Bài viết này nêu lên hiện trạng ô nhiễm không khí đô thị tại Việt Nam và phân tích quá trình phân tán chất ô nhiễm trên không gian đường phố tại khu dân cư nằm theo sơ đồ dạng “hẻm núi”. Dựa trên việc phân tích cho thấy rằng, tác động chính của các chất ô nhiễm khí quyển sẽ tập trung trong phạm vi 3 tầng đầu tiên của tòa nhà nằm trong phạm vi xét. Từ đó tác giả đề xuất các giải pháp giảm thiểu các tác động ô nhiễm tiêu cực đến môi trường do phương tiện vận tải gây ra bằng các phương pháp quy hoạch có tính đến sự ảnh hưởng của chế độ sục khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH DÂN CƯ ĐẾN CHẾ ĐỘ SỤC KHÍ TRONG KHƠNG GIAN ĐƯỜNG PHỐ ĐƠ THỊ TS Nguyễn Phương Ngọc(*) Tóm tắt Bài báo nêu lên trạng ô nhiễm không khí đô thị Việt Nam phân tích q trình phân tán chất nhiễm không gian đường phố khu dân cư nằm theo sơ đồ dạng “hẻm núi” Dựa việc phân tích cho thấy rằng, tác động chất nhiễm khí tập trung phạm vi tầng tòa nhà nằm phạm vi xét Từ tác giả đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động ô nhiễm tiêu cực đến môi trường phương tiện vận tải gây phương pháp quy hoạch có tính đến ảnh hưởng chế độ sục khí Đặt vấn đề Trong loại phương tiện giao thông Trong tổng lượng phát thải gây xe mơ tơ, xe gắn máy chiếm tỷ lệ lớn nhiễm mơi trường khơng khí thị khí nguồn phát thải chất ô nhiễm thải từ phương tiện giao thông giới lớn Theo số liệu thống kê khí thải đường đóng góp nhiều Hiện nay, từ hoạt động giao thơng Hà Nội có đến vấn đề nhiễm mơi trường khơng khí 70% lượng khói bụi gây nhiễm khơng khí ngày gia tăng Việt Nam Hà Nội hoạt động giao thông Với thành phố lớn giới Ngồi ra, khí triệu phương tiện giao thông, hoạt thải từ phương tiện giao thông giới động giao thông chiếm tới 85% lượng khí loại khí thải khó kiểm sốt Hiên nay, xu thải CO2 95% lượng hợp chất hữu hướng toàn giới ngày tập dễ bay mà mắt thường không quan sát trung đầu tư phát triển nhiều đến Ngồi ra, tổng tất yếu tố hình thức vận tải đường sắt Theo số tác động tiêu cực đến môi trường, phương liệu nghiên cứu cho thấy lượng khí thải vào tiện vận tải đường đóng góp khoảng khí phương tiện đường sắt 49,5% tiếng ồn, tác động đến khí hậu – nhiều so với khí thải từ phương tiện 68%, ô nhiễm môi trường – 71%, đứng sau đường Tuy nhiên thực tế dễ dàng đường sắt Nghiên cứu cho thấy, nhận thấy rằng, hình thức vận tải tơ thải khí khoảng 200 đường mang lại nhiều tiện ích so với thành phần khác Trong khí thải đường sắt cho phép giao hàng trực tiếp động có chứa chất hydrocacbon bao đến đối tượng tiếp nhận Theo số liệu thống gồm thành phần nhiên liệu chưa cháy kê, cường độ vận chuyển người hàng hóa chưa cháy hồn tồn (bụi cacbon), nồng độ đường Việt Nam khí thải tăng đáng kể động ngày gia tăng Điều thể chạy tốc độ thấp thời điểm tăng qua số lượng dự án xây dựng đường cao tốc độ bắt đầu xuất phát (dừng đèn giao tốc lớn nhỏ Nhà nước Chính thơng) Tại thời điểm này, lái xe nhấn phủ Việt Nam đặc biệt quan tâm ga, nhiên liệu chưa cháy giải (*) Giảng viên khoa Xây dựng, Trường ĐH Kiến trúc Đà Nẵng phóng mơi trưởng khoảng gấp 10 lần so 28 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG với động chạy chế độ bình thường Khí thải động hoạt động xăng điều kiện bình thường chứa trung bình 2,7% cacbon monoxide Với việc giảm tốc độ xe tỷ lệ chất khí thải tăng lên khoảng 3,9% tốc độ chậm tăng lên 6,9% Bên cạnh đó, bụi đất đá, cát tồn đọng đường chất lượng đường kém, đường bẩn chuyên chở vật liệu