Mô hình hóa môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC QIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO MÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNG Chủ đề: Tính Toán Phát Thải Chất Ô Nhiễm CO Do Hoạt Động Giao Thông Ở Thành P

ĐẠI HỌC QUỐC QIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BÁO CÁO

MÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNG

Chủ đề:

Tính Toán Phát Thải Chất Ô Nhiễm CO

Do Hoạt Động Giao Thông Ở Thành Phố Hồ Chí Minh

Bằng Mô Hình EMISENS

Giảng viên hướng dẫn : PGS TS Hồ Quốc Bằng

Lớp: 15CMT

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Khoa Môi Trường

Lớp: 15CMT

Môn: MÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNG

GV: PGS TS Hồ Quốc Bằng

Danh sách thành viên nhóm:

1 Phạm Thị Thùy Dương 1522017

Đề bài: Tính toán phát thải hoạt động giao thông trên Mô hình EMISENS

- Chất ô nhiễm CO

- 3 loại đường ( Urban3, Rural, Highway)

- 4 loại xe( Heavy(tải nặng), light(tải nhẹ), Bus( xe buýt), Motocycle(xe gắn máy))

1.Đặt vấn đề:

Hiện nay xã hội ngày càng phát triển nhanh, nhu cầu sinh hoạt đi lại của con người cũng ngày càng được nâng cao Với sự phát triển đó, các phương tiện phục

vụ cho nhu cầu đi lại của con người cũng phát triển theo Nhưng đồng thời sự phát triển nhanh chóng đó đã làm cho môi trường bị hủy hoại, ô nhiễm môi trường ngày một tăng

Ô nhiễm môi trường không khí ở các đô thị, thành phố lớn của nước ta đang là vấn đề được xã hội quan tâm Theo kết quả của nhiều đề tài nghiên cứu, trong số các nguồn gây ô nhiễm, nguồn do giao thông vận tải ở nước ta chiếm một tỉ lệ lớn khoảng 70% Trị số nồng độ trung bình ngày của bụi tổng số TSP, bụi dưới 10µm PM10 và khí NO2 tại một số nút giao thông lớn ở TP Hồ Chí Minh đều vượt tiêu chuẩn cho phép Với tốc độ tăng hàng năm về xe máy 15÷18%, về ô tô 8÷10% như hiện nay, vấn đề ô nhiễm không khí tại các nút giao thông của TP Hồ Chí Minh cũng như các thành phố lớn khác trong cả nước trong những năm tới chắc chắn sẽ còn nghiêm trọng hơn

Trong những năm gần đây số lượng người vào bệnh viện với các chứng bệnh về đường hô hấp ngày càng tăng lên Một trong những tác nhân đáng kể, đó chính là các chất ô nhiễm không khí Tuy đã có những biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm không khí tại nhiều thành phố, đô thị nhưng cho đến nay tình trạng ô nhiễm vẫn diễn ra và ngày càng nghiêm trọng hơn, khó khắc phục hơn Đặc biệt tại các nút giao thông chính trong thành phố, nơi tập trung số lượng lớn xe vào giờ cao điểm, gây ách tắc giao thông, ô nhiễm không khí và tiếng ồn, làm ảnh hưởng đến những người tham gia giao thông và người dân trong khu vực

Chính vì đó đề tài “ Xác định nồng độ CO của một tuyến đường ở thành phố Hồ Chí Minh.” này được thực hiện nhằm góp phần giúp nhà quản lý thành phố có được những quyết định đúng đắn và hợp lý trong công tác quản lý đô thị của mình Đồng thời một hệ quả tất yếu rất có ý nghĩa của công việc này là góp phần tạo nên

bộ mặt văn minh đô thị

2 Giới thiệu tổng quan về giao thông của TP Hồ Chí Minh:

Giao thông Thành phố Hồ Chí Minh là tổng hòa của nhiều loại hình giao thông hiện hữu phục vụ nhu cầu đi lại trong phạm vi thành phố và giữa Thành phố Hồ Chí Minh với các vùng lân cận và toàn cầu Là đô thị lớn nhất và là đầu mối giao thông quan trọng của Việt nam, Thành phố Hồ Chí Minh có hệ thống cơ sở hạ tầng

