Môi trường giao thông

GIỚI THIỆU CHUNG: Các phương tiện giao thông vận tải hiện giữu vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia, nhưng nó cũng góp phần không nhỏ gây ô nhiễm môi trường sinh thái. Ảnh hưởng chủ yếu của các phương tiện vận tải đến môi trường là gây ô nhiễm không khí, gây ồn, rung động và bụi. Khí thải phát tán từ các phương tiện vận tải chiếm tỷ trọng lớn so với các nguồn phát thải khác trong việc gây ô nhiễm không khí. Thí dụ: Niu Đêli 57%, Bắc Kinh 75%, Manta 70%, Kualalampua 86%. Với các phương tiện vận tải khác nhau, lượng khí phát tải cũng khác nhau. Thí dụ: khi vận chuyển 1 hành khách trên đoạn đường 1km, lượng phát thải cacbonmonoxit – CO như sau: Môtô 2 bánh: 4,82g/hk.Km; ôtô con: 6g/hk.Km; ôtô khách 40 chỗ ngồi: 1,87g/hk.Km. Các phương tiện vân tải ước tính đã thải ra môi trường khoảng hơn 85% cacbonmonoxit – CO, hơn 40% oxit nitơ – NOx, 50% hydrocacbon – HC, 15% dioxitcacbon – CO2, 5% SO2 và các hợp chất hữu cơ tổng hợp bay hơi khác. Sự phát tán các khí nhà kính Cloruafloruacacbon – CFC cùng với CO2, CH4, NOx làm suy thoái lớp ozon trên tầng bình lưu của khí quyển. Sự suy thoái này làm giảm khả năng ngăn chặn tia cực tím chiếu xuống Trái Đất. Ngoài sự phá hủy lớp ozon trên tằng bình lưu của khí quyển, các khí nhà kính tăng lên quá mức còn gây hiểm họa nóng lên của toàn cầu. Điều đó làm thay đổi cấu trúc hệ sinh thái đang tồn tại, làm tăng mực nước biển, gây hiểm họa lụt lội, xâm thực,… Ở Việt Nam hiện nay có khoảng 500.000 xe ôtô đang lưu hành, chưa kể 150.000 xe công nông đang chạy chui lủi không đăng ký và hơn 10.000.000 môtô 2 bánh. Khối lượng các chất độc hại thải vào môi trường bình quân hàng năm như sau: Bảng 1.1 Khối lượng các chất độc hại thải vào môi trường STT Các thành phần độc hại Kí hiệu Khối lượng thải vào môi trường Chạy xăng (tấn) Chạy Diezel (tấn) Tổng cộng (tấn) 1 Cac bonmonoxit CO 98.357,5 37.876,7 136.225,2 2 Các oxit nitơ NOx 39.343 71.407,6 110.750,6 3 Hydrocacbon HC 137.700,6 75.735,3 213.435,9 4 Andehyt R-CHO 1.967 17.310,9 19.277,9 5 Chì Pb 919,2 17.310,9 919,2 6 Muội C 3.676,9 17.310,9 20.987,8 7 Các thành phần cứng khác 3.676,9 25.278,8 28.955,7 Ngoài các phương tiện vận tải, các nhà máy và các cơ sở cơ khí giao thông đường sắt, đường thủy, đường bộ,… cũng là tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí, môi trường đất, nước,…Nguyên nhân là do chưa xử lý tốt các dây chuyền sơn, mạ, các phân xưởng rèn, dập và nước thải, rác thải,… từ các quá trình sản xuất. Kết quả kiểm tra của một bang nước Mỹ cho thấy hiện tượng ô nhiễm dầu ở các giếng nước và các dòng chảy ngầm do các trạm bảo dưỡng sửa chữa ôtô gây ra làm cho nước không thể sử dụng vào mục đích sinh hoạt. Xung quanh khu công nghiệp của thủ đô Oasinhtơn (Mỹ), lượng dầu lẫn trong đất lên tới 1.300÷2.400 mg/kg, thậm chí có nơi lên đến 3.900 mg/kg. Ngoài ra các nhà máy cơ khí giao thông còn thải ra môi trường các dung môi có chứa dầu, sơn và các hóa chất tẩy rửa khác. Mục tiêu phân tích hệ thống “ Ô nhiễm môi trường giao thông” nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quan nhất, tạo điều kiện cho việc tìm hiểu, nhận xét và đánh giá một cách dễ dàng các vấn đề ô nhiễm xung quanh chủ đề nghiên cứu. Ngoài ra, việc nghiên cứu các yếu tố gây ô nhiễm môi trường giao thông cũng là một công tác rất quan trọng trong quá trình tìm hiểu và đưa ra các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm trong thực trạng hiện nay. ẢNH HƯỞNG TỪ CÁC PHƯƠNG TIỆN VẬN TẢI ĐƯỜNG BỘ ĐẾN MÔI TRƯỜNG 2.1 Ảnh hưởng đến môi trường không khí Những chất gây ô nhiễm không khí bắt nguồn từ phương tiện vận tải phát tán vào môi trường là do khí thải hoặc sự bay hơi của nhiên liệu (xăng, dầu, diezel). Những chất này đặc trưng là: CO, HC, NOx,… Đó là những chất không có lợi cho cuộc sống của con người, động vật và thực vật, chúng được gọi là “ những chất gây ô nhiễm không khí”. Mức độ gây độc hại của những chất gây ô nhiễm không khí được trình bày trong bảng 2.1. Những ảnh hưởng khác nhau của chất gây ô nhiễm được trình bày trong bảng 2.2. Bảng 2.1 Mức độ độc hại của một số chất trong khí thải phương tiện vận tải STT Loại hợp chất Ngưỡng độc hại 1 CO 1 2 HC 60 3 NOx 100 4 SO2 130 5 Alđêhyt 130 Bảng 2.2 Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm Chất ô nhiễm Ảnh hưởng tới sức khỏe Cản trở tầm nhìn Mưa axit Biến đổi khí hậu Trực tiếp Gián tiếp Trực tiếp Gián tiếp CO X HC X X X NOx X X X X X X PM (bụi) X X X SO2 X X X X Có 3 nguồn chính sinh ra những chất gây ô nhiễm không khí từ phương tiện vận tải: khí xả, khí lọt và nhiên liệu bay hơi. HC được tạo ra từ cả ba nguồn, còn CO và NOx chỉ xuất hiện trong khí xả của động cơ 2.1.1 Khí xả Khí xả là sản phẩm cháy từ trong buồng đốt của động cơ được thải ra ngoài môi trường qua ống xả. Nhiên liệu dùng trong động cơ đốt trong hiện nay thường là nhiên liệu lỏng hoặc nhiên liệu thể khí (hay thể khí hóa lỏng). Nhiện liệu lỏng được dùng chủ yếu là các sản phẩm được tạo ra từ dầu mỏ (xăng, diezel) vì loại này có nhiệt trị lớn, ít tro, dễ vận chuyển và bảo quản. Mỗi loại nhiên liệu lỏng kể trên đều là một hỗn hợp của nhiều loại hydrocacbon có công thức cấu tạo khác nhau nhưng đều có những nguyên tố chính sau: Cacbon (C), Hydro (H), đôi khi còn có cả một lượng nhỏ Lưu huỳnh (S). Nếu bỏ qua hàm lượng nhỏ của S thì có thể biểu diễn công thức hóa học của nhiên liệu lỏng dưới dạng chung là CnHm (trong đó, n là số nguyên tử Cacbon, m là số nguyên tử Hydro) Khi nhiên liệu lỏng cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy