Áp dụng công cụ mô hình để nghiên cứu đánh giá ô nhiễm không khí của khu công nghiệp hiệp phước đến sức khỏe của người dân xung quanh và đề xuất các giải pháp quản lý

ĐẠI HỌC QU ỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯ ỜNG ĐẠ I H ỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MIN H
KHOA: MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN : QUẢN LÝ MÔI TRƯỜN G

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ÁP DỤNG CƠNG CỤ MƠ HÌNH ĐỂ NGHIÊN CỨU
ĐÁNH GIÁ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ CỦA KHU
CƠNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC ĐẾN SỨC KHỎE
CỦA NGƯỜI DÂN XUNG QUANH VÀ ĐỀ XUẤT
CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

GVHD:
HVTH:
MSHV:

TP. HCM, 08/2010

TS. Lê Hoàng Nghiêm
Lê Thị Bảo Trâm
02608650


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, thu thập, tính tốn và phân tích các số liệu, tơi đã
hồn thành luận văn: “Áp dụng cơng cụ mơ hình để nghiên cứu đánh giá ơ nhiễm

khơng khí của Khu cơng nghiệp Hiệp Phước đến sức khỏe của người dân xung
quanh và đề xuất các giải pháp quản lý”
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy, cô khoa Môi Trường, trường Đại học
Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh đã hết lịng truyền đạt kiến thức cho tơi trong những năm
học vừa qua.
Đặc biệt, tôi chân thành cảm ơn TS. Lê Hồng Nghiêm - người thầy đã tận tình
giúp đỡ, hướng dẫn, bổ sung kiến thức, động viên kịp thời và đóng góp những ý kiến q
báu cho tơi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các cán bộ của phịng Quản lý mơi trường thuộc Công ty
Cổ phần đầu tư Hiệp Phước, Ủy ban nhân dân xã Hiệp Phước, Ủy ban nhân dân xã Long
Thới, Bệnh viện huyện Nhà Bè, Trung tâm y tế xã Hiệp Phước, Trung tâm y tế xã Long
Thới đã giúp đỡ tơi trong suốt q trình thu thập tài liệu cho luận văn.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè và cơ quan cơng
tác đã quan tâm và ln bên cạnh chia sẻ những khó khăn và động viên giúp đỡ tơi hồn
thành luận văn này.
Trong luận văn này khơng tránh khỏi những sai sót, tơi mong nhận được sự góp ý
và bổ sung của thầy cô và bạn bè để luận văn ngày càng hồn thiện.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng

năm 2010.

Học viên

Lê Thị Bảo Trâm

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang i

Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm

TĨM TẮT
Trong luận văn này, mơ hình khơng khí CALPUFF được sử dụng để dự báo nồng
độ của sulfur dioxide (SO2), bụi PM10 trong phạm vi khu công nghiệp Hiệp Phước cũng
như khu vực lân cận. Đề tài nghiên cứu các nguồn thải trong phạm vi ảnh hưởng (lưới
tính) là 10 km x 10 km, với nguồn thải chủ yếu là các nguổn điểm như các ống khói phát
thải trong khu công nghiệp Hiệp Phước. Dữ liệu phát thải của các nhà máy trong khu
công nghiệp Hiệp Phước được thu thập bằng phiếu khảo sát điều tra. Dữ liệu tình hình
khám chữa bệnh hô hấp của người dân trong khu vực nghiên cứu được thu thập từ các
trung tâm y tế xã và bệnh viện huyện Nhà Bè. Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu,
đánh giá và dự báo kết quả phân bố nồng độ các chất ô nhiễm của mơ hình CALPUFF
trong năm 2008 và 2009. Từ kết quả đó đánh giá những ảnh hưởng đến sức khỏe của
người dân sống trong khu vực bao gồm sự gia tăng tỷ lệ tử vong và mắc các bệnh hô hấp
cho các lứa tuổi dựa trên công thức quan hệ giữa nồng độ chất ô nhiễm và số ca mắc
bệnh, tử vong từ các nghiên cứu đã được thực hiện trên thế giới.
Kết quả tính tốn của mơ hình chỉ ra rằng, SO2 chính là chất ơ nhiễm đáng quan
tâm nhất. Hầu hết các giá trị SO2 trung bình 24h đều vượt q tiêu chuẩn chất lượng
khơng khí của Việt Nam, tuy nhiên nồng độ PM10 trong 2 năm 2008 và 2009 đều nằm
trong giới hạn cho phép. Và cũng từ đó, tỷ lệ tử vong và mắc bệnh hơ hấp được ước tính
dựa trên ơ nhiễm SO2. Tỷ lệ này của năm 2009 cao hơn năm 2008.
Bên cạnh đó, luận văn còn đánh giá mức độ tương quan giữa tỷ lệ mắc bệnh hô
hấp, tỷ lệ tử vong ước tính và tỷ lệ từ kết quả điều tra thực tế. Hệ số tương quan của bệnh
hô hấp là rất cao. Từ đó cho thấy, phương pháp mơ hình hóa có thể được áp dụng để dự
báo tình hình ơ nhiễm khơng khí và mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân xung
quanh trong điều kiện hiện nay không có sẵn các dữ liệu quan trắc và khơng có nhiều
nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến sức khỏe người dân, đặc biệt
là ảnh hưởng của khí thải KCN.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang ii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

ABSTRACT
In this study, the CALPUFF model was adopted to predict the concentration of
sulfur dioxide (SO2), particulate matter <10µm (PM10) in and around Hiep Phuoc
Industrial Park. We used emission inventories with a resolution of 10 km x 10 km, which
includes the major point sources located in Hiep Phuoc Industrial Park. The Hiep Phuoc
Industrial Park’s emission data for model was collected by the survey. Habitants’
respiratory treatment data was collected from Commune Health Centers and Nha Be
District Hospital. The main purpose of this study was examining the performance of
CALPUFF model in predicting pollutant concentration in 2008 and 2009. We also
assessed respiratory morbidity and mortality as ages through the relational formula
between pollution concentration and respiratory morbidity and mortality from studies
have been done in the world.
The output of model showed that SO2 was the main pollutant in this study. Almost
hourly average SO2 concentrations were found to me over than the Viet Nam ambient air
quality standard. Besides, the PM10 concentrations were lower than the standard.
Therefore, mortality and respiratory morbidity was evaluated on SO2 pollutant. This rate
in 2009 was higher than 2008.
Besides, this study also evaluated the correlation between the estimation
respiratory morbidity rate, estimation mortality rate and the actual rate from the survey.
Correlation coefficient of the respiratory morbidity was very high. So modeling method

can be applied to forecast air pollution and evaluate health impact in case of lacking
available monitoring data and studies on evaluating impact of air pollition on health,
especially the impact of Industrial Park emissions as current.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang iii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
TÓM TẮT ......................................................................................................................ii
ABSTRACT ................................................................................................................. iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... xi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................xiii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU.................................................................................................. 1
1.1. TÊN ĐỀ TÀI ......................................................................................................... 1
1.2. TÍNH CẤP THIẾT................................................................................................. 1
1.3. TÍNH MỚI ............................................................................................................. 3
1.4. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .......................... 3
1.5. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................................... 4
1.6. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..................................................................................... 4
1.7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................. 4
1.8. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 5

