Ô nhiễm bụi mịn trầm trọng, Việt Nam đã phát triển thành công một ứng dụng đo lường

Hệ thống chuẩn hàm lượng bụi (ManDust) được phát triển bởi TS. Dương Thành Nam và nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) phát triển và đã được phê duyệt nghiệm thu bởi Bộ Tài nguyên và Môi trường vào cuối tháng 12/2023.

Công trình được đánh giá là bước đột phá bởi lẽ, đây là lần đầu tiên có một ứng dụng ở Việt Nam trong lĩnh vực đo lường (kiểm định, hiệu chuẩn) thiết bị đo bụi, giúp giải quyết các thách thức trong việc quan trắc môi trường không khí, đồng thời mở ra khả năng ứng dụng trong nghiên cứu sức khỏe và môi trường.

Theo thống kê của Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, Việt Nam hiện có hơn 20 tổ chức thực hiện kiểm định/ hiệu chuẩn trong lĩnh vực hóa lý. Tuy nhiên, sự thiếu hụt về năng lực kiểm định hoặc hiệu chuẩn các thiết bị đo bụi như PM2.5 và PM10 trong môi trường không khí xung quanh là do chưa có Hệ thống chuẩn hàm lượng bụi. Do đó, việc phát triển sản phẩm nghiên cứu khoa học có tính ứng dụng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường và khả năng liên kết với các doanh nghiệp nhằm đưa công nghệ vào thực tế, là một hướng đi phù hợp và khả thi.

Trong bối cảnh ô nhiễm không khí đang là một trong những vấn đề môi trường nhức nhối, đặc biệt ở Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nơi nồng độ bụi mịn PM2.5 và PM10 vượt xa ngưỡng cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thì việc quan trắc và đo lường chính xác nồng độ bụi là yếu tố quan trọng để bảo vệ sức khỏe và duy trì môi trường trong lành và bền vững.

ManDust được thiết kế và chế tạo theo nguyên lý phối, trộn và hút dòng chảy (khí, bụi) theo nguyên lý đẳng động học (isokinetic) với 04 khối chính: Khối tạo dòng khí sạch, khô; Khối phân tán bụi PM; Tháp trộn với các đầu hút mẫu đẳng động học; Khối đầu ra. Đặc biệt, thiết kế tháp trộn bụi được tối ưu hóa để ngăn chặn thất thoát hạt và đảm bảo sự phân phối đồng đều của hạt PM trong tháp. Hàm lượng bụi được kiểm soát trong khoảng (0 ÷ 2.000) µg/m3, phù hợp với các thiết bị đo bụi thông thường trên thị trường ở Việt Nam.

Với tốc độ dòng chảy và mức độ hỗn loạn trong tháp trộn được kiểm soát và duy trì ở mức thấp để mô phỏng điều kiện lấy mẫu bụi ở trạng thái tĩnh lặng (v < 0,5 m/s). Thiết bị chuẩn và thiết bị cần kiểm định/ hiệu chuẩn đặt bên ngoài tháp, mẫu bụi được lấy qua các đầu lấy mẫu đẳng động lực để hạn chế và đảm bảo tính đồng nhất của hạt bụi (vận tốc và mật độ) giữa bên trong và bên ngoài tháp trộn, giữa các thiết bị tham chiếu và thiết bị cần kiểm định/ hiệu chuẩn là như nhau và đại diện. Thiết kế thẳng đứng của tháp trộn kết hợp với đầu lấy mẫu đẳng động lực và ống lấy mẫu thẳng (không uốn cong) đảm bảo rằng tổn thất do bám dính hoặc thất thoát hạt bụi là không đáng kể. Phần mềm điều khiển hệ thống ManDust được lập trình với nhiều tính năng hữu ích, bao gồm cài đặt cấu hình, vận hành, đo lường, tính toán và lưu trữ dữ liệu giúp người dùng dễ dàng quản lý các thông số, theo dõi quá trình vận hành và thu thập dữ liệu một cách thuận tiện.

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, ManDust không chỉ phù hợp để kiểm định hoặc hiệu chuẩn các thiết bị đo hàm lượng bụi PM, mà còn có thể được áp dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như đánh giá hiệu suất và đảm bảo chất lượng của các thiết bị đo chất lượng không khí trong môi trường ngoài trời, trong nhà và môi trường làm việc. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng trong các nghiên cứu liên quan đến sức khỏe con người.  

.