chủ yếu gồm CO2, H2O và N2 (có trong không khí). Phản ứng oxy hoá trong trường hợp này có thể viết như sau: CnHm + (n + )O2 + N2 nCO2 + H2O + N2\ Trong thực tế, trường hợp cháy hoàn toàn khó có thể xảy ra vì nó còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: thông số kết cấu động cơ, quá trình hình thành và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, chế độ làm việc và trạng thái kỹ thuật của động cơ. Khi nhiên liệu cháy không hoàn toàn, thành phần của sản phẩm cháy chủ yếu gồm CO2, H2O, CO, NOx (từ N2 có trong không khí) và có cả phần nhiên liệu và N2 dư. CnHm + O2 + N2 CO2 + H2O + CO + NOx + CnHm + N2 (dư) Nhiên liệu thể khí được dùng trong động cơ đốt trong thường là khí thiên nhiên hoặc khí thiên nhiên hóa lỏng. Thành phần chủ yếu gồm các nguyên tử C,H,O tạo nên được viết dưới dạng tổng quát là CnHmOr và lượng nhỏ N2 và H2S. Nếu lược bỏ thành phần H2S thì khi cháy hoàn toàn phản ứng oxy hóa sẽ là: CnHmOr + (n + )O2 + N2 nCO2 + H2O + N2 Khi cháy không hoàn toàn: CnHmOr + O2 + N2 CO2 + H2O + CO + NOx + CnHmOr + N2 (dư) So với nhiên liệu hóa lỏng thì nồng độ CO, HC, NOx phát sinh khi dùng nhiên liệu khí nhỏ hơn nhiều. Oxit cacbon (CO): CO là khí không màu, không mùi, không vị, là thành phần độc hại đặc trưng của khí thải. CO sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn của hỗn hợp cháy vì thiếu oxy (hỗn hợp quá đậm) nên một phần C của nhiên liệu chỉ được chuyển hóa thành CO: C + O2 = CO + 124019 kJ Ngoài ra, CO còn sinh ra do các nguyên nhân khác như: + Sự cháy không đều của khí hỗn hợp + Do nhiệt độ xung quanh vùng thành xilanh thấp + Do phản ứng (2CO + O2 = 2CO2) diễn ra chậm nên không thể biến đổi tất cả lượng CO thành CO2. Ở chế độ chạy chậm không tải (khí hỗn hợp đậm) nồng độ CO trong khí xả là lớn nhất. Ở chế độ tải trung bình (bướm ga mở khoảng 40-70%) thì hàm lượng CO trong khí xả ở mức nhỏ. Ở chế độ tải trọng cực đại (dấn ga đột ngột) hỗn hợp cháy đậm hơn, hàm lượng CO trong khí xả lại tăng. Trạng thái kỹ thuật động cơ cũng có ảnh hưởng rất lớn đến lượng CO trong khí xả. Khi trạng thái kỹ thuật tốt, quá trình cháy hoàn hảo lượng CO có thể giảm 20-30% CO gây cản trở việc vận chuyển oxy từ máu tới các tế bào, nó đặc biệt nguy hiểm đối với thai nhi và người mắc bệnh tim. Nếu lượng CO ở trong máu vượt quá mức thì những người yếu tim sẽ bị tăng thêm căng thẳng, những người đau thắt ngực sẽ bị tăng thêm thời gian đau. Tiếp xúc với CO ở mức cao sẽ dẫn đến suy giảm thị lực, khả năng học tập và hiệu suất công việc. Hydrocacbon (HC): HC gây kích thích thành bên trong của các cơ quan hô hấp, ngoài ra còn gây ra hiện tượng sương mù quang hóa làm cản trở tầm nhìn, kích thích mắt và bị coi là nguyên nhân gây ra bệnh ung thư và tàn lụi rừng. Các oxit nitơ (NOx): NOx có thể đi sâu vào phổi, gây kích thích mắt mũi họng. Nếu nồng độ NOx khí quyển ở mức cao thì sẽ gây ho, đau đầu chóng mặt và có thể bị hư hại phổi. NOx có ảnh hưởng lớn đến sự sống của thực vật khi nồng độ đủ lớn. Đioxit Nitơ (NO2) gây việc gia tăng lây nhiễm đường hô hấàm nghẽn thở ở người mắc bệnh hen và giảm chức năng của phổi. Các dạng oxit nitơ (NOx) cũng góp phần gây lắng đọng axit làm hỏng cây cối và tăng độ axit ở ao, hồ, sông, suối làm tổn hại nghiêm trọng đến đến hệ sinh thái dưới nước. NOx là tên gọi chung của các oxit nitơ, chúng được tạo bởi N2 và O2 ở điều kiện nhiệt độ cao. Các chất này đặc trưng là NO, NO2 và N2O. Chì (Pb): Chì xuất hiện tỏng khí xả của phương tiện giao thông là do xăng pha chì ( để tăng trị số ốctan của xăng nhằm chống cháy kích nổ). Chì trong không khí có thể lắng đọng vào đất và nước, và từ đó xâm nhập vào cơ thể con người qua thức ăn và nước uống. Chì là một loại độc tố và trẻ em là đối tượng dễ bị tổn thương nhất. chì có ảnh hưởng đến rất nhiều bộ phận trong cơ thể con người, dễ thấy nhất là ảnh hưởng tới sự phát triển của hệ thần kinh (làm giảm chỉ số thông minh IQ). Nghoài ra, còn ó những ảnh hưởng khác như: giảm chức năng vận động của các giác quan, suy giảm chức năng của thận, tăng huyết áp. Khi sử dụng xăng pha chì, người ta thường bổ sung thêm chất lọc chì và chất này cũng được hết ra ngoài không khí. Đáng chú ý nhất là chất êtylen – đibrômua vì nó có thể gây ung thư cho động vậy và con người. Vì những tác hại nêu trên, ngày nay người ta sử dụng xăng không pha chì (lượng chì trong xăng nhỏ hơn giới hạn cho phép). Bụi hạt (PM): Bụi hạt hình thành do các hạt cứng lẫn trong nhiên liệu, dầu bôi trơn,… thải trực tiếp ra ngoài không khí, hoặc do quá trình biến đổi khí thải như SO2, NO2. Đặc tính lý hóa của PM thay đổi theo thời gian, khu vực, thời tiết. Ở nồng độ cao, bụi hạt có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, làm giảm tầm nhìn và hủy hoại các hệ sinh thái. Thành phần của bụi hạt như H2SO4, HNO3 góp phần gây lắng đọng axit. Bụi hạt có ảnh hưởng đến sức khỏe con người ở các dạng: chết yểu, trầm trọng thêm bệnh tim mạch, bệnh hô hấp, hen xuyễn ở mọi lứa tuổi khác nhau. Bụi hạt thường có ở hai dạng: hạt nhỏ thô và hạt mịn. Hạt nhỏ thô như silicát và bụi lơ lửng, loại bụi này dễ gây bệnh hô hấp, hen xuyễn. Hạt mịn chứa bụi axit, sunphát, nitrat, kim loại chuyển hóa, khói thải diezel, loại bụi hạt mịn có liên quan trực tiếp đến các bệnh tim, phổi, chết yểu. Khí thải diezel: Khí thải diezel được hiểu là các hạt cacbon tự do hình thành trong quá trình cháy thiếu oxy và thải ra ngoài ở dạng khói đen. