Nghiên cứu các biện pháp xử lý khí thải trên động cơ Xăng.

Mục Lục
Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................2
1.1. Lý do nghiên cứu....................................................................................................2
1.1.1. Mục đích nghiên cứu...........................................................................................3
1.1.2Tính khả thi và ý nghĩa ứng dụng của đề tài.........................................................3
1.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................5
1.3. Phạm vi nghiên cứu................................................................................................5
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................6
2.1. Tổng quan chung về ơ nhiễm khí thải trên động cơ xăng......................................6
2.1.1. Một số định nghĩa liên quan vấn đề ô nhiễm môi trường....................................6
2.1.2. Vấn đề ơ nhiễm khơng khí do khí thải của động cơ đốt trong............................8
2.1.3.Tác hại của khí thải của động cơ đốt trong........................................................16
2.2. Gải pháp giảm độc hại trên động cơ xăng............................................................24
2.2.1. Cơ chế hình thành các chất độc hại trong khí thải của động cơ đốt trong........24
2.2.2. Yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các chất độc hại trong khí thải của động cơ
đốt trong.......................................................................................................................31
2.2.3. Các giải pháp giảm độ độc hại trong khí thải của động cơ đốt trong................35
Chương 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................45
3.1. KẾT LUẬN:.........................................................................................................45
3.2. KIẾN NGHỊ:........................................................................................................46


LỜI MỞ ĐẦU
Ơ tơ là một trong những phương tiện giao thông quan trọng đối với sự phát
triển của nền kinh tế - xã hội hiện nay. Một nước muốn phát triển nền kinh tế bền
vững, hiện đại đều phải có một ngành cơng nghiệp ơ tơ tiên tiến và hiện đại. Ở Việt
Nam, nền cơng nghiệp ơ tơ cịn non trẻ thì hầu hết những cơng nghệ về ơ tô đều đến
từ các nước khác trên thế giới. Chúng ta cần phải tiếp cận với công nghệ tiên tiến này
để không những tạo tiền đề cho nền công nghiệp ô tô mà còn phục vụ cho công tác
bảo dưỡng và sửa chữa.
Qua thời gian học tập và nghiên cứu về mơn học “Kiểm sốt khí thải động

cơ” tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, em được Khoa Cơ Khí Động
Lực tin tưởng giao cho bài tiểu luận “Nghiên cứu các biện pháp xử lý khí thải trên
động cơ Xăng”.
Với sự cố gắng của em và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Khổng
Văn Nguyên cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong Khoa Cơ Khí Động Lực
em đã hồn thành bài tiểu luận đáp ứng được yêu cầu đưa ra. Trong quá trình làm bài,
với khả năng và kinh nghiệm cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy
em rất mong sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cơ để bài tiểu luận của em được hồn
thiện hơn và đó chính là những kinh nghiệm nghề nghiệp của em sau này khi ra
trường.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cơ giáo trong Khoa đã tận tình chỉ bảo và
hướng dẫn em để đề tài của em được hoàn thành.
Em xin trân trọng cảm ơn!

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ


1.1. Lý do nghiên cứu
Động cơ đốt trong đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Và là nguồn động lực chính của các phương tiện vận tải như: Ơtơ, tàu thủy, tàu hỏa,
máy bay… hay các máy công tác như: máy phát điện, máy xây dựng, các máy công
cụ trong công nghiệp, nông nghiệp… năng lượng mà do động cơ đốt trong cung
cấp chiếm khoảng 80% tổng năng lượng toàn trái đất. Tuy nhiên động cơ đốt trong
cũng là nguồn gốc gây ra ô nhiễm môi trường.
Trong tình hình thế giới đang ngày càng phát triển với tốc độ chóng mặt, sản
lượng cơng nghiệp hằng năm ngày càng tăng nhanh thì nguồn năng lượng tiêu thụ
trên thế giới ngày càng lớn. Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu
trên trái đất. Chính vì vậy mà lượng sản phẩm khí thải từ động cơ đốt trong hằng năm
trên thế giới ngày càng tăng, gây ô nhiễm môi trường nặng nề ảnh hưởng trực tiếp
biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, trái đất ngày càng nóng lên, ảnh hưởng rất xấu

tới sức khoẻ con người, gây nạn tuyệt chủng động thực vật… trên tồn thế giới.
Bắt đầu áp dụng tiêu chuẩn khí thải EURO 1 vào năm 1992, EURO 2 vào năm 1996,
EURO 3 vào năm 2000, EURO 4 vào năm 2005, EURO 5 vào năm 2008. Các tiêu
chuẩn ngày càng đòi hỏi khắt khe hơn về nồng độ các chất trong khí thải động cơ.
Ở Việt Nam trước tình hình nền kinh tế đang bước vào giai đoạn đầu của những
nước có nền kinh tế phát triển chúng ta cũng phải tuân theo xu hướng chung của thế
giới đó là: Phát triển bền vững, tức là phát triển nhưng bảo vệ môi trường. Chính vì vậy
mà nhà nước ta đã áp dụng chu trình thử tiêu chuẩn Châu Âu để thử nghiệm và cơng
nhận kiểu cho các dịng xe. Đặc biệt nhà nước ta đã bắt đầu áp dụng tiêu chuẩn EURO
2 từ ngày 01/07/2007 cho tất cả phương tiện vận tải trên đất nước ta.
Từ các vấn đề nêu trên cho thấy cần thiết phải đẩy mạnh phát triển và ứng
dụng các giải pháp hạn chế ơ nhiễm do khí thải từ các động cơ đốt trong, trong đó
chủ yếu là động cơ xăng và động cơ Diesel. Hiện nay, giải pháp kỹ thuật xử lý ơ
nhiễm khí thải của các loại động cơ đốt trong bằng bộ xúc tác đã được nhiều nhà sản
xuất và quốc gia trên thế giới áp dụng, đây là giải pháp cho thấy hiệu quả cao, có khả
năng đáp ứng được các quy định ngày càng chặt chẽ về hạn chế ơ nhiễm. Nhằm góp


