1.9.2.1. Vị trí đặc điểm nút giao thông Giảng Võ - Đê La Thành
Hình 7. Nút giao thông Giảng Võ – Đê La Thành
Nút giao thông là nơi giao nhau giữa các đường ôtô, giữa các đường ôtô với đường bánh sắt, giữa đường ôtô với đường thành phố và giữa các đường thành phố trong đô thị [4] . Đó là nơi các tuyến đường gặp nhau xe cộ tập trung nhiều, thành phần xe phức tạp. Đây là nơi dễ xảy ra tai nạn giao thông vì trong một khoảng không gian chật hẹp và trong một thời gian rất hạn chế người điều khiển phương tiện qua nút phải thực hiện đồng thời nhiều động tác phức tạp như:
- Thực hiện các công việc như nhập dòng, trộn dòng, tách dòng, giao cắt với các luồng xe khác.
- Thực hiện cho xe chuyển làn từ ngoài vào trong, từ trong ra ngoài v.v...
Vì vậy, nút giao thông là bộ phận quan trọng của mạng lưới đường phố. Tại đây, thường xảy ra tai nạn giao thông, là nguyên nhân gây ùn tắc giao thông, giảm tốc độ dòng xe chuyển động. Theo tính toán của Mỹ và một số nước khác thì tai nạn giao thông trong đô thị chiếm 50% xảy ra tại nút giao thông.
Nút giao thông đồng mức là nút mà tất cả các luồng xe ra vào nút từ các hướng đều đi lại trên cùng cao độ mặt bằng [7].
Nút giao thông Giảng Võ –Đê La Thành là nút giao thông đồng mức. Đây là một giao cắt vuông góc giữa hai tuyến đường của thành phố, trong đó tuyến đường Láng Hạ - Đê La Thành nằm trong hệ thống đường vành đai 1 của thành phố Hà Nội. Đây là tuyến đường huyết mạch từ phía Đông sang Phía Tây của Thành Phố. Hàng ngày luân chuyển một lượng lớn người dân ở khu vục xung quanh vào trung tâm thành phố làm việc và một lượng không nhỏ học sinh, sinh viên đi học vào các giờ cao điểm gây ra tình trạng ùn tắc giao thông dẫn đến tổn thất không nhỏ về thời gian tiên bạc của nhà nước.
Tuyến đường Giảng Võ – Láng Hạ là tuyến đường có chiều rộng 28m với 6 làn xe có dải phân cách cứng ở giữa (rộng 6 m) chia mặt cắt ngang đường ra làm hai hướng xe chạy, hình 8 và hình 9. Mặt bằng diện tích của nút tính cả các làn rẽ phải vào khoảng gần 2500m2. Trên đường dẫn vào nút có bố trí các vạch sơn dành cho người đi bộ và vạch phân làn xe chạy . Độ rộng của vạch sơn giành cho người đi bộ là 4m. Hướng đường dẫn Láng Hạ vào nút có 3 làn xe chạy, mỗi làn rộng 3,5m ,dải phân cách cứng trên đường Láng Hạ rộng 3m.
Hình 8. Mặt cắt ngang đường dẫn Giảng Võ – Láng Hạ
Hình 9. Mặt cắt ngang đường Láng Hạ - Giảng Võ
Trên tuyến đường Đê La Thành rộng 8m với hai làn xe chạy ngược chiều nhau, vỉa hề rộng 2,5m, hình 10. Tuyến đường Đê La Thành hiện nay đã xuống cấp đồng thời lưu lượng phương tiện qua đường ngày càng tăng do đó đây là nguyên nhân chính gây ra ách tắc trên toàn bộ giao cắt của tuyến với các tuyến đường khác và tại nút Láng Hạ - Đê La Thành.
1.9.2.2. Lƣu lƣợng giao thông qua nút
Dòng giao thông ở Hà Nội nói chung cũng như ở nút Láng Hạ - Đê La Thành nói riêng có những đặc điểm chung là:
- Dòng giao thông không có luật ưu tiên ở cả những nút có đèn tín hiệu lẫn những nút không có đèn tín hiệu, dòng giao thông là dòng hỗn hợp và xe máy chiếm phần lớn.