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khí thải diezel là chất có khả năng gây ung thư cho con người. nhiều quốc gia đã xếp khí thải diezel vào danh sách các chất “có thể gây ung thư” hoặc “tiềm ẩn gây ung thư”, đồng thời khuyến cáo rằng “ cần phải có những nỗ lực khẩn cấp để giảm khí thải từ động cơ diezel, đặc biệt là bụi hạt”. Trong khí thải diezel, bụi hạt mịn chiếm khoảng 20% khối lượng, những hạt mịn này rất dễ thâm nhập sâu vào phổi. Các chất thải khác: SO2 xuất hiện trong khí thải do lưu huỳnh trong nhiên liệu khi cháy bị oxy hóa. Thành phần này chiếm tỷ lệ nhỏ trong khí thải động cơ. Ở nồng độ cao, SO2 gây kích thích các màng nhày của hệ thống hô hấp và viêm phế quản, hen, xuyễn, đồng thời là tác nhân tạo mưa axit. Alđêhyt (R-CHO) tạo ra trong quá trình cháy không hoàn toàn. Mặc dù nồng độ của chúng trong khí thải không lớn nhưng độ độc hại rất cao. Bảng 2.3 Thành phần chất độc hại trung bình trong khí thải khi đốt cháy 1kg nhiên liệu STT Các thành phần độc hại trong khí xả Dạng nhiên liệu Xăng (g) Diezel (g) 1 CO 200,59 20,81 2 HC 23,28 4,16 3 NOx 15,83 18,01 4 SOx 1,86 7,8 5 Aldehyt 0,93 0,78 6 Khói, bụi 1,00 5,00 7 Pb 0,5 0 Từ bảng nêu trên có thể thấy lượng vật chất độc hại thải ra khi đốt cháy 1kg nhiên liệu của động cơ xăng lớn hơn của động cơ diezel - riêng khói đen thì động cơ diezel lại thải ra lượng lớn hơn động cơ xăng. 2.1.2 Nhiên liệu bay hơi Đó là khí HC bốc hơi từ thùng chứa nhiên liệu, từ chế hòa khí vào không khí và từ sự rò rỉ nhiên liệu trong hệ thống cung cấp nhiên liệu. 2.1.3 Khí lọt Khí lọt gồm hỗn hợp khí đã cháy và khí hỗn hợp chưa cháy lọt qua khe hở giữa Pittông và thành Xilanh xuống Cácte dầu và thoát ra ngoài khí quyển thông qua ống thông gió Cácte. 2.2 Ảnh hưởng của tiếng ồn và rung động 2.2.1 Khái niệm Các loại phương tiện vận tải sử dụng động cơ khi hoạt động đều gây ra tiếng ồn, rung động và va đập, chúng gây cảm giác khó chịu cho những người ngồi trên phương tiện hoặc gần hai bên đường giao thông. Tiếng ồn được hiểu là một hỗn hợp của nhiều âm thanh với cường độ khác nhau do phương tiện vận tải tạo ra khi hoạt động mà con người có thể cảm nhận được. Dải âm thanh mà con người có thể nghe được được xác định bằng cả tần số và biên dộ rung động. con người có thể cảm nhận được nhưng không nghe thấy được tiếng ồn ở tần số rung động dưới 20Hz (tần số là giao động thẳng đứng trong một giay đo bằng Hertz – Hz). Ở tần số 20Hz ÷ 20KHz, chúng ta có thể cảm nhận và nghe được âm thanh. Ở tần số lớn hơn 20KHz, con người không cảm nhận được và cũng không nghe thấy được. Những âm thanh có tần số cao như vậy gọi là “sóng siêu âm”. Cường độ hay độ lớn âm thanh phụ thuộc vào biên độ của phần tử dao động. Độ lớn âm thanh hay áp suất âm thanh đo bằng “decibel” (kí hiệu: dB) Tác hại cụ thể ở từng mức gây ồn được trình bày ở bảng 2.4 Bảng 2.4 Tác hại cụ thể ở từng mức gây ồn Mức ồn (dB) Tác dụng đến người nghe 20 Ngưỡng nghe thấy 100 Bắt đầu làm biến đổi nhịp đập của tim 110 Kích thích màng nhĩ 120 Ngưỡng chói tai 130 Gây bệnh thần kinh, nôn mửa 140 Đau chói tai, mất trí 150 Giới hạn cao nhất mà con người có thể chịu đựng Đó là sức chịu đựng tiếng ồn của con người, ngoài mức ồn còn kể đến thời gian tác dụng của nó. Để bảo vệ thính giác, đã có quy định cụ thể về mức ồn và thời gian tác động tương ứng trong mỗi ngày, bảng 2.5. Bảng 2.5 Mức ồn và thời gian tác động tối đa trong một ngày Mức ồn (dB) Thời gian tác động tối đa trong một ngày (giờ) 90 8 95 4 100 2 105 1 110 0,5 115 0,25 Rung động được hiểu đó là những dao động ở tần số cao. Khi động cơ nổ, hoặc ôtô chuyển động sẽ sinh ra rung động của nhiều loại khối lượng khác nhau. Người lái và hành khách cảm thấy rất khó chịu về những rung động này. Không phải tất cả các rung động đều tạo ra tiếng ồn. Những rung động có tần số và biên độ đủ lớn mới tạo ra tiếng ồn. Tiếng va đập là tiếng động đơn xảy ra tức thời bởi sự va chạm giữa lốp xe với bề mặt mấp mô của mặt đường. Những va đập này được truyền đến vôlăng và sàn xe gây khó chịu cho con người. Tiếng ồn được xếp vào loại gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái, mặc dù nó không làm bẩn môi trường; nhưng nó gây cản trở các âm thanh cần nghe. Ở mức độ cao tiếng ồn có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, là nguyên nhân gây bệnh thần kinh, bệnh tim và các loại bệnh về thính giác… Sự truyền rung động và tiếng ồn khi phương tiện vận tải chuyển động được mô tả bằng sơ đồ sau: Động cơ, ống xả, hệ thống truyền lực Rung động khung vỏ xe 1 Áp suất âm thanh Rung động của không khí + Thính giác + Xúc giác Hệ thống truyền rung động (gối đỡ động cơ, ống xả) Rung động khung vỏ xe 2 Lốp và bánh xe Hệ thống treo Kích thích rung dộng từ phía động cơ, ống xả và hệ thống truyền lực Kích thích rung động từ phía mặt đường Hình 2.6 Sự truyền rung động và tiếng ồn Ngoài ra, tiếng ồn, dao động và rung động của các phương tiện vận tải khi chuyển động còn gây ảnh hưởng đáng kể đến con người và môi trường sinh thái. Dao động của phương tiện vận tải ở những tần số thấp thường cho phép từ 2÷3Hz, nếu nằm ngoài giới hạn nêu trên người lái và hành khách sẽ có cảm giác khó chịu, thậm chí nôn mửa. những dao động ở tần số cao không chỉ tạo ra tiếng ồn ở bên trong phương tiện mà còn gây ồn ở ngoài phương tiện ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Khi phương tiện vận tải chuyển động sẽ tạo ra rung dộng của nền đường. Rung động này ngoài ảnh hưởng đến con người còn ảnh hưởng đến nhà cửa và các công trình xây dựng ở các trục đường xe chạy trong khoảng cách 30m. Rung động của nền đường cũng được đặc trưng bởi biên độ, tần số và gia tốc. Khi xem xét ảnh hưởng của rung động đến môi