AQI chỉ số chất lượng môi trường không khí

AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí

TRÌNH BÀY CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
CÁCH TÍNH, NÊU VÍ DỤ ÁP DỤNG

DANH SÁCH NHÓM:
STT

Họ và tên

MSSV

1

Đặng Quang Minh

0617040

2

Nguyễn Ngọc Phong

0617053

3

Trương Huy Phương

0617056

4

Lê Văn Phúc

0617060

5

Đinh Xuân Trung

0617083

6

Nguyễn Nhật Trường

0617087

1


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí

CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
(AQI_ Air Quality Index)
I. Sơ lược đánh giá ô nhiễm môi trường không khí
1. Ô nhiễm không khí:
Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí hoặc có sự xuất
hiện các khí lạ làm cho không khí không sạch, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến
đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và sinh vật. (Nguồn: ….)
2. Nguồn phát sinh ô nhiễm chủ yếu trong không khí

-

Khí thải từ hoạt động giao thông vận tải

Với một lượng xe khổng lồ như hiện nay, theo ước tính hàng năm thải vào không khí
một lượng rất lớn bụi, Pb, CO 2, NO2, CO, Hidro cacbon và Andehyde. Ở Tp HCM, hàng năm
khoảng 1100 tấn bụi, 25 tấn Pb, 4200 tấn CO 2, 4500 tấn NO2, 160000 tấn CO, 132000 tấn HC
và 156 tấn Andehyde.(*)
Một số nguyên nhân khác làm gia tăng mức độ ô nhiễm không khí là phương tiện giao
thông có nhiều chủng loại, động cơ cũ kĩ, không được bảo trì sữa chữa, sử dụng xăng dầu
không đúng tiêu chuẩn quy định (hàm lượng lưu huỳnh quá cao) cùng các quá trình vận
chuyển, sửa chữa đường không đáp ứng đúng thời gian, công tác thi công không đúng tiêu
chuẩn với nạn ùn tắc giao thông vào giờ cao điềm.
-

Khí thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp

Nhìn chung các cơ sở sản xuất có quy mô vừa và nhỏ tập trung chủ yếu trong khu dân
cư, có trình độ công nghệ lạc hậu, sử dụng nhiều nhiên liệu không tốt và hầu như chưa có hệ
thống kiểm soát và xử lý khí thải.
Các khu chế xuất và khu công nghiệp nặng hàng ngày thải vào môi trường một khối
lượng khí ô nhiễm rất lớn chủ yếu là bụi, SO 2, NOx, CO, HC, các hơi hữu cơ, NH3, H2S,…ở
Tp HCM, tải lượng ô nhiễm hàng ngày thải vào khoảng 15 tấn bụi, 150 tấn SO 2, 10 tấn NOx,
4.6 tấn CO.(*)
2


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
-

Khí thải do sinh hoạt

Nguồn ô nhiễm chủ yếu là tự các hoạt động sinh hoạt liên quan đến việc nấu nướng
trong nhà, ngoài trời, việc sử dụng máy lạnh đã phát thải ra một lượng đáng kể bụi, HC và cả
PAHs. Ở Tp HCM, ước tính tải lượng khí thải sinh hoạt khoảng 250 tấn bụi lơ lửng, 620 tấn
SO2, 400 tấn NO2, 930 tấn CO, 460 tấn HC.(*) Mặc dù tải lượng ô nhiễm do sinh hoạt thấp
hơn nhiều nguồn khác nhưng nguồn thải này lại quan trọng khi phải tiếp xúc nhiều.
(*)Số liệu thống kê môi trường 2004_Chi cục bảo vệ môi trường Tp HCM
3. Tác hại lên sức khỏe con người
-

Các biểu hiện sức khoẻ liên quan đến ô nhiễm không khí: Chảy nước mắt, ho hay
thở khò khè. Mức độ ô nhiễm không khí cao có tác hại xấu đối với bệnh tim mạch trầm
trọng, gây tổn thương hệ thống hô hấp.

