Nghiên cứu tính toán phát thải khí thải nguồn diện và đề xuất giải pháp giảm thiểu cho TP. Hà Nội

04/05/2022

 TÓM TẮT

    Chất lượng không khí tại TP. Hà Nội nói chung và ở các khu vực có mức độ đô thị hóa cao nói riêng, bị ô nhiễm và gây ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt và sức khỏe con người. Các nguồn ô nhiễm không khí (ÔNKK) bao gồm các nguồn: Công nghiệp (nguồn điểm), giao thông (đường), diện và sinh học. Nguồn diện gồm: hoạt động đốt nhiên liệu nấu ăn của hộ gia đình, nhà hàng, quán ăn, trạm xăng, tiệm photocopy, cửa hàng vật liệu xây dựng, công trình xây dựng, gara, chùa, đốt rơm rạ… Mục tiêu của nghiên cứu nhằm chỉ ra nguyên nhân chính gây phát thải trong nguồn diện tại TP. Hà Nội và đề xuất giải pháp giảm thiểu lượng phát thải các chất ÔNKK. Nghiên cứu sử dụng phương pháp kiểm kê khí thải để đưa ra các quyết định đánh giá chính xác, đáng tin cậy, có cơ sở khoa học. Kết quả tính toán cho thấy, việc sử dụng lượng lớn than đá, than củi gây phát thải một lượng lớn các chất: bụi tổng, khí NO_X, khí CO, khí SO₂, khí CH₄, TSP và NMVOC. Các khu vực có hoạt động đốt nhiên liệu hoá thạch và rơm, rạ cao như huyện Mỹ Đức, Chương Mỹ, Sóc Sơn, Ứng Hòa, Thị xã Sơn Tây. Nghiên cứu đã đánh giá được hiện trạng phát thải nguồn diện của thành phố và đề ra các giải pháp quản lý chất lượng không khí cho nguồn diện trong thời gian tới. Kết quả tính toán phát thải các chất ÔNKK cho nguồn diện tại TP cho các chất NO_x, khí CO, khí SO₂, khí CH₄, TSP và NMVOC lần lượt là 2.135; 47.522; 682; 4.164; 16.799; 4.403 tấn/năm tương ứng.

Từ khóa: ÔNKK, kiểm kê phát thải, nguồn điện, sức khỏe, TP. Hà Nội.

1. MỞ ĐẦU

    Hà Nội là thủ đô, trung tâm kinh tế văn hóa - xã hội của cả nước và là hạt nhân trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ. Đây cũng là địa phương có số lượng dân cư tập trung đông đúc. Theo kết quả điều tra dân số năm 2019,  TP. Hà Nội có khoảng 8.053.663 người, với tỷ lệ gia tăng dân số là 2,22%/năm trong mười năm qua. Trong thời gian qua, tốc độ đô thị hóa ở TP. Hà Nội đang diễn ra mạnh mẽ, đây cũng là xu thế tất yếu của các TP lớn, kèm theo đó là vấn đề gia tăng ô nhiễm, gây ảnh hưởng lớn cho người dân khi những gánh nặng bệnh tật đặc biệt là do ÔNKK gây ra. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mỗi năm thế giới có khoảng 7 triệu người chết vì ÔNKK. Trong hầu hết các loại ô nhiễm thì ÔNKK có ảnh hưởng lớn nhất, chiếm hơn 2/3 số trường hợp tử vong. Riêng tại khu vực Hà Nội, theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn từ 2016 - 2020, giá trị trung bình năm của các thông số bụi PM_2.5 và PM₁₀ tại tất cả các trạm quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Hà Nội (giai đoạn 2018 - 2020) đều vượt ngưỡng của QCVN 05:2013/BTNMT từ 1,1 - 2,2 lần, trong đó cao nhất là năm 2019. Trong năm 2019, Hà Nội đã ghi nhận 6 đợt ô nhiễm môi trường không khí bụi mịn ở mức độ cao, trong đó có 5 đợt xảy ra vào các tháng mùa đông [2]. Có nhiều nguyên nhân gây ra ô nhiễm không khí tại Hà Nội như phát thải từ nguồn công nghiệp, nguồn giao thông, tuy nhiên việc phát triển dân số, thói quen sinh hoạt, thói quen đốt rác thải của người dân cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường.