đa dạng và hiện đại với nhiều đường trục liên vùng lớn, hai đường cao tốc chính

nối các tỉnh Miền Tây và miền Đông Nam Bộ, cùng nhiều tuyến quốc lộ trọng điểm (như Quốc lộ 1, Quốc lộ 13, Quốc lộ 22)

Hệ thống đường bộ của Thành phố Hồ Chí Minh dày đặc, có tổng chiều dài 4.044 km lớn nhất trong các đô thị ở Việt Nam Tỷ lệ dân sử dụng xe bus rất thấp, phần lớn sử dụng xe gắn máy Số phương tiện giao thông hoạt động ở Thành phố luôn ở mức cao: tính đến tháng 4 năm 2016, Thành phố quản lý gần 7,6 triệu phương tiện (bao gồm gần 580.000 xe ô tô và xấp xỉ 7 triệu xe mô tô) Bên cạnh

đó, hàng ngày còn hàng triệu các xe mang biển số của các tỉnh thành khác vào thành phố làm việc, học tập Phương tiện tham gia giao thông chủ yếu là mô tô và

xe gắn máy, chiếm tỉ lệ trên 90%; còn lại là các phương tiện khác như ô tô, xe buýt Tình trạng gia tăng nhanh các phương tiện giao thông trong khi phát triển cơ sở hạ tầng giao thông chưa theo kịp nhu cầu dẫn đến tắc nghẽn giao thông nghiêm trọng đặc biệt là những giờ cao điểm

3 Mục đích tiểu luận

Đề tài đưa ra nghiên cứu trong bối cảnh ô nhiễm môi trường do giao thông đang được quan tâm theo dõi của cả xã hội Chúng tôi chọn đề tài này để tìm hiểu

sơ lược về vấn đề ô nhiễm của COdo giao thông đường bộ Hơn nữa khi chúng tôi thực hiện đề tài này cũng bổ sung kiến thức và hiểu biết thêm về mức độ trọng của việc ô nhiễm không khí do giao thông đường bộ Đồng thời củng cố kiến thức môn Mô hình hóa và sử dụng phần mền EMISENS

4 Phương pháp tính toán:

EMISENS là một mô hình dùng để tính toán tải lượng phát thải do hoạt động giao thông EMISENS được phát triển bởi T.S Hồ Quốc Bằng và

Clappier tại phòng thí nghiệm LPAS, Trường đại Học Bách Khoa Liên Bang Lausanne (EPFL), Thụy Sỹ

Mô hình này đã được ứng dụng thành công ở rất nhiều nước trên thế giới; ví

dụ các nước đang phát triển: Thành phố Bogotá, Columbia; Thành phố Algiers, Algeria; Thành phố Agadir, Moroco; Thành Phố Bangalore, Ấn Độ; và

Tp.HCM, Việt Nam, vv Ví dụ EMISENS được ứng dụng ở các nước phát triển như: Thành phố Strasbourg, Pháp; Thành phố Seoul, Hàn Quốc,vv, và đang ứng dụng ở Thành phố Ispra, Ý

EMISENS được thiết kế dựa trên 3 chức năng chính mà chưa mô hình tính

toán phát thải nào trên thế giới có được đó là:

(i) Mô hình EMISENS được phát triển bằng cách kết hợp hai phương pháp

Bottom-up và Top- down;

(ii) (ii) Rút ngắn thời gian tính toán bằng phương pháp nhóm các loại xe cùng tính

chất lại với nhau Sai số từ phương pháp mới này sẽ được tính toán bằng kỹ thuật mô phỏng Monte Carlo (Ermakov, 1977)

