Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải chất ô nhiễm từ phương tiện giao thông đường bộ phù hợp với điều kiện của thành phố Hồ Chí Minh

T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

NGHIÊN C U XÂY D NG H S
TI N GIAO THÔNG ĐƯ NG B

PHÁT TH I CH T Ô NHI M T

M2 - 2010

PHƯƠNG

PHÙ H P V I ĐI U KI N C A THÀNH PH
H

CHÍ MINH

H Minh Dũng, Đinh Xuân Th ng
Vi n Môi trư ng và Tài nguyên, ĐHQG-HCM
(Bài nh n ngày 11 tháng 08 năm 2010, hoàn ch nh s a ch a ngày 09 tháng 11 năm 2010)

TĨM T T: Vi c tính tốn t i lư ng ch t ơ nhi m khơng khí do ho t đ ng giao thơng ph thu c
nhi u vào đ chính xác c a h s phát th i s d ng. Nghiên c u nh m xây d ng h s phát th i t các
phương ti n giao thơng phù h p v i đi u ki n c a Thành ph H Chí Minh (Tp HCM) ph c v tính tốn
t i lư ng các ch t ơ nhi m khơng khí do giao thơng t i Tp HCM nh m ñáp ng nhu c u c p thi t hi n
nay.
Qua nghiên c u, ñã l a ch n phương pháp và h p ch t ñánh d u phù h p; k t h p v i vi c ño
ñ c và th c nghi m t i hi n trư ng nh m tính tốn, xây d ng h s phát th i c a 15 h p ch t h u cơ
VOCs (C2 – C6), NOx và CO t ho t ñ ng c a các phương ti n giao thông t i Tp HCM. Nghiên c u
ñư c th c hi n trên ñư ng 3/2, Qu n10, Tp HCM trong 02 tháng (01/2007-03/2007) t 10h00 ñ n
22h00 m i ngày.
Các k t qu tính tốn cho th y ba h p ch t VOCs có h s phát th i trung bình cao nh t là nhexane (59,7 ± 9,2 mg/km.xe), i-pentane (52,7 ± 7,4 mg/km.xe) và 3-methylpentane (36,1 ± 3,6

mg/km.xe). H s phát th i trung bình c a NOx và CO l n lư t là 0,20 ± 0,03 g/km.xe và 23,37 ± 6,61
g/km.xe. Ngoài ra, h s phát th i các ch t ô nhi m khơng khí c a các lo i phương ti n giao thông xe
g n máy, xe t i tr ng nh và xe t i tr ng n ng cũng đư c tính tốn d a trên phương pháp h i qui tuy n
tính.
T khóa: H s phát th i, ño ñ c th c nghi m, ch t ñánh d u, VOCs, NOx, CO, Tp HCM.
1. M

Đ U

v

cho vi c tính tốn t i lư ng các ch t ô

S lư ng các phương ti n giao thông t i

nhi m trong khơng khí do ho t đ ng giao thơng

Tp HCM ngày càng tăng đã làm gia tăng t i

t i Tp HCM là c n thi t ñáp ng ñư c nhu c u

lư ng cũng như n ng ñ

c p thi t hi n nay.

các ch t ơ nhi m

trong khơng khí do ngu n này sinh ra. Vi c

Có hai phương pháp chính đ xác đ nh h

tính tốn t i lư ng các ch t ơ nhi m khơng khí

s phát th i các ch t ơ nhi m do ho t đ ng giao

do ho t đ ng giao thơng ph c v cho vi c mô

thông: Phương pháp truy n th ng - đo đ c tr c

ph ng q trình lan truy n các ch t ơ nhi m

ti p khí th i trên t ng lo i phương ti n giao

trong khơng khí là r t c n thi t. Chính vì v y,

thơng b ng l c k và phương pháp hi n ñ i -

nghiên c u nh m xác ñ nh h s phát th i ph c

xác ñ nh h s phát th i trên ñi u ki n ho t

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 5


Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
ñ ng giao thơng th c t . Thí nghi m b ng l c

phát tán ch t ô nhi m và n ng đ các ch t ơ

k là m t trong nh ng phương pháp tiêu chu n

nhi m ño ñ c ñư c.

nh m xác ñ nh h s phát th i c a các phương

Phương pháp này ñã ñư c s d ng đ xác

ti n giao thơng [3],[18]. Tuy nhiên, các thí

đ nh h s phát th i

nghi m b ng l c k không th ph n ánh các

gi i như

Fusijawa, Nh t B n [8]; Brisbane,

ñi u ki n lái xe trong th c t và phát th i t s

Australia

[2];

bay hơi nhiên li u t bình ch a. Ngồi ra, thí

[9],[14],…Ưu đi m c a phương pháp này là có

nghi m b ng l c k m t nhi u th i gian và chi

th xác đ nh đư c t i lư ng ơ nhi m trong t ng

phí; cũng như đ i v i k t qu vì s lư ng các

đi u ki n th c t c a t ng thành ph . Bên c nh

phương ti n giao thông trong các nghiên c u

đó, vì phương pháp này s d ng mơ hình ch t

này ch

lư ng khơng khí đ tính tốn h s phát tán,

m c gi i h n.

Trong nh ng năm g n ñây, m t phương

nhi u thành ph trên th

Copenhagen,

Đan

M ch

nên đ chính xác c a vi c tính tốn t i lư ng s

pháp m i ñã ñư c phát tri n. Phương pháp này

ph thu c nhi u vào kh năng mô ph ng c a

d a trên vi c xác ñ nh gián ti p h s phát th i.

mơ hình q trình phát tán c a ch t ơ nhi m.

