kl le hong phong 072289b

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MÔ HÌNH EMISENS ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI CÁC CHẤT Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ DO HOẠT ĐỘNG GIAO THƠNG TẠI CÁC QUẬN 1, 3, TRÊN ĐỊA BÀN Tp.HCM Sinh Viên Thực Hiện : LÊ HỒNG PHONG Lớp 07MT1D : Khóa : 11 Giảng Viên Hướng Dẫn: TS HỒ QUỐC BẰNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2012     TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG MƠ HÌNH EMISENS ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI CÁC CHẤT Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ DO HOẠT ĐỘNG GIAO THÔNG TẠI CÁC QUẬN 1, 3, TRÊN ĐỊA BÀN Tp.HCM Sinh Viên Thực Hiện : LÊ HỒNG PHONG Lớp 07MT1D : Khóa : 11 Giảng Viên Hướng Dẫn: TS HỒ QUỐC BẰNG Ngày giao nhiệm vụ luận văn : 03 THÁNG 10 NĂM 2011 Ngày hoàn thành luận văn : 03 THÁNG 01 NĂM 2012 Giảng viên hướng dẫn (Ký tên ghi rõ họ tên) Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2012     LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cha, mẹ_người sinh thành, dưỡng dục bên lúc vui buồn Em xin chân thành cảm ơn Thầy, TS Hồ Quốc Bằng, Trưởng phịng Ơ nhiễm khơng khí biến đổi khí hậu Viện Mơi trường Tài nguyên Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Cám ơn Thầy tận tâm hướng dẫn, truyền đạt cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm suốt thời gian làm đề tài Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến chị Thành, Trung tâm Sản xuất hơn, Chi cục BVMT TpHCM, cảm ơn Chị ln tận tình giúp đỡ em, đồng hành em, tuyền đạt cho em nhiều kiến thức bổ ích suốt thời gian thự đề tài, xin chân thành cảm ơn Chị Gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bạn Trương Thị Mỹ Điểm, thành viên lớp 07MT1D, trường Đại học Tơn Đức Thắng đồng hành bạn suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa, Ban chủ nhiệm Bộ Môn, thầy, cô cho em kiến thức quý báu suốt bốn năm ngồi ghế nhà trường Xin chân thành cảm ơn anh chị làm việc Chi Cục BVMT TpHCM, Sở Giao Thông Vận Tải TpHCM giúp đỡ tận tình việc thu thập số liệu, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài Lời cuối, xin chân thành cảm ơn tất thành viên 07MT1D qua bao vui buồn suốt gần năm học Kính chúc tất người sức khỏe thành đạt!     Mục lục Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng biểu .10 Danh mục hình ảnh 13 Tóm tắt 15 Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 16 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 17 1.3 Nội dung nghiên cứu 17 1.3.1 Khảo sát, thu thập số liệu hoạt động giao thông đường quận 1,3,5 địa bàn TpHCM .17 1.3.2 Tính tốn phát thải mơ hình EMISENS 18 1.3.3 Biểu diễn kết lên đồ phần mềm MapInfo 18 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 18 1.4.1 Đối tượng .18     1.4.2 Phạm vi nghiên cứu .18 1.5 Phương pháp nghiên cứu 18 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan vùng nghiên cứu 20 2.1.1 Vị trí , địa