Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy CO, PM10 tại các trạm quan trắc không khí ở Việt Nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Thị Thu Hường NGHIÊN CỨU TÍNH BIẾN ĐỘNG VÀ NỘI NGOẠI SUY THEO THỜI GIAN NGÀY CỦA CO VÀ PM10 TẠI MỘT SỐ TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG CỐ ĐỊNH Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2017 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Thị Thu Hường NGHIÊN CỨU TÍNH BIẾN ĐỘNG VÀ NỘI NGOẠI SUY THEO THỜI GIAN NGÀY CỦA CO VÀ PM10 TẠI MỘT SỐ TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG CỐ ĐỊNH Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số : 62 44 03 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS. PHẠM NGỌC HỒ Hà Nội - 2017 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Trần Thị Thu Hường TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CÁM ƠN Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện Luận án, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tận tình của thầy giáo GS.NGƯT Phạm Ngọc Hồ.

Người đã trực tiếp chỉ dẫn những định hướng nghiên cứu, kiến thức chuyên môn và hơn hết đã truyền cho tác giả lòng đam mê khoa học, tinh thần tự giác trong học tập và nghiên cứu. Tác giả xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cố GS. Lê Đình Quang, người thầy nhân hậu, hiền từ đã hướng dẫn tác giả tận tình trong quá trình thực hiện nghiên cứu khoa học.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Khoa Môi trường, Trung tâm Nghiên cứu quan trắc và Môi hình hóa môi trường và các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền đạt cho tác giả những kiến thức khoa học bổ ích trong chương trình đào tạo nghiên cứu sinh. Tác giả xin cảm ơn Lãnh đạo Tổng cục Môi trường, Lãnh đạo Cục Kiểm soát hoạt động bảo vệ môi trường, Lãnh đạo Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn và môi trường, các cán bộ công chức, viên chức của Cục Kiểm soát hoạt động bảo vệ môi trường đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả tham gia khoá học nghiên cứu sinh để hoàn thành tốt luận án này. Tác giả xin cảm ơn sự trợ giúp, động viên to lớn về mặt tinh thần cũng như vật chất của gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về tất cả sự giúp đỡ quý báu này! Tác giả luận án Trần Thị Thu Hường TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC MỤC LỤC.

1 DANH MỤC BẢNG. 4 DANH MỤC HÌNH. 4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT. 7 CÁC THUẬT NGỮ SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN.

Sự cần thiết nghiên cứu của đề tài luận án. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.

Những đóng góp mới của luận án. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu môi trường 14 không khí trên thế giới. Nghiên cứu tính biến động của các thông số môi trường không khí …….

Nghiên cứu nội ngoại suy số liệu của các thông số môi trường không 16 khí…………………. Nghiên cứu tính biến động và nội ngoại suy số liệu của các thông số 20 môi trường không khí tại Việt Nam. Nghiên cứu tính biến động. Nghiên cứu nội ngoại suy (dự báo).

Khái quát ô nhiễm môi trường không khí xung quanh các trạm quan trắc tự động cố định Láng - thành phố Hà Nội, Đà Nẵng - 26 thành phố Đà Nẵng và Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh. Vị trí địa lý và đặc điểm của các trạm. Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Láng - thành 26 phố Hà Nội (sau đây viết tắt là Trạm Láng). Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Đà Nẵng - 27 thành phố Đà Nẵng (sau đây viết tắt là Trạm Đà Nẵng)……………… 1.

Trạm quan trắc môi trường không khí tự động cố định Nhà Bè - 28 thành phố Hồ Chí Minh (sau đây viết tắt là Trạm Nhà Bè)……. Ô nhiễm môi trường không khí xung quanh khu vực trạm nghiên 28 cứu……………………………………………………………. Đối với khu vực Trạm Láng - thành phố Hà Nội. 28 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Đối với khu vực Trạm Đà Nẵng - thành phố Đà Nẵng………. Đối với khu vực Trạm Nhà Bè - thành phố Hồ Chí Minh……. Tiểu kết chương 1. 42 Chương II.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nội dung nghiên cứu. Tư liệu và xử lý số liệu. Phương pháp nghiên cứu.

Phương pháp tính các đặc trưng số của đại lượng ngẫu nhiên. Phương pháp tính các giá trị của hàm cấu trúc theo thời gian của quá 56 trình ngẫu nhiên dừng từ số liệu quan trắc thực tế. Phương pháp hồi quy áp dụng trong lý thuyết quá trình ngẫu 57 nhiên. Mô hình nội ngoại suy thiết lập trên cơ sở lý thuyết quá trình ngẫu 57 nhiên.

Đề xuất sử dụng quá trình nhiễu động dừng đối với khí CO và bụi 58 PM10. Tiểu kết chương II. 59 Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.

