Đánh giá thực trạng lắng đọng axit ướt vùng đông á và định hướng phát triển mạng lưới quan trắc lắng đọng axit tại việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------------

NGUYỄN MINH TUẤN

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG LẮNG ĐỌNG AXIT ƢỚT VÙNG
ĐÔNG Á VÀ ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƢỚI
QUAN TRẮC LẮNG ĐỌNG AXIT TẠI VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội, 2016
1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------------------

NGUYỄN MINH TUẤN

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG LẮNG ĐỌNG AXIT ƢỚT VÙNG
ĐÔNG Á VÀ ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG LƢỚI
QUAN TRẮC LẮNG ĐỌNG AXIT TẠI VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn: TS . Nguyễn Thị Phương Loan
PGS.TS. Dương Hồng Sơn

Hà Nội, 2016
2


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được thực hiện tại bộ môn Sinh thái Môi trường thuộc khoa
Môi trường - Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội trong
khuôn khổ chương trình đào tạo thạc sĩ khoa học của nhà trường, dưới sự hướng
dẫn khoa học trực tiếp của TS. Nguyễn Thị Phương Loan và PGS. TS. Dương
Hồng Sơn.
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy cô
giáo,TS. Nguyễn Thị Phương Loan và PGS. TS. Dương Hồng Sơn, những người
đã trực tiếp chỉ bảo tận tình, trực tiếp giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và
hoàn thành Bản luận văn thạc sĩ khoa học này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả các Thầy Cô, Tập thể cán
bộ Bộ môn Sinh thái Môi trường đã giúp đỡ, dạy bảo, động viên, và trực tiếp đóng
góp, trao đổi những ý kiến khoa học quý báu để có thể hoàn thành Bản luận văn
này.Tôi cũng xin cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa đã quan tâm và tạo mọi điều kiện
thuận lợi giúp đỡ tôitrong suốt thời gian học tập tại trường.
Mặc dù đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu và bản thân cũng đã rất cố
gắng nhưng luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong
nhận được sự chỉ dẫn đóng góp nhiều hơn từ phía các thầy cô giáo cũng như các
bạn đọc để hoàn thiện khóa luận được tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 12 năm 2016
Học viên

Nguyễn Minh Tuấn

3


MụC LụC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LẮNG ĐỌNG AXIT ..... 3
1.1.Tổng quan về Lắng đọng axit................................................................................3
1.2. Các nghiên cứu giám sát lắng đọng axit trên thế giới ..........................................7
1.3. Một số nghiên cứu giám sát lắng đọng axit ở Việt Nam ...................................10
1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu ..........................................................................14
CHƢƠNG 2:ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................... 17
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .........................................................................17
2.2.Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................17
CHƢƠNG 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. 21
3.1.Hiện trạng lắng đọng ướt vùng Đông Á ..............................................................21
3.3. Hiện trạng lắng đọng axit ở Việt Nam ...............................................................38
3.3. Định hướng phát triển mạng lưới quan trắc lắng đọng axit tại Việt Nam .........51
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 63

PHỤ LỤC

4


DANH MỤC HÌNH

Hình 01: Bản đồ mạng lưới các trạm quan trắc lắng đọng axit vùng Đông Á 16

Hình 02: Phân bố lắng đọng H+ trong các năm gần đây ................................. 24
Hình 03: Phân bố lắng đọng nss-SO42- các năm gần đây ................................ 27
Hình 04: Phân bố lắng đọng NO3- trong các năm gần đây............................. 30
Hình 05 : Kết quả tính xu thế lắng đọng ướt của 3 ion H +, SO42- và NO3- thời
kỳ 2000- 2014.................................................................................................. 37
Hình 06: Biểu đồ so sánh tổng lắng đọng ướt của H+ trong 15 nămtại Hà Nội
và Hòa Bình ..................................................................................................... 41
Hình 07: Biểu đồ so sánh tổng lắng đọng ướt của nss-SO42- trong 15 nămtại
Hà Nội và Hòa Bình ........................................................................................ 42
Hình 08: Biểu đồ so sánh tổng lắng đọng ướt của NO3-trong 15 nămtại Hà Nội
và Hòa Bình ..................................................................................................... 43
Hình 09: Phân bố lắng đọng H+ tại các trạm quan trắc của Việt Nam trong các
năm gần đây .................................................................................................... 44
Hình 10: Phân bố lắng đọng nss-SO42- tại các trạm quan trắc của Việt Nam
trong các năm gần đây..................................................................................... 45
Hình 11: Phân bố lắng đọng NO3- tại các trạm quan trắc của Việt Nam trong
các năm gần đây .............................................................................................. 46
Hình 12: Xu thế lắng đọng ướt của H + tại các trạm ở Việt Namtrong thời kỳ
2000- 2014....................................................................................................... 48
Hình 13: Xu thế lắng đọng ướt của nss-SO42- tại các trạm ở Việt Namtrong
thời kỳ 2000- 2014 .......................................................................................... 49
Hình 14: Xu thế lắng đọng ướt của NO3-ở Việt Namtrong thời kỳ 2000- 2014
......................................................................................................................... 50
Hình 15: Hệ thống mạng lưới giám sát lắng đọng axit khu vực Bắc Mỹ ....... 51
Hình 16: Hệ thống giám sát ô nhiễm mối trường không khí của Anh............ 52
Hình 17: Hệ thống giám sát chất lượng môi trường không khícủa Tây Ban
Nha .................................................................................................................. 53
Hình 18: Bản đồ vị trí các trạm thuộc mạng lưới EANET ............................. 54
Hình 19: Hệ thống trạm quan trắc hóa nước mưa thuộcTrung tâm Khí tượng
Thủy văn Quốc gia .......................................................................................... 57

Hình 20: Hệ thống trạm quan trắc môi trường không khí tự động thuộc Trung
tâm KTTVQG, Tổng cục Môi trường (TCMT) và các Sở Tài nguyên Môi
trường tỉnh (TNMT) ........................................................................................ 58

5


DANH MỤC BẢNG
Bảng 01: Tổng lượng lắng đọng ướt của H+ trong các năm gần đây (2010-2014) ..22
Bảng 02: Tổng lượng lắng đọng ướt của Nss-SO42-trong các năm gần đây (20102014)..........................................................................................................................25
Bảng 03: Tổng lượng lắng đọng ướt của NO3- trong các năm gần đây (2010-2014)28
Bảng 04: Xu thế biến đổi lắng đọng ướt hàng năm trong thời kỳ 2000- 2014 .........31
Bảng 05: Tổng lượng lắng đọng ướt của H+ tại các trạm ở Việt Nam trong giai đoạn
2010 -2014 ................................................................................................................40
Bảng 06: Tổng lượng lắng đọng ướt của nss-SO42- tại các trạm ở Việt Nam trong
giai đoạn 2010 -2014 .................................................................................................41
Bảng 07: Tổng lượng lắng đọng ướt của NO3- tại các trạm ở Việt Nam trong giai
đoạn 2010 -2014 ........................................................................................................43
Bảng 08: Xu thế biến đổi lắng đọng ướt hàng năm tại Việt Namtrong giai đoạn
2000- 2014 ................................................................................................................47
Bảng 09: Thông số đo đạc và tần suất lấy mẫu .........................................................54

