Áp dụng công cụ mô hình đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của sân bay tân sơn nhất đến chất lượng không khí khu vực xung quanh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (15.2 MB, 188 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------
NGUYỄN QUỲNH NHƯ
ÁP DỤNG CƠNG CỤ MƠ HÌNH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG
DO HOẠT ĐỘNG CỦA SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT ĐẾN
CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ KHU VỰC XUNG QUANH
Chun ngành: QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG
KHĨA LUẬN THẠC SĨ
TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2012
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. LÊ HOÀNG NGHIÊM
Cán bộ chấm nhận xét 1:
Cán bộ chấm nhận xét 2:
Khóa luận thạc sĩ được nhận xét tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ KHÓA
LUẬN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng . . . .
năm . . . . .
Thành phần Hội đồng đánh giá khóa luận thạc sĩ gồm:
1.……...…….……...……..……...…….……...……..
2.……...…….……...……..……...…….……...……..
3.……...…….……...……..……...…….……...……..
4.……...…….……...……..……...…….……...……..
5.……...…….……...……..……...…….……...……..
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá khóa luận và Trưởng khoa quản lý
chuyên ngành sau khi khóa luận đã được sửa chữa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƯỞNG KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Tp. HCM, ngày 10 tháng 01 năm 2012
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Nguyễn Quỳnh Như .............................................. Giới tính: Nữ ......................
Ngày, tháng, năm sinh: 02/01/1986 ....................................................... Nơi sinh: Bình Định .............
Chuyên ngành: Quản lý Mơi trường ...................................................... MSHV: 10260580 ................
Khố: 2010 .............................................................................................................................................
1- TÊN ĐỀ TÀI: “Áp dụng cơng cụ mơ hình đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của sân
bay Tân Sơn Nhất đến chất lượng khơng khí khu vực xung quanh” .............................................
2- NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN:
−
Thu thập số liệu về lịch bay, loại máy bay và loại động cơ của tất cả các hãng hàng
khơng có đường bay đến sân bay Tân Sơn Nhất, TP.HCM.
−
Thu thập số liệu phát thải định mức của từng loại máy bay và loại động cơ.
−
Tính tốn lượng phát thải khí ơ nhiễm của từng loại máy bay để xây dựng cơ sở dữ
liệu đầu vào.
−
Thu thập số liệu khí tượng năm 2009.
−
Áp dụng mơ hình khuếch tán khí để mơ phỏng nồng độ của bụi PM10, NOx, CO,
SOx, HC.
−
Đề xuất các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí khu vực sân bay
và dân cư xung quanh.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 28 tháng 07 năm 2011 ..............................................................
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 10 tháng 01 năm 2012 ..............................................
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Lê Hoàng Nghiêm.....................................................
Nội dung và đề cương Khóa luận thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
KHOA QL CHUYÊN NGÀNH
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thu thập, nghiên cứu và phân tích các số liệu, tơi đã hồn thành khóa
luận: “Áp dụng cơng cụ mơ hình đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của sân bay
Tân Sơn Nhất đến chất lượng khơng khí khu vực xung quanh”.
Xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy, cơ khoa Mơi Trường, trường Đại học
Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh đã hết lịng truyền đạt cho tơi những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu trong chuyên môn cũng như các lĩnh vực khác trong những năm học
vừa qua.
Đặc biệt, tôi xin được gởi lời cám ơn chân thành đến TS. Lê Hồng Nghiêm – người
thầy đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ trong suốt khóa học cũng như trong q trình thực
hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Sau cùng tơi xin cám ơn gia đình đã tạo những điều kiện thuận lợi và là chỗ dựa cho
tôi trong suốt những năm dài học tập. Đồng thời cũng xin cám ơn tất cả những bạn bè
đã gắn bó cùng nhau học tập và giúp đỡ nhau trong suốt thời gian qua, cũng như trong
suốt q trình thực hiện khóa luận.
Trong khóa luận này khơng tránh khỏi những sai sót, tơi mong nhận được sự góp ý và
bổ sung của thầy cơ và bạn bè.
TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 01 năm 2012
Học viên
Nguyễn Quỳnh Như
TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Bên cạnh những đóng góp khơng thể phủ nhận, ngành hàng không cũng gây ra những
tác động tiêu cực đáng kể đến môi trường, đặc biệt là mơi trường khơng khí. Trong
khn khổ của một khóa luận tốt nghiệp, mơ hình phát tán chất ơ nhiễm khơng khí
AERMOD được sử dụng để dự báo nồng độ các chất ơ nhiễm khơng khí như SO2, CO,
HC, NOx và bụi PM10 phát sinh từ động cơ máy bay (bao gồm động cơ chính và động
cơ phụ) tại khu vực sân bay Tân Sơn Nhất nhằm đề ra các biện pháp kiểm sốt và
giảm thiểu ơ nhiểm khơng khí khu vực Cảng hàng khơng Tân Sơn Nhất.
Để có thể đánh giá một cách đầy đủ và chính xác nhất ảnh hưởng do hoạt động của
máy bay đến khu vực xung quanh, các dữ liệu về lịch trình bay của tất cả các hãng
hàng khơng quốc tế và nội địa có đường bay đến Tân Sơn Nhất bao gồm tên hãng hàng
không, số hiệu chuyến bay, địa điểm và thời gian khởi hành, địa điểm và thời gian đến,
tần suất hoạt động, loại máy bay và loại động cơ của máy bay đã được thu thập. Hệ số
phát thải cho từng loại chất ô nhiễm ứng với mỗi loại động cơ máy bay sử dụng trong
nghiên cứu này do Cục hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) tập hợp từ tài liệu kỹ
thuật của các hãng sản xuất động cơ. Việc tính tốn tải lượng phát thải của các chất ơ
nhiễm cũng dựa trên các công thức và hướng dẫn của ICAO. Đề tài nghiên cứu ảnh
hưởng của các nguồn thải trong phạm vi (lưới tính) là 5km x 5km tính từ sân bay Tân
Sơn Nhất. Dữ liệu khí tượng sử dụng cho mơ hình gồm dữ liệu mặt đất và dữ liệu cao
khơng được lấy từ trạm khí tượng Tân Sơn Hịa năm 2009.
