CHƯƠNG 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay ô nhiễm không khí là vấn đề của cả thế giới chứ không phải của riêng một quốc gia nào. Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và ngày càng ảnh hưởng xấu đến con người. Hằng năm con người khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn nhiên liệu hóa thạch như: Than đá, dầu mỏ, khí đốt. Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau như: Chất thải sinh hoạt, chất thải từ các nhà máy và xí nghiệp làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng.
Ô nhiễm môi trường khí quyển do khí thải độc hại tạo nên sự ngột ngạt và sương mù gây ra nhiều bệnh tật cho con người, ngoài ra còn tạo ra hiện tượng mưa axit làm hủy diệt rừng (nguyên nhân chính gây ra hiện tượng đất trống). Phương tiện giao thông là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu ảnh hưởng đến chất lượng không khí ở các thành phố lớn. Theo nghiên cứu của Silva và các cộng sự [1] quá trình cháy của động cơ sử dụng nhiên liệu hóa thạch thải ra một phần ba lượng khí thải nhà kính trên thế giới. Theo Syahri và các cộng sự [2] khí thải từ các phương tiện giao thông ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người và chất lượng không khí.
Qua kết quả nghiên cứu của ông Châu và các cộng sự [3], khí thải từ xe máy ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhiều hơn khí thải từ ô tô. Nó là một trong những nguyên nhân gây nên bệnh ung thư, đột biến gen. Ở Châu Á phương tiện giao thông chủ yếu của người dân là xe máy, vì xe máy có tính cơ động cao, di chuyển nhanh, dễ dàng đỗ xe. Đặc biệt là các thành phố lớn thì lưu lượng xe máy di chuyển với mật độ rất cao (Adak, et al.
Tại Việt Nam phương tiện giao thông chủ yếu là xe máy, đây là ngồn gây ô nhiễm chủ yếu tại các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.1: Sự ô nhiễm môi trường do khí thải phương tiện giao thông Việt Nam là một trong 5 nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất của biến đổi khí hậu, trong năm vừa qua hiện tượng biến đổi gây ảnh nặng lề đến đời sống của người dân, cụ thể mùa khô 2016, nhiều nơi ở miền Nam và miền Trung khô hạn do lượng mưa thiếu hụt từ 30 - 40%, lượng dòng chảy trên các sông nhỏ dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn đến sớm hơn 1 tháng ở các vùng cửa sông miền Trung và đặc biệt ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, nhiều nơi mặn đã vào sâu 80 - 100 km hoặc hơn, bà con nông dân điêu đứng vì hạn mặn, thiếu nguồn nước ngọt cho sinh hoạt và sản xuất rất nghiêm trọng. Ở miền Trung mưa lũ đến muộn nhưng lại dồn dập và kéo dài nhiều ngày vào những tháng cuối năm 2016, gây thiệt hại lớn về tài sản và người. Trong mùa khô 2016 – 2017, Nam Bộ cũng như TPHCM đã xuất hiện một số trận mưa trái mùa với lượng lớn, số ngày xuất hiện mưa và tổng lượng mưa các tháng trong mùa khô cũng vượt trung bình nhiều năm cùng thời kỳ [5]. Phương tiện giao thông là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu ở khu vực thành thị, khí thải từ phương tiện giao thông gồm khí HC, NOx, CO, CO2,.
Trong đó HC và NOx là nguyên nhân chủ yếu phá hỏng tần ozone, gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính.2: Biểu đồ sự gia tăng số lượng xe máy tại Tp Hồ Chí Minh [nguồn Sở GTVT Tp HCM] Từ biểu đồ trên cho thấy số lượng xe ô tô nhỏ hơn rất nhiều so với xe máy, vì vậy ảnh hưởng của khí thải phương tiện giao thông đến môi trường ở thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu là do xe máy. Số lượng mô tô, xe máy ở các thành phố lớn ngày càng tăng, đặc biệt là ở thành phố Hồ Chí Minh năm 2018 số lượng xe máy khoảng trên 8,7 triệu xe máy [6]. Từ những lý do kể trên, lựa chọn đề tài: “Khảo sát ô nhiễm môi trường do khí thải xe máy và đề xuất giải pháp khắc phục cho xe máy” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, là cơ sở đề đề xuất các giải pháp khắc phục tình hình ô nhiễm do phương tiện giao thông- xe máy ở Việt Nam.2 Nhiên liệu hóa thạch và biến đổi khí hậu 1.1 Trữ lượng dầu mỏ và khí thiên nhiên Mặc dù kỹ thuật thăm dò, khai thác dầu mỏ đã được nâng lên trình độ rất cao nhưng lượng dầu mỏ khai thác đã sụt giảm mạnh mẽ trong những năm gần đây. Nguồn dầu khí được tìm thêm đã không bù đắp được sự gia tăng nhu cầu năng lượng.
Trên thực tế, phần lớn những giếng dầu khai thác hiện nay đã được phát hiện từ rất lâu. Trung Đông là nơi sản xuất dầu mỏ chính của thế giới nhưng 1/3 sản lượng dầu của khu vực này tiếp tục được khai thác từ các mỏ dầu lớn (như Ghawar, Kirkuk, Burgan) đã được khai thác từ cách đây hơn nửa thế kỷ. Đối với khí thiên nhiên, Trung Đông và Nga chiếm 3/4 trữ lượng của Thế giới. Ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, những nước có trữ lượng khí thiên nhiên lớn là Úc, Trung Quốc, Indonesia và Malaysia, Việt Nam có trữ lượng khí thiên nhiên tương đương với Thái Lan, Myanma, Bruney và Bangladesh.3: Phân bố trữ lượng khí thiên nhiên theo khu vực [thống kê của OPEC] 4 Nếu tốc độ tiêu thụ năng lượng hóa thạch như năm 2006 thì trữ lượng dầu mỏ, khí thiên nhiên và than đá còn có thể khai thác được tương ứng trong 40 năm, 70 năm và 200 năm.