phần vào việc nghiên cứu ứng dụng các giải pháp hạn chế ơ nhiễm từ khí thải các
động cơ đốt trong ở nước ta, tôi chọn thực hiện nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các
biện pháp xử lý khí thải trên động cơ Xăng”.
Tiểu luận được bố cục thành 3 chương:
Chương 1: Đặt vấn đề
Chương 2: Cơ sở lý thuyết, các biện pháp xử lý khí thải trên động cơ xăng
Chương 3: Kết luận và kiến nghị
1.1.1. Mục đích nghiên cứu
- Phân tích, tổng hợp các vấn đề cơ bản về lý thuyết liên quan đến giải pháp xử lý ô
nhiễm trong khí thải động cơ xăng bằng kỹ thuật xúc tác và nghiên cứu giải pháp sử
dụng bộ xúc tác để xử lý giảm ơ nhiễm khí thải của một số loại động cơ xăng gắn trên
các phương tiện giao thông vận tải thông dụng đang lưu hành ở nước ta chưa được

trang bị hệ thống xử lý khí thải từ nhà sản xuất.
- Đề xuất phương án ứng dụng rộng rãi giải pháp xử lý khí thải bằng bộ xúc tác cho
các loại phương tiện giao thông vận tải nêu trên vào thực tế, giúp các loại phương
tiện này hạn chế mức phát thải ô nhiễm, đáp ứng được tiêu chuẩn quy định về ô
nhiễm, với công nghệ và chi phí phù hợp với điều kiện, đặc điểm ở nước ta, góp phần
đẩy mạnh hạn chế ơ nhiễm từ các loại phương tiện giao thông dùng động cơ
xăng nói chung và các động cơ tàu thủy cỡ nhỏ loại cao tốc nói riêng.
1.1.2. Tính khả thi và ý nghĩa ứng dụng của đề tài
- Do chỉ nghiên cứu trang bị thêm cho các loại động cơ xăng thông dụng đang
lưu hành với hệ thống xử lý khí thải bằng bộ xúc tác, nên sẽ hạn chế tối đa việc thay
đổi kết cấu, thông số các hệ thống của động cơ; có mức độ cơng nghệ và chi phí phù
hợp với điều kiện ở nước ta, tạo khả năng ứng dụng dễ dàng và rộng rãi vào thực tế.
- Đây là đề tài có liên quan đến một trong những vấn đề mang tính thời sự cấp
thiết hiện nay là hạn chế ô nhiễm, bảo vệ môi trường sống, đồng thời góp phần vào
xu hướng cải tạo, phát triển các loại phương tiện giao thơng sạch, ít gây ơ nhiễm phù
hợp với các đặc điểm, điều kiện của một nước đang phát triển như Việt Nam.
-

Với một số lượng phương tiện dùng động cơ xăng rất lớn đang hoạt động hiện

nay, nghiên cứu giải pháp xử lý khí thải động cơ xăng bằng bộ xúc tác có khả năng


ứng dụng rộng rãi sẽ mang lại lợi ích về nhiều mặt, nhất là góp phần cải thiện mơi
trường khơng khí, đảm bảo sức khỏe cho người dân trong các thành phố lớn và
các khu du lịch biển.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
- Khảo sát, thu thập thông tin, tài liệu về thực trạng, mức độ gây ô nhiễm môi trường
từ khí thải động cơ xăng
- Thu thập, tham khảo, tổng hợp, phân tích các tài liệu về nghiên cứu, xử lý khí thải

động cơ xăng bằng kỹ thuật xúc tác.
- Tìm hiểu, phân tích một số giải pháp xử lý khí thải có dùng bộ xúc tác có khả năng
ứng dụng cho các loại động cơ xăng thông dụng đang lưu hành nhưng chưa được
trang bị hệ thống xử lý ô nhiễm khí thải, thực hiện lắp đặt thử nghiệm và đánh giá kết
quả; từ đó đề xuất khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
1.3. Phạm vi nghiên cứu
Trên cơ sở kế thừa, sử dụng các kết quả nghiên cứu, ứng dụng giải pháp xử lý
khí thải bằng bộ xử lý khí thải xúc tác cho động cơ xăng đã có trên thế giới và trong
nước, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu ứng dụng giải pháp xử lý khí thải dùng bộ xử lý
khí thải xúc tác cho một số loại động cơ xăng thông dụng ở nước ta chưa được trang
bị hệ thống xử lý khí thải từ nhà sản xuất. Trong đó có thực hiện ứng dụng lắp đặt, đo
đạc thử nghiệm khí thải động cơ xăng có dùng bộ xúc tác, làm cơ sở để phân tích
đánh giá, đề xuất giải pháp ứng dụng rộng rãi, phù hợp với điều kiện thực tế.


Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Tổng quan chung về ô nhiễm khí thải trên động cơ xăng
2.1.1. Một số định nghĩa liên quan vấn đề ô nhiễm môi trường
Thuật ngữ môi trường (môi trường) - environment (tiếng Anh), tiếng Hoa: 情
情 Hồn cảnh. Mơi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh
con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người
và sinh vật (Điều 3, Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam, 2005).
* Định nghĩa 1
Theo nghĩa rộng nhất thì mơi trường là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên
ngồi có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện. Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào
cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường. Theo Lê Văn Khoa (1995) [5], Đối
với cơ thể sống thì “Mơi trường sống” là tổng hợp những điều kiện bên ngồi có ảnh
hưởng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể.
* Định nghĩa 2
Môi trường bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vơ

sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh
sản của sinh vật (Hồng Đức Nhuận, 2000). Theo tác giả, mơi trường có các thành
phần chính tác động qua lại lẫn nhau:
Mơi trường tự nhiên bao gồm nước, khơng khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật. môi trường kiến tạo gồm những cảnh quan được thay đổi do con người.
Môi trường không gian gồm những yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, phương
hướng và sự thay đổi trong môi trường.
* Định nghĩa 3
Môi trường là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện tượng và các
thực thể của tự nhiên,... mà ở đó, cá thể, quần thể, lồi,... có quan hệ trực tiếp hoặc
gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trung Tạng, 2000) [8].
Đối với con người, môi trường chứa đựng nội dung rộng. Theo định nghĩa của
UNESCO (1981) thì mơi trường của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự
nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình (tập quán, niềm


tin...) trong đó con người sống và lao động, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên
và nhân tạo nhằm thỏa mãn những nhu cầu của mình. Như vậy, mơi trường sống đối
với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và phát triển cho một thực thể sinh
vật và con người mà còn là “khung cảnh của cuộc sống, của lao động và sự vui chơi
giải trí của con người”.
Như vậy, có thể nêu định nghĩa chung về môi trường: môi trường là tập hợp
các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác
động qua lại với các hoạt động sống của con người như: khơng khí, nước, đất, sinh
vật, xã hội lồi người...
Mơi trường sống của con người thường được phân chia thành các loại sau:
- Môi trường tự nhiên: Bao gồm các yếu tố tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh
học, tồn tại ngồi ý muốn của con người nhưng cũng ít nhiều chịu tác động của con
người.
- Môi trường xã hội: Là tổng thể các quan hệ giữa người và người tạo nên sự
thuận lợi hoặc khó khăn cho sự tồn tại và phát triển của các cá nhân và cộng đồng.