- Giao thông đi thẳng ít được tổ chức ưu tiên, nên dễ gây xung đột với dòng rẽ trái ngược chiều, làm giảm khả năng thông hành của nút.
- Sự phân luồng riêng rẽ cho các loại phương tiện là hoàn toàn chưa có. Lưu lượng phương tiện qua nút Láng Hạ - Đê La Thành vào giờ cao điểm là rất lớn, bảng 11 và bảng 12. Do trên 2 trục đường này phải chịu sự đi lại của người dân đi làm và một lượng lớn học sinh, sinh viên đi học. Tại nút có nhiều tuyến bus đi qua với tần suất lớn như tuyến 12; 22; 23; 26; 28; 30; 33.
Hình11. Các dòng xe lưu thông tại nút giao thông Giảng Võ – Đê La Thành D1 D2 D3 Đƣờng Láng Hạ C3 C2 C1 La Thành Đê La Thành La Thành A1 A2 A3 A1: Rẽ Trái A2: Đi thẳng A3: Rẽ phải B1: Rẽ trái B2: Đi thẳng B3: Rẽ phải C1: RÏ tr¸i (ES) C2: §i th¼ng (EW) C3: RÏ ph¶i (EN) D1: RÏ tr¸i (SW) ĐƣờngGiảng Võ B3 B2 B1 W
Bảng 11. Lưu lượng qua nút Giảng Võ – Đê La Thành trong 1 giờ cao điểm theo các hướng (từ 7h00-8h00 ngày 8/10/2014 )
Hướng Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1 hướng Tổng 3 hướng A1(RT) 1355 59 10 1424 4696 A2(ĐT) 2845 65 0 2910 A3(RP) 350 12 0 362 B1(RT) 1545 125 6 1676 7962 B2(ĐT) 4930 642 29 5601 B3(RP) 643 42 0 685 C1(RT) 510 42 0 552 3544 C2(ĐT) 1568 41 9 1618 C3(RP) 1246 124 4 1374 D1(RT) 268 255 0 523 2702 D2(ĐT) 698 765 18 1481 D3(RP) 656 42 0 698
Bảng 12. Lưu lượng qua nút Giảng Võ – Đê La Thành trong 1 giờ cao điểm theo các hướng (từ 17h00-18h00 ngày 8/10/2014)
Hướng Xe máy Ô tô 4-16 chỗ, taxi, xe tải nhỏ Xe bus lớn, xe khách lớn Tổng 1hướng Tổng 3hướng A1(RT) 1391 103 9 1503 3511 A2(ĐT) 1592 46 3 1691 A3(RP) 296 21 0 317 B1(RT) 1154 64 8 1226 7888 B2(ĐT) 4987 692 18 5697 B3(RP) 908 57 0 965 C1(RT) 590 56 0 616 4353 C2(ĐT) 2189 46 18 2262 C3(RP) 1407 59 9 1475 D1(RT) 287 25 0 312 6300 D2(ĐT) 4423 526 24 4973 D3(RP) 930 85 0 1015
Thông qua lưu lượng thực tế cho ta thấy: Vào giờ cao điểm nút giao thông này đã không đáp ứng được nhu cầu thông qua, không đảm bảo cho lưu thông suốt. Qua quan sát thực tế cho thấy đường dẫn Láng Hạ và Giảng Võ tuy có những lúc tập trung mật độ phương tiện lớn song về cơ bản vẫn đảm bảo khả năng thông xe vào giờ cao điểm. Còn đường dẫn Đê La Thành lưu lượng phương tiện lưu thông trên tuyến không lớn nhưng do mặt cắt ngang đường nhỏ nên không đảm bảo được khả năng thông xe. Đặc biệt là vào các giờ cao điểm do chu kỳ đèn và sự phân bổ giữa các pha chưa hợp lý, các dòng xung đột tại nút còn nhiều và ý thức người tham gia giao thông chưa cao nên thường xuyên gây ách tắc, lộn xộn và luôn luôn cần sự túc trực, điều khiển cưỡng bức của cảnh sát giao thông vào các giờ cao điểm.Điều này dẫn tới việc phân tán khí thải vào không khí càng gia tăng.