trường sinh thái thường sử dụng gia tốc rung động. Qua khảo sát đo đạc trên đường vành đai của Hà Nội, gia tốc đo được là 1,2÷1,4m/s2. Tiêu chuẩn là 0,081m/s2. Giá trị này quá lớn, lý do có thể là do ôtô quá tải hoặc nền đường quá yếu. 2.2.2 Các nguồn gây ra rung động và tiếng ồn ở phương tiện vận tải Rung động và tiếng ồn gây ra từ sự làm việc của động cơ: do dao động của mômen xoắn, quán tính của khối lượng chuyển động quay không cân bằng, do tiếng ồn từ buồng cháy, do tiếng gõ của pittông, của cơ cấu dẫn động Supáp của hệ thống nạp và hệ thống xả (luồng khí nạp và xả). ngoài ra còn do rung động của các bộ phận khác của động cơ như chân máy, quạt gió. Rung động và tiếng ồn gây ra do sự làm việc của hệ thống truyền lực: do thân ly hợp và đĩa ma sát quay không cân bằng, do cộng hưởng dao động xoắn, do tiếng ồn khi ăn khớp của các bánh răng trong hộp số do trục cácđăng không cân bằng, do tiếng ồn khi ăn khớp của các bánh răng trong truyền lực chính và vi sai. Lốp cũng là nguyên nhân gây ra tiếng ồn va đập và rung động cho xe ôtô. Nếu lốp hoặc bánh xe không cân bằng hay mòn không đều sẽ là nguồn gây rung động. Mặt đường không bằng phẳng làm lốp bị biến dạng dẫn đến rung động. Do rung động của động cơ, hệ thống truyền lực và rung động do va đập giữa lốp với đường truyền đến thân vỏ, làm thân vỏ xe bị rung động và gây ra tiếng ồn. Tiếng ồn do đóng cửa xe thuộc loại tiếng ồn gián đoạn, nó gây giật mình đặc biệt khi đang ngủ. Tiếng rít phanh cũng gây cảm giác khó chịu. Các loại xe khác nhau gây ra tiếng ồn bên trong và bên ngoài cũng khác nhau. Hiện nay các nhà thiết kế chế tạo đang tìm mọi cách để giảm rung động và tiếng ồn. 2.2.3 Các ảnh hưởng khác - Ảnh hưởng của bụi đường giao thông Các dự án đầu tư ở mọi lĩnh vực của Quốc gia khi tiến hành xây dựng hoặc mở rộng khó tránh khỏi bụi, đất, đá, cát, ximăng rơi vãi. Khi các phương tiện vận tải chuyển động, lượng bụi nêu trên ở hai bên đường bị cuốn theo bay mù mịt trong một khoảng không gian rộng lớn làm bẩn bầu không khí trong lành. Ngoài bụi xây dựng còn có bụi cao su, bụi sợi, bụi nhựa đường,….do hiện tượng phanh gấp tạo ra. Bụi đường giao thông kết hợp với bụi hạt tạo ra do khí thải hoặc quá trình biến đổi khí thải làm không khí bị ô nhiễm nặng nề. Bụi là nguyên nhân gây các bệnh về đường hô hấp, về mắt và ung thư. Đồng thời bụi còn làm suy giảm tầm nhìn do những hạt mịn làm cho ánh sáng bị phân tán và hấp thụ. Suy yếu tầm nhìn hay bụi mù tầng khí quyển là vấn đề phức tạp liên quan đến cả khí hậu, thời tiết và nồng độ bụi,… Ở các trục đường giao thông chính của Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nồng độ đều vượt tiêu chuẩn khoảng 7 lần. Lượng bụi ở nội thành cao hơn ở ngoại thành từ 5÷10 lần. Ở Việt Nam hiện nay, bụi đang là vấn đề lớn mà các cấp, cá ngành đang quan tâm giải quyết. - Ô nhiễm nhiệt Các phương tiện vận tải hiện nay chủ yếu sử dụng động cơ đốt trong, quá trình đốt cháy nhiên liệu làm tăng nhiệt độ môi trường. Ngoài ra, sự phát thải các khí nhà kính cũng góp phần làm gia tăng nhiệt độ mặt đất. Đặc biệt, khi mật độ xe cộ lớn, khi tắc nghẽn giao thông có thể coi như có nhiều nguồn đốt tập trung gây oi bức khó chịu đặc biệt vào mùa hè. Theo số liệu thống kê trên thế giới, nhiệt độ trung bình vùng nội thị cao hơn ngoại ô từ 1÷2,50C. Sự tăng nhiệt độ môi trường không những gây mệt mỏi cho con người mà còn kích thích sự phát triển của những vi khuẩn có hại đối với môi trường sinh thái. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC PHƯƠNG TIỆN ĐƯỜNG BỘ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Các biện pháp kỹ thuật Hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu Các biện pháp xử lý khí xả Sử dụng nhiên liệu đúng tiêu chuẩn; pha phụ gia vào nhiên liệu để giảm bớt các thành phần độc hại Hệ thống thông hơi cácte kín Sử dụng các dạng năng lượng khác Khí thiên nhiên – ô tô chạy khí ga Rượu Dầu thực vật Khí H2 Năng lượng mặt trời Năng lượng điện, điện hóa ô tô ac quy Quy hoạch giao thông đô thị Lựa chọn loại PTGT công cộng Quy hoạch đường giao thông Các biện pháp chống ồn và rung động Sử dụng các phương pháp chống bụi Đảm bảo chất lượng xây dựng đường giao thông Quy định về tải trọng phương tiện vận tải Kết cấu phương tiện -Bộ phận giảm âm -Còi Chính sách kinh tế - xã hội Hệ thống các tiêu chuẩn Luật bảo vệ môi trường Khuyến khích vật chất Chính sách kinh tế-xã hội Các biện pháp đánh thuế Các tác động xấu đến môi trường của các phương tiện vận tải là rất đa dạng. Để giảm thiểu cần áp dụng nhiều biện pháp khác nhau như: Xử lý bằng kỹ thuật, tìm nguồn năng lượng ít gây ô nhiễm, chống ồn, rung động và áp dụng các chính sách về Kinh tế - Xã hội. Các biện pháp tổng thể về giao thông vận tải để giảm thiểu ô nhiễm môi trường có thể tham khảo trên sơ đồ: Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. 