TCVN 6157:1996 là tiêu chuẩn quan trọng hỗ trợ đo lường chính xác nồng độ ozon (O₃) trong không khí xung quanh, giúp đánh giá mức độ ô nhiễm không khí, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giám sát chất lượng môi trường theo các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường. Cùng ACC Vũng Tàu tìm hiểu chi tiết về tiêu chuẩn này để áp dụng hiệu quả trong quan trắc môi trường.
1. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6157:1996
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6157:1996 mang tên đầy đủ “Không khí xung quanh – Xác định nồng độ khối lượng ozon – Phương pháp phát quang hoá học”, được ban hành ngày 07/12/1996 bởi Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường), tương đương với ISO 10313:1993.
Tiêu chuẩn quy định nguyên tắc, thiết bị và quy trình sử dụng phản ứng phát quang hóa học giữa ozon và etylen để đo nồng độ ozon trong không khí, với phạm vi đo từ vài ppb đến hàng trăm ppb.
Mặc dù ra đời từ năm 1996, TCVN 6157:1996 vẫn còn hiệu lực và được viện dẫn trong nhiều văn bản pháp luật hiện hành, đặc biệt trong quan trắc không khí xung quanh. Căn cứ pháp lý chính là Luật Bảo vệ môi trường 2020 tại Điều 62 quy định về quan trắc môi trường định kỳ và tự động, yêu cầu sử dụng phương pháp chuẩn quốc gia. Ngoài ra, Thông tư 10/2021/TT-BTNMT quy định quy trình kỹ thuật quan trắc không khí xung quanh và tiếng ồn vẫn liệt kê TCVN 6157:1996 (cùng TCVN 7171:2002) làm phương pháp xác định ozon. Trong QCVN 05:2023/BTNMT về chất lượng không khí xung quanh (hiệu lực từ 12/09/2023), ozon là một trong bảy thông số cơ bản, và phương pháp đo theo tiêu chuẩn này được chấp nhận để đánh giá giá trị giới hạn (ví dụ 200 µg/m³ trung bình 1 giờ). Việc áp dụng đúng giúp cơ quan quản lý, doanh nghiệp tránh vi phạm theo Nghị định 45/2022/NĐ-CP về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.
2. Phạm vi áp dụng và nguyên lý hoạt động của phương pháp phát quang hóa học
TCVN 6157:1996 áp dụng cho việc xác định nồng độ ozon trong không khí xung quanh tại các khu vực dân cư, đô thị, khu công nghiệp, không áp dụng cho không khí trong nhà hoặc khí thải công nghiệp có nồng độ cao (có phương pháp riêng).
Nguyên lý dựa trên phản ứng hóa phát quang: ozon phản ứng với etylen trong buồng phản ứng tạo ra sản phẩm kích thích, phát ra ánh sáng (photon) tỷ lệ thuận với nồng độ ozon. Ánh sáng này được detector quang điện (photomultiplier) thu nhận, chuyển thành tín hiệu điện để tính toán nồng độ. Phương pháp có ưu điểm là độ chính xác cao (giới hạn phát hiện khoảng 1-2 ppb), ít bị nhiễu từ các chất khác như NOx nếu thiết kế buồng phản ứng tốt, và phù hợp với yêu cầu quan trắc theo QCVN 05:2023/BTNMT để giám sát ô nhiễm ozon bề mặt – một chất ô nhiễm thứ cấp hình thành từ phản ứng quang hóa dưới ánh sáng mặt trời.
Xem thêm: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 11794:2017 là gì? những điều cần biết
3. Thiết bị và điều kiện cần thiết để thực hiện theo TCVN 6157:1996
Tiêu chuẩn quy định rõ các thiết bị chính bao gồm máy phân tích ozon dựa trên chemiluminescence (phát quang hóa học), hệ thống lấy mẫu khí (bơm hút khí với lưu lượng ổn định), bộ lọc loại bỏ hạt bụi và ozon dư, nguồn etylen tinh khiết (nồng độ khoảng 1-10 ppm), và hệ thống hiệu chuẩn bằng ozon generator kết hợp với phương pháp UV photometric tham chiếu. Tất cả thiết bị phải được hiệu chuẩn định kỳ theo TCVN 7171:2002 hoặc tiêu chuẩn tương đương để đảm bảo độ chính xác.
Điều kiện thực hiện bao gồm nhiệt độ môi trường 15-30°C, độ ẩm tương đối không quá cao để tránh ngưng tụ, và vị trí lấy mẫu phải đại diện (cao 1,5-3 m so với mặt đất, tránh nguồn thải trực tiếp). Việc duy trì lưu lượng khí mẫu ổn định (thường 0,5-2 L/phút) và nồng độ etylen dư thừa là yếu tố then chốt để phản ứng hoàn toàn, giúp kết quả đo đáng tin cậy phục vụ báo cáo quan trắc môi trường theo Thông tư 10/2021/TT-BTNMT.