6


MỞ ĐẦU
Ô nhiễm không khí đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe
con người, hệ sinh thái và các công trình nhân tạo. Lắng đọng axit( acid deposition)
đang là một trong những vấn đề ô nhiễm không khí có tính thời sự. Lắng đọng axit
có khả năng phá hủy hệ sinh thái tự nhiên, gây ra quá trình axit hóa các hồ, sông

suối nước ngọt; tiêu diệt cá loài thủy sinh vật; gây phú dưỡng hồ, vùng cửa sông và
các khu vực ven biển; rửa trôi các chất dinh dưỡng và các cation cơ bản, thay đổi
lớp phủ thực vật. Đối với hệ sinh thái đất, quá trình axit hóa đất dẫn đến thay đổi
chất lượng đa số các loại đất, đặc biệt là đất nhiều mùn.Lắng đọng axit gây ra nhiều
tác động tiêu cực đến hệ sinh thái đất, cây trồng, sông suối, hồ, các vùng nước ven
biển, cấu trúc cơ sở hạ tầng và sức khỏe con người. Các nhà khoa học có thể quan
sát những thay đổi trong các hệ thống và tìm ra nguyên nhân của những thay đổi
này. Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các nhà khoa học trên thế giới đã
tiến hành nhiều nghiên cứu sâu rộng để tìm hiểu ảnh hưởng của Lắng đọng axit,
(đặc biệt là mưa axit) đến hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo.
Đông Á là khu vực tập trung nhiều quốc gia đang phát triển và phát triển của
châu Á. Đây là nơiđóng góp hơn một phần ba tăng trưởng toàn cầu, cao gấp hai lần
tổng mức đóng góp của tất cả các khu vực đang phát triển khác cộng lại. Quá trình
phát triển của khu vực này, chính là nhờ quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa
diễn ra vô cùng mạnh mẽ. Các khu công nghiệp lớn đều tập trung tại khu vực này.
Tuy nhiên, quá trình phát triển của khu vực cũng kéo theo những vấn đề môi trường
vô cùng nghiêm trọng. Lượng các chất ô nhiễm được thải ra ngoài môi trường vô
cùng lớn, chúng là nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nước,
không khí,... Lắng đọng axit là một trong những hệ quả của quá trình ô nhiễm
không khí. Khu vực Đông Á cũng không tránh khỏi hệ quả của nó. Hiện nay,Lắng
đọng axit tại khu vực Đông Á đang diễn ra theo xu thế phát triển mạnh hơn, do
vậy, cần có những đánh giá hiện trạng lắng đọng axit và đưa ra nhưng định hướng
cho việc giám sát hiện tượng này một cách hiệu quả nhất. Nội dung của luận văn sẽ

1


đề cập đến vấn đề: "Đánh giá thực trạng lắng đọng axit ƣớt vùng Đông Á và
định hƣớng phát triển mạng lƣới quan trắc lắng đọng axit tại Việt Nam"
Mục tiêu của luận văn là Đánh giá xu thế lắng đọng ướt tại khu vực nghiên

cứu và đề xuất hoàn thiện mạng lưới giám sát lắng đọng axít ở Việt Nam.

2


CHƢƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LẮNG ĐỌNG AXIT
1.1.Tổng quanvề Lắng đọng axit
1.1.1. Khái niệm lắng đọng axit
Lắng đọng axít là một quá trình mà các chất nhiễm bẩn có tính axít trong khí
quyển rơi xuống bề mặt trái đất. Lắng đọng axít là thuật ngữ bao gồm hai hình thức
lắng đọng khô và lắng đọng ướt, được tạo thành trong điều kiện khí quyển bị ô
nhiễm do sự phát thải quá mức các khí SO2, NOx từ các nguồn phát thải công
nghiệp và giao thông.
Lắng đọng axit bao gồm 2 dạng: lắng đọng khô và lắng đọng ướt. Trong đó:
Lắng đọng ướt là quá trình axít sunfuric và axít nitric được ngưng tụ cùng
với hơi nước trong những đám mây và rơi xuống mặt đất dưới các hình thức như
mưa, tuyết và sương mù. Khi nước mưa có độ pH<5,6 thì được gọi là mưa axít.
Lắng đọng khô xảy ra trong những ngày không mưa, khi các chất nhiễm bẩn
mang tính axít được gió vận chuyển đi và rơi xuống mặt đất, cây cối, nhà cửa và
xâm nhập vào cơ thể sinh vật qua đường hô hấp.
Trong nội dung nghiên cứu, Luận văn tập trung vào nghiên cứu đánh giá
hiện trạng của Lắng đọng ướt.Trước khi đánh giá các hiện trạng của quá trình lắng
đọng ướt thì cần hiểu rõ cơ chế hình thành và các nguyên nhân gây ra hiện tượng
lắng đọng axit tại khu vực nghiên cứu.
1.1.2. Cơ chế hình thành lắng đọng ƣớt
Lắng đọng axít là một trong những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
không chỉ vì mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống con người và tới
hệ sinh thái mà còn vì tác động của chúng đã vượt ra khỏi phạm vi kiểm soát của
mỗi quốc gia và nhân loại đang phải xem xét ảnh hưởng của chúng ở quy mô khu

vực và toàn cầu. Lắng đọng axít là một mối đe dọa môi trường đang ngày càng gia
tăng do phát thải quá mức từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, tuy nhiên do đặc thù tác
động của nó âm thầm, lặng lẽ (từ từ và thời gian dài) nên chưa được quan tâm đúng