Kết quả mơ hình AERMOD chỉ ra rằng chất lượng khơng khí khu vưc sân bay Tân
Sơn Nhất do ảnh hưởng của nguồn khí thải từ động cơ máy bay tại thời điểm nghiên
cứu bị ô nhiễm chủ yếu bởi thông số NOx, giá trị nồng độ SO2, CO, HC và bụi PM10
vẫn còn nằm trong giới hạn cho phép.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu, khóa luận cũng đề xuất các biện pháp quản lý và kỹ
thuật để cải thiện chất lượng mơi trường khơng khí cho khu vực sân bay Tân Sơn Nhất
và dân cư xung quanh.
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.
TÊN ĐỀ TÀI .............................................................................................................1
1.2.
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................1
1.3.
TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI .........................................................................................2
1.4.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI..................................................................................................2
1.5.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..........................................................2
1.6.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .....................................................................................3
1.7.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................3
1.8.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .......................................3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1.
TỔNG QUAN VỀ Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TỪ SÂN BAY .......4
2.1.1. Các chất ơ nhiễm khơng khí phát sinh từ sân bay .....................................................4
2.1.2. Các nguồn gây ơ nhiễm .............................................................................................4
2.1.2.1.Khói thải máy bay ....................................................................................................4
2.1.2.2.Khí thải phát sinh từ dịch vụ mặt đất .......................................................................6
2.1.2.3.Các nguồn gây ô nhiễm từ cơ sở hạ tầng sân bay ....................................................6
2.1.2.4.Các phương tiện giao thông. ....................................................................................6
2.2.
TỔNG QUAN VỀ CẢNG HÀNG KHÔNG TÂN SƠN NHẤT ..............................7
2.2.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................7
2.2.2. Cơ sở hạ tầng .............................................................................................................7
2.2.2.1.Hệ thống đường cất hạ cánh .....................................................................................7
2.2.2.2.Hệ thống đường lăn ................................................................................................10
2.2.2.3.Hệ thống sân đậu ....................................................................................................11
2.2.2.4.Hệ thống mương thoát nước ..................................................................................12
2.2.2.5.Hệ thống nhà ga .....................................................................................................12
2.2.2.6.Sân đậu xe ..............................................................................................................12
2.2.2.7.Phương tiện hỗ trợ dẫn đường và quan trắc khí tượng ..........................................12
2.2.2.8.Nguồn cung cấp điện và lượng điện sử dụng .........................................................12
2.2.2.9.Nguồn cung cấp nước và lượng nước sử dụng ......................................................13
i
2.2.2.10.Trang thiết bị phục vụ hành khách và xử lý hàng hóa .........................................13
2.2.2.11.Hoạt động vận tải .................................................................................................13
2.2.3. Các hãng hàng khơng đang hoạt động ....................................................................15
2.3. HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI KHU VỰC CẢNG HÀNG
KHƠNG TÂN SƠN NHẤT ...............................................................................................15
2.3.1. Hiện trạng chất lượng khơng khí khu vực Cảng hàng không Tân Sơn Nhất ..........15
2.3.2. Hiện trạng tiếng ồn khu vực Cảng hàng không Tân Sơn Nhất ...............................19
2.4.
TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH HĨA MƠI TRƯỜNG ............................................23
2.4.1. Các thuật ngữ sử dụng cho mơ hình hóa mơi trường ..............................................23
2.4.2. Các bước thiết lập và phát triển mơ hình ................................................................24
2.4.3. Mơ hình tính tốn ơ nhiễm khơng khí .....................................................................24
2.4.3.1.Những khái niệm cơ bản ........................................................................................25
2.4.3.2.Phân loại .................................................................................................................26
2.5.
MƠ HÌNH AERMOD .............................................................................................28
2.5.1. Tổng quan về mơ hình AERMOD ..........................................................................28
2.5.2. Cơ sở tính tốn của mơ hình AERMOD .................................................................29
2.6.
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC ...34
2.6.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................................34
2.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................................34
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.
PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU...............................................................36
3.2.
TÍNH TỐN KHUẾCH TÁN CHẤT Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ...........................37
3.2.1. Thu thập các dữ liệu phát thải .................................................................................37
3.2.1.1.Lịch bay của các hãng hàng không ........................................................................37
3.2.1.2.Hệ số phát thải của động cơ máy bay ....................................................................37
3.2.2. Xử lý số liệu phát thải .............................................................................................47
3.2.2.1.Động cơ chính máy bay (Aircraft engine) .............................................................47
3.2.2.2.Động cơ phụ của máy bay (APU) ..........................................................................51
3.2.3. Thu thập các dữ liệu khí tượng ...............................................................................54
3.2.4. Xử lý số liệu khí tượng............................................................................................54
ii
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1.
THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA MƠ HÌNH .............................................................55
4.1.1. Dữ liệu phát thải ......................................................................................................55
4.1.2. Dữ liệu khí tượng ....................................................................................................60
4.1.3. Các điểm nhạy cảm (Sensitive receptors) ...............................................................63
4.2.
MƠ TẢ Q TRÌNH CHẠY MƠ HÌNH ..............................................................66
4.3.
KẾT QUẢ TÍNH TỐN MƠ HÌNH ......................................................................74
4.4.
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH TỐN MƠ HÌNH ...............................................120
CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU ẢNH HƯỞNG DO HOẠT
ĐỘNG CỦA SÂN BAY TÂN SƠN NHẤT
5.1.
BIỆN PHÁP QUẢN LÝ .......................................................................................124
5.1.1. Quản lý việc khai thác máy bay ............................................................................124
5.1.2. Thực hiện đúng quy trình khai thác máy bay ........................................................124
5.1.3. Mua, thuê máy bay đạt tiêu chuẩn về khí phát thải...............................................124
5.1.4. Quản lý hành trình bay ..........................................................................................124
5.1.5. Quản lý các phương tiện hoạt động trên mặt đất ..................................................125
5.1.6. Chương trình quản lý và giám sát mơi trường ......................................................125
5.1.7. Quản lý quy hoạch các Cảng hàng không .............................................................125
5.2.