1985) của Ủy ban Môi trường Châu Âu (EEA)

Phát thải do hoạt động giao thông được phân thành 3 loại phát thải:

+ Phát thải nóng (Hot Emissions): Phát thải nóng ( E hot) là phát thải xảy ra ở ống

bô xe khi xe chạy với động cơ nóng và nhiệt độ ổn định

+ Phát thải lạnh (Cold emission): Phát thải lạnh ( E cold) là phần phát thải thêm vào

do có một số lượng xe chạy với động cơ lạnh

+ Phát thải do bay hơi (Evaporative emission): Phát thải do bay hơi ( E evap) được tính toán cho phát thải của NMVOCs (Non Methane Volatile Organic Compounds – hydro các bon bay hơi không chứa CH4) và cho xe chạy bằng xăng

Có công thức như sau:

(1)

Mỗi loại phát thải đều tuân theo một công thức tính tổng quát trong EMISENS đó là:

(2)

Trong đó,

E: là tổng phát thải,

ip: là loại chất ô nhiễm (CO, NOx, PM10, NMVOC, CH4…),

ie: là loại nguồn phát thải,

e: là hệ số phát thải,

A: là các hoạt động của giao thông.

5 Kết quả tính toán:

Theo số liệu của thầy, sau khi tính toán phát thải thì tải lượng phát thải trung bình của CO là 0.1788E+09 g/s, trong đó phát thải nóng chiếm 87.44% và phát thải lạnh chiếm 12.56% ( Bảng số liệu chi tiết được đính kèm trong bài thu hoạch)

6.Kết luận

Tải lượng CO cao là kết quả của quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu Do

đa phần động cơ xe ở Việt Nam nói chung và Tp.HCM nói riêng đã quá cũ, hiệu suất đốt cháy nhiên liệu không cao đã góp phần làm lãng phí nhiên liệu và vô tình tạo ra một lượng khí CO độc hại cho sức khỏe và môi trường

Đối với phát thải nóng, xe tải nhẹ là phương tiện chiếm nhiều nhất đặc biệt khi lưu thông trên đường urban3 và đường nông thôn Còn xe tải nặng và xe buýt có lượng phát thải bằng nhau và thấp hơn Đối với phát thải lạnh, xe gắn máy phát thải ra nhiều CO nhất, vì số lượng xe lưu thông trên các tuyến đường cao hơn, các xe còn lại hầu như là không phát thải hoặc phát thải ít

Nhìn chung, phát thải do xe gắn máy vẫn chiếm nhiều nhất, lý do là vì số lượng xe gắn máy tại Tp.HCM chiếm hơn 90% trong các loại phương tiện giao thông của thành phố Trong đó một số lượng lớn xe gắn máy sử dụng công nghệ quá cũ kỹ và lạc hậu, ít được bảo dưỡng bảo trì định kỳ

7.Kiến nghị hay đề xuất:

Ô nhiễm không khí vẫn đang duy trì ở ngưỡng cao, trong đó CO lại là một loại khí độc có dấu hiệu vượt quy chuẩn, khiến tỷ lệ người dân mắc bệnh liên quan đến ô nhiễm không khí tăng mạnh, đặc biệt là ở trẻ em (các bệnh liên quan đến hô hấp, ung thư phổi…) Vì vậy cần phải thực hiện quyết liệt các kế hoạch đã đề ra đúng tiến độ và phải thay thế xe buýt hiện tại bằng các loại xe buýt dùng nhiên liệu sạch Cần có những chính sách lâu dài để giảm thiểu ô nhiễm tại Tp.HCM và quản lý chặt chẽ hơn

Một trong những giải pháp cần thiết là chuyển sang sử dụng nhiên liệu sạch, cần thay đổi công nghệ làm tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu, từ đó giảm thiểu những

khí độc hại, đồng thời chuyển sang sử dụng phương tiện giao thông công cộng như

xe buýt nhanh và đường sắt đô thị