    Hoạt động kiểm soát nguồn thải khí thải là một trong những biện pháp hiệu quả khi vấn đề ô nhiễm không khí khó kiểm soát. Việc kiểm kê phát thải, đặc biệt là xây dựng cơ sở dữ liệu nguồn thải là cơ sở quan trọng để các nhà quản lý nắm được thải lượng và kiểm soát được mức độ ô nhiễm. Nó còn giúp nhận diện các nguồn thải cũng như loại hình hoạt động phát thải chất ô nhiễm không khí trong khu vực quản lý; giúp xác định mức độ và quy mô của các nguồn thải. Với mật độ dân cư dày đặc trên diện tích khá nhỏ của Hà Nội (2.398 người/km²) đang sử dụng các nhiên liệu hóa thạch để nấu ăn, sinh hoạt cũng gây ra áp lực lớn đối với môi trường TP nói chung và chất lượng không khí nói riêng. Trên thế giới và ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về kiểm kê khí thải và ứng dụng công nghệ GIS để quản lý chất lượng môi trường, như: Dự án Không khí sạch cho các TP vừa nhỏ thuộc các quốc gia khu vực Đông Nam Á...). Một vài nghiên cứu về nguồn diện đã được thực hiện trên thế giới (Siyi Cai và cộng sự năm 2018 ở Bắc Kinh [3], Báo cáo kiểm kê khí thải ở TP Chiang Mai - Thái Lan [4]) và một số tỉnh thành ở Việt Nam (TP. Hồ Chí Minh, Bắc Ninh, Cần Thơ, Vĩnh Phúc). Tuy nhiên, hiện tại chưa có nghiên cứu nào kiểm kê khí thải tổng thể cho nguồn diện ở TP. Hà Nội, cũng như cơ sở dữ liệu cho nguồn này còn hạn chế. Vì vậy, nghiên cứu kiểm kê khí thải cho nguồn điện (chủ yếu là hoạt động nấu ăn sử dụng nhiên liệu hóa thạch) sẽ đưa ra những số liệu tính toán thải lượng khí thải do việc sử dụng nhiên liệu cho nấu ăn gây ra. Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở khoa học để xem xét và đưa ra những biện pháp giảm thiểu ÔNKK phát sinh, góp phần phục vụ phát triển bền vững của TP. Hà Nội trong tương lai.

2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1. Khu vực nghiên cứu

    Thành phố Hà Nội nằm về phía tây bắc của trung tâm vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, tiếp giáp với 9 tỉnh, phía Bắc giáp Thái Nguyên, Vĩnh Phúc; phía Nam giáp Hà Nam, Hòa Bình; phía Đông giáp Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên; phía Tây giáp Hòa Bình, Phú Thọ (Hình 1). TP. Hà Nội có diện tích tự nhiên 3.358,6 km², gồm có 30 đơn vị hành chính cấp huyện, gồm 12 quận, 17 huyện, 1 thị xã với 579 đơn vị hành chính cấp xã, gồm 383 xã, 175 phường và 21 thị trấn [5]. Trong các quận, huyện và thị xã đều có các quy hoạch công nghiệp. Vùng phát triển công nghiệp tập trung các huyện và rải rác các khu vực khác. Tất cả các khu, cụm công nghiệp đều có vị trí thuận lợi, tạo sức hấp dẫn, cạnh tranh cao.

Hình 1. Bản đồ địa giới TP. Hà Nác [5]

 2.2. Phương pháp nghiên cứu

a. Điều tra và khảo sát

    Phương pháp xác định cỡ mẫu phỏng vấn và điều tra

    Tổng thể của nghiên cứu dựa trên dân số của TP. Hà Nội năm 2019. Phương pháp tính toán cỡ mẫu trong nghiên cứu được áp dụng theo công thức Yamane (1967), với số mẫu phiếu được xác định theo từng đối tượng nghiên cứu thuộc nguồn diện trong nghiên cứu là:

    n = N/(1 + N*e^2 )              (2.1)

    n: số lượng mẫu cần điều tra, khảo sát

    N: Tổng số mẫu trong phạm vi nghiên cứu

    e: sai số cho phép, %

- Số phiếu hộ gia đình, nhà hàng quán ăn được thể hiện trong Bảng 1.

- Tổng số phiếu của các nguồn còn lại trong nguồn diện khoảng 140 phiếu, với độ tin cậy là trên 95 %.

Bảng 1. Số phiếu điều tra hoạt động sử dụng nhiên liệu cho nấu nướng

STT	Nguồn	Tổng thể N	Sai số cho phép, e (%)	Số phiếu theo Yamane
1	Hộ gia đình	2.224.107	2,5	1.600
2	Nhà hàng, quán ăn	2.012	5	400

    Đề tài nghiên cứu sử dụng phương pháp chọn mẫu khảo sát phân tầng kết hợp với mẫu ngẫu nhiên đối với các đối tượng nghiên cứu:

+ Chọn mẫu phân tầng: Tổng thể nghiên cứu được chia thành 30 nhóm nhỏ theo 30 quận, huyện, thị xã và chia thành 5 nguồn nhỏ trong nguồn diện (Hình 2).