BIỆN PHÁP KỸ THUẬT .....................................................................................126
5.2.1. Lắp đặt hệ thống cấp nguồn điện cho máy bay ở mặt đất (GPU) .........................126
5.2.2. Lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu ngầm..........................................................126
5.2.3. Sử dụng các loại xe ô tô, các trạm cấp nhiên liệu thân thiện môi trường .............127
5.2.4. Trồng cây xanh ......................................................................................................127
5.2.5. Lắp đặt hệ thống làm lạnh và hệ thống sưởi trung tâm .........................................128
5.2.6. Lắp đặt hệ thống năng lượng kết hợp....................................................................129
5.2.7. Lắp đặt hệ thống Pin mặt trời ................................................................................130
5.2.8. Lắp đặt hệ thống phát điện bằng sức gió...............................................................131
5.2.9. Cải tiến việc tẩy rửa động cơ.................................................................................131
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6.1.
KẾT LUẬN ...........................................................................................................132
6.2.
KIẾN NGHỊ ..........................................................................................................132
iii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.Vị trí khảo sát chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh ........................... 16
Bảng 2.2.Kết quả phân tích chất lượng khơng khí xung quanh tháng 7/2009 .................. 16
Bảng 2.3.Kết quả đo đạc vi khí hậu tháng 7/2009 ............................................................ 18
Bảng 2.4.Kết quả quan trắc tiếng ồn tại khu vực Cảng hàng không Tân Sơn Nhất.......... 20
Bảng 3.1. Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong chu trình LTO của máy bay .......................... 38
Bảng 3.2. Hệ số phát thải chất ô nhiễm từ động cơ chính của máy bay ........................... 39
Bảng 3.3. Hệ số phát thải từ động cơ phụ của máy bay.................................................... 45
Bảng 3.4. Thời gian hoạt động ở từng chế độ bay của động cơ chính ............................. 47
Bảng 3.5. Tải lượng trung bình giờ cao nhất của các chất ô nhiễm phát thải từ động cơ
chính của máy bay ............................................................................................................. 48
Bảng 3.6. Thời gian hoạt động ở từng chế độ làm việc của động cơ phụ ........................ 51
Bảng 3.7. Tải lượng phát thải trung bình giờ cao nhất của các chất ô nhiễm từ động cơ
phụ máy bay....................................................................................................................... 52
Bảng 4.1. Thơng tin các nguồn thải từ động cơ chính máy bay ....................................... 56
Bảng 4.2. Thông tin các nguồn thải từ động cơ phụ của máy bay.................................... 59
Bảng 4.3. Giá trị nồng độ SO2 trung bình cực đại qua các tháng .................................... 74
Bảng 4.4. Giá trị nồng độ CO trung bình cực đại qua các tháng ...................................... 75
Bảng 4.5. Giá trị nồng độ HC trung bình cực đại qua các tháng ...................................... 76
Bảng 4.6. Giá trị nồng độ PM10 trung bình cực đại qua các tháng .................................. 77
Bảng 4.7. Giá trị nồng độ NOx trung bình cực đại qua các tháng .................................... 78
Bảng 4.8. Nồng độ SO2 trung bình cực đại qua các tháng tại các điểm nhạy cảm .......... 80
Bảng 4.9. Nồng độ CO trung bình cực đại qua các tháng tại các điểm nhạy cảm............ 82
Bảng 4.10.Nồng độ HC trung bình cực đại qua các tháng tại các điểm nhạy cảm ........... 84
Bảng 4.11.Nồng độ PM10 trung bình cực đại qua các tháng tại các điểm nhạy cảm ....... 86
Bảng 4.12.Nồng độ NOx trung bình cực đại qua các tháng tại các điểm nhạy cảm ......... 88
iv
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Các q trình hoạt động của máy bay ................................................................ 5
Hình 2.2. Vị trí cảng hàng khơng quốc tế Tân Sơn Nhất ................................................... 9
Hình 2.3. Mặt bằng khu vực nhà ga Cảng hàng không Tân Sơn Nhất ............................. 14
Hình 2.4. Các bước thực hiện mơ hình hóa ...................................................................... 26
Hình 2.5. Tổng quan các loại mơ hình khuếch tán ơ nhiễm khơng khí ............................ 27
Hình 2.6. Q trình tính tốn khuếch tán chất ơ nhiễm bằng mơ hình AERMOD .......... 29
Hình 2.7. Vệt khói điển hình từ một nguồn điểm theo mơ hình vệt khói của Gauss ....... 29
Hình 2.8. Minh họa vệt khói của 3 dạng nguồn ô nhiễm – điều kiện biên đối lưu .......... 30
Hình 2.9. Luồng khói trong trường hợp điều kiện địa hình ............................................. 33
Hình 3.1. Sơ đồ phương pháp luận nghiên cứu ................................................................ 36
Hình 4.1. Xây dựng các nguồn thải từ động cơ chính của máy bay................................. 55
Hình 4.3. Hoa gió các tháng trong năm 2009 ................................................................... 61
Hình 4.4. Số liệu khí tượng mặt đất.................................................................................. 62
Hình 4.5. Số liệu khí tượng cao khơng ............................................................................. 63
Hình 4.6. Vị trí các điểm nhạy cảm xung quanh sân bay Tân Sơn Nhất ......................... 65
Hình 4.7. Cửa sổ nhập dữ liệu khí tượng mặt đất............................................................. 66
Hình 4.8. Cửa sổ nhập dữ liệu khí tượng cao khơng ........................................................ 66
Hình 4.9. Cửa sổ nhập tọa độ khu vực nghiên cứu .......................................................... 67
Hình 4.10.Cửa sổ nhập hiện trạng sử dụng đất ................................................................. 67
Hình 4.11.Cửa sổ chạy module AERMET ........................................................................ 68
Hình 4.12.Xác định tọa độ tâm và bán kính khu vực nghiên cứu ..................................... 68
Hình 4.13.Cửa sổ xác định tọa độ cho bản đồ ................................................................... 69
Hình 4.14.Cửa sổ nhập các thơng số nguồn thải ............................................................... 69
Hình 4.15.Các nguồn thể tích hợp thành 1 nguồn đường.................................................. 70
Hình 4.16.Sơ đồ vị trí các nguồn phát thải trên bản đồ ..................................................... 70
Hình 4.17.Cửa sổ nhập lưới tính tốn................................................................................ 71
Hình 4.18.Ơ lưới tính tốn sau khi tạo thành .................................................................... 71
v
Hình 4.19.Cửa sổ vị trí nhập tọa độ các điểm nhạy cảm ................................................... 72
Hình 4.20.Cửa sổ nhập file dữ liệu khí tượng vào AERMOD view ................................. 72
Hình 4.21.Xác định khoảng thời gian của dữ liệu khí tượng ............................................ 73
Hình 4.22.Cửa sổ bắt đầu chạy mơ hình ........................................................................... 73
Hình 4.23.Cửa sổ hiệu chỉnh các đường đồng mức nồng độ ............................................ 74
Hình 4.24.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 01/2009 ..................................... 90
Hình 4.25.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 01/2009 ................................... 90
Hình 4.26.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 02/2009 ..................................... 90
Hình 4.27.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 02/2009 ................................... 90
Hình 4.28.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 03/2009 ..................................... 91
Hình 4.29.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 03/2009 ................................... 91
Hình 4.30.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 04/2009 ..................................... 91