1.8.1. Thu thập số liệu và tài liệu ............................................................................... 5
1.8.2. Điều tra thực địa .............................................................................................. 5
1.8.3. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm khơng khí đối với sức khỏe ..... 6
1.8.4. Phương pháp mơ hình hóa ............................................................................... 7
1.8.5. Phương pháp xử lý số liệu, thống kê, đánh giá ............................................... 12
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................ 13
2.1. TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH .............................................................................. 13
2.2. TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH HĨA MƠI TRƯỜNG........................................... 14
2.3. MƠ HÌNH TÍNH TỐN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ.............................................. 15
2.3.1. Những khái niệm cơ bản ................................................................................ 15
2.3.2. Phân loại ........................................................................................................ 16
2.3.3. Phương trình cơ bản để tính nồng độ chất ô nhiễm trong khí quyển ............... 17

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang iv


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

2.3.4. Công thức xác định sự phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo luật phân phối
chuẩn Gauss ............................................................................................................ 21
2.4. MÔ HÌNH CALPUFF .......................................................................................... 30
2.4.1. Tổng quan về mơ hình CALPUFF ................................................................. 30
2.4.2. Cơng thức mơ hình CALPUFF ...................................................................... 31
2.4.3. Hệ tọa độ ....................................................................................................... 31
2.5. TỔNG QUAN VỀ BỆNH HÔ HẤP ..................................................................... 31
2.5.1. Một số bệnh hô hấp thường gặp ..................................................................... 31

2.5.2. Các phương pháp nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí đến
sức khỏe .................................................................................................................. 34
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG MÔI
TRƯỜNG CỦA KHU CÔNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC ............................................ 36
3.1. TỔNG QUAN VỀ KCN HIỆP PHƯỚC............................................................... 36
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 36
3.1.2. Cơ sở hạ tầng ................................................................................................. 38
3.1.3. Các ngành nghề công nghiệp và danh sách các nhà máy đang hoạt động ....... 39
3.2. MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI KCN HIỆP PHƯỚC..................................... 46
3.2.1. Hiện trạng mơi trường khơng khí ................................................................... 46
3.2.2. Các ngun nhân ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí ................................. 50
3.2.3. Các biện pháp quản lý hiện nay của KCN Hiệp Phước................................... 52
CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG MƠ HÌNH CALPUFF CHO KHU CÔNG NGHIỆP HIỆP
PHƯỚC ........................................................................................................................ 54
4.1. CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO MƠ HÌNH (INPUT DATA) ................................. 54
4.1.1. Dữ liệu khí tượng TP.HCM (Meteologory Data)............................................ 54
4.1.2. Dữ liệu các nguồn thải trong KCN Hiệp Phước ............................................. 68
4.1.3. Điểm nhạy cảm (Receptor Data) của khu vực nghiên cứu .............................. 76
4.2. MÔ TẢ Q TRÌNH CHẠY MƠ HÌNH ............................................................ 76
4.3. KẾT QUẢ TÍNH TỐN MƠ HÌNH (OUTPUT DATA) ..................................... 82
4.3.1. Kết quả tính tốn mơ hình .............................................................................. 82
4.3.2. Đánh giá kết quả tính tốn của mơ hình ......................................................... 89
4.3.3. Đánh giá bản đồ phân bố ơ nhiễm .................................................................. 94
4.4. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ
VÀ SỨC KHỎE CỦA CƯ DÂN .............................................................................. 120
HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang v

Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

4.4.1. Dữ liệu sức khỏe của bệnh viện Nhà Bè ....................................................... 120
4.3.4. Đánh giá kết quả ước tính ............................................................................ 128
CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM KHƠNG
KHÍ CHO KCN HIỆP PHƯỚC ................................................................................ 132
5.1. QUY HOẠCH HỢP LÝ NHẰM KIỂM SỐT Ơ NHIỄM................................. 132
5.2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TẠI
KCN HIỆP PHƯỚC ................................................................................................. 134
5.3. CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ CHUNG ............................................................. 134
5.4. BIỆN PHÁP KỸ THUẬT KHỐNG CHẾ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ .................. 135
5.5. VỀ GIẢM ẢNH HƯỞNG CỦA Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ ĐẾN SỨC KHỎE ... 137
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ............................ 139
6.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................... 139
6.2. KIẾN NGHỊ....................................................................................................... 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 142

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang vi


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Ảnh 3-D về phát tán ơ nhiễm của mơ hình CALPUFF ................................... 10

Hình 1.2: Sơ đồ mơ hình vệt khói Gauss ....................................................................... 11
Hình 2.1: Các bước q trình mơ hình hóa .................................................................... 13
Hình 2.2: Tổng quan các loại mơ hình khuếch tán ơ nhiễm khơng khí ........................... 17
Hình 2.3: Sơ đồ minh họa ảnh hưởng của vận tốc gió đến nồng độ chất ơ nhiễm do
nguồn phát thải liên tục và hằng số gây ra ...................................................................... 23
Hình 3.1: Vị trí khu cơng nghiệp Hiệp Phước trong mối quan hệ vùng .......................... 37
Hình 3.2: Diễn biến nồng độ bụi tại các vị trí giám sát năm 2009 .................................. 49
Hình 3.3: Diễn biến nồng độ SO2 tại các vị trí giám sát năm 2009................................. 50
Hình 4.1: Website của Trung tâm dữ liệu khí tượng quốc gia Hoa Kỳ (National Climatic
Data Center)................................................................................................................... 54
Hình 4.2: Quy trình xử lý dữ liệu khí tượng .................................................................. 55
Hình 4.3: File số liệu khí tượng mặt đất 1/2h ................................................................. 56
Hình 4.4: File số liệu khí tượng mặt đất 1h.................................................................... 57
Hình 4.5: File số liệu khí tượng trên cao........................................................................ 58
Hình 4.6: File số liệu chiều cao xáo trộn ....................................................................... 58
Hình 4.7: File số liệu khí tượng chạy mơ hình CALPUFF ............................................. 59
Hình 4.8: Hoa gió tháng 1/2008 .................................................................................... 60
Hình 4.9: Hoa gió tháng 2/2008 .................................................................................... 60
Hình 4.10: Hoa gió tháng 3/2008................................................................................... 60
Hình 4.11: Hoa gió tháng 4/2008................................................................................... 60
Hình 4.12: Hoa gió tháng 5/2008................................................................................... 60
Hình 4.13: Hoa gió tháng 6/2008................................................................................... 60
Hình 4.14: Hoa gió tháng 7/2008................................................................................... 61
Hình 4.15: Hoa gió tháng 8/2008................................................................................... 61
Hình 4.16: Hoa gió tháng 9/2008................................................................................... 61
Hình 4.17: Hoa gió tháng 10/2008................................................................................. 61
Hình 4.18: Hoa gió tháng 11/2008................................................................................. 61
Hình 4.19: Hoa gió tháng 12/2008................................................................................. 61

