Theo lĩnh vực hoạt động của ngành công nghiệp, các hoạt động đang được đánh giá là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí lớn hiện nay bao gồm: khai thác và chế biến than; sản xuất thép; sản xuất vật liệu xây dựng (xi măng) và nhiệt điện, đặc biệt nhiệt điện than, dầu khí.

Các khí thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp thường có các chất độc hại, tập trung xung quanh khu vực sản xuất, chế biến. Tùy thuộc vào loại hình sản xuất, quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên liệu sử dụng mà các hoạt động sản xuất công nghiệp khác nhau sẽ phát sinh khí thải với thành phần và nồng độ khác nhau. Các cơ sở sản xuất cũ, công nghệ sản xuất lạc hậu phát sinh khí thải lớn nhất, trong khi tỷ lệ các cơ sở sản xuất có áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn còn rất thấp, chỉ khoảng 10%. Các chất độc hại từ khí thải công nghiệp được phân loại thành các nhóm bụi, nhóm chất vô cơ và nhóm các chất hữu cơ với các chất ô nhiễm phổ biến gồm NO2, SO2, VOC, TSP, các hóa chất và các kim loại. Trong đó lượng phát thải SO2, NO2 và TSP chiếm phần lớn trong tải lượng các chất ô nhiễm.

Đối với ngành khai thác khoáng sản, quá trình khai thác và chế biến khoáng sản phát sinh chủ yếu bụi và khí thải với thành phần là bụi lơ lửng và các khí thải NOx, SOx và CO trong khu vực khai thác và chế biến khoáng sản. Quá trình chế biến khoảng sản còn phát sinh các mùi hóa chất độc hại ra môi trường. Riêng ngành than, 100% các cơ sở khai thác và chế biến than có nồng độ bụi vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép.

Trong các ngành sản xuất vật liệu xây dựng, sản xuất xi măng là ngành chủ lực và cũng là ngành gây sức ép lớn đối với môi trường không khí nhất. Sản xuất xi măng phát thải khí ra môi trường ở hầu hết các công đoạn nhưng tập trung chủ yếu ở công đoạn lò nung: làm nguội clinker; các công đoạn khác như khai thác và gia công phối liệu, vận chuyển và nghiền clinker xi măng... cũng có phát thải nhưng tải lượng thấp hơn nhiều.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Cơ quan chủ trì Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài ThS. Dương Đức Anh thực hiện “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Bộ đo lưu tốc khí thải công nghiệp trên ống khói” với mục tiêu tạo ra mẫu bộ đo lưu tốc khí thải để hoàn thiện, thương mại hóa và đưa vào cung cấp cho thị trường.

Trong lĩnh vực chế tạo các thiết bị đo khí, ở Việt Nam gần như ít được đầu tư nghiên cứu phát triển. Những rào cản về chi phí đắt đỏ trong việc đầu tư dây chuyền sản xuất hoặc sự phức tạp trong công nghệ chế tạo cảm biến là nguyên nhân chủ yếu. Năm 2014, Viện NC Điện tử Tin học Tự động hóa thực hiện đề tài cấp nhà nước: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị phát hiện và giám sát các loại khí độc hại thải ra môi trường bằng phương pháp phân tích phổ hồng ngoại, đề tài mới chỉ tập trung xác định sự xuất hiện của các loại khi độc hại xảy ra trên ông khói thông qua phương pháp phân tích phổ hồng ngoại, chưa đánh giá chính xác nồng độ khí thải cũng như lưu lượng khí thải vào môi trường. Đến năm 2018, Viện VIELINA tiếp tục được giao thực hiện đề tài cấp bộ về “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số cảm biến trong hệ thống quan trắc khí thải công nghiệp dựa trên nguyên lý quang học”. Sản phẩm của đề tài được lắp trực tiếp trên ống khói, sử dụng nguyên lý hấp thụ ánh sáng để phân tích nồng độ khí thải. Các thiết bị này là một trong những thiết bị chính cấu thành hệ thống giám sát khí thải liên tục online, tuy nhiên để xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh cần bổ xung một thiết bị đo lưu tốc khí thải. Một thực tế tại Việt Nam chưa có một đơn vị nào đầu tư nghiên cứu chế tạo thiết bị đo lưu tốc khí thải lắp trực tiếp trên ống khói để tích hợp vào các hệ thống quan trắc khí thải tự động công nghiệp. Hiện nay, các trạm quan trắc đã được lắp đặt tại các nhà máy đều nhập của nước ngoài. Vì vậy việc đề xuất đầu tư nghiên cứu chế tạo bộ đo lưu tốc khí thải trên ống khói là cần thiết để giúp các cơ sở công nghiệp giảm lệ thuộc công nghệ vào nước ngoài, đồng thời tiết kiệm đầu tư ban đầu cũng như giảm cho phí bảo trì lâu dài.

Trong những năm vừa qua, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước, các khu công nghiệp hiện đóng vai trò không nhỏ trong sự tăng trưởng của ngành công nghiệp. Phát triển các khu công nghiệp đã thu hút vốn đầu tư lớn, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu của từng địa phương, tạo công ăn việc làm. Tuy nhiên hoạt động phát triển kinh tế khu công nghiệp cũng gây ra những bức xúc về môi trường cần được quan tâm giải quyết. Cùng với sự phát triển của các khu công nghiệp, lượng phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường cũng gia tăng, gây tác hại tới sức khỏe con người, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển bền vững của xã hội.

Trước thực trạng ô nhiễm môi trường ngày càng tăng như hiện nay, việc quản lý và giám sát hoạt động phát thải của các dây chuyền sản xuất giúp các cơ quan quản lý có cơ sở để đánh giá thực trạng môi trường trong nước, đồng thời là cơ sở để xử phạt các đơn vị sản xuất có lượng phát thải vượt quá ngưỡng quy định. Đối với các đơn vị sản xuất, việc triển khai lắp đặt các hệ thống quan trắc giúp nâng cao ý thức bảo vệ môi trường đồng thời là cơ sở để đánh giá, cải tiến, tối ưu các quy trình sản xuất. Cùng với việc ban hành các thông tư cũng như quy định về môi trường, như các Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường (bao gồm 41 Bộ quy chuẩn), các thông tư hướng dẫn thực hiện như thông tư 31/2016-BTNMT, thông tư 24/2016- BTNMT, đặc biệt với việc ban hành nghị định 40/2019/NĐ-CP và Nghị quyết 129/NQ-CP ngày 11/09/2020, trong đó có quy định đối với các cơ sở phải lắp đặt hệ thống quan trắc và truyền số liệu trực tiếp cho Sở Tài nguyên và Môi trường nơi có cơ sở trước ngày 31 tháng 12 năm 2021. Trên cơ sở đó có thể thấy nhu cầu thị trường trong nước đối với các thiết bị đo lưu tốc khí thải, các hệ thống quan trắc khí thải là rất lớn. Tại thời điểm viết thuyết minh Đề tài, chưa có đơn vị nào trong nước nghiên cứu chế tạo các sản phẩm dạng này, trong khi các sản phẩm nhập từ nước ngoài có giá thành đắt đỏ. Do đó, bài toán Đề tài mang tính cấp bách, có ý nghĩa về mặt khoa học, tạo ra sản phẩm thay thế ngoại nhập, đem lại lợi ích về mặt kinh tế.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18448/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)