
số: TSP, SO
2
, CO, O
3
và NO
3
. Khoảng giá trị của AQI từ 0 - 500 và giá
trị AQI từ 0 - 100 được coi là chất lượng môi trường không khí tốt. Giá trị
AQI lớn hơn 100 có nghĩa là môi trường không khí đã bị ô nhiễm và ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe con người. Cụ thể các khoảng giá trị AQI như sau:
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 Không 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
101 – 200
N
hững người bị bệnh tim hoặc bệnh hô hấp có thể nhận
thấy rõ tác động, người bình thường cũng có thể thấy các
tác động đến sức khỏe
201 – 500
N
hững người mắc bệnh tim hoặc bệnh hô hấp bị tăng đáng
kể các triệu chứng, người bình thường cũng dễ gặp các
triệu chứng như: chảy nước mắt, ho, viêm họng…

Công thức tính toán chỉ số chất lượng không khí tại Hông Kông 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:

I
p
: Chỉ số chất lượng môi trường môi trường không khí của chất ô nhiễm p
C
p
: Nồng độ của chất ô nhiễm p
BP
Hi

: Chỉ số trên của C
p

BP
H0:
Chỉ số dưới của C
p

I
Hi
: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BP
Hi

I
L0
: Chỉ số AQI ứng với nồng độ BP
L0

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
Chất ô
nhiễm
Loại trung bình
1h 8h 24h 3 tháng 1 năm
SO2 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

Về cơ bản công thức tính toán áp dụng tại Hong Kong và Hoa Kỳ là
tương tự nhau, tuy nhiên do mỗi nơi có đặc điểm về môi trường không khí
khác nhau, mức độ chặt chẽ cùng tiêu chuẩn khác nhau vì vậy các hệ số
trong công thức cũng khác nhau.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
a. Tính toán giá trị AQI theo giờ
* Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQI
x
h
):
Giá trị AQI theo giờ của từng thông số được tính toán theo công thức sau đây:
100.
x
x
h
x
QC
TS
AQI =

TS
x
: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thông số X

QC
x
: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X
18
Lưu ý: Đối với thông số PM
10
: do không có quy chuẩn trung bình 1 giờ,
vì vậy lấy quy chuẩn của TSP trung bình 1 giờ thay thế cho PM
10

AQI
x
h
: 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 AQI
x
h
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.
AQI
h
= max(AQI
h
x
)
Trong 01 ngày, mỗi thông số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối
với mỗi thông số sẽ tính toán được 24 giá trị AQI

x
h
giờ, tương ứng sẽ tính
toán được 24 giá trị AQI theo giờ để đánh giá chất lượng môi trường không
khí xung quanh và mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người theo giờ.
b. Tính toán giá trị AQI theo ngày
* Giá trị AQI theo ngày của từng thông số:
Đầu tiên tính giá trị trung gian là AQI trung bình 24 giờ của từng thông
số theo công thức sau đây:
100.
24
x
x
h
x
QC
TS
AQI =

TS
x
: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thông số X
QC
x
: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thông số X
AQI
x
24
: giá trị AQI tính bằng giá trị trung bình 24 giờ của thông số X
(được làm tròn thành số nguyên).

Lưu ý: không tính giá trị AQI
24h
O3
.
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 thông số đó trong 01 ngày và giá trị AQI
trung bình 24 giờ của thông số đó.