xây dựng, chuyên chở rác, phương tiện giao thông chạy qua bụi từ mặt đường bốc lên nguồn gây ô nhiễm khơng khí Sự hình thành bụi giao thơng xuất phát từ dịng xe lưu thơng đường, đặc biệt hãm phanh, lốp xe ma sát mạnh với mặt đường làm mòn đường, mòn lốp xe tạo bụi đá, bụi cao su bụi sợi Các phận ma sát phanh bị mịn thải bụi kẽm, đồng, niken, crơm, sắt cadimi Cacbon monoxide, cacbon dioxide hầu hết khí thải từ động nặng khơng khí, tất chúng tích tụ mặt đất gây mối đe dọa đáng kể tác động trực tiếp đến người đường, đếm dân cư sống ven đường Vì vậy, việc phân tích đánh giá kịp thời nồng độ phân tán chất nhiễm khơng khí tác động đến dân cư hoạt động giao thông vận tải nhiệm vụ quan trọng vấn đề giữ gìn an tồn mơi trường thị lớn Ngoài phân tán chất ô nhiễm chịu tác động lớn tốc độ (vận tốc) hướng gió Do việc nghiên cứu quy tắc quy hoạch bố trí tịa nhà khu vực dân cư nhằm mục đích tích hợp vùng xốy lưu thơng phù hợp cho khối khơng khí nhiễm vấn đề quan tâm Từ làm sở để xây 12/2019 dựng phương án quy hoạch phù hợp cho việc phát triển đô thị bền vững Hiện Việt Nam, tồn nhiều vấn đề việc lồng ghép môi trường quy hoạch đô thị Định hướng phát triển kinh tế xã hội vùng dựa văn quy hoạch phát triển kinh tế xã hội an ninh quốc phòng, nâng cao đời sống xã hội, phân bố dân cư, lao động phát triển sở hạ tầng Khía cạnh mơi trường tài liệu dừng lại mức độ chung, yếu tô môi trường chưa đánh giá, phân tích đầy đủ có tính thống Quy hoạch thị xây dựng kế hoạch quản lý hoạt động xây dựng thị, chưa kiểm sốt vấn đề môi trường nảy sinh phát triển đô thị mà chạy theo giải hậu mơi trường Việc phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường dừng lại việc quan trắc đo đạc, tác giả muốn tập trung phân tích cụ thể q trình phân tán chất ô nhiễm khu vực dân cư, đặc biệt theo sơ đồ dạng “hẻm núi” sơ đồ phổ biến tất thành phố lớn Việt Nam Dựa kết phân tích để cảnh báo xác định nguyên nhân ô nhiễm, để từ làm sở cho quan quản lý xây dựng có phương án thiết kế quy hoạch phù hợp cho khu dân cư nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực khí thải động đến môi trường đô thị Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng ô nhiễm khơng khí gần tuyến đường giao thơng số đô thị lớn nước; - Nghiên cứu phân tích q trình phân tán chất nhiễm không gian đường phố khu dân cư nằm theo sơ đồ 29 12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG dạng “hẻm núi” Dạng sơ đồ xuất phổ biến khu vực đô thị nước ta; - Đề xuất phương pháp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường phương tiện vận tải phương pháp quy hoạch có tính đến ảnh hưởng chế độ sục khí Thực trạng nhiễm khơng khí số thị nước Hiện đô thị lớn nước ta phải đối mặt với tình trạng nhiễm khơng khí ngày tăng cao Mức độ nhiễm đô thị khác biệt, phụ thuộc vào quy mô đô thị, mật độ dân số, đặc biệt mật độ giao thông tốc độ xây dựng Theo báo cáo tác động môi trường năm 2016 cho rằng, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí thị Việt Nam vấn đề ô nhiễm không khí bụi vấn đề cộm Tỉ lệ số mẫu quan trắc TSP vượt QCVN chương trình quan trắc quốc gia lớn 80% số mẫu quan trắc năm Các chất khí nhiễm SO2, CO nằm giới hạn QCVN, riêng khí O3, NO2 có dấu hiệu nhiễm số năm gần (Bảng 1)[1] Bảng Tỉ lệ số mẫu vượt chuẩn năm thông số[1] Thông số 2012 2013 2014 2015 2016 TSP (%) 86.73 87.19 89.52 85.36 88.89 SO2 (%) 1.18 1.88 0.74 0.00 0.00 CO (%) 5.75 1.51 1.65 0.97 1.27 NO2 (%) 2.21 0.94 