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang vii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm

Hình 4.20: Hoa gió tháng 1/2009................................................................................... 62
Hình 4.21: Hoa gió tháng 2/2009................................................................................... 62
Hình 4.22: Hoa gió tháng 3/2009................................................................................... 62
Hình 4.23: Hoa gió tháng 4/2009................................................................................... 62
Hình 4.24: Hoa gió tháng 5/2009................................................................................... 62
Hình 4.25: Hoa gió tháng 6/2009................................................................................... 62
Hình 4.26: Hoa gió tháng 7/2009................................................................................... 63
Hình 4.27: Hoa gió tháng 8/2009................................................................................... 63
Hình 4.28: Hoa gió tháng 9/2009................................................................................... 63
Hình 4.29: Hoa gió tháng 10/2009................................................................................. 63
Hình 4.30: Hoa gió tháng 11/2009................................................................................. 63
Hình 4.31: Hoa gió tháng 12/2009................................................................................. 63
Hình 4.32: Khởi động CALPUFF .................................................................................. 77
Hình 4.33: Tạo file Gird ................................................................................................ 78
Hình 4.34: Cửa sổ làm việc của CALPUFF ................................................................... 79
Hình 4.35: Cửa sổ lựa chọn chạy mơ hình CALPUFF ................................................... 80
Hình 4.36: Cửa sổ làm việc của CALPOST ................................................................... 81
Hình 4.37: Kết quả mơ hình được xuất ra bằng CALPOST ........................................... 81
Hình 4.38: Đồ thị biểu diễn nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2008 .. 89
Hình 4.39: Đồ thị biểu diễn nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2009 .. 90
Hình 4.40: Đồ thị biểu diễn nồng độ PM10 trung bình 24h cực đại các tháng năm 200890
Hình 4.41: Đồ thị biểu diễn nồng độ PM10 trung bình 24h cực đại các tháng năm 200991

Hình 4.42: Đồ thị biểu diễn nồng độ SO2 cực đại tại các điểm nhạy cảm năm 2008 ...... 92
Hình 4.43: Đồ thị biểu diễn nồng độ SO2 cực đại tại các điểm nhạy cảm năm 2009 ...... 92
Hình 4.44: Đồ thị biểu diễn nồng độ PM10 cực đại tại các điểm nhạy cảm năm 2008 ... 93
Hình 4.45: Đồ thị biểu diễn nồng độ PM10 cực đại tại các điểm nhạy cảm năm 2009 ... 93
Hình 4.46: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 1/2008 ............................ 94
Hình 4.47: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 2/2008 ............................ 95
Hình 4.48: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 3/2008 ............................ 95
Hình 4.49: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 4/2008 ............................ 96
Hình 4.50: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 5/2008 ............................ 96

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang viii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm

Hình 4.51: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 6/2008 ............................ 97
Hình 4.52: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 7/2008 ............................ 97
Hình 4.53: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 8/2008 ............................ 98
Hình 4.54: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 9/2008 ............................ 98
Hình 4.55: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 10/2008 .......................... 99
Hình 4.56: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 11/2008 .......................... 99
Hình 4.57: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 12/2008 ........................ 100
Hình 4.58: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 1/2009 .......................... 100
Hình 4.59: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 2/2009 .......................... 101
Hình 4.60: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 3/2009 .......................... 101
Hình 4.61: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 4/2009 .......................... 102

Hình 4.62: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 5/2009 .......................... 102
Hình 4.63: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 6/2009 .......................... 103
Hình 4.64: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 7/2009 .......................... 103
Hình 4.65: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 8/2009 .......................... 104
Hình 4.66: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 9/2009 .......................... 104
Hình 4.67: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 10/2009 ........................ 105
Hình 4.68: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 11/2009 ........................ 105
Hình 4.69: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h tháng 12/2009 ........................ 106
Hình 4.70: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 3/2008 ........................ 106
Hình 4.71: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 4/2008 ........................ 107
Hình 4.72: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 5/2008 ........................ 107
Hình 4.73: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 6/2008 ........................ 108
Hình 4.74: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 7/2008 ........................ 108
Hình 4.75: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 8/2008 ........................ 109
Hình 4.76: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 9/2008 ........................ 109
Hình 4.77: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 10/2008 ...................... 110
Hình 4.78: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 11/2008 ...................... 110
Hình 4.79: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 12/2008 ...................... 111
Hình 4.80: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 1/2009 ........................ 111
Hình 4.81: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 2/2009 ........................ 112

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang ix


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm

Hình 4.82: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 3/2009 ........................ 112
Hình 4.83: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 4/2009 ........................ 113
Hình 4.84: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 5/2009 ........................ 113
Hình 4.85: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 6/2009 ........................ 114
Hình 4.86: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 7/2009 ........................ 114
Hình 4.87: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 8/2009 ........................ 115
Hình 4.88: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 9/2009 ........................ 115
Hình 4.89: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 10/2009 ...................... 116
Hình 4.90: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 11/2009 ...................... 116
Hình 4.91: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h tháng 12/2009 ...................... 117
Hình 4.92: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại năm 2007 ................. 118
Hình 4.93: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại năm 2008 ................. 118
Hình 4.94: Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại năm 2009 ................. 119
Hình 4.95: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca tử vong năm 2008 .................................. 125
Hình 4.96: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca mắc bệnh hô hấp ở mọi độ tuổi năm 2008
..................................................................................................................................... 126
Hình 4.97: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca tử vong năm 2009 .................................. 126
Hình 4.98: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca mắc bệnh hô hấp ở độ tuổi 15-64 năm 2009
..................................................................................................................................... 127
Hình 4.99: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca mắc bệnh hô hấp ở độ tuổi trên 64 năm
2009 ............................................................................................................................. 127
Hình 4.100: Bản đồ phân bố sự gia tăng số ca mắc bệnh hô hấp ở mọi độ tuổi năm 2009
..................................................................................................................................... 128
Hình 4.101: Đồ thị tương quan số ca tử vong giữa kết quả điều tra và kết quả ước tính
..................................................................................................................................... 129
Hình 4.102: Đồ thị tương quan số ca mắc bệnh hô hấp ở độ tuổi 15-64 giữa kết quả điều
tra và kết quả ước tính .................................................................................................. 129
Hình 4.103: Đồ thị tương quan số ca mắc bệnh hô hấp ở độ tuổi trên 64 giữa kết quả điều
tra và kết quả ước tính .................................................................................................. 130
Hình 4.104: Đồ thị tương quan số ca mắc bệnh hô hấp chung giữa kết quả điều tra và kết

quả ước tính ................................................................................................................. 130

