Ứng dụng mô hình sutton trong đánh giá ô nhiễm không khí do giao thông ở đại lộ bình dương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SUTTON TRONG ĐÁNH GIÁ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ DO GIAO THƠNG Ở ĐẠI LỘ BÌNH DƯƠNG Mã số: Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết Bình Dương, 12/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SUTTON TRONG ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO GIAO THÔNG Ở ĐẠI LỘ BÌNH DƯƠNG Mã số: Xác nhận đơn vị chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài TS Nguyễn Thanh Bình ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết Bình Dương, 12/2015 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết ThS Đinh Quang Toàn ThS Nguyễn Thị Khánh Tuyền MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết Mục tiêu đề tài: Đối tượng nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu: CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Chất lượng mơi trường khơng khí thị tỉnh Bình Dương 1.1.1 Các nguồn tác nhân gây nhiễm mơi trường khơng khí thị 1.1.2 Chất lượng khơng khí đô thị Việt Nam giới 1.1.2.1 Tình hình nhiễm khơng khí đô thị giới 1.1.2.2 Ơ nhiễm khơng khí thị Việt Nam 1.1.3.2 Dự báo chất lượng khơng khí đến năm 2020 12 1.2.1 Các đặc trưng nguồn thải giao thông 13 1.2.2 Phương pháp xác định hệ số phát thải 14 1.2.2.1 Phương pháp đo đạc phịng thí nghiệm 14 1.2.2.2 Phương pháp đo đạc trực tiếp đường: 16 1.2.3 Mơ hình ước tính tải lượng phát thải chất ô nhiễm từ phương tiện giao thông 16 1.2.3.1 Tiếp cận Bottom-Up 16 1.2.3.2 Tiếp cận Top-down 17 1.2.3.3 Kết hợp phương pháp Top – Down Bottom - Up 17 1.3 Mô hình phát tán chất nhiễm 18 1.3.1 Mơ hình hóa nhiễm khơng khí theo phương pháp Gauss 18 1.3.1.1 Phương trình tổng quát phát tán chất nhiễm khí 18 1.3.1.2 Công thức sở xác định sự phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo luật phân phối chuẩn Gauss 20 1.3.2 Mơ hình phát tán chất nhiễm từ phương tiện giao thông 22 1.3.2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình Sutton 22 1.3.2.2 Mơ hình Sutton cải tiến áp dụng cho nguồn đường 24 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHÊN CỨU 26 2.1 Nội dung nghiên cứu 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Phương pháp khảo sát, thực địa 27 2.2.2 Phương pháp tính tốn tải lượng chất nhiễm từ nguồn giao thơng đại lộ Bình Dương 29 2.2.3 Phương pháp tính tốn sự lan truyền chất nhiễm từ nguồn giao thơng dọc đại lộ Bình Dương 29 2.2.4 Phương pháp GIS 31 2.2.5 Phương pháp lấy mẫu, phân tích khí CO 31 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu 32 2.2.7 Phương pháp dự báo tải lượng nồng độ chất ô nhiễm đến năm 2020 33 2.2.7.1 Kịch dự báo 33 2.2.7.2 Phương pháp dự báo lượng phương tiện giao thông đến năm 2020 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Lưu lượng phương tiện giao thơng đại lộ Bình Dương 35 3.2 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông đại lộ Bình Dương 35 3.2.1 Tải lượng phát thải chất ô nhiễm 35 3.2.2 Tải lượng loại phương tiện giao thông thông số 38 3.3 Sự phát tán chất ô nhiễm khơng khí dọc đại lộ Bình Dương 40 3.3.1 Vào mùa khô 40 3.3.1.1 Nồng độ NOx 40 3.3.1.2 Nồng độ CO 44 3.3.1.3 Nồng độPM10 47 3.3.2 Vào mùa mưa 49 3.3.2.1 Nồng độ NOx 49 3.3.2.2 Nồng độ CO 52 3.3.2.3 Nồng độ PM10 55 