ánh giá phát thải khí nhà kính n₂o từ phương tiện giao thông xe máy

Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC LÊ MINH TUẤN ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N2O TỪ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG – XE MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI – 2015 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC LÊ MINH TUẤN ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N2O TỪ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG – XE MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Trường Giang HÀ NỘI – 2015 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên Lê Minh Tuấn Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của Tiến sĩ Lê Trường Giang đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy trong chương trình cao học “Biến đổi khí hậu” đã truyền dạy những kiến thức quý báu, những kiến thức này rất hữu ích và giúp tôi nhiều khi thực hiện nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn ở bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi học tập làm việc và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn. Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping MỤC LỤC CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ............................................................................... 8 1. 1. Khái quát chung về khí nhà kính (KNK) ............................................... 8 1. 1. 1. Tác động tích cực của KNK đến môi trường................................... 8 1. 1. 2. Tác động tiêu cực của KNK đến môi trường................................... 9 1. 1. 3. Các khí nhà kính ............................................................................. 9 1. 1. 4. Công ước, nghị định pháp lý liên quan.......................................... 12 1. 2. Vai trò của N2O đối với biến đổi khí hậu .............................................. 14 1. 2. 1. Tác hại của Nitơ Oxit.................................................................... 15 1. 2. 2. Ảnh hưởng của NOx đến sức khỏe con người ............................... 15 1. 2. 3. Ảnh hưởng của NOx đến thực vật ................................................. 16 1. 2. 4. Ảnh hưởng đến quang hợp............................................................ 17 1. 3. Tình hình nghiên cứu khí N2O trên thế giới .......................................... 18 1. 3. 1. Phát thải khí N2O .......................................................................... 18 1. 3. 2. Tình hình nghiên cứu khí N2O từ các phương tiện giao thông trên thế giới ..................................................................................................... 19 1. 4. Tình hình nghiên cứu khí N2O tại Việt Nam......................................... 23 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2. 1. Hiện trạng phát triển các phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam ......................................................................................... 26 2. 2. Cơ chế hình thành N2O trong động cơ .................................................. 27 2. 2. 1. Cơ chế hình thành NOx trong quá trình cháy của động cơ đốt trong ................................................................................................................. 29 2. 2. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong ..................................................................................... 30 2. 3. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 34 2. 4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 35 2. 5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 35 2. 5. 1. Lấy mẫu và phân tích.................................................................... 36 1 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 41 3. 1. Thực nghiệm......................................................................................... 41 3. 1. 1. Các loại xe máy thử nghiệm.......................................................... 41 3. 2. Chế độ vận hành thử nghiệm ................................................................ 42 3. 3. Tính toán phát thải khí N2O từ phương tiện xe máy.............................. 42 3. 3. 1. Kết quả thực nghiệm đối với xe đăng ký trước năm 2010 ............. 43 3. 3. 2. Kết quả thực nghiệm đối với xe đăng ký sau năm 2010 ................ 49 3. 3. 3. Tổng hợp kết quả phân tích khí N2O của xe máy đăng ký trước năm 2010 và sau năm 2010 .............................................................................. 56 3. 3. 4. Phương pháp tính tổng lượng phát thải từ phương tiện cơ giới...... 58 3. 4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu khí nhà kính N2O từ khí thải xe máy 60 3. 4. 1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn ............................ 60 3. 4. 2. Động cơ đánh lửa cưỡng bức ........................................................ 60 3. 4. 3. Xử lí khí xả bằng bộ xúc tác ......................................................... 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 63 1. Kết luận .................................................................................................... 63 2. Kiến nghị.................................................................................................. 64 2 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Danh mục chữ viết tắt BTNMT: Bộ Tài nguyên môi trường EPA: Cục Bảo vệ môi trường Mỹ GTVT: Giao thông vận tải GWP: Tiềm năng làm nóng toàn cầu IPCC: Uỷ ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu KNK: Khí nhà kính NMVOC: Hợp chất hữu cơ bay hơi không có metan THC: Tổng số hydrocarbon UNFCCC: Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu 3 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Danh mục bảng Bảng 1 Tiềm năng nóng lên toàn cầu của một số khí nhà kính so với khí CO2 12 Bảng 2 Tỷ lệ phương tiện không đạt mức tiêu chuẩn khí thải khi kiểm tra (khảo sát năm 2007 – đo ở chế độ không tải – Bộ GTVT).......................................... 27 Bảng 3 Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, được thử nghiệm ............... 34 Bảng 4 Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, được thử nghiệm .................. 35 Bảng 5 Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, được thử nghiệm ............... 41 Bảng 6 Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, được thử nghiệm .................. 42 Bảng 7 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 20km/h ...................................................................... 43 Bảng 8 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 30 km/h ..................................................................... 43 Bảng 9 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 40 km/h ..................................................................... 44 Bảng 10 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (ppm) ....... 44 Bảng 11 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3).... 45 Bảng 12 Tải lượng khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/s)............... 46 Bảng 13 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/km).. 46 Bảng 14 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga..... 48 Bảng 15 Tổng hợp nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga ................. 48 Bảng 16 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 20km/h ...................................................................... 