Các đặc trưng số của khí CO và bụi PM10. Đặc trưng số của khí CO tại các khu vực nghiên cứu. Đặc trưng số của khí CO tại trạm Láng. Đặc trưng số của khí CO tại trạm Đà Nẵng.

Đặc trưng số của khí CO tại trạm Nhà Bè. Đặc trưng số của bụi PM10 tại các trạm nghiên cứu. Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Láng. Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Đà Nẵng.

Đặc trưng số của bụi PM10 tại trạm Nhà Bè. Hàm cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động dừng khí CO. Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Láng. Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Đà Nẵng.

Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Nhà Bè. Hàm cấu trúc thời gian thực nghiệm của nhiễu động dừng bụi PM10 83 3. Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Láng. Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Đà Nẵng.

Hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động dừng tại Trạm Nhà Bè. 86 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Thiết lập mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu cho thông số môi trường không khí sử dụng đại lượng ngẫu nhiên nhiễu động 88 dừng. Thiết lập mô hình nội ngoại suy của đại lượng ngẫu nhiên nhiễu động 88 dừng.

Quy trình tính toán nội ngoại suy số liệu áp dụng cho CO và PM10 tại 92 các trạm thuộc khu vực nghiên cứu. Trường hợp thiếu hụt một vài giá trị x(tk) trong khoảng 06 số liệu 92 3. Trường hợp thiếu hụt liên tiếp 06 giá trị trong một khoảng 93 3. Ứng dụng mô hình nội ngoại suy bổ khuyết số liệu thiếu hụt cho thông 95 số CO và PM10 tại 03 trạm nghiên cứu.

Kết quả nội ngoại suy chuỗi số liệu của thông số CO. Kết quả nội ngoại suy chuỗi số liệu của thông số PM10. Ngoại suy số liệu thiếu hụt trên một khoảng [x(t1)-x(t6)]. Sử dụng các hệ số αk đã xác định được từ bộ dữ liệu cơ sở để nội ngoại suy cho một trạm quan trắc bất kỳ có cùng vị trí nghiên cứu vào các thời điểm của năm khác.

Sử dụng các hệ số αk đã xác định được từ bộ dữ liệu cơ sở để nội ngoại suy số liệu cho trạm quan trắc thuộc khu vực lân cận. Đề xuất giải pháp quản lý, vận hành và bổ khuyết chuỗi số liệu cho các trạm quan trắc tự động cố định môi trường không khí tại ba khu vực nghiên cứu và trên phạm vi cả nước. Các giải pháp quản lý. Các giải pháp kỹ thuật.

Những tồn tại trong công tác quản lý, vận hành hệ thống mạng lưới 132 trạm quan trắc môi trường tự động cố định. Tiểu kết chương 3. 133 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ. 136 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN 137 QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 138 PHỤ LỤC SỐ 01: Bảng giá trị biến trình ngày đêm, phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến động của khí CO và bụi PM10 tại 03 trạm nghiên cứu. PHỤ LỤC SỐ 02: Bảng giá trị hàm cấu trúc thời gian của nhiễu động khí CO và bụi PM10 tại 03 trạm nghiên cứu. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 3.

Các thông số đầu vào của khí CO Trạm Láng ngày 15/4/2006. Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Láng 09/9/2005. Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Đà Nẵng 10/02/2005. Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Đà Nẵng 02/3/2005.

Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Nhà Bè 06/4/2006. Kết quả nội ngoại suy khí CO trạm Nhà Bè 10/01/2006. Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Láng 10/4/2008. Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Láng 01/3/2008.

Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Đà Nẵng 12/4/2005. Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Đà Nẵng 28/01/2007. Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Nhà Bè 11/01/2006. Kết quả nội ngoại suy bụi PM10 trạm Nhà Bè 26/3/2006.

Các thông số đầu vào của bụi PM10 Láng mùa đông ngày 06/12/2007. Kết quả ngoại suy số liệu từ 7h đến 12h của thông số PM10 tại Trạm Láng tháng 12 năm 2007. Kết quả hiệu chỉnh giá trị ngoại suy bụi PM10. Giá trị nồng độ CO nội ngoại suy và giá trị đo đạc theo số liệu tháng 5 năm 2007 mùa hạ tại trạm Láng.

Kết quả nội ngoại suy khí CO tại Đà Nẵng tháng 3 năm 2005. Kết quả nội ngoại suy khí CO tại trạm Nhà Bè tháng 5 năm 2004. Kết qủa nội ngoại suy khí CO trạm Nguyễn Văn Cừ tháng 5 năm 2015. 126 DANH MỤC HÌNH Hình 2.

Đồ thị biểu diễn số liệu bất thường của thông số CO. Sơ đồ phép trung bình hóa theo tập hợp các thể hiện X(t). Đồ thị biểu diễn biến trình ngày đêm của khí CO theo mùa tại trạm Láng 61 Hình 3.