Hình 4.31.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 04/2009 ................................... 91
Hình 4.32.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 05/2009 ..................................... 92
Hình 4.33.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 05/2009 ................................... 92
Hình 4.34.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 06/2009 ..................................... 92
Hình 4.35.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 06/2009 ................................... 92
Hình 4.36.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 07/2009 ..................................... 93
Hình 4.37.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 07/2009 ................................... 93
Hình 4.38.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 08/2009 ..................................... 93
Hình 4.39.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 08/2009 ................................... 93
Hình 4.40.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 09/2009 ..................................... 94
Hình 4.41.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 09/2009 ................................... 94
Hình 4.42.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 10/2009 ..................................... 94
Hình 4.43.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 10/2009 ................................... 94
Hình 4.44.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 11/2009 ..................................... 95
Hình 4.45.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 11/2009 ................................... 95
Hình 4.46.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 1h, 12/2009 ..................................... 95
vi
Hình 4.47.Bản đồ phân bố nồng độ SO2 trung bình 24h, 12/2009 ................................... 95
Hình 4.48.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 01/2009 ...................................... 96
Hình 4.49.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 01/2009 .................................... 96
Hình 4.50.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 02/2009 ...................................... 96
Hình 4.51.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 02/2009 .................................... 96
Hình 4.52.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 03/2009 ...................................... 97
Hình 4.53.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 03/2009 .................................... 97
Hình 4.54.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 04/2009 ...................................... 97
Hình 4.55.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 04/2009 .................................... 97
Hình 4.56.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 05/2009 ...................................... 98
Hình 4.57.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 05/2009 .................................... 98
Hình 4.58.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 06/2009 ...................................... 98
Hình 4.59.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 06/2009 .................................... 98
Hình 4.60.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 07/2009 ...................................... 99
Hình 4.61.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 07/2009 .................................... 99
Hình 4.62.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 08/2009 ...................................... 99
Hình 4.63.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 08/2009 .................................... 99
Hình 4.64.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 09/2009 .................................... 100
Hình 4.65.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 09/2009 .................................. 100
Hình 4.66.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 10/2009 .................................... 100
Hình 4.67.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 10/2009 .................................. 100
Hình 4.68.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 11/2009 .................................... 101
Hình 4.69.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 11/2009 .................................. 101
Hình 4.70.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 1h, 12/2009 .................................... 101
Hình 4.71.Bản đồ phân bố nồng độ CO trung bình 24h, 12/2009 .................................. 101
Hình 4.72.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 01/2009 .................................... 102
Hình 4.73.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 01/2009 .................................. 102
Hình 4.74.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 02/2009 .................................... 102
vii
Hình 4.75.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 02/2009 .................................. 102
Hình 4.76.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 03/2009 .................................... 103
Hình 4.77.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 03/2009 .................................. 103
Hình 4.78.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 04/2009 .................................... 103
Hình 4.79.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 04/2009 .................................. 103
Hình 4.80.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 05/2009 .................................... 104
Hình 4.81.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 05/2009 .................................. 104
Hình 4.82.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 06/2009 .................................... 104
Hình 4.83.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 06/2009 .................................. 104
Hình 4.84.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 07/2009 .................................... 105
Hình 4.85.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 07/2009 .................................. 105
Hình 4.86.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 08/2009 .................................... 105
Hình 4.87.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 08/2009 .................................. 105
Hình 4.88.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 09/2009 .................................... 106
Hình 4.89.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 09/2009 .................................. 106
Hình 4.90.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 10/2009 .................................... 106
Hình 4.91.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 10/2009 .................................. 106
Hình 4.92.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 11/2009 .................................... 107
Hình 4.93.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 11/2009 .................................. 107
Hình 4.94.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 1h, 12/2009 .................................... 107
Hình 4.95.Bản đồ phân bố nồng độ HC trung bình 24h, 12/2009 .................................. 107
Hình 4.96.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 01/2009 ................................ 108
Hình 4.97.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 01/2009 .............................. 108
Hình 4.98.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 02/2009 ................................ 108
Hình 4.99.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 02/2009 ................................ 108
Hình 4.100.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 03/2009 .............................. 109
Hình 4.101.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 03/2009 ............................ 109
Hình 4.102.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 04/2009 .............................. 109
viii
Hình 4.103.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 04/2009 .............................. 109
Hình 4.104.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 05/2009 .............................. 110
