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 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:
STT
1
2
3
4
5

Họ Và Tên

Phạm Thị Thùy Dương
Nông Thị Hiền
Nguyễn Phúc Lộc
Phạm Thị Kim Ngân
Ngô Tấn Tài

MSSV
1522017
1522029
1522051
1522060
1522091

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 CO do 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)

(iii)

(iii) Sử dụng các lý thuyết tính toán phát thải từ CORINAIR (Eggleston et al.,
1985) của Ủy ban Môi trường Châu Âu (EEA).
Phát thải do hoạt động giao thông được phân thành 3 loại phát thải:
Ehot

+ Phát thải nóng (Hot Emissions): Phát thải nóng (
) 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 (
do có một số lượng xe chạy với động cơ lạnh.

Ecold

) là phần phát thải thêm vào

Eevap

+ Phát thải do bay hơi (Evaporative emission): Phát thải do bay hơi (
) 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:
E = Ehot + Ecold + Eevap

(1)

Mỗi loại phát thải đều tuân theo một công thức tính tổng quát trong EMISENS đó
là:
Eip ,ie = eip ,ie Aie

(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.