Có nhi u cách ti p c n có th đư c xem là k

Cho đ n nay,

Vi t Nam nói chung và Tp

thu t hi n ñ i bao g m: nghiên c u trong

HCM nói riêng, vi c nghiên c u xác ñ nh h s

ñư ng h m, dùng mơ hình đ o ngư c

qui mơ

phát th i ch t ơ nhi m do ho t đ ng giao thơng

nh . Các nghiên c u trong đư ng h m ñư c

ñã ñư c các nhà khoa h c và nhà qu n lý môi

th c hi n

Th y

trư ng bư c ñ u quan tâm. Tuy nhiên, do

[16], Th y Đi n [10], Đài Loan [5],

phương pháp nghiên c u chưa phù h p và chưa

S

nhi u nơi trên th gi i như

[6],....Nghiên c u trong ñư ng h m có m t s

có đ phương ti n ph c v cho nghiên c u nên

ưu ñi m: chi phí th p, khơng nh ng xác đ nh

ñ n nay v n chưa ñư c th c hi n, ñ c bi t là

ñư c phát th i t đ ng cơ mà cịn xác đ nh phát

phương pháp s d ng thí nghi m v i h p ch t

th i t s bay hơi c a nhiên li u. Tuy nhiên,

ñánh d u ñ xác ñ nh h s phát th i ch t ô

phương pháp này cũng có m t s h n ch : C n

nhi m do ho t ñ ng giao thơng gây ra.

có đư ng h m đ thí nghi m; vi c phân lo i

2. L A CH N PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

theo các phương ti n giao thông không chi ti t

C U

ch phân lo i ñư c theo các nhóm chính và ch
cho phép tính tốn h s phát th i

m ts t c

ñ gi i h n c a các phương ti n giao thông.

Vi c l a ch n phương pháp xác ñ nh h s
phát th i phù h p v i ñi u ki n
cũng như

Tp HCM

Vi t Nam là c n thi t. Trên cơ s

M t cách ti p c n khác trong k thu t hi n

phân tích nh ng ưu và như c ñi m c a các

ñ i là s d ng mơ hình đ o ngư c ch t lư ng

phương pháp xác ñ nh h s phát th i ch t ơ

khơng khí, đư c áp d ng l n ñ u tiên b i

nhi m hi n đang đư c nghiên c u

Palmgren, (1999) [14]. Đó là phương pháp

nư c trên th gi i và k t h p v i ñi u ki n th c

miêu t m i quan h gi a t i lư ng ô nhi m, s

t t i Tp HCM cho th y vi c s d ng phương

Trang 6

nhi u

B n quy n thu c ĐHQG-HCM


T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

Qh = e f × n = ∑ N k , h × q k

pháp mơ hình tính ngư c k t h p ño ñ c là h p
lý hơn c .

k

M i quan h gi a n ng đ ch t ơ nhi m
(C) v i t i lư ng ô nhi m (Q) và h s phát tán,

(2.3)
Trong đó: ef: H s phát th i trung bình

pha lỗng (F) do ho t đ ng giao thơng đư c th

ch t ơ nhi m trên m i phương ti n (g/km/xe);

hi n

n: T ng s các phương ti n giao thơng; Nk,h: S

phương trình cơ b n sau:

lư ng phương ti n giao thông lo i k trung bình

Ch= Fh (model) Qh + Ch background

gi ; qk: H s phát th i c a lo i phương ti n

(2.1)
Trong đó: Ch

background:

N ng đ n n trung

3

3

bình gi c a ch t ô nhi m (g/m ho c mg/m );
Fh

(model):

Hàm s (h s ) mô t quá trình phát

tán, pha lỗng c a ch t ơ nhi m, ph thu c vào

giao thơng k (g/km).
3. Q TRÌNH TH C NGHI M
3.1. Thi t l p mơ hình thí nghi m
Mơ hình thí nghi m t i hi n trư ng bao

các đi u ki n khí tư ng (hư ng gió, t c đ

g m 02 b ph n chính: H th ng phát th i h p

gió,…), y u t đ a hình,…

ch t đánh d u và các thi t b ño ñ c n ng đ

Trong nghiên c u này, chúng tơi xác đ nh

ch t ơ nhi m và ch t đánh d u. Hai b ph n
này đư c b trí vào sát v a hè hai bên ñư ng và

h s phát tán, pha loãng F b ng cách s d ng

ñ t ñ i di n nhau trên ño n ñư ng ñư c ch n

thí nghi m v i h p ch t ñánh d u k t h p v i

trong nghiên c u.

đo đ c các thơng s khí tư ng đ t đó xác
đ nh t i lư ng phát th i c a các ch t ơ nhi m

M t mơ hình h p đơn gi n c a Olcese L.
E. (2001) [13] ñư c s d ng tính tốn t i lư ng
phát th i ch t đánh d u đ có đư c giá tr n ng

khơng khí d a trên cơ s các k t qu ño ñ c

ñ mong mu n. Các tính tốn cho th y v i t i

n ng ñ

lư ng phát th i là 0,38 kg/h (tương ñương

c a chúng t i cùng th i ñi m thí

nghi m v i h p ch t đánh d u. H s F ñư c

propane

xác ñ nh d a theo phương trình (2.1):

Fh =

ven đư ng vào kho ng 150 ppb. Do

propane trong LPG chi m 39,1% nên lư ng

C h − C h,background
Qh

0,21m3/h) thì đ đ có th ño ñ c ñư c n ng ñ

LPG c n tương
(2.2)

H s phát th i trung bình c a các phương

ng s là 0,54 m3/h (tương

đương 9 lít/phút).
3.2. L a ch n v trí nghiên c u

ti n giao thơng và h s phát th i c a t ng
nhóm lo i phương ti n giao thơng đư c xác
đ nh theo phương trình (2.3) sau:

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 7

Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
N

Weather station

Mobile station
+ GC 955

Camera

Hình 3.1. V trí đo đ c (Bên trái: trên b n ñ Tp HCM; Bên ph i: trên ñư ng 3/2)

