Tài liệu đánh giá hiện trạng và ứng dụng mô hình meti lis để kiểm soát ô nhiễm môi trường không khí khu công nghiệp liên chiểu, thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHU THỊ QUỲNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI-LIS ĐỂ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHU THỊ QUỲNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI-LIS ĐỂ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 852 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. HUỲNH ANH HOÀNG Đà Nẵng - Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Chu Thị Quỳnh ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................ 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 2 5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 2 6. Nội dung nghiên cứu............................................................................................... 3 7. Bố cục luận văn....................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KCN LIÊN CHIỂU ... 4 1.1. HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CÁC KCN TẠI VIỆT NAM .......................................................................................................................... 4 1.2. GIỚI THIỆU VỀ KCN LIÊN CHIỂU ......................................................................... 6 1.2.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................ 7 1.2.2. Điều kiện tự nhiên............................................................................................. 7 1.2.3. Cơ sở hạ tầng .................................................................................................. 12 1.2.4. Quy hoạch sử dụng đất đai ............................................................................. 12 1.2.5. Tình hình thu hút đầu tư ................................................................................. 13 1.3. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ Ở KCN LIÊN CHIỂU ..................... 15 1.4. HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MTKK CỦA CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT TẠI KCN LIÊN CHIỂU ..................................................................................................................... 17 1.4.1. Các nguồn phát thải ô nhiễm .......................................................................... 17 1.4.2. Thành phần và các tác nhân ô nhiễm .............................................................. 26 1.4.3. Các công trình xử lý khí thải .......................................................................... 27 1.5. VIỆC ÁP DỤNG MÔ HÌNH KHUẾCH TÁN ĐỂ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ................................................................................................... 33 CHƯƠNG 2. MÔ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TẠI CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT................................................................................................................. 35 2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH KHUẾCH TÁN .................................................... 35 2.2. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM METI-LIS ................................................................ 38 2.3. DỮ LIỆU NGUỒN THẢI .......................................................................................... 40 2.3.1. Thống kê các nguồn thải ................................................................................. 40 2.3.2. Chương trình tính sản phẩm cháy ................................................................... 41 2.4. XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN KHUẾCH TÁN Ô NHIỄM .................................... 44 2.5. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CỦA MÔ HÌNH KHUẾCH TÁN...................................... 45 2.5.1. Kịch bản 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế và không lắp đặt hệ thống xử lý khí thải ....................................................................................................... 45 iii 2.5.2. Kịch bản 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế và vận hành hệ thống xử lý khí thải hiện có ............................................................................................... 48 2.5.3. Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất trong tương lai và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý ..................................................................................... 53 CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ................................................................................................................... 57 3.1. CÁC BIỆN PHÁP CHUNG ....................................................................................... 57 3.1.1. Vận hành hiệu quả hệ thống ........................................................................... 57 3.1.2. Thay đổi giờ làm việc ..................................................................................... 57 3.1.3. Biện pháp cây xanh và khoảng cách ly ........................................................... 57 3.2. ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI ỐNG KHÓI .............................................................................. 58 3.2.1. Đánh giá chiều cao ống khói .......................................................................... 58 3.2.2. Đánh giá đường kính ống khói ....................................................................... 59 3.3. ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI ............................................. 60 3.3.1. Đề xuất đối với hệ thống xử lý hiện tại .......................................................... 60 3.3.2. Trường hợp nhà máy Thép Đà Nẵng nâng công suất ..................................... 61 CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY ĐIỆN HƠI CÔNG NGHIỆP TÍN THÀNH....................................................................................... 63 4.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ XỬ LÝ KHÍ THẢI CỦA NHÀ MÁY ..................... 63 4.1.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý khí thải ........................................................ 63 4.1.2. Các thông số của hệ thống xử lý khí thải........................................................ 63 4.2. ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI ........................................................... 64 4.2.1. Kết quả theo mô phỏng tính toán .................................................................... 64 4.2.2. Kết quả theo Báo cáo Giám sát môi trường.................................................... 64 4.2.3. Kết quả theo đo đạc kiểm chứng .................................................................... 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) iv DANH MỤC VIẾT TẮT ATNĐ BTNMT CAP CP DN DNCS ĐHĐN ĐN ĐTM ĐVT ECOMAP : : : : : : : : : : : ENVIMAP : FDI GXN-STNMT KCN HTXL MTKK MTV PCB QCVN SXSH SC SPC TB TCVN TNHH TP TSP XNCKBS-UBND VSAT : : : : : : : : : : : : : : : : : : Áp thấp nhiệt đới Bộ Tài nguyên Môi trường Computing air pollution Cổ phần Doanh nghiệp Doanh nghiệp cơ sở Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng Đánh giá tác động môi trường Đơn vị tính Mapping and computing for Air Pollution software for central Economic key region Environmental Information Management and Air Pollution estimation Foreign Direct Investment Giấy xác nhận – Sở Tài nguyên Môi trường Khu công nghiệp Hệ thống xử lý Môi trường không khí Một thành viên Portland Cement Blending (Xi măng pooclăng hỗn hợp) Quy chuẩn Việt Nam Sản xuất sạch hơn Sửa chữa Sản phẩm cháy Trung bình Tiêu chuẩn Việt Nam Trách nhiệm hữu hạn Thành phố Tổng bụi lơ lửng Xác nhận cam kết bổ sung - Ủy ban nhân dân Very Small Aperture Terminal v DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12. 