Đến năm 2050, nguồn dự trữ dầu mỏ trong lòng đất hầu như cạn kiệt. Khi đó, khí thiên nhiên thay thế dầu mỏ để duy trì nên văn minh “dầu mỏ” khoảng 1/4 thế kỷ nữa. Than đá là nguồn nhiên liệu hóa thạch cuối cùng mà loài người còn có thể khai thác được kéo dài đến đầu thế kỷ 23. Ở nước ta, trữ lượng khí thiên nhiên ước chừng khoảng 600 triệu thùng và khí thiên nhiên ước chừng 6,8Tcf (trillion cubic feet).
Như vậy, trữ lượng khí thiên của nước ta tương đương 1 tỷ thùng dầu, lớn hơn trữ lượng dầu mỏ. Phần lớn khí thiên sản xuất ở Việt Nam được chuyển trực tiếp đến công nghiệp sản xuất điện hay các đầu mối tiêu thụ như tổ hợp điện – đạm Phú Mỹ. Hiện khí thiên nhiên chưa được sử dụng cho các lĩnh vực khác. Tình hình này sẽ thay đổi khi lượng khí thiên nhiên khai thác được nhiều trong tương lai.
Việt Nam khai thác trung bình 350.700 thùng dầu mỗi ngày (2007) và 141 billion cubic feet (Bef) khí thiên nhiên mỗi năm (2005). Như vậy, với trữ lượng dầu khí đã xác định và mức độ khai thác như hiện nay thì thời gian còn có thể khai thác thương mại đối với dầu ở nước ta là 4,5 năm và đối với khí thiên nhiên là 48 năm. Từ những phân tích trên đây chúng ta thấy nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt. Chúng ta cần phải có những giải pháp cụ thể để sử dụng hiệu quả và tiết kiệm nguồn năng lượng hóa thạch này.2 Hiệu ứng nhà kính và sự gia tăng nồng độ trong khí quyển Nếu sự gia tăng nhiệt độ trong quá khứ gây ra do quá trình tự nhiên thì sự gia tăng nhiệt độ ngày nay chủ yếu là do hoạt động của con người.
Cân bằng nhiệt của quả đất được đảm bảo khi hệ thống không tích lũy năng lượng thặng dư từ Mặt Trời. Ban ngày bức xạ mặt trời được hấp thụ bởi khí quyển, đại dương và đại lục, ban đêm các thành phần này chuyển ngược bức xạ ra không gian trong vùng hồng ngoại. Các tia bức xạ hồng ngoại này bị hấp thụ bởi mây và một số chất khí có mặt trong khí quyển. Các chất gây hiệu ứng nhà kính phản xạ lại một phần bức xạ này 5 về mặt đất và làm nóng lớp khí quyển dưới cùng: đó là hiệu ứng nhà kính.
Không có hiệu ứng này nhiệt độ trung bình của mặt đất là C thay vì C như hiện nay. Hiệu ứng nhà kính là một hiện tượng tự nhiên không thể tránh khỏi trên hành tinh xanh của chúng ta. Tuy nhiên, nếu tác động của nó vượt qua mức cho phép thì sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường. Trong số những chất khí gây ra hiệu ứng nhà kính thì chiếm vị trí quan trọng nhất.
Từ khi bắt đầu thời kì công nghiệp đến nay (khoảng 200 năm), sự phát thải vào bầu khí quyển không ngừng gia tăng. Nồng độ hiện nay đã tăng 35% so với thời kì tiền công nghiệp, vượt xa nồng độ của 600. Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệt độ Trái Đất tăng C, Hội nghị khí hậu tại Châu Âu được tổ chức gần đây các nhà khoa học trên Thế giới đã đưa ra dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – C nếu con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiệu ứng nhà kính. Nếu chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5m.
Nhiệt dộ trung bình của Trái Đất sẽ tăng khoảng C.3 Hậu quả của sự gia tăng nhiệt độ khí quyển Tổ chức Y tế Thế giới ước tính vào năm 2014 rằng mỗi năm ô nhiễm không khí gây ra cái chết của khoảng 7 triệu người trên toàn thế giới. Ấn Độ có tỷ lệ tử vong cao nhất do ô nhiễm không khí. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, Ấn Độ cũng có nhiều ca tử vong do hen suyễn hơn bất kỳ quốc gia nào khác. Trong tháng 12 năm 2013, ô nhiễm không khí ước tính giết 500.000 người ở Trung Quốc mỗi năm.
Có sự tương quan giữa tử vong do viêm phổi và ô nhiễm không khí do phát thải xe cơ giới. Số tử vong hàng năm của người châu Âu do ô nhiễm không khí ước tính là 430. Nguyên nhân quan trọng của những người chết là Nitơ điôxít và các Ôxít Nitơ khác (NOx) phát ra từ các phương tiện giao thông đường bộ. Trên khắp Liên minh châu Âu, ô nhiễm không khí ước tính làm giảm tuổi thọ gần chín tháng.
6 Nguyên nhân gây tử vong bao gồm đột quỵ, bệnh tim, ung thư phổi và nhiễm trùng phổi. Sự gia tăng nhiệt độ khí quyển gần mặt đất gây ra những hậu quả nặng nề đối với môi trường. Ở các vùng châu Phi nhiệt đới, Trung Mỹ, Nam Mỹ, Đông Nam Á và Úc, cây cối lớn nhanh hơn và chết sớm hơn.