50 Bảng 17 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 30 km/h ..................................................................... 50 Bảng 18 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ chạy vận hành tại tốc độ 40 km/h ..................................................................... 51 Bảng 19 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (ppm) ....... 51 Bảng 20 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3).... 52 Bảng 21 Tải lượng khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/s)............... 53 Bảng 22 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/km).. 53 Bảng 23 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga..... 54 Bảng 24 Kết quả tổng hợp nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga ..... 55 4 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Bảng 25 Tổng hợp kết quả phân tích nồng độ khí N2O của xe máy số đăng ký trước và sau năm 2010 ..................................................................................... 56 Bảng 26 Tổng hợp kết quả phân tích nồng độ khí N2O của xe máy ga đăng ký trước và sau năm 2010 ..................................................................................... 57 5 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Danh mục hình Hình 1 Phát thải khí Nitơ Oxit của Mỹ ............................................................. 19 Hình 2 Biểu đồ tăng trưởng phương tiện cơ giới đường bộ............................... 26 Hình 3 Túi Tedlar lấy mẫu khí thải................................................................... 36 Hình 4 Sơ đồ hệ thống sắc ký khí ..................................................................... 37 Hình 5 Cột nhồi và cột mao quản ..................................................................... 38 Hình 6 Một loại sắc đồ trong phân tích không khí ............................................ 39 Hình 7 Kết quả đo đạc nồng độ khí N2O của xe máy trước năm 2010 .............. 45 Hình 8 Kết quả tính toán nồng độ khí N2O (mg/m3) ......................................... 46 Hình 9 Lượng phát thải N2O của xe máy số ..................................................... 47 Hình 10 Lượng phát thải khí N2O của xe máy ga ............................................. 49 Hình 11 Nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số ............................. 52 Hình 12 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số.................. 54 Hình 13 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe ga ................. 55 Hình 14 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy đăng ký trước và sau năm 2010, loại xe số......................................................................................... 56 Hình 15 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy đăng ký trước và sau năm 2010, loại xe ga ........................................................................................ 57 6 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping MỞ ĐẦU Với tình hình phát thải các khí nhà kính do các hoạt động của các nước trên thế giới trong nhiều năm qua đa gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu và lớn hơn nữa là làm cho khí hậu trái đất thay đổi, nước biên dâng, thiên tai ngày càng nhiều hơn. Việt Nam là một trong 5 quốc gia bi tác động nhiều nhất của hiện tượng nước biển dâng cao, là hậu quả tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên do phát thải khí nhà kính. Theo cảnh báo của Uỷ ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) đến năm 2100, nếu mực nước biển dâng cao 1m sẽ ảnh hưởng đến 5% đất đai của Việt Nam, 10% dân số, tác động đến 7% sản xuất nông nghiệp, giảm 10% GDP (Dagupta, 2007), riêng sản xuất kinh tế biển sẽ suy giảm 1/3. Nhận thấy được hậu quả đó đã có nhiều nghiên cứu nhằm giảm lượng phát sinh khí nhà kính tại các quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Việt Nam là quốc gia có số lượng phương tiện giao thông cơ giới đường bộ tăng rất cao, tổng số phương tiện cơ giới đăng ký lưu hành tính đến hết tháng 01/2013 là 38.570.645 chiếc (trong đó: ôtô là 2.015.996 chiếc và xe máy là 36.554.649 chiếc). Sử dụng phương tiện cá nhân, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam là rất phổ biến. Khí thải của xe máy chứa một hàm lượng không nhỏ khí N2O. Việc đánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy là rất cần thiết trong bối cảnh phát triển của Việt Nam. Vì những lý do kể trên, lựa chọn đề tài: “Đánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy” sẽ có ý nghĩa lớn về mặt khoa học cũng như thực tiễn, là cơ sở để đề xuất những giải pháp xử lý, khắc phục sự phát tán khí N2O từ phương tiện giao thông – xe máy ở Việt Nam. 7 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. 1. Khái quát chung về khí nhà kính (KNK) Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt trở lại cho trái đất và gây nên hiệu ứng nhà kính. Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC. Khí nhà kính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ của Trái Đất, nếu không có chúng nhiệt độ bề mặt Trái Đất trung bình sẽ lạnh hơn hiện tại khoảng 33°C. 1. 1. 1. Tác động tích cực của KNK đến môi trường Năng lượng của Mặt trời có thể thay đổi, tuy rất ít, nhưng cũng có khả năng ảnh hưởng đến khí hậu trên Trái đất. Nhờ có tầng khí quyển chứa sẵn những khí gây ra hiệu ứng nhà kính bẫy một phần năng lượng Mặt trời, mà nhiệt độ trên Trái đất mới trở nên vừa phải để sinh vật sinh sôi nảy nở và sinh sống thoải mái. Ở nhiệt độ 2550K, Trái Đất ở trạng thái đóng băng. Tuy nhiên các phép đo thực tế chỉ ra rằng nhiệt độ trung bình của khí quyển và bề mặt Trái Đất trong cả năm ở tất cả các khu vực là 2990K (tương ứng với 160C), lớn hơn 1550K. Sự khác biệt này là do sự tồn tại của Hiệu ứng nhà kính mà ta chưa tính đến. Nếu giả sử không có hiệu ứng nhà kính thiên nhiên thì nhiệt độ trung bình trên Trái đất, hiện nay khoảng 160C, đã giảm xuống chỉ còn khoảng -180C. Hiệu ứng nhà kính hạn chế sự thay đổi nhiệt độ bề mặt giữa ban ngày và ban đêm, giữa các mùa trong năm, cũng như các vùng khí hậu khác nhau trên Trái Đất. Những tác động đó của Hiệu ứng nhà kính đã làm cho môi trường bề mặt trái đất là nơi lý tượng cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật, con người trong hàng triệu năm qua. 8 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 1. 1. 2. Tác động tiêu cực của KNK đến môi trường Phần lớn các nhà khoa học ủng hộ giả thuyết cho rằng việc tăng nồng độ các khí nhà kính do loài người gây ra, hiệu ứng nhà kính nhân loại, sẽ làm tăng nhiệt độ trên toàn cầu (sự nóng lên của khí hậu toàn cầu) và như vậy sẽ làm thay đổi khí hậu trong các thập kỷ và thập niên kế đến. Các nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nước cho kỹ nghệ và cho các máy phát điện, và sức khỏe của các loài thủy sản có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng khí bốc hơi. Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn. Khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới. Các tài nguyên bờ biển: Chỉ tại riêng Mỹ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100, có thể làm mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt. Sức khỏe: Số người chết vì nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu kì dài hơn trước. Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh truyền nhiễm. Nhiệt độ tăng lên làm tăng các quá trình chuyển hóa sinh học cũng như hóa học trong cơ thể sống, gây nên sự mất cân bằng. Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn. Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm nhu cầu làm nóng. Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn, nhưng vận chuyển đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi sự giảm mực nước sông. Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì có thể làm tan nhanh băng tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy. 1. 1. 3. Các khí nhà kính Hơi nước - Chiếm một lượng chủ yếu và rất quan trọng trong khí nhà kính. 9 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping - Hơi nước trong khí quyển là chất giữ nhiệt và làm cho trái đất nóng lên. Tuy nhiên hơi nước là yếu tố tự nhiên thay đổi theo nhiệt độ từng khu vực mà ta không kiểm soát được hằng trăm năm nay với sự thay đổi không lớn. Cacbon dioxit (CO2) - Một trong những khí gây hiệu ứng nhà kính với số lượng lớn. Chiếm khoảng một nửa khối lượng KNK - Đóng góp tới 60% cho quá trěnh lŕm tăng nhiệt độ khí quyển - Từ năm 1975 đến nay, nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên 28% - Phát sinh từ quá trình sử dụng năng lượng hóa thạch và hô hấp của sinh vật Mê tan (CH4) - Xếp thứ 2 sau CO2 về khối lượng và trong quá trình làm tăng nhiệt độ khí quyển. Tuy với lượng không nhiều như CO2 nhưng khả năng gây hiệu ứng nhà kính gấp 21 so với CO2. - Được sinh ra trong quá trình khai thác, vận chuyển than, khí đốt thiên nhiên, dầu mỏ và sinh ra tronng quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Ozon (O3) - Ozon đối lưu làm tăng nồng độ KNK trong khi Ozon bình lưu dưới gọi là lá chắn bảo vệ sinh vật trên trái đất khỏi các tia bức xạ tử ngoại từ mặt trời. - Xếp thứ 3 về khối lượng và trong quá trình làm tăng nhiệt độ khí quyển. - Tạo ra trong tự nhiên, sản sinh từ động cơ ô tô, xe máy, nhà máy điện… Nitơ oxit (N2O) 10 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping - Từ đầu thế kỷ đến nay tăng khoảng 8% - Phát sinh trong quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt động sử dụng nhiên liệu, sử dụng phân bón, sản xuất hóa chất, công nghiệp và giao thông. - Khả năng giữ nhiệt gây hiệu ứng nhà kính gấp 298 lần so với CO2. Khí nhân tạo (CFCs, HFCs, PFCs, SF6) - Hoàn toàn do con người chế tạo ra với nhiều mục đích như những chất làm lạnh, chất tẩy rửa, chất bán dẫn trong các ngành công nghiệp lạnh, chế tạo vi mạch và vật liệu…. - Tuy là khí nhân tạo với lượng phát thải nhỏ hơn nhiều so với các khí gây hiệu ứng nhà kính khác nhưng mức độ gây hiệu ứng nhà kính lại rất lớn gấp hàng ngàn lần so với cacbon dioxit. Loại hóa chất Cloruaflorua-cacbon (CFCs) do con người tạo ra được nhắc đến rầm rộ vào thập niên 80 khi con người nhận ra chúng đã đục thủng một vùng lớn tầng ozone ở những vùng cực. Năm 1987, hiệp ước quốc tế có tên Nghị định thư Montreal được kí kết, qui định chặt chẽ việc sản xuất CFC và những khí gây hại tầng ozone. Đến năm 1996, những chất này hoàn toàn không còn được sử dụng. Từ sau đó, tầng ozone của Trái đất của cả hai vùng cực và của bầu khí quyển xung quanh hành tinh dần được phục hồi. Nhưng N2O là loại khí không có trong danh mục Nghị định thư Montreal. Và việc thải N2O có thể đảo ngược thành quả trên, thậm chí có thể khiến tình hình trở nên tồi tệ. Tùy vào bản chất của từng loại khí nhà kính mà khả năng bẻ gảy liên kết phân tử Ozôn trên tầng bình lưu dẫn đến việc thủng tầng Ozôn và khả năng giữ nhiệt gây hiệu ứng nhà kính cũng khác nhau. Tầng ozôn bao quanh và che chở Trái đất khỏi tác hại của tia cực tím và bức xạ mặt trời, loại tia này tăng khả năng ung thư của con người cũng như đe dọa mùa màng và đời sống thủy sinh. Các nghiên cứu về khí nhà kính cho thấy sự cần thiết phải giảm việc sử dụng loại hợp chất này để tránh làm mỏng tầng ozôn bao quanh Trái đất. 11 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Bảng 1 Tiềm năng nóng lên toàn cầu của một số khí nhà kính so với khí CO2 Tiềm năng nóng lên toàn cầu Khí Ký hiệu Tuổi thọ theo mặt bằng thời gian (năm) 20 100 500 Cacbon dioxit CO2 - 1 1 1 Mê tan CH4 12 62 23 7 Oxit Ni tơ N2O 114 275 296 156 HFC-23 CHF3 260 9.400 12.000 10.000 HFC-125 CHF2CF3 29 5.900 3.400 1.100 HFC-227 CF3CHFCF3 33 5.600 3.500 1.100 Nguồn: Báo cáo đánh giá lần 3 của IPCC, 2001 1. 1. 4. Công ước, nghị định pháp lý liên quan  Công ước khung Liên Hiệp Quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC): ra đời, Tháng 5/1992 có hiệu lực từ 21/3/1994. – Đây là luật quốc tế chính, điều chỉnh các vấn đề Biến đổi Khí Hậu. Có hiệu lực từ những năm 1990, UNFCCC đưa ra quá trình thương thảo về nhiều mặt của việc giảm thiểu và thích ứng đối với vấn đề biến đổi khí hậu, đòi hỏi sự hợp tác mang tính quốc tế. Các nước “Thành Viên” kí cam kết đối với các thỏa thuận này – và hầu hết các nước trên thế giới (192 nước) đều là thành viên của UNFCCC. Việt Nam ký Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 11/6/1992 và phê chuẩn UNFCCC ngày 16/11/1994  Nghị định thư Kyoto: được kí kết vào ngày 11 tháng 12 năm 1997 tại Kyoto, được các bên của UNFCCC thông qua và chính thức có hiệu lực vào ngày 16 tháng 2 năm 2005. Đưa ra chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính có tính 12 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping ràng buộc pháp lý đối với các nước phát triển công nghiệp giảm phát thải 6 loại khí nhà kính 5% vào nằm 2012, mức độ cắt giảm theo đó đến năm 2010 phải đạt được thì chỉ tiêu này là khoảng 29%. Hơn thế nữa là đặt ra một mục tiêu cụ thể cho mỗi loại khí, các mục tiêu tổng thể đối với tất cả 6 loại khí (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) sẽ được qui đổi "tương đương với CO2" để chỉ còn một đơn vi ̣c hung. Kể từ tháng 11/2007 đã có khoảng 175 nước kí kết tham gia chương trình này. Trong đó có khoảng 36 nước phát triển Trong đó: - Cắt giảm 8% phát thải của các nước Thụy sĩ, phần lớn các quốc gia Trung và Ðông Âu, và EU (sẽ đạt mục tiêu của nó bằng cách phân bổ các mức độ cắt giảm khác nhau trong số các nước thành viên); EU đã cam kết giảm các kênh khí thải xuống 20% trong năm 2020 so với mức của năm 1990. (www.cpv.org.vn/cpv/ Modules/News/NewsDetail.as..) - Giảm 7% phát thải của Mỹ - Giảm 6% phát thải của Canada, Hungary, Nhật và Ba lan. - Các nước đang phát triển không phải cam kết giảm phát thải nhưng phải báo cáo định kỳ lượng phát thải của nước mình. Việt Nam đã tham gia ký kết Nghị định thư Kyoto vào ngày 25/9/2002. Việt Nam đã phê chuẩn UNFCCC (1992-1994) và Nghị định thư Kyoto KP (1998-2002): - Chỉ thị số 35/2005/CT-TTg ngày 17/10/2005 về việc tổ chức thực hiện nghi định thư Kyoto thuộc UNFCCC; - Quyết định số 15/2006/QĐ-BTNMTngày 08 tháng 9 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường) về Ban hành danh mục các thiết bị làm lạnh sử dung môi chất lạnh cấm nhập khẩu. 13 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping - Quyết định số 47/2007/QĐ-TTg ngày 06/4/2007 của Thủ tướng Chính phủ về việc Phê duyệt Kế hoạch tổ chức thực hiện Nghị định thư Kyoto thuộc Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu. - Quyết định số 130/2007/QĐ-TTg ngày 02 tháng 8 năm 2007 của Thủ tướng chính phủ về một số cơ chế, chính sách tài chính đối với dự án đầu tư theo cơ chế phát triển sạch. 1. 