Thông tin ứng dụng kết quả nhiệm vụ KH&CN

Khảo sát, đánh giá hiện trạng phát thải chất ô nhiễm từ các sản phẩm vật liệu xây dựng, đề xuất giải pháp kiểm soát phát thải (28/03/2025)

Cùng với sự phát triển kinh tế, quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa, tiến bộ khoa học công nghệ, xu hướng sử dụng sản phẩm vật liệu xây dựng (VLXD) được sản xuất từ vật liệu nhân tạo, tổng hợp có chứa các loại hóa chất trong các công trình xây dựng ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên, phát thải của các thành phần ô nhiễm, đặc biệt là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC - Volatile Organic Compounds) từ sản phẩm VLXD là một nguồn chính gây ô nhiễm môi trường không khí bên trong công trình và tác động có hại tới sức khỏe con người. Trong những năm qua, vấn đề này ngày càng nhận được mối quan tâm của các nhà quản lý cũng như cộng đồng khoa học và người dân ở các nước trên thế giới.

Với mục tiêu xây dựng cơ sở dữ liệu mức phát thải, ngưỡng phát thải và đề xuất các giải pháp kiểm soát phát thải VOC từ các sản phẩm vật liệu xây dựng (VLXD) như: sơn tường nhũ tương, thảm trải sàn, vật liệu dán tường hoàn thiện, chất dính kết sử dụng trong công trình dân dụng ở Việt Nam. Năm 2023, Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường đã triển khai nhiệm vụ nghiên cứu “Khảo sát, đánh giá hiện trạng phát thải chất ô nhiễm từ các sản phẩm vật liệu xây dựng, đề xuất giải pháp kiểm soát phát thải ” do PGS.TS Nguyễn Đức Lượng làm chủ nhiệm.

Triển khai đề tài, nhóm đề tài tiến hành nghiên cứu tổng quan các chính sách, quy định kiểm soát phát thải, tiêu chuẩn phát thải VOC từ các sản phẩm VLXD (sơn tường, vật liệu sàn, vật liệu dán tường hoàn thiện, chất dính kết) ở một số nước trên thế giới. Kết quả cho thấy, nhiều quốc gia trên thế giới Mỹ, Hồng Kông, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Pháp, Đức, Phần Lan,… đã xây dựng và ban hành các chính sách, quy định, lộ trình từng bước thực hiện nhằm kiểm soát phát thải VOC từ các sản phẩm VLXD. Cách tiếp cận ở các nước trên thế giới trong việc thử nghiệm, đánh giá và kiểm soát phát thải được thực hiện theo hai cách sau: (1) Kiểm soát hàm lượng VOC trong sản phẩm VLXD thông qua các quy định, yêu cầu giới hạn hàm lượng VOC trong sơn, chất dính kết; (2) Kiểm soát phát thải thông qua việc quy định ngưỡng giới hạn phát thải (µg/m²h), nồng độ phát thải (µg/m³) của VOC bên trong phòng sử dụng sản phẩm VLXD. Các tiêu chuẩn thử nghiệm và đánh giá phát thải VOC áp dụng phổ biến ở các nước trên thế giới nhìn chung được phân thành 02 nhóm chính: nhóm 1 là các tiêu chuẩn châu Âu và ISO (EN 16516:2017, ISO 16000-3:2011, ISO 16000-6:2011, EN ISO 16000-9:2006, EN ISO 16000-11:2006) được áp dụng phổ biến ở các nước châu Âu, Hàn Quốc, Nhật Bản; nhóm 2 là tiêu chuẩn CDPH/EHLB/Phương pháp tiêu chuẩn V1.2 của Cục Y tế Công cộng California “Phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra và đánh giá phát thải hóa chất hữu cơ dễ bay hơi từ các nguồn trong nhà sử dụng buồng môi trường Phiên bản 1.2” (CA Mục 01350) được áp dụng phổ biến ở Mỹ, Hồng Kông.