V trí th c hi n thí nghi m ñư c l a ch n

phát tán và di chuy n c a ch t ô nhi m không

d a trên m t s ñ c ñi m: Trên đo n đư ng

khí trên đư ng giao thơng, đ c bi t là trong các

ph i có đ y ñ các lo i phương ti n giao thông

ñư ng kênh h cao; (d) Dùng ñ xác ñ nh lưu

qua l i; Các tịa nhà hai bên đư ng ph i cao và

lư ng dịng khí bên trong đư ng h m.

tương ñ i ñ ng ñ u; Tránh nh hư ng do ho t

D a trên các yêu c u ñ t ra và k t h p v i
ñi u ki n c a Tp HCM, h p ch t đánh d u

đ ng cơng nghi p và sinh ho t.
V trí đư c l a ch n nghiên c u là trên

ñư c ch n cho nghiên c u là propane v i lý

ñư ng 3/2, Qu n 10, Tp HCM – ño n trư c

do: Là ch t khí trơ, khơng màu và b n v ng

đo n

trong mơi trư ng; Có thi t b phân tích phù h p

đư ng này tương đ i cao, trung bình kho ng

GC 955; Giá thành r , propane là thành ph n

325.000 xe/ngày, vào gi cao ñi m thư ng hay

chính trong LPG v i giá thành r ; Ít tác h i đ i

x y ra tình tr ng k t xe có lúc lưu lư ng xe lên

v i môi trư ng, các ch s GWP và ODP c a

ñ n 24.000 xe/gi .

propane r t th p.

m t Siêu th Marximark. Lưu lư ng xe

3.3. L a ch n h p ch t ñánh d u
Trên th gi i, h p ch t ñánh d u ñư c s

3.4. Nghiên c u th c nghi m t i hi n
trư ng

d ng ph bi n cho nhi u m c đích nghiên c u

a. Đo ñ c các thông s ô nhi m

khác nhau: (a) Mơ ph ng q trình phát tán c a

Các thơng s ơ nhi m khơng khí đư c l y

các ch t ơ nhi m khơng khí trong khu v c đơ

m u và phân tích liên t c, t ñ ng trên các thi t

th và ñư ng di chuy n c a gió bên trong các

b chuyên dùng: Modul AC 31M quan tr c NOx

ñư ng kênh h cao; (b) Đánh giá các mơ hình

(NO+NO2), modul CO 11M quan tr c CO,

mơ ph ng q trình di chuy n và phát tán

module MP 101M quan tr c b i PM2.5 và thi t

đư ng dài ch t ơ nhi m trong khí quy n; (c)

b s c ký khí GC 955 v i 02 detector FID và

Ki m ch ng các mơ hình mơ ph ng q trình

PID quan tr c các ch tiêu VOCs (C2-C6). Các

Trang 8

B n quy n thu c ĐHQG-HCM


T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

thi t b này ñ u ñư c hi u chu n hàng tu n

%, sau cùng là HDVs, dao ñ ng 0,2 – 2,7 %,

b ng h n h p ch t chu n tương ng.

trung bình 1,2 %.

b. Thí nghi m v i h p ch t đánh d u
Q trình l p đ t các thi t b ph c v cho

T c ñ trung bình các phương ti n giao
thơng thay đ i theo t ng th i đi m trong ngày.

thí nghi m v i h p ch t ñánh d u bao g m 02

T c đ

cơng đo n chính: L p ñ t h th ng phát th i

km/h; c a ô tô là 42,4 km/h; c a xe t i nh là

h p ch t ñánh d u và ño ñ c n ng ñ h p ch t

41,8 km/h; c a xe t i n ng là 35,7 km/h và c a

đánh d u.

xe bt là 39,7 km/h.

trung bình c a xe g n máy là 40,5

c. Đo ñ c các thơng t khí tư ng

4.2. N ng đ các ch t ơ nhi m

Các thơng s v khí tư ng như: hư ng gió,

N ng đ

t c đ gió, nhi t đ , đ

các h p ch t VOCs cao nh t

m, b c x m t tr i, áp

trong nghiên c u này là hexane, ti p ñ n là iso-

su t khí quy n,…ñư c ño ñ c liên t c b ng

pentane và 3-methylpentane. Ba h p ch t này

thi t b ño t ñ ng và ñ t trên sân thư ng c a

chi m kho ng 60% trong t ng n ng ñ các h p

Trung tâm Nhi t ñ i Vi t Nga – CN phía Nam

ch t VOCs đo đ c ñư c. Hàm lư ng benzene

(S 3 ñư ng 3/2, Qu n 10), là v trí cao nh t

cao hơn so v i QCVN 05:2009/BTNMT

g n khu v c nghiên c u.

(TCCP là 22 µg/m3, trung bình 1h), cao g p 2,1

d. D li u v phương ti n giao thơng

l n. N ng đ

Ho t đ ng giao thơng t i v trí nghiên c u

06:2009/BTNMT (TCCP c a NOx là 200

đư c ghi hình b ng camera và lưu l i vào đĩa

µg/m3 và CO là 30 mg/m3, trung bình 1h), tuy

DVD trong su t th i gian ño ñ c. Các phương

nhiên cũng có m t vài th i ñi m n ng ñ NOx

ti n giao thơng đư c phân lo i thành 03 nhóm

vư t TCCP. Các ch tiêu ơ nhi m cịn l i như:

chính: Xe t i tr ng nh (LDHs) bao g m các

B i PM2.5, NO, NO2 và các h p ch t VOCs

lo i xe khách và xe t i nh đa s s d ng xăng,

khác khơng có tiêu chu n ñ ñánh giá.