1.13. 1.14. 1.15. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11. 2.12. 4.1. 4.2. 4.3. Tên bảng Trang Đặc trưng nhiệt độ trung bình các tháng trong năm tại Đà Nẵng Đặc trưng độ ẩm trung bình các tháng trong năm tại Đà Nẵng Đặc trưng tổng lượng mưa các tháng trong năm tại Đà Nẵng Đặc trưng tổng số giờ nắng các tháng trong năm tại Đà Nẵng Tốc độ gió – Tần suất – Hướng gió ở Đà Nẵng Tình hình bão lũ ở Đà Nẵng Danh sách các cơ sở sản xuất hoạt động trong KCN Kết quả quan trắc môi trường không khí tại KCN Liên Chiểu năm 2017 Kết quả quan trắc môi trường không khí tại KCN Liên Chiểu năm 2018 Tải lượng bụi tại từng khu vực Tải lượng bụi tại từng công đoạn Lượng nhiên liệu tiêu thụ Số liệu phát thải của các nhà máy phát sinh khí thải Các thông số cơ bản của HTXL khói thải trực tiếp Các thông số cơ bản của hệ thống xử lý khí thải gián tiếp Cấp ổn định của khí quyển Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt các nhà máy Công thức tính sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn Công thức tính lượng khói thải và tải lượng khí ô nhiễm Thành phần nhiên liệu đốt Tải lượng ô nhiễm của các nhà máy tính theo sản phẩm cháy Tải lượng ô nhiễm trong quá trình luyện thép Tải lượng các chất ô nhiễm của các nguồn thải Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi không có hệ thống xử lý Tải lượng ô nhiễm tại ống khói khi các nhà máy có vận hành hệ thống xử lý Thành phần nhiên liệu của than Tải lượng ô nhiễm nhà máy Thép khi nâng công suất Nồng độ chất ô nhiễm trong khói thải lò hơi Nồng độ chất ô nhiễm sau khi qua hệ thống xử lý Kết quả đo không khí tại ống khói giữa nhà máy (ống khói lò 30 tấn) 8 9 10 10 11 11 13 16 16 19 21 24 25 31 32 38 40 41 42 43 43 43 44 45 49 56 56 64 64 64 vi Số hiệu bảng 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. Tên bảng Kết quả đo không khí tại khu vực sản xuất Kết quả đo đạc khí thải lò hơi Kết quả đo đạc khí thải sau xyclon chùm Kết quả đo đạc khí thải lò hơi tại vị trí ống khói Trang 65 65 65 66 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12. 1.13. 1.14. 1.15. 1.16. 1.17. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11. Tên hình Diễn biến nồng độ TSP trung bình năm gần các KCN và đô thị tại một số thành phố Diễn biến nồng độ NO2 trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị Diễn biến nồng độ CO trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị Diễn biến nồng độ SO2 trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị KCN Liên Chiểu Vị trí các nhà máy trong KCN Liên Chiểu Vị trí các nhà máy phát sinh khí thải trong KCN Liên Chiểu Sơ đồ dây chuyền sản xuất Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng Sơ đồ công nghệ sản xuất Sơ đồ quá trình sản xuất phôi thép Dây chuyền sản xuất Cấu tạo hệ thống lọc bụi túi Sơ đồ thu hồi, tái sử dụng chất thải Hệ thống xử lý khí thải lò hơi Sơ đồ khối quy trình công nghệ thu gom xử lý khí thải Cơ chế hoạt động của hệ thống Luồng khói từ nguồn điểm cao trong hệ trục xyz Luồng khói từ nguồn điểm cao trong hệ trục xyz Khoảng cách theo chiều đứng của các điểm xem xét A và B đến đường trục của luồng thực và luồng ảo Giao diện mô hình Meti – lis 2.03 Cửa sổ thực hiện tính toán của Meti-lis Sơ đồ khối mô phỏng ô nhiễm theo mô hình Meti-lis Vị trí các nguồn thải của các cơ sở sản xuất phát sinh khí trong KCN Giao diện tính sản phẩm cháy Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm NO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm CO khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Trang 4 5 5 6 7 13o 17 18 20 22 23 25 27 28 29 31 32 35 36 36 38 39 39 40 42 46 46 46 viii Số hiệu hình 2.12. 