Tính toán phát thải từ phương tiện giao thông trong nội thị chính tỉnh vĩnh phúc phục vụ thiết lập bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí

Bài viết Tính toán phát thải từ phương tiện giao thông trong nội thị chính tỉnh vĩnh phúc phục vụ thiết lập bản đồ lan truyền ô nhiễm không khí trình bày tiến hành tính toán tải lượng ô nhiễm (CO2, CH4, NOx, PM10, PM2,5) từ xe máy, ô tô con, xe buýt, xe tải nặng, và xe tải nhẹ trong nội thị chính tỉnh Vĩnh Phúc. Kết quả cho thấy xe tải nặng và xe buýt là hai phương tiện đóng góp chủ yếu vào tải lượng bụi PM10 trong nội thị.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 TÍNH TỐN PHÁT THẢI TỪ PHƯƠNG TIỆN GIAO THƠNG TRONG NỘI THỊ CHÍNH TỈNH VĨNH PHÚC PHỤC VỤ THIẾT LẬP BẢN ĐỒ LAN TRUYỀN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ Phạm Nguyệt Ánh1, Phạm Hương Quỳnh2,*, Đỗ Thị Cẩm Vân2 Trường Đại học Thủy lợi Viện công nghệ HaUI, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, email: quynhktmt@haui.edu.vn GIỚI THIỆU Trong số nguồn gây ô nhiễm khơng khí, hoạt động giao thơng đánh giá nguồn phát thải đặc biệt đô thị Việt Nam Để xây dựng chiến lược quản lý chất lượng mơi trường khơng khí, bước tiến hành kiểm kê phát thải Một số nghiên cứu kiểm kê tính tốn phát thải từ hoạt động giao thông thực Hà Nội [1] thành phố Hồ Chí Minh [2], Cần Thơ [3], Bình Dương dựa số lượng, chủng loại phương tiện giao thông hệ số phát thải loại phương tiện Vì số lượng tính chất phương tiện giao thông phụ thuộc vào địa phương nên việc kiểm kê phát thải cần thực cho khu vực Nghiên cứu tiến hành kiểm kê tính tốn tải lượng nhiễm (CO2, CH4, NOx, PM10, PM2,5) từ xe máy, ô tô con, xe buýt, xe tải nặng, xe tải nhẹ nội thị tỉnh Vĩnh Phúc dựa số lượng phương tiện lưu thông đường vòng 24 hệ số phát thải chất ô nhiễm từ phương tiện Đây nghiên cứu kiểm kê phát thải tỉnh Vĩnh Phúc nhằm cung cấp số liệu xây dựng mơ hình dự báo chất lượng khơng khí góp phần vào công tác quản lý môi trường tỉnh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ngoại để ghi lại hình ảnh giao thông 24 (Bảng 1) Việc lắp đặt camera đảm bảo không tuyến đường trục giao đường, đồng thời đảm bảo cung cấp hình ảnh tốt góc quan sát rộng Số lượng phương tiện lưu thơng vịng 24 xác định cách đếm hình ảnh camera ghi lại Bảng Các tuyến đường khảo sát STT Tên đường Ngã tư Tôn Đức Thắng - Nguyễn Tất Thành Đường Nguyễn Trãi Đường trước bến xe Vĩnh Yên Vòng xuyến cạnh bến xe cũ Đường Hai Bà Trưng Đường Nguyễn Viết Xuân Đường đối diện chợ Vĩnh Phúc Đường Mê Linh Đường Ngô Quyền 10 Đường Bà Triệu Các phương tiện chia thành nhóm: xe máy bao gồm loại xe bánh bánh có gắn động cơ, xe ô tô ( chỗ), xe buýt (xe ô tô chở người > chỗ ngồi), xe tải nặng (tải trọng > 3,5 tấn), xe tải nhẹ (tải trọng  3,5 tấn) 2.1 Lưu lượng phương tiện giao thơng 2.2 Tính tốn tải lượng chất ô nhiễm Một số tuyến đường đại diện nội thị tỉnh Vĩnh Phúc lắp đặt camera hồng Tải lượng chất ô nhiễm xác định theo công thức (Eq-1) đây: 305 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 [4] Trong đó: Ei,k: tải lượng chất nhiễm i phương tiện giao thông loại k (kg/h) Nk: số phương tiện giao thông loại k (xe/h) EFi,k: hệ số phát thải trung bình chất nhiễm