+ Chọn mẫu ngẫu nhiên: Các mẫu được chọn khảo sát một cách ngẫu nhiên và có thể tiếp cận được.

b. Phương pháp tính toán phát thải khí thải

    Phương pháp tính toán phát thtoádính toán phát thtoán phát thải khí thảinh

    Nguồn thải sinh hoạt (nguồn điện) trong nghiên cứu này chủ yếu là các phát thải từ các hoạt động như: đun nấu ở các hộ gia đình, quán ăn, công trình xây dựng (CTXD); cửa hàng vật liệu xây dựng (VLXD) và đặc biệt là các hoạt động đốt sinh khối. Để tính toán phát thải khí thải cho các hoạt động này, cần tiến hành phỏng vấn, thu thập dữ liệu, sau đó thống kê, tính toán phát thải bằng phương pháp hệ số phát thải. Các chất ô nhiễm được tính toán bao gồm NO_x, CO, SO_x, NMVOC và  TSP. Đối với nguồn điện có nhiều phương pháp tính phát thải khí thải, tuy nhiên phương pháp dựa vào hệ số phát thải và hệ số hoạt động là phương pháp phù hợp trong điều kiện Việt Nam. Hiện nay, hệ số phát thải cho hoạt động sinh hoạt nguồn điện Việt Nam hầu như chưa có và chưa chuẩn. Ngày 7/6/2021, Bộ TN&MT đã có Văn bản số 3051/BTNMT-TCMT hướng dẫn kỹ thuật xây dựng Kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí cấp tỉnh. Nguồn thông tin về các hệ số phát thải có thể được tham khảo theo Tài liệu AP-42 của Cục BVMT Hoa Kỳ (US EPA) [6] như sau:

    Các hại nhiên liệucó thể được tham khảo theo Tài liệu AP-42 của Cục môi trường không khả của quá trình thử nghiệm, xây dựng hệ t ), với áp Hà Nam, Hòa Bình; phía Đông giáp Bắc Gi AP-42, cần xem xét khả năng tối đa sử dụng các hệ số phát thải có độ chính xác, độ tin cậy cao phù hợp với trường hợp tính toán phát thải cụ thể; đồng thời tham khảo các tài liệu khoa học khác tại thời điểm thực hiện kiểm kê.

    Đối với phương pháp tính toán phát thải khí thải dựa trên “EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook - 2013” [7]. Theo đó, hướng kiểm kê khí thải của nguồn diện được nghiên cứu theo công thức:

    E_pollutant = AR_{fuel comsumption} x EF_pollutant         (2.2)

    E_pollutant: Tải lượng khí thải cho từng chất của từng loại nguồn

    EF_pollutant: Hệ số phát thải cho từng chất theo từng loại nguồn

    AR_{fuel comsumption}: Lượng nhiên liệu tiêu thụ từng loại nguồn

    Hệ số phát thải của các chất khí ô nhiễm bụi, NO_x, SO₂, CO, CH₄ và NMVOC được lấy từ báo cáo hệ số phát thải Tier 1 của châu Âu - EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook - 2013 [7].

    Từ đó tính tổng phát thải cho từng loại nguồn bằng cách nhân với số lượng từng nguồn có trong một quận/huyện (thu thập từ các cơ quan quản lý, số liệu từ cục thống kê…) để tính được tổng phát thải cho cả thành phố theo các nguồn đã chọn lựa.

    Nhóm nghiên cứu đã thu thập thông tin từ 2510 đối tượng và tiến hành xử lý số liệu thu thập được, kết quả cho thấy trong quá trình sinh hoạt có phát sinh khí ô nhiễm (ví dụ như các hộ dân, cửa hàng kinh doanh ăn uống liên quan đốt than/củi, sinh khối sinh ra bụi, hay công trường xây dựng, di chuyển của các máy móc thiết bị trong quá trình xây dựng, vận chuyển các VLXD có thể sinh ra bụi). Các phiếu khảo sát được thực hiện trên toàn địa bàn Hà Nội, tại 30 huyện và quận. Các cơ sở sản xuất được khảo sát ngẫu nhiên, bao gồm các cửa hàng lớn nhỏ và từng hộ gia đình. Kết quả khảo sát bao gồm thông tin sử dụng nhiên liệu, nguyên liệu của quá trình nấu ăn, xử lý rác thải nông nghiệp, quá trình thi công, di chuyển, vận hành máy móc... Ngoài các thông tin khảo sát, nghiên cứu này đã tham khảo các báo cáo môi trường và đánh giá tác động môi trường, dữ liệu quan trắc môi trường.

    Riêng phương pháp tính toán đốt rơm, rạ, phát thải từ hoạt động đốt rơm, rạ được tính toán từ công thức bên dưới [8]:

(2.3)

    Trong đó:

    E_A: Lượng khí thải của chất ô nhiễm i từ loại cây trồng j

    M_j: Sản lượng sinh khối đốt cháy từ loại cây trồng j (kg/năm)

    Ef_i,j: hệ số phát thải chất ô nhiễn i từ loại cây trồng j (g/kg)

    Sản lượng sinh khối được đốt cháy từ loại cây trồng j (Mj) được tính toán như sau [9]:

Mj = Pj × Nj × Dj × Bj × ηj

(2.4)

    Trong đó:

    P_j: Sản lượng cây trồng (kg/năm)