xe t i tr ng n ng (HDVs) bao g m các lo i xe

4.3. N ng ñ ch t ñánh d u

CO và NOx ñ t QCVN

t i và xe buýt s d ng d u diesel và xe g n
máy (MC) h u h t ñ u s d ng xăng.
4. K T QU VÀ TH O LU N
4.1. Phương ti n giao thông
Các s li u th ng kê cho th y MC chi m
ña s , dao ñ ng 91,3 – 97,3 %, trung bình 94,6
%, LDVs, dao đ ng 2,1 – 6,5 %, trung bình 4,2

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 9


Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
300

50% N
30%

Propane concentration (ppbv)

250

50% N
30%

50% N
30%

Wind speed (m/s)
>4
2-4
0-2

200

Street axis
150

Normal levels
Tracer levels

100

→ Confidence intervals
50

0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

time (h)

Hình 4.1.N ng đ propane trong ngày có và khơng có phát th i

N ng đ

Propane trong nh ng ngày có

gió cao và khi hư ng gió vng góc v i tr c

phát th i cao hơn nhi u so v i n ng đ propane

đư ng thì n ng đ ch t ơ nhi m tăng cao

trong ngày bình thư ng t i cùng v trí. Có

trí n m v phía ngư c hư ng gió c a đư ng.

nhi u y u t liên quan ñ n s phát tán ch t ơ
nhi m trong đư ng kênh h cao. Các y u t

v

4.4. Xác ñ nh ngu n phát sinh các ch t ơ
nhi m

chính là đ c ñi m ño n ñư ng, chi u cao c a

Mơ hình phân tích nhân t chính (PCA)

dãy nhà 2 bên đư ng, t c đ gió, hư ng gió và

đư c s d ng đ xác đ nh các ngu n phát sinh

s chuy n ñ ng r i c a dịng khơng khí t o ra

ch t ơ nhi m khơng khí. PCA là mơ hình dùng

do ho t đ ng giao thơng.

đ thu nh và tóm t t các d li u, t o ra các

Trong kho ng 10h00-14h00 gió th i theo

nhân t đ c l p t nhi u d li u khác nhau, m i

nhi u hư ng khác nhau và không nh n bi t

nhân t là ñ i di n cho m t ngu n ho c nhóm

đư c hư ng gió ch đ o. N ng đ ch t đánh

các ngu n mà có liên quan đ n các ch t ô

d u trong kho ng th i gian này là th p nh t

nhi m. D li u ñ u vào cho mơ hình PCA là

trong ngày. T 14h00-18h00, hư ng gió ch ch

di n bi n n ng đ các ch t ơ nhi m đo đ c

0

góc 45 so v i tr c c a ñư ng và v n t c gió

đư c và s lư ng các lo i phương ti n giao

lúc này cao hơn so v i bu i sáng. Trong

thông t i cùng v trí và th i đi m đo đ c.

kho ng th i gian này, n ng ñ ch t ñánh d u
cao hơn so v i trong bu i sáng. T

B ng 4.1. K t qu PCA c a các ch t khí ơ

18h00-

nhi m

22h00 hư ng gió vng góc v i tr c đư ng và

Tên h p ch t

t c đ gió cũng cao. N ng ñ ch t ñánh d u
trong kho ng th i gian t

18h00-22h00 ño

Nhân t
F1

1.

Propene

0,960

ñư c là cao nh t. Các nghiên c u khác trên th

2.

Trans-2-butene

0,961

gi i v lĩnh v c này cũng cho th y

3.

1-butene

F2

0,980

Trang 10

v nt c

B n quy n thu c ĐHQG-HCM


T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

4.

Cis-2-butene

0,785

5.

Iso-pentane

0,970

6.

n-pentane

0,956

7.

1,3 butadien

0,961

quy n. B i

8.

Trans-2-pentene

0,954

ngu n khác nhi u hơn t ho t đ ng giao thơng

9.

1-pentene

0,968

10.

2-methyl-2-butene

0,963

11.

Cis-2-pentence

0,978

đư c r ng phát th i do ho t ñ ng giao thông

12.

2,3-dimethylbutane

0,947

không ph i là ngu n quan tr ng t o ra PM2.5.

13.

2-methylpentane

0,858

14.

3-methylpentane

0,979

15.

Hexane

0,934

16.

Isoprene

17.

Benzene

18.

PM2.5

19.

NO

0,537

20.

CO

0,935

21.

NO2

cũng có liên quan đ n F2. NO2 có liên quan
ch y u đ n các ph n ng hóa h c trong khí
Tp HCM đư c phát sinh t các

[4]. Mơ hình PCA này giúp chúng ta xác nh n

Như v y, F2 là m t nhóm c a các ngu n sau:
sinh h c, s n ph m hóa h c và các ngu n khác.
0,635

4.5. Tính tốn h s phát th i
4.5.1. H s phát th i trung bình cho các

0,911

-0,764

lo i phương ti n giao thơng
a. Tính tốn h s phát th i trung bình
Vi c xác đ nh t ng t i lư ng phát th i ch t

-0,636

ơ nhi m đư c th c hi n d a trên phương trình
(2.1). Trong đó h s phát tán, pha lỗng F

V i nhân t 1 (F1) có s đóng góp nhi u
c a h u h t các h p ch t VOCs ngo i tr
isoprene. Các h p ch t VOCs như iso-pentane,
n-pentane và benzene có liên quan đ n khí th i

đư c xác đ nh d a vào thí nghi m v i h p ch t
ñánh d u:
T phương trình (2.1) suy ra:
– Ct,i background