2. Vai trò của N2O đối với biến đổi khí hậu Nitơ oxit (N2O) còn có tên là “khí cười”, loại khí thông thường trong tự nhiên. N2O được sinh ra trong quá trình sản xuất phân bón ni tơ, đốt cháy nguyên liệu hóa thạch, giao thông hay xử lí nước thải,... Những nghiên cứu mới của A.R. Ravishankara thuộc Ban quản lí Khí quyển và Hải dương Mỹ, cho thấy N2O là khí nhà kính làm phân hủy ozone nghiêm trọng nhất hiện nay và tầng ozone liên tục bị tấn công nếu chúng ta không có những hành động thích ứng. Nghiên cứu cho thấy rằng khi N2O liên kết với khí metan hoặc CO2 làm tăng hiệu ứng nhà kính. Vì vậy việc đánh giá chính xác hàm lượng, nghiên cứu các giải pháp để hạn chế sự phát thải N2O có tính cấp thiết để ứng phó với biến đổi khí hậu. N2O được tạo thành trong tự nhiên, đất, nước dưới tác dụng của các vi khuẩn. N2O bay hơi và bị giữ lại trong tầng bình lưu, tại đây chúng phản ứng với ozone hoặc dưới tác dụng của tia mặt trời, khí N2O bị phân hủy thành các phân tử ni tơ và oxy. Tuy nhiên một số N2O vẫn tồn tại và có thể tồn tại hàng trăm năm. Hợp chất này phản ứng với nguyên tử oxy năng lượng cao để tạo thành hợp chất nitric oxide (NO), và là tác nhân chính phá hủy ozone. Ravishankara chỉ ra rằng mặc dù N2O không làm thủng tầng ozone nhưng nó khiến toàn thể lớp ozone mỏng hơn. Mặc dù có khả năng làm suy yếu tương đương các hợp chất CFCs nhưng N2O có thể có tác động phá hủy nhiều hơn bởi vì nguồn sản sinh chúng quá 14 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping phong phú. Mỗi năm có khoảng 10 triệu tấn N2O bị thải ra môi trường, tương đương hơn 1 triệu tấn CFC các loại tại điểm thải cao nhất. Các nhà khoa học chỉ ra chúng ta đã hoàn toàn lờ đi vai trò của chính mình trong việc tạo ra loại khí nguy hại này. 1/3 tổng lượng N2O thải vào khí quyển là từ những hoạt động của con người như đốt cháy nguyên liệu hóa thạch, sử dụng phân bón gốc nitơ, vận hành các nhà máy xử lí nước thải hay các quy trình công nghiệp khác liên quan đến nitơ. Ravishankara cho biết khi mức CFC được giảm bớt, N2O thậm chí lại tác động mạnh hơn. Ni tơ và những hợp chất clo trung hòa tác động của nhau đối với tầng ozone – càng nhiều clo th́ tác động phá hủy tầng ozone của ni tơ càng giảm và ngược lại. Khi CFC các loại được thanh lọc khỏi bầu khí quyển thì tác động của N2O tăng 50% khả năng so với trước.phản ứng với nguyên tử oxy năng lượng cao để tạo thành hợp chất nitric oxit (NO). Chính hợp chất này là tác nhân phá hủy ozon. Mặc dù N2O không làm thủng tầng ozon nhưng nó khiến toàn thể lớp ozon mỏng hơn. 1. 2. 1.Tác hại của Nitơ Oxit Nitơ Oxit có thể phát sinh do các quá trình tự nhiên hay do hoạt động công nghiệp. NOx trong khí quyển do các quá trình tự nhiên sinh ra ước chừng 50.107 tấn. Nó phân bố đều trên mặt địa cầu với nồng độ khoảng 2 ÷ 10µg/m3, gọi là nồng độ nền. NOx do hoạt động của con người tạo ra, tập trung chính ở vùng thành thị và các khu công nghiệp, chiếm khoảng 1/10 lượng NOx trong tự nhiên hiện nay. 1. 2. 2. Ảnh hưởng của NOx đến sức khỏe con người NOx có thể đi sâu vào phổi con người do ít hòa tan trong nước. Khi vào được trong phổi, 80% lượng NOx bị giữ lại (đối với SO2, cơ quan này chỉ giữ lại khoảng 5%). Trong các chất của NOx, độc tính của NO2 cao hơn rất nhiều lần so với NO. 15 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping NOx chủ yếu do quá trình cháy gây ra. Ngoài các quá trình cháy công nghiệp và gia dụng, trong sinh hoạt, con người còn chịu đựng ảnh hưởng trực tiếp của NOx do khói thuốc lá gây ra. Tùy theo loại thuốc lá, khi hút một điếu thuốc người hút đã đưa vào phổi từ 100 đến 600µg NOx, trong đó hơn 5% là NO2. Với thuốc lá nâu thông thường, trung bình mỗi điếu sinh ra 350µg NOx. Nếu người hút thuốc hít 8 lần, mỗi lần 2s với dung tích 35ml và khoảng thời gian giữa hai lần hít là 60s, chúng ta tính được nồng độ NOx trung bình là 933 ppm theo thể tích trong toàn bộ khói thuốc. Nhưng mỗi lần hít vào, khói thuốc lá hòa tan vào phổi có thể tích 3500 ml, nghĩa là đã làm loãng đi 100 lần, nồng độ NOx trung bình trong phổi khoảng 9,3 ppm đối với người chủ động hút thuốc lá. Đối với người thụ động chịu ảnh hưởng của thuốc lá (người hít không khí trong không gian bị ô nhiễm bởi khói thuốc lá) ảnh hưởng này nhỏ nhưng cũng đáng kể. Tính trung bình theo số liệu trên đây thì trong một phòng kín có thể tích 50 m3, khi người ta hút một gói 20 điếu thuốc, thì nồng độ NOx trong phòng đạt khoảng 0,1 ppm do người hút thải ra. Nếu tính luôn phần khói thuốc thoát ra giữa hai lần hít, người ta ước chừng nồng độ NOx trong phòng gấp 2÷5 lần so với nồng độ trên đây, nghĩa là 0,2 ÷ 0,5 ppm. 1. 2. 3. Ảnh hưởng của NOx đến thực vật NOx chỉ ảnh hưởng đến thực vật khi nồng độ của nó đủ lớn. Người ta thấy ở vùng đô thị hóa cao, nồng độ NOx đạt khoảng 3,93ppm, sự quang hợp của thực vật chỉ giảm đi 25%. Thí nghiệm đặt cây dưa leo trong không khí có nồng độ NOx 0,75ppm trong hai tháng cho thấy không bị ảnh hưởng gì. Những thí nghiệm khác được thực hiện trên cà chua và đậu Hà Lan đặt trong môi trường không khí nhân tạo với nồng độ NOx cao hơn 10 lần so với nồng độ của chúng trong không khí khi bị ô nhiễm nặng nhất cho thấy các loại cây này không bị hư hại gì nhưng nồng độ nitơ tổng cộng trong môi trường gia tăng. 16 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Các thí nghiệm trên cây cam trồng trong không gian nhà kính với 4 điều kiện môi trường không khí như sau: a. Không khí nguyên thủy nơi làm thí nghiệm b. Không khí được lọc c. Không khí lọc + NO2 với nồng độ môi trường d. Không khí lọc + 2 lần nồng độ NO2 trong môi trường Thí nghiệm được tiến hành bằng cách cân lá rụng và trái cây thu hoạch được trong thời gian cho trước trên một số cành xác định. Người ta thấy rằng lá cây trong điều kiện c có khuynh hướng rụng nhiều hơn cây trong điều kiện b; Lượng lá rụng nhiều nhất trong môi trường không khí d nhưng lượng trái cây thu hoạch được tối ưu nhất trong môi trường. Những thí nghiệm khác được tiến hành bằng cách đặt cam trong môi trường không khí ô nhiễm nặng hơn, có nồng độ NO2 từ 0,5 đến 1ppm, kéo dài trong 35 ngày cho thấy lá cây bị vàng và rụng nghiêm trọng. Vì vậy thực vật chỉ bị tác hại khi nồng độ NOx đủ lớn và thời gian đủ dài (2÷10ppm; 4÷20µg/m3 trong nhiều ngày). Oxyde nitơ không gây tác hại đến thực vật với nồng độ của chúng hiện nay trong khí quyển. Chỉ có sự tham dự của NOx vào các phản ứng hóa quang mới được xem là nguy hiểm vì NOx tác dụng với một số chất khác có mặt trong không khí trong những điều kiện nhất định tạo ra những chất nguy hiểm đối với thực vật. Chẳng hạn dưới tác dụng của tia cực tím trong môi trường có chứa hydrocacbon, NOx có thể tạo ra những hợp chất nguy hiểm đối với thực vật gấp ngàn lần hơn so với chính bản thân NOx. 1. 2. 4. Ảnh hưởng đến quang hợp Khi nồng độ NOx lớn hơn 0,5 ÷ 0,7ppm chúng sẽ làm giảm sự quang hợp. Sự giảm quang hợp đạt đến trạng thái cân bằng đối với NO nhanh hơn đối với NO2 và sau khi môi trường hết ô nhiễm, sự quay trở lại trạng thái ban đầu đối với NO nhanh hơn đối với NO2. Trong những vùng đô thị hóa cao (nồng độ NOx đạt khoảng 3,93ppm), sự quang hợp có thể bị giảm đi 25%. 17 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 1. 3. Tình hình nghiên cứu khí N2O trên thế giới 1. 3. 