Hiện nay, ô nhiễm môi trường không khí, đặc biệt tại các đô thị không chỉ còn là vấn đề riêng lẻ của một quốc gia hay một khu vực mà nó đã trở thành vấn đề toàn cầu. Thực trạng phát triển kinh tế – xã hội của nước ta thời gian qua đã có những tác động lớn đến môi trường, đặt ra cho các nhà quản lý, nhà khoa học những nhiệm vụ nặng nề trong việc xử lý và kiểm soát tình trạng ô nhiễm.
Hiện nay, ô nhiễm môi trường không khí, đặc biệt tại các đô thị không chỉ còn là vấn đề riêng lẻ của một quốc gia hay một khu vực mà nó đã trở thành vấn đề toàn cầu. Thực trạng phát triển kinh tế – xã hội của nước ta thời gian qua đã có những tác động lớn đến môi trường, đặt ra cho các nhà quản lý, nhà khoa học những nhiệm vụ nặng nề trong việc xử lý và kiểm soát tình trạng ô nhiễm.
Để làm tốt vấn đề này, hiện nay, rất nhiều Trung tâm quan trắc môi trường của các tỉnh/ thành phố đã và đang có nhu cầu lắp đặt hệ thống giám sát chất lượng không khí tự động AQM (Air Quality Monitoring system). Tuy nhiên, đây lại là hệ thống đắt tiền nên việc chọn lựa hãng sản xuất cung cấp hệ thống và nhà phân phối lớn tại thị trường Việt Nam là việc làm quan trọng, tránh tình trạng khó khăn trong bảo trì, vận hành và bảo dưỡng thiết bị để hệ thống có thể làm việc liên tục trong nhiều năm.
Đáp ứng yêu cầu này, hãng OPSIS – Thụy Điển cho ra đời hệ thống giám sát tự động chất lượng không khí với độ chính xác cao, khả năng đo nhiều hướng bao phủ cho một vùng, giảm tối đa chi phí vận hành và bảo trì thiết bị hàng năm. Trạm quan trắc không khí tự động của hãng OPSIS có 2 loại: cố định và di động.
Hệ thống trạm quan trắc môi trường bao gồm các hợp phần sau: Máy phân tích khí đa chỉ tiêu DOAS (SO2, NO2, O3, CO, Benzene, Toluene, Xylene, Formaldehyde…) lắp đặt tại trạm cố định và di động; Máy đo bụi PM10, PM2,5; Thiết bị đo các yếu tố vi khí hậu (mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ); Hệ thống thu thập dữ liệu và truyền dữ liệu qua ADSL hoặc GSM về trung tâm; Hệ thống máy chủ thu thập, lưu trữ và xử lý dữ liệu bằng phần mềm chuyên dụng tại trung tâm… Hệ thống này dựa trên công nghệ đo hiện đại DOAS (phương pháp hấp thụ quang phổ, quang học vi sai) cho độ chính xác cao, khả năng đo nhiều hướng bao phủ cho một vùng, giảm tối đa chi phí vận hành, bảo trì thiết bị hàng năm và đạt các tiêu chuẩn quốc tế về phương pháp đo.
Với mục tiêu của hệ thống quan trắc không khí tự động: Định lượng và diễn biến chất lượng không khí theo thời gian để đánh giá các hậu quả ô nhiễm đến sức khỏe người dân và môi trường sống, thu thập các số liệu hệ thống dưới dạng đo đạc thường xuyên chất lượng môi trường để thông báo định kỳ số liệu chất lượng không khí; Xác định hiệu quả giám sát chất lượng không khí của từng vùng để đánh giá các biện pháp kiểm soát về phát thải và cải thiện môi trường sống của người dân. Đồng thời, xác định mối quan hệ giữa nguồn phát thải và hệ tiếp nhận để nghiên cứu và đánh giá các xu thế ô nhiễm của chất lượng không khí trong tương lai, để tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng có ô nhiễm đặc biệt. Cung cấp số liệu đầu vào cho mô hình hóa để lập kế hoạch phát triển vùng bền vững và hợp lý. Phối hợp cùng với các hệ thống giám sát khác của cả nước và quốc tế.
