Giám sát bãi thải tro xỉ nhà máy nhiệt điện bằng công nghệ viễn thám

Cục Viễn thám quốc gia vừa nghiên cứu, ứng dụng thành công công nghệ viễn thám trong giám sát một số thông số môi trường tại khu vực nhà máy nhiệt điện. Từ đây, Cục đề xuất quy trình công nghệ phù hợp để giám sát ô nhiễm bụi PM10, PM2.5 trong không khí, nhiệt độ và hàm lượng chất lơ lửng trong nước và biến động của các bãi tro xỉ và lớp phủ tại khu vực nhà máy nhiệt điện.

* Tro xỉ nhiệt điện đang là vấn đề nhức nhối

Trong Chiến lược phát triển ngành điện theo Quy hoạch điện VII, nhiệt điện than sẽ đóng vai trò chủ đạo trong ngành năng lượng Việt Nam. Cụ thể, sản lượng nhiệt điện than chiếm 49,3% vào năm 2020, 55% vào năm 2025. Đến năm 2030, Việt Nam sẽ có tổng cộng 64 nhà máy nhiệt điện than công suất lên tới 55.300 MW, cho sản lượng 304 tỉ KWh, chiếm 53,2% tổng sản lượng điện, tiêu thụ 129 triệu tấn than.

Tuy nhiên nhiệt điện than cũng mang đến nguy cơ không nhỏ gây ô nhiễm không khí, nước, đất, các bệnh đường hô hấp, ung thư, là nguồn phát các chất nguy hại như thủy ngân, selen, asen, chì, cadmi, kim loại nặng, phát tro bụi, gây mưa axit phá hủy nền nông nghiệp, ngư nghiệp, phát khí thải nhà kính, làm trái đất nóng lên, biến đổi khí hậu. Trong đó, các loại bụi PM10/PM2.5 có nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe lớn nhất vì loại bụi này có kích thước rất nhỏ, có khả năng đi sâu vào phế nang. Mức độ ô nhiễm PM10/PM2.5 do nhiệt điện than gây ra được cảnh báo ở mức độ nghiêm trọng vào năm 2030.

Nhiều nhà máy nhiệt điện được đặt ở ven biển để thuận tiện cho việc nhập khẩu than và lấy nước làm mát hệ thống. Nếu không được giám sát chặt chẽ các nhà máy nhiệt điện than sẽ tham dự phần rất lớn vào việc làm biến đổi và ô nhiễm môi trường biển. Cùng với nhà máy phát điện là các cảng biển để vận chuyển than, đe dọa nghiêm trọng đến các khu bảo tồn biển và hệ sinh thái biển. Trong quá trình vận hành, các nhà máy nhiệt điện cũng tạo ra khối lượng tro, xỉ than khổng lồ và được đổ ra các bãi thải. Đây là nơi chứa đựng nguy cơ gây ô nhiễm môi trường rất lớn, đặc biệt là khi có mưa bão, lũ lụt hoặc gió mạnh. Thậm chí khi khối lượng xỉ than vượt quá khả năng chứa của các bãi thải, chủ nhà máy có thể đổ thải xuống biển.

Bên cạnh đó, nước được sử dụng làm mát hệ thống của nhà máy nhiệt điện than khi được trả lại sông, hồ, biển có nhiệt độ cao hơn nước đầu vào từ 8 đến 13 độ C khiến môi trường sống của sinh vật biển như cá, tôm, tảo, san hô… bị ảnh hưởng nặng. Theo đó, đời sống và sinh kế của người dân ở xung quanh cũng bị tác động rất lớn.

Giám sát chất lượng môi trường nước khu vực xung quanh nhà máy nhiệt điện bằng ảnh viễn thám

Hiện nay, trong số các nhà máy nhiệt điện đang được vận hành khai thác, nhiều nhà máy nhiệt điện lớn đều được trang bị các hệ thống thiết bị bảo vệ môi trường theo đúng quy định, trong đó các hạng mục như xử lý nước thải, xử lý chất thải rắn (đặc biệt là tro bay, khói, bụi) và xử lý khí thải đều phải đảm bảo theo đúng các quy chuẩn, tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường. Các kho than, bãi thải phải được kiểm tra thường xuyên và phun nước dập bụi định kỳ và tăng cường phun dập bụi khi có gió lớn.

Tuy nhiên, trong quá trình thi công, vận hành các nhà máy nhiệt điện vẫn còn nhiều hạn chế, bất cập, nhiều nhà máy chưa thực sự tự giác, tuân thủ đúng các cam kết đã đề ra, hệ thống thiết bị quan trắc, giám sát, xử lý chất thải hoạt động chưa ổn định hoặc chưa đáp ứng được yêu cầu khi nhà máy hoạt động hết công suất hoặc mở rộng sản xuất, tần suất quan trắc giám sát còn chưa đảm bảo, diện tích các bãi thải còn thiếu, các biện pháp bảo vệ chưa đầy đủ, chưa trồng được nhiều cây xanh, việc phun nước, dập bụi còn thủ công. Những hạn chế, bất cập nói trên dẫn đến nguy cơ xảy ra sự cố môi trường cao, gây ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhân dân tại khu vực các nhà máy nhiệt điện và vùng lân cận.

Như vậy có thể thấy, nhu cầu để có một công cụ hiện đại cho phép theo dõi giám sát môi trường tại các khu vực có nhà máy nhiệt điện một cách thường xuyên đồng thời đảm bảo tính khách quan, trung thực là hết sức cấp thiết.

