- TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG. - NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ LẮNG ĐỌNG AXÍT Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG. - TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI. - Lắng đọng axit (Acid deposition) hiện đang là một trong những vấn đề nhiễm bẩn môi trường nghiêm trọng nhất. - Lắng đọng axit được tạo thành trong điều kiện khí quyển bị ô nhiễm do sự phát thải quá mức các khí SO R 2 R , NO R x R từ các nguồn thải công nghiệp và các nguồn ô nhiễm khác, có khả năng lan xa tới hàng trăm, hàng ngàn kilomet.. - Thuật ngữ “Lắng đọng axit” bao gồm cả hai hình thức: lắng đọng khô (dry deposition) và lắng đọng ướt (wet deposition). - Lắng đọng ướt thể hiện dưới nhiều dạng như mưa, tuyết, sương mù, hơi nước có tính axít, còn lắng đọng khô bao gồm các khí (gases), các hạt bụi (particulates) và các sol khí (aerosols) có tính axít. - Mưa axít là một dạng thể hiện của lắng đọng axít ướt . - Lắng đọng axít gây ra những hậu quả nghiêm trọng về người và của như làm hư hại mùa màng, giảm năng suất cây trồng, phá hủy các rừng cây, đe dọa cuộc sống của các loài sinh vật ở dưới nước và trên cạn, phá hoại các công trình kiến trúc, xây dựng và ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người.. - Ở Việt Nam, các nghiên cứu cho thấy lắng đọng axit đã xảy ra ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước . - Cùng với đó lượng lắng đọng axit sẽ là rất lớn, và một cách trực tiếp hay gián tiếp sẽ ảnh hưởng tới các hệ sinh thái, các công trình kiến trúc và cuộc sống của con người. - Do đó, việc nghiên cứu đánh giá lắng đọng axit là rất quan trọng trong xây dựng lộ trình kiểm soát sự phát thải các khí gây lắng đọng axit, góp phần cải thiện chất lượng không khí không những cho tại chỗ mà còn toàn cầu, cũng như nhằm làm giảm chi phí trong việc xử lý các thiệt hại do lắng đọng axit gây ra đối với môi trường, các công trình kiến trúc và sức khỏe của con người. - Vì vậy đề tài: "Nghiên cứu, đánh giá lắng đọng axit ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam". - Mục tiêu nghiên cứu. - Đánh giá hiện trạng và tải lượng lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu.. - Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu Cô ve (Phaseolus vulgaris L.).. - Đề xuất một số giải pháp đóng góp cho việc kiểm soát lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu.. - Nội dung nghiên cứu. - Đánh giá hiện trạng và tải lượng lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu bao gồm:. - Đánh giá tải lượng lắng đọng axit (tải lượng lắng ướt của các ion chính trong nước mưa, tải lượng lắng đọng của S và N) ở khu vực nghiên cứu.. - Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu Cô ve bao gồm:. - Đề xuất một số giải pháp đóng góp cho việc kiểm soát lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu bao gồm:. - Xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu.. - Đánh giá khả năng áp dụng mô hình Rains - Asia 7.52.2 trong n ghiên cứu đánh giá, dự báo mức độ phát thải, chi phí giảm thiểu phát thải khí SO R 2 R , lượng lắng đọng SO R 2 R và tỷ lệ phần trăm hệ sinh thái bị ảnh hưởng tại vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam.. - Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. - Đối tượng nghiên cứu của Luận án là khu vực đồng bằng sông Hồng Việt Nam, giới hạn ở 4 tỉnh/thành phố là Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Ninh Bình.. - Các thông số đặc trưng cho lắng đọng ướt: pH, SO R 4 RP 2-. - Các thông số đặc trưng cho lắng đọng khô: Khí SO R 2 R và NO R 2. - Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy các cây họ đậu trong đó có cây đậu Cô ve là nhạy cảm với mưa