3.1 Cải tiến kết cấu động cơ Tiêu chuẩn khí thải của các phương tiện vận tải ngày càng được siết chặt, do vậy việc thiết kế và chế tạo động cơ ngoài các chỉ tiêu về công suất hay độ bền còn phải tính đến mức độ phát sinh các chất gây ô nhiễm môi trường không khí trước khi ra khỏi supáp xả. Đối với động cơ đánh lửa cưỡng bức, khi làm việc với hỗn hợp nghèo nồng độ các chất gây ô nhiễm chính như CO, HC, NOx đều giảm. Để cho phép động cơ hoạt động gần giới hạn nghèo của hỗn hợp cháy có thể dùng các biện pháp: Tạo hỗn hợp cháy phân lớp vào xilanh động cơ ở gần thời điểm đánh lửa nhằm nâng cao độ đậm đặc của hỗn hợp ở mức có thể bén lửa và bốc cháy như: dùng buồng cháy phụ có Supáp nạp riêng hoặc hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy. Tạo hình dáng buồng cháy phù hợp, bố trí 2 nến đánh lửa để tăng năng lượng đánh lửa và tốc độ cháy, trang bị 2 Supáp nạp cho mỗi xilanh, một Supáp đóng khi tải cục bộ và mở khi đầy tải. Tăng cường chuyển động rối của hỗn hợp cháy trong quá trình cháy để giảm nồng độ các chất ô nhiễm: thay đổi dạng hình học của buồng cháy, của đường ống nạp, của Supáp; tạo ra tia khí có tốc độ cao phun vào đường ống nạp phụ có kích thước nhỏ hơn đường ống nạp chính. Điều chỉnh góc độ phối khí để hạn chế phát sinh ô nhiễm. Những động cơ mới có xu hướng dùng nhiều Supáp với trục cam có thể điều chỉnh được góc phối khí. Giải pháp này cho phép giảm nồng độ HC và NOx từ 20-25% so với động cơ kiểu cũ. Điều chỉnh để giảm góc đánh lửa sớm để kéo dài thòi gian cháy, làm giảm nhiệt độ cháy và NOx giảm. Mặt khác, đánh lửa muộn làm tăng nhiệt độ khí thải thuận lợi cho việc tiếp tục đốt cháy HC trong ống xả. Đối với động cơ diezel cần cân nhắc khi lựa chọn các giải pháp kỹ thuật để giảm nồng độ các chất HC, NOx và độ khói trong khí xả. thí dụ khi thay đổi góc phun sớm thì lượng HC và NOx thay đổi trái ngược nhau. Để hạn chế nồng độ các chất gây ô nhiễm thường dùng các biện pháp sau: Tăng tốc độ phun để giảm nồng độ khói do tốc độ hòa trộn không khí – nhiên liệu tăng. Tăng áp suất phun. Điều chỉnh quy luật phun theo hướng kết thúc nhanh quá trình phun để giảm HC. Lựa chọn dạng buồng cháy phù hợp. Ở động cơ diezel dạng buồng cháy ảnh hưởng đến mức độ phát sinh ô nhiễm lớn hơn nhiều so với động cơ xăng. 3.2 Các biện pháp kỹ thuật khác 3.2.1 Hệ thống thông gió cácte kín Thành phần của khí lọt xuống cácte của đọng cơ thường gồm 70-80% là khí chưa cháy(ví dụ HC) và 20-30% là sản phẩm phụ của sự cháy (hơi nước và các axit,khí khoa học khác).Tất cả những chất này đều có thể làm biến chất dầu máy,sinh ra cặn ,ăn mòn và gây rỉ hộp trục khuỷu.Để ngăn chặn những tác hại này những xe ôtô trước đây dùng một ống thông gió cácte cho các khí nêu trên thoát ra khí quyển.Nhưng phương pháp này có nhược điểm là gây ô nhiễm môi trường không khí. Hình 3.1 Hệ thống thông gió cácte kín Để khắc phục nhược điểm trên cần dùng phương pháp đưa những khí lọt xuống cácte về buồng cháy và đốt lại.Hệ thống đáp ứng yêu cầu đó gọi là hệ thông gió cácte kín.Hệ thống này làm việc theo nguyên tắc sử dụng độ chân không trong ống nạp để hút khí lọt xuống cácte vào buồng cháy.Van một chiều được lắp giữa cácte và ống nạp để đảm bảo nguyên lí làm việc nêu trên. 3.2.2 Hệ thống thu hồi hơi nhiên liệu Ở những xe ôtô thế hệ cũ , nắp thùng nhiên liệu có khoan lỗ thông hơi và buồng phao cuả bộ chế hòa khí có ống thông hơi để giữ mức xăng,do vậy hơi xăng(HC) bay thẳng ra ngoài gây ô nhiễm không khí. Trên những xe thế hệ mới có trang bị hệ thống thu hồi hơi xăng. (Hình 3.2) Hình 3.3 Hệ thống thu hồi hơi xăng Trong hệ thống này sử dụng bộ lọc than hoạt tính để hấp thụ hơi xăng (HC) bay ra từ thùng xăng và buồng phao của bộ chế hòa khí, để không cho nó thoát ra ngoài khí quyển. Khi động cơ không làm việc,xăng bay hơi từ thùng chứa và buồng phao qua van một chiều đến bộ lọc than hoạt tính trước khi xả vào khí quyển. Khi động cơ làm việc, xăng bay hơi trong bộ lọc than hoạt tính được hút qua cửa lọc của bộ chế hòa khí vào buồng cháy và cháy. 3.2.3 Hệ thống tuần hoàn khí xả Hệ thống tuần hoàn khí xả được dùng để giảm lượng NOx trong khí xả. Như đã nếu, nếu nhiệt độ trong buồng cháy càng tăng thì lượng NO2 thải ra càng lớn. Do vậy cách tốt nhất để giảm lượng NOx là giảm nhiệt độ trong buồng cháy. Để giảm nhiệt độ trong buồng cháy, một số loại động cơ có bố trí hệ thống tuần hoàn khí xả (khoảng 6% - 13% lượng khí xả tái tuần hoàn vào ống nạp). Khí xả sẽ hấp thụ một phần nhiệt của chu kỳ cháy dãn nở và làm giảm nhiệt độ buồng cháy. Trong hệ thống tuần hoàn khí xả (Hình 3.4), lượng khí xả tuần hoàn lại được điều khiển bằng bộ điều khiển chân không. Hình 3.4 Hệ thống tuần hoàn khí xả Khi tải nhỏ (động cơ chạy không tải), lượng khí xả tái tuần hoàn được hạn chế ở mức nhất định để động cơ chạy ổn định. Khi động cơ làm việc ở tốc độ cao và ổn định lượng khí xả tái tuần hoàn tăng lên. 3.2.4 Hệ thống hút và hệ thống phun không khí vào khí xả Nếu không khí được phun hoặc hút vào ống xả (ngay phía sau của Supáp xả) thì khí sẽ được cháy lại trước khi xả vào khí quyển. Các thành phần CO và HC trong khí xả sẽ biến thành những chất không ô nhiễm là CO2 và hơi H2O (hình 3.5). Có hai phương pháp để thực hiện ý tưởng này. Đó là phương pháp hút khí và phương pháp phun khí. Hình 3.5 Phương pháp hút khí dùng xung của khí xả (sự thay đổi đột ngột của áp suất xả) để mở và đóng van hút không khí vào ống xả. Lượng khí được hút vào ống xả theo phương pháp này nhỏ, nên nó chỉ dùng với những động cơ cỡ nhỏ. Phương pháp phun khí dùng bơm để đẩy khí vào ống xả. phương pháp này có thể cấp đủ khí cho sự cháy lại, nhưng phải tiêu hao một phần công suất động cơ để dẫn động bơm khí. Do vậy phương pháp này ít được sử dụng. 3.2.5 Xử lý khí xả bằng bộ xúc tác Bộ phận xúc tác dùng để oxy hóa sản phẩm cháy chưa hoàn toàn như CO, HC và phân hủy NOx trong khí xả. Chất xúc tác là những chất thúc đẩy phản ứng hóa học nhưng bản thân chúng không thay đổi về thành phần cũng như khối lượng. Nếu HC, CO và NOx được nung nóng với O2 đến 5000C cũng sẽ không có phản ứng hóa học nào xảy ra giữa chúng. Nhưng khi chúng đi qua chất xúc tác, phản ứng hóa học xảy ra sẽ biến chúng thành những chất ít độc hại hơn như CO2, H2O và N2 (hình 3.6) CO2 H2O N2 Chất xúc tác CO