3


mức. Thực ra, lắng đọng axít gây tác động đến rất nhiều đối tượng như công trình,
mùa màng, sinh thái (đất, nước, rừng) và cả sức khỏe cộng đồng. Lắng đọng axít là
một quá trình phức tạp, có quy mô lớn bởi nguồn phát thải sinh ra từ vùng này có
thể ảnh hưởng tới vùng khác, từ quốc gia này lại ảnh hưởng tới quốc gia khác.
Hai tác nhân chính gây ra lắng đọng axit là sulfua dioxit (SO2) và nito
oxit(NOx). SO2 là một chất khí không màu, nặng hơn không khí, là sản phẩm phụ
của quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch có chứa lưu huỳnh (S). Ngoài ra SO2 cũng
được sinh ra do các hoạt động của núi lửa, sự thối rữa của một số loài động thực vật
và từ các phương tiện giao thông,…
Nito oxit bao gồm các dạng như NO2, N2O,….NOx được hình thành do các
hoạt động nhận tạo như giao thông, công nghiệp, nông nghiệp,…. Ngoài ra NOx
cũng được sinh ra từ một số các nguồn tự nhiên như: các hoạt động của vi khuẩn
trong đất, cháy rừng, hoạt động của núi lửa, sét,…
Lắng đọng ướt là một vấn đề phát triển cùng với ngành công nghiệp đang
bùng nổ khắp thế giới. Hoạt động công nghiệp ngày càng phát triển mạnh, đi kèm
với nó là một lượng lớn các khí thải được thải ra môi trường, trong đó bao gồm các
khí axit. Mỗi ngành công nghiệp tạo ra một loại chất thải đặc thù, và mỗi loại chất
thải đều gây ra tác hại riêng của nó. Các khí SO2 và NOx… tồn tại trong khí quyển
sẽ tương tác với hơi nước trong khí quyển tạo thành axit sulfuric (H2SO4) và axit
nitric (HNO3), sau đó chúng trở lại bề mặt trái đất theo nhiều cách khác nhau: mưa,
tuyết, sương mù,…
- Cơ chế hình thành axit H2SO4:
S + O2 → SO2

SO2 + OH. → HOSO2.
HOSO2. + O2 → HO2 + SO3
SO3(k) + H2O (l) → H2SO4 (l)
- Cơ chế hình thành axit HNO3:
N2 + O2→ 2NO;
2NO + O2→ 2NO2;
3NO2(k) + H2O (l) → 2HNO3(l) + NO(k);

4


Axit sulfuric và axit nitric là thành phần chủ yếu trong các dạng lắng đọng
axit (mưa, sương mù, và tuyết axit….). Quá trình lắng đọng axit diễn ra theo 2 hình
thức: lắng đọng khô và ướt.Trong đó lắng đọng ướt, H2SO4 và HNO3 tạo thành được
tích tụ trong các đám mây rồi rơi xuống mặt đất theo mưa, sương hoặc tuyết. Lắng
đọng khô, các axit trong không khs dưới dạng khí hoặc hạt bụi được gió thổi đi và
rơi xuống cây cối, nhà cửa, mặt đất. Hoặc các oxit axit SO2 và NOx xâm nhật vào
ao, hồ, sông, suối, sau đó chúng sẽ phản ứng với nước để tạo ra các axit làm giảm
pH của nước trong ao, hồ.
H2SO4 và HNO3 là những axit mạnh có thể hòa tan được một số bụi kim loại
và oxit kim loại có trong không khí, đất như oxit chì, cadimi… làm cho nước mưa
trở nên độc hơn đối với cây cối, vật nuôi và con người cũng như các hệ sinh thái tự
nhiên.
1.1.3. Các nguyên nhân gây ra hiện tƣợng lắng đọng ƣớt
Các khí SO2 và NOx trong khí quyển được sinh ra từ hai hoạt động chính: từ
các quá trình tự nhiên và hoạt động sống của con người.
Quá trình tự nhiên: như hoạt động phun trào của núi lửa, hiện tượng giông
sét, các quá trình phân hủy của các chất hữu cơ, cháy rừng,… Do trong không khí
có sẵn khí nitơ và oxi nên khi xảy ra giông sét, đây là điều kiện phù hợp cho phản
ứng tạo ra oxit nito. Khói bụi từ hoạt động phun trào của núi lửa và các vụ cháy

rừng chứa không ít các oxit axit, đặc biệt là oxit lưu huỳnh. Tất cả các quá trình này
tạo ra một lượng lớn các oxit axit là tiền chất của lắng đọng ướt. Môi trường là một
hệ thống có khả năng xử lý các chất ô nhiễm vượt quá khả năng chuyển hóa, chịu
tải của môi trường sẽ dẫn đến sự dư thừa và gây ra các tác động tiêu cực. Mưa axit
là một hình thức ô nhiễm môi trường và có ảnh hưởng trên quy mô rộng lớn.
Quá trình nhân tạo: các khí axit chủ yếu do các hoạt động sống của con
người trong các lĩnh vực: nông nghiệp, công nghiệp, giao thông, sinh hoạt,…
Trong lĩnh vực công nghiệp: việc đốt các loại nhiên liệu hóa thạch trong sản
xuất năng lượng như than đá, dầu mỏ là nguồn phát thải khí axit hàng đầu. Trong
than đá và dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, còn trong không khí lại có rất

5


nhiều khí nitơ. Trong quá trình đố nhiên liệu hóa thạch, dưới tác dụng của nhiệt độ
cao, Lưu huỳnh (S) trong nhiên liệu sẽ kết hợp với Oxy (O2) trong không khí sinh ra
khí sunfua đioxit (SO2) và nitơ kết hợp với O2 tạo thành nitơ oxit (NOx). Oxit lưu
huỳnh phát thải chủ yếu từ ác lò nấu quặng, các nahf máy nhiệt điện than bùn và
công nghiệp khí đốt. Các chất thải này vượt quá mức chịu tải của môi trường nên
không thể trung hòa, chúng tồn tại trong môi trường và biến đổi thành những chất
độc hại hơn gây hại cho con người và sinh vật trên trái đất.
Nền công nghiệp phát triển đang là mối đe dọa cho môi trường sống của con
người. Các nước công nghiệp hàng năm thải ra một khối lượng khổng lồ oxit lưu
huỳnh. Trung bình mỗi năm nước Mỹ thải ra gần 18 triệu tấn và Canada là 2,7 triệu
tấn. Vì vậy, khu vực Bắc Mỹ là một trong những khu vực hay xảy ra những trận
mưa axit trên thế giới.
Chỉ trong năm 1977, nước Mỹ đã thải vào bầu khí quyển 31 triệu tấn oxit lưu
huỳnh và 22 triệu tấn oxit nitơ, 80% oxit lưu huỳnh là do hoạt động của các thiết bị
tạo năng lượng, 15% là do hoạt động đốt cháy của các ngành công nghiệp khá nhau
và 5% từ các nguồn khác. Còn đối với oxit nitơ, 1/3 là do hoạt động của các máy