1. Phát thải khí N2O Theo Cục Bảo vệ môi trường Mỹ, trong năm 2012, khí nitơ oxit (N2O) chiếm khoảng 6% lượng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động của con người. Oxit nitơ có trong khí quyển như là một phần của chu kỳ nitơ của Trái đất, và có một loạt các nguồn tự nhiên. Tuy nhiên, các hoạt động của con người như nông nghiệp, đốt cháy nhiên liệu, quản lý nước thải, và các quá trình công nghiệp đang tăng lượng N2O trong khí quyển. Phân tử nitơ oxit tồn lại trong bầu không khí trung bình khoảng 120 năm. Tác động của lượng khí N2O vào sự ấm lên của khí quyển cao hơn 300 lần so khí CO2. Trên thế giới, khoảng 40% tổng lượng phát thải N2O đến từ các hoạt động của con người. Nitơ oxit được thải ra từ nông nghiệp, giao thông vận tải, và các hoạt động công nghiệp, mô tả dưới đây. Nông nghiệp: Nitơ oxit được sinh ra khi người dân thêm nitơ cho đất thông qua việc sử dụng phân bón tổng hợp. Quản lý đất nông nghiệp là nguồn lớn nhất của khí thải N2O tại Mỹ, chiếm khoảng 75% tổng lượng phát thải N2O Mỹ trong năm 2012. Nitơ oxide cũng được sinh ra trong quá trình phân hủy của nitơ trong phân gia súc và nước tiểu, đóng góp 4% lượng phát thải N2O trong năm 2012. Giao thông vận tải: Nitơ oxit được thải ra khi đốt cháy nhiên liệu giao thông. Phương tiện vận tải, bao gồm ô tô chở khách và xe tải, là nguồn chính của N2O phát thải từ giao thông. Lượng N2O phát ra từ vận chuyển giao thông phụ thuộc vào loại nhiên liệu và công nghệ phương tiện, bảo trì, và thực tiễn di chuyển. Công nghiệp: Nitơ oxit được tạo ra như là một sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất axit nitric, được sử dụng làm phân bón thương mại tổng hợp, được sử dụng để làm cho sợi, như nylon, và các sản phẩm tổng hợp khác. 18 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Hình 1 Phát thải khí Nitơ Oxit của Mỹ (Nguồn USEPA 2014) 1. 3. 2. Tình hình nghiên cứu khí N2O từ các phương tiện giao thông trên thế giới Ngày nay, cùng với sự gia tăng các phương tiện cơ giới cho giao thông đường bộ, kèm theo đó là lượng khí thải từ các phương tiện cũng gia tăng, đặc biệt là các khí nhà kính, trong đó có khí Nitơ Oxit N2O, nhiều nghiên cứu trên thế giới về vấn đề này đã được thực hiện. Luật hội đồng 1493 (Pavley, 2002) yêu cầu Ủy Ban Tài nguyên không khí California phát triển các tiêu chuẩn khí thải nhà kính cho các loại xe, áp dụng cho các mô hình năm 2009 và xa hơn nữa. Dự luật này yêu cầu thêm Ủy Ban Tài nguyên không khí để phát triển và áp dụng, tính đến tháng 1 năm 2005, quy định rằng đạt được sự giảm khả thi tối đa của các loại khí gây biến đổi khí hậu phát ra bởi các loại xe chở khách và xe tải hạng nhẹ. Quy định này là một phần dựa trên một kiểm kê được thực hiện bởi Ủy Ban Tài nguyên không khí, cũng như vào sự đánh giá của lợi ích công nghệ chi phí - hiệu quả và chiến lược kiểm soát thay thế có thể bắt nguồn từ một sự hiểu biết về các yếu tố ảnh hưởng đến một kiểm kê như lượng khí thải. 19 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Đây là bước ngoặt của luật pháp (đầu tiên trên toàn thế giới để xem xét việc hạn chế các loại biến đổi khí hậu từ nguồn di động) đã được thúc đẩy, một phần, bởi thực tế là trong những thập kỷ qua, trong khi lượng khí thải gây ô nhiễm không khí khác nhau giảm tại Mỹ, lượng khí thải oxit nitơ tăng lên 25 % (USEPA, 1998). Đây cũng là tài liệu mà công nghệ kiểm soát khí thải xe trên đường cao tốc thực hiện tại Mỹ để giảm carbon monoxide (CO), oxit nitơ (NOx), hợp chất hữu cơ bay hơi không có metan (NMVOC), tổng số hydrocarbon (THC), và metan (CH4), nhưng kết quả là khí N2O và carbon dioxide (CO2) có tỷ lệ phát thải cao hơn do chuyển đổi xúc tác cho các loại này. Mặc dù nguồn di động là một trong những nguồn nhân tạo lớn nhất tạo ra khí thải N2O tại Mỹ, có tương đối ít số liệu so với tiêu chuẩn chất ô nhiễm để ước tính hệ số phát thải oxit nitơ từ xe ô tô. Ước tính kiểm kê phát thải khí nhà kính của Mỹ của khí thải N2O từ nguồn di động, về khí thải CO2 tương đương, khoảng giữa 0,5% và 3% (Michaels, 1998). Nghiên cứu ban đầu sự phát thải của N2O từ những năm 1970 (Bradow và Stump, 1977; Urban và Garbe, 1979;. Cadle et al, 1979; Smith và Carey, 1982). Nhiều nghiên cứu gần đây về phát thải của N2O từ ống xả xe bao gồm khung thử nghiệm lực kế (Jobson et al, 1994; Laurikko và Aakko, 1995; Cadle et al 1997,;. Odaka et al, 1998;.. Michaels et al, 1998), nghiên cứu trong đường hầm (Berges et al, 1993;.. Sjödin et al, 1995), kiểm tra động cơ (Pringent và De SOETE, 1989), và các nghiên cứu sử dụng kiểm tra chất xúc tác (Koike et al., 1999). Một số các nghiên cứu, báo cáo có sự khác biệt, có thể đo lường giữa nồng độ N2O trong khí thải động cơ - ra và môi trường nền (không khí môi trường xung quanh) mức khoảng 0,3 ppm. Tuy nhiên, một khi khí thải đi qua một bộ chuyển đổi xúc tác, khí thải N2O tăng đáng kể, N2O được hình thành trong quá trình giảm xúc tác của oxit nitric (NO) đến nitơ phân tử (Ballantyine et al., 1994). Dasch (1992) đã tiến hành đo nitơ oxit trên chín phương tiện và kết hợp các giá trị này với dữ liệu từ thêm 32 xe để ước tính hệ số phát thải N2O điển hình. 20 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Theo nghiên cứu này, lượng khí thải ô tô trung bình 2,2 mg/km từ không xúc tác, 18 mg/km từ các phương tiện với quá trình oxy hóa chất xúc tác, 38 mg/km từ các phương tiện với chất xúc tác kép, và 28 mg/km từ với ba chiều chất xúc tác. Koike et al. (1999) xác định nồng độ nitơ oxit có xu hướng giảm dần khi số lượng của các kim loại quý giảm chất xúc tác, khẳng định vai trò của các loại xúc tác trong sự hình thành khí N2O. Michaels (1998) báo cáo hệ số phát thải trung bình cho xe chở khách chứng nhận Tier 0 là gần gấp đôi hệ số phát thải trung bình cho xe chở khách được chứng nhận Tier 1. Các giá trị mặc định của Mỹ đối với các yếu tố phát thải N2O từ xe chở khách chỉnh sửa theo IPCC năm 1996, đã dựa trên ba nghiên cứu đã kiểm tra năm xe châu Âu sử dụng chứ không phải là giao thức kiểm tra của Mỹ. Mở rộng quy mô này đã được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy xe tải hạng nhẹ thải ra N2O nhiều hơn so với xe chở khách với công nghệ tương đương. Việc sử dụng các tỷ lệ nhiên liệu tiêu thụ để xác định hệ số phát thải được coi là một biện pháp tạm thời, phải được thay thế ngay khi dữ liệu thử nghiệm bổ sung có sẵn (IPCC, 1997). Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ (USEPA, 1998) đã ước tính hệ số phát thải N2O dựa trên các bài kiểm tra từ 50 xe và tiêu thụ nhiên liệu. Ủy Ban Tài nguyên không khí ước tính hệ số phát thải oxit nitơ dựa trên sự tương quan giữa N2O và oxit nitơ thải. IPCC cũng đã tính toán kiểm kê phát thải cho N2O (IPCC, 1997; USEPA, 1998) và hiện đang đánh giá lại những kiểm kê này (Gillenwater, 2004). Để bổ sung những kết quả của ARB, USEPA và các ước tính của IPCC, Lipman và Delucchi (2002) gần đây đã phát triển một cơ sở dữ liệu rộng lớn, dựa trên các số liệu được công bố, để ước tính hệ số phát thải cho N2O từ các phương tiện thông thường. Becker et al. (2010) so sánh phát thải đo trong một đường hầm của Đức với đo lực kế cho một đội tàu nhỏ của mẫu xe năm gần đây, việc tìm kiếm kết quả phù hợp giữa hai phương pháp này và phát thải trung bình là 11 ± 5 mg/km cho đội tàu nhỏ đo lực kế thử nghiệm. Durbin et al. (2001) xác định đặc trưng 21 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping của khí thải qua 10 xe thay thế nhiên liệu. Ngoài các tiêu chuẩn đo lường chất ô nhiễm quy định, tập trung chính của việc này là đo ammonia (NH3) và lượng khí thải N2O sử dụng FTIR quang phổ. Lượng phát thải N2O trung bình 14 mg/km với phạm vi biến đổi từ 1 đến 48 mg/km. Behrentz et al. (2004) đã sử dụng thử nghiệm lực kế kết hợp với độ phân giải cao để đo quang phổ FTIR khí thải oxit nitơ từ 37 xe hạng nhẹ (LDV) bao gồm xe khách, xe thể thao đa dụng (SUV), và xe tải hạng nhẹ. Huai et al. (2004) đã thử nghiệm 60 loại xe khác nhau, từ không chất xúc tác cho xe siêu phát thải thấp (SULEV) sử dụng chu kỳ lái xe thông thường như các thủ tục kiểm tra liên bang (FTP) cũng như chạy nóng và chu kỳ lái xe mạnh hơn. Tăng trong nhiên liệu hàm lượng lưu huỳnh từ 30-330 ppmw và đã xác định lượng phát thải N2O