Phương pháp thử nghiệm được áp dụng rộng rãi là phương pháp buồng thử nghiệm phát thải. Thử nghiệm phát thải là đánh giá phát thải các thành phần formaldehyt (HCHO), tổng lượng phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (TVOC) sau 3 ngày và sau 28 ngày. Các hoạt động thử nghiệm phát thải có thể được thực hiện bởi một tổ chức, phòng thử nghiệm độc lập có năng lực đáp ứng tiêu chuẩn ISO 17025 đã được cấp phép hoạt động hoặc phòng thử nghiệm của công ty, nhà sản xuất đã được cấp phép hoạt động. Tuy nhiên, kết quả khảo sát của nhiệm vụ cho thấy hiện nay năng lực thử nghiệm, đánh giá phát thải VOC, formaldehyt từ các sản phẩm VLXD ở trong nước còn rất hạn chế. Một số đơn vị trong nước hiện mới chỉ thực hiện được việc lấy mẫu, phân tích mẫu và đánh giá phát thải formaldehyt từ một số sản phẩm VLXD theo phương pháp bình hút ẩm, chiết tách. Hiện trong nước chưa có đơn vị, tổ chức nào được trang bị buồng thử nghiệm để thử nghiệm, đánh giá phát thải VOC theo các tiêu chuẩn phổ biến ở các nước trên thế giới (phương pháp buồng thử nghiệm).

Qua phân tích kinh nghiệm triển khai thực hiện các hệ thống chứng nhận và dán nhãn phát thải VOC cho các sản phẩm VLXD ở Mỹ, Đan Mạch, Phần Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc... cho thấy hầu hết là các chương trình chứng nhận và dán dãn phát thải VOC cho các sản phẩm VLXD ở các nước trên thế giới là tự nguyện áp dụng. Tuy nhiên, đối với một số ít quốc gia như Pháp, Đức thì việc đạt được chứng nhận và dán dãn phát thải VOC cho các sản phẩm VLXD là yêu cầu bắt buộc cho các sản phẩm VLXD trước khi được cung cấp trên thị trường. Tại Việt Nam, hầu hết các sản phẩm VLXD được cung cấp, phân phối trên thị trường Việt Nam thuộc 4 nhóm đối tượng của nhiệm vụ chưa có các thông tin công bố chính thức về ngưỡng phát thải VOC, formaldehyt từ các sản phẩm. Trong 04 nhóm sản phẩm VLXD được khảo sát, nhóm sản phẩm sơn tường dạng nhũ tương là nhóm sản phẩm mà một số doanh nghiệp, công ty, nhà sản xuất sản phẩm VLXD công bố thông tin về hàm lượng chất hữu cơ bay hơi (VOC) trong sản phẩm sơn. Các nhóm sản phẩm vật liệu sàn, dán tường hoàn thiện, chất dính kết có rất ít hoặc hầu như không có các thông tin về hàm lượng VOC trong sản phẩm được công bố.

Đề tài tập trung nghiên cứu xu hướng sản xuất, nhập khẩu, phân phối các sản phẩm VLXD ở thị trường trong nước hướng tới đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về chứng nhận, dán nhãn phát thải VOC đối với các sản phẩm VLXD; kết hợp với việc tham khảo các tiêu chuẩn, quy định trong và ngoài nước về ngưỡng giới hạn phát thải, nồng độ được quy đổi trong phòng tham chiếu của TVOC, VOC, formaldehyt từ sản phẩm VLXD sau một khoảng thời gian xác định (3 ngày, 7 ngày, 14 ngày, 28 ngày); các phương pháp thử nghiệm, đánh giá phát thải VOC được áp dụng phổ biến ở các nước trên thế giới và năng lực thử nghiệm, đánh giá phát thải VOC của các đơn vị ở trong nước để xây dựng cơ sở dữ liệu ngưỡng phát thải và đề xuất ngưỡng phát thải VOC đối với một số nhóm sản phẩm VLXD sử dụng phổ biến trong công trình dân dụng. Theo đó, ngưỡng phát thải VOC và formaldehyt đối với sản phẩm sơn trên thị trường Việt Nam được tạm thời đề xuất ở ngưỡng tương tự như ngưỡng AFSSET, Pháp - Loại A – B; ngưỡng phát thải TVOC và formaldehyt đối với các nhóm sản phẩm vật liệu sàn, vật liệu dán tường, chất dính kết được tạm thời đề xuất ở ngưỡng tương tự như ngưỡng AFSSET, Pháp - Loại A – B, M1 của Phần Lan. Đây là các là ngưỡng phát thải cao hoặc trung bình theo các hệ thống chứng nhận, dán nhãn phát thải VOC từ các sản phẩm VLXD ở các nước trên thế giới. Tuy nhiên, trong thời gian tới các đơn vị nghiên cứu, thử nghiệm ở trong nước cần có sự đầu tư về trang thiết bị (buồng thử nghiệm) để thực hiện thử nghiệm phát thải theo các tiêu chuẩn quốc tế và xác định mức phát thải cho các sản phẩm VLXD phù hợp với điều kiện của Việt Nam.