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang x


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Hệ số

(CR) của SO2 và PM10 đối với một số bệnh hô hấp và tỷ lệ tử vong ... 6

Bảng 1.2: Dữ liệu cần điều tra và phương pháp thực hiện ................................................ 7
Bảng 1.3: Các đặc điểm kỹ thuật của mơ hình CALPUFF .............................................. 10
Bảng 2.1: Phân loại độ bền vững khí quyển ................................................................... 26
Bảng 2.2: Cơng thức tính σy và σz cho vùng nơng thơn .................................................. 27
Bảng 2.3: Cơng thức tính σy và σzcho vùng thành thị ..................................................... 27
Bảng 2.4: Hệ số a,b,c,d .................................................................................................. 27
Bảng 2.5: Hệ số p ........................................................................................................... 28
Bảng 2.6: Các phương pháp khoa học đánh giá ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí đối với
sức khỏe ......................................................................................................................... 34
Bảng 3.1: Danh sách các doanh nghiệp và loại hình sản xuất đầu tư trong KCN ............ 40
Bảng 3.2: Vị trí lấy mẫu khí khu cơng nghiệp Hiệp Phước ............................................. 47
Bảng 3.3: Kết quả phân tích mẫu khơng khí ................................................................... 47
Bảng 4.1: Thống kê chế độ gió qua các tháng năm 2008 ................................................ 64
Bảng 4.2: Thống kê chế độ gió qua các tháng năm 2009 ................................................ 66

Bảng 4.3: Các nguồn phát sinh khí thải do đốt nhiên liệu ............................................... 69
Bảng 4.4: Các nguồn thải phát sinh bụi trong sản xuất ................................................... 70
Bảng 4.5: Hệ số phát thải đối với các loại nhiên liệu ...................................................... 71
Bảng 4.6: Tổng hợp dữ liệu các nguồn thải điểm KCN Hiệp Phước ............................... 73
Bảng 4.7:Vị trí các điểm nhạy cảm trong phạm vi nghiên cứu ........................................ 76
Bảng 4.8: Nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2009 .............................. 82
Bảng 4.9: Nồng độ SO2 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2008 .............................. 83
Bảng 4.10: Nồng độ PM10 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2009 ......................... 83
Bảng 4.11: Nồng độ PM10 trung bình 24h cực đại các tháng năm 2008 ......................... 84
Bảng 4.12: Nồng độ SO2 và PM10 cực đại tại các điểm nhạy cảm ................................. 84
Bảng 4.13: Thống kê tình hình khám chữa bệnh hơ hấp tại bệnh viện Nhà Bè năm 2008
và 2009 ........................................................................................................................ 120
Bảng 4.14: Tình hình nhập viện chữa bệnh hơ hấp tại bệnh viện Nhà Bè năm 2008 và
2009 ............................................................................................................................. 121
Bảng 4.15: Tỷ lệ mắc bệnh hô hấp các lứa tuổi và tỷ lệ tử vong các năm ..................... 123
HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang xi


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

Bảng 4.16: Kết quả đánh giá bản đồ vùng ô nhiễm SO2 trung bình 24h năm 2007, 2008,
2009 ............................................................................................................................. 123
Bảng 4.17:Dân số phơi nhiễm trong vùng ơ nhiễm được ước tính như sau ................... 123
Bảng 4.18: Ước tính ảnh hưởng sức khỏe do ô nhiễm SO2 năm 2007 ........................... 124
Bảng 4.19: Ước tính ảnh hưởng sức khỏe do ơ nhiễm SO2 các tháng năm 2008 ........... 124
Bảng 4.20: Ước tính ảnh hưởng sức khỏe do ô nhiễm SO2 các tháng năm 2009 ........... 125

Bảng 4.21: Kết quả tính tốn số ca mắc bệnh hô hấp và tử vong của khu vực nghiên cứu
..................................................................................................................................... 128
Bảng 4.22: Kết quả điều tra số ca mắc bệnh hô hấp và tử vong của khu vực nghiên cứu
..................................................................................................................................... 128

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang xii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ASEAN (Association of South East : Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á
Asia Nation)
BOD

: Nhu cầu oxy sinh học

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT

: Bảo vệ mơi trường

CLKK

: Chất lượng khơng khí

CONKK

: Chất ơ nhiễm khơng khí

CP

: Cổ phần

DN

: Doanh nghiệp

DO

: Dầu diesel

ĐTM

: Báo cáo đánh giá tác động môi trường

DV

: Dịch vụ

E (East)

: Hướng Đông

GIS (Geographic Information
System)

: Hệ thống thông tin địa lý

GPS (Global Positioning System)

: Hệ thống định vị toàn cầu

ISCLT (Industrial Source Complex
Long-term)

: Mơ hình cho nguồn thải cơng nghiệp thời đoạn
dài

ISCST (Industrial Source Complex
Short-term)

: Mơ hình cho nguồn thải cơng nghiệp thời đoạn
ngắn

KCN

: Khu công nghiệp

KCX

: Khu chế xuất

N (North)

: Hướng bắc

NCDC

: Trung tâm dữ liệu khí tượng quốc gia

ONKK

: Ơ nhiễm khơng khí

PM10 (Particulate matter less than
10 µm in diameter)

: Bụi có kích thước < 10 µm

QCVN

: Quy chuẫn Viện Nam

S (South)

: Phía Nam

SX – TM – DV

: Sản Xuất – Thương Mại – Dịch Vụ

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

THPT

: Trung học phổ thông

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang xiii


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

TNMT

: Tài ngun Mơi trường

TP. HCM

: Thành phố Hồ Chí Minh

TSP (Total Suspended Particles)

: Bụi lơ lửng

UBND

: Ủy ban nhân dân

USEPA (United States
Environmental Protection Agency)

: Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

UTM (Universal Transverse
Mercator)

: Hệ quy chiếu toàn cầu

W (West)

: Hướng Tây

WHO (World Health Organization) : Tổ chức Y tế Thế giới
XLNT

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

: Xử lý nước thải

Trang xiv

Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU
1.1.

TÊN ĐỀ TÀI

“Áp dụng cơng cụ mơ hình để nghiên cứu đánh giá mức độ ơ nhiễm khơng khí của
Khu công nghiệp Hiệp Phước đến sức khỏe của người dân khu vực xung quanh và đề
xuất các giải pháp quản lý”.
1.2.

