Thời gian gần đây, bầu trời Hà Nội thường xuyên có tình trạng bị bao phủ trong một bức màn mù đặc. Nhìn qua ảnh, nhiều người lầm tưởng đó là lớp sương mù hay mưa phùn, song rất nhanh sau đó, họ nhận ra đó là chỉ dấu cho thấy tình trạng ô nhiễm trầm trọng của thủ đô. Chỉ số chất lượng không khí (AQI) ở Hà Nội lúc bấy giờ là 239, mức rất không tốt, với chất gây ô nhiễm chính là bụi mịn PM2.5.

Tình trạng ô nhiễm không khí ở Hà Nội hay các tỉnh thành khác như TP.HCM, Bắc Ninh, Thanh Hóa không chỉ bắt nguồn từ khói thải ô tô, xe máy, đốt rác thải, rơm rạ sai quy định; mà còn từ khí thải công nghiệp trong nhiều lĩnh vực như may mặc, đồ nhựa, chế biến thép… Khí thải công nghiệp được hiểu là các chất thải công nghiệp tồn tại dưới dạng khí hay dạng bụi đi vào môi trường từ các nhà máy, nhà xưởng, các khu công nghiệp. Đây đều là tập hợp các loại chất khí độc hại như: SOx,CO2, CO, NOx…

Làm thế nào để cơ quan quản lý nhà nước có thể đánh giá được tình hình môi trường tại các vùng công nghiệp này? “Việc theo dõi thông qua hệ thống quan trắc có thể hỗ trợ cảnh báo kịp thời các diễn biến bất thường hoặc nguy cơ ô nhiễm, đánh giá được diễn biến môi trường, xây dựng cơ sở dữ liệu cung cấp và trao đổi thông tin về chất lượng không khí”, ông Hoàng Trung Minh, đại diện Công ty TNHH Minh Thành Group cho biết tại hội thảo “Giải pháp quan trắc tự động chất lượng không khí và khí thải trong sản xuất công nghiệp” do Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM tổ chức.

Không chỉ hỗ trợ cơ quan quản lý, việc lắp đặt hệ thống quan trắc khí thải tự động cũng giúp chủ nguồn thải theo dõi các diễn biến của chất lượng khí, ví dụ như cảnh báo hệ thống khi giá trị đo vượt quá 70%, 90% và 100% giá trị cho phép. Từ đó, họ có thể xây dựng các phương án xử lý với từng trường hợp cụ thể, giám sát được chất lượng khí thải tại các địa điểm lắp đặt, kịp thời phát hiện và xử lý khi nguồn thải có nguy cơ gây biến đổi môi trường sống xung quanh, đảm bảo hoạt động xả thải luôn ổn định và nằm trong giới hạn cho phép.

Theo ông Trung, các công nghệ quan trắc khí thải hiện nay sử dụng hai cách thức đo là in-situ - đo trực tiếp với thiết bị phân tích và trả kết quả tại vị trí đo, và extract - đo gián tiếp thông qua việc hút mẫu cần đo về thiết bị phân tích đặt ở vị trí khác.

Trong đó, có thể kể đến những kỹ thuật phổ biến giúp đo lường, ghi nhận lượng khí thải phát ra môi trường từ các nguồn khác nhau (nhà máy sản xuất, giao thông vận tải và các hoạt động khai thác tài nguyên khoáng sản) như kỹ thuật theo dõi quang phổ, sử dụng phương pháp trích mẫu kiểu hot – wet (công nghệ UV-DOAS/TDLAS) phân tích trực tiếp nồng độ các chất khí (ẩm/ướt/nóng) như SO2, NOx… và không bị ảnh hưởng của bụi, độ ẩm; kỹ thuật quang phổ hấp thụ laser bán dẫn (TDLAS) đo trực tiếp khí thải, không cần hút trích mẫu, chịu được điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, không bị nhiễu bởi bụi và các khí nền.

Đáng chú ý, nhiều đơn vị đã sử dụng hệ thống giám sát chất lượng không khí tự động - Module Compact AQMS (air quality monitoring system) để xây dựng mạng lưới đánh giá chất lượng không khí toàn diện và tối ưu chi phí. Module Compact AQMS được thiết kế đơn giản, có thể đo đạc tại các điểm đặt bị hạn chế diện tích như đường phố, đường hầm, các khu vực trong nhà, bãi đỗ xe hoặc lắp trên xe chuyên dụng để đo nguồn di động.