Hình 4.105.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 05/2009 ............................ 110
Hình 4.106.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 06/2009 .............................. 110
Hình 4.107.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 06/2009 .............................. 110
Hình 4.108.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 07/2009 .............................. 111
Hình 4.109.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 07/2009 ............................ 111
Hình 4.110.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 08/2009 .............................. 111
Hình 4.111.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 08/2009 .............................. 111
Hình 4.112.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 09/2009 .............................. 112
Hình 4.113.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 09/2009 ............................ 112
Hình 4.114.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 10/2009 .............................. 112
Hình 4.115.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 10/2009 .............................. 112
Hình 4.116.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 11/2009 .............................. 113
Hình 4.117.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 24h, 11/2009 ............................ 113
Hình 4.118.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 12/2009 .............................. 113
Hình 4.119.Bản đồ phân bố nồng độ PM10 trung bình 1h, 12/2009 .............................. 113
Hình 4.120.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 01/2009 ................................ 114
Hình 4.121.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 01/2009 .............................. 114
Hình 4.122.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 02/2009 ................................ 114
Hình 4.123.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 02/2009 ................................ 114
Hình 4.124.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 03/2009 ................................ 115
Hình 4.125.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 03/2009 .............................. 115
Hình 4.126.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 04/2009 ................................ 115
Hình 4.127.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 04/2009 ................................ 115
Hình 4.128.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 05/2009 ................................ 116
Hình 4.129.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 05/2009 .............................. 116
Hình 4.130.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 06/2009 ................................ 116
ix
Hình 4.131.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 06/2009 ................................ 116
Hình 4.132.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 07/2009 ................................ 117
Hình 4.133.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 07/2009 .............................. 117
Hình 4.134.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 08/2009 ................................ 117
Hình 4.135.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 08/2009 ................................ 117
Hình 4.136.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 09/2009 ................................ 118
Hình 4.137.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 09/2009 .............................. 118
Hình 4.138.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 10/2009 ................................ 118
Hình 4.139.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 10/2009 ................................ 118
Hình 4.140.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 11/2009 ................................ 119
Hình 4.141.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 24h, 11/2009 .............................. 119
Hình 4.142.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 12/2009 ................................ 119
Hình 4.143.Bản đồ phân bố nồng độ NOx trung bình 1h, 12/2009 ................................ 119
Hình 4.144.Biểu đồ giá trị nồng độ SO2 trung bình cực đại qua các tháng.................... 120
Hình 4.145.Biểu đồ giá trị nồng độ CO trung bình cực đại qua các tháng ..................... 121
Hình 4.146.Biểu đồ giá trị nồng độ HC trung bình cực đại qua các tháng ..................... 122
Hình 4.147.Biểu đồ giá trị nồng độ bụi PM10 trung bình cực đại qua các tháng ........... 122
Hình 4.148.Biểu đồ giá trị nồng độ NOx trung bình cực đại qua các tháng ................... 123
Hình 5.1. Lắp đặt hệ thống GPU ...................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.2. Lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu ngầm ..... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.3. Trạm cấp nhiên liệu thân thiện với mơi trường Error! Bookmark not defined.
Hình 5.4. Hệ thống cây xanh bên trong sân bay ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.5. Hệ thống làm lạnh và sưởi trung tâm ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.6. Sơ đồ hệ thống năng lượng kết hợp .................. Error! Bookmark not defined.
Hình 5.7. Hệ thống kết hợp khí tự nhiên .......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.8. Hệ thống pin mặt trời........................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 5.9. Hệ thống phát điện bằng sức gió ...................... Error! Bookmark not defined.
Hình 5.10.Hoạt động tẩy rửa động cơ máy bay................. Error! Bookmark not defined.
x
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AERMOD
: The AMS/EPA Regulatory Model
APP
: Chế độ hạ cánh (Approach)
APU
: Động cơ phụ (Auxiliary Power Unit)
BTNMT
: Bộ tài nguyên môi trường
BVMT
: Bảo vệ môi trường
C/O
: Chế độ lấy độ cao (Climb-out)
CAEP
: Tổ chức bảo vệ môi trường Hàng không (Committee on
Aviation Environmental Protection)
CHK
: Cục hàng không
CLKK
: Chất lượng khơng khí
EC
: Liên minh châu Âu (European Commission)
EDC-HĐ
: Công ty Cổ phần Dịch vụ Khoa học Công nghệ Sắc Ký Hải
Đăng
EI
: Hệ số phát thải (Emission Index)
EPA
: Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ
GIS
: Hệ thống thông tin địa lý
GPU
: Hệ thống cấp nguồn điện cho máy bay ở mặt đất (Ground Power
Unit
GUI
: Giao diện đồ họa
HAPs
: Hợp chất đa vịng thơm (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)
HC
: Hydrocarbon
HKQT
: Hàng khơng quốc tế
ICAO
: Cục hàng không dân dụng quốc tế (International Civil Aviation
Organization)
xi
IDLE
: Chế độ lăn vào bãi đổ và lăn ra đường băng
IPCC
: Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu
KPH
: Khơng phát hiện
LTO
: Chu trình cất/hạ cánh
Module Aermap
: Module xử lý dữ liệu địa hình
Module Aermet
: Module xử lý dữ liệu khí tượng
ONKK
: Ơ nhiễm khơng khí
PM10
: Bụi có kích thước < 10 µm
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
T/O
: Chế độ cất cánh (Take-off)
TCCP
: Tiêu chuẩn cho phép
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TIM
: Thời gian hoạt động ở mỗi chế độ (Time in Mode)
TP.HCM
: Thành phố Hồ Chí Minh
TSP
: Hàm lượng bụi tổng
USEPA
: Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ
UTM
: Hệ quy chiếu tồn cầu
VESDEC
: Viện Mơi trường và Phát triển Bền vững
VOC
: Hợp chất hữu cơ bay hơi
xii
Chương
1
GIỚI THIỆU
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
1.1. TÊN ĐỀ TÀI
“Áp dụng cơng cụ mơ hình đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của sân bay Tân Sơn Nhất
đến chất lượng khơng khí khu vực xung quanh”.
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Việt Nam nằm ở khu vực châu Á - Thái Bình Dương, khu vực có số lượng dân cư đông
nhất, tiềm lực kinh tế mạnh và đặc biệt là khu vực có các hoạt động kinh tế năng động và
phát triển. Bên cạnh đó, với lợi thế nằm trên trục giao thông Đông - Tây và Bắc - Nam, là
những trục giao thông quan trọng và đơng đúc nhất trên thế giới, Việt Nam có tiềm năng
rất lớn về giao thông, đặc biệt là giao thơng hàng khơng. Giao thơng vận tải nói chung
cũng như ngành Hàng khơng dân dụng nói riêng ln chiếm vị trí quan trọng trong cuộc
sống và đặc biệt trong nền kinh tế của mỗi quốc gia, giúp vận chuyển hàng hóa một cách
nhanh chóng, tiện lợi và an tồn.