3.4 Kiểm định mơ hình 56 3.4.1 Chọn thông số để kiểm định 56 3.4.2.Kết kiểm định 56 3.5 Dự báo tải lượng khí thải nồng độ khí thải năm 2020 58 3.5.1 Kịch dự báo 58 3.5.2 Tải lượng chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông năm 2020 59 3.5.3 Dự báo nồng độ chất ô nhiễm 61 3.6 Đề xuất giải pháp 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 Kết luận 65 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nồng độ tác nhân ô nhiễm không khí số thành phố lớn giới Bảng 1.2 Dự báo tải lượng chất ô nhiễm khơng khí từ nguồn nhiễm năm 2020 12 Bảng 1.3 Số lượng điểm đấu nối đường giao thơng vào đại lộ Bình Dương 13 Bảng 1.4 Hệ số phát thải xe gắn máy theo phương pháp đo đạc phịng thí nghiệm 15 Bảng 1.5 Phân cấp độ ổn định khí theo Tunner 25 Bảng 2.1 Đặc điểm tuyến đường lựa chọn để khảo sát 27 Bảng 2.2 Các hệ số phát thải thông số loại phương tiện giao thông 29 Bảng 2.3 Dự báo tốc độ gia tăng nhu cầu vận tải 34 Bảng 3.1.Tải lượng chất ô nhiễm tuyến Đại lộ Bình Dương năm 2014 38 Bảng 3.2 Kết kiểm định mơ hình Sutton thông số CO 57 Bảng 3.3 So sánh kết nghiên cứu với kết quan trắc tỉnh Bình Dương 58 Bảng 3.4 Dự báo tốc độ gia tăng nhu cầu vận tải 58 Bảng 3.5 Ước tính lưu lượng nhóm phương tiện giao thơng qua ĐL Bình Dương năm 2020 59 Bảng 3.6 Dự báo tải lượng chất ô nhiễm đại lộ Bình Dương năm 2020 61 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Diễn biến nồng độ TSP (trung bình 24h) khơng khí xung quanh số tuyến đường đô thị giai đoạn 2008-2012 Hình 1.2 Diễn biến nồng độ NO2 (trung bình 24h) khơng khí xung quanh số tuyến đường thị giai đoạn 2008-2012 Hình 1.3 Diễn biến nồng độ CO trung bình 24h khơng khí xung quanh số tuyến đường đô thị khu dân cư giai đoạn 2008-2012 Hình 1.4 Diễn biến nồng độ SO2 trung bình năm khơng khí xung quanh số tuyến đường đô thị khu dân cư giai đoạn 2008-2012 10 Hình 1.5 Diễn biến nồng độ bụi điểm quan trắc giai đoạn 2006 - 2014 11 Hình 1.6 Diễn biến nồng độ SO2 điểm quan trắc giai đoạn 2011 – 2014 11 Hình 1.7 Diễn biến nồng độ NO2 điểm quan trắc giai đoạn 2011 – 2014 11 Hình 2.1 Quy trình khảo sát lưu lượng phương tiện giao thơng 27 Hình 2.2 Sơ đồ tuyến đường khảo sát 28 Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lấy mẫu khí CO 32 Hình 3.1 Lưu lượng PTGT đại lộ Bình Dương theo tuyến khảo sát 35 Hình 3.2 Tải lượng CO từ phương tiện giao thơng đại lộ Bình Dương 36 Hình 3.3.Tải lượng NOx từ phương tiện giao thông đại lộ Bình Dương 37 Hình 3.4.Tải lượng bụi PM10 từ phương tiện giao thông đại lộ Bình Dương 38 Hình 3.5.Tỷ lệ đóng góp của nhóm phương tiện vào phát thải CO 39 Hình 3.6 Tỷ lệ đóng góp của nhóm phương tiện vào phát thải NOx 40 Hình 3.7.Tỷ lệ đóng góp của nhóm phương tiệnvào phát thải PM10 40 Hình 3.8 Biểu đồ phát tán NOx mùa khơ đại lộ Bình Dương (TB ngày) 41 Hình 3.9 Biểu đồ phát tán NOx mùa khơ đại lộ Bình Dương (7h-8h) 41 Hình 3.10 Biểu đồ phát tán NOx mùa khơ đại lộ Bình Dương (17h-18h) 42 Hình 3.11 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến số (TB ngày) 42 Hình 3.12 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến số (7h-8h) 42 Hình 3.13 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến số (17h-18h) 43 Hình 3.14 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến số (TB ngày) 43 Hình 3.15 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến (7h-8h) 43 Hình 3.16 Biểu đồ phát tán NOx mùa khô dọc tuyến (17h-18h) 44 Hình 3.18 Biểu đồ phát tán CO mùa khơ đại lộ Bình Dương (TB ngày) 45 Hình 3.19 Biểu đồ phát tán CO mùa khơdọc đại lộ Bình Dương (7h-8h) 45 Hình 3.20 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc đại lộ Bình Dương (17h-18h) 45 Hình 3.21 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số 2(TB ngày) 46 Hình 3.22 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số 2(7h-8h) 46 Hình 3.23 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số (17h-18h) 46 Hình 3.24 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số (TB ngày) 47 Hình 3.25 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số (7h-8h) 47 Hình 3.26 Biểu đồ phát tán CO mùa khô dọc tuyến số (17h-18h) 47 Hình 3.27 Biểu đồ phát tán PM10 mùa khơ dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) 48 Hình 3.28 Biểu đồ phát tán PM10 mùa khô dọc Tuyến số (TB ngày) 48 Hình 3.29 Biểu đồ phát tán PM10 mùa khô dọc Tuyến số (TB ngày) 48 Hình 3.30 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) 49 Hình 3.31 Biểu đồ phát tán NOx mùa 49 Hình 3.32 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương(17h-18h) 50 Hình 3.33 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (TB ngày) 50 Hình 3.34 Biểu đồ phát tán NOx mùa 50 Hình 3.35 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (17h-18h) 51 Hình 3.36 Biểu đồ phát tán NOx mùa 51 Hình 3.37 Biểu đồ phát tán NOx mùa 51 Hình 3.38 Biểu đồ phát tán NOx mùa 52 Hình 3.39 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) 52 Hình 3.40 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (7h-8h) 52 Hình 3.41.Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (17h-18h) 53 Hình 3.42 Biểu đồ phát tán CO mùa 53 Hình 3.43 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc tuyến số (7h-8h) 53 Hình 3.44 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (17h-18h) 54 Hình 3.45 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (TBN) 54 Hình 3.46 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (7h-8h) 54 Hình 3.47 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (17h-18h) 55 Hình 3.48 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) 55 Hình 3.49 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưadọc tuyến số (TB ngày) 55 Hình 3.50 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưa dọc tuyến số (TB ngày) 56 Hình 3.51 Dự báo lưu lượng nhóm PTGT năm 2020 59 Hình 3.52 Dự báo tổng tải lượng nhóm PTGT đến năm 2020 60 Hình 3.53 Dự báo tổng tải lượng thông số đến 2020 60 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT Đơn vị: Khoa Tài ngun Mơi trường THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: “Ứng dụng mơ hình Sutton đánh giá ô nhiễm không khí giao thông đại lộ Bình Dương” - Mã số: - Chủ nhiệm: ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết - Đơn vị chủ trì: Khoa Tài nguyên Môi trường - Thời gian thực hiện: Mục tiêu: - Tính tốn sự phát tán chất nhiễm từ nguồn thải giao thơng đại lộ Bình Dương mơ hình Sutton, thơng số bao gồm: CO, NO2, PM10 - Dự báo tải lượng nồng độ chất ô nhiễm đến năm 2020 làm đề xuất giải pháp kiếm sốt Tính sáng tạo: Nghiên cứu sử dụng lý thuyết mô hình Sutton vào tính tốn đánh giá nồng độ chất ô nhiễm hoạt động giao thông đoạn qua địa bàn tỉnh Bình Dương, mà trước địa bàn chưa có tác giả thực Kết nghiên cứu: Nghiên cứu thu kết quan trọng: - Các đặc trưng phương tiện giao thơng đại lộ Bình Dương - Tính tốn sự phát tán chất nhiễm CO, NO2, PM10 dọc tuyến đường lên cao - Xây dựng kịch dự báo tải lượng nồng độ chất ô nhiễm tương lai năm 2020 Sản phẩm: - Báo cáo tổng kết đề tài Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.41.Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (17h-18h) b Dọc tuyến số Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.42 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc tuyến số (TB ngày) Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.43 Biểu đồ phát tán CO mùa mưa dọc tuyến số (7h-8h) 53 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.44 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (17h-18h) c Dọc tuyến số Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.45 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (TBN) Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.46 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (7h-8h) 54 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.47 Biểu đồ phát tán NOx mùa mưa dọc tuyến số (17h-18h) 3.3.2.3 Nồng độ PM10 a Dọc đại lộ Bình Dương Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.48 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưa dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) b Dọc tuyến số Độ cao ,m Chú thích µg/m3 nồng độ, Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.49 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưadọc tuyến số (TB ngày) c Dọc tuyến số 6: 55 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.50 Biểu đồ phát tán PM10 mùa mưa dọc tuyến số (TB ngày) 3.4 Kiểm định mơ hình 3.4.1 Chọn thơng số để kiểm định CO thơng số có tỷ lệ phát thải lớn nhất, nồng độ chúng mơi trường khơng khí xung quanh lớn thông số khác nhiều lần Hồ Minh Dũng (2011) sử dụng phương pháp phân tích nhân tố để xác định nguồn gây nhiễm khơng khí đặc trưng chúng Theo kết phân tích, CO NOx phát sinh từ hoạt động giao thông, việc sử dụng xăng dầu diesel CO chất nhiễm sơ cấp, bị ảnh hưởng q trình hóa học khoảng thời gian vài giờ, chúng phụ thuộc chủ yếu vào q trình phát tán Do nồng độ CO thường sử dụng để kiểm định độ xác thống kê tải lượng mơ hình mơ sự phát tán chất nhiễm khơng khí Các nghiên cứu mơ hình chất lượng khơng khí hầu hết sử dụng nồng độ CO để kiểm định độ xác mơ Vì vậy, nghiên cứu này, nồng độ CO lựa chọn làm thông số để kiểm định mơ hình CO thơng số quy định giới hạn nồng độ theo trung bình trung bình ngày, làm cho việc đánh giá so sánh kết mơ hình 3.4.2.Kết kiểm định Sử dụng kết quan trắc nồng độ CO khơng khí dọc tuyến giao thơng đại lộ Bình Dương vào đợt (tháng tháng 9) làm giá trị chuẩn để đánh giá kết tính tốn Sutton Sử dụng hàm tốn học MAE (sai số tuyệt đối trung bình), MAPE (sai số phần trăm tuyệt đối trung bình), RSME (biên độ trung bình sai số mơ phỏng) hệ số R (tương quan giá trị mô quan trắc) * * Sai số mô phỏng, %: S = 100.