Đánh 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 công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu 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 trình hoàn thành luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu Tiến sĩ Lê Trường Giang hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng dạy chương trình cao học “Biến đổi khí hậu” truyền dạy kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp nhiều thực nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp bên cạnh động viên giúp đỡ học tập làm việc 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 TỔNG QUAN 1 Khái quát chung khí nhà kính (KNK) 1 Tác động tích cực KNK đến môi trường 1 Tác động tiêu cực KNK đến môi trường 1 Các khí nhà kính 1 Công ước, nghị định pháp lý liên quan 12 Vai trò N2O biến đổi khí hậu 14 Tác hại Nitơ Oxit 15 2 Ảnh hưởng NOx đến sức khỏe người 15 Ảnh hưởng NOx đến thực vật 16 Ảnh hưởng đến quang hợp 17 Tình hình nghiên cứu khí N2O giới 18 Phát thải khí N2O 18 Tình hình nghiên cứu khí N2O từ phương tiện giao thông giới 19 Tình hình nghiên cứu khí N2O Việt Nam 23 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 Hiện trạng phát triển phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt xe máy Việt Nam 26 2 Cơ chế hình thành N2O động 27 2 Cơ chế hình thành NOx trình cháy động đốt 29 2 Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm khí xả động đốt 30 Đối tượng nghiên cứu 34 Phạm vi nghiên cứu 35 Phương pháp nghiên cứu 35 Lấy mẫu phân tích 36 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 Thực nghiệm 41 1 Các loại xe máy thử nghiệm 41 Chế độ vận hành thử nghiệm 42 3 Tính toán phát thải khí N2O từ phương tiện xe máy 42 3 Kết thực nghiệm xe đăng ký trước năm 2010 43 3 Kết thực nghiệm xe đăng ký sau năm 2010 49 3 Tổng hợp kết phân tích khí N2O xe máy đăng ký trước năm 2010 sau năm 2010 56 3 Phương pháp tính tổng lượng phát thải từ phương tiện giới 58 Đề xuất biện pháp giảm thiểu khí nhà kính N2O từ khí thải xe máy 60 Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm từ nguồn 60 Động đánh lửa cưỡng 60 Xử lí khí xả xúc tác 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 Kết luận 63 Kiến nghị 64 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 làm nóng toàn cầu IPCC: Uỷ ban Liên phủ biến đổi khí hậu KNK: Khí nhà kính NMVOC: Hợp chất hữu bay metan THC: Tổng số hydrocarbon UNFCCC: Công ước khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Danh mục bảng Bảng Tiềm nóng lên toàn cầu số khí nhà kính so với khí CO2 12 Bảng Tỷ lệ phương tiện không đạt mức tiêu chuẩn khí thải kiểm tra (khảo sát năm 2007 – đo chế độ không tải – Bộ GTVT) 27 Bảng Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, thử nghiệm 34 Bảng Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, thử nghiệm 35 Bảng Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, thử nghiệm 41 Bảng Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, thử nghiệm 42 Bảng Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 20km/h 43 Bảng Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 30 km/h 43 Bảng Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 40 km/h 44 Bảng 10 Giá trị nồng độ khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (ppm) 44 Bảng 11 Giá trị nồng độ khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3) 45 Bảng 12 Tải lượng khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/s) 46 Bảng 13 Lượng phát thải khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/km) 46 Bảng 14 Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy – xe ga 48 Bảng 15 Tổng hợp nồng độ khí N2O khí thải xe máy – xe ga 48 Bảng 16 Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 20km/h 50 Bảng 17 Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 30 km/h 50 Bảng 18 Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy chế độ chạy vận hành tốc độ 40 km/h 51 Bảng 19 Giá trị nồng độ khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (ppm) 51 Bảng 20 Giá trị nồng độ khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3) 52 Bảng 21 Tải lượng khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/s) 