Xây dựng các thông số dùng cho việc tính toán AQI tại VN

CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG BỘ CHỈ SỐ (THÔNG SỐ) CHO VIỆC TÍNH TOÁN
AQI TẠI VIỆT NAM
4.1.

Xây dựng bộ chỉ số

Việc xây dựng các thông số dùng cho việc tính toán AQI tại Việt Nam cần căn
cứ vào các yếu tố sau:
-

Các thông số phải là thông số đặc trưng cho cho chất lượng môi trường cần
đánh giá tại Việt Nam

-

Điều kiện quan trắc các thông số đó tại Việt Nam

-

Tuân theo QCVN hiện hành

-

Kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia khác trên thế giới

4.1.1.

Kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia trên thế giới
Ở các quốc gia các thông số sau được sử dụng để tính toán AQI bao gồm:

− O3 trung bình 1h và 8h

− CO trung bình 1h và 8h
− SO2 trung bình 1h và 24h
− NO2 trung bình 1h và 24h
− TSP, PM-10, PM-2,5 trung bình 1h và 24h
Cụ thể được thống kê theo bảng sau:


Bảng 1. Các thông số được sử dụng cho tính toán AQI ở các quốc gia trên thế
giới
SO2

NO2

CO

O3

Hoa Kỳ

x

x

x

x

Brazin

x

x

x

x

x

Hồng Kông

x

x

x

x

x

Hàn Quốc

x

x

x

x

x

Thái Lan

x

x

x

x

x

Úc

x

x

x

x

x

Anh

x

x

x

x

x

Pháp

x

x

x

X

x

x

Bồ Đào Nha

TSP

PM10

PM2,5

x

x

Pb

x

Theo bảng trên, hầu hết các quốc gia đều sử dụng 5 thông số chính: SO 2, NO2,
CO, O3, PM10.
4.1.2.

Điều kiện quan trắc tại Việt Nam

Để có thể có được bộ dữ liệu cung cấp cho việc tính toán AQI, đòi việc quan
trắc thường xuyên, liên tục mới có thể đánh giá sự thay đổi chất lượng môi trường
theo chỉ số AQI.
Từ năm 2009 đến 2013, 07 Trạm quan trắc tự động môi trường không khí (sau
đây được gọi tắt là Trạm khí) đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường đầu tư, lắp đặt
tại 06 tỉnh: Hà Nội, Phú Thọ, Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, và Khánh
Hòa; riêng tại Hà Nội được đầu tư 02 Trạm.
Các thông số quan trắc liên tục bao gồm các thông số khí tượng (nhiệt độ,
hướng gió, tốc độ gió, bức xạ nhiệt, áp suất), các thông số ô nhiễm (Carbon
monoxit - CO, Ozone – O3, Oxit Nito - NOx, Sunfua dioxit – SO2, BTEX –
Benzen, Toluen, Etylen, O-Xylen; m,p-Xylen). Riêng Trạm khí đặt tại 556 Nguyễn
Văn Cừ, Long Biên, Hà Nội và Trạm khí đặt tại Phú Thọ quan trắc thêm thông số


THC (tổng Hidro carbon). Trong đó, 06 Trạm khí được đầu tư công nghệ của hãng

Horiba – Nhật Bản và Grim – Đức. Trạm khí đặt tại khu vực Lăng Chủ tịch Hồ Chí
Minh và Quảng trường Ba Đình được đầu tư theo công nghệ quang phổ hấp thụ vi
sai (DOAS) của hãng OPSIS – Thụy Điển và 01 hệ thống tự động đo, cảnh báo
phóng xạ RM-A1.1
Bảng . Các trạm quan trắc tự động môi trường không khí quốc gia
TT

Tên trạm

Địa điểm

1

Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Gia Lâm

2

Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Đà Nẵng
Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục

tại Lăng Bác

Trung tâm Quan
trắc môi trường Tổng cục Môi
trường, số 556,
Nguyễn Văn Cừ,
Long Biên, Hà
Nội
Trường Đại học
Đà Nẵng, số 41,
Lê Duẩn, Đà
Nẵng

3

4

5

Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Nha Trang
Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Phú Thọ.