TÍNH CẤP THIẾT

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật dẫn đến sự phát triển nhanh chóng
của sản xuất hàng hóa và q trình đơ thị hóa trên tồn thế giới. Q trình phát triển kinh
tế xã hội một mặt không ngừng cải thiện chất lượng sống của con người, một mặt tạo ra
các vấn đề lớn về suy thối mơi trường trên tồn cầu, đặc biệt là ở các nước đang phát
triển. Vì vậy, việc giữ gìn bảo vệ mơi trường đã trở nên rất bức xúc, trong đó vấn đề bảo
vệ mơi trường khơng khí chiếm một vị trí quan trọng đặc biệt vì ảnh hưởng trực tiếp đến
sức khỏe, tuổi thọ của con người.
Vấn đề ơ nhiễm khơng khí đã được nghiên cứu từ lâu tại các nước phát triển như
Mỹ, Nhật, Đức, Anh, Pháp,… Các tổ chức quốc tế như WHO, WB, UNDP, WB, UNEP,
JICA, SIDA, UNICEP,… hàng năm tài trợ nhiều kinh phí cho các nước đang phát triển
(châu Phi, châu Á, …) để thực hiện các chương trình nghiên cứu nhằm hạn chế tác động
do ơ nhiễm khơng khí. Các hội nghị quốc tế về mơi trường khơng khí tồn cầu được tổ

chức thường niên nhằm xây dựng chương trình bảo vệ bầu khí quyển của trái đất. Hiện
nay Trung Quốc, Ấn Độ là các nước chịu tác động nhiều do ô nhiễm không khí. Các quốc
gia này đang tập trung khắc phục hậu quả do ngành công nghiệp gây ra đối với mơi
trường khơng khí trong lãnh thổ cũng như châu lục.
Vấn đề ơ nhiễm khơng khí gắn liền với hoạt động của con người. Mỗi người vừa
là nạn nhân vừa là thủ phạm gây ơ nhiễm khơng khí. Bầu khơng khí bị ơ nhiễm gây ảnh
hưởng tới sức khoẻ con người, làm thay đổi khí hậu, thời tiết, làm giảm chất lượng nước,
làm chua đất, làm cạn kiệt thuỷ sản, làm giảm diện tích rừng, phá huỷ các cơng trình xây
dựng và vật liệu, gây ăn mịn kim loại, làm giảm mỹ quan. Vì những tác hại nêu trên mà
vấn đề ơ nhiễm khơng khí khơng chỉ mang tính chất cục bộ mà là vấn đề có quy mơ toàn
cầu.
Hội đồng các nước ASEAN đã chỉ ra rằng nguyên nhân gây ơ nhiễm bầu khí
quyển tại các vùng thành thị ở các nước trong khu vực là do sự gia tăng đột ngột nhu cầu
sử dụng nhiên liệu cùng với sự phát triển số lượng lớn các phương tiện giao thông
(ASEAN, 2006). Giống với các thành phố lớn khác trong khu vực Châu Á, TP.HCM
đang phải đối mặt với các vấn đề môi trường nghiêm trọng. Tổ chức bảo vệ môi trường
Việt Nam (VEPA) đã cảnh báo về các vấn nạn môi trường đáng quan tâm, đặc biệt là tại
TP.HCM vốn được coi là thành phố lớn nhất, phát triển nhất tại Việt Nam (VEPA, 2005).

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 1


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

TP.HCM hiện có 11 khu cơng nghiệp và 03 khu chế xuất, tốc độ tăng trưởng giá
trị sản xuất công nghiệp trung bình hàng năm đạt khoảng 15%. Các khu cơng nghiệp hoạt

động tạo ra một số lượng lớn các sản phẩm cơng nghiệp chiếm tỷ trọng cao trong tồn bộ
sản phẩm của nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên sản xuất công nghiệp đã gây nên nhiều
ảnh hưởng xấu đến mơi trường trong đó có mơi trường khơng khí. Ơ nhiễm khơng khí do
khí thải gây ra chủ yếu là bụi, SO2, NOx, CO,… Việc xả khí thải vượt tiêu chuẩn cho
phép của các nhà máy gây ô nhiễm nội vi khu vực và ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng
đồng dân cư xung quanh ngày càng gia tăng. Nếu khơng có biện pháp quản lý và xử lý
thích đáng thì mơi trường nói chung và mơi trường khơng khí nói riêng xung quanh các
khu cơng nghiệp tập trung sẽ đứng trước nguy cơ bị xấu đi trầm trọng, ảnh hưởng trực
tiếp tới sức khỏe của người dân. Ô nhiễm khơng khí do hoạt động cơng nghiệp vẫn đang
và sẽ là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhất.
Theo số liệu quan trắc môi trường hiện nay khơng khí ở các đơ thị lớn ở nước ta
đã bị ơ nhiễm bụi, khí CO, SO2,… trong đó hoạt động giao thông vận tải là nguồn thải
chủ yếu gây ra ô nhiễm các chất độc hại, bụi hô hấp, CO, hơi xăng dầu và bụi chì. Lượng
thải khí CO, hơi xăng dầu chiếm tỉ lệ từ 70 – 90% tổng lượng thải ở đơ thị, cịn lượng thải
các chất ô nhiễm do hoạt động công nghiệp, thủ công nghiệp, xây dựng và sinh hoạt đô
thị chiếm tỉ lệ 10 – 30%. Chính vì thế mà vấn đề tập trung nghiên cứu tìm ra những
nguyên nhân, những ảnh hưởng của các chất ơ nhiễm khơng khí đến các hệ sinh thái đặc
biệt là ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người thì vơ cùng bức thiết. Qua đó mọi
người sẽ có cái nhìn tổng quan hơn đối với vấn đề ơ nhiễm khơng khí.
Một trong những khu cơng nghiệp hiện đang có nhiều nhóm ngành ơ nhiễm chưa
được kiểm soát tốt là KCN Hiệp Phước. Nằm dọc theo bờ kênh Sồi Rạp (cách biển
Đơng khoảng 35 km) và theo chủ trương của UBND TP.Hồ Chí Minh, khu cơng nghiệp
Hiệp Phước là nơi tiếp nhận một số doanh nghiệp sản xuất ô nhiễm di dời từ nội thành
như: thuộc da, xi mạ, dệt nhuộm, giấy,… Đa số các doanh nghiệp này đều có quy mơ vừa
và nhỏ, cơng nghệ sản xuất lạc hậu, phát sinh ô nhiễm cao đặc biệt là có nhiều doanh
nghiệp sử dụng nhiên liệu đốt mà khơng có biện pháp kiểm sốt hoặc biện pháp không
hiệu quả nên tiềm năng gây tổn thất cho bầu khí quyển là khá cao.
Việc giảm ơ nhiễm đến mức chấp nhận được là một bài toán phức tạp mang ý
nghĩa quan trọng về mọi mặt môi trường cũng như kinh tế. Sự hình thành, thủy phân, tích
lũy và lan truyền của chất ơ nhiễm trong các điều kiện khí tượng khác nhau là một hiện