i phương tiện giao thông loại k (kg/xe/km) Xk: quãng đường di chuyển phương tiện giao thông loại k, km Hệ số phát thải phương tiện giao thông tổng hợp Bảng tiện cá nhân (xe máy, ô tô con) chiếm ưu Kết tương đồng với lưu lượng xe thành phố Hồ Chí Minh với khung cao điểm (7-8h 17-18h) [4] cao điểm Vĩnh Phúc bắt đầu sớm Ở Hà Nội, số lượng xe máy lưu thông đạt giá trị lớn cao điểm 6-8h 16-18h [1] 100% 80% Tỷ lệ (%) Ei ,k  N k  EFi,k  X k (Eq-1) Xe buýt Xe tải nặng Xe tải nhẹ CO2 29,68 230,67 763,2 763,2 318 CH4 0,053 0,36 0,15 NOx 0,0021 0,015 0,0146 0,0146 0,0197 0,105 0,36 PM10 0,2 0,07 236 236 1,6 PM2,5 0,025 0,388 0,388 0,388 0,388 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h Xe máy Ơ tơ Xe bt Xe tải nặng Xe tải nhẹ Hình Biểu đồ tỷ lệ xe lưu thông nội thị tỉnh Vĩnh Phúc 35,000 30,000 Quãng đường di chuyển ngày phương tiện dựa bảng câu hỏi khảo sát chủ phương tiện giao thông địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc 800 xe máy, 200 ô tô con, 25 xe buýt, 58 xe tải nặng 50 xe tải nhẹ Kết thống kê số lượng xe nội thị tỉnh Vĩnh Phúc thể Hình Số lượng xe máy chiếm đa số (64,33%), tiếp đến xe ô tô (32,32%), xe tải nhẹ (1,83%), xe tải nặng (1,05%) cuối xe buýt (0,46%) Các nghiên cứu tương tự tỷ lệ lưu thông xe máy chiếm đa số thành phố Hồ Chí Minh (>80%) [2], Hà Nội (>90%) [1], Cần Thơ [3] Trong Hình số lượng xe theo giờ, hai khung nhiều xe lưu thông 6-8h (27,43%) 16-18h (31,17%) với phương 20,000 15,000 10,000 5,000 Xe máy Ơ tơ Xe buýt Xe tải nặng Xe tải nhẹ Hình Biểu đồ số lượng xe lưu thông theo thời gian nội thị tỉnh Vĩnh Phúc KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Số lượng phương tiện giao thông nội thị tỉnh Vĩnh Phúc 25,000 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h Ô tô 0% Số lượng (chiếc) Xe máy 40% 20% Bảng Hệ số phát thải nhóm phương tiện giao thơng (g/xe/km) [4] Loại xe 60% Ngồi ra, nội thị tỉnh Vĩnh Phúc, thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội ghi nhận đỉnh nhỏ khoảng 11-13h xe máy, giải thích người dân ngoài/về nhà ăn trưa trở lại nơi làm việc Buổi đêm (22-4h) chủ yếu hoạt động xe tải Kết tương tự với Hà Nội, cịn thành phố Hồ Chí Minh ban đêm có số lượng tương đối xe máy ô tô di chuyển Xe buýt nội thị Vĩnh Phúc hoạt động khoảng thời gian từ 5-19h theo lịch trình thành phố Như thấy lưu lượng phương tiện giao thơng phản ánh thói quen sinh hoạt quy định giao thông địa phương 306 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 3.2 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông nội thị tỉnh Vĩnh Phúc Tải lượng chất ô nhiễm CO2, CH4, NOx, PM10, PM2,5 tính theo cơng thức (Eq-1) với qng đường di chuyển phương tiện theo khảo sát bảng hỏi sau: xe máy di chuyển trung bình 20 km/ngày, ô tô 50 km/ngày, xe buýt 250 km/ngày, xe tải nặng 120 km/ngày, xe tải nhẹ 95 km/ngày Kết tổng lượng phát thải phương tiện giao thông (tấn/ngày) thể bảng Phát thải CO2 chiếm tỷ trọng nhiều loại phát thải với 76,32% xe buýt, xe tải nặng 99% xe máy, ô tơ con, xe tải nhẹ Các khí cịn lại (CH4, NOx, PM10, PM2,5) chiếm khoảng 24% xe buýt, xe tải nặng 1% xe máy, ô tô xe tải nhẹ Có thể thấy xe buýt, xe tải nặng có hệ số phát thải CO2 lớn loại phương tiện khảo sát