Đang tải... (xem toàn văn)
Theo kết quả nghiên cứu về môi trường không khí đô thị và khu công nghiệp ở Hà Nội thì mức độ gây ô nhiễm không khí do các phương tiện giao thông vận tải gây ra chiếm tới 60 ÷ 80% tổng l
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *********♦ ♦********* NGUYỄN THỊ HÀ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ SỐ PHÁT THẢI DO XE BUÝT (TRƯỜNG HỢP TUYẾN XE BUÝT SỐ 26) PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐẶNG KIM CHI HÀ NỘI 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205019551000000 MỤC LỤC Trang Mục lục …………………………………………………………………………… Lời cam đoan ………………………………………………………………… … LỜI CẢM ƠN …………………………………………………………………… Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ………………………………………… Danh mục bảng …………………………………………………………… Danh mục biểu đồ, hình vẽ………………………………………………… LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………… CHƯƠNG I: TỔNG QUAN …………………………………………………… 1.1 Tổng quan nhiễm khơng khí hoạt động giao thơng thị 11 11 1.1.2 Ơ nhiễm mơi trường khơng khí thị hoạt động GTVT Việt Nam 11 1.1.3 Ơ nhiễm khơng khí thị Hà Nội hoạt động GTVT Hà Nội 16 1.1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm không khí đến người môi trường 19 1.2 Tổng quan hoạt động giao thông đô thị Hà Nội 22 1.2.1 Sự phát triển phương tiện giao thông 22 1.2.2 Số lượng phân loại phương tiện giao thông Hà Nội Việt Nam 24 1.2.3 Đặc điểm bật sở hạ tầng giao thông đô thị Hà Nội 1.3 Tổng quan phương tiện giao công cộng Hà Nội 26 1.3.1 Dịch vụ vận tải công cộng Hà Nội 27 1.3.2 Đặc điểm hệ thống xe buýt Hà Nội 1.4 Lựa chọn đối tượng nghiên cứu 29 CHƯƠNG II: ĐẶC TÍNH, CƠ CHẾ HÌNH THÀNH, ẢNH HƯỞNG VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KIỂM SỐT KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ DIESEL 31 2.1 Thành phần khí thải đặc điểm động Diezel 31 2.1.1 Thành phàn khí thải động diesel …………………………………… 31 2.1.2 Đặc điểm động diesel …………………………………………………… 32 2.2 Cơ chế hình thành khí thải động diesel ……………………………… 33 2 Cơ chế hình thành NOx 2.2.2 Cơ chế hình thành CO …………………………………………………………… 33 34 2.2.3 Cơ chế hình thành HC …………………………………………………………… 34 2.2.4 Cơ chế hình thành chất thải dạng hạt ………………………………………… 35 27 30 2.2.5 Cơ chế hình thành bồ hóng ……………………………………………………… 2.2.6 Cơ chế hình thành SO2 …………………………………………………… 2.2 Các ảnh hưởng khí thải động diesel ……………………………… 35 35 38 CHƯƠNG III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI 3.1 Khái niệm hệ số phát thải ………………………………………………… 40 40 3.2 Phương pháp luận xác định hệ số phát thải 42 3.2.1 Phương pháp tiếp cận từ lên 42 3.2.2 Phương pháp tiếp cận từ xuống 43 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số phát thải ………………………… 3.3.1 Điều kiện môi trường ……………………………………………………………… 3.3.2 Tải trọng phương tiện ………………………………………………………… 3.3.3 Mật độ phương tiện đường ………………………………………………… 3.3.4 Chu trình lái xe …………………………………………………………………… 45 45 45 46 46 3.3.5 Vận tốc phương tiện ………………………………………………………… 46 3.4 Phương pháp xác định hệ số phát thải ……………………………… 47 3.4.1 Các nghiên cứu Châu Mỹ 47 3.4.2 Các nghiên cứu Châu Âu 49 3.4 Các nghiên cứu Châu Á 50 3.4.4 Nghiên cứu Việt Nam 52 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI CHO TUYẾN XE BUÝT 26 VÀ KẾT QUẢ HỆ SỐ PHÁT THẢI 53 4.1 Các đặc điểm tuyến xe buýt 26 4.2 Xây dựng phương pháp xác định hệ số phát thải Hà Nội 4.3 Kết khảo sát vận tốc 4.3.1 Xác định vận tốc trung bình điểm dừng đỗ 4.3.2 Xác định vận tốc trung bình xe buýt 26 53 58 62 63 64 66 4.5 Tính phát thải xe buýt trường hợp xe bị tắc đường 81 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU Tài liệu tham khảo ……………………………………………………………… 87 Phụ lục …………………………………………………………………………… 88 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, tháng 11 năm 2008 Tác giả Nguyễn Thị Hà Phương LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi tới Giáo viên hướng dẫn – GS.TS Đặng Kim Chi lời cảm ơn sâu sắc nhất, người tận tình hướng