tăng gần 4 lần. Arthur M. Winer (2005) đã tiến hành hơn 400 thí nghiệm lực kế cho 134 xe hạng nhẹ, bao gồm cả xe chở khách và xe tải hạng nhẹ. Ngoài ra để xả nồng độ, họ tiến hành thu thập xả thải và dữ liệu nhiệt độ chất xúc tác, hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu. Loại xe, chu kỳ lái xe, tiêu chuẩn khí thải được áp dụng, và đặc biệt là nhiệt độ chất xúc tác đã được tìm thấy là những yếu tố quan trọng nhất quyết định N2O phát thải từ xăng xe hạng nhẹ. Tỷ lệ phát thải N2O / NOx trong ống bô và tổng lượng khí thải NOx trong ống xả có thể được sử dụng để ước tính khoảng hệ số phát thải N2O, có thể được sử dụng để dự báo lượng khí thải và sử dụng miễn là chúng được áp dụng với các đội tương đương, về tiêu chuẩn khí thải của họ, cho đội mà tỷ lệ đã được đo. Các hệ số phát thải trung bình cho tất cả các bài kiểm tra là 20 mg/km. Tuy nhiên, các nghiên cứu trên thế giới chỉ tập trung vào xe ô tô. Các bộ dữ liệu được cung cấp bởi EPA không chứa bất kỳ dữ liệu thử nghiệm cho xe máy. Hệ số phát thải cho xe máy được ước lượng từ xăng xe ô tô hạng nhẹ dựa trên tỷ lệ phát thải CO2 cho hai công nghệ kiểm soát. Giá trị ước tính cho xe máy là 0,005 – 0,007 g/dặm (EPA 2004) 22 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 1. 4.Tình hình nghiên cứu khí N2O tại Việt Nam Ở trong nước nói chung, nghiên cứu nhằm xác định lượng phát thải do hoạt động của các phương tiện giao thông đã được các nhà khoa học và quản lý môi trường rất quan tâm trong những năm gần đây. Công trình nghiên cứu về ngọn lửa khuếch tán bên ngoài động cơ của Bùi Văn Ga (Đại học Đà Nẵng) đã cho thấy ảnh hưởng của quá trình cháy và sự hình thành các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ diesel. Luận án tiến sĩ kỹ thuật của Trần Văn Nam (Đại học Đà Nẵng) đã đóng góp cho việc mô hình hóa động cơ đánh lửa cưỡng bức và tính toán động học phản ứng quá trình hình thành CO trong buồng cháy. Luận án tiến sĩ kỹ thuật của Trần Thanh Hải Tùng đã góp phần nghiên cứu sự hình thành NOX trong quá trình cháy của động cơ diesel buồng cháy phân chia. Đề tài tính toán mô phỏng cung cấp nhiên liệu khí thiên nhiên phun trực tiếp cho động cơ có tỷ số nén cao của Lê Văn Tụy (Đại học Đà Nẵng) (2009) đã xây dựng được mô hình tính toán hệ thống phun trực tiếp hai giai đoạn nhiên liệu khí thiên nhiên điều khiển bởi rơ le điện từ kép cho động cơ diesel, qua đó cho phép nâng cao hiệu suất nhiệt và công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu hơn, đồng thời giảm thiểu tốt hơn ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông gây ra. Mức độ phát thải của các loại động cơ ô tô đã được nhóm nghiên cứu gồm Lê Anh Tuấn, Nguyễn Duy Vinh, Nguyễn Đức Khánh (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) (2009) xác định bằng thực nghiệm tại phòng thí nghiệm động cơ thuộc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Kết quả là đã xác định được hệ số phát thải các chất độc hại của một số động cơ lắp trên các ô tô như Ford Laser, Ford Ranger, Toyota Innova, Toyota Prado. Phạm Hữu Tuyến, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Thế Trực (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) (2011) đã tiến hành nghiên cứu tính toán thực nghiệm đo lượng phát thải của động cơ diesel lắp trên xe buýt. Kết quả thực nghiệm theo chu trình ECE R49 cho thấy, khi lắp thêm bộ hóa hơi giảm áp để phun LPG vào đường 23 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping ống nạp, mức độ phát thải của một số chất độc hại trong khí thải như PM, NOx giảm đáng kể. Ảnh hưởng của tốc độ động cơ và mức tải đến lượng phát thải của động cơ diesel - LPG đã được Mai Sơn Hải (Đại học Nha Trang) (2008) nghiên cứu tính toán thực nghiệm trên một động cơ diesel có lắp thêm hệ thống cung cấp LPG. Kết quả nghiên cứu cho thấy đối với động cơ diesel - LPG khi hoạt động ở chế độ tải cao, độ khói giảm đáng kể, tuy nhiên một số thành phần khác như HC, CO tăng nhưng lượng tăng không đáng kể, giá trị vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Phạm Minh Tuấn, Lê Anh Tuấn (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) (2010) đã nghiên cứu khả nãng giảm ô nhiễm môi trýờng của ðộng cõ diesel khi sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel làm từ mỡ cá basa và nhiên liệu khí hóa lỏng LPG. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiều ýu việt khi sử dụng các loại nhiên liệu thay thế này trên ðộng cõ diesel. Trong thời gian qua, có rất nhiều các công trình nghiên cứu về khí thải của phương tiện giao thông cũng như các biện pháp giảm thiểu, tuy nhiên nghiên cứu về khí nhà kính trong khí thải của các phương tiện giao thông, đặc biệt là N2O là chưa có. Chính vì vậy việc đánh giá lượng khí thải N2O trong khí thải xe máy mang tính chất tiên phong, mở rộng thêm các hướng nghiên cứu mới về khí nhà kính trong khí thải của các phương tiện giao thong, từ đó có các biện pháp cụ thể nhằm giảm thiểu các loại khí trên. 24 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thời gian qua, hoạt động giao thông vận tải đã có những đóng góp quan trọng vào công cuộc phát triển kinh tế - xã hội của cả nước. Tuy nhiên, việc tăng cường các hoạt động giao thông vận tải làm phát sinh không ít các vấn đề môi trường không khí. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong quá trình hoạt động, các phương tiện giao thông thải lượng lớn các chất như: Bụi, CO, NOx, SOx, hơi xăng dầu, bụi chì, benzen… vào môi trường không khí. Theo số liệu từ Cục Đăng kiểm Việt Nam, thời gian trước năm 2010, cả nước có khoảng 20 triệu môtô và xe máy, năm 2010 đã tăng lên khoảng 24 triệu xe và đến năm 2015, dự báo lượng xe máy lưu hành trong cả nước khoảng 31 triệu xe. Hàng ngày, chỉ cần một nửa số phương tiện trên hoạt động cũng đã xả ra môi trường một lượng lớn các khí độc hại, trong đó có nhiều thành phần gây nên hiệu ứng nhà kính, gây ra các loại bệnh như: Viêm nhiễm đường hô hấp do nhiễm vi khuẩn, hen suyễn, viêm phế quản mạn tính, viêm mũi... Sự phát thải của các phương tiện cơ giới đường bộ phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng các loại xe. Đối với các phương tiện như xe ô tô, xe máy qua nhiều năm sử dụng có chất lượng thấp, hiệu quả sử dụng nhiên liệu thấp, nồng độ chất độc hại, bụi trong khí xả cao… là nguyên nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng. Trong đó, xe máy là nguồn đóng góp chính các loại khí ô nhiễm, đặc biệt là các khí thải CO, VOC, NOx... Xe tải và xe khách các loại lại thải nhiều NOx. Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển kinh tế thì số lượng phương tiện giao thông cơ giới đường bộ của Việt Nam tăng rất cao, tổng số phương tiện cơ giới đăng ký lưu hành tính đến hết tháng 01/2013 là 38.570.645 25 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping chiếc (trong đó: ôtô là 2.015.996 chiếc và xe máy là 36.554.649 chiếc). Sử dụng phương tiện cá nhân, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam là rất phổ biến. Cùng với việc tăng về mặt số lượng phương tiện Khí thải của xe máy chứa một hàm lượng không nhỏ khí N2O. Việc đánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy là rất cần thiết trong bối cảnh phát triển của Việt Nam 2. 