phát năng lượng,1/3 khác là do hoạt động đốt nhiên liệu để chuyển hóa thành năng
lượng và phần còn lại cũng do các nguồn khác nhau. Trung Quốc và Nga cũng là
những cường quốc trong phương diện này.
Axit sulfuric và axit nitric được cho là nguyên nhân chính của hiện tượng
axit hóa trong khí quyển. Axit sulfuric là một trong những thành phần quan trọng
nhất được sử dụng để đánh giá lắng đọng axit. Trong một số thành phố lớn ở Đông
Á, sự lắng đọng hàng năm của lượng sunfat lớn hơn 100kg/ha. Các axit này có khả
năng vận chuyển đến các khu vực xung quanh và có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái
tự nhiên của các vùng lân cận.
Trong lĩnh vực nông nghiệp: các hóa chất độc hại như thuốc bảo vệ thực vật,
thuốc kích thích tăng trưởng, thuốc trừ sâu, diệt cỏ,… có chứa rất nhiều oxit axit sau
quá trình sử dụng còn lưu lại trong bao bì, chai lọ chứa đựng chúng không được vứt
bỏ đúng nơi quy định và tiêu hủy, xử lý đúng kỹ thuật gây ô nhiễm môi trường, lắng

6


đọng trong nguồn đất, nước,… Việc đốt các phế phẩm nông nghiệp cũng gây ô
nhiễm không khí nghiêm trọng do lượng khói, bụi nhiều.
Hoạt động giao thông vận tải:là nguồn đóng góp phần lớn trong việc sản
sinh ra các oxit axit, đặc biệt là là oxit nitơ. Ngày nay, quá trình đô thị hóa và công
nghiệp hóa phát triển mạnh nên lượng phương tiện giao thông cũng tăng lên nhanh
chóng. Lượng phương tiện giao thông này tạo ra rất nhiều khí thải gây ô nhiễm môi
trường cũng như khí gây ra mưa axit.
Hoạt động dân sinh: như việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong đun nấu,
sưởi ấm, góp phần đáng kể gây gia tăng các khí axit là tiền đề của lắng đọng axit.
1.2. Các nghiên cứu giám sát lắng đọng axit trên thế giới
Tại châu Âu, mưa axit lần đầu tiên được Robert Angus Smith ghi nhận tại
Anh vào năm 1872 khi quan sát hiện tượng các công trình bằng đá và gạch bị ăn
mòn. Tại London, mưa axit tàn phá nghiêm trọng các công trình nghệ thuật bằng đá

từ thế kỉ XVIII, XIX, như Nghị viện Anh, Tu viện Westminter và nhà thờ Saint
Paul. Các cơn mưa axit hầu hết diễn ra ở vùng Perth (Scotland) với độ axit cao gấp
500 lần so với axít trong tự nhiên[13].
Năm 1962, Svante Oden đã chỉ ra rằng mưa axít được di chuyển theo dòng
khí từ miền Trung và Tây châu Âu đến Scandinavia. Năm 1967, Svante Oden đặt
nghi vấn rằng mức độ axít hóa ngày càng tăng ở các sông hồ Thụy Điển là do ô
nhiễm không khí di chuyển từ lục địa châu Âu và Anh đến. Oden gọi đó là “cuộc
chiến tranh hóa học ngầm”, và cảnh báo rằng nó sẽ làm giảm quần thể cá, gây nguy
hại rừng, gia tăng dịch bệnh cho các loại cây trồng, và phá hủy vật liệu. Cuộc chiến
với mưa axít ở châu Âu đã trải qua thời kỳ bế tắc kéo dài cho đến năm 1982 với
nhiều quan điểm xung đột, với một bên là Thụy Điển, Na Uy bị mưa axít chứa hợp
chất lưu huỳnhgây ô nhiễm và làm thiệt hại nặng nề nguồn nước các hồ, sông suối
và một bên là phần còn lại của châu Âu, nơi phát thải lượng lớn SO2 [10]. Vấn đề
đã được Thụy Điển đưa ra tại Hội nghị Stockholm về Môi trường con người năm
1972. Thụy Điển và Na Uy đã thuyết phục Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế
(OECD) thực hiện các nghiên cứu về hiện tượng này, ban hành các nguyên tắc về ô

7


nhiễm không khí xuyên biên giới. Giữa những năm 1970, các đồng minh của Liên
Xô đã lại tham gia vào Hội nghị khu vực về vấn đề mưa axít.
Mỹ là một trong số các quốc gia đầu tiên thiết lập mạng lưới quan trắc lắng
đọng axít. Chương trình Lắng đọng khí quyển Quốc gia (NADP/NTN) được thành
lập từ năm 1978 nhằm mục đích đo đạc các lắng đọng khí quyển và nghiên cứu
những ảnh hưởng của nó đến môi trường. Chương trình này bao gồm 3 hệ thống
trạm quan trắc là các trạm của Chương trình Đánh giá lắng đọng axít quốc gia
(NAPAP); Mạng lưới Quan trắc Nghiên cứu (AIRMoN) hợp tác giữa Mỹ và
Canada; và Mạng lưới lắng đọng thuỷ ngân (MDN). Trên cơ sở nguồn số liệu được
cung cấp từ chương trình này, các nghiên cứu đáng giá hiện trạng và mức độ tác

động của mưa axít đến môi trường nói chung đã được thực hiện. Mưa axít được
phát hiện ở các bang phía Đông Bắc của New York và Pennsylvania do đốt các loại
than chứa nhiều lưu huỳnh. Mưa axít ở Los Angeles, California chủ yếu do khí thải
từ các phương tiện giao thông địa phương, khí thải từ xe hơi chứa chủ yếu NO2, sau
đó là SO2.Theo nghiên cứu tổng kết năm 2004 của Cục Môi trường Mỹ (EPA) cho
thấy khu vực Đông bắc Mỹ có tần suất xuất hiện pH < 5,0 là nhiều nhất, giá trị pH
đo được tại các bang miền Đông trong khoảng từ 4,3 – 4,7, đặc biệt tại bang
NewYork giá trị pH < 4,3. Đây cũng là khu vực đo được nồng độ ion NO3- trong
lắng đọng ướt lớn, tương ứng là 1,5-1,8mg/l và 14-20kg/ha; nồng độ SO42- trong
lắng đọng ướt là 2-2,5mg/l và 21->27kg/ha. Nghiên cứu của Viện Sinh thái – Xã
hội Mỹ (ESA) cho thấy ở khu vực Đông Mỹ, sự thiệt hại của hệ sinh thái do axít
hoá xảy ra rộng khắp ở vùng núi Adirondack và Catskill của NewYork, với việc
nhiều hồ và sông suối có chất lượng nước và số lượng cá suy giảm nghiêm trọng.
Trường hợp tương tự cũng xảy ra ở vùng núi Smoky, công viên quốc gia
Shenandoah và ở một vài bang miền tây. Theo Linthurst và các cộng sự (1986), có
khoảng 8% hồ ở Đông bắc Mỹ đã bị axít hoá, pH nước hồ giảm xuống dưới 5,0.
Theo AIRMoN các hệ sinh thái ở miền Đông Canada cũng bị ảnh hưởng
nặng bởi mưa axít. Ước tính có khoảng một nửa trong số 700 000 hồ ở 6 tỉnh miền
Đông có các giá trị về độ kiềm < 50eq/l do đó rất nhạy cảm với axít (Sven Eric