dẫn, bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho lời khuyên hữu ích để tơi hồn thành luận văn tốt Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Th.s Trịnh Xuân Báu người giúp đỡ nhiều trình tìm tài liệu cho tơi góp ý sâu sắc giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn anh Nguyễn Mạnh Quyền – Phó ban Quản lý điều độ buýt – Xí nghiệp Buýt Thăng Long cung cấp cho thông tin thực tế, hữu ích tuyến xe buýt nghiên cứu hệ thống vận tải cơng cộng nói chung Hà Nội Tôi xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Cao Trọng Hiền – Giám đốc nơi công tác, người tạo điều kiện thuận lợi thời gian kinh nghiệm làm việc, nghiên cứu hữu ích tơi xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể cán Viện Khoa học Môi trường Giao thông – Trường đại học giao thông vận tải giúp đỡ tơi tơi tham dự khóa học Tơi xin gửi lời cảm ơn tới nhóm SV K45, Viện Khoa học Môi trường Giao thông giúp đỡ tơi q trình thu thập tài liệu để hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể lớp CHMT 2006-2008 chia sẻ kinh nghiệm học tập suốt khóa học Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới giúp đỡ động viên gia đình, người thân thiết bạn bè giúp tơi n tâm q trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 08 tháng 11 năm 2008 Học viên Nguyễn Thị Hà Phương DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT COPERT The Computer Programme to Calculate from Road Transport EEA European Environment Agency EF Emission Factor ENEA Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente GTVT Giao thông vận tải IPCC Intergovermental Panel on Climite Change MOT Ministry of Transport NAEI National Airmostpheric Emission Inventory TCCP Tiêu chuẩn cho phép UK NAEI United Kingdom National Atmospheric Emissions Inventory UN ECE United Nations Economic Commission for Europe US EPA United State Environmental protection Agency VKT Total vehicle kilometres travelled VTB Vận tốc trung bình DANH MỤC CÁC BẢNG Trang 12 17 19 21 Bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 Nội dung Ước tính thải lượng chất gây nhiễm Việt Nam năm 2005 Ước tính thải lượng chất gây ô nhiễm Hà Nội Tác động số tác nhân gây nhiễm khơng khí Dự báo tỷ lệ phát thải khí nhà kính (CO2) đầu người 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 23 24 24 26 29 32 2.2 4.1 4.2 Tỷ lệ tăng năm lượng xe ôtô, xe máy tương lai Hà Nội Số lượng xe Hà Nội số thành phố lớn Phân loại theo tuổi công dụng phương tiện nước Phân loại độ rộng mặt đường Hà Nội Các thành phần tham gia vận tải buýt nội thành Hà Nội Thành phần chất độc thải sử dụng nhiên liệu phương tiện giao thơng Thành phần điển hình khí thải động diesel Độ rộng mặt đường cung đường xe buýt số 26 Tổng hợp số km quãng đường tuyến 26 năm 2007 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Mối quan hệ giá trị tiêu hao nhiên liệu vận tốc xe buýt 26 Quy đổi G V thành giá trị logG logV tương ứng Xác định vận tốc trung bình điểm xe buýt dừng đỗ Tổng hợp vận tốc trung bình ngày làm việc Tổng hợp vận tốc trung bình ngày nghỉ Tải lượng phát thải xe buýt tuyến số 26 Hà Nội năm 2007 Thời gian vận tốc tính tốn trường hợp xe bị tắc đường 60 60 64 65 65 81 82 4.9 4.10 Giá trị hệ số phát thải trường hợp xe bị tắc đường So sánh hệ số phát thải trường hợp xe chạy bình thường 82 83 4.11 So sánh hệ số phát thải trường hợp xe chạy bình thường trường hợp xe bị tắc đường 84 4.12 4.13 Tổng hợp kết khảo sát vận tốc Tổng hợp hệ số phát thải 89 108 32 56 57 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Biểu đồ Nội dung Trang Tỷ lệ phát thải chất gây ô nhiễm phương tiện giới đường 1.1 11 Việt Nam 1.2 12 Tỷ lệ phát thải chất gây ô nhiễm nguồn thải Việt Nam năm 2005 1.3 13 Diễn biến nồng độ TSP khơng khí ven đường số trục giao thông đô thị từ 2002-2006 1.4 Diễn biến nồng độ CO tuyến đường giao thông đô 14 thị từ năm 2000-2006 Diễn biến nồng độ SO2 trung bình năm khơng khí số 1.5 14 thị từ 2003-2006 1.6 15 Diễn biến nồng độ NO2 trung bình năm khơng khí số thị từ 2003-2006 