- Môi trường nhân tạo: Là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo
nên và chịu sự chi phối của con người.
Như vậy, môi trường sống của con người theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự
nhiên và xã hội cần thiết cho sự sống, sản xuất của con người như tài nguyên thiên
nhiên, không khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội,... Theo nghĩa
hẹp, thì mơi trường sống của con người chỉ bao gồm các nhân tố tự nhiên và nhân tố
xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng cuộc sống của con người.
Chúng ta có thể tham khảo định nghĩa về khơng khí do cộng đồng Châu Âu
đưa ra vào năm 1967: “ Khơng khí gọi là ơ nhiễm khi thành phần của nó bị thay đổi,
hay khi có sự hiện diện của những chất lạ gây ra những tác hại mà khoa học chứng
minh được, hay gây ra sự khó chịu đối với con người”. Theo định nghĩa đó thì:
- Các chất gây ơ nhiễm có thể nguy hại đến tự nhiên và con người mà khoa học
nhận biết được hay đơn giản là gây ra sự khó chịu chẳng hạn như mùi hôi, màu sắc…


- Các chất ô nhiễm và giới hạn về nồng độ cho phép của chúng trong các
nguồn phát thải có thể thay đổi theo thời gian
Ngày nay, người ta đã xác định được các chất ơ nhiễm trong khơng khí, mà phần lớn
là các chất đó có trong khí xả động cơ đốt trong.
2.1.2. Vấn đề ơ nhiễm khơng khí do khí thải của động cơ đốt trong
2.1.2.1. Các chất ô nhiễm chủ yếu trong khí thải
Khí thải từ cylindre động cơ đi ra mơi trường, ngồi các sản vật cháy hồn tồn
CO2, H2O, N2, cịn chứa các sản vật chưa cháy hoàn toàn, các sản vật được phân
giải từ sản vật cháy hoặc từ nhiên liệu. Các chất độc chứa trong khí thải gồm có:
- Oxít nitơ, NO và NO2, gọi chung là NOx tồn tại rất ít trong sản vật cháy. NOx
góp phần tạo nên hiện tượng sương mù và mưa axít.
- Oxít cacbon (CO) có trong khí thải do thiếu oxy nên C khơng được cháy
hồn tồn. Động cơ xăng hoạt động với hịa khí đậm (0 < 1) lượng CO có thể tới 1012% thể tích sản vật cháy.
- Các chất hydrocacbua (HC), hay VOC: sinh ra chủ yếu từ nhiên liệu cháy
chưa hết. Ánh sáng mặt trời tác động tới những khí này, tạo ra ozone (O 3), thành phần

chủ yếu có trong sương mù. HC chứa trong sản vật cháy dưới dạng các chất C nHm và
benzơpiren-3, 4, rất dễ gây bệnh ung thư.
- Khí SO2 và H2S, khi động cơ dùng nhiên liệu có lưu huỳnh. Số lượng SO2 có thể tới
250 mg/m3, hàm lượng H2S không đáng kể.
- Các sản vật chứa ôxy chủ yếu là alđêhit (khoảng vài mg/l)
- Các hợp chất của chì, trong khí thải của động cơ chạy bằng xăng pha chì, cũng gây
nhiều độc hại về người và ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ bộ xúc tác.
2.1.2.2. Tình hình ơ nhiễm khơng khí ở Việt Nam
* Việt Nam trong q trình đơ thị hóa nhanh:
Bảo vệ mơi trường đơ thị ngày càng có tầm quan trọng trong phát triển bền vững
quốc gia, bởi vì dân số đơ thị càng lớn, chiếm tỷ lệ trong tổng dân số ngày càng cao.
Các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của quốc gia ngày càng tập trung trong các
đơ thị. Thí dụ, riêng Metro Bangkok (2005) đóng góp 44% GDP của Thái Lan, Metro


Manila (2006) đóng góp 37% GDP của Philippine, Thành phố Hồ Chí Minh (2006)
đóng góp 23,5% cho GDP Việt Nam.
Năng lượng tiêu thụ ở các đơ thị có thể chiểm tới ¾ tổng năng lượng tiêu thụ của
quốc gia. Năng lượng tiêu thụ, tức là tiêu thụ nhiên liệu than, dầu, xăng, khí đốt càng
nhiều, nguồn khí thải càng lớn, do đó các vấn đề ơ nhiễm khơng khí trầm trọng
thường xảy ra ở các đô thị, đặc biệt là thường xảy ra ở các đô thị lớn.
Ở nước ta trong thời gian khoảng ¼ thế kỷ qua, cùng với q trình cơng nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước là q trình đơ thị hóa tương đối nhanh ( Bảng 2-1).
Bảng 2-1. Diễn biến đơ thị hóa ở nước ta trong ¼ thế kỷ qua và dự báo đến 2020 [3]
Năm
Số lượng đô thị
(từ loại V trở
lên)
Dân số đô thị
(triệu người)

Tỷ lệ dân đơ thị
trên tổng dân số
tồn quốc (%)

Dự báo
1986 1990 1995 2000 2003 2006 2009 2010 2020
480

500

550

649

656

729

752

-

-

11,87 13,77 14,938 19,47 20,87 22,83 25,38 28,5 40,0
19,3 20,0 20,75 24,7 25,8 27,2 29,6 32,0 45,0

 Phương tiện giao thông cơ giới tăng nhanh:
Đơ thị càng phát triển thì số lượng phương tiện giao thông vận tải càng tăng (H.