Xem thêm: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN ISO/IEC 17025:2017
4. Quy trình thực hiện đo nồng độ ozon theo phương pháp trong tiêu chuẩn
Quy trình đo theo TCVN 6157:1996 được thực hiện theo các bước rõ ràng để đảm bảo tính lặp lại và chính xác.
Bước 1: Chuẩn bị thiết bị và hiệu chuẩn, bật máy phân tích ozon, kiểm tra rò rỉ hệ thống, hiệu chuẩn zero bằng khí sạch (không chứa ozon) và span bằng khí ozon chuẩn từ generator (nồng độ đã biết theo phương pháp UV), điều chỉnh hệ số nhạy cảm để khớp với giá trị chuẩn. Bước 2: Lấy mẫu khí, hút không khí xung quanh qua đầu lấy mẫu (có lọc bụi), dẫn vào buồng phản ứng với dòng etylen, đảm bảo lưu lượng ổn định và thời gian đáp ứng nhanh (thường dưới 10 giây). Bước 3: Đo và ghi nhận tín hiệu, detector thu ánh sáng phát quang, chuyển thành tín hiệu điện, phần mềm hoặc thiết bị hiển thị tính toán nồng độ ozon theo công thức tỷ lệ tuyến tính, đồng thời ghi nhận các thông số khí tượng như nhiệt độ, áp suất để hiệu chỉnh về điều kiện chuẩn (25°C, 101,3 kPa). Bước 4: Xử lý dữ liệu và kiểm tra chất lượng, tính trung bình nồng độ theo thời gian (1 giờ, 8 giờ), kiểm tra drift (trôi zero/span) không vượt quá ±2%, lập báo cáo với đầy đủ thông tin thời gian, vị trí, điều kiện đo để phục vụ đánh giá theo QCVN 05:2023/BTNMT.
5. Câu hỏi thường gặp về TCVN 6157:1996
TCVN 6157:1996 còn hiệu lực và bắt buộc áp dụng trong quan trắc ozon không?
TCVN 6157:1996 vẫn còn hiệu lực đầy đủ và được viện dẫn trong Thông tư 10/2021/TT-BTNMT cùng QCVN 05:2023/BTNMT làm một trong các phương pháp chính xác định ozon (cùng TCVN 7171:2002 UV photometric). Đây là phương pháp được chấp nhận cho quan trắc tự động liên tục hoặc định kỳ, đặc biệt phù hợp với thiết bị chemiluminescence phổ biến trên thị trường.
Phương pháp phát quang hóa học trong TCVN 6157:1996 có ưu điểm gì so với phương pháp UV?
Phương pháp phát quang hóa học có độ nhạy cao hơn ở nồng độ thấp (dưới 10 ppb), ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và các khí khác nếu buồng phản ứng được thiết kế tốt, thời gian đáp ứng nhanh phù hợp quan trắc thời gian thực. Tuy nhiên, cần cung cấp etylen liên tục và hiệu chuẩn thường xuyên để duy trì độ chính xác.
Nồng độ ozon được quy định giới hạn như thế nào trong QCVN hiện hành?
Theo QCVN 05:2023/BTNMT, giá trị giới hạn ozon là 200 µg/m³ (trung bình 1 giờ) và 160 µg/m³ (trung bình 8 giờ), áp dụng cho không khí xung quanh. Phương pháp TCVN 6157:1996 dùng để đo và đánh giá xem nồng độ có vượt giới hạn hay không, hỗ trợ phân loại chất lượng không khí (từ AQI tốt đến nguy hại).
Làm thế nào để hiệu chuẩn thiết bị theo TCVN 6157:1996 trong thực tế?
Hiệu chuẩn zero bằng khí sạch (zero air generator), hiệu chuẩn span bằng ozon chuẩn từ generator (kiểm chứng bằng phương pháp UV), thực hiện ít nhất mỗi 24 giờ hoặc theo hướng dẫn nhà sản xuất. Sai số hiệu chuẩn không vượt ±2% để đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy theo yêu cầu của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Liên hệ ACC Vũng Tàu để được tư vấn chuyên sâu về TCVN 6157:1996, hỗ trợ lập chương trình quan trắc ozon, sử dụng thiết bị chemiluminescence, phân tích dữ liệu và báo cáo môi trường theo quy định pháp luật mới nhất. Chúng tôi đồng hành cùng bạn đảm bảo tuân thủ và bảo vệ chất lượng không khí bền vững.
Để lại một bình luận