2.13 2.14. 2.15. 2.16. 2.17. 2.18. 2.19. 2.20. 2.21. 2.22. 2.23. 2.24. 2.25. 2.26. Tên hình Mô phỏng phát tán ô nhiễm SO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm NO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm CO khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm SO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và không có hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm NO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm CO khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm SO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm NO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm CO khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Mô phỏng phát tán ô nhiễm SO2 khi 5 nhà máy hoạt động cùng lúc và vận hành hệ thống xử lý Dây chuyền cán thép giai đoạn 1 Dây chuyền cán thép giai đoạn 2 Trang 47 47 47 48 48 50 50 50 51 51 51 52 52 54 55 ix ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH METI-LIS ĐỂ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KHU CÔNG NGHIỆP LIÊN CHIỂU, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Học viên: Chu Thị Quỳnh Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 8520320 Khóa: K34 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Nghiên cứu sử dụng phần mềm meti-lis để mô phỏng lan tỏa ô nhiễm bụi và các khí ô nhiễm từ các nguồn thải tại khu công nghiệp (KCN) Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Kết quả mô phỏng mô hình cho thấy, mặc dù các nhà máy đã thực hiện xử lý ô nhiễm khí thải theo cam kết đánh giá tác động môi trường (ĐTM) nhưng nồng độ bụi vượt 2 lần đối với môi trường xung quanh do nhà máy thép Đà Nẵng gây ra. Bên cạnh đó, nếu các hệ thống xử lý khí thải ngừng hoạt động sẽ gây ô nhiễm bụi vượt khoảng 13,9 lần so với QCVN 05:2013. Nguyên nhân là do lựa chọn chiều cao, đường kính ống khói và hiệu suất của thiết bị xử lý chưa đạt yêu cầu. Ngoài ra, khoảng cách từ một số nhà máy đến khu dân cư không đảm bảo theo QCVN. Nghiên cứu cũng đề xuất một số biện pháp khả thi để khắc phục các bất cập đang xảy ra. Từ khóa – phần mềm meti-lis; ô nhiễm không khí; khuếch tán. ASSESSMENT AIR POLLUTION AND APPLICATION OF METI-LIS FOR CONTROL OF AIR ENVIRONMENTAL POLLUTION IN LIEN CHIEU INDUSTRIAL ZONES, DA NANG CITY Abstract –In this article, Meti-lis software was used to simulate the diffusion of air pollutant concentrations from sources in the Lien Chieu Industrial Zone, Da Nang City. The research results show that although factories have implemented pollution pollution treatment according to commitments of environmental impact assessment, they still cause dust pollution more than 2 times in the Danang steel factory. If the air pollution treatment system doesn't operate, the air pollution will reach about 13.9 times that of QCVN 05: 2013. This happens because the height and diameter of stack and the efficiency of the treatment equipment aren't suitable. In addition, the distance from some factories to residential areas is not guaranteed according to QCVN. Some suggestions in this research are presented to solve these problems. Keywords - meti-lis software; air pollution; diffusion. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Không khí là một thành phần quan trọng, có ý nghĩa sống còn để duy trì sự sống trên Trái đất. Sự thay đổi môi trường không khí sẽ tác động đến con người, môi trường và phát triển kinh tế xã hội. Trong giai đoạn phát triển hiện nay, sự phát triển của KCN đã tạo sức ép không nhỏ đối với môi trường. Với đặc thù là nơi tập trung các cơ sở công nghiệp thuộc các ngành nghề, lĩnh vực khác nhau, nếu công tác bảo vệ môi trường không được đầu tư đúng mức thì chính các KCN trở thành nguồn thải ra môi trường một lượng lớn các chất