2-1). Đây là áp lực rất lớn đối với môi trường không khí đơ thị.
H. 2-1. Số lượng phương tiện cơ giới hoạt động hàng năm của Việt Nam (Nguồn:
Cục Đăng kiểm Việt Nam và Vụ KHCN&MT, Bộ GTVT, 2009)


Số lượng phương tiện cơ giới này tập trung chủ yếu tại các đô thị lớn, đặc biệt là ở
Tp. Hồ Chí Minh và Hà Nội. Một đặc trưng của các đô thị Việt Nam là phương tiện
giao thông cơ giới 2 bánh chiếm tỷ trọng lớn.
* Nhu cầu tiêu thụ năng lượng xăng dầu:
Nhu cầu tiêu thụ xăng dầu trong nước ngày càng tăng và dự báo trong 25 năm tới còn
tiếp tục tăng cao (H.2-2). Nếu các tiêu chuẩn về chất lượng xăng dầu khơng được thắt
chặt thì chúng ta sẽ phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm khơng khí đơ thị rất nghiêm
trọng.
Tiêu thụ xăng dầu là một trong những nguyên nhân phát thải các chất độc hại như
CO, hơi xăng dầu (HmCn, VOC), SO2, chì, BTX (Benzen, toluen và xylen). Phát thải

những chất này liên quan chặt chẽ đến chất lượng xăng dầu. Trong cơ cấu tiêu
thuxăng dầu của quốc gia thì giao thơng vận tải chiếm tỷ trọng lớn nhất (H. 2-3), là
nguồn phát thải ô nhiễm lớn nhất trong đô thị.
H. 2-2. Nhu cầu xăng dầu của Việt Nam những năm qua và dự báo cho đến năm 2025
(Nguồn: Quy hoạch phát triển ngành dầu khí Việt Nam giai đoạn 2006-2015 - Định
hướng đến năm 2025, Bộ Công nghiệp, 7/2007)


H. 2-3. Cơ cấu tiêu thụ xăng dầu theo các ngành của Việt Nam
(Nguồn: Qui hoạch phát triển ngành dầu khí Việt Nam giai đoạn 2006 – 2015.
Định hướng đến năm 2025, Bộ Cơng nghiệp, 7/2007)
* Ơ nhiễm mơi trường khơng khí:
Hoạt động giao thơng vận tải, các ngành cơng nghiệp, thủ công nghiệp và hoạt động
xây dựng là những nguồn chính gây ơ nhiễm khơng khí ở các khu vực. Theo đánh

giá của các chuyên gia, ô nhiễm không khí ở đơ thị do giao thơng gây ra chiếm tỷ lệ
khoảng 70%.
Xét các nguồn thải gây ra ô nhiễm khơng khí trên phạm vi tồn quốc (bao gồm cả khu
vực đơ thị và khu vực khác), ước tính cho thấy, hoạt động giao thơng đóng góp tới gần
85% lượng khí CO, 95% lượng VOCs. Trong khi đó, các hoạt động cơng nghiệp là
nguồn đóng góp khoảng 70% khí SO2. Đối với NO2, hoạt động giao thông và hoạt
động sản xuất cơng nghiệp có tỷ lệ đóng góp xấp xỉ nhau (H. 2- 4 và Bảng 2-2)

H.2-4. Tỷ lệ phát thải chất gây ơ nhiễm do các nguồn thải chính ở Việt Nam năm
2005
(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường, 2006)
Bảng 2-2. Ước tính thải lượng các chất gây ơ nhiễm từ các nguồn thải chính của Việt
Nam năm 2005( Đơn vị: tấn/năm).
TT

Ngành sản xuất

CO

1

Nhiệt điện

4.562

3
4

NO2

SO2

57.263 123.665

VOCs
1.389

Sản xuất công nghiệp, dịch vụ, sinh 54,004 151,031 272,497 854
hoạt
Giao thông vận tải
301.779 92.728 18.928 47.462


Cộng

360.345 301.022 415.090 49.705

(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường, 2006)
* Hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí:
Mơi trường khơng khí đơ thị bị ơ nhiễm bụi có tính phổ biến, nặng nề và ơ nhiễm các
khí độc hại có tính cục bộ.
- Ơ nhiễm bụi, vấn đề nổi cộm của chất lượng khơng khí hiện nay:
Mơi trường khơng khí xung quanh của hầu hết các khu vực trong thành phố đều bị ô
nhiễm bụi, đặc biệt là ở các nút giao thơng, các khu vực có cơng trường xây dựng và
nơi tập trung hoạt động sản xuất công nghiệp
PM10 trung bình năm của các thành phố lớn của Việt Nam như Tp. Hồ Chí Minh, Hà
Nội, Đà Nẵng nhìn chung đều vượt ngưỡng trung bình năm theo khuyến nghị của
WHO ( 20 µg/m3).
So sánh với tiêu chuẩn Việt Nam, tại hầu hết các khu vực của Hà Nội và Tp. Hồ Chí
Minh, nồng độ bụi PM10 các năm gần đây đều vượt quy định chuẩn cho phép (50

µg/m3), (H. 2-5).
Số liệu quan trắc tại các trạm trong khu dân cư như trạm Đà Nẵng (TP. Đà Nẵng) cho
thấy PM10 trung bình năm dao động xung quanh ngưỡng cho phép. Tuy nhiên, tại các
trạm này, vẫn có những thời điểm PM10 trung bình 24 giờ vượt ngưỡng cho phép rất
nhiều.


H. 2-5. Diễn biến nồng độ bụi PM10 trung bình năm trong khơng khí xung quanh một
số đơ thị từ năm 2005 đến 2009.
(Nguồn: TTKTTV Quốc gia, 2010; Chi cục BVMT Tp. Hồ Chí Minh, 2010)
Tình trạng ơ nhiễm đối với bụi lơ lửng tổng số (TSP) rất đáng lo ngại, đặc biệt là ô
nhiễm dọc hai bên các đường giao thơng chính của đồ thị (H. 2-6).

H. 2-6. Diễn biến nồng độ TSP tại một số tuyến đường phố giai đoạn 2005-2009
(Nguồn: Các trạm QT&PTMT– Mạng lưới QT&PTMT quốc gia, 2010)
Không chỉ ở các tuyến đường giao thông đường phố mà các khu vực dân cư của các
đô thị cũng gặp phải vấn đề ô nhiễm bụi, đặc biệt là các khu vực dân cư nằm sát khu
vực đang có hoạt động xây dựng hoặc gần đường có mật độ xe lớn (H. 2-7).


H. 2-7. Diễn biến nồng độ bụi TSP trong không khí xung quanh ở các khu dân cư của
một số đô thị giai đoạn 2005-2008
(Nguồn: Các trạm QT&PTMT– Mạng lưới QT&PTMT quốc gia, 2010)
- Ơ nhiễm một số khí độc hại:
Các khí CO, SO2, NO2 trong khơng khí tại các đơ thị nhìn chung vẫn trong ngưỡng
cho phép. Tuy nhiên, tại một số địa điểm và trong một số thời điểm, nồng độ các chất
này có tăng lên, một số trường hợp đã vượt trị số cho phép.