hình .20 2.1.2 Khí hậu 22 2.1.3 Kinh tế xã hội .24 2.1.3.1 Công nghiệp .24 2.1.3.2 Nông, lâm nghiệp, thủy sản .26 2.1.3.3 Thương mại, giá 27 2.1.3.4 Dân số .29 2.1.4 Môi trường 31 2.1.4.1 Môi trường nước .31 2.1.4.2 Môi trường khơng khí .34 2.1.4.3 Chất thải rắn 37 2.1.5 Hiện trạng giao thông vận tải .38 2.1.6 Giới thiệu sơ lược quận khảo sát 43 2.1.6.1 Quận .43     2.1.6.2 Quận .45 2.1.6.3 Quận .47 2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu giới Việt Nam vấn đề nghiên cứu .50 2.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 50 2.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam .52 2.3 Phương pháp tính phát thải 53 2.3.1 Phương pháp Top_Down 53 2.3.2 Phương pháp Bottom_Up 53 2.3.3 Kết hợp phương pháp Top_Down Bottom_Up 54 Chương XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO MƠ HÌNH 3.1 Lý thuyết mơ hình EMISENS 56 3.1.1 Lý thuyết chung 56 3.1.2 Phát thải nóng .56 3.1.3 Phát thải lạnh 57 3.1.4 Phát thải bay 57 3.1.4.1 Running losses 57 3.1.4.2 Hot soak 58 3.1.4.3 Diurnal losses 58     3.2 Các khái niệm phân loại đề tài 59 3.2.1 Phân loại đường giao thông .59 3.2.1.1 Quốc lộ .59 3.2.1.2 Tỉnh lộ .59 3.2.1.3 Nội thị 59 3.2.1.4 Nội thị phụ 59 3.2.1.5 Đường khu công nghiệp 60 3.2.2 Phân loại phương tiện giao thông .60 3.3 Thống kê lưu lượng xe 60 3.4 Hệ số phân bố mật độ giao thông loại đường 63 3.4.1 Đường nội thị 64 3.4.2 Đường nội thị phụ 65 3.5 Một số thông tin khác 69 3.5.1 Vận tốc xe chạy 69 3.5.2 Chiều dài đường xe chạy 70 Chương KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN 4.1 Hệ số phát thải nóng 72 4.1.1 X e máy 72     4.1.2 X e 72 4.1.3 X e bus 72 4.1.4 X e tải nhẹ 73 4.1.5 X e tải nặng 73 4.2 Hệ số phát thải lạnh 75 4.2.1 NOX 75 4.2.2 CO .76 4.2.3 SO2 .77 4.2.4 MVOC 78 4.2.5 CH4 .79 4.3 Hệ số phát thải bay 80 4.4 Kết mơ hình EMISENS 81 4.4.1 Kết trung bình cho quận .81 4.4.2 Kết cho loại xe 83 4.4.3 Phân bố theo không gian 87 4.4.3.1 NOx 87 4.4.3.2 CO 89 4.4.3.3 CH4 90 4.4.3.4 SO2 91     4.4.3.5 NMVOC 92 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 94 5.2 Hướng phát triển đề tài 95 5.3 Kiến nghị 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 PHỤ LỤC BẢNG SỐ LIỆU 102     Danh mục chữ viết tắt As: Asen ATGT: An tồn giao thơng BOD: Biological Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường BVMT: Bảo vệ môi trường Cd: Cadmium CNG: Compressed natural gas (Khí thiên nhiên) COD: Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học) CSGT: Cảnh sát giao thơng Cu: Đồng DO: Dessolved Oxygen (Hàm lượng oxy hịa tan) ĐTH - ĐBP: Trạm ngã tư Đinh Tiên Hoàng – Điện Biên Phủ GIS: Geographic Information System (Hệ thống thơng tin địa lý) GV: Trạm ngã sáu Gị Vấp Hg: Thủy ngân KCN: Khu công nghiệp KH & CN: Khoa học Cơng nghệ KK BTĐ Khơng khí bán tự động LPG: Liquefied petroleum gas (Khí hóa lỏng) NCKH: Nghiên cứu khoa học NMVOCs: NonMethane Volatile Organic Compounds (hợp chất hữu dễ bay