    N_j: Tỉ lệ phụ phẩm theo sản lượng (lúc vừa thu hoạch)

    D_j: Tỉ trọng khô của phụ phẩm 

    B_j: Tỉ lệ đốt phụ phẩm 

    η_j: Hiệu suất đốt (%)

Bảng 2. Thống kê số phiếu khảo sát đã phỏng vấn trực tiếp và thu thập được của nguồn diện

Đơn vu tính: Phiếu

Mục	Số lượng
Số mẫu phiếu nghiên cứu cần khảo sát/phỏng vấn	2.140
Số phiếu khảo sát/phỏng vấn thực tế từ nghiên cứu này	2.510

Đơn vị tính: Phiếu

STT	Quận, huyện	Số phiếu nghiên cứu cần thực hiện	Tổng số phiếu thực tế
1	Hộ gia đình	1.600	1.970
2	Nhà hàng-quán ăn	400	400
3	C00 hàng-quán	30	30
4	Công trình xây dựng	40	40
5	Chùa	35	35
6	Đ5ùa trình xâ	35	35
	Tổng	2.140	2.510

c. Hệ số phát thải

    Trong nghiên cứu này lựa chọn hệ số phát thải có sẵn theo các nguồn chính:       

- Hệ số phát thải của các chất khí ô nhiễm bụi: NO_x, SO₂, CO, CH₄ và NMVOC được lấy từ báo cáo hệ số phát thải Tier 1 của châu Âu - EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook - 2013 [7]. Ngoài ra, nghiên cứu còn lựa chọn một số hệ số phát thải từ các nghiên cứu ở Việt Nam và châu Á để tính toán phát thải các chất ÔNKK.

Bảng 4. Nhiệt trị các loại nhiên liệu đốt [7]

Loại nhiên liệu	Nhiệt trị (KJ/kg)
Than đá	25.000
LPG	50.000
Than củi	15.000

Bảng 5. Hệ số phát thải các chất ÔNKK từ sử dụng nhiên liệu [7]

Loại nhiên liệu	Đơn vị	NOx	CO	SO2	NMVOC	TSP	CH4
Than đá	g/GJ	110	4600	8	484	444	-
	(g/kg)	2,75	115,00	0,20	12,10	11,10	7,5
LPG	g/GJ	50	50	0,056	20	0,5	-
	(g/kg)	2,50	2,50	0,003	1,00	0,03	0,25
Than củi	g/GJ	80	4000	1,3	600	800	-
	(g/kg)	1,20	60,00	0,02	9,00	12,00	3,0

Bảng 6. Hệ số phát thải các chất ÔNKK từ quá trình sản xuất [7]

Thông số	Lưu trữ		Bốc xếp
	Đơn vị	Giá trị	Đơn vị	Giá trị
TSP	tấn/ha/năm	16,4	g/tấn	12

Bảng 7. Hệ số phát thải các chất ÔNKK từ nguồn công trình xây dựng [7]

STT	Máy móc	SO2	CO	NO2	NMVOC
		(g/h)
1	Máy ủi/gạt	0,620	1,740	13,730	0,406
2	Máy trộn bê tông	0,456	1,937	7,958	0,946
3	Máy lu đầm	0,387	3,054	7,320	0,670
4	Máy xúc/ đào	0,611	2,667	8,100	0,596
5	Xe tải (5 - 16 tấn) (g/km)	0,198	2,13	8,92	0,696

Bảng 8. Hệ số phát thải các chất ÔNKK từ quá trình đốt rơm, rạ [10]

Hệ số phát thải	NOx	CO	SO2	NMVOC	TSP	CH4
Giá trị (g/kg)	2,28	93	0,18	7	9,1	9,59

Bảng 9. Hệ số phát thải của hoạt động đốt vàng mã [11]

	PM2.5	TSP
	mg/g gi/g
Joss-V	22,8	32,5
Joss-C	29	40,8

Bảng 10. Hệ số phát thải đối với đốt rác vườn ngoài trời [7]

Đơn vi: kg/tấn

NOx	CO	SO2	NMVOC	TSP	PM10	PM2.5
3,18	55,83	0,11	1,23	4,64	4,51	4,19

 

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tính toán phát thải nguồn diện

    Kết quả tính toán tổng phát thải các chất ÔNKK từ hoạt động sinh hoạt

    Trong nguồn sinh hoạt, việc phát thải khí thải do sử dụng nhiên liệu của hộ gia đình chiếm đa số trong tổng lượng phát thải các nguồn khác thuộc nguồn diện (trên 96%). Trong đó, nhiên liệu than đá và LGP được sử dụng nhiều trong các loại nhiên liệu hóa thạch trong các hộ gia đình ở TP.Hà Nội, vì thế thải lượng khí thải từ LGP chiếm cao nhất (tổng phát thải chất khí gây ô nhiễm cao gấp 18 lần than đá), việc sử dụng than củi là nhiên liệu đốt (khoảng 241,14 tấn mỗi năm) cũng phát thải khí thải khá cao (Bảng 11).