-

Mức độ bị ảnh hưởng của từng người tùy thuộc vào: Tình trạng sức khoẻ, nồng độ,
loại chất ô nhiễm, thời gian xúc.
Những người nhạy cảm nhất với sự ô nhiễm không khí là:

-

-

người cao tuổi

phụ nữ mang thai

trẻ em dưới 14 tuổi

người có bệnh về phổi
và tim mạch

người làm việc ngoài
trời

người tập thể dục, thể
thao ngoài trời

Tiếp xúc trong khoảng thời gian dài với không khí ô nhiễm sẽ làm ảnh hưởng:
Sức khoẻ của phụ nữ đang mang thai, làm tăng nhanh sự lão hoá, giảm chức năng
3


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
của phổi, bệnh hen suyễn, viêm phế quản và có thể bị ung thư, làm giảm tuổi thọ.
4. Mục đích đánh giá ô nhiễm môi trường không khí
Đánh giá ô nhiễm môi trường không khí là một công việc phức tạp bởi vì có quá nhiều loại
chất ô nhiễm khác nhau phát sinh từ quá trình biến đổi năng lượng hoặc sản xuất công nghiệp.
Ngoài ra còn xảy ra sự phát sinh chất ô nhiễm thứ cấp hoặc tác động cộng hợp giữa các chất ô
nhiễm. Việc đưa ra các chỉ số chất lượng môi trường không khí hoặc đo đạc tổng ô nhiễm
không khí nhằm 2 mục tiêu:
-

Giúp cho người bình thường đánh giá được mức độ nghiêm trọng của ô nhiễm không
khí

-

Giúp đánh giá được khả năng hoán đổi giữa các chính sách kiểm soát ô nhiễm không
khí khác nhau hoặc đánh giá hiệu quả các thiết bị xử lý nhằm làm giảm lượng ô nhiễm.

5. Phương thức thành lập chỉ số chất lượng môi trường
Có 2 cách:
-

Đo đạc những chất ô nhiễm trong môi trường không khí, đất nước

-

Ước đoán tải lượng chất ô nhiễm mà chúng ta đưa vào môi trường.
Giữa kết quả đo đạc và ước đoán thường có sự khác nhau bởi vì sự phân bố không
đồng đều trong không gian của chất ô nhiễm. Do vậy, khi tính toán các chỉ số chất
lượng không khí, trước hết cần dựa vào các số liệu đo đạc và sau đó mới dùng đến các
trị số ước đoán để lấp vào các chỗ thiếu hụt về thông tin. Tuy nhiên, sự ước đoán chỉ áp
dụng được trong phạm vi nhỏ hẹp.

II. Chỉ số chất lượng không khí AQI ở Tp HCM
1. Định nghĩa
AQI (Air Quality Index) là chỉ số chất lượng môi trường không khí dùng để theo dõi chất
lượng môi trường không khí hàng ngày. Chúng thể hiện mức độ ô nhiễm không khí và mức độ
ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như những hướng dẫn cần thiết cho mọi người phải làm gì khi ở
tình trạng đó. AQI tập trung vào sự ảnh hưởng đến sức khỏe khi hít thở không khí bị ô nhiễm
trong vài giờ hay vài ngày.
4


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Chỉ số chất lượng không khí (AQI) là chỉ số đại diện cho nồng độ của một nhóm các chất

ô nhiễm không khí gồm: CO, NO 2, SO2, O3 và bụi, nhằm cho biết tình trạng chất lượng không
khí trong môi trường sống của chúng ta, ảnh hưởng đến sức khoẻ người dân.
-

CO: là chất khí không màu, không mùi, được sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu,
từ các phương tiện giao thông, thiết bị công nghiệp. Khí CO có thể gây đau đầu, chóng
mặt, ngất xỉu hoặc có thể gây tổn hại đến hệ thống tim mạch.

-

NO2: Các nguồn chính thải ra NO2 gồm có các nhà máy điện, các phương tiện giao
thông và ngành công nghiệp nặng. Tiếp xúc nhiều với nó làm tổn thương phổi và các
vấn đề về hô hấp.

-

SO2: là chất khí được sinh ra từ quá trình đốt nhiện liệu như than, dầu F.O, D.O có
chứa lưu huỳnh. Khí SO2 độc hại không chỉ đối với sức khoẻ con người, động thực
vật, mà còn tác động xấu lên vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc. Khí SO 2 kích
thích mạnh đối với mắt, da và các màng cơ, có thể gây co giật ở cơ trơn của khí quản
hoặc tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản.

-

O3: là chất khí gây ô nhiễm không màu, hình thành từ phản ứng hoá học giữa hợp chất
hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) và oxit nitơ (NOx) dưới ánh sáng mặt trời. VOCs và NOx
được sinh ra chủ yếu từ hoạt động của xe ô tô, xe tải, xe buýt, xe gắn máy. Khí ô-zôn
kích thích mạnh đối với mắt, da, có thể gây chóng mặt, nhức đầu, giảm huyết áp và
khó thở.