không-methane) NTC: Nội thị 10     Bảng 6: Cơng thức tính hệ số phát thải nóng NOx xe Pre_Euro dùng xăng Phân loại xe Pre ECE ECE 15 00-01 ECE 15 02 ECE 15 03 ECE15 04 Improved conventional Open loop 107     Dung tích động Vận tốc (cm3) (km/h) Hệ số phát thải NOx (g/km) CC < 1.4 l 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 10 - 130 1,173 + 0,0225V - 0,00014 V2 1,360 + 0,0217V - 0,00004 V2 CC > 2.0 l 10 - 130 1,5 + 0,03V + 0,0001 V2 CC < 1.4 l 10 - 130 1,479 - 0,0037V + 0,00018 V2 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 1,663 - 0,0038V + 0,00020V2 CC > 2.0 l 10 - 130 1,87 - 0,0039V + 0,00022 V2 CC < 1.4 l 10 - 130 1,616 - 0,0084V + 0,00025 V2 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 1,29e0,0099V CC > 2.0 l 10 - 130 2,784 - 0,0112V + 0,000294 V2 CC < 1.4 l 10 - 130 1,432 + 0,003V + 0,000097 V2 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 1,484+0,013 , V+0,000074 V2 CC > 2.0 l 10 - 130 2,427 - 0,014V + 0,000266 V2 CC < 1.4 l 10 - 130 -0,926 + 0,719ln(V) 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 1,387 + 0,0014V + 0,000247V2 CC < 1.4 l 1.4 l < CC < 2.0 l 10 - 130 10 - 130 -0,921 + 0,616ln(V) -0,761 + 0,515ln(V) Hệ số phát thải nóng xe chuẩn Euro dùng xăng tính theo cơng thức: ehot = ( a + c × V + e × V²)/(1 + b × V + d × V²) Bảng 7: Thơng số tính hệ số phát thải nóng xe chuẩn Euro dùng xăng Chất ô Phát nhiễm thải chuẩn Vận tốc CO 10 130 Euro Euro Euro Euro HC Euro 10 130 Euro Euro Euro NOx Euro 10 130 Euro Euro a b c D E 1,12.10+01 1,29.10-01 -1,02.10-01 -9,47.10-04 6,77.10-04 6,05.10+01 3,50.10+00 1,52.10-01 -2,52.10-02 -1,68.10-04 7,17.10+01 3,54.10+01 1,14.10+01 -2,48.10-01 1,36.10-01 -1,41.10-02 -8,91.10-04 4,99.10-05 1,35.10+00 1,78.10-01 4,11.10+06 1,66.10+06 -6,77.10-03 -1,27.10-03 -1,45.10+04 -1,03.10+04 5,57.10-02 -1,10.10-03 -1,88.10-04 3,65.10-02 1,18.10-02 -3,47.10-05 8,84.10-07 5,25.10-01 2,84.10-01 -2,34.10-02 -1,00.10-02 -8,69.10-03 9,36.10-05 1,14.10-04 9,29.10-02 -1,22.10-02 -1,49.10-03 1,06.10-01 Euro 4,43.10-04 3,97.10-05 -1,58.10-3 Bảng 8: Hệ số phát thải nóng xe Pre_Euro dùng diesel Chất nhiễm Dung tích động Vận tốc km/h Hệ số phát thải g/km CO Tất 5,41301 V-0,574 108     1,25.10-05 10 - 130 6,53.10-06 7,10.10-6 CC < 2.0L VOC 0,918 - 0,014V + 0,000101V2 10 - 130 CC > 2.0L 10 - 130 1,331 - 0,018V + 0,000133 V2 Tất 10 - 130 4,61 V-0,937 Cơng thức tính hệ số phát thải nóng xe dùng diesel ehot = (a + c.V +e.V2)/(1 + b.V + d V2) + f/V Bảng 9: Thơng số tính hệ số phát thải nóng xe chuẩn Euro dùng diesel Chất ô nhiễm Dung Phát tích thải chuẩn Vận tốc Euro 10 130 Tất Euro a 9,96.10-01 109     e f 1,09.10-04 -1,74.10- 8,77.10-05 02 1,69.10-01 -2,92.10- 1,25.10-05 03 17.5E – + 86.42 2,0 Euro d 02 Euro Euro c -1,88.10- 9,00.10-01 Euro HC b 2,0 3,80.10+04 8,03.10+03 1,15.10+03 2,66.10+0 Euro 9,65.10-02 2,0 Euro -2,38.10- -7,24.10- 04 05 -1,68.10- 1,93.10-06 9,65.10-02 8,94.10-06 03 3,47.10-02 Euro