Thiết bị thu mẫu bụi đánh giá ô nhiễm không khí

TS Dương Thành Nam và ManPMS - thiết bị thu mẫu khối lượng bụi.

Thu mẫu bụi PM10, PM2.5

Để đánh giá mức độ ô nhiễm trong môi trường không khí, các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Viện Hàn lâm) đã làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo ManPMS - thiết bị thu mẫu khối lượng bụi chuyên dùng phục vụ quan trắc và giám sát môi trường trong đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo và tích hợp thiết bị thu mẫu khối lượng bụi (PM10, PM2.5) trong môi trường không khí ngoài trời”.

TS Dương Thành Nam, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí đang thu hút sự chú ý và việc quan trắc, theo dõi thường xuyên mật độ các loại khí gây ô nhiễm, bụi PM2.5, PM10 đặc biệt là trong môi trường đô thị đang là yêu cầu cấp thiết.

Việc quan trắc thường xuyên mật độ bụi PM2.5 hay PM10, nồng độ các chất khí gây ô nhiễm ở nước ta hiện nay được thực hiện bởi mạng lưới các trạm quan trắc tự động, liên tục và mạng lưới quan trắc thủ công, định kỳ.

Hiện nay, Việt Nam có khoảng 320 thiết bị quan trắc bụi PM10, PM2.5 tự động, liên tục và 1.200 điểm quan trắc bụi (PM10, PM2.5) với các nguyên lý và kỹ thuật lấy mẫu khác nhau phục vụ quản lý Nhà nước về môi trường. Hầu hết các thiết bị quan trắc bụi điển hình thường cồng kềnh, nặng và chi phí thì cao. Các thiết bị đo, thu mẫu bụi đều phải nhập khẩu từ nước ngoài.

TS Dương Thành Nam và các cộng sự đã lựa chọn nghiên cứu chế tạo thiết bị thu mẫu bụi vừa giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm nghiêm ngặt đồng thời đảm bảo các tiêu chuẩn và yêu cầu cụ thể của thị trường trong nước.

Nhóm làm chủ được công nghệ chế tạo ManPMS - thiết bị thu mẫu tham chiếu trọng lượng theo tiêu chuẩn của EPA 40-CFR Part 50 và nội địa hóa đến 80% trong thiết kế, chế tạo phần cứng, tích hợp hệ thống và phần mềm điều khiển như: Tự chế tạo thành công đầu thu mẫu bụi PM10, bộ tách hạt PM2,5, thiết bị đo chênh áp điều khiển lưu lượng, ống nối dài, giá đỡ cái lọc, vỏ hộp.

Sản phẩm nghiên cứu có phần mềm tích hợp và giao diện người dùng của hệ thống được thiết kế đơn giản, dễ học, dễ đọc và thân thiện với người dùng. Phần mềm được thực hiện thông qua việc kết hợp các thiết bị hỗ trợ nghiên cứu như: “bộ thu thập dữ liệu đa kênh”, “khung máy tích hợp bộ thu thập dữ liệu” với “máy tính công nghiệp”, giúp thu thập dữ liệu từ các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng, thể tích, vận tốc và thời gian.

Giám sát chất lượng không khí ở các đô thị

Theo TS Dương Thành Nam, phần mềm điều khiển ManPMS hướng tới người dùng với nhiều tính năng phù hợp với các quy định hiện hành như khối cài đặt cấu hình (lưu lượng, lấy mẫu, thời gian, độ kín, đơn vị, cảnh báo), khối vận hành như: (chạy/dừng, thông số, cảnh báo), khối hiệu chuẩn (lưu lượng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất) và khối tính toán và lưu trữ dữ liệu.

ManPMS hoàn toàn phù hợp với đặc tính kỹ thuật đo lường. Việc triển khai kết quả vào thực tiễn là cần thiết và mang lại nhiều giá trị lớn cho lĩnh vực môi trường.

Cụ thể, ManPMS có thể được ứng dụng trong hoạt động giám sát chất lượng không khí tại các đô thị và khu công nghiệp, thu thập dữ liệu và mẫu vật cho nghiên cứu về chất lượng không khí và tác động của các tác nhân ô nhiễm đến sức khỏe và môi trường.

Nó cũng được sử dụng để đo lường hiệu quả của các biện pháp kiểm soát ô nhiễm bụi từ xe cộ, công nghiệp và giảm tiêu thụ năng lượng. Nghiên cứu của nhóm cũng góp phần cung cấp giải pháp lấy mẫu bụi (PM10 hoặc PM2.5) trong điều kiện thực tế tại Việt Nam, nhằm hỗ trợ cho các sản phẩm trong nước và giảm phụ thuộc vào thiết bị nhập khẩu.

Nhóm nghiên cứu hi vọng sớm đưa ManPMS - thiết bị thu mẫu khối lượng bụi vào ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Các nhà nghiên cứu mong muốn phối hợp với cơ quan thuộc chính phủ, tổ chức môi trường và các công ty phát triển thiết bị khoa học công nghệ trong nước nhằm hợp tác triển khai thiết bị trong thực tế. Thông tin và kết quả từ nghiên cứu có thể sử dụng để phát triển ứng dụng và giải pháp trong các lĩnh vực nghiên cứu môi trường, y tế và công nghệ.

Nhật Phong