Hệ thống quan trắc và tự động cảnh báo một số chỉ số môi trường lưu động: Giúp người dân nhận biết và ứng phó với ô nhiễm
Được biết, tại một số địa điểm trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn có nguy cơ ô nhiễm môi trường không khí và nước mặt. Nhận thấy tình hình đó, nhóm học sinh Trường THPT chuyên Chu Văn An đã triển khai nghiên cứu dự án 'Hệ thống quan trắc và tự động cảnh báo một số chỉ số môi trường lưu động'.
Nhóm học sinh Trường THPT chuyên Chu Văn An nhận giải ba tại Cuộc thi Khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2023 - 2024
Tháng 7/2023, nhóm học sinh gồm Hồ Tuấn Anh lớp 11 B và Chu Tuấn Quang lớp 10 A2, Trường THPT chuyên Chu Văn An, thành phố Lạng Sơn đã nghiên cứu và thực hiện dự án: “Hệ thống quan trắc và tự động cảnh báo một số chỉ số môi trường lưu động”. Dự án thuộc lĩnh vực kỹ thuật môi trường do thầy Nguyễn Minh Tú, giáo viên môn Vật lý của nhà trường hướng dẫn.
Trao đổi về ý tưởng thực hiện dự án này, em Hồ Tuấn Anh cho biết: Sau khi tìm hiểu trên mạng Internet, qua các phương tiện thông tin đại chúng, chúng em được biết tại một số địa điểm trong tỉnh có nguy cơ ô nhiễm môi trường không khí và nước mặt. Dựa trên kiến thức ở chuyên đề giáo dục bảo vệ môi trường đã được học, chúng em tìm hiểu thêm về nguyên tắc thiết kế kỹ thuật, dựa trên việc thực hiện các dự án STEM lĩnh vực Vật lí – Kỹ thuật tại trường và tham quan trải nghiệm tại Khoa Điện - Điện tử của Trường Cao đẳng nghề Lạng Sơn, chúng em đã hình thành ý tưởng và chế tạo sản phẩm.
Sau khi hình thành ý tưởng, các em đã tìm hiểu, phân tích ưu, nhược điểm của các sản phẩm tự động đo, tự động cảnh báo chỉ số môi trường không khí và môi trường nước hiện có trên thị trường; tìm hiểu ngưỡng an toàn của các chỉ số đó. Sau đó, xác định yêu cầu chức năng, tiêu chí của hệ thống, từ đó đề xuất, đánh giá các giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất. Trong quá trình chế tạo, sản phẩm được qua nhiều lần thử nghiệm hoạt động trong các điều kiện khác nhau, các em đã đưa sản phẩm cho một số hộ dân ở khu vực có nguy cơ ô nhiễm môi trường và nước mặt tại huyện Văn Lãng, huyện Cao Lộc, thành phố Lạng Sơn… Từ đó, thu thập thông tin phản hồi, góp ý của người dùng để điều chỉnh, cải tiến và hoàn thiện hệ thống. Trong suốt quá trình nghiên cứu, ngoài sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Minh Tú, các em còn nhận được sự tư vấn, hỗ trợ từ Thạc sĩ Khoa học môi trường Trần Quang Trung, Chi cục trưởng Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Lạng Sơn; thầy giáo Đặng Trung Dũng, Trưởng khoa Điện - Điện tử, Trường Cao đẳng nghề Lạng Sơn; nhân viên kỹ thuật và thiết kế website.
Sau khi hoàn thiện, “Hệ thống quan trắc và tự động cảnh báo một số chỉ số môi trường lưu động” của nhóm học sinh Trường THPT chuyên Chu Văn An có chức năng đo đồng thời cùng lúc: nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí, nồng độ bụi mịn, nồng độ bụi, nhiệt độ nước, tốc độ gió, lượng mưa... Với nhiều tính năng mới, sáng tạo và khác biệt so với các dự án, sản phẩm hiện có như: tự động đo đồng thời cùng lúc các chỉ số môi trường; kết hợp đo tốc độ gió, lượng mưa; tự động cảnh báo khi có các chỉ số môi trường vượt ngưỡng an toàn và cung cấp thông tin, đưa ra khuyến nghị tới người sử dụng; lưu trữ dữ liệu đo được trên server (máy chủ); di chuyển linh hoạt và phát đèn cảnh báo... Giá thành trang bị hệ thống theo nghiên cứu rẻ hơn so với các sản phẩm hiện có, phù hợp với người sử dụng. Hiện, giá thành sản xuất 1 thiết bị khoảng 12,3 triệu đồng.
Thầy Nguyễn Minh Tú, giáo viên hướng dẫn chia sẻ: Đối với dự án này chúng tôi đặt ra những yêu cầu về chức năng/tiêu chí riêng như: Sử dụng vật liệu bền, nhẹ, sẵn có và có thể tái chế, giá thành hợp lý; sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, đảm bảo an toàn, có thể dự trữ để thiết bị hoạt động liên tục; có thể di chuyển linh hoạt trên mặt nước và một số địa hình bằng phẳng... Mặc dù gặp rất nhiều khó khăn trong vấn đề nghiên cứu tổng quan về dự án và khâu hoàn thiện thiết bị đo, website nhưng bằng sự kiên trì và quyết tâm, các em học sinh đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công hệ thống hoàn thiện nhất ở thời điểm hiện tại.
Dự án đã được thử nghiệm hoạt động tại Sở Khoa học và Công nghệ, Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Lạng Sơn và nhận được ý kiến nhận xét, đánh giá cao về tính cấp thiết, khả thi, có khả năng áp dụng, nhân rộng và mang lại lợi ích thiết thực cho cộng đồng. Ngoài ra, dự án còn được đánh giá cao tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật học sinh trung học năm học 2023 – 2024, dự án đoạt giải nhất cấp tỉnh và giải ba cấp quốc gia.
Được biết, trong thời gian tới nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục thử nghiệm hoạt động của hệ thống trong các điều kiện khác nhau để có thể đánh giá đầy đủ hơn về chất lượng môi trường không khí và môi trường nước. Mong rằng, dự án sẽ được các cơ quan chức năng quan tâm nhân rộng, góp phần bảo vệ môi trường trên địa bàn tỉnh.