CHƢƠNG 2
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Luận văn sẽ tập trung nghiên cứu BTEX trong không khí tại điểm nút giao thông ngã tư Giảng Võ- Đê La Thành và một số điểm ở trong khu dân cư xung quanh. Khu vực Ngã tư nghiên cứu có lưu lượng người tham gia giao thông khá lớn, đông đúc và thương xuyên xảy ra ách tắc giao thông.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phƣơng pháp hồi cứu, thu thập và tổng hợp tài liệu
Các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu trong nước và trên thế giới được thu thập, tra cứu chọn lọc để tổng hợp và phân tích tình hình chung về BTEX, nguồn phát thải, khả năng tiếp xúc và những ảnh hưởng bất lợi của chúng đối với sức khỏe con người. Bên cạnh các tài liệu tổng quan về BTEX trong môi trường, các phương pháp xác định chúng đã được thừa nhận trên thế giới cũng được thu thập tìm hiểu để phục vụ cho việc khảo sát quy trình lấy mẫu, bảo quản mẫu, giải hấp xác định BTEX trong môi trường không khí khu vực nút giao thông Giảng Võ – Đê La Thành.
2.2.2. Phƣơng pháp lấy mẫu hiện trƣờng 2.2.2.1. Phƣơng pháp lấy mẫu chủ động
Phương pháp lấy mẫu chủ động được sử dụng trong việc lấy các mẫu khí để xác định các chất dễ bay hơi trong không khí, trong đó có các BTEX. Phương pháp lấy mẫu chủ động thường có các đặc tính sau: Hệ thống cần có bơm hút khí; mẫu khí được hút và chứa trong ống hấp phụ rắn hoặc dung dịch lỏng. Phương pháp thích hợp cho lấy mẫu di động và có chu kỳ lấy mẫu ngắn theo giờ và theo ngày. Thiết bị lấy mẫu khí MP-30 Minipump (Code 8086- 030) của Hãng SIBATA (Nhật Bản).
Để lấy mẫu khí xác định BTEX, trong luận văn đã sử dụng ống hấp phụ thủy tinh chứa than hoạt tính ký hiệu Mã số 20267 ORBO™- 32 của Hãng SUPELCO sản xuất.
2.2.2.2. Quy trình lấy mẫu
Mở 2 đầu của ống thủy tinh chứa than hoạt tính; nối ống than với máy hút khí, điều chỉnh tốc độ máy hút khí đạt 0,1 lít /phút . Tại các vị trí lấy mẫu miệng ống than được đặt cách mặt đất 1,5 m. Hút mẫu khí theo các thời gian khác nhau. Thể tích mẫu khí được lấy xác định theo công thức sau:
V = F x T
Trong đó:
- V: Thể tích lấy mẫu (lít) - F: Tốc độ hút (lít/phút) - T: Thời gian lấy mẫu (phút)
Sau khí lấy mẫu xong, đậy kín hai đầu ống lấy mẫu ; bảo quản mẫu ở nhiệt độ 4˚C trong hộp xốp và chuyển về phòng thí nghiệm.
2.2.2.3. Vị trí lấy mẫu
Tại nút giao thông Giảng Võ- Đê La Thành được chia thành 6 vị trí lấy mẫu, hình 12.