Fi = Ct, i/Et
(4.1)

t các phương ti n giao thông s d ng xăng và

Do Ct,i background bé hơn r t nhi u so v i Ct,i,

q trình bay hơi c a xăng. Ngồi ra, CO và

vì v y có th b qua Ct,i background trong (4.1).Ct,i

NO cũng có đóng góp nhi u vào nhân t F1,
CO và NO ñư c xem là do phát th i c a các
phương ti n giao thông s d ng xăng và d u
diesel. Như v y, F1 ñư c xem là ñ i di n do
phát th i t ho t đ ng giao thơng.
V i nhân t 2 (F2) có s đóng góp nhi u
c a isoprene. Isoprene đư c xem là có liên
quan đ n phát th i c a các ngu n sinh h c, h p
ch t này cũng có liên quan ñ n phát th i do

là n ng ñ c a ch t ñánh d u ño ñ c ñư c
th i đi m i, Et = 1.912.582 mg/km.½ h là t i
lư ng phát th i c a propane d c theo 100m
ñư ng ng trong th i gian 30 phút. Thay Qh t
(2.3) vào (2.1) s ñư c:
Ci

=

Fi.n.ef

+

Ci,

bachground

(4.2)

Trong đó: Ci là n ng đ

ch t ơ nhi m

khơng khí; n là t ng s lư ng các phương ti n
giao thơng

th i đi m i, ef là h s phát th i

ho t đ ng giao thơng. Ngồi ra, PM2.5 và NO2

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 11


Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
trung bình (mg/km.xe) và Ci,

là n ng

background

VOCs gi a nghiên c u này v i nghiên c u
Đài Loan, ch có h

đ n n c a ch t ô nhi m t i th i đi m i.
H s góc c a đư ng th ng tuy n tính bi u

s

phát th i c a 3-

methylpentane và n-hexane cao hơn (cao g p

di n m i tương quan gi a n.Fi v i Ci s cho giá

6,4 – 10,5 l n). V i nghiên c u

tr h s phát th i trung bình ef tương ng cho

s khác bi t là không nhi u, h s phát th i c a

t ng ch t ô nhi m c th . H s Fi không ph

m t s h p ch t 3-methylpentane, i-pentane, n-

thu c lo i ch t ơ nhi m vì v y có th s d ng F

hexane cao hơn (cao g p 1,9 – 4,6 l n). Ngư c

ñ tính tốn h s phát th i trung bình cho b t

l i, cũng có h s phát th i c a m t s h p ch t

kỳ ch t ơ nhi m nào đư c đo đ c. Cũng t

th p hơn như trans-2-butene, cis-2-butene,

phương trình trên ta cũng xác ñ nh Cbackground

benzene,….So sánh v i k t qu nghiên c u

c a ch t ô nhi m. Ba h p ch t VOCs có h s

Pháp cho th y h s phát th i c a propene và i-

phát th i cao nh t là n-hexane, i-pentane và 3-

pentane th p hơn (b ng 32,4% và 34,4%),

methylpentane. H s phát th i trung bình c a

ngư c l i, h s phát th i c a 3-methylpentane

NOx là 0,20 ± 0,03 g/km.xe và c a CO là 23,37

và n-hexane l i cao hơn (cao g p 3,9 và 10,5

± 6,61 g/km.xe .

l n). Nh ng s khác bi t trên nhìn chung di n

b. So sánh v i các k t qu

Hàn Qu c thì

bi n khơng theo m t qui lu t nào. H s phát

nghiên c u

th i c a các h p ch t VOCs cịn l i khơng khác

khác
So sánh h s phát th i trung bình c a các

bi t nhi u. Đi u trùng h p trong các nghiên

h p ch t VOCs ñ t ñư c trong nghiên c u này

c u là h s phát th i c a isopentane cao nh t

Nh t B n, Đài

trong t t c h s phát th i c a các h p ch t

Loan, Hàn Qu c và Pháp th hi n trong b ng

VOCs trong kho ng C2-C6. Như v y, có th nói

4.2 cho th y: Nhìn chung, khơng có s khác

xăng là lo i nhiên li u đư c s d ng ph bi n

bi t nhi u v h s phát th i c a các h p ch t

các nư c trên th gi i.

v i m t s k t qu nghiên c u

B ng 4.2. H s phát th i trung bình c a các h p ch t VOCs, CO và NOx (mg/km.xe)
CI a

Cb b

N/c

N/c

N/c

N/c

N/c

ef

(%)

(ppb)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

1. Propene

19,8

9

19,1

-

11,61

-

61,2

10,36

2. Trans-2-Butene

3,8

17

6,0

-

1,61

10,4

7,7

0,81

3. 1-Butene

3,8

11

4,3

-

8,27

19,3

10,7

10,67

4. Cis-2-butene

3,6

17

5,7

-

1,84

6,3

5,7

1,56

5. i-Pentane

52,7

14

97,2

11,0

12,50

21,9

153,0

40,07

6. n-Pentane

16,4

11

25,8

5,0

9,52

19,6

12,6

19,28

7. Trans-2-Pentene

9,9

15

18,9

-

2,76

1,2

6,5

4,08

8. 1-Pentene

3,5

12

4,3

-

1,61

3,0

3,3

0,97

Tên h p ch t

Trang 12

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

9. 2-methyl-2-butene

2,6

14

4,4

-

-

-

-

-

10. Cis-2-Pentene

3,3

12

4,0

-

1,59

6,7

3,4

1,57

11. 2,3-Dimethylbutane

7,7

11

9,5

-

1,33

15,1

-

12,70

12. 2-Methylpentane

7,3

12

9,1

-

5,27

18,6

15,4

12,56

13. 3-Methylpentane

36,1

10

47,5

5,9

6,39

19,1

9,1

5,62

14. n-Hexane

59,7

16

106,2

-

4,18

13,0

5,5

5,70

15. Benzene

10,7

13

14,9

5,2

12,21

20,6

-

5,87

16. NOx

0,20 (*)

15

39,3

-

0,90 (*)

-

-

1,89 (*)

17. CO

23,37 (*)

28

0,5 (**)

-

3,64 (*)

-

12,97 (*)

0,73 (*)

Ghi chú: aCI: Kho ng tin c y (95%); bCb:
N ng ñ
(2)
(4)

n n;

(1)

Kawashima H. et al.,2006;

Hwa M. Y.et al.,2002;

(3)

Touaty M. et al., 2000;

ñơn v g/km.xe;

phát th i cho t ng lo i

phương ti n giao thơng
a. Tính tốn h s phát th i

(5)

H

Hung-Lung C. et

s

phát th i c a các ch t ơ nhi m

khơng khí đ i v i MC, LDVs và HDVs đư c
(**)

3

xác đ nh theo phương trình:

: n ng ñ mg/m .