Bên cạnh những đóng góp khơng thể phủ nhận, ngành hàng khơng cũng gây ra những tác
động tiêu cực đáng kể đến mơi trường, đặc biệt là mơi trường khơng khí. Giao thông hàng
không và hoạt động của phương tiện mặt đất tại các sân bay lớn có thể gây ra ơ nhiễm ở
mức độ cao như trong trung tâm thành phố. Hoạt động của ngành cơng nghiệp này đã và
đang góp phần tạo nên sự biến đổi khí hậu bằng nhiều cách như: (i) thải trực tiếp khí nhà
kính, đáng kể là CO2 và hơi nước; (ii) phát thải ra các hạt aerosol, là những hạt nhỏ bay lơ
lửng trong không khí, có thể ảnh hưởng tiềm tàng đến khí hậu là yếu tố gây nên sự thay đổi
nhiệt độ của bề mặt trái đất. Theo Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (gọi tắt là
IPCC), vào năm 2050, ngành hàng không sẽ thải ra 4% tổng lượng khí CO2 có nguồn gốc
nhân tạo và làm tăng thêm 13% lượng ozone tập trung do các máy bay phản lực gây nên.
Người ta dự đoán rằng số người đi lại bằng đường hàng không sẽ tăng gấp đôi trong vịng
15 năm tới. Điều này có nghĩa là cơng suất của các sân bay ngày càng tăng, nhiều chuyến
bay hơn, ô nhiễm nhiều hơn và vùng trời ngày càng trở nên đơng đúc.
Trước tình hình đó, nhiều quốc gia trên thế giới đã tiến hành quan trắc mơi trường khơng
khí và tiếng ồn thường xuyên tại các sân bay. Đặc biệt, việc việc lập bản đồ ơ nhiễm khơng
khí và tiếng ồn nhằm tìm ra các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng do hoạt động của máy bay
đã và đang được các cảng hàng không quốc tế xúc tiến thực hiện. Các nhà chức trách hàng
không Pháp đã lập các bản đồ ơ nhiễm khơng khí và tiếng ồn cho hơn 250 sân bay trên cả
nước. Tại Đức việc nghiên cứu về ảnh hưởng của tiếng ồn đến khơng khí xung quanh được
nghiên cứu và từ tháng 4/1971 luật về tiếng ồn giao thơng Hàng khơng đó được áp dụng.
Tại Hà Lan, Luật Hàng khơng 1978 có những điều khoản quy định về bảo vệ môi trường
về tiếng ồn và khơng khí tại các Cảng Hàng khơng. Năm 2003 Luật Hàng khơng mới có
hiệu lực đối với sân bay Schiphol, Amsterdam. Trong đó có đề cập đến ơ nhiễm khơng khí
và tiếng ồn và lập bản đồ ơ nhiễm theo các tiêu chuẩn EC.
Tại các nước khác như Na Uy, Thụy Sỹ, Vương quốc Anh đều có những biện pháp tương
tự nhằm nghiên cứu các biện pháp bảo vệ môi trường tại các Cảng Hàng khơng. Tại Việt
Nam, chương trình nghiên cứu trong nước mới đặt ra các quy chế về bảo vệ môi trường
trong ngành hàng không ở tầm vĩ mô hoặc mới dừng lại ở kết quả quan trắc môi trường ở
từng sân bay riêng lẻ. Ngay việc xây dựng bản đồ tiếng ồn tại sân bay Đà Nẵng, một sân
Chương 1: Giới thiệu
Trang 1
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
bay nhỏ, số chuyến bay ít và chưa đưa ra được dự báo ô nhiễm tương lai, thành phần
nghiên cứu mới chỉ có tiếng ồn chưa có thành phần khơng khí, chưa đưa ra giải pháp
chung cho tất cả các sân bay.Tương tự, đề án “Điều tra, hiện trạng ô nhiễm khơng khí,
tiếng ồn, xây dựng bản đồ tiếng ồn và giải pháp giảm thiểu cho Cảng hàng không Quốc tế
Tân Sơn Nhất” do Học viện hàng không Việt Nam chủ trì vào cuối năm 2009 là đề án
nghiên cứu tương đối quy mô về hiện trạng ô nhiễm không khí và tiếng ồn, tuy nhiên chỉ
dừng lại ở việc xây dựng bản đồ tiếng ồn chứ chưa đề cập nhiều đến thành phần ơ nhiễm
khơng khí. Với tần suất bay như hiện nay và việc mở rộng nhà ga mới của Cảng Hàng
không quốc tế Tân Sơn Nhất, tiếp nhận nhiều loại máy bay có sức chở lớn tham gia khai
thác thương mại sẽ làm cho ô nhiễm không khí tại Cảng hàng khơng này trở thành vấn đề
bức xúc cần phải nghiên cứu nghiêm túc.
Sự hình thành, phân hủy, tích lũy và lan truyền của chất ơ nhiễm trong các điều kiện khí
tượng khác nhau là một hiện tượng phức tạp. Trong trường hợp này, mơ hình quản lý chất
lượng khơng khí là một cơng cụ hiệu quả để áp dụng. Trong nhiều năm qua, vai trò của các
mơ hình ngày càng được biết đến rộng rãi, đặc biệt là mơ hình lan truyền các chất ơ nhiễm
trong khơng khí ở nhiều cấp độ khác nhau được phát triển nhằm hỗ trợ cho việc dự báo và
kiểm soát ơ nhiễm. Trong đó, AERMOD là mơ hình tính tốn khuếch tán chất ơ nhiễm
khơng khí được được đặc biệt thiết kế để hỗ trợ cho chương trình quản lý của EPA. Bởi
vậy, việc lựa chọn mơ hình AERMOD để đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của máy bay
đến khu vực xung quanh dựa trên cách tính tốn phát thải theo hướng dẫn của ICAO nhằm
đề ra các biện pháp kiểm sốt và giảm thiểu ơ nhiểm khơng khí khu vực Cảng hàng không
Tân Sơn Nhất là việc làm hết sức ý nghĩa và cần thiết.
1.3. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Việc lựa chọn mơ hình khuếch tán khí AERMOD để đánh giá mức ảnh hưởng do hoạt
động của sân bay Tân Sơn Nhất đến khu vực xung quanh sẽ là nghiên cứu đầu tiên. Cho
đến nay Việt Nam vẫn chưa có cơng trình nghiên cứu nào ứng dụng khả năng của mơ hình
này để đánh giá và dự báo mức độ lan truyền ơ nhiễm khơng khí cho khu vực sân bay.
1.4. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Áp dụng công cụ mơ hình khuếch tán khí để đánh giá mức độ lan truyền ơ nhiễm khơng
khí do hoạt động của sân bay Tân Sơn Nhất, dự báo ô nhiễm và đề xuất các biện pháp
giảm thiểu cho khu vực sân bay và dân cư xung quanh.