- Vị trí thứ 1: Vị trí lấy mẫu cách nút giao thông 3 m trước hướng gió (có tọa độ 21° 1'24.60"N, 105°49'12.33"E)
- Vị trí thứ 2 : Cách nút giao thông 3m cuối hướng gió (có tọa độ 21° 1'24.07"N, 105°49'10.66"E)
- Vị trí thứ 3 : Cách nút giao thông 30m cuối hướng gió ( ngõ 397 Đường La thành ) (có tọa độ 21° 1'23.87"N, 105°49'10.30"E)
- Vị trí thứ 4 : Cách nút giao thông 60m cuối hướng gió (ngõ 2 đường Láng Hạ) (có tọa độ 21° 1'23.48"N, 105°49'8.74"E)
- Vị trí thứ 5: Cách nút giao thông 30m, cách các cửa hàng làm đỗ gỗ 10m (có tọa độ 21° 1'24.75"N, 105°49'9.78"E)
- Vị trí thứ 6 : Cách nút giao thông 60m, cách cây xăng đường Láng Hạ 10m (có tọa độ 21° 1'22.44"N, 105°49'10.39"E)
Hình 12. Sơ đồ vị trí lấy mẫu
2.2.2.4. Tần suất lấy mẫu
Mẫu được tiến hành đo đạc trong 2 ngày ,thời gian lấy mẫu từ 7h 19h hàng ngày. Mẫu được lấy đồng thời trong 1 ngày tại các vị trí lấy mẫu. Tổng số mẫu nghiên cứu là 48 mẫu.
Tại nút giao thông thực hiện lấy mẫu khí BTEX làm 2 đợt như trên (ngày trong tuần và ngày cuối tuần), mỗi đợt lấy ở 6 vị trí, bảng 13 và bảng 14.
Bảng 13. Thông số lấy mẫu tại điểm H1,H2,H3,H4 ở nút giao thông Giảng Võ-Đê La Thành lấy ngày 7/10/2014 và ngày 11/10/2014
Vị trí Thời gian lấy mẫu Kí hiệu mẫu Tốc độ bơm (L/phút) Thể tích lấy mẫu ( L) Ngày 7/10 Ngày 11/10 Ngày 7/10 Ngày 11/10 H1 7h-9h H1.1-1 H1.2-1 0,1 11,9 11,9 9h-11h H1.1-2 H1.2-2 0,1 12,0 12,0 11h-13h H1.1-3 H1.2-3 0,1 11,8 11,8 13h-15h H1.1-4 H1.2-4 0,1 11,9 11,9 15h-17h H1.1-5 H1.2-5 0,1 12,0 12,0
17h-19h H1.1-6 H1.2-6 0,1 11,8 11,8 H2 7h-9h H2.1-1 H2.2-1 0,1 11,8 11,9 9h-11h H2.1-2 H2.2-2 0,1 12,0 12,0 11h-13h H2.1-3 H2.2-3 0,1 11,9 11,8 13h-15h H2.1-4 H2.2-4 0,1 11,7 11,9 15h-17h H2.1-5 H2.2-5 0,1 12,1 12,0 17h-19h H2.1-6 H2.2-6 0,1 11,8 11,8 H3 7h-11h H3.1-1 H3.2-1 0,1 24,0 23,9 11h-15h H3.1-2 H3.2-2 0,1 23,9 24,0 15h-19h H3.1-3 H3.2-3 0,1 24,0 23,8 H4 7h-11h H4.1-1 H4.2-1 0,1 24,0 24,0 11h-15h H4.1-2 H4.2-2 0,1 23,8 23,9 15h-19h H4.1-3 H4.2-3 0,1 24,0 24,0
Bảng 14. Thông số lấy mẫu tại điểm P1,P2 ở nút giao thông Giảng Võ-Đê La Thành lấy ngày 6/10/2014 và ngày 12/10/2014
Vị trí Thời gian lấy mẫu Kí hiệu mẫu Tốc độ bơm (L/phút) Thể tích lấy mẫu ( L) Ngày 6/10 Ngày 12/10 Ngày 6/10 Ngày 12/10 P1 7h-8h P1.1-1 P1.2-1 0,1 6,0 6,0 11h-12h P1.1-2 P1.2-2 0,1 5,9 6,0 5h30- 6h30 P1.1-3 P1.2-3 0,1 6,0 6,0 P2 7h-8h P2.1-1 P2.2-1 0,1 6,0 6,0 11h-12h P2.1-2 P2.2-2 0,1 5,9 6,0 5h30- 6h30 P2.1-3 P2.2-3 0,1 5,9 5,9
2.2.2.5. Thời tiết khi lấy mẫu
- Ngày 6/10/2014: Nhiều mây, không mưa, trưa chiều giảm mây trời nắng. Gió đông bắc cấp 2 - 3. Sáng sớm và đêm trời lạnh. Nhiệt độ thấp nhất từ 20 - 23 độ C, nhiệt độ cao nhất từ 27 - 30 độ C.