K t qu so sánh cho th y h s phát th i
trung bình c a NOx trong nghiên c u

c u khác trên th gi i. Đi u này có th đư c
gi i thích d a trên s khác bi t v t l lo i
HDVs (lo i phương ti n s d ng nhiên li u d u
các phương ti n giao

thông, do NOx là ch t ô nhi m phát sinh t ho t
ñ ng c a các phương ti n giao thông s d ng
d u diesel nhi u hơn so v i các phương ti n s
d ng xăng. C th trong k t qu nghiên c u
Tp HCM thì HDVs ch kho ng 0,5% trên t ng
s các lo i phương ti n giao thơng trong khi đó
theo k t qu nghiên c u c a Hung-Lung C.
(2007) thì HDVs là kho ng 15%. Tương t
trong nghiên c u c a Hwa M. Y. (2002) thì
HDVs là kho ng 7%, cịn nghiên c u c a John
C. (1999) thì HDVs là kho ng 12%.

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Qh, i = ef x n = NMC x qMC, i + NLDVs x

Tp

HCM ñ u th p hơn so v i các k t qu nghiên

diesel) trong t ng s

s

Na K. et al., 2002;

al.,2007 [8,6,12,17,5].
(*):

4.5.2. H

qLDvs, i + NHDVs x qHDVs, i

(4.3)

Trong đó: Qh: T ng t i lư ng phát th i
c a ch t ô nhi m khơng khí trung bình gi ;
NMC, NLDVs, NHDVs,: S lư ng c a t ng lo i
phương ti n giao thơng trung bình gi ; qMC,
qLHVs, qHDVs,: H s phát th i c a t ng nhóm
lo i phương ti n giao thơng; i: Th i đi m xác
đ nh h s phát th i.
Gi i phương trình (4.3) b ng phương pháp
h i qui tuy n tính s

d ng ph n m m SPSS

15.0. H s phát th i c a 15 h p ch t VOCs ñ i
v i MC dao ñ ng 5,3 – 149,9 mg/km.xe, ñ i
v i LDVs dao ñ ng 0,04 – 1,97 g/km.xe và ñ i
v i HDVs dao ñ ng 0,21 – 5,71 g/km.xe.

Trong các h p ch t VOCs thì h s phát th i
c a iso-pentane cao nh t 149,9 ± 46,4
mg/km.xe ñ i v i MC; 1,97 ± 0,61 g/km.xe ñ i

Trang 13


Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
v i LDVs và 5,71 ± 1,60 g/km.xe ñ i v i

cũng ñư c tính tốn l n lư t là 0,05 ± 0,02

HDVs. Nhìn chung, giá tr h s phát th i c a

g/km.xe; 1,9 ±

iso-pentane cao do iso-pentane là m t trong

g/km.xe ñ i v i NOx và 21,85 ± 8,67 g/km.xe;

nh ng h p ch t h u cơ ch y u phát sinh t

34,8 ± 15,5 g/km.xe và 11,1 ± 5,3 g/km.xe ñ i

phát th i c a ñ ng cơ và quá trình bay hơi c a

v i CO.

nhiên li u t bình ch a. Ngồi ra, h s phát

b. So sánh v i các k t qu nghiên c u khác

0,9 g/km.xe và 19,7 ± 5,2

th i c a CO và NOx t MC, LDVs và HDVs
B ng 4.3. So sánh h s phát th i c a NOx trên các lo i phương ti n giao thông (g/km.xe)
TT

Tên tác gi /

MC (g/km.xe)

LDVs

HDVs

(g/km.xe)

(g/km.xe)

0,05 ± 0,02

1,9 ± 0,9

19,7 ± 5,2

0,46 ± 0,04

-

-

M i

0,25 ± 0,13

-

-

Đang s d ng

0,15 ± 0,06

-

-

Xe 4 thì, m i

0,18 ± 0,07

-

-

Xe 4 thì

nghiên c u
1

Nghiên c u

2

Tsai J. và nnk, 2000

3

Tp HCM

Tsai J. và nnk, 2003

Ghi chú

-

4

John C. và và nnk, 1999

-

1,05 ± 0,09

15,59 ± 0,79

-

5

Zarate E. và nnk, 2007

-

0,11 ± 0,02

18,9 ± 0,37

-

6

Leong S.T. và nnk, 2001

0,03

-

-

Ngu n: Tsai J., 2000 & 2003; John C., 1999; Zarate E., 2007; Leong S.T., 2001 [18,7,11].
So sánh k t qu ñ t ñư c trong nghiên c u
này v h s phát th i c a các h p ch t VOCs

phương ti n tham gia giao thông gi a Tp HCM
và thành ph khác trong các nghiên c u.