Hiệu quả, khả thi cao và phù hợp với điều kiện của Việt Nam

Theo ông Chu Hải Tùng, Chủ nhiệm đề tài, công nghệ viễn thám, với trọng tâm là khai thác các thông tin từ ảnh vệ tinh, là một ngành công nghệ hiện đại, đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam. Những ưu điểm nổi bật nhất của viễn thám so với các phương pháp nghiên cứu truyền thống là cung cấp các thông tin khách quan, trung thực trên diện rộng, đa dạng với nhiều kênh phổ khác nhau từ dải sóng thị tần, hồng ngoại, hồng ngoại nhiệt cho đến siêu cao tần (radar). Các vệ tinh viễn thám có thể chụp lặp lại tại một vị trí trên bề mặt Trái Đất theo những chu kỳ nhất định do đó rất hiệu quả cho việc giám sát thường xuyên những biến động của các đối tượng trên bề mặt.

Xuất phát từ những ưu việt của công nghệ viễn thám mang lại, nhóm thực hiện đề tài đã sử dụng phương pháp ước tính hàm lượng bụi sử dụng các giá trị phản xạ khí quyển, đặc biệt là độ dày quang học của sol khí (AOT) chiết tách từ ảnh viễn thám kết hợp với các số liệu quan trắc, đo đạc cho phép xác định hàm lượng bụi PM10, PM2.5 trong không khí tại khu vực các nhà máy nhiệtđiện và vùng xung quanh. Theo đó, thông số độ dày quang học củasol khí được tính từ ảnh viễn thám Landsat 8 và Sentinel 2 cótương quan cao với hàm lượng bụi (70 -80%) nên được sử dụngnhư một chỉ số gián tiếp để đánh giá về mức độ ô nhiễm bụi trong khôngkhí.

Cùng với đó, việc phân tích, giải đoán các thông tin về lớp phủ bề mặt trên ảnh viễn thám đathời gian cho phép theo dõi, giám sát biến động lớp phủ tại các khu vực nghiêncứu một cách khách quan và chính xác.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã xây dựng và đề xuất được các quy trìnhcông nghệ phù hợp để giám sát ô nhiễm bụi PM10, PM2.5 trong không khí, nhiệtđộ và hàm lượng chất lơ lửng trong nước và biến động của các bãi tro xỉ và lớp phủ tạikhu vực nhà máy nhiệt điện sử dụng các tư liệu ảnh viễn thám, cụ thể là các ảnhviễn thám độ phân giải trung bình Landsat 8 OLI/TIRS và Sentinel 2. Các quytrình công nghệ được đề xuất đã được áp dụng thử nghiệm tại 2 khu vực có nhiềunhà máy nhiệt điện đang được xây dựng và vận hành là Quảng Ninh và Vĩnh Tân(Bình Thuận) đã chứng minh được tính hiệu quả, khả thi cao và phù hợp với điềukiện của Việt Nam.

Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng công nghệ viễn thám rất hữu hiệu để xác địnhdiện tích biến động, mức độ thay đổi và phần nào xu hướng biến động của từng đối tượng đượctheo dõi quanh khu vực nhà máy nhiệt điện. Việc sử dụng tư liệu ảnh viễn thám đa thời gian nhằm giải đoán đối tượng thông tin bãi tro xỉ cũng như các đối tượng xung quanh khu vực nhà máy nhiệt điện kết hợp với phần mềm thành lập bản đồ ArcGIS Pro tương đối đơn giản và khá nhanh chóng, nếu được đầu tư và ứng dụng rộng rãi sẽ tiết kiệm công sức, thời gian, mà kết quả thu được tương đương, hoặc hơn so với phương pháp đo đạc, thống kê trên thực địa truyền thống.

Đánh giá về kết quả của đề tài, ông Nguyễn Quốc Khánh, Cục trưởng Cục Viễn thám viễn thám khẳng định tính hữu dụng của công nghệ viễn thám nhất là các dữ liệu ảnh chụp từ vệ tinh cho phép theo dõi, giám sát các yếu tố môi trường, tại khu vực các nhà máy nhiệt điện trên diện rộng một cách nhanh chóng, khách quan và tin cậy.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài, ông Nguyễn Quốc Khánh kiến nghị với Bộ TN&MT cần nhanh chóng triển khai áp dụng công nghệ viễn thám vào việc giám sát ô nhiễm môi trường tại khu vực các nhà máy nhiệt điện; tiếp tục đẩy mạnh mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thámtheo hướng tích hợp các loại ảnh khác nhau và các dữ liệu bổ sung khác, bao gồmcả các thông tin về khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm, gió để cải thiện mô hình nângcao độ chính xác giám sát các yêu tố môi trường nói chung và tại khu vực các nhàmáy nhiệt điện.

Cùng với đó, cần tiếp tục đẩy mạnh công tác quan trắc, đo đạc, thu thập các số liệu tại thực địa để xây dựng được các bộ dữ liệu lớn phản ánh được hiện trạng môi trường tại các khu vực giám sát trong các thời gian, điều kiện khác nhau.  Từ đó, có thể xác lập các mô hình toàn diện, chính xác hơn để cải thiện kết quả tính toán các thông số môi trường.

Theo: https://monre.gov.vn/

Tin cùng chuyên mục