thải gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe, cuộc sống của cộng đồng xung quanh và tác động xấu lên hệ sinh thái. Tính đến hết tháng 09/2018, TP. Đà Nẵng có 06 KCN tập trung với tổng diện tích đất 1.066,52 ha, bao gồm: Hòa Khánh, Đà Nẵng, Liên Chiểu, Hòa Khánh mở rộng, Hòa Cầm và Dịch vụ thủy sản Đà Nẵng. Các KCN tại thành phố Đà Nẵng đã thu hút 419 dự án, trong đó 319 dự án trong nước và 100 dự án nước ngoài; tỷ lệ lấp đầy đạt gần 85%; thu hút hơn 74.000 lao động tại địa phương và các tỉnh lân cận [31]. Hoạt động của các KCN đã mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế, tạo công ăn việc làm cho người dân trong khu vực, nhưng cũng mang lại những thách thức không nhỏ về mặt môi trường, trong đó có vấn đề ô nhiễm môi trường không khí. Nhìn chung, ô nhiễm không khí ở các KCN mang tính cục bộ, tập trung nhiều ở các KCN cũ, do các nhà máy trong KCN sử dụng công nghệ sản xuất lạc hậu hoặc chưa đầu tư hệ thống xử lý khí thải. Vấn đề ô nhiễm không khí tại các KCN chủ yếu là ô nhiễm bụi, một số KCN có xuất hiện ô nhiễm CO, SO2 và NO2. KCN Liên Chiểu có tổng diện tích hơn 2,8 triệu m2, tập trung các dự án thuộc ngành công nghiệp nặng như luyện cán thép, xi-măng, cao su, hóa chất, vật liệu xây dựng. Hoạt động của KCN đã gây ra nhiều tác động và rủi ro bất lợi đến môi trường sống của người dân khu vực xung quanh, nhất là môi trường không khí. Theo phản ảnh của người dân xung quanh, các nhà máy thường xuyên xả khí thải, bụi làm ảnh hưởng ít nhiều đến môi trường sống khu dân cư. Để đánh giá mức độ ô nhiễm, việc đo đạc không phản ánh được thực trạng môi trường không khí của KCN do ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khí tượng (nhiệt độ, hướng gió,…) và tình hình hoạt động của các nhà máy. Do đó, việc sử dụng các mô hình để tính toán cụ thể về mức độ phát tán các chất ô nhiễm trong từ các hoạt động sản xuất trong KCN nhằm đánh giá và dự báo các chất ô nhiễm, trên cơ sở đó đề ra những giải pháp kiểm soát, phòng ngừa thích hợp là rất cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, học viên chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng và ứng dụng mô hình Meti-lis để kiểm soát ô nhiễm môi trường không khí khu công nghiệp Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng” làm luận văn tốt nghiệp cao học của mình. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu hiện trạng MTKK xung quanh KCN Liên Chiểu. - Đánh giá mức độ ô nhiễm của các cơ sở sản xuất phát sinh khí thải nhằm kiểm soát ô nhiễm MTKK xung quanh KCN. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Trình bày các phương án và kịch bản nghiên cứu sự phát tán ô nhiễm không khí thông qua việc sử dụng mô hình Meti-lis. Đưa ra một số cơ sở dữ liệu về mặt khuếch tán tại khu vực nghiên cứu. - Ý nghĩa thực tiễn: Hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc nghiên cứu, quy hoạch phát triển KCN theo hướng bền vững, góp phần bảo vệ môi trường và cuộc sống của người dân và người lao động xung quanh KCN. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Các nguồn phát thải, các tác nhân ô nhiễm không khí từ hoạt động sản xuất công nghiệp trong KCN Liên Chiểu. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu tổng quát: Khu công nghiệp Liên Chiểu và các vùng lân cận chịu ảnh hưởng bởi hoạt động sản xuất của KCN. - Phạm vi nghiên cứu chi tiết: Các cơ sở sản xuất phát sinh khí thải lớn tại KCN Liên Chiểu, quận Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan - Thu thập, kế thừa các thông tin có liên quan đến các kết quả nghiên cứu của các chương trình và đề tài khoa học có liên quan đến môi trường không khí tại KCN Liên Chiểu. - Thu thập các tài liệu, thông tin về hoạt động của các cơ sở sản xuất tại KCN Liên Chiểu. - Thống kê, thu thập các tài liệu, số liệu liên quan về: lượng nguyên, nhiên liệu sử