8


Jogensen, 1998, Quản lý sự axít hoá hồ, Quyển 5). Hơn 7 000 hồ tại khu vực này đã
được lấy mẫu đã cho kết quả khoảng 5% hồ không có tính kiềm.Theo Viện Môi
trường Canada (2008) nghiên cứu Đánh giá toàn cầu về nước mưa, sử dụng 28 mô
hình toàn cầu (như AQMEII..) kết hợp chuỗi số liệu đo tại 470 trạm toàn cầu (trong
đó có hệ thống trạm EANET) đã tính toán và xây dựng được bản đồ phân bố lắng
đọng khô và ướt của sulfur và nitrogen. Trong đó lắng đọng ướt và khô của sulfur,
nitrogen đều rất cao ở ở vùng đông bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á, còn pH thì thấp

nhất ở những vùng có giá trị SO42- và NO3- cao nhất.
Các nước Châu Âu cũng đã triển khai Chương trình Giám sát, đánh giá các
chất ô nhiễm không khí (EMEP) và Chương trình hợp tác quốc tế về giám sát tổng
hợp (ICP-IM), trong đó có giám sát mưa axit. Kết quả nghiên cứu năm 2003 cho
thấy vào mùa hè nồng độ của các hạt vô cơ thứ cấp (SIA) bao gồm sulphate +
ammonium + nitrate đã tăng lên. Tại một số nước như Thuỵ Điển nồng độ các hạt
chất này đã tăng lên 60-80%. Ở khu vực Trung và Nam Âu, giai đoạn không mưa
vào cuối tháng 7 đầu tháng 8, nồng độ các hạt sol khí tăng đột biến. Nói chung,
nồng độ của SIA dao động trong khoảng 20% giữa các năm tuỳ thuộc vào điều kiện
khí tượng, thường đạt giá trị cao nhất vào các tháng mùa đông.
Ở Thụy Điển nguồn nước mặt bị xem là axít hóa khi có giá trị pH <4. Theo
Martyn N. Theo một số nghiên cứu khác cũng tại Thuỵ Điển của Sven Eric
Jogensen (1998) trong Chương trình đa quốc gia về đánh giá và giám sát quá trình
axít hoá trong nước sông hồ (ICP), ước tính có khoảng 4000/85000 hồ bị xếp vào
loại bị axít hoá nghiêm trọng và 18000 đang bị axít hoá. Theo Futter và nnk (2014)
lắng đọng axit có tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt trong thời gian dài ở Thụy
Điển, đặc biệt là tác động đến loài cá chép (Rutilus rutilus).
Vài năm gần đây, mưa axít đã trở thành vấn đề quan trọng ở Nhật Bản, giá trị
pH trung bình trong nước mưa giai đoạn từ 1990- 2000 là 4,56. Nhiều nghiên cứu
cho thấy tỷ lệ NO3-/nss-SO42- và NO3-/NH4+ trong nước mưa đã tăng nhanh ở khu
vực phía tây, chứng tỏ lắng đọng ướt do NO3- và NH4+ đã xảy ra, đặc biệt vào thời
điểm mùa đông, thời điểm bị ảnh hưởng mạnh của sự ô nhiễm từ lục địa Châu

9


Á.Hiroyuki Sase (2015) và các cộng sự đã tiến hành giám sát lắng đọng nss- SO42từ 2002 – 2012. Kết quả cho thấy, lắng đọng nss-SO42- tăng lên vào các tháng mùa
đông khi có hướng gió Tây thịnh hành, do ảnh hưởng của ô nhiễm không khí xuyên
biên giới. Sự dao động của lắng đọng nss-SO42-ở Nhật hoàn toàn trùng khớp với sự
dao động của nồng độ SO2 ở Trung Quốc.Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu khác cũng

cho thấy mưa axít đã xảy ra ở những vị trí khác của Nhật Bản.
Để cùng nhau giải quyết vấn đề mưa axít, năm 1998, 10 quốc gia trong đó có
Việt Nam (sau này là 13 quốc gia) tại khu vực Đông Á đã thống nhất thành lập
Mạng lưới quan trắc lắng đọng axít (EANET) của khu vực này. Bộ số liệu từ mạng
lưới này đã cung cấp rất nhiều ý nghĩa thực tiễn và khoa học cho các nhà nghiên
cứu cũng như các nhà lập chính sách.
1.3. Một số nghiên cứu giám sát lắng đọng axit ở Việt Nam
Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã tổng hợp kết quả nghiên cứu,
đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát mưa
axít ở miền Bắc Việt Nam của Nguyễn Hồng Khánh (2003-2005), Bước đầu đánh
giá lắng đọng axít ở Việt Nam của Trần Thị Diệu Hằng (2005), Đánh giá hiện trạng
mưa axít khu vực Nam bộ của Nguyễn Thị Kim Lan (2006). Tuy nhiên, các nghiên
cứu này thực hiện cách đây đã lâu và chủ yếu mang tính nghiên cứu bước đầu và
cho một vài khu vực cụ thể vì vậy, tính khái quát chưa cao và chỉ cho lắng đọng ướt
(mưa axít). Những nghiên cứu liên quan điển hình có thể được liệt kê như sau:
Trong đề tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng dự báo xu thế
diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát mưa axít ở miền Bắc Việt Nam” của
TS. Nguyễn Hồng Khánh (2003), một mạng lưới trạm quan trắc mưa axít ở 7 tỉnh
khu vực phía Bắc đã được thiết lập. Đề tài đã đề cập đến cơ chế hình thành mưa
axít; mối quan hệ giữa ô nhiễm không khí, điều kiện khí tượng đến tính chất của
nước mưa cũng như tương quan giữa các thành phần hóa học trong nước mưa và
những tác động có thể đến hệ sinh thái. Kết quả là hầu hết các tỉnh ở khu vực Bắc
Bộ đều đã xuất hiện mưa axít. Tần suất xuất hiện lớn nhất giai đoạn 2000-2001 là