Thời
gian
lắp
đặt,
vận
hành
Tháng
9/2009

Thông số quan trắc

Tháng
6/2010

Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,
Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen.
Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
Benzen, Toluen, Phenol,
Formanldehyde, m,p-Xylen,
Phosgene, phóng xạ (alpha,
beta, gamma), Hg.
Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,

Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen.
Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,
Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen,

Khu vực Lăng
Chủ tịch Hồ Chí
Minh và Quảng
trường Ba Đình

Tháng
9/2011

Làng trẻ SOS,
đường 2/4 Phường Vĩnh
Hòa, Nha Trang,
Khánh Hòa
Công ty xăng dầu
Phú Thọ, số
2470, đại lộ
Hùng Vương,
Việt Trì, Phú Thọ

Tháng
11/201
1
Tháng
1/2013

Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,
Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen,
THC.


THC.
6

Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Huế.

7

Trạm quốc gia
quan trắc môi
trường không khí
tự động, liên tục
tại Quảng Ninh.

Trường Cao đẳng
sư phạm Huế, số
82 đường Hùng
Vương, thành

phố Huế, tỉnh
Thừa Thiên Huế
Vườn hoa nằm
kẹp giữa quốc lộ
18A cũ và quốc
lộ 18A mới tại
Khu I, phường
Hồng Hà, thành
phố Hạ Long,
tỉnh Quảng Ninh.

Tháng
1/2013

Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,
Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen

Tháng
12/201
3

Nhiệt độ, hướng gió, tốc độ
gió, bức xạ nhiệt, áp suất,
CO, SO2, O3, NOx, PM10,
PM2,5, PM1, Benzen, Toluen,
Etylen, o-Xylen, m,p-Xylen

Tại Thành phố Hồ Chí Minh, từ năm 2003 cho đến nay, hệ thống quan trắc chất
lượng không khí tự động đang hoạt động bao gồm 09 trạm, Đo 24/24 giờ với các
thông số PM10, SO2, NOx, CO, O3:2
-

-

05 trạm quan trắc chất lượng không khí xung quanh:
•

Tân Sơn Hòa – 56 Trương Quốc Dung

•

Thủ Đức – Phòng Tài nguyên và Môi trường Quận Thủ Đức

•

UBND Quận 2

•

Công viên Phần mềm Quang Trung

•

Thảo Cầm Viên.

04 trạm quan trắc chất lượng không khí ven đường:
•

Sở KH&CN – 244 Điện Biên Phủ

•

Trường THPT Hồng Bàng – Quận 5

•

Bệnh viện Thống Nhất – Q. Tân Bình

•

Phòng Giáo dục Huyện Bình Chánh – Q. Bình Tân


Hình . Một số trạm quan trắc tự động cố định tại Việt Nam3
Khả năng quan trắc của trạm hãng Horiba – Nhật Bản bao gồm: Modul phân
tích khí NO-NO2-NOx, Modul phân tích khí SO2, Modul phân tích CO, Modul
phân tích O3, Máy đo bụi PM10; PM2,5; PM1, Modul phân tích khí VOC – BTEX,
Module phân tích THC (Tổng Hidro cacbon, Metan (CH4), và Hidrocacbon không
phải metan (CH4)).
So với các quốc gia khác (Nhật Bản 1987 trạm, Hoa Kỳ hơn 50.000 trạm, Hồng
Kông 14 trạm mặc dù diện tích nhỏ gấp 301,54 lần so với Việt Nam 4), số lượng
trạm quan trắc liên tục tại Việt Nam còn rất ít, bên cạnh đó còn gặp nhiều vấn đề về
quan trắc. Hầu hết chỉ quan trắc chủ yếu các thông số cơ bản như Bụi, SO 2, NO2,
CO, O3.
4.1.3.

Theo quy định pháp luật hiện hành

Để tính toán được AQI, nhất định phải có giới hạn cho phép tương ứng với các
thông số, vì vậy cần lựa chọn các quy định tương ứng để dựa vào đó đánh giá.
Hiện nay tại Việt Nam cũng như các quốc gia khác trên thế giới đều sử dụng chỉ
số AQI nhằm đánh giá chất lượng môi trường xung quanh. Do đó, việc xây dựng
chỉ số AQI cần tuân thủ, tính toán theo QCVN 05:2013/BTNMT. Nội dung quy
chuẩn này quy định về 8 thông số gồm lưu huỳnh đioxit (SO 2), cacbon monoxit