dụng; lượng chất thải phát sinh trong thời gian hoạt động;… 5.2. Phương pháp khảo sát thực địa - Tìm hiểu hoạt động của các cơ sở sản xuất trong KCN, khoanh vùng cơ sở sản xuất phát sinh khí thải. - Xem xét quy trình hoạt động, hiện trạng môi trường, tình hình sử dụng nguyên nhiên liệu, năng lượng; biện pháp bảo vệ môi trường, các vấn đề quản lý tại các cơ sở sản xuất phát sinh khí thải trong KCN. 5.3. Phương pháp đo đạc lấy mẫu, phân tích - Lấy và phân tích các mẫu không khí xung quanh và mẫu khí thải tại các cơ sở sản xuất phát sinh khí thải và vùng lân cận cơ sở sản xuất để có cơ sở đánh giá về chất lượng môi trường khu vực. 3 5.4. Phương pháp mô hình hóa - Sử dụng mô hình Meti-lis. Mô hình này được xây dựng dựa trên nguyên lý phát tán khí theo phương trình Gauss, được ứng dụng cho việc tính toán phát thải tại một điểm bất kỳ. 5.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 6. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng MTKK xung quanh các cơ sở sản xuất có phát thải lớn trong KCN Liên Chiểu. - Ứng dụng mô hình Meti-lis để mô phỏng sự khuếch tán của các ống khói, xem xét sự phát tán các chất ô nhiễm đến các khu dân cư và các công trình lân cận. - Đề xuất biện pháp nhằm kiểm soát ô nhiễm MTKK xung quanh KCN. - Đánh giá hiệu suất xử lý khí thải một nhà máy điển hình. 7. Bố cục luận văn Luận văn được trình bày thành 4 chương: Chương 1. Hiện trạng môi trường không khí KCN Liên Chiểu Chương 2. Mô phỏng khuếch tán ô nhiễm không khí tại các cơ sở sản xuất Chương 3. Đề xuất biện pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường không khí Chương 4. Đánh giá hiệu suất xử lý khí thải nhà máy Điện hơi công nghiệp Tín Thành 4 CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ KCN LIÊN CHIỂU 1.1. HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ CÁC KCN TẠI VIỆT NAM Hoạt động sản xuất công nghiệp đang là một trong các nguồn chính gây ô nhiễm môi trường không khí tại Việt Nam. Các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác và cung ứng nguyên vật liệu đầu vào, khí thải từ các công đoạn sản xuất như đốt nhiên liệu hóa thạch, khí thải lò hơi, hóa chất bay hơi,… Tùy thuộc vào loại hình sản xuất, quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên liệu sử dụng mà các hoạt động công nghiệp khác nhau sẽ phát sinh khí thải với thành phần và nồng độ khác nhau. Các chất độc hại từ khí thải công nghiệp được phân thành các nhóm bụi, nhóm khí vô cơ (NO2, SO2, CO,…), nhóm các chất hữu cơ và kim loại nặng. Trong đó, lượng phát thải NO2, SO2 và TSP chiếm phần lớn trong tổng lượng phát thải các chất gây ô nhiễm. Trong các ngành công nghiệp ở Việt Nam, các hoạt động: khai thác và chế biến than, sản xuất thép, sản xuất vật liệu xây dựng và nhiệt điện đang được đánh giá là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể. Theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2016, vấn đề nổi cộm trong ô nhiễm môi trường không khí hiện nay là vấn đề ô nhiễm bụi. Nồng độ TSP tại rất nhiều điểm quan trắc xung quanh các khu công nghiệp vượt giới hạn cho phép theo QCVN 05:2013, thậm chí vượt nhiều lần giới hạn cho phép đối với trung bình 24 giờ và trung bình năm. Hình 1.1. Diễn biến nồng độ TSP trung bình năm gần các KCN và đô thị tại một số thành phố Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016 5 Hình 1.2. Diễn biến nồng độ NO2 trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016 Hình 1.3. Diễn biến nồng độ CO trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016 6 Hình 1.4. Diễn biến nồng độ SO2 trong không khí xung quanh tại một số khu dân cư đô thị Nguồn: Tổng cục môi trường, 2016 Hầu hết nồng độ các chất ô nhiễm NO2, CO, SO2 vẫn nằm trong giới hạn của QCVN 05:2013/BTNMT. Do đó, cần phải có những biện pháp để kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm từ các khu kinh tế, khu công nghiệp, cụm công nghiệp và cơ sở sản xuất công nghiệp. 