axit . - Do vậy, cây đậu Cô ve và đất trồng đậu Cô ve được chọn làm đối tượng nghiên cứu.. - Phương pháp nghiên cứu. - Phương pháp tính toán các đặc trưng lắng đọng axit.. - Phương pháp xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit.. - Phân tích, đánh giá một cách có hệ thống hiện trạng và tải lượng lắng đọng axit ở khu vực nghiên cứu trong giai đoạn 7 năm liên tục (từ năm . - Đây là nghiên cứu khoa học đầu tiên trong nước đánh giá ảnh hưởng của mưa axit đối với cây đậu Cô ve, góp phần bổ sung cơ sở lý luận về mối quan hệ giữa ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng nông nghiệp và sự thay đổi một số tính chất hóa học của đất trồng.. - Lần đầu tiên xây dựng được phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit cho khu vực nghiên cứu. - Nguồn tài liệu và số liệu nghiên cứu. - Luận án sử dụng bộ số liệu quan trắc hóa học nước mưa (pH, lượng mưa, nồng độ ion) của Trung tâm KTTV Quốc gia ở 5 trạm thuộc 4 tỉnh/thành nghiên cứu (trạm Láng - Hà Nội, trạm Hải Dương, trạm Phủ Liễn - Hải Phòng, trạm Ninh Bình, trạm Cúc Phương) trong 7 năm liên tục (từ năm để đánh giá hiện trạng và tải lượng lắng đọng ướt tại khu vực nghiên cứu.. - Số liệu nồng độ trung bình khí SO R 2 R , NO R 2 R trong không khí để tính toán lắng đọng khô là số liệu thu thập từ 5 trạm quan trắc không khí tự động cố định thuộc trung tâm KTTV Quốc gia. - Hiện nay các nghiên cứu về lắng đọng axít, đặc biệt là về khả năng ảnh hưởng của lắng đọng axít đến các hệ sinh thái ở Việt nam còn. - Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn, góp phần bổ sung vào số lượng các nghiên cứu còn ít về lắng đọng axít ở Việt Nam.. - Kết quả nghiên cứu của luận án đã đưa ra một bức tranh tổng thể về hiện trạng, tải lượng lắng đọng axít ở khu vực nghiên cứu và nghiên cứu ảnh hưởng của lắng đọng axít ướt (mưa axit) đến cây trồng ở khu vực nghiên cứu. - Luận án cũng xây dựng được phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit cho khu vực nghiên cứu.. - trong việc kiểm soát sự phát thải các chất khí gây lắng đọng axit, kiểm soát khả năng ảnh hưởng của lắng đọng axít đến các hệ sinh thái trong khu vực nghiên cứu nhằm làm giảm chi phí trong việc xử lý các thiệt hại do lắng đọng axit gây ra đối với môi trường, cũng như đề xuất các giải pháp thích hợp để tăng năng suất cây trồng. - Đề tài cũng là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về lắng đọng axít.. - Các nghiên cứu ở nước ngoài. - T ổng quan các nghiên cứu ở nước ngoài liên quan đến lắng đọng axit cho thấy lắng đọng axit là một vấn đề đã xảy ra ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia ở khu vực Châu Âu, Bắc Mỹ và cả khu vực châu Á. - Trên thế giới, các nghiên cứu về lắng đọng axit đã được thực hiện từ nhiều thập kỷ qua thông qua các thực nghiệm và các quan sát trong thiên nhiên cho thấy mưa axit đã gây nhiều tác động tiêu cực đến thảm thực vật, hệ động vật, cây trồng, công trình kiến trúc và sức khỏe con người.. - Các nghiên cứu trong nước. - Nghiên cứu này đã đạt được một số kết quả nhất định. - Nhìn chung, số lượng các nghiên cứu và đối tượng của các nghiên cứu liên quan đến lắng đọng axit là ít, kết quả của các nghiên cứu về đánh giá ảnh hưởng của lắng đọng axit tới môi trường và hệ sinh thái vẫn còn là khá khiêm tốn và từ năm 2006 đến nay không có nghiên cứu nào đánh giá một cách hệ thống tình hình lắng đọng axit theo thời gian và các ảnh hưởng của nó . - Chính vì vậy, những hiểu biết về lắng đọng axit và ảnh hưởng của nó tới môi trường sống và hệ sinh thái ở Việt Nam là rất hạn chế. - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. - Phương pháp tính toán các đặc trưng lắng đọng axit a) Tính tương quan [13]. - Tính lắng đọng