Sử dụng mô hình CMAQ đánh giá lắng đọng khô cho khu vực Việt Nam

Nghiên cứu trình bày việc sử dụng phương pháp mô hình hóa để đánh giá lắng đọng khô trong lắng đọng axit. Mô hình lan truyền chất ô nhiễm đa chỉ tiêu, đa chiều CMAQ (Community Multi-scale Air Quality) được sử dụng cho tính toán này cho các khu vực của Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sử dụng mô hình CMAQ đánh giá lắng đọng khô cho khu vực Việt NamKẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ sử dụng mô hÌnh cmaQ đánh giá Lắng đọng khô cho khu vực việt nam Đàm Duy Ân1* Lê Văn Linh, Đàm Duy Hùng2 Nguyễn Thị Hạnh3 TÓM TẮT: Lắng đọng axit (Acid deposition) gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng cho hệ sinh thái, rừng, phá hủy các công trình văn hóa lịch sử và các công trình kiến trúc quan trọng. Lắng đọng axit thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau trong đó quan trọng nhất là 2 quá trình: lắng động khô và lắng đọng ướt. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp mô hình hóa để đánh giá lắng đọng khô trong lắng đọng axit. Mô hình lan truyền chất ô nhiễm đa chỉ tiêu, đa chiều CMAQ (Community Multi-scale Air Quality) được sử dụng cho tính toán này cho các khu vực của Việt Nam. Các kết quả đánh giá lắng đọng khô trong 15 ngày đầu tháng 1 năm 2013 cho thấy, lượng lắng đọng NOx, NH3 và SO2 tập trung chủ yếu tại khu vực đồng bằng Bắc bộ và khu vực Nam bộ. Lắng đọng HNO3 có xu hướng ngược lại so với lắng đọng NH3 do các phản ứng oxy hóa của Nitơ. Từ khóa: Lắng đọng khô, CMAQ. 1. Mở đầu Lắng đọng axit (bao gồm cả lắng đọng khô vàlắng đọng ướt) được tạo thành trong điều kiện khíquyển bị ô nhiễm do sự phát thải quá mức các khíSO2, NOx, CO. Các khí này từ các nguồn thải sẽngưng tụ trong khí quyển và phản ứng với hơi nướcvà các chất khác có trong bầu khí quyển tạo ra cácchất lỏng và khí có tính axit, khi gặp điều kiện thuậnlợi sẽ quay ngược trở lại bề mặt đất. Chính vì vậy,có thể nguồn phát thải từ quốc gia này song lại có ▲Hình 1. Sự ăn mòn và phá hủy của mưa axitảnh hưởng tới nhiều quốc gia lân cận do quá trìnhtuần hoàn diễn ra liên tục trong bầu khí quyển. kiện khí quyển và điều kiện mặt đệm. Lắng đọngLắng đọng axit có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng khô thay đổi theo không gian và thời gian.như: ảnh hưởng tới sức khỏe con người, hư hại mùa Việt Nam là một thành viên của mạng lưới giámmàng, giảm năng suất cây trồng, phá hủy các rừng sát lắng đọng axit Đông Á (EANET) và có một sốcây, đe dọa cuộc sống của các loài sinh vật, phá hủy, trạm giám sát lắng đọng axit. Tại Việt Nam cáclàm giảm tính bền vững của các công trình kiến nghiên cứu lắng đọng axit chủ yếu được thực hiệntrúc, xây dựng. bằng phương pháp đo đạc. Kết quả quan trắc cho Lắng đọng khô xảy ra trong những ngày không thấy, nồng độ SO2 và nồng độ HNO3 ở trạm Hà Nộimưa. Không khí có chứa các chất axit này di chuyển thường cao hơn ở trạm Hòa Bình do môi trườngtheo gió và rơi xuống cây cối, nhà cửa. Quá trình không khí ở Hà Nội chịu tác động ô nhiễm nhiềulắng đọng khô phụ thuộc vào kích thước hạt, điều hơn [1].1* Trung tâm Đào tạo và Truyền thông Môi trường, Tổng cục Môi trường2 Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện KHKT, TV và BĐKH3 Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Chuyên đề số I, tháng 3 năm 2016 15Hình 2. Sự thay đổi về nồng độ SO2 và HNO3 tại Hà Nội vàHòa Bình (2000-2010)(Nguồn EANET) Trong nghiên cứu sử dụng mô hình CMAQ(Community Multi-scale Air Quality Model) bướcđầu đánh giá lắng đọng khô cho một số chất: NH3,NOx, HNO3, SO2. Các kết quả chỉ ra những khu vựccó lượng lắng đọng theo không gian và thời gian. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1 Mô hình CMAQ Mô hình CMAQ là hệ thống mô hình Eulerianđược sử dụng trong mô phỏng và đánh giá chấtlượng không khí được phát triển theo mô hình môphỏng quá trình lan truyền và vận chuyển hóa học ▲Hình 4. Phát thải SO2 cho khu vực Việt Namđa chất, đa quy mô. CMAQ có khả năng mô phỏngquá trình vận chuyển, biến đổi hóa học của ozone, + ICON: Cung cấp cho mô hình trường số liệubụi, axit… Ngoài ra, CMAQ có khả năng mô phỏng nồng độ ban đầu 3 chiều.các quá trình khí quyển phức tạp ảnh hưởng tới biến + BCON: Cung cấp nồng độ tại các biên.đổi, lan truyền, hoá học và lắng đọng [2], [3]. + ECIP: Tổng hợp sự phát thải từ các khu vực Mô hình CMAQv4.7 được sử dụng trong nghiên riêng biệt thành một nguồn điểm lớn để tạo thànhcứu với lưới tính được thiết lập theo cấu trúc lưới dữ liệu đầu vàodọc và ngang giống như WRF. Quá trình lan truyền + MCIP: Xử lý dữ liệu đầu ra của mô hình khíđược tính ...