1. Hiện trạng phát triển các phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam Trong những năm qua cùng với tốc độ tăng trưởng kinh tế, tốc độ tăng trưởng phương tiện giao thong cũng tăng nhanh, đặc biệt là phương tiện cá nhân – xe máy. Hình 2 Biểu đồ tăng trưởng phương tiện cơ giới đường bộ (Nguồn: Bộ Giao thông vận tải 2012) Tốc độ bình quân tăng trưởng phương tiện là 15,2%/năm, trong đó xe máy là 15,56%/năm, ô tô là 10,9%/năm. Lượng xe máy tại Thành phố Hồ Chí minh chiếm tới 15% và Thành phố Hà Nội là 8,45% tổng số xe máy đăng ký 26 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping trên cả nước. Với lượng xe máy lớn trên địa bàn 2 thành phố của Việt Nam, kiểm soát lượng khí thải đang là thách thức lớn cho các người làm môi trường. Bảng 2 Tỷ lệ phương tiện không đạt mức tiêu chuẩn khí thải khi kiểm tra (khảo sát năm 2007 – đo ở chế độ không tải – Bộ GTVT) Tổng số km di chuyển (năm sử dụng) Mức tiêu Tỷ lệ phương tiện không đạt chuẩn khí thải khi kiểm tra (%) (đề xuất) Đến 10.000 (đến 2 năm) Tại Hà Nội Tại Tp. HCM 48 24.6 Từ 10.000 đến 30.000 (2 - 4 năm) CO: 4.5 % Vol. 62.6 52.7 Từ 30.000 đến 50.000 (5 - 7 năm) HC: 1.200 ppm 61.2 65.7 60.8 64.4 59.3 51.9 Trên 50.000 Vol. (từ 7 năm sử dụng trở lên) Trung bình Với mức tiêu chuẩn đề xuất đối với CO và HC thì lượng xe máy không đạt khi kiểm tra tại 2 thành phố đã lớn hơn 50% số lượng xe. 2. 2. Cơ chế hình thành N2O trong động cơ Quá trình cháy lí tưởng của hỗn hợp hydrocacbon với không khí chỉ sinh ra CO2, H2O và N2. Tuy nhiên, do sự không đồng nhất của hỗn hợp một cách lí tưởng cũng như do tính chất phức tạp của các hiện tượng lí hóa diễn ra trong quá trình cháy nên trong khí xả động cơ đốt trong luôn có chứa một hàm lượng đáng kể những chất độc hại như oxyde nitơ (NO, NO2, N2O, gọi chung là NOx), monoxyde carbon (CO), các hydrocacbon chưa cháy (HC) và các hạt rắn, đặc biệt là bồ hóng. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả phụ thuộc vào loại động cơ và chế độ vận hành. Ở động cơ Diesel, nồng độ CO rất bé, chiếm tỉ lệ không đáng kể; nồng độ HC chỉ bằng khoảng 20% nồng độ HC của động cơ xăng còn nồng độ NOx của hai loại động cơ có giá trị tương đương nhau. Trái lại, bồ hóng là chất ô nhiễm quan trọng trong khí xả động cơ Diesel, nhưng hàm lượng của nó không đáng kể trong khí xả động cơ xăng. 27 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Những tạp chất, đặc biệt là lưu huỳnh, và các chất phụ gia trong nhiên liệu cũng có ảnh hưởng đến thành phần các chất ô nhiễm trong sản phẩm cháy. Thông thường xăng thương mại có chứa khoảng 600 ppm lưu huỳnh. Thành phần lưu huỳnh có thể lên đến 0,5% đối với dầu Diesel. Trong quá trình cháy, lưu huỳnh bị oxy hoá thành SO2, sau đó một bộ phận SO2 bị oxy hoá tiếp thành SO3, chất có thể kết hợp với nước để tạo ra H2SO4. Mặt khác, để tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu, người ta pha thêm Thétraétyle chì Pb(C2H5)4 vào xăng. Sau khi cháy, những hạt chì có đường kính cực bé thoát ra theo khí xả, lơ lửng trong không khí và trở thành chất ô nhiễm đối với bầu khí quyển, nhất là ở khu vực thành phố có mật độ giao thông cao. Nhiệt độ cực đại của quá trình cháy cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thành phần các chất ô nhiễm vì nó ảnh hưởng mạnh đến động học phản ứng, đặc biệt là các phản ứng tạo NOx và bồ hóng. Nói chung tất cả những thông số kết cấu hay vận hành nào của động cơ có tác động đến thành phần hỗn hợp và nhiệt độ cháy đều gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sự hình thành các chất ô nhiễm trong khí xả. Trong thực tế cuộc sống, do hàm lượng các chất độc hại trong khí xả động cơ đốt trong bé nên người sử dụng ít quan tâm tới sự nguy hiểm trước mắt do nó gây ra. Tuy nhiên sự phân tích các dữ liệu về sự thay đổi thành phần không khí trong những năm gần đây đã cho thấy sự gia tăng rất đáng ngại của các chất ô nhiễm. Nếu không có những biện pháp hạn chế sự gia tăng này một cách kịp thời, những thế hệ tương lai sẽ phải đương đầu với một môi trường sống rất khắc nghiệt. Bảo vệ môi trường không phải chỉ là yêu cầu của từng nước, từng khu vực mà nó có ý nghĩa trên phạm vi toàn cầu. Tùy theo điều kiện của mỗi quốc gia, luật lệ cũng như tiêu chuẩn về ô nhiễm môi trường được áp dụng ở những thời điểm và với mức độ khắt khe khác nhau. 28 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Ô nhiễm môi trường do động cơ phát ra được các nhà khoa học quan tâm từ đầu thế kỉ 20 và nó bắt đầu thành luật ở một số nước vào những năm 50. Ở nước ta, luật bảo vệ môi trường có hiệu lực từ ngày 10-1-1994 và Chính phủ đã ban hành Nghị định số 175/CP ngày 18-10-1994 để hướng dẫn việc thi hành Luật bảo vệ môi trường. 2. 2. 1. Cơ chế hình thành NOx trong quá trình cháy của động cơ đốt trong NOx là tên gọi chung của oxyde nitơ gồm các chất NO, NO2 và N2O hình thành do sự kết hợp giữa oxy và nitơ ở điều kiện nhiệt độ cao. Chất ô nhiễm này ngày càng được quan tâm và trong một số trường hợp, nó là chất ô nhiễm chính làm giới hạn tính năng kỹ thuật của động cơ. Thật vậy, một trong những xu hướng nâng cao tính kinh tế của động cơ ngày nay là áp dụng kỹ thuật chế hòa khí phân lớp cho động cơ làm việc với hỗn hớp nghèo. Trong điều kiện đó, NOx là đối tượng chính của việc xử lý ô nhiễm. Mặt khác, việc xử lý NOx trong điều kiện đó gặp nhiều khó khăn vì bộ xúc tác ba chức năng chỉ hoạt động có hiệu quả khi a = 1. Các giải pháp kỹ thuật khác nhằm hạn chế NOx ngay trong quá trình cháy cũng đã được áp dụng trên động cơ hiện đại: giải pháp hồi lưu khí xả, giải pháp thay đổi thời kỳ trùng điệp của góc độ phối khí. Vì vậy, việc hiểu biết týờng tận cõ chế hình thành NOx để tìm biện pháp hạn chế nồng độ của chúng ngay trong quá trình cháy là cần thiết. Mức độ phát sinh ô nhiễm trung bình của quá trình cháy nhiên liệu hydrocacbon như sau: Chất ô nhiễm Lượng phát sinh (g/kg nhiên liệu) NOx 20 CO 200 HC 25 Bồ hóng 2÷5 Đây là số liệu mang tính chất trung bình ở điều kiện cháy của hỗn hợp có hệ số dư lượng không khí a=1. Tuy nhiên trong những điều kiện cháy đặc biệt ở 29 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping áp suất và nhiệt độ cao với hệ số dư lượng không khí lớn thì tỉ lệ thành phần các chất ô nhiễm cho trong bảng trên đây thay đổi theo hướng gia tăng NOx. Ni tơ Oxit N2O chủ yếu hình thành từ các chất trung gian NH và NCO khi chúng tác dụng với NO: N2O chủ yếu được hình thành ở vùng oxy hóa có nồng độ nguyên tử H cao, mà hydrogène là chất tạo ra sự phân hủy mạnh Nitơ Oxit theo phản ứng: Chính vì vậy N2O chỉ chiếm tỉ lệ rất thấp trong khí xả của động cơ đốt trong. 2. 2. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong a. Ảnh hưởng của các chế độ vận hành động cơ xăng Cắt nhiên liệu khi giảm tốc Để hạn chế nồng độ HC trong giai đoạn động cơ đóng vai trò phanh ô tô (khi giảm tốc nhưng vẫn cài li hợp), biện pháp tốt nhất là ngưng cung cấp nhiên liệu. Tuy nhiên động tác này có thể dẫn tới điều bất lợi là làm xuất hiện hai điểm cực đại HC: đỉnh cực đại HC ở thời điểm cắt nhiên liệu và điểm cực đại thứ hai khi cấp nhiên liệu trở lại. Đối với động cơ dùng bộ chế hòa khí, để tránh giai đoạn quá độ khi động cơ phát lực trở lại, người ta sử dụng một hệ thống cho phép cung cấp thêm nhiên liệu dự trữ. 30 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Nhiên liệu này được tích trữ trong hệ thống bù trừ ở giai đoạn giảm tốc. Sự cung cấp nhiên liệu bổ sung này cho phép duy trì được độ đậm đặc của hỗn hợp một cách hợp lí ở thời điểm mở đột ngột bướm ga trở lại. Đối với động cơ phun nhiên liệu, người ta sử dụng một hệ thống cho phép điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào đường nạp theo lưu lượng không khí. Khi giảm tốc, bướm ga đóng lại, một van giảm tốc mở ra để cung cấp không khí cho động cơ và người ta sử dụng lượng không khí này để điều khiển lượng nhiên liệu. Trong trường