│Pi - Oi│/Oi * 56 * Bảng 3.2 Kết kiểm định mơ hình Sutton thơng số CO STT Nồng độ mô phỏng(Pi) Nồng độ đo đạc (Oi) │Pi - Oi │ 10 11 12 190 229 190 154 113 43 188 222 175 153 112 41 183 237 205 169 127 98 206 276 177 158 177 87 15 15 14 55 18 54 65 46 Sai số mô (%) 4 11 56 20 37 53 MAE MAPE (%) RSME (µg/m3) 0,25 0,18 33 Nhận xét Sai số phần trăm tuyệt đối trung bình mơ hình 18% chứng tỏ mơ hình có mức độ sai số chấp nhận biên độ trung bình sai số mơ 33 (µg/m3) Chỉ số R2 = 0,85 cho thấy kết mơ hình giá trị đo đạc có sự tương quan mức chặt chẽ Các kết đo đạc phần lớn cao gia trị mô mơ hình 57 3.4.3 Đánh giá kết mơ với kết quan trắc tỉnh Trong mạng lưới quan trắc chất lượng khơng khí xung quanh tỉnh Bình Dương có trạm cầu Ơng Bố, tương ứng với tuyến số nghiên cứu Do số liệu quan trắc trạm tháng tháng sử dụng để đánh giá kết mơ hình Sutton Kết trình bày bảng 3.3 Bảng 3.3 So sánh kết nghiên cứu với kết quan trắc tỉnh Bình Dương Năm 2013 Năm 2014 TT CO-7h CO–TBN NO2-7h NO2–TBN Mùa mưa 148 157 57 62 Mùa khô 148 157 59 62 Mùa mưa 228 235 19 21 Mùa khô 208 221 26 28 Kết tính tốn Sutton (cao 1,5 m 15 m cách tâm đường) Mùa mưa Mùa khô 222 175 11 10 229 242 16 15 QCVN 05:2013/ BTNMT (µg/m3) 30.000 200 100 Nhận xét: Nhìn chung kết mô nồng độ chất CO NO2 tuyến số tương đương kết quan trắc trạm cầu Ơng Bố tỉnh Bình Dương Các giá trị mơ đo đạc nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013/BTNMT 3.5 Dự báo tải lượng khí thải nồng độ khí thải năm 2020 3.5.1 Kịch dự báo - Giữ nguyên hệ số phát thải - Lưu lượng phương tiện trọng nặng gia tăng theo sự tăng trưởng GDP tốc độ tăng thu nhập bình quân Sự gia tăng xe gắn máy xe tơ tốc độ gia tăng bình quân giai đoạn 2008-2012 Áp dụng phương pháp dự báo trình bày 2.2.6 với tốc độ gia tăng nhu cầu vận chuyển hàng hóa, vận tải hành khách GPD bảng 3.4 Bảng 3.4 Dự báo tốc độ gia tăng nhu cầu vận tải Chỉ tiêu 2015 2020 Tốc độ tăng GDP 14,0% 13,0% 13,0% Tốc độ tăng thu nhập bình quân 20,5% 17,9% 18,0% 39,1% 36,3% 36,3% Vận tải hàng hóa Tốc độ tăng Khối lượng vận chuyển (103 T/năm) Tốc độ tăng Vận tải hành khách Khối lượng vận chuyển (103 HK/năm) 2030 197.954 501.506 1.270.542 45,2% 39,5% 39,6% 250.243 678.634 1.847.631 (Nguồn: Sở Giao thơng Vận tải tỉnh Bình Dương, 2014) 58 Sự gia tăng nhu cầu vận chuyển hàng hóa hành khách dẫn đến sự gia tăng số lượng phương tiện tải trọng nặng Do lưu lượng xe tải trọng nặng dự báo đến năm 2020 tăng 38% (trung bình 36,3% 39,5%) Số lượng xe máy tơ địa bàn tỉnh Bình Dương tăng qua năm, có năm 2011 có xu hướng giảm Tốc độ tăng trưởng bình quân ô tô giai đoạn từ 2008-2012 16,2% xe máy 15,2% Số lượng xe ô tô xe máy đăng kí năm gần có dấu hiệu giảm dần so với năm trước Mặc dù tốc độ phát triển số lượng ô tô xe máy tỉnh cịn cao [12] Như tham khảo số liệu để dự báo tốc độ gia tăng phương tiện xe máy ô tô qua đại lộ Bình Dương Lưu lượng nhóm phương tiện giao thơng qua đại lộ Bình Dương năm 2020 dự báo bảng 3.5 thể hình 3.51 Bảng 3.5 Ước tính lưu lượng nhóm phương tiện giao thơng qua ĐL Bình Dương năm 2020 Nhóm phương tiện Năm 2014 Năm 2020 Xe máy, xe/h 3659 4215 LDV, xe/h 711 826 HDV, xe/h 257 354 Tổng, xe/h 4627 5395 Hình 3.51 Dự báo lưu lượng nhóm PTGT năm 2020 3.5.2 Tải lượng chất ô nhiễm từ hoạt động giao thông năm 2020 Tải lượng chất ô nhiễm CO, NOx PM năm 2020 thể hình 3.52, 3.53 bảng 3.6 Qua nhận thấy tổng tải lượng CO năm 2020 tăng 59 khoảng 82 tấn/năm so với năm 2014 Tải lượng bụi PM10 năm 2020 tăng khoảng tấn/năm so với năm 2014 Trong tải lượng NOx tăng lên 0,8 tấn/năm Như vậy, khơng có giải pháp kiểm sốt phương tiện giao thơng tổng tải lượng thải tăng 