1.2. GIỚI THIỆU VỀ KCN LIÊN CHIỂU KCN Liên Chiểu được thành lập theo Quyết định số 344/TTg ngày 18/4/1998 của Thủ tướng Chính phủ, có vị trí thuộc địa phận của phường Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. KCN được xây dựng trên khu đất nằm phía Tây Bắc thành phố với tổng diện tích quy hoạch 289,35ha. Đây là KCN lớn và hiện đại của thành phố nằm trong quần thể kiến trúc tổng hợp bao gồm KCN, khu đô thị, khu vui chơi giải trí và dịch vụ do Công ty Cổ phần Đầu tư Sài Gòn – Đà Nẵng làm chủ đầu tư. Công trình được xây dựng khá xa trung tâm thành phố, cách cảng biển Tiên Sa 25km, cách sân bay quốc tế và ga Đà Nẵng 14km, sát cảng biển Liên Chiểu và tiếp giáp với cửa ra phía Nam của đường hầm đèo Hải Vân. Tuy nhiên, nhờ đầu tư đồng bộ và hiện đại hệ thống cơ sở hạ tầng cùng chính sách giá cạnh tranh, phương thức thanh toán linh động và sự hỗ trợ tích cực cho các nhà đầu tư trong quá trình triển khai dự án, KCN Liên Chiểu đang là điểm đến thu hút nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước. Tại KCN Liên Chiểu, các công trình hạ tầng kỹ thuật như hệ thống cấp điện, cấp nước, giao thông và bưu chính viễn thông được xây dựng hoàn chỉnh, phục vụ nhu cầu xây dựng nhà xưởng và sản xuất kinh doanh của các nhà đầu tư. Với các tiện ích và hạ tầng kỹ thuật phục vụ tối đa nhu cầu của nhà đầu tư, hiện KCN Liên Chiểu đang thu hút nhiều dự án đầu tư thuộc các lĩnh vực, ngành nghề như: công nghiệp nặng (luyện 7 cán thép, cao su), công nghiệp chế tạo, công nghiệp hóa chất, sản xuất vật liệu xây dựng, lắp ráp cơ khí…Nhiều dự án đầu tư giá trị lớn đã và đang được thực hiện tại đây giúp giải quyết việc làm cho lượng lớn công nhân đồng thời đóng góp vào sự phát triển kinh tế xã hội của thành phố. 1.2.1. Vị trí địa lý KCN Liên Chiểu có vị trí thuộc địa phận của phường Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Vị trí này có các đặc điểm sau: - Là khu vực nằm cách xa các khu chức năng đô thị, về phía Nam được giới hạn bởi sông Cu Đê, phía Đông kế cận với cảng Liên Chiểu, vì vậy phù hợp với ngành công nghiệp nặng như luyện cán thép, cao su, hóa chất, vật liệu xây dựng. - Là khu vực nằm về phía Tây – Bắc, cách trung tâm thành phố Đà Nẵng khoảng 10 km, gần đường Quốc lộ 1A, cảng Liên Chiểu, ga đường sắt nên rất thuận tiện về mặt đi lại bằng đường bộ, đường thủy cũng như đường sắt. Ranh giới: - Phía Bắc giáp chân đèo Nam Hải Vân. - Phía Nam giáp sông Cu Đê. - Phía Đông giáp quốc lộ 1A. - Phía Tây giáp chân núi Phước Tường. Hình 1.5. KCN Liên Chiểu 1.2.2. Điều kiện tự nhiên Đà Nẵng là thành phố có diện tích khá nhỏ, nên các điều kiện tự nhiên về nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm,… trên địa bàn không có sự phân biệt rõ ràng. Mặt khác, các KCN của thành phố đều tập trung ở khu vực đồng bằng. Do đó, một số điều kiện tự nhiên của KCN cũng là đặc điểm tự nhiên chung của cả thành phố. 8 TP Đà Nẵng nói chung nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, có chế độ bức xạ năng lượng mặt trời rất phong phú của vùng nhiệt đới, đồng thời còn chịu sự chi phối chủ yếu của các hoàn lưu gió mùa, tín phong và chịu ảnh hưởng trực tiếp của các nhiễu động nhiệt đới như: bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới... là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và khí hậu miền Nam, được chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12, mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8. Trung bình hàng năm, chịu ảnh hưởng trực tiếp của 1 cơn bão hoặc áp thấp nhiệt đới có gió mạnh từ cấp 6 trở lên. a. Nhiệt độ không khí Nhiệt độ khu vực Đà Nẵng trong 10 năm (2006-2015) cao và ít biến động trong năm. Biến trình năm của nhiệt độ trung bình không khí có dạng một đỉnh, cực đại vào tháng 5 hoặc tháng 6 hoặc tháng 7, cực tiểu