hợp đó, động cơ hút một thể tích khí lớn hơn trong trường hợp động cơ dùng chế hòa khí. Hai điểm cực đại của HC cũng xuất hiện giống như trong trường hợp động cơ dùng bộ chế hòa khí. Dừng động cơ ở đèn đỏ Chế độ dừng động cơ hợp lí khi ô tô chạy trong thành phố có thể làm giảm đồng thời mức độ phát sinh ô nhiễm và suất tiêu hao nhiên liệu. Thực nghiệm cho thấy khi thời gian dừng ô tô vượt quá một giá trị cực đoan thì nên tắt động cơ. Nếu không xét đến suất tiêu hao nhiên liệu thì việc tắt động cơ không đem lại lợi ích gì về mặt giảm ô nhiễm trong trường hợp động cơ có bộ xúc tác trên đường xả. Trung bình thời gian dừng cực đoan là 50s. Khi vượt quá thời gian này nên tắt động cơ nếu động tác này không làm giảm tuổi thọ của máy khởi động và bình điện. b. Ảnh hưởng của việc giới hạn tốc độ đến mức độ phát sinh ô nhiễm Khi ô tô xe máy hoạt động ổn định người ta thấy nồng độ CO đạt cực tiểu ở tốc độ 80÷90km/h, nồng độ HC giảm dần đến khi tốc độ đạt khoảng 100km/h sau đó tăng lên chậm còn nồng độ NOx tăng từ từ đến khi tốc độ động cơ đạt 70 ÷ 80km/h sau đó tăng mạnh, nhất là đối với động cơ có dung tích cylindre lớn. Các kết quả đo đạc trên chu trình có điều kiện thử gần với điều kiện vận hành thực tế cho thấy giới hạn tốc độ ít gây ảnh hưởng đến mức độ phát sinh ô nhiễm. Khi giảm mạnh giới hạn tốc độ, nồng độ NOx có thể giảm đi vài phần trăm, 31 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping nhưng làm tăng đôi chút CO, HC. Khi tăng tốc độ ô tô, nhờ sự rối của không khí phía sau xe, các chất ô nhiễm thải ra khỏi ống xả khuếch tán nhanh chóng trong không gian, làm giảm nồng độ cục bộ của chúng trong môi trường. Trên xa lộ Châu Âu, tốc độ giới hạn là 130 km/h. Khi đại bộ phận ô tô giảm tốc độ từ 119 đến 107km/h người ta thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong bầu không khí quanh hệ thống xa lộ giảm đi đáng kể: -12% đối với CO; -1,7% đối với HC và -10,5% đối với NOx. Một thí nghiệm khác được thực hiện bằng cách giảm tốc độ giới hạn từ 100 xuống 60km/h trên một bộ phận xa lộ người ta nhận thấy lượng NOx giảm đi 50% trong 6 tháng. c. Ảnh hưởng của nhiên liệu đến mức độ phát ô nhiễm của động cơ Nhiên liệu động cơ xăng Việc điều chỉnh động cơ có ảnh hưởng đến lượng ô nhiễm phát sinh vì việc điều chỉnh này tác động đến cơ chế hình thành hay phân hủy các chất ô nhiễm trước khi thoát ra ngoài khí quyển. Nhiên liệu cũng gây ảnh hưởng đến sự phát ô nhiễm, chủ yếu là do tỉ số không khí/nhiên liệu có thể bị thay đổi do sự thay đổi các đặc trưng hóa lí của chúng không phải lúc nào cũng được bù lại bởi sự điều chỉnh các thông số của động cơ. Như chúng ta đã biết, độ đậm đặc của hỗn hợp ảnh hưởng lớn đến mức độ phát sinh ô nhiễm: NOx đạt cực đại trong môi trường hơi nghèo; CO, HC đạt cực tiểu trong môi trường nghèo; sự xuất hiện bồ hóng diễn ra trong môi trường rất giàu (a[...]... nghiên cứu về khí thải của phương tiện giao thông cũng như các biện pháp giảm thiểu, tuy nhiên nghiên cứu về khí nhà kính trong khí thải của các phương tiện giao thông, đặc biệt là N2O là chưa có Chính vì vậy việc ánh giá lượng khí thải N2O trong khí thải xe máy mang tính chất tiên phong, mở rộng thêm các hướng nghiên cứu mới về khí nhà kính trong khí thải của các phương tiện giao thong, từ đó có các... số lượng phương tiện Khí thải của xe máy chứa một hàm lượng không nhỏ khí N2O Việc ánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy là rất cần thiết trong bối cảnh phát triển của Việt Nam 2 1 Hiện trạng phát triển các phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam Trong những năm qua cùng với tốc độ tăng trưởng kinh tế, tốc độ tăng trưởng phương tiện giao thong... nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy là rất cần thiết trong bối cảnh phát triển của Việt Nam Vì những lý do kể trên, lựa chọn đề tài: “ ánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy sẽ có ý nghĩa lớn về mặt khoa học cũng như thực tiễn, là cơ sở để đề xuất những giải pháp xử lý, khắc phục sự phát tán khí N2O từ phương tiện giao thông – xe máy ở Việt Nam 7 Edited with... lượng phương tiện giao thông cơ giới đường bộ tăng rất cao, tổng số phương tiện cơ giới đăng ký lưu hành tính đến hết tháng 01/2013 là 38.570.645 chiếc (trong đó: ôtô là 2.015.996 chiếc và xe máy là 36.554.649 chiếc) Sử dụng phương tiện cá nhân, đặc biệt là xe máy tại Việt Nam là rất phổ biến Khí thải của xe máy chứa một hàm lượng không nhỏ khí N2O Việc ánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện. .. visit: www.foxitsoftware.com/shopping Hình 1 Phát thải khí Nitơ Oxit của Mỹ (Nguồn USEPA 2014) 1 3 2 Tình hình nghiên cứu khí N2O từ các phương tiện giao thông trên thế giới Ngày nay, cùng với sự gia tăng các phương tiện cơ giới cho giao thông đường bộ, kèm theo đó là lượng khí thải từ các phương tiện cũng gia tăng, đặc biệt là các khí nhà kính, trong đó có khí Nitơ Oxit N2O, nhiều nghiên cứu trên thế... kết quả là khí N2O và carbon dioxide (CO2) có tỷ lệ phát thải cao hơn do chuyển đổi xúc tác cho các loại này Mặc dù nguồn di động là một trong những nguồn nhân tạo lớn nhất tạo ra khí thải N2O tại Mỹ, có tương đối ít số liệu so với tiêu chuẩn chất ô nhiễm để ước tính hệ số phát thải oxit nitơ từ xe ô tô Ước tính kiểm kê phát thải khí nhà kính của Mỹ của khí thải N2O từ nguồn di động, về khí thải CO2... CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1 1 Khái quát chung về khí nhà kính (KNK) Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt trở lại cho trái đất và gây nên hiệu ứng nhà kính Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC Khí nhà kính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ... tiện giao thong cũng tăng nhanh, đặc biệt là phương tiện cá nhân – xe máy Hình 2 Biểu đồ tăng trưởng phương tiện cơ giới đường bộ (Nguồn: Bộ Giao thông vận tải 2012) Tốc độ bình quân tăng trưởng phương tiện là 15,2%/năm, trong đó xe máy là 15,56%/năm, ô tô là 10,9%/năm Lượng xe máy tại Thành phố Hồ Chí minh chiếm tới 15% và Thành phố Hà Nội là 8,45% tổng số xe máy đăng ký 26 Edited with the trial version... nhẹ (LDV) bao gồm xe khách, xe thể thao đa dụng (SUV), và xe tải hạng nhẹ Huai et al (2004) đã thử nghiệm 60 loại xe khác nhau, từ không chất xúc tác cho xe siêu phát thải thấp (SULEV) sử dụng chu kỳ lái xe thông thường như các thủ tục kiểm tra liên bang (FTP) cũng như chạy nóng và chu kỳ lái xe mạnh hơn Tăng trong nhiên liệu hàm lượng lưu huỳnh từ 30-330 ppmw và đã xác định lượng phát thải N2O tăng gần... kế cho 134 xe hạng nhẹ, bao gồm cả xe chở khách và xe tải hạng nhẹ Ngoài ra để xả nồng độ, họ tiến hành thu thập xả thải và dữ liệu nhiệt độ chất xúc tác, hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu Loại xe, chu kỳ lái xe, tiêu chuẩn khí thải được áp dụng, và đặc biệt là nhiệt độ chất xúc tác đã được tìm thấy là những yếu tố quan trọng nhất quyết định N2O phát thải từ xăng xe hạng nhẹ Tỷ lệ phát thải N2O / ... thải khí N2O xe máy ga 49 Hình 11 Nồng độ khí N2O khí thải xe máy, loại xe số 52 Hình 12 Lượng phát thải khí N2O khí thải xe máy, loại xe số 54 Hình 13 Lượng phát thải khí N2O khí thải. .. 2.015.996 xe máy 36.554.649 chiếc) Sử dụng phương tiện cá nhân, đặc biệt xe máy Việt Nam phổ biến Khí thải xe máy chứa hàm lượng không nhỏ khí N2O Việc ánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện. .. Việc ánh giá phát thải khí nhà kính N2O từ phương tiện giao thông – xe máy cần thiết bối cảnh phát triển Việt Nam Hiện trạng phát triển phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt xe máy Việt Nam