87,8 tấn/năm Hình 3.52 Dự báo tổng tải lượng nhóm PTGT đến năm 2020 Hình 3.53 Dự báo tổng tải lượng thơng số đến 2020 60 Bảng 3.6 Dự báo tải lượng chất nhiễm đại lộ Bình Dương năm 2020 Thông số NOx CO PM10 Tổng 2014 4.990 75.697 877 81.564 Tải lượng, kg/ngày 2020 10.195 157.271 1.630 169.096 (2020)-(2014) 5.205 81.574 753 87.532 3.5.3 Dự báo nồng độ chất ô nhiễm Nồng độ chất ô nhiễm trừ NOx dọc đại lộ Bình Dương dự báo đến năm 2020 chưa bị ô nhiễm khu vực cách tâm đường 10m độ cao 1,5 m Một số khu vực gần tâm đường sát mặt đường (< 1m) nồng độ chất nhiễm có gia tăng nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013/BTNMT Sự phát tán CO, NOx PM10 dọc tuyến đường tính theo trung bình ngày mùa khơ mùa mưa thể từ hình 3.54 đến 3.59 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.54 Biểu đồ phát tán NOx dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa mưa Độ cao ,m Khoảng cách tính từ tâm đường, m Chú thích nồng độ, µg/m3 Hình 3.55 Biểu đồ phát tán NOx dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa khơ 61 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.56 Biểu đồ phát tán CO dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa mưa Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.57 Biểu đồ phát tán CO dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa khơ Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.58 Biểu đồ phát tán PM10 dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa mưa 62 Độ cao ,m Chú thích nồng độ, µg/m3 Khoảng cách tính từ tâm đường, m Hình 3.59 Biểu đồ phát tán PM10 dọc đại lộ Bình Dương (TB ngày) vào mùa khô 3.6 Đề xuất giải pháp Tải lượng phát thải chất gây ô nhiễm loại phương tiện giới nói chung xe gắn máy nói riêng phụ thuộc vào số lượng xe lượng nhiên liệu tiêu thụ mà phụ thuộc vào chất lượng nhiên liệu, cơng nghệ giảm khí thải áp dụng xe, chế độ bảo dưỡng vận hành Các giải pháp giảm thiểu nhiễm khơng khí bao gồm khía cạnh kỹ thuật pháp luật Trong đó, cần tập trung giám sát nguồn thải để giảm phát thải nguồn, nâng cao hiệu xử lý khí thải Để giảm thiểu nhiễm hoạt động giao thông cần thực giải pháp như: - Kiểm định khí thải phương tiện tham gia giao thơng: + Đề lộ trình để kiểm tra khí thải phương tiện xe gắn máy lưu thơng tỉnh Bình Dương Ước tính năm để kiểm tra cho đối tượng xe sử dụng 10 năm, năm, năm năm Nếu mua xe sau năm sử dụng, người dân phải mang xe kiểm tra khí thải Sử dụng tiêu chuẩn trước mắt EURO 2, sau áp dụng theo lộ trình Quyết định 49/2011/QĐTTg + Đối với xe khơng đảm bảo chất lượng khí thải, cần bão dưỡng, sữa chữa, thay thế, nâng cấp phận để đảm bảo mức phát thải Việc khơng giúp cải thiện chất lượng khơng khí mà cịn góp phần mang lại lợi ích kinh tế (tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu nên tiết kiệm chi phí), đảm bảo an tồn cho người tham gia giao thông sức khỏe người dân - Tăng chất lượng nhiên liệu sử dụng - Tăng cường sử dụng nhiên liệu sinh học - Quy hoạch hệ thống giao thông đáp ứng nhu cầu giao thông vận tải ngày gia tăng 63 Đây giải pháp dài hạn góp phần giải triệt để tình trạng tắt nghẽn giao thơng, giảm nhiễm nút giao thông vào cao điểm - Tăng chất lượng dịch vụ giao thông công cộng, mở rộng quy mô đội xe buýt chất lượng cao sự hỗ trợ phủ Nhật Bản Nên nâng cao chất lượng giao thơng cơng cộng hạn chế phương tiện