Với kết quả nghiên cứu trên, nhóm đề tài đề xuất các giải pháp kiểm soát phát thải VOC trong quá trình sản xuất các sản phẩm VLXD gồm:

Sản phẩm vật liệu sơn tường dạng nhũ tường: (1) Kiểm soát lượng dung môi sử dụng: Lượng dung môi có thể được giảm thông qua việc trộn chính xác và đảm bảo tỷ lệ để đảm bảo vật liệu được trộn theo yêu cầu với tỷ lệ chính xác để đạt hiệu suất tối ưu. (2) Tự động hóa dây chuyền sản xuất: Tự động hóa có thể giảm mức tiêu thụ nguyên liệu tới 30%. Nhờ độ chính xác của thiết bị tự động có thể tăng khả năng kiểm soát lượng vật liệu được sử dụng, điều này sẽ giảm đáng kể chi phí vật liệu. (3) Kiểm soát nguồn nguyên liệu sản xuất bằng việc sử dụng các loại chất tạo màng nhũ tương có hàm lượng VOC thấp, các loại phụ gia có hàm lượng VOC thấp. (4) Thay đổi quy trình vệ sinh: Áp dụng chính sách "làm sạch khi di chuyển" để giảm lượng dung môi cần thiết để loại bỏ cặn tích tụ… (5) Sử dụng vật liệu tái chế: tái sử dụng bụi thu được trong quá trình nghiền bột màu. Làm lại hoặc trộn các vật liệu không đạt tiêu chuẩn thành sản phẩm mới. (6) Giảm tổn thất do bay hơi: đậy nắp thùng chứa trong quá trình trộn và trong khi chờ chuyển sơn vào bao bì chứa. Đậy nắp các thùng chứa để giảm sự rò rỉ hơi. Đậy kín tất cả các vật liệu để giảm nguy cơ tràn đổ khi vận chuyển vật liệu.

Sản phẩm vật liệu sàn: tránh sử dụng các chất phụ gia gốc chì, cadmium và crom hóa trị sáu trong các sản phẩm PVC; cần báo cáo khi sử dụng phthalate trọng lượng phân tử thấp và hướng tới ngừng sử dụng chất hóa dẻo phthalate trọng lượng phân tử thấp trong sản xuất; tái chế một cách có trách nhiệm các sản phẩm PVC hết hạn sử dụng có chứa các chất phụ gia cũ và sử dụng chất dính kết có hàm lượng VOC thấp trong quá trình lắp đặt thảm trải sàn.

Sản phẩm giấy dán tường hoàn thiện: Nên sử dụng các vật liệu thủ công tự nhiên như vải cỏ, nút chai, giấy dệt, có thể tái tạo và phân hủy sinh học, hoặc vật liệu tái chế trong sản xuất giấy dán tường; dùng vật liệu composite polymer thân thiện với môi trường trong sản xuất giấy dán tường dần thay thế cho vật liệu PVC; sử dụng mực gốc nước thân thiện với môi trường, không phải mực dung môi để in trong quá trình sản xuất giấy dán tường. Mực in gốc nước, không chứa PVC, không chứa các chất gây hại cho môi trường, chất gây dị ứng hoặc kim loại nặng; dùng giấy nền không chứa PVC và được sản xuất theo cách thân thiện với môi trường, chất dính kết có hàm lượng VOC thấp trong quá trình lắp đặt giấy dán tường.

Sản phẩm vật liệu chất dính kết: có hai kỹ thuật kiểm soát phát thải chung để giảm lượng phát thải VOC từ các quy trình ứng dụng các loại chất dính kết: các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và các hệ thống kiểm soát và thu giữ khí. Trong đó, ngăn ngừa ô nhiễm là biện pháp kiểm soát phổ biến nhất được sử dụng bởi các cơ sở vận hành các quy trình ứng dụng chất dính kết.

Đề xuất các giải pháp kiểm soát phát thải VOC trong quá trình sử dụng các sản phẩm vật liệu sơn tường dạng nhũ tương, thảm trải sàn, vật liệu dán tường hoàn thiện, chất dính kết các giải pháp được đề xuất bao gồm kiểm soát và ngăn ngừa phát thải VOC trong giai đoạn thiết kế công trình thông qua lựa chọn sản phẩm vật liệu xây dựng phù hợp; giai đoạn xây dựng và vận hành công trình (giải pháp thông gió, xử lý làm sạch không khí…).

Kết quả nghiên cứu sẽ là nguồn thông tin tham khảo quan trọng cho cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp, công ty nhập khẩu và phân phối sản phẩm VLXD trong việc xây dựng tiêu chuẩn phát thải, tiêu chuẩn thử nghiệm phát thải VOC từ các sản phẩm VLXD.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu tại Trung tâm Thông tin,Thống kê Khoa học và Công nghệ./.