H. 2-8. Diễn biến nồng độ NO2 ven các trục giao thông của một số đô thị
(Nguồn: Các trạm QT&PTMT– Mạng lưới QT&PTMT quốc gia, 2010)

Do ảnh hưởng của các hoạt động giao thông, nồng độ NO2 ở gần các trục
đường giao thông cao hơn hẳn các khu vực khác. Đặc biệt tại những đơ thị có mật độ
phương tiện giao thơng cao như Tp. Hồ Chí Minh, nồng độ NO 2 trong khơng khí cao
hơn hẳn những đơ thị khác (H. 2-8). Điều này chứng tỏ NO 2 được phát sinh chủ yếu
từ các hoạt động giao thông trong thành phố.
Nồng độ SO2 và CO trung bình năm tại các khu vực trong thành phố nhìn chung vẫn
trong giới hạn cho phép của TCVN.
Do phần lớn SO2 phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp nên sự chênh lệch
nồng độ SO2 giữa khu vực dân cư và trục đường giao thơng khơng nhiều và có xu
hướng giảm đi do một phần các cơ sở sản xuất được di dời ra khỏi các thành phố
trong các năm vừa qua (H. 2-9).


H. 2-9. Diễn biến nồng độ SO2 tại các trục đường giao thông ở một số đô thị
(Nguồn: Các trạm QT&PTMT– Mạng lưới QT&PTMT quốc gia, 2010)
Tại những nơi có mật độ giao thông cao, nồng độ CO cao hơn hẳn. Tại các đơ
thị phía Nam, nồng độ CO tại các đường giao thông các năm 2005-2009 đều vượt
TCVN (H. 2-10)

H. 2-10. Diễn biến nồng độ CO tại các tuyến đường phố của một số đơ thị 20022006[2]
Nồng độ khí benzen, toluen và xylen (BTX) đều có xu hướng tăng cao ở
ven các trục giao thông đường phố. Tại Hà Nội, một số nghiên cứu cho thấy nồng độ
BTX cao nhất ở dọc hai bên các tuyến đường giao thông và có giảm đi ở các khu
dân cư nằm xa các trục đường lớn (H. 2-11). Điều này chứng tỏ nguồn gốc của những


khí này chủ yếu từ các phương tiện giao thơng.

H. 2-11. Nồng độ BTX trung bình 1 giờ của các khu vực
thuộc thành phố Hà Nội (quan trắc trong thời gian 12/1/2007-5/2/2007)

(Nguồn: Chương trình Khơng khí sạch Việt Nam - Thuỵ Sỹ, 2007)
2.1.3.Tác hại của khí thải của động cơ đốt trong
2.1.3.1. Tác hại của khí thải ảnh hưởng đến sức khỏe con người
- Monoxyde Carbon (CO):
CO là chất khí khơng màu, khơng vị. Nó đe dọa nghiêm trọng đến sức khoẻ
con người, đặc biệt đối với thai nhi và người mắc bệnh tim. Do áp lực của
hemoglobin (Hb) trong máu đối với CO lớn hơn 200 lần so với O2 nên CO sẽ cản
trở vận chuyển O2 từ máu đến các mô. Khi vào cơ thể CO tấn công HbO2 tạo nên
phức bền cacboxyhemoglobin (HbCO) như sau:
HbO2 + CO  HbCO + O2
Rất nhiều nguyên cứu trên người và động vật chứng tỏ rằng những người yếu
tim sẽ thêm căng thẳng khi lượng CO trong máu tăng. Người khoẻ mạnh cũng bị ảnh
hưởng nhưng chỉ khi tiếp xúc CO ở nồng độ cao và thường dẫn đến những hiện tượng
như suy giảm thị lực, sự khéo léo, năng lực làm việc, học tập…
Bảng 2-4. Hậu quả của sự nhiễm độc CO ở các nồng độ khác nhau.[4]


Nồng độ CO Tỷ lệ chuyển hoá (%)
(ppm)
HbO2 - HbCO

Ảnh hưởng đối với con người

10

2

Giảm khả năng phán đoán, đau
đầu, chóng mặt, mệt mỏi…

100

15

Như trên (nhưng mức độ nặng hơn)

250

32

Bất tỉnh

750

60

Chết sau vài giờ

1.000

65

Chết rất nhanh

- Oxyde Nitơ (NOx):
Monoxyde nitơ (NO) là chất chiếm đại bộ phận trong họ các oxyde nitơ. NO
khơng nguy hiểm mấy, nhưng nó là cơ sở để tạo ra dioxyde nitơ (NO 2), đây là chất
khí màu hồng nhạt, có mùi, khứu giác có thể phát hiện ở nồng độ khoảng 0,12 ppm
trong khơng khí. NO2 gắn liền với việc gia tăng lây nhiễm đường hô hấp, làm nghẽn
thở ở người mắc bệnh hen và giảm chức năng của phổi. Nguyên nhân là do NO 2 khó

hịa tan nên có thể theo đường hơ hấp đi sâu vào phổi gây viêm và làm hủy hoại các
tế bào của cơ quan hơ hấp. NOx cịn góp phần tăng lượng bụi hạt, tạo mưa acide làm
hư hại cây cối ở vùng cao và tăng nồng độ acide ở các ao, hồ và sông suối, ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sinh vật dưới nước.
- Dioxyde Sunphur (SO2):
SO2 với nồng độ cao có thể gây suy giảm khả năng thở tạm thời đối với trẻ em
bị hen và với những người lớn làm việc nặng ngoài trời. Những người bị hen chỉ cần
tiếp xúc trong thời gian ngắn với mức SO2 cao có thể gây nên giảm chức năng phổi
kèm theo các triệu chứng như tức ngực, thở ngắn. Những ảnh hưởng khác do tiếp xúc
lâu dài với nồng độ SO2 cao gồm bệnh hô hấp, thay đổi khả năng bảo vệ phổi và làm
trầm trọng bệnh tim mạch hiện có.Hydro Cacbon (HC):
- Benzen
Cục Bảo vệ Mơi trường Hoa Kỳ (US-EPA) mới đây đã khẳng định lại benzen
là chất gây ung thư cho con người khi tiếp xúc bằng bất kỳ cách nào. Khi hệ hô hấp