Bảng 11. Lượng phát thải theo nhiên liệu của các chất khí ô nhiễm (tấn/năm)

Chất ô nhiễm	Lượng phát thải khí thải theo nhiên liệu (tấn/năm)
	Than đá	Than củi	LGP
NOx	5,67	3,10	3,01
CO	2,83	154,97	126,05
SO2	0,03	0,43	0,22
NMVOC	0,19	23,25	13,26
TSP	0,21	30,99	12,17
CH4	0,22	28,40	10,88
Tổng	9,15	241,14	165,59

    Trong nguồn diện, nguồn sinh hoạt (từ đốt sinh khối) chiếm phát thải khí thải chủ yếu. Đốt sinh khối phát thải chiếm trên 72% các chất khí CH₄, TSP, SO₂ trong nguồn điện, khí NMVOC phát thải từ hộ gia đình (chiếm 46%) và đốt sinh khối (chiếm 54%), bụi tổng từ hộ gia đình (14%), công trình xây dựng (12%), cửa hàng vật liệu xây dựng (2%) (Bảng 12).Tổng lượng phát thải khí NO_x là 2.135 tấn/năm, khí CO là 47.522 tấn/năm, khí SO₂ là 682,9 tấn/năm, khí bay hơi NMVOC (4.403 tấn/năm), thải lượng bụi tổng (16.799 tấn/năm) và CH₄ (trên 4.164 tấn/năm).

Bảng 12. Tổng lượng phát thải theo từng chất (tấn/năm)

Đơn vị tính: Tấn/năm

Tổng phát thải theo từng nguồn
Nguồn	NOx	CO	SO2	NMVOC	TSP	CH4
Hộ gia đình	735,34	15.906,39	37,51	2.030,66	2.373,19	933,35
Nhà hàng-quán ăn	6,57	68,75	0,18	9,01	10,90	4,11
Cửa hàng VLXD	-	-	-	-	384,82	-
Công trình xây dựng	7,49	1,83	0,43	0.88	2.008,48	0.00
Chùa	0,08	10,19	-	0,53	4,75	0,48
Đốt sinh khối	1.385,83	31.535,04	644,81	2.362,37	12.017,52	3.227,03
Tổng	2.135,3	47.522,2	682,9	4.403,4	16.799,6	4.164,9

Hình 3. Phần trăm tổng lượng phát thải khí thải nguồn điện ở TP. Hà Nội

    Theo Hình 4, Huyện Chương Mỹ, huyện Phú Xuyên, huyện Sóc Sơn và thị xã Sơn Tây là những khu vực có phát thải cao. Trong đó, huyện Mỹ Đức có phát thải cao nhất (với 241,62 tấn NO_x/năm, 8.712,65 tấn CO/năm, 36,74 tấn SO₂/năm, 816,26 tấn NMVOC/năm, 1.414,78 tấn TSP/năm, 694,26 tấn CH₄/năm), kế đến là huyện Ứng Hòa. Nguyên nhân chủ yếu là do 2 huyện này người dân còn sử dụng lượng lớn than củi và than đá trong nấu ăn.

    Ngoài ra, Hình 4 cũng cho thấy, phát thải huyện Mỹ Đức cũng đóng góp đáng kể vào phát thải nguồn diện của TP. Hà Nội vì theo phỏng vấn thì tại Huyện Mỹ Đức, người dân còn sử dụng lượng lớn than củi và than đá trong nấu ăn. Các quận, huyện còn lại mặc dù có dân số đông, tuy nhiên thông qua phỏng vấn thì hầu hết người dân nấu ăn bằng ga và điện nên lượng phát thải khí thải khá thấp so với các huyện khác.

Hình 4. Tổng lượng phát thải nguồn diện tính theo từng quận/huyện (tấn/năm)

    Cụ thể, đóng góp phát thải các chất ÔNKK theo từng quận huyện như sau:

    Đối với phát thải NO_x, các quận, huyện có phát thải các chất ÔNKK nhiều nhất là: Mỹ Đức, Ứng Hòa chiếm lần lượt 11, 7% và Chương Mỹ, Sóc Sơn chiếm 6% và Sơn Tây, Phú Xuyên chiếm 5%, phát thải của 6 huyện và thị xã này chiếm gần 50% tổng lượng phát thải của TP. Hà Nội.

    Đối với phát thải SO₂, các quận, huyện có phát thải cao nhất là huyện Đông Anh với tỉ lệ là 7%, còn lại là các huyện như Sóc Sơn, Tx. Sơn Tây, Ứng Hòa, Mỹ Đức, Gia Lâm, Ba Vì đều chiếm từ 5-6% tổng lượng phát thải SO₂ của TP. Hà Nội.