Phù hợp với nhiều loại hình sản xuất

Khi doanh nghiệp tìm đến các nhà sản xuất thiết bị quan trắc ở Mỹ, Trung Quốc, châu Âu…, họ nhận ra rằng không phải thiết bị nào cũng tối ưu hóa để đo đạc đầy đủ chỉ số cho môi trường Việt Nam hay truyền dữ liệu theo đúng định dạng chuẩn về Sở Tài nguyên Môi trường địa phương.

Ứng dụng những kỹ thuật đã có, các kỹ sư thuộc Minh Thành Group đã tinh chỉnh để tạo ra hệ thống quan trắc tự động, liên tục chất lượng không khí và khí thải trong sản xuất công nghiệp. Hệ thống gồm nhiều thành phần chính, thứ nhất là thiết bị đo các chỉ tiêu (sensor) - đây là thiết bị quan trắc khí thải trực tuyến chuyên dụng dùng để đo lưu lượng, hơi nước, nhiệt độ, áp suất, CO, CH4, NO, NO2, SO2… trong khí thải. Thứ hai là thiết bị lưu trữ, truyền nhận dữ liệu (Datalogger) có chức năng lưu trữ và hiển thị dữ liệu tại trạm quan trắc môi trường không khí, đồng thời truyền dữ liệu theo đúng định dạng chuẩn về Sở Tài nguyên Môi trường địa phương.

Trong thiết bị cũng có hệ thống lấy mẫu tự động nhằm giúp cơ quan quản lý có thể lấy mẫu tự động hoặc lấy mẫu thủ công từ xa thông qua các thiết bị có kết nối Internet. Hệ thống có thể liên tục lấy mẫu và kịp thời cảnh báo khi có bất kỳ thông số nào vượt ngưỡng. Bên cạnh đó, nhóm kỹ sư cũng lắp đặt các thiết bị phụ trợ khác như hệ thống làm sạch bằng khí nén, tủ hệ thống chứa các module hiển thị và cấp nguồn cho hệ thống, camera giám sát nguồn khí thải...

Một trong những điểm mạnh nhất của hệ thống quan trắc tự động, liên tục chất lượng không khí và khí thải trong sản xuất công nghiệp này đó là nó ứng dụng công nghệ UV-DOAS sử dụng nguồn sáng băng thông rộng và phép đo trên dải bước sóng lớn, nên có thể tùy biến nhiều khoảng giá trị khác nhau, tạo dòng khí chuẩn và loại bỏ phần lớn các chất khí nền, giảm tối đa sai số ngẫu nhiên.

Hệ thống hoạt động liên tục 24/24 trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nhập số liệu tự động và phân tích dữ liệu 15 phút một lần. Không phải loại hình nhà máy nào cũng có những chỉ tiêu cần giám sát giống nhau. Với từng loại hình sản xuất, hệ thống có thể đo đạc, lưu trữ tất cả chỉ tiêu quan trắc tự động, hiển thị giá trị của các cảm biến và bộ phân tích lên giao diện theo dõi tại phòng điều khiển theo thời gian thực, có hiển thị mức giá trị tương ứng, trích xuất dữ liệu theo thời gian hoạt động tương ứng.

Cách đây ba tháng, sau khi đã hoàn thiện thiết bị, các kỹ sư đã lắp đặt thử nghiệm thiết bị tại trường Đại học Tài nguyên Môi trường TP. Hồ Chí Minh. “Trong đợt lắp đặt này, vào buổi chiều trời đã đổ cơn mưa, vì vậy đây cũng là dịp để chúng tôi kiểm tra khả năng của thiết bị trong điều kiện mưa thực tế”, ông Hoàng Trung Minh kể. Theo ông, thiết bị đã hoạt động hiệu quả và “chỉ cần lắp đặt khoảng 2 tiếng trong buổi sáng là có thể đưa vào sử dụng ngay lập tức.”

Hiện tại, công ty đã lắp đặt thành công một số dự án quan trắc tự động, liên tục chất lượng không khí và khí thải cho nhiều doanh nghiệp như Công ty TNHH Gang thép Tuyên Quang, Công ty TNHH Vinacell Technology, Công ty TNHH MTV Vinapaper, Khu công nghiệp Nam Cầu Kiền v.v.

“Có thể việc lắp đặt các trạm quan trắc không tạo ra lợi nhuận nào đáng kể cho doanh nghiệp, nhưng chúng ta vẫn cần phải lắp vì không thể cứ đánh đổi môi trường để lấy kinh tế mãi được”, ông Cao Xuân Bình, Phó Giám đốc Kỹ thuật của công ty, kết luận.