GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng giới thiệu hệ thống theo dõi, cảnh báo chất lượng không khí theo thời gian thực do ICST nghiên cứu, phát triển tại hội thảo

Báo động về chất lượng không khí

Tại Hội thảo “Ứng dụng GIS toàn quốc 2018” tổ chức tại TP.HCM ngày 27.10, nhiều ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) hướng tới xây dựng và quản lý đô thị thông minh đã được các chuyên gia trình bày.

Trong đó, giải pháp ứng dụng tính toán mô phỏng chất lượng không khí của Viện Khoa học Công nghệ tính toán (ICST) thuộc Sở KH&CN TP.HCM nhận được sự quan tâm đặc biệt của các đại biểu tham dự. Với việc ứng dụng những mô hình tính toán hiện đại, nhóm nghiên cứu đã đưa ra giải pháp theo dõi, cảnh báo chất lượng không khí thời gian thực với chi phí thấp, giúp tiết kiệm hàng chục tỷ đồng cho ngân sách.

GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng, Phó Giám đốc Sở KH&CN TP.HCM kiêm Viện trưởng ICST, cho biết tình trạng ô nhiễm môi trường ở nhiều đô thị như TP.HCM đang ở mức báo động, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe, đời sống của người dân.

Chỉ số chất lượng không khí trung bình (AQI) trong quý I năm 2017 của TP.HCM được một số cơ quan chức năng, đơn vị nghiên cứu ghi nhận ở mức 100,8. Trong khi đó con số này chỉ là 91,2 vào quý I/2016. Nồng độ bụi mịn PM2.5 trung bình trong quý I năm 2017 cũng tăng lên tới 35,8 µg/m3 so với 30,72 µg/m3 của cùng kỳ năm 2016.

Chất lượng không khí tại các thành phố như Hà Nội, TP.HCM đang ở mức báo động

Tại TP.HCM, đã có 9 trạm quan trắc môi trường không khí tự động được lắp đặt. Tuy nhiên, các trạm quan trắc này đã bị hư hỏng. Chi phí đầu tư và tái đầu tư cho một trạm quan trắc tự động dự tính vào khoảng 10 tỷ đổng và tốn khoảng 1,5 tỷ đồng/năm cho việc vận hành và bảo dưỡng.

Việc quan trắc môi trường thời gian qua chủ yếu được thực hiện thủ công và bán thủ công dẫn đến các chỉ số chất lượng không khí chậm được cập nhật. Trong điều kiện như vậy, giải pháp ứng dụng tính toán mô phỏng chất lượng không khí của Viện Khoa học Công nghệ tính toán (ICST) được đánh giá là giải pháp sáng tạo, có khả năng ứng dụng và nhân rộng trong thực tế.

Sử dụng mô hình tính toán dự báo chất lượng không khí

Giải pháp đi theo hướng tiếp cận mới là sử dụng các mô hình quang hóa (CMAQ) kết hợp với mô hình dự báo khí tượng (WRF) để dự báo chất lượng không khí theo thời gian thực ở TP.HCM và một số vùng lân cận.

Quá trình mô phỏng và tính toán dựa trên dữ liệu phát thải từ 2 nguồn chính đóng góp tải lượng phát thải nhiều nhất vào không khí trên địa bàn TP.HCM là giao thông và công nghiệp.

Cụ thể, mô hình dự báo được xây dựng tổng hợp từ các số liệu khảo sát môi trường trong 15 khu công nghiệp nằm trên địa bàn thành phố, kết hợp các báo cáo giám sát môi trường thuộc quản lý của Ban quản lý các Khu chế xuất - Khu công nghiệp (HEPZA) và Chi cục Bảo vệ môi trường TP.HCM. Số liệu khí tượng được thu thập tại các trạm ở TP.HCM, Bình Dương, Biên Hòa (Đồng Nai).

Với giải pháp này, người dân và các cơ quan quản lý có thể theo dõi chất lượng không khí tại TP.HCM theo thời gian thực

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng phát triển một mô hình tính toán về khí thải phát ra từ các phương tiện giao thông, kết hợp giải thuật nhận dạng và đếm lượng xe trích xuất từ hình ảnh từ camera giao thông tại một số điểm trong địa bàn thành phố. Việc áp dụng dữ liệu từ camera giao thông của thành phố là phương pháp mới, giúp tiết kiệm được chi phí thực hiện, nhân lực và thời gian so với phương pháp truyền thống.

“Ngoài ra, việc áp dụng kết quả dự báo chất lượng không khí toàn cầu vào việc tính toán dự báo địa phương là một yếu tố quan trọng đảm bảo tính đúng đắn trong bài toán mô phỏng chất lượng không khí địa phương khi chịu ảnh hưởng của các khu vực lân cận và xa hơn nữa là vấn đề ô nhiễm xuyên biên giới”, GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng nói.

Các thử nghiệm được thực hiện cuối năm 2017 và so sánh với trạm khí tượng Nhà Bè cho thấy mô hình mô phỏng và dự báo kết quả khá chính xác. ICST đang tiếp tục triển khai các hệ thống quan trắc tự động, kết hợp ứng dụng trực tuyến và các phần mềm theo dõi tự động chất lượng không khí trên điện thoại di động.

Ngoài ra, GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng cho biết nhóm nghiên cứu cũng đang tiếp tục nghiên cứu, phát triển giải pháp ứng dụng tính toán để theo dõi chất lượng nước.