NOx 1,03.10-01 -02 2,69.10 -6,41.10- 1,59.10-03 1,12.10-05 -6,18.10- -5,03.10- 4,22.10-04 03 04 -1,16.10- -5,00.10- 02 04 6,69.10-02 -1,43.10- 04 Tất 10 130 Euro 3,10.10+00 2,40.10+00 2,82.10+00 Euro 1,41.10-01 7,67.10-02 1,98.10-01 03 Euro 1,20.10-04 -4,63.1004 1,11.10+0 -2,02.10- 1,48.10- 02 04 Bảng 10: Cơng thức tính hệ số phát thải nóng xe Pre_Euro dùng LPG Chất nhiễm Dung tích động Vận tốc ehot CO Tất 10 - 130 12,523 - 0,418 V+0,0039V2 NOx 0,77 V0.285 VOC 26,3 V-0.865 110     Bảng 11: Hệ số phát thải nóng xe chuẩn Euro dùng LPG Chất nhiễm Dung tích động Vận tốc ehot CO Tất 10 - 130 0,00110 V2 - 0,1165V + 4,2098 NOx 0,00004 V2 - 0,0063V + 0,5278 VOC 0,00010 V2 - 0,0166V + 0,7431 Bảng 12: Tỷ lệ cắt giảm phát thải xe dùng LPG Dung tích Chuẩn Euro CO (%) NOx (%) VOC (%) CC < 1.4 l Euro 22 64 79 Euro 44 76 85 Euro 66 87 97 Euro 22 64 79 Euro 44 76 85 Euro Euro 66 32 87 64 97 76 Euro 44 76 84 Euro 65 87 95 1.4 l < CC < 2.0 l CC > 2.0 l Riêng với xe hybrid, phát thải tính cho Euro theo công thức sau: ehot= a + c.V + e.V2 111     Bảng 13: Thơng số tính hệ số phát thải nóng cho xe hybrid Chất nhiễm Dung tích CO Tất Vận tốc a c e 1,95.10-04 3,80.10-05 -2,64.10-07 5,50.10-04 -8,54.10-06 4,94.10-08 1,48.10-02 -4,20.10-04 4,29.10-06 km/h 10 - 130 HC NOx Phụ lục 3: Xe tải nhẹ Bảng 14: Hệ số phát thải nóng cho xe tải nhẹ Pre_Euro Euro dùng xăng Chất ô nhiễm Loại xe Vận tốc ehot CO Conventional 10 - 110 0,01104 V2- 1,5132V + 57,789 Euro 10 - 120 0,0037 V2- 0,5215V + 19,127 Conventional 10 - 110 0,0179V + 1,9547 Euro 10 - 120 7,55.10-05 V2 - 0,009V + 0,666 Conventional 10 - 110 67,7.10-05 V2 - 0,117V + 5,4734 Euro 10 - 120 5,77.10-05V2 - 0,01047V +0,5462 NOx VOC Hệ số phát thải chuẩn Euro khác cắt giảm so với chuẩn Euro Tỷ lệ cắt giảm cụ thể sau: Bảng 15: Hệ số phát thải nóng cho xe tải nhẹ Euro 2,3,4,5,và dùng xăng Chuẩn Euro 112     CO (%) NOx (%) VOC (%) Euro 39 66 76 Euro 48 79 86 Euro 72 90 94 Euro 72 92,5 94 Euro 72 92,5 94 Bảng 16: Hệ số phát thải nóng cho xe tải nhẹ Pre_Euro Euro dùng diesel Chất ô nhiễm Chuẩn phát thải CO Conventional Vận tốc e ( g/km) 20.10-05V2 - 0,0256V + 1,8281 Euro NOx 22,3.10-05V2 - 0,026V + 1,076 Conventional 10 - 110 Euro VOC 81,6.10-05V2 - 0,1189V + 5,1234 24,1.10-05V2 - 0,03181V + 2,0247 Conventional 1,75.10-05V2 - 0,00284V + 0,2162 Euro 1,75.10-05V2 - 0,00284V + 0,2162 Bảng 17: Tỷ lệ cắt giảm phát thải xe tải nhẹ dùng diesel Chuẩn Euro CO (%) NOx (%) VOC (%) PM Euro 0 0 Euro 18 16 38 33 Euro 35 32 77 65 Euro 35 51 77 98,25 113     Euro 35 78 77 98,25 Phụ lục 5: Xe tải nặng dùng diesel xe buýt Chi tiết hệ số phát thải lúc trình bày chi tiết file Annex Emission Inventory Guidebook Đối với xe buýt dùng xăng tính toán bảng 14 (phần phụ lục) Phụ lục 6: Hệ số phát thải bay Nhiệt độ 0C Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 100- 25 0-15 -5 -10 2035 0-15 -5 -10 2035 0-15 -5 -10 Xe 2,0 l - uncontrolled 3,9 2,35 1,74 1,2 4,58 