tiếp xúc với nồng độ benzen cao trong một thời gian dài sẽ gây ung thư các mô tạo ra
bạch cầu trong máu. Tiếp xúc với benzen hay chất chuyển hố của nó cũng dẫn đến
biến đổi gen ở người và động vật. Hiện tượng biến đổi nhiễm sắc thể ở những người
tiếp xúc với benzen được coi là biểu hiện ban đầu về nguy cơ nhiễm bệnh bạch cầu.
- Formaldehyt và Acetandehyt
US-EPA đã xếp formaldehyt vào loại chất có khả năng gây ung thư tuy chưa
có đủ căn cứ về gây ung thư cho người nhưng lại đủ căn cứ về gây ung thư cho động
vật. Các nguyên cứu dịch tễ học ở những công nhân phải tiếp xúc formaldehyt do
nghề nghiệp đã đưa ra giả thuyết là hít thở formaldehyt lâu ngày có thể liên quan đến
các khối u trong vòm họng, khoang mũi và xoang. Nguyên cứu đã chứng minh rằng
formaldehyt gây ra hoạt động biến đổi gen trong q trình ni dưỡng tế bào. Trong
khơng khí, hố tính của acetandehyt về nhiều mặt tương tự như formaldehyt, nó
cũng là chất gây ung thư cho con người.
- Butadien-1,3

Vào năm 1985, butadien-1,3 được US-EPA xem là chất gây ung thư cho con
người ở nhóm B2. Kết quả này dựa trên các số liệu nguyên cứu về hai loài gặm nhấm
và số liệu dịch tễ.
- Chất lọc chì (Pb):
Chì có mặt trong khí xả do Thétrắtyl chì Pb(C 2H5)4 được pha vào xăng để tăng
tính chống kích nổ của nhiên liệu. Sự pha trộn chất phụ gia này vào xăng hiện nay
vẫn còn là đề tài bàn cãi của giới khoa học. Chì trong khí xả động cơ tồn tài dưới
dạng những hạt có đường kính cực bé nên rất dễ xâm nhập vào cơ thể qua da hoặc
theo đường hô hấp. Khi đã vào được cơ thể, khoảng từ 30 đến 40% lượng chì này đi
vào máu. Sự hiện diện của chì gây xáo trộn sự trao đổi ion ở não, gây trở ngại cho sự
tổng hợp enzyme để hình thành hồng cầu, và đặc biệt hơn nữa, nó tác động lên hệ
thần kinh làm trẻ em chậm phát triển trí tuệ. Chì gây nguy hiểm với con người khi
nồng độ của nó trong máu vượt quá 200 đến 250 mg/lít. Những ảnh hưởng khác có
thể xảy ra là:
+ Giảm thiểu chức năng vận động giác quan.Suy giảm chức năng thận.


+ Tăng huyết áp.
+ Ảnh hưởng đến tình trạng đẻ non cũng như giảm chỉ số tăng trưởng của
bào thai.
- Bụi hạt:
Bụi hạt (PM) là đại diện cho một loạt lớn các chất khác nhau về hố tính, chúng tồn
tại như những phần tử riêng biệt với nhiều kích thước khác nhau. Đặc tính hố lý của
PM thay đổi rất lớn theo thời gian, khu vực, khí tượng và loại nguồn, làm phức tạp
việc đánh giá tác động của nó đến sức khoẻ cộng đồng. Ở nồng độ cao, PM có thể
gây tác hại đến sức khoẻ con người (ung thư phổi, chết yểu, làm trầm trọng thêm
bệnh hô hấp và tim mạch, làm biến đổi mô và cấu tạo phổi), làm giảm tầm nhìn và
huỷ hoại các lớp vật chất, góp phần làm lắng đọng acide…
 HẬU QUẢ TỪ VIỆC MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ BỊ Ơ NHIỄM
Các nghiên cứu được tiến hành ở Mỹ và Châu Âu đã thiết lập rõ mối liên hệ

giữa ô nhiễm môi trường không khí và những căn bệnh về tim mạch, hen suyễn, các
bệnh về đường hơ hấp...Trong khi đó ở Châu Á, rất ít các nghiên cứu về ảnh hưởng
của ơ nhiễm khơng khí đến sức khoẻ của người dân. Điều này phản ánh khả năng yếu
kém nói chung của các nước Châu Á trong việc tiến hành các nghiên cứu về
ảnh hưởng của ơ nhiễm khơng khí đến sức khoẻ. Ước tính của WHO về tỷ lệ tử vong
hàng năm do tiếp xúc nhiều với khơng khí ở các vùng đơng dân cư là khoảng
800.000 người, trong đó có khoảng 500.000 người ở Châu Á. Ngoài ảnh hưởng đến
sức khoẻ con người, ơ nhiễm khơng khí cịn gây tổn thất đáng kể về tài chính và kinh
tế đối với các hộ gia đình, ngành cơng nghiệp và Chính phủ các nước Châu Á. Sự
chênh lệch lớn trong số liệu tính tốn về chi phí cho sức khoẻ ở một số thành phố
Châu Á là minh chứng cho sự cần thiết phải có những nghiên cứu tổng hợp hơn nữa
về ảnh hưởng của chất lượng khơng khí ở Châu Á.
Nghiên cứu về Giải pháp Năng lượng và Ảnh hưởng Sức khoẻ của Thượng Hải đã
xác định được số người mắc bệnh nghẽn tắc phổi kinh niên (COPD) do bụi hạt lơ
lửng (SPM) là 173.500 người vào năm 1990. Số trường hợp bị viêm phế quản kinh
niên tại các quận nội thành của Thượng Hải do tiếp xúc với SPM vào năm 1999 ước


tính khoảng 30.800 người, trong đó 15.200 người ở độ tuổi 45-60. Tại Đài Loan, các
nhà nghiên cứu đã theo dõi điều tra 165.173 học sinh phổ thông độ tuổi 11-16
trong hai khu vực và đi đến nhận định rằng có một mối liên hệ đáng kể giữa bệnh hen
suyễn và hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong không khí. Một nghiên cứu tương tự
tại Hồng Kơng cũng cho thấy khi ơ nhiễm khơng khí tăng thì khả năng thở bình
thường giảm xuống và các bệnh về đường hơ hấp tăng nhanh.
Một nghiên cứu của Ngân hàng thế giới năm 1997 tại Niu Đêli đã chứng minh
được mối liên hệ mật thiết giữa ô nhiễm bụi hạt và con số tử vong hàng ngày không
do chấn thương cũng như những nguyên nhân nhất định khác. Người ta ước tính rằng
ở Niu Đêli cứ tăng 100mg/m3 SPM thì sẽ mất đi 51.403 năm tuổi thọ. Điều này tương
đương với 1.385 người chết trong một năm ở các nhóm tuổi khác nhau. Trong
thời gian nghiên cứu (1991-1994), mức SPM trung bình tại Niu Đêli là 378mg/m 3 gần

bằng 5 lần tiêu chuẩn trung bình hàng năm của WHO. Một nghiên cứu khác của tổ
chức này kết luận rằng ô nhiễm không khí tại Mumbai gây ra 2.800 trường hợp chết
yểu, 60 triệu ngày có triệu chứng đường hơ hấp và 19 triệu ngày hoạt động hạn chế,
tất cả tổn thất tính ra bằng 18 tỉ rupi Ấn Độ mỗi năm.

