1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------------------
Dƣơng Ngọc Bách
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TÍNH BIẾN ĐỘNG VÀ QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN BỤI
PM10 TRONG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ Ở HÀ NỘI
Chuyên ngành:
Môi trường không khí
Mã số:
62 85 02 10
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
Hà Nội, 2014
2
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH
TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Người hướng dẫn khoa học:
GS.TS.Phạm Ngọc Hồ
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án án sẽ đƣợc bảo vệ tại Hội đồng cấp ĐHQG chấm luận án Tiến sĩ họp tại Trƣờng
Đại học Khoa học Tự nhiên vào hồi giờ ngày tháng năm
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam;
- Trung tâm Thông tin- Thƣ viện, Đại học Quốc gia Hà Nội.
3
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những thập kỷ gần đây, Hà Nội đang phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi
trường, trong đó có môi trường không khí. Đặc biệt là tại các khu công nghiệp, các trục
đường giao thông lớn đều bị ô nhiễm với các cấp độ khác nhau. Đó cũng là hệ quả của sự
gia tăng dân số, gia tăng đột biến của các phương tiện giao thông (ôtô, xe máy), cũng như sự
phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp làm gia tăng lượng
phát thải các chất ô nhiễm, trong đó có các chất khí độc hại như NOx, SO2, CO và bụi
PM10. Trong khi đó, mặc dù vơi vị thế là thành phố thủ đô nhưng cơ sở hạ tầng của thành
phố còn lạc hậu, hơn nữa công tác bảo vệ môi trường chưa được chú trọng quan tâm đúng
mức nên nhìn chung vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí đang là vấn
đề bức xúc trong xã hội.
Trong nỗ lực kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi trường tại địa phương, từ những năm
2000 thành phố Hà Nội và Bộ Tài nguyên Môi trường đã lắp đặt nhiều trạm quan trắc chất
lượng không khí tự động cố định để giám sát, đo đạc liên tục nồng độ các chất ô nhiễm
không khí như NOx, SO2, CO, bụi PM10 v.v. Hoạt động của các trạm quan trắc này đã cung
cấp một nguồn số liệu rất lớn và là cơ sở cho thấy được bức tranh ô nhiễm và diễn biến chất
lượng môi trường không khí của thủ đô, giúp các nhà quản lý đưa ra những quyết sách kịp
thời để kiểm soát chất lượng môi trường không khí.
Thực tế cho thấy, việc duy trì và phát triển mạng lưới các trạm quan trắc chất lượng
không khí tự động cố định trên địa bàn thủ đô là rất đúng đắn và cần thiết. Tuy nhiên, sau
một thời gian hoạt động nhiều trạm đã dừng quan trắc do nhiều nguyên nhân khác nhau như
hỏng hóc thiết bị, thiếu kinh phí duy trì hoạt động hoặc vận hành không ổn định, cung cấp
số liệu không đồng bộ, rời rạc, ngắt quãng, thiếu tin cậy v.v.
Vì lẽ đó, tác giả đã lựa chọn hướng nghiên cứu với tên luận án: “Nghiên cứu mô
phỏng tính biến động và quá trình lan truyền bụi PM10 trong môi trường không khí ở Hà
Nội” với hy vọng đóng góp một phần kết quả nghiên cứu của việc ứng dụng mô hình hóa
mô phỏng quá trình lan truyền bụi PM10 trên các tuyến đường giao thông chính và tính biến
động làm cơ sở cho việc thiết lập mô hình nội, ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu bụi PM10
tại các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động cố định ở Hà Nội, nhằm góp phần thiết
thực vào công tác quản lý và bảo vệ môi trường không khí ở thủ đô nói riêng và nước ta nói
chung.