HC NOx O2 Kết hợp với Xả ra môi trường Hình 3.6 Các chất xúc tác được dùng trong các bộ lọc khí xả thường khác nhau như Platinum, Rhodium, Palladium… Chúng là những kim loại hiếm và đắt tiền. Những chất xúc tác này được phủ lên bề mặt của lớp nền (lõi của bộ xúc tác – có cấu trúc dạng tổ ong bằng gốm hoặc kim loại) để tăng diện tích tiếp xúc với khí xả (hình 3.7) Hình 3.7 Bộ lọc khí xả liền khối Vỏ ngoài 2. Lưới kim loại 3. Vật mang 3.2.6 Hệ thống tự động sửi khí nạp Khi nhiệt độ môi trường xung quanh thấp, sự bay hơi của xăng không tốt nên khí nạp phải được sấy nóng trước khi hòa trộn với xăng. Hơn nữa khi ống nạp còn lạnh xăng có xu hướng bám vào thành ống làm giảm chất lượng hỗn hợp cháy. Để ngăn chặn hiện tượng đó, ống nạp phải được sưởi nóng đến khi động cơ đủ nóng. Nguyên lý chung là dùng khí nóng từ đường ống xả và van bù nhiệt. Van này tự động giữ cho nhiệt độ khí nạp ở giá trị phù hợp để đảm bảo nhiên liệu bay hơi tooys khi động cơ lạnh. Điều đó làm giảm lượng HC, CO trong khí thải. 3.2.7 Các biện pháp xử lý khí xả của động cơ diezel Ở động cơ diezel thành phần độc hại chủ yếu là các hạt cứng, khói và NOx sau đó là CO và HC. Ngoài các biện pháp kỹ thuật có thể sử dụng nêu trên, biện pháp lọc và hấp thụ độ khói trong khí xả được đặc biệt quan tâm vì khói xả rất dễ đi sâu vào phổi, bị giữ lại ở phế quản, gây nhiều tác hại đối với cơ quan hô hấp. Khói xả có kích thước rất nhỏ, đường kính trung bình của các hạt khoảng 1µm. Việc lọc những hạt cỡ này là không dễ vì các lõi lọc dễ bị tắc và gây tổn thất lớn trên đường thải. 3.3 Sử dụng nguồn năng lượng sạch Hiện tại hàng năm trên thế giới có khoảng 200 triệu tấn các chất ô nhiễm phát tán từ các phương tiện vận tải chạy xăng và diezel vào khí quyển. Ảnh hưởng của lượng khí ô nhiễm này thật khó lường. Để bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển bền vững cần tìm kiếm những nguồn năng lượng mới sạch hơn, như: khí thiên nhiên (CNG), khí thiên nhiên hóa lỏng (LPG), metanol, etanol, hydrogen, điện, diezel sinh học… 3.3.1 Khí nén tự nhiên (CNG) Khí nén tự nhiên (85% ÷ 99% là metan) là nhiên liệu đốt sạch, rẻ và sẵn có trên thị trường thế giới. So với xe chạy diezel, xe chạy CNG có lượng khí thải NOx hầu như không thay đổi và lượng khói bụi (PM) thấp hơn nhiều, lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính hầu như tương đương, lượng CO và HC đều giảm. So với xe chạy xăng, xe chạy CNG có lượng khí thải CO và HC giảm, lượng NOx thay đổi không đáng kể, lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính thấp hơn khoảng 15 ÷ 20% do CNG có hàm lượng cacbon tính trên một đơn vị năng lượng thấp hơn xăng. Những cản trở cho việc sử dụng CNG rộng rãi trên phương tiện vận tải là giá thành chuyển đổi cao chủ yếu là bình chứa khí nén và hệ thống van giảm áp; kho chứa và hệ thống cấp liệu; quãng đường chạy ngắn. Để bảo vệ môi trường không khí cần xem xét thay thế xe buýt chạy diezel bằng xe buýt chạy CNG. Các loại xe chở rác, xe tiếp liệu ở các bến bãi,… cũng là những đối tượng nên được thay. Việc hoán cải xe chạy diezel sang chạy bằng CNG là khó và thường làm tăng lượng NOx, do vậy nên thay thế hơn là hoán cải. 3.3.2 Khí thiên nhiên hóa lỏng (LPG) Khí thiên nhiên hóa lỏng gần đây được sử dụng cho phương tiện vận tải ở nhiều nước thuộc các châu lục khác nhau: Mỹ khoảng 200.000 xe, Nhật khoảng 400.000 xe, Italia khoảng 1,7 triệu xe, Hà Lan khoảng 750.000 xe, Thái Lan khoảng 200.000 xe, Ustralia khoảng 400.000 xe, Hàn Quốc khoảng 300.000 xe,… sở dĩ khí thiên nhiên hóa lỏng (LPG) được sử dụng rộng rãi cho ôtô vì nó có trữ lượng lớn, khả năng hòa trộn với không khí tốt hơn và cháy sạch hơn so với xăng và dầu diezel. Do vậy lượng khí ô nhiễm như CO, HC, NOx,… giảm nhiều. Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên hóa lỏng có 50% C3H8 (Propan) và C4H10 (Butan). Đó là khí thô từ mỏ dầu hoặc mỏ khí được nén hóa lỏng ở nhiệt độ thấp (-300C). Khí thiên nhiên hóa lỏng sử dụng được cho cả động cơ xăng và động cơ diezel. Nếu so sánh mức độ phát thải của xăng không pha chì, diezel và khí ga hóa lỏng, có thể thấy tất cả các loại nhiên liệu trên khi cháy đều tạo ra CO, NOx, HC,… Riêng LPG không tạo ra SO2 và các hợp chất thơm. Các nghiên cứu bằng thực nghiệm đã chỉ ra rằng nếu dùng khí ga hóa lỏng để chạy xe ôtô thay xăng trong điều kiện khai thác bình thường thì: Lượng CO phát thải giảm đáng kể (có thể giảm đến 10 lần) do tỷ số H/C của LPG cao hơn xăng và do hỗn hợp được hòa trộn đồng đều hơn. Lượng phát sinh HC thấp (có thể giảm đến 7 lần) do LPG bay hơi dễ, không có màng nhiên liệu lỏng trên đường nạp, trên thành buồng cháy. Lượng NOx phát thải cũng giảm nhiều (có thể giảm đến 10 lần) chủ yếu do nhiệt độ màng lửa nhiên liệu khí thấp hơn nhiệt độ màng lửa xăng. Các nhà khoa học New Zealand đã đưa ra thông báo nếu dùng 100.000 xe con, 2000 xe khách và 10.000 xe tải chạy LPG trong vòng 5 năm thì lượng khí nhà kính CO2 giảm 340.000 tấn, chất thải cứng giảm 500 tấn. Thực tế cho thấy các xe ôtô chạy LPG hoặc CNG rất dễ dàng đạt tiêu chuẩn phát thải của Châu Âu – tiêu chuẩn khắt khe nhất. Ở Việt Nam, tính đến cuối năm 2005 mới có khoảng 200 xe ôtô con dùng LPG đang chạy thí điểm. Để có thể tăng nhanh số lượng cần có những biện pháp hỗ trợ đồng bộ khác. 3.3.3 Sử dụng rượu Metanol Metanol là chất lỏng dễ chứa và vận hành an toàn hơn so vơi nhiên liệu khí. Nó hòa trộn tốt với không khí và cháy sạch hơn xăng hoặc diezel. Metanol có nguồn gốc từ xenlulo hoặc khí tự nhiên. Nhiên liệu metanol thông dụng nhất là M85, hỗn hợp