    Đối với phát thải CO, các quận, huyện có phát thải cao nhất là huyện Mỹ Đức, Ứng Hoà, thị xã Sơn Tây, Phú Xuyên chiếm lần lượt 18, 10, 9, 7% và Chương Mỹ và Sóc Sơn mỗi huyện chiếm khoảng 6% tổng lượng phát thải CO của TP. Hà Nội

    Kết quả tính toán tổng phát thải các chất ÔNKK theo từng quận, huyện thuộc TP. Hà Nội

    Kết quả tính toán phát thải các chất ÔNKK cho nguồn diện theo từng quận, huyện được trình bày trong Bảng 13. Theo đó, thị xã Sơn Tây, Mỹ Đức, Ứng Hòa, Sóc Sơn là các địa phương đóng góp lượng phát thải cao nhất so với các địa phương còn lại. Nguyên nhân chính là do các huyện, thị xã này vẫn còn giữ thói quen đốt rác và rơm rạ sau mùa vụ và sử dụng than, củi trong hoạt động nấu ăn. Đây là những khu vực có lượng phát thải các chất ÔNKK lớn.

Bảng 13. Tổng phát thải các chất ÔNKK từ nguồn diện chia theo quận, huyện của TP. Hà Nội

Đơn vị: tấn/năm

Quận/ huyện	NOx	CO	SO2	NMVOC	TSP	CH4
Ba Đình	18,46	19,98	8,11	1,86	144,29	1,49
Hoàn Kiếm	11,39	24,12	4,96	2,72	84,74	1,56
Tây Hồ	13,57	44,93	5,90	5,86	109,71	2,70
Long Biên	31,93	259,34	11,96	32,50	255,43	17,22
Cầu Giấy	23,38	60,84	10,54	7,64	187,20	3,64
Đống Đa	55,32	1.230,97	15,60	132,62	359,46	79,24
Hai Bà Trưng	26,38	186,25	11,22	23,84	214,41	10,77
Hoàng Mai	39,38	36,78	18,02	2,84	313,94	3,24
Thanh Xuân	20,80	35,61	10,44	4,40	195,00	2,11
Sóc Sơn	125,69	3.006,18	41,99	225,72	1060,29	308,75
Đông Anh	105,52	1.615,28	45,46	125,02	890,32	162,36
Gia Lâm	93,08	1.955,68	35,01	246,24	801,49	130,08
Nam Từ Liêm	23,15	197,16	9,71	19,10	192,25	15,01
Thanh Trì	57,30	394,16	30,09	29,18	479,42	39,79
Bắc Từ Liêm	34,05	535,68	13,09	67,10	294,82	31,72
Mê Linh	59,38	860,07	27,29	100,37	511,28	62,34
Hà Đông	43,96	478,69	15,09	50,07	329,70	36,87
Sơn Tây	100,54	4.099,51	16,21	579,44	901,53	230,21
Ba Vì	106,07	2.362,54	35,14	191,81	855,01	232,46
Phúc Thọ	63,28	1.384,58	22,45	127,23	521,31	125,16
Đan Phượng	48,57	941,53	20,30	98,80	412,58	71,47
Hoài Đức	52,42	420,87	28,45	31,67	460,00	42.22
Quốc Oai	70,65	1.496,97	23,37	112,47	557,47	153,72
Thạch Thất	79,91	1.681,97	25,84	126,23	616,30	172,87
Chương Mỹ	137,27	3.086,86	41,58	238,67	1060,50	312,53
Thanh Oai	106,94	2.562,18	27,25	192,66	773,85	263,69
Thường Tín	82,76	1.682,51	29,99	130,70	688,06	169,51
Phú Xuyên	114,38	3.328,60	29,03	254,93	906,35	336,48
Ứng Hòa	148,14	4.819,69	32,08	425,48	1.208,14	451,49
Mỹ Đức	241,62	8.712,65	36,74	816,26	1.414,78	694,26
Tổng	2.135,31	47.522,20	682,93	4.403,44	16.799,64	4.164,97

    Là một nguồn chiếm tỷ lệ phát thải cao nhất trong nguồn diện, hoạt động đốt sinh khối tại khu vực Hà Nội cho thấy, nguồn này gây mức độ ÔNKK lớn cho Hà Nội từ các hoạt động như đốt vàng mã, đốt rác, và đặc biệt là đốt rơm, rạ của người dân. Kết quả tính toán cho thấy, hoạt động đốt rơm, rạ sản sinh một lượng lớn CO và TSP lần lượt là 31.535 và 12.017 tấn/năm.

    Hoạt động đốt sinh khối được khảo sát và tính toán trong nghiên cứu này bao gồm: Hoạt động đốt rơm, rạ trong nông nghiệp, đốt chất thải sinh hoạt không được thu gom và đốt vàng mã tại các hộ gia đình. Phát thải do hoạt động đốt sinh khối chiếm tỷ lệ cao trong tổng phát thải nguồn điện (chiếm khoảng 54% phát thải các chất). Trong đó, hoạt động đốt rơm, rạ trong nông nghiệp phát thải cao nhất. Kết quả khảo sát cho thấy, tình hình đốt rơm, rạ sau thu hoạch còn tương đối phổ biến trên địa bàn TP. Các chất ô nhiễm từ hoạt động đốt rơm, rạ có thể lan truyển trong không khí, ảnh hưởng đến cả những người không sống gần nơi đốt rơm, rạ.