tượng phức tạp. Trong trường hợp này, mơ hình quản lý chất lượng khơng khí là một
công cụ hiệu quả để nghiên cứu. Trong nhiều thập kỷ qua, vai trị của các mơ hình ngày
càng biết đến rộng rãi đặc biệt là mơ hình lan truyền các chất trong khơng khí ở nhiều cấp
độ khác nhau được phát triển nhằm hỗ trợ cho việc nghiên cứu, dự báo và kiểm sốt ơ
nhiễm. Các mơ hình dự báo chất lượng khơng khí thật sự là một cơng cụ hữu ích và hiệu
quả, đã được áp dụng thành công ở nhiều thành phố và khu vực trên thế giới. Do vậy việc
lựa chọn mơ hình phát tán chất ơ nhiễm khơng khí phù hợp, có độ tin cậy cao để dự báo
và đánh giá chất lượng không khí tại KCN Hiệp Phước và khu vực phụ cận là hết sức cần
thiết tại thời điểm này.
HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 2


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

Trước u cầu đó, đề tài “Áp dụng cơng cụ mơ hình để nghiên cứu đánh giá mức
độ ơ nhiễm khơng khí của Khu cơng nghiệp Hiệp Phước đến sức khỏe của người dân khu
vực xung quanh và đề xuất các giải pháp quản lý” được thực hiện và mơ hình CALPUFF
được lựa chọn để nghiên cứu và áp dụng đạt được mục tiêu của đề tài.
1.3.

TÍNH MỚI

Ngày càng có nhiều bằng chứng chứng minh mối quan hệ giữa ô nhiễm khơng khí
và sức khỏe của con người. Vì vậy, giám sát chất lượng mơi trường khơng khí xung
quanh và xác định ngưỡng phơi nhiễm đối với từng chất ô nhiễm của con người trở nên
càng quan trọng.

Nghiên cứu ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí đến sức khỏe đã được thực hiện
nhiều bằng các phương pháp khác nhau như nghiên cứu dịch tễ học, phương pháp phịng
thí nghiệm. Trong điều kiện Việt Nam, việc nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của ơ nhiễm
khơng khí đối với sức khỏe bằng các phương pháp trên sẽ tốn kém chi phí và địi hỏi thời
gian thực hiện lớn. Trong nghiên cứu này, cách tiếp cận và giải quyết vấn đề trên bằng
công cụ mơ hình sẽ khắc phục được các nhược điểm trên và bước đầu cung cấp các thông
tin, dữ liệu về bệnh nhân mắc bệnh hô hấp trong khu vực nhạy cảm, từ đó sẽ đánh giá ảnh
hưởng của ơ nhiễm khơng khí đối với sức khỏe người dân trong khu vực bằng các công
thức mô tả mối quan hệ.
1.4.

TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của chất ô nhiễm không khí
đối với sức khỏe con người. Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm ozon bề mặt đến sức
khỏe người dân tại nước Anh vào các năm 1995, 2003 và 2005 đã ước tính các ảnh
hưởng của sức khỏe có liên quan đến ơ nhiễm ozon dựa trên bản đồ phân bố nồng đô ô
nhiễm và phụ thuộc nhiều vào các dữ liệu đã chọn, theo đó thì năm ảnh hưởng nhiều nhất
cũng được ước tính và xác định cụ thể. Một nghiên cứu khác ở Cuba nhằm ước tính ảnh
hưởng đến sức khỏe người dân khu vưc xung quanh từ phát thải nhà máy phát điện sử
dụng nhiên liệu hóa thạch. Các ảnh hưởng đến sức khỏe được nghiên cứu bao gồm số ca
tử vong và mắc các bệnh có liên quan đến nồng độ ơ nhiễm phát sinh từ hoạt động của
nhà máy phát điện mà chủ yếu là các chất có chứa lưu huỳnh. Nghiên cứu đã ước tính phí
tổn ngoại bộ cho 3 nhà máy đươc lựa chọn ở Cuba và chi phí ảnh hưởng sức khỏe từ các
nhà máy, từ đó đưa ra các so sánh và giải pháp quản lý.
Nghiên cứu đánh giá rủi ro sức khỏe do NO2, SPM và SO2 ở Delhi (Ấn Độ) được
thực hiện vào năm 2005 đã đánh giá rủi ro sức khỏe cho 3 lứa tuổi: trẻ sơ sinh, trẻ em, và
người lớn lần lượt với 3 chất ô nhiễm. Nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng do SO2 là thấp
nhất, tiếp theo là bụi và cuối cùng là NO2. Nghiên cứu này giúp cảnh báo người dân về
ảnh hưởng sức khỏe từ ơ nhiễm khơng khí đồng thời đưa ra các giải pháp giảm thiểu ô

nhiễm khơng khí và các tác động đến sức khỏe.
Một trong những ngun nhân chính gây ơ nhiễm khơng khí thành phố Hồ Chí
Minh là từ hoạt động của các khu chế xuất – khu công nghiệp. Trong đề tài này, tác giả

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 3


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

tập trung đánh giá tác động của ơ nhiễm khơng khí từ khu công nghiệp đến sức khỏe
người dân khu vực xung quanh. Để đánh giá của đề tài được khách quan, tác giả chọn đối
tượng nghiên cứu là khu công nghiệp Hiệp Phước, vì lý do khu cơng nghiệp này nằm
cách xa mạng lưới giao thơng thành phố Hồ Chí Minh nên có thể loại bỏ các tác động của
ơ nhiễm khơng khí từ giao thơng đến khu vực dân cư xung quanh.
1.5.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Áp dụng công cụ mơ hình để nghiên cứu đánh giá mức độ ơ nhiễm khơng khí của
khu cơng nghiệp Hiệp Phước đến sức khỏe của người dân khu vực xung quanh và đề xuất
các giải pháp quản lý.
1.6.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí do khu công nghiệp Hiệp Phước đến khu vực

xung quanh bao gồm xã Hiệp Phước, xã Long Thới, huyện Nhà Bè.
Không gian: Đề tài giới hạn trong phạm vi KCN Hiệp Phước và khu vực lân cận.
Xây dựng vùng tính tốn 10km x 10km với 2500 điểm trên lưới tính và 10 điểm nhạy
cảm.
Thời gian: Năm 2008 và 2009, số liệu khí tượng trung bình 1h.
Nội dung: Mơ hình CALPUFF (CALPUFF Professional Standard Version 6.4).
Đối tượng:

Các nguồn thải chất ơ nhiễm khơng khí: Ống khói của các nhà máy có phát
sinh khí thải gây ơ nhiễm.