53 Bảng 22 Lượng phát thải khí N2O khí thải xe máy, loại xe số (mg/km) 53 Bảng 23 Kết phân tích nồng độ khí N2O khí thải xe máy – xe ga 54 Bảng 24 Kết tổng hợp nồng độ khí N2O khí thải xe máy – xe ga 55 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Bảng 25 Tổng hợp kết phân tích nồng độ khí N2O xe máy số đăng ký trước sau năm 2010 56 Bảng 26 Tổng hợp kết phân tích nồng độ khí N2O xe máy ga đăng ký trước sau năm 2010 57 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Danh mục hình Hình Phát thải khí Nitơ Oxit Mỹ 19 Hình Biểu đồ tăng trưởng phương tiện giới đường 26 Hình Túi Tedlar lấy mẫu khí thải 36 Hình Sơ đồ hệ thống sắc ký khí 37 Hình Cột nhồi cột mao quản 38 Hình Một loại sắc đồ phân tích không khí 39 Hình Kết đo đạc nồng độ khí N2O xe máy trước năm 2010 45 Hình Kết tính toán nồng độ khí N2O (mg/m3) 46 Hình Lượng phát thải N2O xe máy số 47 Hình 10 Lượng phát 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 xe máy, loại xe ga 55 Hình 14 Lượng phát thải khí N2O khí thải xe máy đăng ký trước sau năm 2010, loại xe số 56 Hình 15 Lượng phát thải khí N2O khí thải xe máy đăng ký trước sau năm 2010, loại xe ga 57 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Tài liệu tham khảo Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng, (1997), Ô tô ô nhiễm môi trường, nhà xuất Giáo dục, Hà Nội, Cao Huy Giáp, Đỗ Công Đạt, Phạm Hữu Tuyến, Nghiên cứu tính toán hàm lượng phát thải xe máy điều kiện vận hành thực tế, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010 Lê Anh Tuấn, Xây dựng chu trình thử nghiệm khí thải tiêu hao nhiên liệu đặc trưng cho xe máy Hà Nội (HMDC driving cycle) liệu hệ số phát thải cho xe máy, Đề tài cấp thành phố, Viện Cơ khí động lực, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2009 Nguyễn Tất Tiến (2010), Nguyên lý động đốt trong, nhà xuất Giáo dục, Hà Nội, PGS,TS, Phạm Minh Tuấn, Khí thải động ô nhiễm môi trường, NXB Khoa học kỹ thuật Trần Văn Tế, Phạm Minh Tuấn, Trần Thanh Hải Tùng, Đỗ Xuân Kính, Vũ Thị Lạt, Lê Thượng Hiền, Lê Anh Tuấn (2010), Nghiên cứu giảm ô nhiễm môi trường khí thải phương tiện giao thông gây ra, Đề tài cấp B9828-38TD, Đại học Bách khoa Hà Nội Trần Văn Nam (1997), Nghiên cứu hình thành CO ðộng đánh lửa cưỡng Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại Học Đà Nẵng Trần Thanh Hải Tùng (1998), Góp phần nghiên cứu Sự hình thành NO, trình cháy động diesel, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật, Đại học bách khoa Hà Nội Trần Thanh Hải Tùng, Lê Anh, Phạm Minh Tuấn (2010), Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu thay động diesel, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải 10 Viện khoa học khí tượng thủy văn môi trường, Biến đổi khí hậu tác động việt nam,", 2010 65 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 11 USEPA, Update of Methane and Nitrous Oxide Emission Factors for OnHighway Vehicles, 2010 12 Åke Sjödin, D, A, C, K, A, (1995), "Estimations of Real-World N2O Emissions from Road Vehicles by Means of Measurements in a Traffic Tunnel," Journal of the Air & Waste Management Association: 186 - 190 13 Assunção, V, B, J, V, d, (2012), "Nitrous oxide emissions from gasohol, ethanol and CNG light duty vehicles," Climatic Change 111: 519–531 14 Bramston-Cook, R, Method for the Determination of Nitrous Oxide in Ambient Air and Vehicle Exhaust Using Gas Chromatography and Electron Capture Detection, 2008 15 Becker, K H., Lorzer, J C., Kurtenbach, R Wiesen, P., Jensen, T E., and Wallington, T J.; “Nitrous Oxide (N2O) Emissions from Vehicles,” Environ Sci Technol., 33, 4134-4139 (1999) 16 Dasch, J, M, "Nitrous Oxide Emissions from Vehicles," Journal of the Air & Waste Management Association, 2012 17 DELUCCHI, T, E, L, a, M, A, "Emissions of nitrous oxide and methane from conventional and alternative fuel motor vehicles," Climatic Change 53: 477– 516, 2002, 18 Graham, L A., Rideout, G., Rosenblatt, D., Hendren, J.; “Greenhouse Gas Emissions from Heavy-Duty Vehicles,” Atmos Environ., 42, 4665-4681 (2008) 19 J, Kurokawa, T, O,, T, Morikawa, S, Hanayama, J,-M, Greet, T, Fukui, and