H. 2-12. Khói bụi, ơ nhiễm đang gây hại cho người dân
Phát hiện từ một nghiên cứu của Ngân hàng thế giới tại Bangkok ước tính rằng
thiệt hại về tài chính do ô nhiễm không khí đối với các hộ tiếp xúc là 131 baht/tháng.
Lợi ích có được khi giảm 20mg/m 3 nồng độ PM10 trung bình hàng năm tại Bangkok
sẽ tiết kiệm được từ 1,6-4,2 tỉ USD. Đánh giá gần đây của Ngân hàng thế giới về chi
phí sức khoẻ do PM10 gây ra lên tới 424 triệu USD trong năm 2000.


Tại Jarkata các nghiên cứu của Ostro (1994) và Deshazo (1996) ước tính chi phí hàng
năm cho sức khoẻ đã lên tới 2,16 tỉ USD (tương đương 2% GNP) do ảnh hưởng của
thành phần chì và bụi hạt vượt quá tiêu chuẩn của WHO. Con số này là 392 triệu
USD/năm tại thủ đô Manila. Một nghiên cứu khác do Ngân hàng thế giới thực hiện
nói rằng bụi hạt ở Jarkata gây ra 4364 ca chết yểu, 32 triệu ngày hoạt động hạn
chế, triệu ngày có triệu chứng đường hơ hấp, bệnh hen suyễn, viêm phế quản, vô số
những ca cấp cứu…
Tiến sĩ Nguyễn Đình Tuấn, Chi cục trưởng Chi cục Bảo vệ mơi trường, khẳng
định chính người tham gia lưu thơng cũng có một phần lỗi trong việc tạo ra những tác
nhân gây ơ nhiễm khơng khí ven đường, nói một cách nôm na: người dân vừa là thủ
phạm vừa là nạn nhân. Tình trạng lấn đường, lấn tuyến là một trong những nguyên
nhân gây ra kẹt xe.
Càng kẹt xe lâu, khí thải từ các phương tiện giao thơng càng tỏa ra nhiều
hơn tại một khu vực. Hệ quả là mức độ ơ nhiễm nơi đó tăng lên. Vì thế lời khuyên ở
đây là: hãy chấp hành luật giao thông, đi đúng phần đường quy định khi tham gia lưu
thông trên đường.
2.1.3.2. Tác hại của khí xả ảnh hưởng đến mơi trường, khí hậu [4], [10]

- Thay đổi nhiệt độ khí quyển:
Sự hiện diện của các chất ơ nhiễm, đặc biệt là những chất khí gây hiệu ứng nhà
kính, trong khơng khí trước hết ảnh hưởng đến q trình cân bằng nhiệt của bầu khí
quyển. Trong số những chất khí gây hiệu ứng nhà kính, người ta quan tâm đến khí
carbonic CO2 vì nó là thành phần chính trong sản phẩm cháy của nhiên liệu có chứa
thành phần carbon. Sự gia tăng nhiệt độ bầu khí quyển do sự hiện diện của các chất
khí gây hiệu ứng nhà kính có thể được giải thích như sau:
- Quả đất nhận năng lượng từ mặt trời và bức xạ lại ra không gian một phần
nhiệt lượng mà nó nhận được. Phổ bức xạ nhiệt của mặt trời và vỏ trái đất trình bày
trên các H. 2-13 và H. 2-14. Bức xạ mặt trời đạt cực đại trong vùng ánh sáng thấy
được ( có bước sóng trong khoảng 0,4 – 0,73 mm) cịn bức xạ cực đại của vỏ trái đất
nằm trong vùng hồng ngoại (7 – 15mm).


H. 2-13. Phổ bức xạ từ mặt trời H. 2-14. Phổ bức xạ từ mặt đất
- Các chất khí khác nhau có dải hấp thụ bức xạ khác nhau. Do đó, thành phần các
chất khí có mặt trong khí quyển có ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt giữa mặt trời, quả
đất và khơng gian. Carbonic là chất khí có dải hấp thụ bức xạ cực đại ứng với
bước sóng 15mm, vì vậy nó được xem như trong suốt đối với bức xạ mặt trời nhưng
là chất hấp thụ quan trọng đối với tia bức xạ hồng ngoại từ mặt trời. Một phần nhiệt
lượng do lớp khí CO2 giữ lại sẽ bức xạ ngược lại về trái đất (H. 2-15) làm nóng thêm
bầu khí quyển theo hiệu ứng nhà kính (Serre).

H. 2-15. Hiệu ứng nhà kính
Với tốc độ gia tăng nồng độ khí carbonic trong bầu khí quyển như hiện nay,
người ta dự đoán vào khoảng giữa thế kỷ 22, nồng độ khí carbonic có thể tăng lên
gấp đơi. Khi đó, theo dự tính của các nhà khoa học, sẽ xảy ra sự thay đổi quan trọng
đối với sự cân bằng nhiệt trên quả đất:
+ Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 đến 30C.
+ Một phần băng ở vùng Bắc cực và Nam cực sẽ tan làm tăng chiều cao mực nước

biển.
+Làm thay đổi chế độ mưa gió và xa mạc hóa thêm bề mặt trái đất.