đóng góp 13,45% 14,84% lượng CO2 thải ngày Bảng Tổng lượng phát thải loại phương tiện giao thông (tấn / ngày) Loại Xe tải Xe máy Ơ tơ Xe buýt xe nặng Xe tải nhẹ CO2 108,593 1060,125 248,803 274,477 157,213 CH4 0,194 0,483 0,117 0,129 0,074 NOx 0,008 0,069 0,005 0,005 0,010 PM10 0,732 0,322 76,936 84,875 0,791 PM2,5 0,091 1,783 0,126 0,192 0,140 Mặc dù chất nhiễm nghiên cứu khơng giống hồn tồn nhìn chung so với thành phố Hồ Chí Minh [2] Hà Nội [1] nơi xe máy đánh giá nguồn phát thải chính, nguồn phát thải lớn nội thị Vĩnh Phúc ô tô con: phát thải CO2 1060,125 tấn/ngày chiếm 57,33% tổng lượng phát thải, phát thải CH4, NOx PM2,5 0,483 tấn/ngày; 0,069 tấn/ngày 1,783 tấn/ngày chiếm 48,48%; 71,53% 76,45% tổng lượng phát thải Ở thành phố Hồ Chí Minh, xe tải nặng hai nguồn đóng góp vào phát thải bụi PM10 [5] Trong nghiên cứu này, đóng góp nhiều vào tải lượng ô nhiễm bụi PM10 xe tải nặng với 84,9 tấn/ngày chiếm 51,86%; tiếp đến xe buýt với 76,9 tấn/ngày chiếm 47,01% KẾT LUẬN Nghiên cứu tiến hành tính tốn tải lượng nhiễm (CO2, CH4, NOx, PM10, PM2,5) từ xe máy, ô tô con, xe buýt, xe tải nặng, xe tải nhẹ nội thị tỉnh Vĩnh Phúc Kết cho thấy xe tải nặng xe buýt hai phương tiện đóng góp chủ yếu vào tải lượng bụi PM10 nội thị Đối với chất ô nhiễm cịn lại tơ phương tiện đóng góp nhiều Đây số liệu đầu vào quan trọng cho việc thiết lập đồ lan truyền chất ô nhiễm nhằm góp phần vào công tác quản lý mơi trường khơng khí tỉnh Vĩnh Phúc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N T Hung, M Ketzel, S S Jensen, and N T K Oanh (2010) Air Pollution Modeling at Road Sides Using the Operational Street Pollution Model-A Case Study in Hanoi, Vietnam,” J Air Waste Manage Assoc., vol 60, no 11, pp 1315-1326 [2] Q B Ho, H N K Vu, T T Nguyen, T T H Nguyen, and T T T Nguyen (2019) A combination of bottom-up and top-down approaches for calculating of air emission for developing countries: a case of Ho Chi Minh City, Vietnam Air Qual Atmos Heal., vol 12, no 9, pp 1059-1072 [3] H Q Bang, V H N Khue, N T Tam, and K Lasko (2018) Air pollution emission inventory and air quality modeling for Can Tho City, Mekong Delta, Vietnam,” Air Qual Atmos Heal., vol 11, no 1, pp 35-47 [4] N K Phùng, N Q Long, and N V Tín (2017) Xây dựng số liệu phát thải phục vụ mơ hình dự báo chất lượng khơng khí Thành phố Hồ Chí Minh Tạp chí Khí tượng Thủy văn, vol 682, pp 1-6 [5] B Q Ho (2017) Modeling PM10 in Ho Chi Minh City, Vietnam and evaluation of its impact on human health,” Sustain Environ Res., vol 27, no 2, pp 95-102 307 ... [4] Trong đó: Ei,k: tải lượng chất nhiễm i phương tiện giao thông loại k (kg/h) Nk: số phương tiện giao thông loại k (xe/h) EFi,k: hệ số phát thải trung bình chất nhiễm i phương tiện giao thông. .. đồ tỷ lệ xe lưu thông nội thị tỉnh Vĩnh Phúc 35,000 30,000 Quãng đường di chuyển ngày phương tiện dựa bảng câu hỏi khảo sát chủ phương tiện giao thông địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc 800 xe máy, 200 ô. .. nặng Xe tải nhẹ Hình Biểu đồ số lượng xe lưu thông theo thời gian nội thị tỉnh Vĩnh Phúc KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Số lượng phương tiện giao thông nội thị tỉnh Vĩnh Phúc 25,000 0h 1h 2h 3h 4h