- Ngày 7/10/2014: Ít mây, ngày nắng, đêm không mưa. Gió đông bắc cấp 2- 3. Nhiệt độ thấp nhất từ 20 - 23 độ C, nhiệt độ cao nhất từ 29 - 32 độ C
- Ngày 11/10/2014: Đêm nhiều mây, không mưa; ngày ít mây, trời nắng. Gió đông bắc cấp 2- 3. Nhiệt độ thấp nhất từ: 21 - 24 độ C, nhiệt độ cao nhất từ 29 - 32 độ C.
- Ngày 12/10/2014: Ít mây, đêm không mưa, sáng sớm có sương mù nhẹ, ngày nắng. Gió đông bắc cấp 2- 3.Nhiệt độ thấp nhất từ : 20 - 23 độ C, nhiệt độ cao nhất từ 29 - 32 độ C [20].
2.2.3. Phƣơng pháp vận chuyển và bảo quản mẫu
Theo các nghiên cứu đã được thừa nhận, để không ảnh hưởng đến kết quả phân tích do BTEX bị phân hủy bởi ánh sáng và các tác nhân khác [17]. Mẫu sau khi lấy cần được bảo quản và vận chuyển theo đúng quy cách và kịp thời về phòng thí nghiệm.
Mẫu sau khi lấy nắp 2 đầu ống than lại, bọc cẩn thận bằng giấy parafin để tránh ảnh hưởng của ánh sáng tử ngoại, và tránh thoát khí ra ngoài, hình 13, và bảo quản mẫu trong điều kiện lạnh 40C 2. Nhanh chóng chuyển mẫu về phòng thí nghiệm và luôn bảo quản ở điều kiện 40
C 2 cho tới khi phân tích.
Hình 13. Các ống đã hấp phụ BTEX đưa về phòng thí nghiệm
2.2.4. Phƣơng pháp sắc ký khí xác định BTEX
Trong sắc ký khí, mẫu được tách do sự phân bố giữa pha tĩnh và pha động nhờ cơ chế hấp phụ, phân bố hoặc kết hợp cả hai cơ chế này. Khi pha tĩnh là một chất hấp phụ rắn thì kỹ thuật phân tích được gọi là sắc ký khí – rắn (Gas Solid Chromatography-GSC). Khi pha lỏng được gắn lên bề mặt của chất mang trơ hoặc được phủ dưới dạng một lớp phim mỏng lên thành cột mao quản thì kỹ thuật phân tích này được gọi là sắc ký khí – lỏng (Gas Liquid Chromatography-GLC). Các chất cần phân tích có thể ở dạng lỏng và khí được pha lỏng trong dung môi bơm vào cột sắc ký khí. Khí mang sẽ mang chất phân tích đi qua các phần của cột và tách chúng thành các đơn chất. Các chất này được xác định nhờ các detectơ.
Sơ đồ thiết bị sắc ký khí detectơ ion hóa ngọn lửa được mô tả trong hình 14.
Hình 14. Sơ đồ khối thiết bị sắc ký khí detectơ ion hóa ngọn lửa
Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detectơ. Nhờ có khí mang chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí) mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó phát sinh thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lý rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả.
Trên sắc đồ nhận được, sẽ có các tín hiệu ứng với các cấu tử được phát hiện gọi là píc. Thời gian lưu của píc là đại lượng đặc trưng định tính cho chất cần xác định. Còn diện tích của píc là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu. Các loại detectơ phổ biến nhất được dùng