CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về vấn đề ô nhiễm bụi trong mối quan hệ với hoạt động giao thông vận tải. Vấn đề ô nhiễm bụi 1. Các khái niệm chung về ô nhiễm không khí Khí quyển là lớp vỏ không khí bao quanh Trái đất, với các tầng: đối lưu, bình lưu, tầng trung gian, tầng nhiệt và tầng điện ly.
Trong khí quyển có khoảng 50 hợp chất hóa học được tạo nên bởi hàng loạt phản ứng cân bằng với nhau.Khi thành phần các chất này thay đổi, với một cường độ đủ lớn, trong một thời gian đủ dài, thì khí quyển đã bị ô nhiễm. Ô nhiễm không khí là sự thay đổi thành phần không khí mà có thể hoặc có xu hướng có hại cho đời sống của con người, động vật, thực vật và tài sản. Sự thay đổi thành phần có thể là sự xuất hiện chất mới, hoặc sự thay đổi hàm lượng các chất có sẵn trong không khí mà thông thường là sự gia tăng hay dư thừa. Chất gây ô nhiễm không khí được chia thành 2 loại: - Chất ô nhiễm sơ cấp là những chất vào môi trường trực tiếp từ nguồn thải, gồm bụi, SO2, CO, NOx, hydrocacbon,… - Chất ô nhiễm thứ cấp được tạo thành thông qua các phản ứng giữa các chất ô nhiễm sơ cấp và các thành phần thông thường của khí quyển, ví dụ như SO3, H2SO4, HNO3,… Nguồn gây ô nhiễm không khí có thể do tự nhiên hoặc do hoạt động phát triển kinh tế xã hội của con người như: các quá trình công nghiệp, đốt nhiên liệu, giao thông vận tải, tiêu hủy chất thải rắn,.
Và chúng ta chỉ có thể kiểm soát, giảm thiểu nguy cơ gây ô nhiễm do chính con người tạo ra. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên môi trường, hiện nay, môi trường không khí trên toàn lãnh thổ Việt Nam nói chung là tương đối tốt, nhưng chất lượng môi trường không khí ở các thành phố lớn, tại một số khu công nghiệp và làng nghề đang ngày càng suy giảm. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong ô nhiễm không khí, thì ô nhiễm bụi là một trong những vấn đề rất lớn, được quan tâm hàng đầu đối với những nước đang phát triển như ở Việt Nam. Ô nhiễm bụi do nhiều nguyên nhân, hoạt động sản xuất công nghiệp, xây dựng, hoạt động dân sinh và đặc biệt là hoạt động giao thông vận tải.
Vấn đề ô nhiễm bụi do giao thông vận tải (GTVT) a, Khái niệm, phân loại bụi và nguyên nhân phát thải từ GTVT * Khái niệm Bụi là những hạt rắn hay nửa lỏng hoặc lỏng có kích thước nhỏ bé, thường nằm trong khoảng 1,01–1000 µm , tồn tại ở trạng thái lơ lửng trong không khí. Khi nghiên cứu và quan trắc, đánh giá mức độ ô nhiễm, người ta thường chia bụi thành các loại bụi lắng, bụi lơ lửng tổng số, bụi PM10, PM2,5. * Nguyên nhân phát thải bụi từ hoạt động GTVT Giao thông vận tải gồm nhiều loại hình : đường bộ, đường sắt, đường thủy và đường hàng không. Nhưng giao thông đường bộ mới là nguồn phát phải nhiều bụi nhất và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.