(CO), nitơ đioxit (NO2), ôzôn (O3), tổng bụi lơ lửng (TSP), bụi PM10, bụi PM2,5 và
chì (Pb) trong không khí xung quanh.
Tuy nhiên, việc sử dụng toàn bộ các thông số trên để phục vụ cho việc tính toán
AQI là không nên bởi còn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố khác.
Bên cạnh đó, theo Quyết định số: 878/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường về
việc ban hành sổ tay hướng dẫn, tính toán chỉ số chất lượng không khí (AQI), mục
3 Phần I có quy định Quy chuẩn sử dụng để tính toán AQI phải là các mức quy định
trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh hiện hành
(nay là QCVN 05:2013/BTNMT) và mục 3 phần II có nêu các thông số thường
được sử dụng để tính AQI là các thông số: SO2, CO, NOx, O3, PM10, TSP.
Kết luận: Căn cứ vào kinh nghiệm lựa chọn của các quốc gia trên thế giới
(chủ yếu SO2, NO2, CO, O3, PM10); điều kiện quan trắc tại Việt Nam và quy định
hiện hành của pháp luật (QCVN 05:2013/BTNMT và Quyết định số: 878/QĐTCMT), bộ chỉ số (các thông số) dùng cho việc tính toán AQI ở Việt Nam bao
gồm:

4.2.

o

Lưu huỳnh đioxit (SO2),

o

Cacbon monoxit (CO),

o

Nitơ đioxit (NO2),

o

Ôzôn (O3),

o

Bụi PM10

Tính toán chỉ số AQI tại Việt Nam

Trong hướng dẫn của Quyết định số: 878/QĐ-TCMT, 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 theo từng giờ của từng thông số

AQI theo giờ toàn bộ thông số
= max(

AQI trung bình 24h của từng thông số

AQI theo ngày của từng thông số
= max(

AQI theo ngày toàn bộ thông số
= max(

Hình . Sơ đồ quy trình tính toán AQI theo giờ và theo ngày tại Việt Nam
Thuyết minh quy trình:
4.2.1. Tính toán giá trị AQI theo giờ
a. Giá trị AQI theo giờ của từng thông số (AQIxh)
Giá trị AQI theo giờ của từng thông số được tính toán theo công thức sau đây:

AQIxh =

TSx
QCx

x 100

Trong đó: TSx: Giá trị quan trắc trung bình 1 giờ của thông số X
QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình 1 giờ của thông số X
Lưu ý: Đối với thông số PM10: do không 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).
b. 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 thông số có 24 giá trị trung bình 01 giờ, vì vậy, đối với mỗi
thông số sẽ tính toán được 24 giá trị AQIxh 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.
4.2.2. Tính toán giá trị AQI theo ngày
a. 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

AQIx24h =

TSx
QCx

x

100

Trong đó: TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 giờ của thông số X
QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 giờ của thông số X
AQIx24h: 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 AQI24hO3, AQI24hCO
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

AQIxd = max (AQIx24h, AQIxh)

Lưu ý: Giá trị AQIdO3 = max(AQIhO3)
Trong đó: AQIxd là giá trị AQI ngày của thông số X


b. Giá trị AQI theo ngày
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.

AQId = max (AQIdx)
4.2.3. 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 . Khoảng giá trị AQI đánh giá chất lượng không khí
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
bên ngoài

Vàng

101 – 200

Kém

Nhóm nhạy cảm cần hạn chế thời gian
bên ngoài

Da cam

201 – 300

Xấu

Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoài. Những
người khác hạn chế ra 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


TÀI LIỆU THAM KHẢO


1 Cổng thông tin quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường - Xây dựng, hoàn thiện hệ thống trạm Quốc gia quan trắc
tự động môi trường không khí,
Ngày đăng 25/08/2014, Ngày truy cập 31/10/2015
2 Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh - Các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động,
Truy cập ngày
31/10/2015
3 Nguyễn Văn Thùy (2014). Hiện trạng công nghệ quan trắc môi trường tại Việt Nam – Xu hướng phát triển của thế giới
hiện nay. Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường.
4 Nguyễn Thị Nguyệt Ánh (2011). Giới thiệu hệ thống quan trắc môi trường tự động, liên tục. Trung tâm Quan trắc môi
trường, Tổng cục Môi trường