vào tháng 1 hoặc tháng 12. Từ tháng 1 nhiệt độ bắt đầu tăng cho đến tháng 6, tháng 7, sau đó giảm dần cho đến cho đến tháng 1 năm sau. Về mùa đông: Nhiệt độ trung bình tháng 1 và tháng 12 từ 20 – 24,50C; về mùa hạ, tháng 6, 7 là các tháng nóng nhất, nhiệt độ trung bình các tháng này khoảng từ 28,6 - 30,60C. Bảng 1.1 Đặc trưng nhiệt độ trung bình các tháng trong năm tại Đà Nẵng TB Nhiệt độ không khí trung bình (oC) tháng Các tháng 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Tháng 1 21,6 21,3 21,6 20,6 23,1 20,0 21,4 21,9 20,3 20,3 21,31 Tháng 2 23,3 23,7 19,4 23,7 24,4 21,5 22,2 24,4 21,8 21,9 22,72 Tháng 3 24 25,4 23,3 25,5 24,6 21,5 24,3 25,3 24,1 24,2 24,31 Tháng 4 26,9 26,4 27,0 26,9 26,9 24,9 27,0 27,1 28,1 28,3 26,97 Tháng 5 27,6 28,1 27,7 27,6 29,4 28,1 29,3 29,2 29,1 29,3 28,56 Tháng 6 30,2 29,8 29,4 30,6 29,7 29,3 30,6 29,6 31,2 31,2 30,16 Tháng 7 30,1 29,4 29,5 29,3 29,1 29,8 29,5 28,6 28,6 28,6 29,35 Tháng 8 28,3 28,8 28,6 29,2 28,1 29,2 29,7 29,3 28,3 28,3 28,83 Tháng 9 27,3 27,8 27,8 27,5 27,7 26,9 27,4 27,1 28,1 28,2 27,63 Tháng 10 26,7 26 26,3 26,7 25,9 25,7 26,3 26,0 27,6 27,6 26,51 Tháng 11 26,2 23,2 24,4 24,4 23,7 24,6 26,0 25,2 24,2 24,3 24,61 Tháng 12 23,4 23,9 21,5 23,2 22,5 20,8 24,5 20,8 21,4 21,4 22,44 TB năm 26,3 26,15 25,5 26,3 26,3 25,2 26,5 26,2 26,0 26,6 Nguồn:Niên giám thống kê Đà Nẵng từ năm 2008 đến 2017, Cục thống kê Đà Nẵng b. Chế độ ẩm Độ ẩm không khí là yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm không khí và là các yếu tố vi khí hậu ảnh hưởng sức khỏe người lao động. Độ ẩm lớn 9 sẽ làm cho các phản ứng hóa học của các chất thải (SO2, SO3...) mạnh hơn tạo ra H2SO3; H2SO4. Độ ẩm trung bình dao động trong khoảng từ 70% đến 85%. Độ ẩm tương đối trong mùa mưa và đầu mùa ít mưa cao hơn độ ẩm trong các tháng chính hạ, biến trình ẩm tương đối theo thời gian trong năm có dạng gần như nghịch biến với biến trình nhiệt trung bình. Trong mùa gió mùa Tây Nam, độ ẩm tương đối thường xuống thấp, có những ngày độ ẩm tương đối rất thấp, nhiệt độ lên cao tạo nên thời tiết rất khô-nóng, khó chịu, ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người. Độ ẩm tương đối xuống thấp dao động trong khoảng từ 70% đến 75%. Bảng 1.2. Đặc trưng độ ẩm trung bình các tháng trong năm tại Đà Nẵng TB Độ ẩm không khí trung bình (%) tháng Các tháng 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Tháng 1 86 87 85 82 84 83 88 84 84 84 84,7 Tháng 2 85 83 80 86 85 82 87 84 85 84 84,2 Tháng 3 84 85 85 83 83 82 82 86 86 85 84,2 Tháng 4 81 80 82 81 83 84 81 83 81 80 81,7 Tháng 5 77 80 81 82 77 77 77 77 77 77 78,2 Tháng 6 73 74 77 71 77 75 70 72 71 71 73,1 Tháng 7 71 76 75 76 77 70 73 79 79 79 75,5 Tháng 8 82 78 78 77 82 77 74 77 77 77 77,9 Tháng 9 82 81 81 84 83 88 85 85 85 84 83,9 Tháng 10 84 87 88 82 85 87 84 83 83 83 84,6 Tháng 11 82 85 85 83 88 86 88 86 87 86 85,7 Tháng 12 82 85 87 84 84 89 85 80 87 86 85 TB năm 80,8 81,8 82,0 80,9 82,3 81,7 81,2 81,3 81,8 81,8 Nguồn:Niên giám thống kê Đà Nẵng từ năm 2008 đến 2017, Cục thống kê Đà Nẵng c. Chế độ mưa Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí và pha loãng các chất ô nhiễm. Lượng mưa càng lớn thì mức độ ô nhiễm trong không khí càng giảm. Tuy nhiên, các hạt mưa kéo theo bụi và hoà tan một số chất độc hại rơi xuống đất gây ô nhiễm đất, nước. Lượng mưa tại Đà Nẵng có sự khác biệt lớn giữa mùa ít mưa và mùa mưa, trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 12 thì mùa mưa chiếm khoảng 75-82% tổng lượng mưa cả năm, trong khi đó mùa ít mưa chỉ chiếm 18-25% lượng mưa năm. Các hình thế gây mưa lớn tại Đà Nẵng do nhiều nguyên nhân, trước tiên phải kể đến hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh; tiếp đến là các nhiễu động nhiệt đới khác như dải hội tụ nhiệt đới, hoạt động của gió đới gió Đông và sự kết hợp của nhiều hình thế với nhau.