ướt: [85]. - Tính lắng đọng khô [120]. - Nước tưới cây là nước mưa lấy tại khu vực nghiên cứu có thành phần NO R 3 RP. - Số liệu để đánh giá hiện trạng lắng đọng axit của khu vực nghiên cứu được nhập, xây dựng công thức và tính toán bằng chương trình Excel. - Xem xét khả năng sử dụng mô hình RAINS - ASIA 7.52.2 để đánh giá và dự báo mức độ phát thải SO R 2 R ở vùng đồng bằng sông Hồng, đánh giá lượng lắng đọng SO R x R và tỷ lệ phần trăm hệ sinh thái bị ảnh hưởng.. - Phương pháp xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit. - Luận án cũng đã sử dụng bộ công cụ lập trình Microsoft Visual C# 2010 với hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) Microsoft Access để xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng mưa axit tại khu vực nghiên cứu.. - Đánh giá hiện trạng lắng đọng axít ở một số khu vực đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Ninh Bình) 3.1.1. - thay đổi không theo quy luật ở các trạm thuộc khu vực nghiên cứu. - Hàm lượng các anion và cation chính trong nước mưa có sự chênh lệch đáng kể giữa các trạm trong khu vực nghiên cứu. - Thành phần chủ yếu làm trung hòa tính axit trong nước mưa ở 5 trạm nghiên cứu là nss- Ca P 2+ P . - G iá trị pH luôn lớn hơn giá trị pA R i R ở cả 5 trạm trong khu vực nghiên cứu cho thấy pH còn chịu ảnh hưởng của các ion khác ngoài SO R 4 RP 2-. - Để đánh giá được các ảnh hưởng có hại của lắng đọng axít đến môi trường và con người, cần tính toán được tải lượng lắng đọng axít (lắng khô và lắng ướt). - Hình 3.2 biểu diễn tải lượng lắng đọng S và N ở Hà N ội, Hải Dương, Hải Phòng, Ninh Bình và Cúc Phương giai đoạn 2006-2012.. - T ải lượng lắng đọng S và N ở Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Ninh Bình và Cúc Ph ương giai đoạn 2006-2012. - Kết quả nghiên cứu cho thấy ở Cúc Phương có tải lượng lắng đọng S thấp hơn nhiều lần so với Hà Nội và Hải Dương, xấp xỉ bằng Hải Phòng và lớn hơn không đáng kể so với Ninh Bình, còn tải lượng lắng N thì nhỏ hơn so với tất cả bốn khu vực trong giai đoạn 2006-2012.. - b) Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy mưa axit làm giảm chiều dài rễ, giảm tốc độ gia tăng chiều cao cây và số nhánh/cây. - Đề xuất một số giải pháp đóng góp cho việc kiểm soát lắng đọng axít. - Khả năng ứng dụng mô hình Rains - Asia 7.52.2 để nghiên cứu đánh giá, dự báo mức độ phát thải khí SO R 2 R và lượng lắng đọng S tại vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam. - Nghiên cứu đã lựa chọn mô hình Rains -Asia để xem xét khả năng ứng dụng của nó trong đánh giá và kiểm soát lượng lắng đọng axit do mô hình đã được xây dựng từ các kết quả nghiên. - Xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam. - Luận án đã xây dựng phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit tại khu vực nghiên cứu thông qua bộ công cụ lập trình Microsoft Visual C# 2010 với hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) Microsoft Access.. - Xây dựng các chức năng hỗ trợ quản lý CSDL và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit qua các biểu đồ.. - Sau khi kết nối thành công tới cơ sở dữ liệu của địa bàn nghiên cứu, phần mềm có chức năng hiển thị các biểu đồ thông qua thư viện Zedgraph.dll để hiển thị đồ thị như: Tỷ lệ mưa axit, giá trị pH nước mưa trung bình năm (từ năm 2006 đến 2012), biến động pH nước mưa qua các tháng, nồng độ trung bình các ion chính trong nước mưa theo tháng, nồng độ các ion trong nước mưa qua các mùa, giá trị pA R i R nước mưa qua các tháng trong năm, tải lượng lắng đọng S, N. - Như vậy, với việc quản lý CSDL một cách trực quan, phần mềm cho phép hiển thị nhiều mối quan hệ để đánh giá hiện trạng lắng đọng axit tại khu vực nghiên cứu, các dữ liệu