xăng-metanol bao gồm 85% metanol và 15% xăng không pha chì. Xe chạy metanol có lượng khí thải CO và NOx thấp. phương tiện chạy metanol tạo ra khí nhà kính thấp hơn 1 chút so với chạy xăng. Khó khăn cơ bản cho việc sử dụng rộng rãi metanol là giá thành cao và không ổn định. Ít có khả năng cạnh tranh được với xăng dầu, trừ khi nguồn xăng dầu bị cạn kiệt. Etanol Etanol được sản xuất từ lên men tinh bột ngũ cốc hoặc đường từ cây mía. Nó thường được dùng làm chất oxy hóa để điều chế lại xăng và một hỗn hợp xăng gọi là “khí cồn”. “Khí cồn” có thể dùng được với động cơ xăng, còn nếu dùng etanol nguyên chất thì phải có động cơ chuyên dùng. Xe chạy “khí cồn” có lượng thải CO và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi thấp hơn, nhưng lượng NOx và khí nhà kính tăng hơn chút ít. Chi phí sản xuất etanol cao hơn so với nhiên liệu có gốc hydrocacbon nên cần có sự trợ giúp của chính phủ mới sử dụng etanol làm nhiên liệu rộng rãi được. Brazin và Hoa Kỳ đã thành công vì có chương trình khuyến khích sử dụng etanol để chạy xe. 3.3.4 Diezel sinh học Diezel sinh học được sản xuất từ dầu, mỡ động thực vật với metanol hoặc etanol để tạo ra loại nhiên liệu có độ nhớt và lý tính tương tự như diezel. Nó được sử dụng nguyên chất hoặc pha với diezel sản xuất từ dầu mỏ. Nhìn chung, diezel sinh học có thể làm giảm lượng khí thải CO, HC và độ khói nhưng lại làm tăng lượng NOx so với nhiên liệu diezel thông thường. Diezel sinh học làm thoái hóa một số bộ phận bằngcao su theo thời gian. Nếu dùng với hàm lượng cao có thể ảnh hưởng xấu đến gioăng, phốt đệm của hệ thống cung cấp nhiên liệu. Giá thành cao cũng là cản trở chính để diezel sinh học có thể trở thành nhiên liệu thay thế. 3.3.5 Sử dụng năng lượng điện – điện hóa (ắcquy) Theo quan niệm bảo vệ môi trường thì sử dụng năng lượng điện – điện hóa cho các loại phương tiện vận tải chạy tốt hơn nhiêu so với dùng phương tiện bằng xăng hoặc dầu diezel, vì khi làm việc chúng không gây khói và gây ồn nhiều. Ôtô chạy điện ắcquy đang được coi là phương tiện giao thông có nhiều triển vọng trong tương lai. Còn hiện tại đang gặp một số khó khăn về công nghệ chế tạo ắcquy. Loại ắcquy axit truyền thống có kích thước và trọng lượng lớn, dung lượng nhỏ. Điều đó dẫn đến trọng lượng bản thân phương tiện lớn, sức tải nhỏ và quãng đường đi được ngắn. Ngoài ra, giá thành ban đầu còn cao, thiếu trạm nạp điện và các chính sách hỗ trợ khác. 3.3.6 Năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng sạch nhất không chỉ đối với phương tiện vận tải mà còn đối với nhiều ngành công nghiệp khác. Để dùng trên ôtô cần có hệ thống thu năng lượng và tích trữ năng lượng. Hệ thống đó gọi là pin mặt trời. Những ôtô chạy bằng pin mặt trời hiện nay giá thành còn quá cao và hiệu suất sử dụng năng lượng mặt trời còn thấp. việc nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời trên ôtô hiện còn đang được tiếp tục và tập trung theo hướng chế tạo pin mặt trời với giá thành thấp và hiệu suất cao. 3.3.7 Sử dụng khí Hydro Hydro là loại năng lượng lý tưởng cho các phương tiện vận tải. Khí hydro hòa trộn với không khí tốt hơn, quá trình cháy sạch hơn. Trong thành phần khí thải không có HC và CO, đồng thời lượng NOx cũng giảm nhiều. Vấn đề khó khăn là sản xuất hydro. Nếu muốn sản xuất hydro từ H2O thì cần tác động ở nhiệt độ cao hơn 28.0000C và điều này rất khó thực hiện ở quy mô công nghiệp. Có thể sử dụng phương án dùng kim loại (như nhôm, mangan,…) hoặc phi kim (như silic) kết hợp với tác động năng lượng để lấy hydro ra khỏi nước. Nhưng năng lượng để thực hiện được phản ứng trên là rất lớn. Ví dụ để thế nhôm vào chỗ của hydro cần sử dụng một năng lượng lớn hơn gấp 10 lần năng lượng nhận được khi đốt hydro. Hiện nay có thể sản xuất hydro từ than hoặc khí thiên nhiên. Nhưng nói chung là đắt hơn xăng và diezel nhiều lần. Để sử dụng hydro làm nhiên liệu cho phương tiện vận tải, cần có thời gian và công sức để giải quyết vấn đề sản xuất và bảo quản nó trong điều kiện động. 3.4 Các biện pháp chống ồn và rung động Có nhiều phương pháp chống ồn và rung động cho ôtô, có thể tổng hợp thành các biện pháp cơ bản sau: Giảm nguồn kích thích rung động: sử dụng loại động cơ và hệ thống truyền lực có độ cân bằng tốt, ngăn cản sự truyền dao động cơ học đến khung xe bằng cách dùng đệm đỡ chân máy, đệm đỡ ống xả, hệ thống treo,…một cách phù hợp. Sử dụng loại giảm âm chất lượng cao lắp ở cuối ống xả; xây dựng đường giao thông với chất lượng cao,… Cách ly rung động: là phương pháp sử dụng giảm chấn khối lượng để đẩy tần số dao động cộng hưởng ra ngoài vùng mà con người có thể cảm nhận (nghe thấy). Hoặc dùng giảm chất động lực học để đẩy vùng cộng hưởng ra ngoài khoảng tần số mà con người cảm nhận được. Cách âm: để giảm tiếng ồn sinh ra bởi các phần tử dao động có thể dùng các tấm cách âm. Để tăng khả năng cách âm của tấm cách âm có thể ghép 2 tấm cách âm và dùng vật liệu cách âm đặt giữa chúng. Ngoài ra có thể dùng vật liệu hấp thụ âm thanh. Vật liệu hấp thụ âm thanh thường là những chất xốp có tính chống thấm cao như kính, nhựa, nỉ, bọt polyvisethane,… chúng được sử dụng như những tấm thảm cách âm trên sàn xe, nắp cabin, trần xe,… Các biện pháp khác: ban hành tiêu chuẩn về rung động tiếng ồn, cấm các loại ôtô dùng còi hơi, xe máy dùng còi ôtô. Nghiêm cấm chở quá tải và chạy quá tốc độ cho phép, thực hiện việc kiểm soát ô nhiễm tiếng ồn do giao thông vận tải tạo ra. 3.5 Các biện pháp chống bụi Để chống bụi lan truyền trong khu vực đường giao thông công cộng cần thực hiện các biện pháp hạn chế bụi hoặc thu