4
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc tính biến động của bụi PM10 trong môi trường không khí ở Hà Nội;
- Thiết lập mô hình nội, ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu PM10 theo thời gian cho trạm
quan trắc chất lượng môi trường không khí tự động cố định tại Hà Nội;
- Ứng dụng mô hình để mô phỏng lan truyền ô nhiễm bụi PM10 ở Hà Nội.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: ô nhiễm bụi, mô hình lan truyền ô nhiễm và nội, ngoại suy bụi
PM10 trong lớp khí quyển sát đất;
- Phạm vi nghiên cứu: khu vực nội đô thành phố Hà Nội;
- Giới hạn phạm vi nghiên cứu:
+ Thông số ô nhiễm: bụi PM10;
+ Trạm quan trắc chất lượng không khí tự động tại Hà Nội;
+ Mô hình hóa quá trình lan truyền bụi PM10 từ nguồn giao thông trên một số tuyến
đường chính tại khu vực nội thành Hà Nội.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu, thu thập số liệu quan trắc bụi
PM10 tại các trạm quan trắc tự động cố định trên địa bàn thành phố Hà Nội;
- Điều tra khảo sát, thu thập lưu lượng xe tại một số tuyến đường tại khu vực nội đô
thành phố Hà Nội;
- Ứng dụng lý thuyết hàm ngẫu nhiên để đánh giá tính biến động và thiết lập mô hình
nội ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu bụi PM10 tại các trạm quan trắc chất lượng không khí
tự động cố định tại thành phố Hà Nội;
- Nghiên cứu ứng dụng phương pháp mô hình hóa để mô phỏng lan truyền bụi PM10
từ nguồn giao thông tại khu vực nội thành Hà Nội;
- Đề xuất một số giải pháp trong quản lý, kiểm soát ô nhiễm bảo vệ môi trường
không khí thành phố Hà Nội.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp hồi cứu;
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa;
- Phương pháp xử lý số liệu thống kê;
- Phương pháp mô hình hoá để mô phỏng lan truyền bụi PM10 trong môi trường
không khí;
5
- Ứng dụng lý thuyết quá trình ngẫu nhiên để thiết lập mô hình nội, ngoại suy bổ
khuyết số liệu quan trắc tự động.
6. Luận điểm bảo vệ
- Ứng dụng lý thuyết hàm ngẫu nhiên để đánh giá tính biến động và thiết lập mô hình
nội ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu bụi PM10 tại các trạm quan trắc chất lượng không khí
tự động cố định tại thành phố Hà Nội;
- Nghiên cứu ứng dụng mô hình CAL3QHC để mô phỏng lan truyền bụi PM10 từ
nguồn giao thông tại một số tuyến đường chính khu vực nội thành Hà Nội.
7. Những điểm mới của luận án
- Thiết lập mô hình nội, ngoại suy bổ khuyết chuỗi số liệu bụi PM10 trên cơ sở xác
định quá trình biến đổi không dừng của hàm cấu trúc PM10;
- Lựa chọn mô hình CAL3QHC để mô phỏng lan truyền bụi PM10 từ nguồn giao
thông tại thành phố Hà Nội. Đây là mô hình được Cục Bảo vệ môi trường Mỹ phát triển để
nghiên cứu mô phỏng lan truyền ô nhiễm bụi từ nguồn giao thông đường bộ.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
a) Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu về tính biến động của bụi PM10 cho thấy một bức tranh về hiện
trạng và quy luật biến đổi của nồng độ bụi PM10 trong không khí tại Hà Nội;
- Mô hình nội, ngoại suy cho phép bổ khuyết số liệu quan trắc bụi PM10 bị thiếu hụt
tại các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động cố định ở Hà Nội, góp phần vào hướng
nghiên cứu nội, ngoại suy bổ khuyết số liệu ngày càng hoàn thiện hơn;
- Mô hình CAL3QHC mô phỏng lan truyền ô nhiễm bụi PM10 cho thấy tác động rõ
nét của hoạt động giao thông đô thị tới chất lượng môi trường không khí xung quanh, làm
cơ sở cho việc áp dụng mô hình này tại các đô thị của Việt Nam.
b) Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu về tính biến động và mô phỏng ô nhiễm bụi PM10 từ nguồn giao
thông giúp cho người dân và các nhà quản lý có thêm thông tin hữu ích để phòng tránh ô
nhiễm, cũng như đưa ra những quyết định kịp thời trong công tác kiểm soát ô nhiễm không
khí và bảo vệ môi trường;
- Áp dụng mô hình nội, ngoại suy để bổ khuyết, khôi phục số liệu quan trắc bụi PM10
đang bị thiếu hụt trầm trọng tại các trạm quan trắc chất lượng không khí tự động cố định ở
Hà Nội nói riêng và tại các đô thị tỉnh thành trên phạm vi cả nước nói chung.