xe gắn máy - Việc quy hoạch đô thị tổng thể phải trọng đến vấn đề giao thông, khu dân cư, công viên xanh 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nghiên cứu thực khảo sát phương tiện giao thơng đại lộ Bình Dương, Sử dụng mơ hình Sutton kết hợp với phần mềm Surfer để mô sự phát tán chất ô nhiễm khơng khí dọc tuyến đường Nghiên cứu thu kết quan trọng: - Các đặc trưng phương tiện giao thơng đại lộ Bình Dương: + Lưu lượng phương tiện giao thông lớn tuyến số thấp tuyến số 6, thời gian cao điểm từ 7h-8h 17h-18h + Xe gắn máy loại phương tiện phát thải nhiều chất ô nhiễm nhất, đặc biệt thông số CO + Một số tuyến đường có mật độ xe tải trọng nặng lớn, đóng góp đáng kể vào tổng tải lượng phát thải NOx - Kết mơ nồng độ chất nhiễm CO, NO2 PM10 mùa mưa mùa khô nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013/BTNMT, chứng tỏ hoạt động giao thơng đại lộ Bình Dương chưa gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường khơng khí xung quanh - Kết kiểm định mơ hình Sutton với hệ số tương quan cao cho thấy mơ hình phù hợp cho việc đánh giá ô nhiễm hoạt động giao thông đại lộ Bình Dương So sánh giá trị mơ hình với giá trị quan trắc tỉnh Bình Dương cho thấy kết không chênh lệch lớn - Nồng độ chất nhiễm trừ NOx dọc đại lộ Bình Dương dự báo đến năm 2020 chưa bị ô nhiễm khu vực cách tâm đường 10m độ cao 1,5 m Một số khu vực gần tâm đường sát mặt đường (< 1m) nồng độ chất nhiễm có gia tăng nằm giới hạn cho phép QCVN 05:2013/BTNMT Kiến nghị - Các kết nghiên cứu thiết thực sử dụng phục vụ cho công việc đề xuất giải pháp nhằm quản lý chất lượng phương tiện tham gia giao thơng - Do giới hạn kinh phí đề tài, thực kiểm định mơ hình thông số CO Cần thực kiểm định mô hình với thơng số khác PM10, NOx để đánh giá đầy đủ mơ hình - Đề tài tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng phương tiện giao thông chưa đề cập đến nguồn ô nhiễm quan trọng khác khu vực nghiên cứu hoạt động công nghiệp sinh hoạt Do cần có thêm nghiên cứu để đánh giá xác mức độ ảnh hưởng hoạt động giao thơng tổng lượng khí phát thải 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: Hồ Quốc Bằng (2008) Nghiên cứu viết phần mềm tính tốn tải lượng phát thải chất nhiễm khơng khí hoạt động giao thơng đường bộ: trường hợp áp dụng cho TP.HCM Báo cáo kết nghiên cứu đề tài Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học quốc gia TP.HCM Hồ Quốc Bằng, Hồ Minh Dũng (2014) Hướng dẫn sử dụng mơ hình phát thải EMISENS, Khí tượng FVM, Quang hóa TAPOMvà chương trình hỗ trợ NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM Bộ Tài nguyên&Môi trường (2013) Báo cáo trạng Môi trường quốc gia 2013: Mơi trường khơng khí Trần Ngọc Chấn (2001), Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải - Tập 1: Ơ nhiễm khơng khí tính tốn khuếch tán chất ô nhiễm, NXB Khoa học kỹ Thuật, Hà Nội Hồ Minh Dũng (2006), Bước đầu nghiên cứu lựa chọn hợp chất đánh dấu phù hợp thí nghiệm để xác định hệ số phát thải chất ô nhiễm hoạt động giao thông đoạn đường TP.HCM Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cứu khoa học cấp Viện Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP.HCM Hồ Minh Dũng (2011) Ơ nhiễm khơng khí hoạt động giao thơng thành phố Hồ Chí Minh: Xác định hệ số phát thải chất nhiễm mơ hình hóa chất lượng khơng khí Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Viện