    Bên cạnh đó, tổng khối lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt phát sinh hiện nay trên địa bàn TP. Hà Nội khoảng 7.000 tấn/ngày, trong đó, chất thải rắn sinh hoạt đô thị của 12 quận và Thị xã Sơn Tây là 4.528 tấn/ngày, tỷ lệ thu gom đạt 98% (trong đó: 11 quận đạt 98%, quận Hà Đông đạt 96%, Thị xã Sơn Tây đạt 94%); Chất thải sinh hoạt tại các huyện ngoài thành (17 huyện) là 1.872 tấn/ngày, tỷ lệ thu gom đạt 89%. Khối lượng CTR sinh hoạt khu vực các huyện của TP. Hà Nội hiện nay giảm so với năm 2013 (2.220 tấn/ngày). Thành phần CTR sinh hoạt nguồn gốc hữu cơ có tỷ lệ khá cao, từ 50-60%, với độ ẩm dao động từ 40-70%, tỷ trọng  CTR chiếm từ 0,39 - 0,5 tấn/m³.

    Ngoài ra, nghiên cứu cũng tính toán đến phát thải từ hoạt động đốt rác thải sinh hoạt không được kiểm soát (rác thải không được thu gom). Lượng chất thải sinh hoạt đốt không được kiểm soát được ước tính bằng cách sử dụng phương pháp cân bằng khối lượng và chiếm 50% tổng lượng rác thải không được thu gom. Theo Báo cáo của World bank, lượng thải phát sinh năm 2019 của Hà Nội là 3.317.671 tấn/năm, trong đó thành thị (2.234.091 tấn/năm), nông thôn (1.083.580 tấn/năm). Lượng rác thải thu gom năm 2019 là 2.629.214 tấn/năm. Tỷ lệ thu gom rác thải ở thành thị là 93% (2.076.588 tấn/năm), nông thôn là 51% (552.626 tấn/năm). Lượng rác thải sinh hoạt đốt không kiểm soát trên địa bàn TP. Hà Nội năm 2019 khoảng 343.670 tấn [12].

Bảng 14. Đánh giá kết quả tính toán phát thải các chất ÔNKK từ hoạt động sinh hoạt (nguồn điện) của TP. Hà Nội so với TP. HCM, Tỉnh Vĩnh Phúc và TP. Cần Thơ [13], [14], [15]

Đơn vị: tấn/năm

Địa phương	NOx	CO	SO2	NMVOC	CH4	TSP
Hà Nội	2.135,31	47.522,20	682,93	4.403,44	16.799,64	4.164,97
Hồ Chí Minh	843,00	7.030,00	19,00	980,00	441,00	2.101,00
Vĩnh Phúc	372,08	13.242,50	28,09	1.409,78	2.045,10	1.213,08
Cần Thơ	2.201,00	88.283,00	159,00	7.297,00	8.603,00	9.370,00

4. Kết luận và kiến nghị

    Đây là nghiên cứu đầu tiên về kiểm kê chi tiết khí thải nguồn diện cho TP. Hà Nội. Các quận/huyện như huyện Mỹ Đức, Ứng Hòa, Chương Mỹ, thị xã Sơn Tây, huyện Sóc Sơn là các khu vực đóng góp lượng phát thải cao nhất. Đặc biệt đáng chú ý là huyện Mỹ Đức chiếm từ 5 - 19% tổng lượng phát thải của từng chất. Nghiên cứu cũng tính toán và chỉ ra một số nguồn như sản xuất sản phẩm như Công trình xây dựng và cửa hàng vật liệu xây dựng, cũng có mức độ đóng góp phát thải bụi tổng cao so với các nguồn khác, không riêng gì nguồn hộ gia đình.

    Nguyên nhân chính gây ÔNKK trong nguồn diện là hoạt động đốt sinh khối (hơn 65% tổng phát thải toàn nguồn diện), kế đó là nguồn hộ gia đình.

    Ở TP. Hà Nội, các quận/huyện có phát thải từ hộ gia đình cao nhất là Mỹ Đức, Thị xã Sơn Tây, Gia Lâm, Quận Đống Đa.

    Từ kết quả kiểm kê khí thải chi tiết cho nguồn diện TP. Hà Nội, đã tính cho các nguồn sinh hoạt (hộ gia đình, nhà hàng - quán ăn, công trình xây dựng, cửa hàng kinh doanh vật liệu xây dựng, nguồn chùa và đốt sinh khối) và phát thải từng quận, huyện thuộc TP bị ô nhiễm nhất.