10


82,8% (vào mùa khô) tại Yên Bái và thấp nhất là 15,6% (vào mùa mưa) tại Hà
Đông. Tần suất cũng có sự khác nhau theo mùa, mùa khô lớn hơn mùa mưa.
Đề tài nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về mưa axít được Tổng cục Khí

tượng Thủy văn (cũ) đã thực hiện là “Khảo sát đánh giá hiện trạng giá trị pH của
nước mưa – vùng có số liệu đo đạc” từ năm 1991-1993. Đề tàitập trung nghiên cứu
giám sát, đo đạcchất lượng nước mưa tại các trạm khí tượng khu vực Bắc Bộvà đã
đưa rađược bức tranh phân bố pH nước mưa vùng nghiên cứu, từ đó mở ra hướng
nghiên cứu mới về phân loại và tính toán các nguồn tạo nên ion trong nước mưa, ....
Vũ Văn Tuấn và các cộng sự (2003) trong nghiên cứu “Tính axít và thành
phần hoá học trong nước mưa ở các tỉnh phía Đông Bắc Việt Nam”đã thu thập được
số liệu giám sát hoá nước mưa của các trạm trọng mạng lưới giám sát Khí tượng
Thuỷ văn và mạng lưới EANET Việt Nam tại các tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hoà
Bình, Cúc Phương, Việt Trì từ năm 1997 đến 2000. Kết quả là đã phân tích đánh giá
được tình hình mưa axít ở các tỉnh này, chỉ ra xu hướng gia tăng giá trị pH < 5.5 tại
khu vực Đông Bắc, phân tích mối tương quan giữa các ion chính trong nước mưa
và sự liên quan đến biến thiên của giá trị pH, đưa ra những nhận định ban đầu về
mối quan hệ giữa sự phát triển kinh tế và khả năng xuất hiện mưa axít.
Trần Thị Diệu Hằng và các cộng sự đã tiến hành đánh giá hiện tượng mưa
axít cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam trên cơ sở bộ số liệu quan trắc hoá nước mưa
của Mạng lưới khí tượng thuỷ văn quốc gia từ 2000 – 2004 trong khuôn khổ đề tài
cơ sở “Nghiên cứu hiện trạng mưa axít cho Việt Nam”. Trong nghiên cứu này, các
tác giả đã phân tích khá kỹ tương quan của các thành phần hoá học trong nước mưa
để chỉ ra mức độ và khả năng xảy ra mưa axít ở Việt Nam.
Trong báo cáo quốc gia của Mạng lưới EANET Việt Nam (2010), trên cơ sở
khai thác số liệu quan trắc tại trạm Hà Nội và Hoà Bình từ năm 2000 – 2009, các
tác giả đã đánh giá tình hình lắng đọng ướt tại 2 tỉnh này thông qua phân tích sự
biến thiên của giá trị pH, tần suất xuất hiện của giá trị pH < 5,5, tương quan giữa pH
và pAi, lắng đọng của các ion chính nss-SO42-, NO3-, H+,... Đây cũng là nghiên cứu
đầu tiên có những đánh giá bước đầu về hiện trạng lắng đọng khô tại 2 tỉnh ở Bắc

11

Bộ. Các tác giả đã phân tích diễn biến của nồng độ các khí SO2, HNO3 và các sol
khí SO42, NO3-,NH4+, Ca2+ trong không khí và sự biến đổi theo mùa của chúng.
Khu vực phía Nam có một số nghiên cứu về mưa axít đã được thực hiện như
nghiên cứu của các tác giả Nguyễn Thị Kim Lan và Nguyễn Thị Phương (1999) về
“Hiện trạng mưa axít khu vực phía Nam Việt Nam”. Trong nghiên cứu này, các tác
giả đã thu thập, khảo sát sơ bộ số liệu đo đạc từ năm 1993 - 1998 của 4 trạm đo mưa
phía Nam trong mạng lưới giám sát Khí tượng Thuỷ văn: Tân Sơn Hoà (TP Hồ Chí
Minh), Tây Ninh (vùng Đông Nam Bộ), Cần Thơ (vùng đồng bằng sông Cửu Long)
và Cà Mau (cực nam của miền Nam). Tác giả phác hoạ một vài nét về tình hình
quan trắc trong khu vực và phân tích, nhận định sơ bộ hiện trạng lắng đọng axít
trong nước mưa ở khu vực phía Nam Việt Nam,đưa ra những đề xuất, kiến nghị về
mạng lưới giám sát: bố trí trạm, tần suất lấy mẫu, phân tích mẫu,.....
Trần Minh Khôi, Nguyễn Lê Anh Tuấn (2003) đã tổng hợp nguồn số liệu
lắng đọng khô và ướt của các đợt điều tra khảo sát được tài trợ bởi Uỷ ban Sông
Mekong năm 1995 tại 5 tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long; của DANIDA năm 19961997 trên toàn bộ các tỉnh phía Nam và từ năm 1998 nguồn số liệu tại các trạm phía
Nam trong mạng lưới Quan trắc mưa axít của Cục Bảo vệ Môi trường, và đưa ra
những đánh giá tổng thể về tần suất xuất hiện giá trị 4,6 Nam, nhận định xu hướng diễn biến của hiện tượng mưa axít tại các tỉnh này.
Phạm Thị Thu Hà đã thực hiện công trình “Bước đầu nghiên cứu đánh giá về
phát thải và lắng đọng axít cho một số vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, Việt Nam”
(2010), trong đó đánh giá hiện trạng phát thải và lắng đọng ướt cho Hà Nội, Hải
Phòng, Hải Dương, Quảng Ninh trên cơ sở bộ số liệu về hóa nước mưa của Trung
tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia từ năm 2004-2008. Nhóm tác giả cũng đã tính
toán các hệ số tương quan giữa các ion, tính lắng đọng ướt. Phạm Thị Thu Hà cũng
đã thực hiện luận án tiến sĩ “Nghiên cứu, đánh giá lắng đọng axít ở vùng đồng bằng
sông Hồng Việt Nam”, nghiên cứu đánh giá một cách hệ thống hiện trạng và tải
lượng lắng đọng axít ở một số khu vực thuộc đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Hải
Phòng, Hải Dương, Ninh Bình) giai đoạn 2006-2012, đánh giá ảnh hưởng của mưa