Các thông số: PM10, SO2.
1.7.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
-

Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Hồ Chí Minh và vị
trí địa lý, điều kiện tự nhiên và đặc điểm của khu công nghiệp Hiệp Phước.

-

Xây dựng cơ sở dữ liệu khí tượng: Thu thập các số liệu khí tượng khu vực
thành phố Hồ Chí Minh.

-

Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu phát thải chất ô nhiễm khơng khí của các
nhà máy trong khu cơng nghiệp Hiệp Phước.

-

Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu về người bệnh, trường hợp nhập viện vì
các bệnh hơ hấp trong khu vực.

-

Khảo sát hiện trạng bệnh liên quan đến đường hô hấp trong khu vực nghiên
cứu.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 4


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

1.8.

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

-

Áp dụng mơ hình CALPUFF đánh giá mức độ ơ nhiễm bụi, SO2 do các nhà
máy trong khu công nghiệp Hiệp Phước gây ra ảnh hưởng đến sức khỏe người
dân trong khu vực.

-

Ước tính, phân tích đánh giá ảnh hưởng ơ nhiễm khơng khí KCN đến sức
khỏe của người dân xung quanh.

-

Đề xuất các giải pháp quản lý nhằm đảm bảo các nguồn thải từ khu công
nghiệp Hiệp Phước không ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.8.1. Thu thập số liệu và tài liệu
Tổng hợp các tài liệu, số liệu đã có từ những đề tài nghiên cứu, kết quả điều tra
thiết lập quy hoạch, khảo sát đánh giá hiện trạng, các báo cáo tổng hợp,… đúc kết các
thông tin tin cậy để tổng hợp ra những diễn biến của việc thay đổi chất lượng môi trường
do các tác động của nguồn thải gây ra.
Thu thập các số liệu về khí tượng, chất lượng khơng khí, dữ liệu nguồn thải (chiều
cao, đường kính, lưu lượng, diện tích miệng ống khói, vận tốc phụt khói, nhiệt độ khí
thải) và số ca mắc bệnh hô hấp trong khu vực nghiên cứu.
1.8.2. Điều tra thực địa
Dựa trên kết quả nghiên cứu của đề tài “Áp dụng cơng cụ mơ hình để dự báo và
quản lý chất lượng khơng khí cho khu công nghiệp Hiệp Phước”, vùng nhạy cảm được
xác định bao gồm:
-

Cụm dân cư xã Hiệp Phước
Trường cấp 1 Long Thới
Trường THPT Long Thới
Ủy ban Nhân dân xã Long Thới
Khu nhà chuyên gia Nhà máy điện Hiệp Phước

Đầu tiên là thu thập cơ sở dữ liệu về dân số trong vùng nhạy cảm.
Tiếp theo chọn ngẫu nhiên 100 hộ dân trong vùng để điều tra, khảo sát bằng phiếu
điều tra được soạn sẵn. 100 hộ điều tra này được gọi là mẫu điều tra.
Nội dung điều tra chủ yếu tập trung vào tình hình sức khỏe của người dân trong
thời gian từ 2005 đến 2009 với các số liệu về số ca khám bệnh, nhập viện vì các bệnh hơ
hấp của người dân trong khu vực.
Khảo sát thực tế tại các phòng khám, trung tâm y tế, bệnh viện xung quanh khu
vực nghiên cứu.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 5


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

1.8.3. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đối với sức khỏe
Để đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đến sức khỏe người dân, cần dựa
vào 4 yếu tố sau đây:
1. Hiện trạng nồng độ chất ô nhiễm bụi, SO2 và nồng độ quy định của quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia đối với các chất ô nhiễm;
2. Xác định số dân trong khu vực chịu ảnh hưởng và các bệnh hơ hấp có liên quan
đến ô nhiễm không khí;
3. Tỷ lệ chết và tỷ lệ mắc bệnh hô hấp trong khu vực;
4. Hệ số nồng độ - đáp ứng của các chất ô nhiễm từ kết quả của các nghiên cứu dịch
tễ học.
Cơng thức tính tốn ảnh hưởng:
cases = Iref x POP x

x C

Trong đó:
cases: Số lượng tăng ca mắc bệnh/ tử vong khi thay đổi nồng độ (trường hợp).
Iref: tỷ lệ chết hay mắc bệnh hô hấp của khu vực nghiên cứu.
POP: dân số khu vực nghiên cứu (người).
: hệ số Concentration-Response (CR).
C: chênh lệch nồng độ khơng khí xung quanh trung bình 24h so với tiêu chuẩn
quy định.
Bảng 1.1: Hệ số

(CR) của SO2 và PM10 đối với một số bệnh hô hấp và tỷ lệ tử vong

Chất ô nhiễm

SO2

Bệnh

(CR)

Tỷ lệ tử vong

0,06%

Bệnh hô hấp (15-64t)

0,02%

Bệnh hô hấp (>64t)

0,04%

Bệnh hô hấp (mọi độ tuổi)

0,05%

Tỷ lệ tử vong người lớn

0,83%

Tỷ lệ tử vong trẻ em

0,39%

Bệnh viêm phế quản kinh niên

0,45%

Bệnh viêm phế quản cấp tính

0,55%

PM10

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 6

Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

Bệnh hô hấp

0,04%

Hen suyễn người lớn

0,39%

Hen suyễn trẻ em

0,44%

(Nguồn: Economic Appraisal of the Health Effects of Air Pollution, The Stationery
Office, London, 1999)
Do đó, các dữ liệu cần điều tra, khảo sát, thu thập bao gồm:
Bảng 1.2: Dữ liệu cần điều tra và phương pháp thực hiện
STT

Dữ liệu điều tra, thu thập

Phương pháp điều tra, thu thập

1

Số dân trong khu vực nghiên cứu

Thu thập từ các Ủy ban nhân dân xã bị ảnh
hưởng

2

Khảo sát tại các trạm y tế tại địa phương
Tỷ lệ tử vong và tỷ lệ mắc bệnh
Khảo sát các mẫu hộ gia đình trong khu vực
hơ hấp
nghiên cứu

3

Thu thập, tổng hợp từ các báo cáo quan trắc
Hiện trạng nồng độ chất ô nhiễm môi trường trong khu vực
trong khu vực nghiên cứu
Mơ hình hóa tính tốn nồng độ phát tán chất
ô nhiễm từ KCN

4

Tổng hợp từ các hướng dẫn quản lý mơi
trường khơng khí của Tổ chức Y tế Thế
Nồng độ - đáp ứng của các chất ô
Giới
nhiễm
Các báo cáo nghiên cứu tương tự trên thế
giới