Nh t

Bên c nh đó, vi c so sánh h s phát th i

M [15] cho th y có s khác bi t

c a NOx t các nhóm phương ti n giao thơng

đáng k v giá tr h s phát th i c a t ng

trong nghiên c u này v i các nghiên c u khác

nhóm phương ti n giao thơng LDVs và HDVs.

trên th gi i ñư c t ng h p trong b ng 4.3. K t

H s phát th i tính tốn ñư c trong nghiên c u

qu so sánh cho th y h s phát th i c a NOx

này ñ u cao hơn so v i các k t qu nghiên c u

ñ i v i MC trong nghiên c u này th p hơn so

trên. Ch có h s phát th i c a MC là không

v i nghiên c u

khác bi t nhi u so v i k t qu nghiên c u

không khác bi t nhi u so v i k t qu nghiên

Nh t B n. Đi u này có th đư c gi i thích là do

c u

s khác bi t v thành ph n, ch t lư ng nhiên

c a NOx ñ i v i LDVs và HDVs trong nghiên

v i m t s k t qu khác như nghiên c u
B n [8],

li u s

d ng và tu i ñ i các ñ ng cơ c a

Đài Loan [18], nhưng l i

Thái Lan [11]. Trái l i, h s phát th i

c u này nhìn chung cao hơn so v i các k t qu
nghiên c u khác trên th gi i, nhưng m c ñ

Trang 14

B n quy n thu c ĐHQG-HCM


T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

khác bi t là không l n, c th là cao g p g n

cùng là xe t i tr ng n ng v i t l trung bình

1,7 l n đ i v i LDVs và 1,1 l n đ i v i HDVs.

1,2%.

Ngồi ra, v i h s phát th i c a CO t MC,

Ba h p ch t VOCs có h s phát th i trung

LDVs và HDVs trong nghiên c u này nhìn

bình cao nh t là n-hexane, i-pentane

chung ñ u cao hơn so v i các nghiên c u trên

methylpentane, h s phát th i trung bình c a

Thái Lan, Đài

NOx là 0,20 ± 0,03 g/km.xe và CO là 23,37 ±

khác bi t là không

6,61 g/km.xe. Đ c bi t, trong nghiên c u này

th

gi i như nghiên c u

Loan,… nhưng m c ñ

và 3-

nhi u.

ñã xác ñ nh ñư c h s phát th i c a các h p

5. K T LU N

ch t VOCs, CO và NOx t ho t đ ng c a xe

1. Vi c tính tốn t i lư ng ơ nhi m khơng
khí do ho t đ ng giao thơng ph thu c nhi u

g n máy, là lo i phương ti n giao thông ph
bi n t i Tp HCM.

vào đ chính xác c a h s phát th i s d ng.

4. So sánh k t qu đ t đư c trong nghiên

Vì v y, xác đ nh chính xác t i lư ng ô nhi m

c u này v i các nghiên c u khác trên th gi i

do ho t ñ ng giao thông trong nh ng trư ng

cho th y khơng có s khác bi t đáng k h s

h p c th là r t quan tr ng.

phát th i trung bình c a các h p ch t VOCs,

2. D a trên vi c so sánh nh ng ưu và

nhưng h s phát th i trung bình c a NOx và

như c ñi m các phương pháp xác ñ nh h s

CO thì th p hơn so v i các k t qu nghiên c u

phát th i hi n có trên th gi i k t h p v i ñi u

khác. Tuy nhiên, h s phát th i c a các h p

ki n th c t c a Tp HCM, nhóm tác gi đã đi

ch t VOCs trên t ng nhóm lo i phương ti n

ñ n l a ch n s d ng phương pháp mơ hình

giao thơng MC, LDVs và HDVs trong nghiên

tính ngư c k t h p thí nghi m v i h p ch t

c u này thì cao hơn so v i các nghiên c u

ñánh d u và ño ñ c trong ñư ng kênh h cao

khác, v i NOx và CO thì khơng có s khác bi t

ñ xác ñ nh h s phát th i các ch t ô nhi m

nhi u. Nguyên nhân c a s khác bi t này có th

khơng khí do ho t ñ ng c a các phương ti n

ñư c gi i thích là do thành ph n lo i nhiên li u

giao thông t i Tp HCM. H p ch t ñánh d u

s d ng (nhiên li u ñang s d ng trong nư c

ñư c l a ch n cho nghiên c u là propane.

có hàm lư ng các ch t h u cơ cao hơn so v i

3. L n ñ u tiên vi c ño ñ c và th c nghi m

nhiên li u c a các nư c tiên ti n trong khu v c

t i hi n trư ng ñã ñư c th c hi n t i Vi t Nam

và trên th gi i), t l gi a các lo i phương ti n

nh m tính tốn, xây d ng h s phát th i c a

giao thông (xe g n máy chi m ưu th trong khi

các 15 h p ch t VOCs trong kho ng C2 – C6,

xe t i tr ng n ng l i chi m m t lư ng r t bé),

NOx và CO do ho t ñ ng c a các phương ti n

lo i và tu i ñ i c a phương ti n giao thông

giao thông t i Tp HCM.

(tu i th và th i gian s d ng c a các phương

K t qu nghiên c u cho th y lư ng xe g n
máy chi m t l trung bình 94,6%, ti p đ n xe

ti n giao thơng

nư c ta lâu hơn so v i trên

th gi i do nư c ta khơng có tiêu chu n áp

t i tr ng nh v i t l trung bình 4,2% và sau

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 15

Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
d ng cho tu i ñ i c a các phương ti n giao

phương pháp h s phát th i áp d ng trong đi u

thơng) và y u t đ a hình,….

ki n Tp HCM nói riêng và Vi t Nam nói

5. Các k t qu này là ti n ñ ñ m ra cho

chung.

các hư ng nghiên c u sâu hơn nh m hoàn thi n

ESTIMATION OF AIR POLLUTANTS EMISSION FACTORS FOR VEHICLES ON
ROAD TRAFFIC SUITABLE WITH HOCHIMINH CITY CONDITION
Ho Minh Dzung, Dinh Xuan Thang
Institute for Environment &Natural Resources, VNU-HCM