2,76 2,04 1,45 5,59 3,36 2,49 1,77 0,1 0,07 0,04 0,0 0,10 0,07 0,04 0,04 0,10 0,07 0,04 0,04 e s,warm,fi 8,4 5,09 (g/proced)) 3,75 2,6 10,0 6,01 4,42 3,10 12,2 7,38 5,43 3,80 e hot,s,c 11, 7,16 93 5,27 3,6 14,0 8,45 6,22 4,36 17,3 10,3 7,65 5,35 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 1,8 1,11 0,81 0,5 2,15 1,30 0,95 0,67 2,62 1,58 1,15 0,81 (g/day) e s,hot,fi (g/proced) (g/proced) e r,hot,fi (g/trip) e r,warm,c (g/trip) 114     1025 e r,hot,c (g/trip) 10, 6,03 05 4,44 3,1 Xe 2,0 l - small canister canister ed (g/day) e s,hot,fi (g/proced) e s,warm,c (g/proced) e s,hot,c (g/proced) e r,hot,fi (g/trip) e r,warm,c (g/trip) e r,hot,c (g/trip) ed (g/day) e s,hot,fi 115     0,6 0,1 0,1 0,1 0,95 0,1 0,1 0,1 1,57 0,21 0,11 0,10 0,1 0,07 0,04 0,0 0,10 0,07 0,04 0,04 0,10 0,07 0,04 0,04 0,6 0,13 0,06 0,0 0,96 0,15 0,06 0,04 1,82 0,20 0,06 0,04 1,7 0,20 0,06 0,0 2,87 0,26 0,07 0,05 4,92 0,43 0,09 0,05 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 Xe Xe Xe 2,0 l - medium canister 0,2 0,13 0,10 0,1 0,23 0,13 0,10 0,10 0,32 0,14 0,10 0,10 0,1 0,07 0,04 0,0 0,10 0,07 0,04 0,04 0,10 0,07 0,04 0,04 (g/proced) e s,warm,c (g/proced) e s,hot,c (g/proced) e r,hot,fi (g/trtip) e r,warm,c (g/trtip) e r,hot,c (g/trtip) 0,2 0,09 0,05 0,0 0,26 0,09 0,05 0,04 0,35 0,10 0,05 0,04 0,3 0,10 0,05 0,0 0,45 0,11 0,05 0,04 0,70 0,13 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 Xe 2,0 l - large canister 0,2 0,13 0,10 0,1 0,20 0,13 0,10 0,10 0,21 0,13 0,10 0,10 0,1 0,07 0,04 0,0 0,10 0,07 0,04 0,04 0,10 0,07 0,04 0,04 0,1 0,07 0,05 0,0 0,16 0,08 0,05 0,04 0,17 0,08 0,05 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,20 0,08 0,05 0,04 0,23 0,09 0,05 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 0,0 0,13 0,08 0,06 0,04 0,13 0,08 0,06 0,04 e r,hot,c (g/trip) 0,1 0,08 0,06 0,0 Mopeds 50 cm3 750 cm3 - xe gắn máy 4-stroke > 750 cm3 - small canister uncontrolled e s,hot,fi (g/proced) e s,hot,c (g/proced) e r,hot,fi 117     0,04 xe gắn máy 2-stroke 250 - 750 cm3 (g/day) 0,06 0,5 0,37 xe gắn máy 4-stroke ed 0,08 1,4 0,89 0,67 0,4 1,60 0,97 0,73 0,53 0,22 0,13 0,10 0,10 0,8 0,52 0,38 0,2 0,95 0,57 0,42 0,29 0,02 0,00 0,00 0,00 2,1 1,30 0,96 0,6 2,40 1,44 1,06 0,74 0,05 0,01 0,00 0,00 0,5 0,35 0,26 0,1 0,65 0,39 0,29 0,20 0,01 0,00 0,00 0,00 (g/trip) e r,hot,c 1,5 0,94 (g/trip)` 0,69 0,4 1,73 1,03 0,76 0,53 0,03 0,01 0,00 0,00 Phụ lục 7: Phân loại xe theo quy định Châu Âu Loại xe Căn phân loại Quy định phát thải Pre ECE ECE 15 00 -01 ECE 15 02 ECE 15 03 Gasoline < 1.4l 1.4 - 2.0l > 2.0l Xe 2.0l     Improve Conventional Open Loop Euro - 91/441/EEC Euro - 94/12/EC Euro - 98/69/EC Stage 2000 Euro 98/69/EC Stage 2005 Euro - EC 715/2007 Euro - EC 715/2007 Diesel 118 ECE 15 04 Conventional Euro - 91/441/EEC Euro - 94/12/EC Euro3-98/69/ECStage2000 Euro 4-98/69/EC Stage 2005 Euro - EC 715/2007 Euro - EC 715/2007 Conventional Euro - 91/441/EEC LPG Stroke Hybrids