Do đó, trong bài chúng ta sẽ chỉ đề cập đến ô nhiễm bụi do giao thông vận tải đường bộ + Bụi cuốn theo Bụi cuốn theo là các loại bụi được không phải sinh ra do hoạt động của động cơ mà do xe cuốn theo từ các công trường xây dựng, các bãi khai thác, hoặc rơi ra từ xe trong quá trình vận chuyển. Bụi cuốn theo gồm bụi lắng và bụi lơ lửng. + Bụi do các phương tiện giao thông phát thải sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ Thành phần khí thải của động cơ xe máy, ô tô hầu hết đều gồm những thành phần sau: các chất khí độc hại như CO, CO2, NOx, SO2; hơi xăng dầu (CmHn, VOC); nhiên liệu và dầu bôi trơn chưa cháy hết, benzen, toluene, xylene, bụi chì (hiện nay hầu như không còn). Trong đó, chúng ta quan tâm tới: PM là chất dạng hạt trong khí thải bao gồm các hạt rắn cùng với nhiên liệu và dầu bôi trơn bám dính theo.
Các hạt rắn gồm cacbon tự do, muội than hay còn gọi là bồ hóng sinh ra do phân hủy nhiên liệu và dầu bôi trơn, các phụ gia nhiên 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com liệu, các hạt và vảy tróc do mai mòn. Các hạt này dễ dàng hấp phụ lên bề mặt các chất hữu cơ độc hại trong khí thải đặc biệt là PAH – những hydrocacbon thơm đa vòng giáp cạnh (90% PAH trong không khí nằm trên bụi PM10). Khí NOx (chủ yếu là NO, NO2) và SO2 kết hợp với một số thành phần khác trong khí thải tạo thành các hạt rắn nitrat, sunfat, chiếm một phần đáng kể trong bụi PM10. Các khí SO2, NOx, khi ra ngoài khí quyển sẽ tác dụng với hơi nước tạo thành các giọt axit H2SO4, HNO3, các giọt này hấp phụ lên các hạt bụi lơ lửng trong không khí, tạo thành các hạt bụi nửa lỏng, mất khá nhiều thời gian tồn tại trong khí quyển rồi mới lắng đọng.
Tuy nhiên chúng ta không thể đo đạc và đánh giá chính xác rằng có bao nhiêu phần trăm các khí này chuyển vào bụi thứ cấp, mà chỉ có thể phần nào nhìn nhận sự có mặt của loại bụi này thông qua sự phát thải khí NO2 và SO2. Thành phần và lượng phát thải của phương tiện phụ thuộc nhiều vào loại phương tiện, chất lượng phương tiện và nhiên liệu, chế độ hoạt động có ổn định hay không. b, Hiện trạng ô nhiễm bụi do GTVT đường bộ ở Việt Nam Sự bùng nổ phương tiện giao thông cơ giới Trong thời gian qua số lượng phương tiên giao thông vận tải tăng nhanh, đặc biệt là trong các đô thị. Đây là áp lực rất lớn đối với môi trường không khí.
Số lượng phương tiện tập trung rất nhiều tại các đô thị lớn, đặc biệt là Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, gây nên tình trạng ô nhiễm bụi khá nghiêm trọng. Số lượng ô tô và xe máy hoạt động hàng năm ở việt nam Nguồn: Cục Đăng kiểm Việt Nam và Vụ KHCN&MT, Bộ GTVT, 2009 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thống kê của thành phố cho thấy: lượng xe đăng ký mới trong quý I/2013 tăng gần 16% so với cùng kỳ, và tăng mạnh nhất là ô tô. Tính ra, số ô tô đăng ký mới trong quý I/2013 còn cao hơn con số đăng ký mới trong năm 2012. Với số lượng tăng chóng mặt trên, tính đến hết tháng 3/2013, tổng số phương tiện giao thông cơ giới đang được thành phố quản lý đã vượt qua con số 6 triệu chiếc; trong đó có gần 547.000 ô tô và gần 5.