-

Bụi: phát sinh từ nhiều nguồn như hoạt động sản xuất, nhà máy nhiệt điện, xe dùng
dầu diesel, bếp lò sử dụng than củi, xe xhạy trên đường không trải nhựa.

Chỉ số chất lượng không khí tương tự đã được sử dụng tại nhiều nước trên thế giới như Mỹ,
Anh, Đan Mạch, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Malaysia…
2. Phân loại
Hiện nay, Tp HCM đã xây dựng được chỉ số AQI cho mạng lưới quan trắc tự động của
thành phồ. Các chất ô nhiễm được sự dụng để quan trắc cho mục đích thiết lập chỉ số là: NO 2,
CO, SO2, O3, bụi PM10. Chỉ số AQI phân thành 3 loại:
-

AQI cho khu dân cư: Trạm Tân Sơn Hòa (khuôn viên viện kỹ thuật nhiệt đới), UBND
quận 2, Thủ Đức.

-

AQI cho không khí ven đường (giao thông): Trạm Bình Chánh (Phòng Giáo Dục
Huyện Bình Chánh), Hồng Bàng (trường THPT Hồng Bàng), DOSTE (Sở TNMT),
Thống Nhất (bệnh viện Thống Nhất).
5


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
-

AQI cho môi trường nền đô thị: Trạm Thảo Cầm Viên và Quang Trung (Khu Công
nghệ phần mềm Quang Trung).
3. Cơ sở tính toán

Theo hướng dẫn của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US Federal Resgister Part IIIEPA- 40 CFR Part 58), chỉ số AQI được tính toán dựa trên tiêu chuẩn hiện hữu về chất lượng
không khí Việt Nam (TCVN 5937 - 2005) và dựa trên kết tính toán nồng độ chất lượng môi
trường không khí từ đề tài Dự báo chất lượng không khí hàng ngày cho các vùng kinh tế trọng
điểm của Việt Nam.
a) TCVN 5937-2005: Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh: (Đơn vị: µg/m3)

Trung
Trung
bình 1 giờ bình 8 giờ

Thông số

Trung bình
24 giờ

Trung bình
năm

SO2

350

-

125

50

CO

30000

10000

-

-

NO2

200

-

-

40

O3

180

120

80

-

Bụi lơ lửng
(TPS)

300

-

120

140

Parasosalin hoặc huỳnh
quang cực tím
Quang phổ hồng ngoại
không phân tán (NDIR)
Huỳnh quang hóa học
pha khí
Trắc quang tử ngoại
Lấy mẫu thể tích lớn
Phân tích khối lượng

Bụi ≤10µm
-

-

150

50

Phân tích khối lượng
hoặc tách quán tính

0.5

Lấy mẫu thể tích lớn và
quang phổ hấp thụ
nguyên tử

PM10
Pb

Phương pháp xác định

-

-

1.5

b) Công thức tính toán
-

Trước hết tại mỗi trạm quan trắc, AQI sẽ được tính cho từng chất theo 2 loại là AQI
theo giờ và AQI theo ngày.

-

Công thức tính AQI theo giờ của chất i trạm j:
6

AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí

Trong
đó:
Error:
Reference source not found là nồng độ trung bình theo giờ của chất I; Error:
Reference source not foundlà tiêu chuẩn môi trường cho phép trung bình giờ của
chất i.
-

Công thức tính AQI theo ngày của chấ i trạm j:

Trong
đó:
Error:
Reference source not found là nồng độ trung bình theo ngày của chất i; Error:
Reference source not found là tiêu chuẩn môi trường cho phép trung bình ngày của
chất i.
-

Các giá trị Error: Reference source not found và Error: Reference source not found
được lấy từ bảng TCVN 5937_2005.
Sau khi có AQI theo tiêu chuẩn giờ và ngày, AQI của mỗi chất trong ngày, AQI max
của m ỗi chất trong ngày tại trạm j được tính như sau:

-

So sánh AQImax của tất cả các thông số trong trạm, giá trị AQI nào lớn nhất sẽ là chỉ
số chất lượng không khí của trạm quan trắc tương ứng trong ngày.