LỜI CẢM ƠN

`Tập thể tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ TN&MT đã hỗ trợ, thông qua đề tài có mã số TNMT.2020.04.10.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Cục Thống kê TP. Hà Nội, Báo cáo tình hình kinh tế - xã hội TP. Hà Nội năm 2019, 30/12/2019, Hà Nội.

[2] Airport Air Quality Manual, 2011. International Civil Aviation Organization. ISBN 978-92-9231-862-8. BộTN&MT , Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2013.

[3] Siyi Cai et all (2018), “Pollutant emissions from residential combustion and reduction strategies estimated via a village-based emission inventory in Beijing”, Environmental Pollution, Vol 238, Pages 230-237

[4] Clean Air for Smaller Cities in the ASEAN Region (2012), Chiang Mai Municipality Atmospheric Emission Inventory. Technical report 210 pages. Project of Clean Air for Smaller Cities in the ASEAN Region funded by GIZ.

[5] Cổng thông tin điện tử TP. Hà Nội.

[6] Bộ TNMT. 2021. Công văn số 3051/ BTNMT-TCMT của Bộ trưởng Bộ TN&MT ngày 7/6/2021 V/v hướng dẫn kỹ thuật xây dựng Kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí cấp tỉnh.

[7] EMEP/EEA. 2013. Air pollutant emission inventory guidebook, https://www.epa.gov/air-emissions-factors-and-quantification/ap-42-fifth-edition-volume-i-chapter-1- external-1

[8] K. Thongchai, N.T.K. Oanh, Development of spatial and temporal emission inventory for crop residue field burning, Environmental Modeling & Assessment, 16 (2011) 453-464.https://doi.org/10.1007/s10666-010-9244-0.

[9] Le, H. A., Phuong, D. M., & Linh, L. T. 2020. Emission inventories of rice straw open burning in the Red River Delta of Vietnam: Evaluation of the potential of satellite data. Environmental Pollution, 260, 113972. doi:10.1016/j.envpol.2020.113972

[10] H.A. Le et al. 2021. Application of SAR Sentinel-1 Satellite for Air Emission Inventory from Rice Straw Open Burning in Hanoi. VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 37, No. 1 (2021) 85-96

[11] Hsin Ta Hsueh. Tzu Hsing Ko. Wen Chieh Chou. Wen Chi Hung. Hsin Chu. 2011. Health risk of aerosols and toxic metals from incense and joss paper burning.

[12] World bank. Solid and industrial hazardous waste management assessment: Options and action areas to implement the national strategy.

[13] Sở KH&CN TP. HCM. 2017. Xây dựng bản đồ lan truyền ÔNKK cho hoạt động sản xuất và giao thông TP. HCM. Sở KH&CN. Báo cáo tổng hợp 450 trang.

[14] Sở TN&MT Vĩnh Phúc, 2021. Nghiên cứu, thiết lập bản đồ lan truyền ÔNKK đối với hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc.

[15] Sở KH&CN Cần Thơ. 2017. Thiết lập mô hình lan truyền ÔNKK và xây dựng các giải pháp BVMT không khí phục vụ phát triển bền vững TP. Cần Thơ.

Hồ Quốc Bằng, ¹Nguyễn Thoại Tâm, ¹Nguyễn Thị Thúy Hằng, ¹Vũ Hoàng Ngọc Khuê, Trần Thị Hồng Hiền, Ngô Đoàn Ngọc Diễm, Nguyễn Ngọc Thảo Nguyên

 Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường số Chuyên đề Tiếng Việt I/2022)

 

Air emission inventory for area source in Hanoi city and mitigation measures

Hồ Quốc Bằng, ¹Nguyễn Thoại Tâm, ¹Nguyễn Thị Thúy Hằng, ¹Vũ Hoàng Ngọc Khuê, Trần Thị Hồng Hiền, Ngô Đoàn Ngọc Diễm, Nguyễn Ngọc Thảo Nguyên

Institute for Environment and Resources - IER 

Abstract

    Air pollution in Ha Noi city in general and urban area in particular is polluted, causing significant impacts on public health. Sources of air pollution include: industrial sources (point sources), traffic sources (line sources), area sources, and biological sources. Area sources include cooking activities of households, restaurants, eateries, gas stations, photocopiers, building material stores, construction sites, garages, pagodas, straw burning,... Air emission inventory method can provide air emissions with high accuracy, reliable which support for manager to make decision. The results show that the use of large amounts of coal and charcoal causes the emission of a large number of pollutants: NO_X, CO, SO₂, CH₄, TSP and NMVOC.  The objective of this research are to identify the main causes of emissions in the source area in Hanoi and develop solutions to reduce the emissions of pollutants from the burning of fossil fuels and rice straw. High emissions are found in My Duc, Chuong My, Soc Son districts. It shows the overall picture of the current state of the city's source emissions and proposes mitigation measure for air pollution.

Keywords: Emission inventory; Air pollution; Area sources; Ha Noi city.