có thể in ấn, xuất sang định dạng MS Excel. - Phần mềm có chức năng lưu trữ CSDL, hiển thị các biểu đồ và tự động cập nhật khi có dữ liệu của các năm nghiên cứu tiếp theo, vì vậy rất hữu ích để lưu trữ hoặc dự báo về lắng đọng axit trong thời gian dài. - Từ các kết quả nghiên cứu về hiện trạng lắng đọng axit ở một số khu vực thuộc đồng bằng sông Hồng, có thể rút ra các kết luận sau:. - G iá trị pH luôn lớn hơn giá trị pA R i R ở cả 5 trạm trong khu vực nghiên cứu cho thấy pH còn chịu ảnh hưởng của các ion khác ngoài SO R 4 RP. - Tải lượng lắng đọng ướt của các ion NO R 3 RP. - Tại cả 5 trạm quan trắc, tải lượng lắng đọng của HCO R 3 RP - P và SO R 4 RP. - P là cao hơn so với các ion khác, và tải lượng lắng đọng hai ion NH R 4 RP. - Cúc Phương có tải lượng lắng đọng S thấp hơn nhiều lần so với Hà Nội, Hải Dương, xấp xỉ bằng Hải Phòng, và lớn hơn không đáng kể so với Ninh Bình, còn tải lượng lắng N thì nhỏ hơn so với tất cả bốn trạm còn lại trong giai đoạn 2006-2012. - Ở cả 5 trạm trong khu vực nghiên cứu, tải lượng lắng đọng S đều lớn hơn tải lượng đọng lắng N rất nhiều lần.. - Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của mưa axit đến sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu Cô ve cho thấy:. - Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy mưa axit đã ảnh hưởng tới cường độ quang hợp, cường độ thoát hơi nước và hàm lượng diệp lục của cây đậu Cô ve ở 3 thời kỳ khi cây có 5 -7 lá, thời kỳ bắt đầu ra hoa và thời kỳ ra quả. - Những kết quả nghiên cứu cho thấy tác động của mưa axit cần được xem xét đến trong công tác quản lý và bảo vệ đất canh tác.. - Kết quả nghiên cứu một số giải pháp đóng góp cho việc kiểm soát lắng đọng axit bao gồm:. - Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng áp dụng mô hình Rains - Asia 7.52.2 trong nghiên cứu đánh giá, dự báo mức độ phát thải, chi phí giảm thiểu phát thải khí SO R 2 R , lượng lắng đọng SO R 2 R và tỷ lệ phần trăm hệ sinh thái bị ảnh hưởng tại vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam là khả thi và phù hợp trong điều kiện số liệu đầu vào ở Việt Nam.. - Nghiên cứu đã xây dựng được phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam phục vụ cho công tác lưu trữ và dự báo về lắng đọng axit trong thời gian dài.. - Cần tiến hành các nghiên cứu chuyên sâu hơn về lắng đọng axit như đánh giá ảnh hưởng của sự lắng đọng axít tới các công trình lộ thiên, các hệ sinh thái, đặc biệt là hệ sinh thái nông nghiệp và sức khoẻ cộng đồng. - Phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu và đánh giá hiện trạng lắng đọng axit ở vùng đồng bằng sông Hồng Việt Nam được xây dựng trong luận án có thể sử dụng để mở rộng cho nhiều khu vực khác trong cả nước. - Phạm Thị Thu Hà (2008), “Bước đầu đánh giá sự lắng đọng axít ở khu vực Hà Nội và Hoà Bình”, Tạp chí Khoa học, Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Tập 24 (1S), tr 49-55.. - Đánh giá hiện trạng lắng đọng axít ở khu vực Hà Nội ".. - Phạm Thị Thu Hà, Hoàng Xuân Cơ, Phạm Thị Việt Anh (2010), “So sánh lượng phát thải chất tiền axít và tổng lượng lắng đọng axít ở khu vực Hà Nội”, Tạp chí khoa học , Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Tập 26 (5S), tr.719-724.. - Phạm Thị Thu Hà, Trần Thị Nga (2011), “Đánh giá tổng lượng lắng đọng axit ở một số khu vực thuộc đồng bằng sông Hồng, Việt Nam (Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Ninh Bình. - Phạm Thị Thu Hà, Lê Trọng Cúc, Đỗ Thị Ngọc Ánh (2012), “Nghiên cứu ảnh hưởng của mưa axit đến cường độ quang hợp, hàm lượng Chlorophyll và cường độ thoát hơi nước của đậu Cô ve (Phaseolus vulgaris L.) ở tỉnh Hải Dương”, Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội, Tập 28 (4S), tr