- Lắng đọng Acide:
Lắng đọng acide hay còn gọi là mưa acide góp phần phá hoại cây cối ở vùng
cao và làm cho sông hồ nhiễm acide, nhiều loại sinh vật dưới nước bị tuyệt chủng gây
phá hoại hệ sinh thái nói chung. Ảnh hưởng đến đất trồng bao gồm làm giảm chất
dinh dưỡng của đất, làm tăng khả năng hoà tan của kim loại. Hơn nữa, lắng đọng
acide đẩy nhanh q trình ăn mịn vật liệu xây dựng và sơn, trong đó có các cơng
trình xây dựng khơng thể thay thế, các pho tượng và các cơng trình điêu khắc mà
chúng là một phần di sản văn hoá của nhiều nước. Nhiều nghiên cứu đã được tiến
hành ở Bắc Mỹ và Tây Âu, trong khi rất ít được thực hiện ở Châu Á, nơi mà mức
tăng khí thải gây lắng đọng acide chiếm phần lớn trong vài thập kỷ tới.
- Biến đổi khí hậu:
Tính từ năm 1800, nồng độ các khí nhà kính như CO2, CH4, và N2O trong
khơng khí đã tăng tới 30%, 145%, và 15% tương ứng với từng loại (Uỷ ban Liên
chính phủ về Biến đổi khí hậu năm 1996). Sự tích tụ này đã làm thay đổi thành phần
bầu khí quyển trái đất và có thể ảnh hưởng đến hệ khí hậu tồn cầu do nó ảnh hưởng
đến q trình cân bằng nhiệt của bầu khí quyển.
Các nghiên cứu cho thấy ích lợi của động cơ Diesel, loại động cơ được coi là
kinh tế hơn động cơ xăng về tiêu thụ nhiên liệu, đã bị suy giảm bởi bụi hạt Diesel có
hại hơn là lợi ích của nó do lợi thế bù đắp của CO 2 mang lại, do nó làm giảm mây và
mưa. Như tiến sĩ James Hasen của NASA đã nói “cacbon đen làm giảm suất phân
chiếu sol khí, bán trực tiếp làm giảm đám mây che phủ, và giảm suất phân chiếu của
hạt trong mây”.
- Ảnh hưởng đến sinh thái:
Sự gia tăng NOx, đặc biệt là protoxyde nitow N2O có nguy cơ làm gia tăng sự
hủy hoại lớp ozone ở thượng tầng khí quyển, lớp khí cần thiết để lọc cực tím phát
xạ từ mặt trời. Tia cực tím gây ung thư da và gây đột biến sinh học, đặc biệt là đột

biến sinh ra các vi trùng có khả năng làm lây lan các bệnh lạ dẫn tới hủy hoại sự sống
của mọi sinh vật trên trái đất giống như điều kiện hiện nay trên Sao Hỏa.


Oxyde nitơ cũng tạo nên lắng đọng nitơ xuống hệ sinh thái và dẫn đến các cửa
biển dễ bão hoà nitơ. Khi tiến hành quan trắc một thời gian dài ở Hoa Kỳ, Châu Âu
và những khu vực phát triển trên thế giới, người ta đã chỉ ra rằng mức nitơ trong nước
bề mặt ở vùng lưu vực sông đã tăng lên đáng kể gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới
nước. Vấn đề này là mối quan tâm đặc biệt ở vùng bờ biển nơi có dịng chảy kém
hoặc phân tầng. Ngồi ra, NOx cịn ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của thực vật
khi nồng độ của chúng lớn hơn 0,5-0,7ppm.
Trên đây là những tác hại vô cùng nghiêm trọng của một số chất độc hại có
trong thành phần khí xả động cơ đốt trong. Vì vậy chúng ta cần sớm có những biện
pháp thật hữu hiệu để hạn chế sự phát xả này nếu không cuộc sống của chính chúng
ta sẽ bị đe dọa nghiêm trọng.
2.2. Gải pháp giảm độc hại trên động cơ xăng
2.2.1. Cơ chế hình thành các chất độc hại trong khí thải của động cơ đốt trong
Quá trình cháy của hỗn hợp nhiên liệu-khơng khí là một trong những yếu tố
quan trọng ảnh hưởng đến công suất, hiệu suất và mức độ phát ô nhiễm của động cơ.
Quá trình cháy lý tưởng của hỗn hợp hydrocacbon với khơng khí chỉ sinh ra CO 2,
H2O và N2. Tuy nhiên, do sự không đồng nhất của hỗn hợp cũng như tính chất phức
tạp của các hiện tượng lý hóa diễn ra trong q trình cháy nên trong khí xả động cơ
ln chứa một lượng đáng kể các chất độc hại như oxyde nitơ (NOx), monoxyde
cacbon (CO), các hydrocacbon chưa cháy (HC), các hạt rắn...Nồng độ các chất ô
nhiễm này sẽ phụ thuộc vào loại động cơ và chế độ vận hành.


H. 2-16. Biến thiên nồng độ các chất ô nhiễm theo hệ số dư lượng khơng khí
Những tạp chất, đặc biệt là các hợp chất chứa lưu huỳnh và các phụ gia có
trong nhiên liệu cũng có ảnh hưởng đến thành phần các chất ô nhiễm trong sản phẩm

cháy. Một trong những thơng số có tính tổng qt ảnh hưởng đến mức độ phát sinh ô
nhiễm của động cơ là hệ số dư lượng khơng khí λ. Động cơ xăng thường làm việc với
hệ số dư lượng λ 1. Đồ thị H. 2-16 cho thấy động cơ làm việc với hỗn hợp nghèo có
mức độ phát sinh ơ nhiễm thấp hơn, tuy nhiên nếu hỗn hợp quá nghèo thì tốc độ cháy
thấp, dễ có tình trạng mất lửa và đó là nguyên nhân làm gia tăng nồng độ HC chưa
cháy.
Khi hỗn hợp cháy có hệ số dư lượng khơng khí = 1 thì mức độ phát sinh ơ
nhiễm trung bình như trong bảng 2-5. Tuy nhiên, trong những điều kiện cháy đặc
biệt ở áp suất và nhiệt độ cao với hệ số dư lượng khơng khí lớn thì thành phần các
chất ô nhiễm sẽ thay đổi theo hướng gia tăng NOx.
Nhiệt độ cực đại của quá trình cháy cũng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng
đến thành phần các chất ơ nhiễm vì nó ảnh hưởng mạnh đến động học phản ứng, đặc
biệt là các phản ứng tạo NO x. Nói chung, tất cả những thơng số kết cấu hay vận hành
nào của động cơ có tác động đến thành phần hỗn hợp và nhiệt độ cháy đều gây ảnh
hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sự hình thành các chất ơ nhiễm trong khí xả.

Bảng 2-5. Mức độ phát sinh ơ nhiễm trung bình của q trình cháy[4]