a, H, A, K, Kawashima, "Emissions of air pollutants and greenhouse gases over Asian regions during 2010–2008: Regional Emission inventory in ASia (REAS) version 2," Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 13: 10049–10123, 2013 20 J, L, Jimenez, J, B, M,, J,H, Shorter, D,D, Nelson, M,S, Zahniser, and G, J, M, a, C, E, K, M, Koplow (2010), "Cross road and mobile tunable infrared laser measurements of nitrous oxide emissions from motor vehicles," Chemosphere, Global Change Science,, 2010 66 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 21 Jiun-Horng Tsai, Y,-C, Y, Hsiu-Hsuan Li (2010), "Greenhouse Gases Emissions from On-road Vehicles - A Case Study in Taiwan," 22 Tao Huai, T, D, D,, J, Wayne Miller, Joseph M, Norbeck, "Estimates of the emission rates of nitrous oxide from light-duty vehicles usingdifferent chassis dynamometer test cycles," Atmospheric Environment 38: 6621–6629, 2004 67 [...]... trường, nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 2 Cao Huy Giáp, Đỗ Công Đạt, Phạm Hữu Tuyến, Nghiên cứu tính toán hàm lượng phát thải của xe máy trong điều kiện vận hành thực tế, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010 3 Lê Anh Tuấn, Xây dựng chu trình thử nghiệm khí thải và tiêu hao nhiên liệu đặc trưng cho xe máy ở Hà Nội (HMDC driving cycle) và bộ dữ liệu hệ số phát thải cho xe máy, Đề tài cấp thành phố, Viện Cơ khí. .. Tất Tiến (2010), Nguyên lý động cơ đốt trong, nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 5 PGS,TS, Phạm Minh Tuấn, Khí thải động cơ và ô nhiễm môi trường, NXB Khoa học và kỹ thuật 6 Trần Văn Tế, Phạm Minh Tuấn, Trần Thanh Hải Tùng, Đỗ Xuân Kính, Vũ Thị Lạt, Lê Thượng Hiền, Lê Anh Tuấn (2010), Nghiên cứu giảm ô nhiễm môi trường do khí thải của các phương tiện giao thông gây ra, Đề tài cấp bộ B9828-38TD, Đại học... ðộng cơ đánh lửa cưỡng bức Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại Học Đà Nẵng 8 Trần Thanh Hải Tùng (1998), Góp phần nghiên cứu Sự hình thành NO, trong quá trình cháy của động cơ diesel, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật, Đại học bách khoa Hà Nội 9 Trần Thanh Hải Tùng, Lê Anh, Phạm Minh Tuấn (2010), Nghiên cứu sử dụng nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Hàng hải 10 Viện khoa học khí tượng... khí tượng thủy văn và môi trường, Biến đổi khí hậu và tác động ở việt nam,", 2010 65 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping 11 USEPA, Update of Methane and Nitrous Oxide Emission Factors for OnHighway Vehicles, 2010 12 Åke Sjödin, D, A, C, K, A, (1995), "Estimations of Real-World N2O Emissions from Road Vehicles by Means... ethanol and CNG light duty vehicles," Climatic Change 111: 51 9–5 31 14 Bramston-Cook, R, Method for the Determination of Nitrous Oxide in Ambient Air and Vehicle Exhaust Using Gas Chromatography and Electron Capture Detection, 2008 15 Becker, K H., Lorzer, J C., Kurtenbach, R Wiesen, P., Jensen, T E., and Wallington, T J.; “Nitrous Oxide (N2O) Emissions from Vehicles,” Environ Sci Technol., 33, 4134-4139... vehicles," Climatic Change 53: 47 7– 516, 2002, 18 Graham, L A., Rideout, G., Rosenblatt, D., Hendren, J.; “Greenhouse Gas Emissions from Heavy-Duty Vehicles,” Atmos Environ., 42, 4665-4681 (2008) 19 J, Kurokawa, T, O,, T, Morikawa, S, Hanayama, J,-M, Greet, T, Fukui, and a, H, A, K, Kawashima, "Emissions of air pollutants and greenhouse gases over Asian regions during 201 0–2 008: Regional Emission inventory... Kawashima, "Emissions of air pollutants and greenhouse gases over Asian regions during 201 0–2 008: Regional Emission inventory in ASia (REAS) version 2," Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 13: 1004 9–1 0123, 2013 20 J, L, Jimenez, J, B, M,, J,H, Shorter, D,D, Nelson, M,S, Zahniser, and G, J, M, a, C, E, K, M, Koplow (2010), "Cross road and mobile tunable infrared laser measurements of nitrous oxide... T, D, D,, J, Wayne Miller, Joseph M, Norbeck, "Estimates of the emission rates of nitrous oxide from light-duty vehicles usingdifferent chassis dynamometer test cycles," Atmospheric Environment 38: 662 1–6 629, 2004 67