ABSTRACT: The estimation of emissions depends strongly on the quality of the emission factors
used for the calculations. It is necessary to find method for estimation of emission factors from road
traffic to calculate the emissions of air pollutants from transportation activity in Hochiminh City
(HCMC).
From the research results, suitable method and tracer were selected. Emission factors of 15
VOCs from C2-C6, NOx, and CO from road traffic in HCMC were estimated. The measurement
campaign was carried out in 3/2 street., distrist 10, HCMC from 10h00 to 22h00 per day.
Three VOCs compounds with high average emission factors were hexane (59,7 ± 9,2
mg/km.veh.), i-pentane (52,7 ± 7,4 mg/km.veh.) and 3-methylpentane (36,1 ± 3,6 mg/km.veh.). The

average emission factor of NOx and CO were 0,20 ± 0,03 g/km.veh and 23,37 ± 6,61 g/km.veh,
respectively. Besides, the emission factors of air pollutants for motorcycles, light duty vehicles and
heavy duty vehicles were caculated by regression linear method.
Keywords: Emission factors, measurement campaign, tracer, VOCs, NOx, CO, HCMC.
road, Atmospheric Environment 37, pp.

TÀI LI U THAM KH O

465 - 474 (2003).
[1]. Ghenu A., Rosant J.-M., Sini J.,-F.,
Dispersion of pollutants and estimation of
emissions in street canyon in Rouen,
France.

Environmental

Modelling

&

Software 23, pp.314 - 321 (2008).
[2]. Gramotnev G., Brown R.., Ristovski Z.,
Hitchins J., Determination of average

[3]. Heeb N.V., A comparison of benzene,
toluene and C2-benzenes mixing ratios in
automotive exhaust and in the suburban
atmosphere during the introduction of
catalytic converter technology to the Swiss
Car Fleet, Atmospheric Environment 34,

pp.3103-3116 (2000).

emission factors for vehicles on a busy

Trang 16

B n quy n thu c ĐHQG-HCM


T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S

M2 - 2010

[4]. Hien P., Binh N., Truong Y., Ngo N., Sieu

U., Real-world traffic emission factors of

L., Comparative receptor modelling study

gases and particles measured in a road

of TSP, PM2 and PM2-10 in Ho Chi Minh

tunnel in Stockholm, Sweden, Atmospheric

City, Atmospheric Environment 35, pp.

Environment 38, pp. 657 - 673 (2004).

2669 - 2678 (2001).

[11]. Leong S. T, Muttamara S., Evaluation of

[5]. Hung-Lung C., Ching-Shyung H., Shih-Yu

air pollution burden from contribution of

C., Ming-Ching W., Ma Sen-Yi M.,

motorcycle emission in Bangkok, Water,

Emission factors and characteristics of

Air and Soil Pollution 131, pp. 41-60

criteria pollutants and volatile organic

(2001).

compounds (VOCs) in a freeway tunnel

[12]. Na K., Determination

of

non-methane

study, Science of the Total Environment

hydrocarbon

381, pp. 200 - 211 (2007).

vehicles in a Tunnel in Seoul in May

[6]. Hwa M.Y., Hsieh C.C., Wu T.C., Realworld vehicle emissions and VOCs profile

emission

factors

from

2000, Korean J. Chem. Eng. 19(3), pp.
434 - 438 (2002).

in the Taipei tunnel located at Taiwan

[13]. Olcese L.E, Gustavo G. Palancar, Beatriz

Taipei area, Atmospheric Environment 36,

M. Toselli, An inexpensive method to

pp. 1993 - 2002 (2002).

estimate CO and NOx emissions from

[7]. John C., Comparison of emission factors
for road traffic from a tunnel study

(Gubrist tunnel, Swizerland) and from
emission

modeling,

Atmospheric

mobile sources, Atmospheric Environment
35, pp.6213 - 6218 (2001).
[14]. Palmgren F., Actual car fleet emissions
estimated

from

urban

air

quality

Environment 33, pp.3367-3376 (1999).

measurements and street pollution models,

[8]. Kawashima H., Minami S.., Hanai Y.,

The Science of the Total Environment 235,

Fushimi A., Volatile organic compound
emission

factors

from

pp. 101 - 109 (1999).

roadside

[15]. Sagebiel J. C., Zielinska B., Real-world

measurements, Atmospheric Environment

emissions and calculated reactivities of

40, pp. 2301 - 2312 (2006).

organic species from motor vehicles,

[9]. Ketzel M., Wahlin P., Berkowicz R.,
Palmgren F., Particle and trace gas
emission factors under urban driving

Atmospheric Environment

30 (12), pp.

2287 - 2296 (1996).
[16]. Staehelin

J.,

Keller

C.,

Stahel

W.,

conditions in Copenhagen based on street

Emission factors from road traffic from a

and roof-level observations, Atmospheric

tunnel study (Gubrist tunnel, Switzerland).

Environment 37, pp. 2735 - 2749 (2003).

Part III: results of organic compounds,

[10]. Kristensson A., Johnsson C., Westerholm

SO2 and speciation of organic exhaust

R., Swietlicki E., Gidhagen L., Wideqvist

B n quy n thu c ĐHQG-HCM

Trang 17


Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010
emission, Atmospheric Environment 32

motorcycle engine exhaust at different

(6), pp. 999 - 1009 (1998).

driving modes, Atmospheric Environment

[17]. Touaty M., Bonsang B., Hydrocarbon

37, pp. 2485 - 2496 (2003).

emissions in a highway tunnel in the Paris

[19]. Zarate E., Air quality modelling over

area, Atmospheric Environment 34, pp.

Bogota, Colombia: Combined techniques

985 - 996 (2000).

to

[18]. Tsai J. H., The speciation of volatile
organic

Trang 18

compounds

(VOCs)

from

estimate

and

evaluate

emission

inventories, Atmospheric Environment 41,
pp. 6302 - 6318 (2007).

B n quy n thu c ĐHQG-HCM