Bên cạnh đó, độ chính xác của hệ thống với sai dưới 2% (nếu cân chỉnh 1 lần/năm).Vận hành hệ thống liên tục 24/24 giờ, liên tục trong 1 năm với 1 lần cân chỉnh, bảo dưỡng do không có hệ thống lấy mẫu khí, bơm hút mẫu, bộ phận lọc, van solenoid… Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp, mỗi năm chỉ cần thay một bóng đèn Xenon (~1.400 USD). Dễ dàng cân chỉnh và vận hành hệ thống với thời gian huấn luyện ngắn trong 1~2 tuần. Hệ thống làm việc liên tục trên 10 năm. Việc này có được là do hệ thống sử dụng phương pháp đo vi sai (so sánh cùng lúc 2 giá trị) với định luật hấp thụ quang phổ Beer-Lamberth cho độ chính xác cao, đo được trong mọi loại hình thời tiết (mưa, bụi, độ ẩm cao…). Không sử dụng hệ thống lấy mẫu khí, bộ lọc khí, bộ phận di chuyển như bơm hút mẫu, van solenoid… đến từng máy phân tích như của các trạm thông thường. Khả năng đo bao phủ cho một vùng rộng lớn, mỗi một trạm có thể tiếp nhận xử lý nhiều bộ thu nhận quang phổ, đo nhiều thành phần khí khác nhau nên có thể lập nên một vành đai giám sát cho một khu vực dân cư hoặc khu công nghiệp. Đây được gọi là phương pháp đo hàng rào fence-line. Đo bao phủ cho một vùng rộng lớn (khu công nghiệp, khu dân cư). Đánh giá mức độ ô nhiễm vùng cần đo đối với khu vực xung quanh. Nhanh chóng xác định nguồn ô nhiễm, chu kỳ phát xạ và mô hình hóa ô nhiễm, giúp giảm chi phí đầu tư so với các trạm thông thường trên thị trường.
.jpg)
Sơ đồ chi tiết hệ thống
Ngoài ra, máy phân tích DOAS của hãng OPSIS có thể đo được cùng lúc thêm các thành phần khí khác như: Benzene, Toluene, Xylene, Formaldehyde, Phenol, NH3, HF, CH4, HC1, N2O, CO, CO2, CxHy. Nếu đo theo phương pháp thông thường thì mỗi thông số phải được đo bằng một loại máy phân tích, và phải được cân chỉnh hàng tuần để có kết quả đo chính xác.
Qua thời gian so sánh kiểm chứng giữa phương pháp đo hấp thụ quang phổ vi sai DOAS và phương pháp đo lấy mẫu tiêu chuẩn của các hãng khác, các trạm AQM của hãng OPSIS đã chứng tỏ được tính ưu việt, hoạt động chính xác và bền. Hàng trăm trạm cố định và di động đã được lắp đặt khắp nơi trên thế giới. Đặc biệt, ở châu Á có lắp đặt nhiều trạm AQM của OPSIS là: Đài Loan; Hàn Quốc; Nhật Bản; Philipin; Thái Lan; Malaixia. Riêng Trung Quốc lắp đặt nhiều nhất với hơn 250 trạm.
Tất cả các dữ liệu đều được truyền thông bằng đường truyền internet ADSL từ mỗi trạm giám sát về trung tâm để lưu trữ, phân tích, báo cáo, trình bày và tổng hợp dữ liệu. Với băng thông rộng của ADSL, giải pháp này cho phép kết nối đến hơn 400 trạm quan trắc với mỗi trạm phân tích hơn 250 thông số. Ngoài ra, dữ liệu có thể truyền mỗi phút từ mỗi trạm về trung tâm, cho phép thu thập thông tin ở thời gian thực. Dữ liệu được thu thập và quản lý bằng phần mềm chuyên dụng của hãng OPSIS thuận tiện cho việc lưu trữ, tính toán, vẽ đồ thị, lập báo cáo, dự báo diễn biến chất lượng môi trường theo công nghệ thông tin địa lý GIS và phục vụ công tác quản lý môi trường.
Theo Tạp chí môi trường