12

axít đến một số tính chất của đất, sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu Cô ve ở
Hải Dương.
Năm 2013, Dương Hồng Sơn và nhóm nghiên cứu đã thực hiện đề tài
"Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm không khí xuyên biên giới đến Miền
Bắc Việt Nam ứng dụng công nghệ tiến tiến". Mô hình chất lượng không khí
CMAQ được lựa chọn để tính toán với các bước hiệu chỉnh, kiểm định từ số liệu
quan trắc và số liệu ảnh vệ tinh. Kết quả cho thấy, đây là mô hình mô phỏng khá tốt
quá trình lan truyền ô nhiễm không khí cũng như đánh giá được mức độ ảnh hưởng
của ô nhiễm không khí xuyên biên giới đến Miền Bắc Việt Nam.
Trong nghiên cứu "Mô hình hóa chất lượng không khí nồng độ ôzôn mặt đất
cho khu vực lục địa Đông Nam Á" của Lê Hoàng Nghiêm, Đại học Bách Khoa
TP.HCM (2009), đã trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng công cụ mô hình để xác
định sự phân bố ôzôn cho khu vực lục địa Đông Nam Á (CSEA) bao gồm Thái Lan,
Miến Điện, Campuchia, Lào và Việt Nam. Hệ thống mô hình chất lượng không khí
CMAQ – MM5 được sử dụng để mô phỏng nồng độ ô zôn trung bình giờ với số liệu
phát thải đầu vào được sử dụng từ Trung Tâm Nghiên Cứu Môi Trường Vùng và
Toàn Cầu (CGRER) của Đại Học Iowa, độ phân giải 1/2 độ. Kết quả sau đó được
phân tích, so sánh với số liệu quan trắc chất lượng không khí từ 10 trạm ở Băng
Cốc, Thái Lan và 4 trạm ở Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
Có thể nhận thấy, các nghiên cứu trên đã ứng dụng thành công hệ thống mô
hình WRF, MM5, SMOKE và CMAQ. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu thực
hiện mô phỏng, dự báo, đánh giá khả năng lan truyền ô nhiễm môi trường không
khí chứ chưa xem xét tới quá trình lắng đọng axít.
Nhìn tổng thể các nghiên cứu trong và ngoài nước về lắng đọng axit, hầu hết
các nghiên cứu đều chủ yếu đánh giá ảnh hưởng của lắng đọng axit đến hệ sinh thái,
từ các nghiên cứu đưa ra các dự báo khả năng lan truyền ô nhiễm môi trường. Các
nghiên cứu này đều dựa trên các số liệu phân tích của các trạm quan trắc ô nhiễm
môi trường có sẵn. Các trạm này hầu hết đều theo các quy phạm quan trắc, lấy mẫu

và phân tích của mỗi quốc gia mà chưa theo 1 quy trình thống nhất chung. Chính vì

13


vậy, kết quả nghiên cứu của luận văn không chỉ đánh giá thực trạng lắng đọng axit
của vùng Đông Á mà còn đưa ra các định hướng nhằm phát triển mạng lưới trạm
quan trắc lắng đọng axit theo quy chuẩn quốc tế, đồng bộ dữ liệu quan trắc với
mạng lưới trạm quốc tế. Qua đó, thống nhất được bộ số liệu cho các quốc gia nằm
trong mạng lưới; cung cấp thông tin dữ liệu chuẩn cho các nhà quản lý, các nhà
nghiên cứu để đưa ra các chính sách nhằm kiểm soát tải lượng lắng đọng axit.
1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu
Quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng ở các nước Đông Á đã giúp đạt
được tăng trưởng kinh tế nhất định, nhưng đã làm tăng nhanh tiêu thụ năng lượng
sơ cấp. Năm 2002, tổng mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp ở Đông Á là 2,5 tỷ tấn (dầu
tương đương). Các nguồn năng lượng lớn ở Đông Á là than đá, chiếm 38% tổng số
trong năm 2002. Dầu và khí đốt tự nhiên sau với tỷ lệ 33% và 8,7% tương ứng. Quá
trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch là nguồn chính của chất gây ô nhiễm không
khí như sulfur dioxide và oxit nitơ phát thải vào bầu khí quyển. tổng mức tiêu thụ
năng lượng sơ cấp của Đông Á trong năm 2030 được ước tính là 4,7 tỷ tấn (dầu
tương đương), hai lần lớn hơn so với năm 2002 (Cơ quan Năng lượng quốc tế
(IEA), năng lượng thế giới Outlook 2004). Nếu không có kiểm soát hiệu quả, phát
thải các chất ô nhiễm không khí cũng sẽ tăng lên.
Lưu huỳnh và axit nitric được công nhận là nguyên nhân chính của sự axit
hóa trong khí quyển. Sulfur dioxide (SO2)và nitrogen oxides (NOx) thải ra từ việc
đốt than và dầu phản ứng trong không khí để tạo thành axit sulfuric và acid nitric
được đưa vào trái đất. Axit sulfuric (H2SO4) là một trong những thành phần quan
trọng nhất được sử dụng để đánh giá sự lắng đọng axit. Trong một số thành phố lớn
ở Đông Á sự lắng đọng hàng năm lượng lưu huỳnhcó thể lên đến hơn 100 kg/ha.
H2SO4không chỉ được lắng đọng trong nước mưa ở các thành phố lớn mà nó còn

được vận chuyển cùng với SO2và S cũng như axit khác đến các khu vực xung quanh
và có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái tự nhiên của chúng ta .
Lắng đọng Axit có thể gây ra tác dụng khác nhau trên hệ sinh thái thông qua
quá trình axit hóa trong đất và nước cũng như thiệt hại cho các tòa nhà và di sản văn

14


hóa thông qua sự ăn mòn kim loại, bê tông và đá. Để đánh giá những tác động xấu
đến hệ sinh thái, nó là cần thiết để xác định mối quan hệ liều lượng-hiệu quả của
các chất axit và eutrophic trong môi trường. Nó cũng quan trọng để định lượng các
tác động đến hệ sinh thái, ước tính số tiền cần thiết của việc giảm khí thải, và xem
xét các lựa chọn chính sách hiệu quả nhất. Xác định mục tiêu giảm phát thải có thể
yêu cầu việc xác định các mức ngưỡng của các chất có tính axit và eutrophic mà
không gây ra bất kỳ ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái.Lắng đọng axit không bị giới
hạn bởi biên giới quốc gia và do đó hợp tác ở cấp độ khu vực và quốc tế là cần thiết
để có hiệu quả giải quyết vấn đề này. Tại châu Âu, nó đã đạt được thành công thông
qua các hoạt động của Công ước về ô nhiễm không khí xuyên biên giới (CLRTAP).
Như đã chỉ ra trong Chương trình nghị sự 21 của Hội nghị Liên hợp quốc về Môi
trường và Phát triển trong tháng Sáu năm 1992, "các chương trình (ở châu Âu và
Bắc Mỹ) cần phải được tiếp tục và tăng cường, và kinh nghiệm của họ cần phải
được chia sẻ với các khu vực khác của thế giới ". Mạng lưới giám sát lắng đọng axit
ở Đông Á (EANET) đã được thành lập như là một sáng kiến hợp tác khu vực để
thúc đẩy những nỗ lực cho sự bền vững môi trường và bảo vệ sức khỏe con người ở
khu vực Đông Á.