1.7 Diễn biến mức ồn cạnh đường Giải Phóng từ 2002-2007 15 1.8 16 Nồng độ PM10 trung bình năm trạm Láng trạm đặt Trường Đại học Xây dựng Hà Nội từ 1999 – 2006 1.9 Cơ cấu tiêu thụ xăng dầu theo ngành Việt nam 18 1.10 Nhu cầu xăng dầu Việt Nam tương lai 18 1.11 Tỷ lệ loại xe buýt theo khả tải Hà Nội 30 4.1 Hệ số phát thải khí NOx theo ngày 67 4.2 Hệ số phát thải khí CO theo ngày 69 4.3 Hệ số phát thải khí HC theo ngày 72 4.4 Hệ số phát thải khí muội khói theo ngày 74 4.5 Hệ số phát thải khí SOx theo ngày 77 4.6 80 Tương quan hệ số phát thải hai trường hợp phát thải trung bình phát thải đoạn đường dừng đỗ Hình 1.1 Những tác động khác giao thông không bền vững 22 1.2 Sự phát triển giao thông công cộng Hà Nội 29 2.1 Các giai đoạn hình thành bồ hóng 37 2.2 Cấu trúc bồ hóng hợp chất hấp thụ bề mặt 38 LỜI MỞ ĐẦU Thủ đô Hà Nội trung tâm đầu não trị, văn hóa, kinh tế khoa học kỹ thuật Việt Nam Những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế Hà Nội tăng nhanh rõ rệt, hoạt động giao thơng phát triển, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế Hà Nội nước Năm 2008, Hà Nội đặt mục tiêu tăng trưởng kinh tế từ 12-13% so với số tăng trưởng trung bình nước khoảng 8-9% Sự phát triển nóng kinh tế, tốc độ thị hóa tăng nhanh,… khiến Hà Nội phải đối mặt với vấn đề nhiễm mơi trường có vấn đề ô nhiễm không khí hoạt động giao thông Hà Nội cũ có 14 quận, huyện với tổng diện tích 924.24km2 , tổng dân số 2,736,000 người với mật độ dân số khác từ 1,386 người/km đến 15,381 người/km2 quận trung tâm thành phố [1] Hà Nội q trình thị hố, nhu cầu lại, vận chuyển hàng hóa xã hội số lượng phương tiện giao thông tăng nhanh Tuy nhiên, sở hạ tầng giao thông chưa phát triển tương xứng, sách quản lý hiệu chồng chéo khiến tình trạng tắc nghẽn giao thơng nhiễm khơng khí tăng cao Theo kết nghiên cứu mơi trường khơng khí thị khu cơng nghiệp Hà Nội mức độ gây ô nhiễm không khí phương tiện giao thông vận tải gây chiếm tới 60 ÷ 80% tổng lượng ô nhiễm khu vực đô thị [2] Năm 2006, phương tiện giao thông vận tải nước ta phát thải 301,779 CO, 92,728 NO2 , 18,928 SO2 47,462 VOCs [3] Tại nút giao thơng thị, nồng độ bụi chất khí độc hại SO2, NOx, CO vượt từ 1.5 đến lần tiêu chuẩn cho phép [4] Vấn đề giao thông đô thị thực trở thành thách thức quan trọng quyền thành phố, số lượng tơ Hà Nội 151,313 xe loại [5] Trong đó, số lượng xe buýt khoảng gần 1,000 khoảng triệu xe máy Hầu hết tất loại xe ô tô xe máy chạy nhiên liệu xăng xe buýt xe vận tải hành khách nói chung sử dụng nhiên liệu diesel… Từ năm 2002 trở lại đây, Hà Nội có bước phát triển ấn tượng hệ thống xe buýt công cộng khu đô thị Đây loại phương tiện sử dụng nhiên liệu diesel nên khói thải chứa nhiều NOx, SO2, muội khói đặc tính nhiên liệu Điều dễ dàng nhìn thấy từ ống xả xe buýt đường phố Hà Nội Hiện số lượng xe buýt Hà Nội chưa nhiều hình thức vận tải cơng cộng khuyến khích phát triển và tăng thời gian tới Vấn đề ô nhiễm không khí từ hoạt động giao thơng thị hầu hết quốc gia p hát triển giới quan tâm tính súc Mặt khác, yêu cầu chất lượng sống người dân đô thị quốc gia phát triển cao, vấn đề kiểm sốt nhiễm khơng khí khu đô thị hoạt động giao thông nghiên cứu tính tốn từ sớm Ở Việt Nam Hà Nội nói riêng việc quan tâm đến kiểm sốt nhiễm khí thải quan tâm từ đầu năm 90 bắt đầu ban hành luật môi trường, công việc chủ yếu tập trung vào xử lý, kiểm sốt nhiễm khí hoạt động cơng nghiệp, cịn khí thải phương tiện giao thơng quan tâm vài năm trở lại đây, công việc chủ yếu dừng lại đánh giá trạng chất lượng khơng khí, báo cáo môi trường quốc gia hàng năm Do vậy, sở liệu kiểm kê phát thải, xác định tải lượng ô nhiễm, xây dựng hệ số phát thải cho loại phương tiện giao thông chưa có Cơ sở liệu phát thải phương tiện giao thông, xây dựng phục vụ cho nhiệm vụ quy hoạch quản lý mơi trường, dự đốn mức độ nhiễm cho vùng khu vực tương lai Với lý trên, việc lựa chọn thực đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải xe buýt phù hợp với điều kiện Hà Nội” cần thiết