Số lượng đăng ký xe tại thành phố Hồ Chí Mình từ năm 2000 - 2010 Tổng số phương tiện quản lý (xe) Năm Ô tô Xe máy Tổng số 2000 131.347 2001 – 2005 (% năm) 15,3 10,3 10,7 2006 – 2010 (% năm) 10,3 11,5 11,4 2001 – 2010 (% năm) 12,8 10,9 11,0 (Tính đến ngày 31/10/2010, Nguồn: Phòng CSGT đường bộ) Cũng như TP Hồ Chí Minh, tốc độ phát triển các phương tiện giao thông cơ giới những năm gần đây tăng mạnh. Trung bình lượng ôtô hàng năm tăng 11%, xe máy tăng khoảng 15%. Theo số liệu của Sở Tài nguyên và môi trường Hà Nội, đến hết tháng 6/2007, tổng số xe máy đăng ký của thành phố đã vượt 1.8 triệu chiếc, chưa tính khoảng 400 nghìn xe máy vãng lai từ các vùng lân cận hoạt động trên địa bàn. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Số lượng ô tô xe máy hoạt động tại Hà Nội (Nguồn: Sở TNMT Hà Nội, 2007) Giai đoạn 2005 – 2006, lượng tiêu thụ xăng dầu thực tế đã tăng thêm trên 770 nghìn tấn ( tăng hơn 2 lần so với mức tăng của tổng lượng tiêu thụ giai đoạn 2004 – 2005).Tiêu thụ xăng dầu là một trong những nguyên nhân phát thải các chất độc hại trong đó có bụi. Trong cơ cấu tiêu thụ xăng dầu của quốc gia thì giao thông vận tải chiếm tỷ trọng lớn nhất. Cơ cấu tiêu thụ xăng theo ngành năm 2012 (Nguồn: Bộ Công Thương) Cơ cấu phương tiện đi lại hiện nay ở các đô thị đều tập trung vào các phương tiện cá nhân. Ví dụ: tại TP.
Hồ Chí Minh, phương tiện công cộng chỉ đáp ứng được khoảng 5% nhu cầu, trên 70% người dân dùng phương tiện cơ giới cá nhân trong đó chủ yếu là xe máy. Dự báo, với tốc độ tăng trưởng lượng xe cơ giới là 10 – 20% mỗi năm thì dự báo đến năm 2010 số lượng xe được đăng ký tại Tp.Hồ Chí Minh là 4.000 – 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Với đà tăng trưởng đó, cùng với việc không có chính sách cải thiện môi trường không khí, thì dự báo thải lượng các chất ô nhiễm không khí từ hoạt động GTVT đến 2010 sẽ tăng 2 – 5 lần. c, Các yếu tố ảnh hưởng tới phát thải Phát thải của các phương tiện cơ giới đường bộ phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng xe.
Xe ôtô, xe máy ở Việt Nam bao gồm nhiều chủng loại đã qua nhiều năm sử dụng nên có chất lượng kỹ thuật thấp, hiệu suất sử dụng nhiên liệu thấp và nồng độ chất độc hại và bụi trong khí xả cao. Bên cạnh chất lượng phương tiện, vấn đề chất lượng nhiên liệu sử dụng cho phương tiện cũng ảnh hưởng tới chất lượng khí xả phát thải. Phương tiện giao thông chạy xăng phát thải các khí ô nhiễm nhiều hơn hẳn so với phương tiện giao thông chạy dầu diesel. Ngược lại, phương tiện chạy dầu diesel lại phát thải bụi nhiều nhất.
Hình ảnh tắc nghẽn tại trên đường Khuất Duy Tiến, Nguyễn Trãi, Hà Nội (Nguồn: vov.vn) Hiện tượng tắc nghẽn giao thông ở các thành phố lớn ngày càng trầm trọng hơn. Tại Hà Nội, quỹ đất dành cho giao thông ở nội thành chiếm gần 7% diện tích đất đô thị, tại Tp.HCM tương ứng là 13,42% , trong khi tại các nước phát triển thường dao động 20 – 25% diện tích đất đô thị. Hệ thống giao thông đô thị còn nhiều hạn chế như đường hẹp, có nhiều nút giao thông, chất lượng đường kém, ít đường có phân luồng khiến cho các loại xe đi lẫn lộn, nên luôn phải thay đổi tốc độ, thời gian dừng xe nhiều. Tốc độ trung bình chỉ đạt 18 – 32 km/h, do vậy tiêu tốn 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiều năng lượng, phát thải lớn.