15


Hình 01: Bản đồ mạng lƣới các trạm quan trắc lắng đọng axit vùng Đông Á

16


CHƢƠNG 2:
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu:
+ Hiện tượng Lắng đọng axit (lắng đọng ướt – mưa axit),
- Phạm vi nghiên cứu:
Luận văn thực hiện nghiên cứu lắng đọng axit tại các quốc gia nằm trong khu
vực Đông Á và Đông Nam Á( trong đó có Việt Nam) dựa trên chuỗi số liệu thu thập
từ năm 2000 đến 2014, tập trung vào việc đánh giá hiện trạng lắng đọng ướt của
vùng Đông Á và Đông Nam Á. (Phụ lục 2)
Đông Á có dân số chiếm ¼ dân số thế giới, trong đó Trung Quốc là nước
đông dân nhất. Đây là nơi tập trung các quốc gia phát triển nhanh và duy trì tốc độ
tăng trưởng khá cao, có nền kinh tế phát triển mạnh như Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga,
Trung Quốc... Những năm gần đây, Trung Quốc đã vươn lên trở thành cường quốc
kinh tế số 02 thế giới nếu tính theo GDP, GDP bình quân đầu người danh nghĩa
năm 2016 là 10.160 USD. Cường quốc kinh tế thế giới tiếp theo là Nhật Bản và các
các quốc gia phát triển khác như Nga, Hàn Quốc.
Đông Nam Á cũng nằm trong khu vực nghiên cứu với diện tích gần 4,5 triệu
km2 với dân số lên đến 612,7 triệu người (số liệu năm 2014), là nơi tập trung của
nhiều các quốc gia đang phát triển, như Thái Lan, Philippines, Lào, …và Việt Nam.
Đây là khu vực giàu có về tài nguyên thiên nhiên, nguồn lao động dồi dào với giá
nhân công rẻ, trình độ chuyên môn của người lao động đang được nâng cao, phát
triển kinh tế xã hội mạnh mẽ và năng động, vươn lên có vị trí quan trọng trong khu
vực châu Á Thái Bình Dương và trên thế giới.
2.2.Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn áp dụng các cách tiếp cận sau:

- Tiếp cận theo không gian và thời gian:

17


Lắng đọng axit hiện đang là một trong những vấn đề môi trường nghiêm
trọng nhất không chỉ vì mức độ ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng tới cuộc sống của
con người và các hệ sinh thái mà còn vì quy mô tác động của chúng đã vượt ra khỏi
phạm vi kiểm soát của mỗi quốc gia và nhân loại đang phải xem xét những ảnh
hưởng của chúng ở quy mô khu vực và toàn cầu. Các ảnh hưởng của quá trình lắng
đọng axit này thường diễn ra trên diện rộng, mức độ và phạm vi ảnh hưởng thay đổi
theo không gian và thời gian. Do đó để nhận định quy mô ảnh hưởng của lắng đọng
axit cần tiếp cận theo không gian và thời gian.
- Tiếp cận hệ thống:
Chúng ta xem xét tác động của lắng đọng axit, các đối tượng chịu tác động là
một hệ thống nhất tự nhiên - kinh tế - xã hội (khí hậu - hệ thống tài nguyên - môi
trường - sinh thái – kinh tế - xã hội), trong đó mọi thành phần của hệ thống này có
quan hệ chặt chẽ với nhau, mọi biến động của từng thành phần trong hệ thống đều
có tác động đến các thành phần khác. Hiện trạng tài nguyên môi trường, phát triển
kinh tế - xã hội liên quan rất chặt chẽ với nhau và phụ thuộc mạnh mẽ vào các điều
kiện tự nhiên nói chung, khí tượng-khí hậu nói riêng. Do đó, ảnh hưởng của lắng
đọng axit có thể gây ra những tác động có tính chất quyết định tới các cấu phần còn
lại của hệ thống.
* Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu:
Phương pháp này được thực hiện dựa trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng
hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một các chọn lọc, từ đó
đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu.
Các số liệu về khí tượng, và nồng độ các chất ô nhiễm trong quá trình thu
thập số liệu được tổng hợp và phân tích dựa trên các hướng dẫn của mạng lưới giám
sát lắng đọng axit vùng Đông Á.

 Tổng hợp các số liệu về khí tượng,
 Tổng hợp số liệu nồng độ các chất ô nhiễm,
 Tổng hợp số liệu tải lượng lắng đọng,
 Tổng hợp các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước

18


* Phương pháp xử lý số liệu:
 Sử dụng phương pháp thống kê
Nguồn số liệu quan trắc
Hiện nay, trong toàn vùng Đông Á có 58 trạm quan trắc lắng đọng axit ướt
nhưng chỉ có 54 trạm đáp ứng yêu cầu về số liệu. Trong luận văn này chỉ sử dụng số
liệu trung bình tháng cho các yếu tố: H+, nss-SO42-, NO3- được thu thập và sử dụng
cho nghiên cứu. Giai đoạn lấy số liệu là từ năm 2000 đến năm 2014.
* Phƣơng pháp Kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendall:
Trong luận văn, phương pháp kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendall được
áp dụng để tính xu thế biến đổi của lắng đọng ướt theo ion H+, nss-SO42-, NO3trong 15 năm (2000- 2014).
Kiểm nghiệm phi tham số Mann- Kendall: nhằm xác định xu thế của một
chuỗi số liệu (tập mẫu) đã được sắp xếp theo trình tự thời gian. Phương pháp này so
sánh độ lớn tương đối của các phần tử của chuỗi chứ không xét chính giá trị của các
phần tử. Điều này giúp tránh được xu thế giả tạo do một vài giá trị cực trị cục bộ
gây ra nếu sử dụng phương pháp tính toán xu thế tuyến tính bằng bình phương tối
thiểu thông thường. Một ưu điểm nữa của phương pháp này là không cần quan tâm
việc tập mẫu tuân theo luật phân bố nào. Các công thức tính toán với phương pháp
này mà luận văn đã áp dụng được mô tả ngắn gọn dưới đây.
Giả sử có chuỗi số liệu trình tự thời gian theo tháng (xi1, xi2,…, xin) với xi
biểu diễn số liệu tại thời điểm i cho các năm từ 1,2…n.
Giá trị thống kê Mann-Kendall tại tháng i (Si) được tính như sau:
n i −1

ni

Si =

sgn xij − xik
k=1 j=k+1

Trong đó:
Sgn(xij – xik)= 1 khi xij – xik >0
0 khi xij – xik =0
-1 khi xij – xik <0

19