1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
− Đối tượng nghiên cứu là các thông số ô nhiễm không khí đặc trưng (HC, CO,
NOx, SO2, bụi PM10) phát sinh từ hoạt động của động cơ các máy bay khởi hành
và đáp tại sân bay Tân Sơn Nhất.
− Phạm vi nghiên cứu: khu vực nghiên cứu nằm trong bán kính 5km tính từ sân bay
Tân Sơn Nhất.
Chương 1: Giới thiệu
Trang 2
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
1.6. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
−
Thu thập số liệu về lịch bay, loại máy bay và loại động cơ của tất cả các hãng hàng
khơng có đường bay đến sân bay Tân Sơn Nhất, TP.HCM.
−
Thu thập số liệu phát thải định mức của từng loại máy bay và loại động cơ.
−
Tính tốn lượng phát thải khí ơ nhiễm của từng loại máy bay để xây dựng cơ sở dữ
liệu đầu vào.
−
Thu thập và xử lý số liệu khí tượng năm 2009 làm tập dữ liệu đầu vào cho mơ hình
AERMOD.
−
Áp dụng mơ hình khuếch tán khí để mơ phỏng nồng độ của bụi PM10, NOx, CO,
SO2, HC.
−
Đề xuất các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí khu vực sân bay
và dân cư xung quanh.
1.7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu: Tổng hợp các tài liệu trong và ngồi nước
về chất lượng khơng khí, các nghiên cứu về tính tốn phát thải khí từ các sân bay quốc
tế và các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm do hoạt động của các cảng hàng không lớn trên
thế giới.
2. Phương pháp dùng công cụ google earth: sử dụng công cụ google earth để xây dựng
bản đồ ơ nhiễm.
3. Phương pháp mơ hình hóa: sử dụng cơng cụ mơ hình AERMOD để tính tốn phát
tán chất ơ nhiễm từ hoạt động của máy bay.
4. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: sử dụng các phương pháp thống kê và phần
mềm excel để tính tốn các hệ số phát thải, tải lượng và nồng độ chất thải.
1.8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã định lượng được mức độ ảnh hưởng do hoạt động của
sân bay Tân Sơn Nhất nói riêng và các cảng hàng khơng trong nước nói chung đến khu
vực dân cư xung quanh. Các kết quả mô phỏng chất lượng khơng khí quanh khu vực
sân bay trong khóa luận là tiền đề mở ra những hướng nghiên cứu sâu hơn nhằm đánh
giá tác động tổng hợp từ tất cả các nguồn phát thải trong sân bay.
2. Ý nghĩa thực tiễn
Khóa luận đã đánh giá được hiện trạng ơ nhiễm khơng khí từ hoạt động của sân bay
Tân Sơn Nhất, cụ thể là ơ nhiễm do khí thải của động cơ máy bay, xác định được bản
đồ khu vực ô nhiễm quanh sân bay, từ đó có thể đề xuất các biện pháp quản lý thích
hợp. Kết quả nghiên cứu có thể được triển khai và áp dụng cho các cảng hàng không
khác trong nước.
Chương 1: Giới thiệu
Trang 3
Chương
2
TỔNG QUAN
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
2.1. TỔNG QUAN VỀ Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TỪ SÂN BAY
2.1.1.
Các chất ơ nhiễm khơng khí phát sinh từ sân bay
Có nhiều loại chất ơ nhiễm khơng khí phát sinh từ các hoạt động hàng không gây ra tác
động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Nhìn chung, các chất ơ nhiễm được
liệt kê dưới đây là các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu tại khu vực sân bay:
−
NOx, gồm NO2 và NO;
−
Hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), gồm các hydrocarbon khác methane (NHMCs);
−
CO;
−
Bụi (PM2,5 và PM10);
−
SOx.
Ngồi ra, trong khói thải từ máy bay và các hoạt động mặt đất cịn có sự hiện diện của một
số khí độc hại (HAPs) với nồng độ nhỏ ở hai dạng khí và bụi như: 1,3-Butadiene,
Acetaldehyde, Acrolein, Benzene, Diesel Particulate Matter, Formaldehyde, Chì,
Naphthalene, Propionaldehyde, Toluene, Xylene.
2.1.2.
Các nguồn gây ô nhiễm
Các khu nguồn ô nhiễm chủ yếu tại khu vực sân bay được chia thành các nhóm sau:
−
Khói thải máy bay;
−
Khí thải phát sinh từ các dịch vụ mặt đất
−
Các nguồn gây ô nhiễm từ cơ sở hạ tầng sân bay;
−
Các phương tiện giao thơng.
2.1.2.1. Khói thải máy bay
Đây là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu cho khu vực sân bay cũng như dân cư xung quanh.
Khói thải từ máy bay được phát sinh từ hai nguồn ô nhiễm chính là động cơ chính (aircraft
engines) và động cơ phụ (auxiliary power units, gọi tắt là APU) của máy bay.
1. Khói thải từ động cơ chính
Khói thải sinh ra do đốt nhiên liệu bên trong động cơ máy bay. Lượng khí thải phát sinh
phụ thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng, loại máy bay, loại động cơ, tải trọng động cơ và
cao độ bay.
Hoạt động của máy bay được chia thành hai q trình chính (EEA 2000):
−
Chu trình cất/hạ cánh (Landing/Take-off cycle), gọi tắt là chu trình LTO, bao gồm
các hoạt động diễn ra ở khu vực sân bay dưới độ cao 1000m như lăn vào bãi đỗ &
lăn ra đường băng (taxi-in/out hay idle), lấy độ cao (climb-out), cất cánh (take-off)
và hạ cánh (approach).
−
Chế độ bay đường trường (cruise) bao gồm các hoạt động xảy ra ở độ cao trên
1000m như hành trình lên đến độ cao bay (climb to cruise altitude), bay đường
Chương 2: Tổng quan
Trang 4
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
trường (cruise) và chuẩn bị hạ cánh từ độ cao bay đường trường (decent from cruise
altitude).
Hình 2.1.