-

Sau đó, chỉ số AQI sẽ được tính bằng trung bình cộng các giá trị AQI theo các số
liệu từ các trạm quan trắc tự động.
Nhận xét: Với cách tính hiện nay về AQI của Tp Hồ Chí Minh chưa xét đến yếu tố
cộng hợp giữa sự có mặt của nhiều chất ô nhiễm mà chỉ tính đến nồng độ cực đại
của một chất. Với mục đích nâng cao mức chính xác và tin cậy của hiệu quả sử
dụng chỉ số AQI trong công tác kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường, ta có thể
tính AQI cho mỗi trạm bằng công thức sau:

-

7


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Trong đó: j là tên trạm quan trắc; i là các thông số quan trắc.

8


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Sơ đồ minh họa

9


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí

c) Kết quả đánh giá

Chỉ số AQI Phân loại chất lượng không khí theo 5 nhóm, theo điểm và màu tương ứng
10


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Chất lượng không

Nhóm điểm
0 - 50

khí
Tốt

51 - 100

Trung bình

101 - 200

Kém

201 - 300

Xấu

>300

Nguy hại

Ảnh hưởng sức khỏe

Không
Nhóm nhạy cảm, đôi khi nên
giới hạn thời gian ở ngoài nhà
Nhóm nhạy cảm nên hạn
chế thời gian ở ngoài
Nhóm nhạy cảm tránh ra ngoại
Những người khác nên
hạn chế thời gian ở ngoài
Mọi người nên ở trong nhà

d) Ví dụ áp dụng:
Tính chỉ số AQI giao thông, kết quả đo đạc tại 4 trạm quan trắc:
-

Trạm Bình Chánh (Phòng Giáo Dục Huyện Bình Chánh),

-

Hồng Bàng (trường THPT Hồng Bàng),

-

DOSTE (Sở TNMT),

-

Thống Nhất (bệnh viện Thống Nhất).

Trạm Bình Chánh
Thông số

(µg/m3)
SO2
CO
NO2
O3
Bụi ≤10µm

Trung bình
1 giờ

Trung bình
theo ngày

AQI theo
giờ

AQI theo
ngày

AQI max

400
31500
250
220

135
100

115

105
125
122

108
125

115
105
125
125

-

250

-

167

167

PM10
Trạm Hồng Bàng
11

AQI trong
ngày
167

AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Thông số
(µg/m3)
SO2
CO
NO2
O3
Bụi ≤10µm

Trung bình
1 giờ

Trung bình
theo ngày

AQI theo
giờ

AQI theo
ngày

AQI max

650
40000
300
320

250

140

185
133
150
178

200
175

200
133
150
178

-

270

-

180

180

AQI trong
ngày
180

PM10

Trạm DOSTE
Thông số
(µg/m3)
SO2
CO
NO2
O3
Bụi ≤10µm

Trung bình
1 giờ

Trung bình
theo ngày

AQI theo
giờ

AQI theo
ngày

AQI max

550
34000
280
270

200
100

157
113
140
150

160
125

160
113
140
150

-

230

-

154

154

AQI trong
ngày
160

PM10
Trạm Thống Nhất

Thông số
(µg/m3)
SO2
CO
NO2
O3
Bụi ≤10µm

Trung bình
1 giờ

Trung bình
theo ngày

AQI theo
giờ

AQI theo
ngày

AQI max

600
37500
350
300

220
130

171
125
175
167

176
163

176
125
175
167

-

280

-

187

187

AQI trong
ngày
187

PM10

III.

AQI giao thông

174

Mức độ

kém

Kết luận
12


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí
Như vậy, để đánh giá chất lượng nền của không khí, bên cạnh TCVN 5937-2005 thì chỉ
số AQI là một công cụ quan trọng để cho người làm DTM đưa ra đánh giá thích hợp. Tuy
nhiên, việc thiết lập chỉ số AQI không hề đơn giản, nó phụ thuộc nhiều vào điều kiện của từng
quốc gia, từng khu vực, từng vùng. Do đó, người làm DTM phải vận dụng chỉ số AQI như một
công cụ hỗ trợ một cách sáng tạo, không rập khuôn mà có thể điều chỉnh cho thích hợp.

13


AQI Chỉ số chất lượng môi trường không khí

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nguyễn Thị Vân Hà, 2007, Quản Lý Chất Lượng Môi Trường, NXB ĐHQG
TP HCM, (trang 91- 104).
Http://www.hepa.gov.vn/content/home.php

Http://www.epa.gov/

14