Môi trường Tài nguyên Phạm Ngọc Đăng (1997) Mơi trường khơng khí NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Thế Anh, Nguyễn Duy Hiếu, Bùi Tá Long (2010) Mơ nhiễm khơng khí từ nguồn thải cơng nghiệp khu vực có địa hình đồi núi Kỷ yếu Hội nghị mơi trường tồn quốc lần thứ Hà Nội Trang 314 – 322 Bùi Tá Long (2006) Hệ thống thông tin môi trường Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM 10 Bùi Tá Long (2008) Mơ hình hóa mơi trường Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM 11 Thủ tướng Chính phủ (2011) Quyết định 49/2011/QĐ-TTg việc quy định lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe ô tô, xe mô tô hai bánh sản xuất, lắp ráp nhập 66 12 Ngô Thị Quỳnh Trang Ứng dụng GIS nghiên cứu trạng ô nhiễm khơng khí giao thơng số trục đường địa bàn Q.5 TP.HCM Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Bán công Tôn Đức Thắng 12/2006 13 Trung tâm nghiên cứu phát triển giao thông vận tải (2013) Quy hoạch tổng thể giao thông vận tải tỉnh Bình Dương đến năm 2020 định hướng đến năm 2030 14 Dương Thị Hồng Vân, 2008 Ứng dụng GIS đánh giá trạng nhiễm khơng khí giao thông địa bàn Q.10 TP.HCM Luận văn tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP.HCM 1/2008 Tài liệu tiếng Anh: 15 Quoc Bang HO (2010) Optimal methodology for Generate Road Traffic Emissions for Air quality modeling: Application to Ho Chi Minh city Doctoral dissertation, Écoles polytechnique Fédérale de Laussane (EPFL), Lausanne 16 Q.Bang HO., Clappier, A and Blond, N (2014), Fast and Optimized Methodology to Generate Road Traffic Emission Inventories and Their Uncertainties Clean Soil Air Water, 42 (10) : 1344–1350 17 Q.Bang, HO, Clappier, A., 2011 Road traffic emission inventory for air quality modelling and to evaluate the abatement strategies: a case of Ho Chi Minh City, Vietnam Atmospheric Environment Vol 45, Issue 21 (2011) pp 35843593 18 David H.Slade (1968) Meteorology and Atomic Energy Environmental Science Services Administration, United State Department of Commerce 19 V F Krapivin, V A Cherepenin, G W Phillips, R A August, A Yu Pautkin, M J Harperc and F Y Tsang, 1998 An application of modelling technology to the study of radionuclear pollutants and heavy metals dynamics in the Angara–Yenisey river system Ecological Modelling Volume 111, Issues 2-3, September 1998, Pages 121-134 20 United States Environmental Protection Agency (US EPA), MOVES User interface Manual, 2014 21 Adam Kristensson, Christer Johansson, Roger Westerholm, Erik Swietlicki, Lars Gidhagen, Ulla Wideqvist, Vaclav Vesely (2004), Real-world traffic emission factors of gases and particles measured in a road tunnel in Stockholm, Sweden Atmospheric Environment 38 (2004) 657-673 67 ... ô nhiễm từ nguồn thải giao thông đại lộ Bình Dương, thơng số bao gồm: CO, NO2, PM10 - Đánh giá sự phát tán khí ô nhiễm dọc đại lộ Bình Dương mô hình Sutton - Dự báo tải lượng nồng độ chất ô. .. truyền chất nhiễm khơng khí dọc đại lộ Bình Dương cần thiết Từ lý trên, đề tài ? ?Ứng dụng mơ hình Sutton đánh giá nhiễm khơng khí giao thơng đại lộ Bình Dương? ?? thực nhằm tính tốn tải lượng nhiễm từ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH SUTTON TRONG ĐÁNH GIÁ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ DO GIAO THƠNG Ở ĐẠI LỘ BÌNH DƯƠNG