1.8.4. Phương pháp mô hình hóa
CALPUFF là một mơ hình phát tán luồng khói ở trạng thái khơng ổn định với
nhiều lớp và hình thái khác nhau, có thể tạo mơ hình ảnh hưởng của thời gian, khơng gian
khác nhau về điều kiện khí tượng đến sự phát tán, biến đổi của chất ô nhiễm. CALPUFF
cịn có thể sử dụng dữ liệu khí tượng thực tế theo mơ hình 3 chiều của CALMET, hay
đơn giản chỉ là các dữ liệu khí tượng dùng để chạy mơ hình ISCST3 (EPA, 1995),
AUSPLUM (Lorimer, 1986), hay CTDMPLUS (Perry et al., 1989) các mơ hình trạng thái
ổn định Gaussian. Tuy nhiên, khi sử dụng các dữ liệu khí tượng thông thường cho
ISCST3, CTDMPLUS, hay AUSPLUME cần lưu ý vì các dữ liệu đó khơng cho phép
CALPUFF phát huy các ưu điểm về khả năng xử lý dữ liệu khí tượng thay đổi theo
khơng gian.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 7


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

CALPUFF bao hàm các thuật toán về các hiệu ứng nguồn gần như gia tăng chuyển
đổi của luồng khói, xuyên qua của một phần luồng khói, các tương tác địa hình cũng như
các hiệu ứng nhiều hơn như loại bỏ các chất ô nhiễm (lắng đọng ướt và lắng đọng khô),
chuyển đổi hóa học, dịch chuyển gió theo phương dọc, và các hiệu ứng tương tác ven
biển. Nó có thể cung cấp các mã nguồn thải điểm và vùng khác nhau. Hầu hết các thuật
tốn có chứa các lựa chọn để xử lý các quá trình vật lý với mức độ chi tiết khác nhau tùy
vào khả năng ứng dụng của mơ hình.
a.

Các đặc trưng chính của CALPUFF



Loại nguồn











o

Nguồn điểm (phát thải không đổi hay biến thiên)

o

Nguồn đường (phát thải không đổi hay biến thiên)

o

Nguồn thể tích (phát thải khơng đổi hay biến thiên)

o

Nguồn vùng (phát thải không đổi hay biến thiên)

Điều kiện khí tượng và trạng thái phát thải khơng ổn định
o

Lưới 3 chiều về dữ liệu khí tượng biến thiên (gió, nhiệt độ).

o

Sự biến thiên về khơng gian như xáo trộn chiều cao, vận tốc ma sát, vận tốc
đối lưu, chiều dài Moninobukhov, lượng mưa.

o

Xáo trộn theo phương dọc và ngang khác nhau cùng với tỷ lệ phát tán.

o

Nguồn phụ thuộc vào thời gian và dữ liệu phát thải.

Chức năng lấy mấu hiệu quả
o

Thống nhất cơng thức hóa phát thải ống khói.

o

Cơng thức hóa các ống khói thon dài.

Các lựa chọn hệ số phát tán (σy,σz)

o

Đo trực tiếp σy và σz

o

Ước tính giá trị của σv và σw dựa trên các mơ hình tương tự.

o

Hệ số phát tán Pasquill-Gifford (PG) (vùng nông thôn).

o

Hệ số phát tán McElroy-Pooler (MP) (vùng đơ thị).

o

Hệ số phát tán CTDM (trung tính/ổn định).

Chuyển dịch gió theo phương thẳng đứng
o

Phân cắt luồng khói.

o

Vi phân bình lưu và phát tán.

Gia tăng luồng khói

o

Sự thấm qua một phần.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 8


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ





o

Gia tăng động lượng và nổi lên bề mặt.

o

Hiệu ứng đầu ống khói.

o

Chuyển dịch gió theo phương thẳng đứng.

o

Các hiệu ứng building downwash.

GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm

Building downwash
o

Phương pháp Huber-Snyder

o

Phương pháp Schulman-Scire

Địa hình phức tạp
Phân chia luồng khí, Hd:
- Hd phía trên, luồng khói qua đồi và tỷ lệ phát tán thay đổi
- Hd phía dưới, luồng khói xung quanh đồi



Sự lắng đọng khơ
o

Khí và hạt

o

3 lựa chọn:
- Xử lý toàn diện sự biến thiên về thời gian và không gian của sự phát tán
theo mơ hình đối kháng
- Sử dụng chu trình 1 ngày đêm cho mỗi chất ơ nhiễm

- Khơng có sự phát tán khô







Overwater và các tác động ven biển
o

Những tham số lớp biên Overwater

o

Sự thay đổi đột ngột điều kiện khí tượng, sự phát tán khói ở vùng ven biển

o

Sự phụt khói

Lựa chọn chuyển đổi hóa học
o

Cơ chế hóa học giả định ban đầu cho SO2, SO4, NOx, HNO3, và NO3
(phương pháp MESOPUFF II)

o

Sử dụng chu trình 1 ngày đêm cho tốc độ chuyển đổi

o

Khơng có sự chuyển đổi hóa học

Di chuyển ướt
o

Phương pháp hệ số lọc

o

Tốc độ di chuyển chức năng của lượng mưa và loại mưa

o

Thiết lập mơ hình và dữ liệu đầu vào bằng cách chọn và nhấp

o

Tăng cưởng kiểm tra lỗi mơ hình đầu vào

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 9


Báo cáo luận văn Thạc Sĩ

o

b.

GVHD: TS. Lê Hoàng Nghiêm

Tập tin trợ giúp trực tuyến

Đặc điểm kỹ thuật

Bảng 1.3: Các đặc điểm kỹ thuật của mơ hình CALPUFF
Thơng số

Mơ tả

Tên mơ hình

CALPUFF

Loại mơ hình

Mơ hình phát tán khói Gaussian ở trạng
thái không ổn định

Phạm vi

Cách nguồn thải từ 200-300 km

Thời gian tính tốn

1 giờ (version 5.8) và thay đổi theo từng
giây (version 6.0)

Địa hình

Cao, được TERREL xử lý

Nguồn thải

Nguồn điểm, vùng, thể tích, đường

Dữ liệu khí tượng

Hàng giờ, mặt đất, lượng mưa, những dự
báo

Phát thải

Hằng số, hay biến thiên theo thời gian, dự
báo, nhất thời

Hình 1.1: Ảnh 3-D về phát tán ơ nhiễm của mơ hình CALPUFF
c.

Mơ hình Gaussian

Mơ hình vệt khói Gauss là một trong số những mơ hình được sử dụng rộng rãi trên
thế giới hiện nay. Mô hình này được áp dụng cho các nguồn thải điểm. Cơ sở của mơ
hình này là biểu thức đối với phân bố chuẩn hay còn gọi là phân bố Gauss các chất ơ
nhiễm trong khí quyển.

HVTH: Lê Thị Bảo Trâm

Trang 10