Các quá trình hoạt động của máy bay
Chu trình LTO diễn ra ở gần bề mặt trái đất, nằm trong vùng khí quyển xáo trộn, gây
ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí khu vực sân bay và dân cư xung quanh nên được
đưa vào các tính tốn khuếch tán chất ơ nhiễm để đánh giá chất lượng khơng khí khu
vực sân bay. Chế độ bay đường trường (cruise) xảy ra ở độ cao trên 1000m nên không
được xem xét, đánh giá trong nghiên cứu này.
Các chất ô nhiễm chủ yếu sinh ra từ chu trình LTO là hydrocarbon (HC), CO, NOx,
SO2 và bụi PM10. Tải lượng phát thải của các chất này phụ thuộc vào từng chế độ vận
hành, nhiên liệu tiêu thụ, thời gian hoạt động ở mỗi chế độ. Hàm lượng HC và CO sinh
ra rất cao khi máy bay hoạt động ở chế độ taxi-in/out, lúc này động cơ máy bay đang
vận hành ở công suất suất thấp. Ngược lại, hàm lượng NOx lại tỷ lệ thuận với hoạt động
của động cơ nên đạt giá trị phát thải cao nhất khi vận hành ở chế độ take-off và climbout. Hàm lượng SO2 không được đo đạc khi vận hành thử nghiệm động cơ máy bay.
Cho nên, để đánh giá nồng độ SO2, người ta giả sử rằng tất cả lưu huỳnh hiện diện trong
nhiên liệu sẽ kết hợp với oxy trong q trình đốt và tạo ra SO2. Do đó, SO2 phát sinh
nhiều nhất ở chế độ take-off và climb-out khi lượng nhiên liệu được tiêu thụ nhiều nhất.
Bụi là sản phẩm của q trình cháy khơng hồn tồn nên phát sinh với nồng độ cao khi
động cơ vận hành ở công suất thấp. Tuy nhiên, tải lượng bụi lại đạt cao nhất trong chế
độ take-off và climb-out bởi vì quá trình này tiêu thụ lượng lớn nhiên liệu.
2. Khí thải từ động cơ phụ (APU)
APU là một thiết bị tự đảm bảo năng lượng, được dẫn động bởi một động cơ xi lanhpiston hoặc động cơ tua bin khí nhỏ, thường đặt ở đi máy bay. APU có nhiệm vụ
cung cấp nguồn năng lượng điện, thủy lực hoặc khí nén bổ trợ khi động cơ chính của
máy bay chưa hoạt động hoặc khơng hoạt động.
Các loại khí ơ nhiễm phát sinh từ APU cũng tương tự như khí thải từ động cơ máy bay,
bao gồm: NOx, HC, CO và PM10. Tải lượng phát thải từ hệ thống điện tự dùng được
tính tốn dựa trên loại APU, thời gian hoạt động và hệ số phát thải của mỗi loại APU.
Chương 2: Tổng quan
Trang 5
GVHD: TS. Lê Hồng Nghiêm
HVTH: Nguyễn Quỳnh Như
Khóa luận tốt nghiệp
2.1.2.2. Khí thải phát sinh từ dịch vụ mặt đất
Khí thải phát sinh từ dịch vụ mặt đất bắt nguồn từ các hoạt động sau:
−
Thiết bị hỗ trợ mặt đất (Ground support equipment) là các thiết bị tách rời với máy
bay nhưng có tác dụng hỗ trợ cơng tác bảo dưỡng máy bay: thiết bị cấp năng
lượng mặt đất (ground power unit), xe kéo máy bay, băng tải, cầu thang dành cho
hành khách, xe nâng, máy kéo, băng tải hàng…
−
Giao thông bên trong sân bay gồm các phương tiện dịch vụ giao thông như máy
quét đường, xe tải (vận chuyển thực phẩm, nhiên liệu) xe hơi, xe bus vận chuyển
khách ra đường băng… hoạt động và lưu thông trong khuôn viên sân bay.
−
Hệ thống nạp nhiên liệu máy bay: nhiên liệu bị bốc hơi từ các bồn chứa, từ xe tải
vận chuyển nhiên liệu hay từ hệ thống đường ống nhiên liệu trong suốt quá trình
nạp liệu.
2.1.2.3. Các nguồn gây ô nhiễm từ cơ sở hạ tầng sân bay
Nguồn gây ô nhiễm không khí từ cơ sở hạ tầng sân bay phát sinh từ các hoạt động sau:
−
Hệ thống cấp điện/nhiệt: cung cấp năng lượng cho hệ thống cơ sở hạ tầng sân bay
như lò hơi, hệ thống điều hòa khơng khí, hệ thống đồng phát.
−
Máy phát điện khẩn cấp: máy phát diesel cung cấp điện cho các trường hợp khẩn
cấp như văn đèn hiệu lối đi.
−
Hệ thống bảo trì máy bay: bao gồm các hoạt động và thiết bị như rửa, xưởng sơn,
giá thử động cơ…
−
Hệ thống bảo trì sân bay: bao gồm các hoạt động và thiết bị như tẩy rửa bằng hóa
chất, bảo trì, sửa chữa các tòa nhà và khu vực cây xanh, xưởng sơn và xưởng sửa
chữa xe cộ.
−
Hệ thống nhiên liệu: hệ thống dự trữ, phân phối và nạp liệu ở khu chứa hóa chất,
và trạm nhiên liệu cho xe cộ.
−
Hoạt động xây dựng: tất cả các hoạt động xây dựng để vận hành và mở rộng sân
bay.
−
Hoạt động huấn luyện phòng cháy chữa cháy: các hoạt động huấn luyện với các
loại nhiên liệu khác nhau như dầu lửa, butane, propane…
2.1.2.4. Các phương tiện giao thông.
Các loại phương tiện giao thông như xe máy, xe hơi, xe tải, xe bus lưu thông trên các tuyến
đường nội bộ, trong bãi đậu xe. Khí thải phát sinh từ quá trình khởi động động cơ và bay
hơi nhiên liệu của xe.
Trong các nguồn gây ô nhiễm cho khu vực sân bay, khí thải chủ yếu phát sinh từ động cơ
máy bay cịn các nguồn khác là khơng đáng kể. Do đó, trong khn khổ đề tài này, chỉ
xem xét và đánh giá ảnh hưởng của khí thải động cơ máy bay đến mơi trường khơng khí
khu vực sân bay cũng như dân cư xung quanh.
Chương 2: Tổng quan
Trang 6