1.87 4.24 0.66 (Nguồn: Số liệu tổng hợp từ chương trình quan trắc quốc gia 37 thị lớn, TCMT 2016) Hình Biểu đồ diễn biến nồng độ TSP trung bình gần tuyến đường giao thơng thành phố lớn [1] 30 Hình Biểu đồ diễn biên nồng độ bụi PM10 trung bình năm số trạm quan trắc tự động, liên tục[1] KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 12/2019 Hình Biểu đồ diễn biến nồng độ NO2 trung bình năm số tuyến đường giao thông đô thị lớn[1] Hình Biểu đồ diễn biến nồng độ CO trung bình năm số tuyến đường giao thơng đô thị[1] Qua số liệu cung cấp từ biểu đồ giúp đưa đánh giá tổng quan mức độ ô nhiễm môi trường đô thị lớn chủ yếu phương tiện vận tải gây nên Nhìn chung phương tiện vận tải thải nhiều chất nhiên bật thành phần riêng lẻ chúng như: oxit cacbon, nito dioxide, nito oxit, lưu huỳnh dioxit, bồ hóng, bụi Theo báo cáo Phịng CSGT Hà Nội cho biết tính trung bình tháng, TP Hà Nội có thêm 27 nghìn tơ, xe máy, xe đạp điện cấp biển số để đổ đường Đó chưa kể 1,2 triệu phương tiện từ ngoại tỉnh vào Hà Nội tham gia giao thông Tốc độ gia tăng phương tiện vận tải hàng năm 10-12% tạo áp lực ngày lớn đến chất lượng môi trường, ách tắc giao thông hiệu vận tải công 31 12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG cộng đô thị lớn Và hệ nồng độ ô nhiễm ngày tăng lên đáng kể Phân tích q trình phân tán chất nhiễm khơng gian đường phố khu dân cư nằm theo sơ đồ dạng “hẻm núi” Hiện Việt Nam mô hình quy hoạch theo bàn cờ mơ hình sử dụng rộng rãi khu vực quy hoạch thị Mơ hình mang nhiều ưu điểm, đặc biệt phục vụ cho phát triển bền vững thị Mơ hình quy hoạch hệ sống giao thơng với đường cắt vng góc, tạo thành vng (hoặc chữ nhật) giống hình bàn cờ Ở người ta quy hoạch thành cụm nhà cho dân cư đường nằm cụm dân cư tạo thành hình dạng “hẻm núi”, với vách núi mặt tiền nhà hai bên đường Nghiên cứu T.Y Rusakova Đại học Quốc Gia Dnepropetrovski tên O Gontrara, Ukraina xây dựng mơ hình mơ phân tán chất ô nhiễm với sơ đồ dạng hẻm núi khu dân cư [2,3,5,1516,20-21] Hình Sơ đồ khu vực tính tốn – tịa nhà; – nơi phát thải chất ô nhiễm Để đánh giá mức độ nhiễm khơng khí chất nhiễm phương tiện vận tải gây ta tác giả T.Y Rusakova giải 32 toán động lực học dựa việc xác định vận tốc luồng gió đường phố Trong sử dụng phương trình gồm: phương trình chuyển động xốy (1) phương trình Poisson để tính hàm dịng xốy (2): u v + + = (1) t x y 2 2 + = − x y Trong = (2) v u − - độ xốy, x y ψ – hàm vơ hướng dịng chảy Vectơ vận tốc luồng gió theo hai phương: u = ; v=− x y Việc tính tốn thực theo số liệu sau: Tịa nhà 1- chiều cao h=16m, chiều rộng b=20 m; Tòa nhà - h=16m, b=15 m; Tòa nhà – h=24m, b=20m Kích thước khu vực tính tốn :125 m x 84m Bằng phương pháp số hóa đưa quy luật khuếch tán nồng độ khí thải gần tòa nhà nằm bên đường với phương án khác Như hình ta thấy vùng ô nhiễm cho phương án dựng Giá trị % vùng 1,2,3 hình 5,6 tỷ lệ nồng độ chất ô nhiễm thực tế với giá trị nồng độ tối đa cho phép khí thải theo tiêu chuẩn Rõ ràng ta thấy tất tòa nhà nằm bên đường chịu tác động trực tiếp khí thải Mức độ ô nhiễm lớn ta thấy hẻm nằm tòa nhà và hẻm nằm tòa nhà Điều chứng minh mức độ ô nhiễm nặng tập trung vào khu vực hẻm cuối cùng, nơi tích tụ tồn chất phát thải KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG Hình Mơ tả phân tán khí thải trường hợp cường độ phát khí đoạn đường Q1,2,3 =0,5gram/s.) – 100–75 %; – 74–41 %; – 40–10 %; – Q2,3 =0,5gram/s.) – 100–75 %; – 74–41 %; – 40–10 %; –