gom bụi như: Tăng cường công tác thu gom bụi, rác trên đường giao thông bằng phương pháp thủ công hoặc bằng xe hút bụi. Thực hiện thường xuyên việc dùng xe phun nước chống bụi, trước hết là ở các đô thị. Các loại phương tiện thường xuyên chở đất, đá, cát sỏi cần được che kín khi đi trên đường; không được để vật liệu rơi xuống đường giao thông. Các phương tiện vận tải trước khi đi vào nội đô phải qua trạm rửa xe. 3.6 Xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn Việc xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn về khí thải, rung động, tiếng ồn, bụi do phương tiện vận tải tạo ra là đặc biệt quan trọng vì nó có tác dụng hạn chế mức độ phát sinh các loại hình gây ô nhiễm môi trường. Do chất lượng đường giao thông ngày càng tốt, mật độ phương tiện tham gia giao thông ngày càng tăng, chất lượng môi trường không khí toàn cầu ngày càng xuống cấp, nên từ những năm đầu của thế kỷ 20 các nước có nền công nghiệp tiên tiến trên thế giới đã xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn về khí thải, tiếng ồn,… cho các loại phương tiện mới chế tạo và đang sử dụng. Các tiêu chuẩn này theo thời gian ngày càng được siết chặt và trở nên khắt khe hơn. Khi ban hành các tiêu chuẩn thường kèm theo đó là phương pháp thử. Mỗi quốc gia ban hành tiêu chuẩn và phương pháp thử khác nhau. Cở sở để xây dựng và siết chặt tiêu chuẩn thường dựa vào mật độ phương tiện tham gia giao thông, điều kiện đường sá và trình độ công nghệ chế tạo phương tiện. Ở những nơi có mật độ lưu thông nhỏ không nhất thiết phải tuân thủ nghiêm ngặt về mức độ phát sinh ô nhiễm. Hiện nay, chưa có tiêu chuẩn và phương pháp thử nào được sử dụng cho tất cả các nước để đo các chỉ tiêu ô nhiễm do các phương tiện vận tải tạo ra. Một số nước đang phát triển có xu hướng áp dụng tiêu chuẩn khí thải của Euro. Bảng 3.8 Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải cho xe mới Nước 94 95 96 97 98 99 2000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 2010 Châu Âu EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 Trung Quốc EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 Ấn Độ EURO 1 EURO 2 Indonexia EURO 2 Malaysia EURO 1 EURO 2 Singapore EURO 1 EURO 2 EURO 4 Srilanca EURO 1 Thái Lan EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 Việt Nam EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 Đối với các xe đang sử dụng, các nước trên thế giới đều ban hành tiêu chuẩn ô nhiễm của ôtô ở chế độ không tải. Bảng 3.9 Tiêu chuẩn ô nhiễm của ôtô ở chế độ không tải Quốc gia Loại xe Chất ô nhiễm Giới hạn Cộng đồng Châu Âu Du lịch, vận tải CO 3,5%V Mỹ Ôtô nhẹ CO HC 1,2%V 220ppmV Nhật Bản Ôtô nhẹ CO HC 4,5%V 1200ppmV Đài Loan Ôtô nhẹ CO HC 3,5%V 900ppmV 3.6.1 Tiêu chuẩn khí thải ở Việt Nam Năm 1990 Việt Nam đã ban hành tiêu chuẩn TCVN 5123-90 quy định về nồng độ CO trong khí xả động cơ ở chế độ không tải. Năm 1991 Việt Nam tiếp tục ban hành tiêu chuẩn TCVN 5148-91 quy định về độ khói trong khí xả động cơ diezel ở chế độ gia tốc tự do. Năm 1998 Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 6438-98 quy định cụ thể hơn về nồng độ CO,HC cho động cơ xăng và độ khói cho động cơ diezel. Năm 2001 Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 6438-2001 quy định về giới hạn lớn nhất cho phép của khí thải. Bảng 3.10 Tiêu chuẩn TCVN 6438-2001 Thành phần gây ô nhiễm Phương tiện chạy xăng Môtô, xe máy Phương tiện chạy diezel Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Mức 1 Mức 2 Mức 1 Mức 2 Mức 3 CO (%V) 6,5 6 4,5 3,5 4,5 - - - - HC (ppmV) -Động cơ 4 thì - 1500 1200 600 1500 1200 - - - -Động cơ 2 thì - 7800 7800 7800 10000 7800 - - - -Động cơ đặc biệt - 3300 3300 3300 Độ khói (%HSU) 85 72 50 Năm 2006 Bộ Giao thông vận tải ban hành tiêu chuẩn ngành 22TCN 307-06 trong đó có mục đích quy định về giới hạn lớn nhất cho phép của khí thải: + Đối với xe lắp động cơ cháy cưỡng bức: CO ≤ 3,0%V. HC ≤ 600 ppmV đối với độn cơ 4 thì; HC ≤ 1200 ppmV đối với động cơ 2 thì; HC ≤ 3300 ppmV đối với động cơ đặc biệt. + Đối với xe lắp động cơ diezel: độ khói ≤ 60% HSU. 3.6.2 Các tiêu chuẩn tiếng ồn, rung động do phương tiện giao thông đường bộ Năm 2002 Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 7210:2002 quy định về rung động do phương tiện giao thông đường bộ - giới hạn cho phép với môi trường khu công cộng và khu dân cư. Bảng 3.11 Tiêu chuẩn TCVN 7210:2002 Khu vực Thời gian áp dụng trong ngày Giới hạn Thời gian đo dB m/s2 Khu công cộng và dân cư 7h – 19h 65 0,018 Đo trong khoảng thời gian không ít hơn 4 giờ 19h – 7h 60 0,010 Khu dân cư xen kẽ trong khu thương mại dịch vụ 6h – 22h 70 0,030 22h – 6h 65 0,018 Năm 1998 Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 6436:1998 quy định về tiếng ồn do phương tiện giao thông đường bộ phát ra khi nổ - mức ồn tối đa cho phép. Bảng 3.12 Tiêu chuẩn TCVN 6436:1998 STT Phương tiện giao thông đường bộ Mức ồn tối đa cho phép 1 Xe máy đến 125 cm3 95 2 Xe máy trên 125 cm3 99 3 Ôtô con 103 4 Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách hạng nhẹ, G < 3500kG 103 5 Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách hạng trung, G > 3500kG và P < 150kW 105 6 Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách hạng trung, G > 3500kG và P > 150kW 107 7 Phương tiện đặc biệt 110 4. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ: Kết luận: Cùng với tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng và trở thành vấn đề bức xúc trong quá trình phát triển. Từ nhiều năm nay, Đảng và Chính phủ Việt Nam đã có sự quan tâm đặc biệt đến lĩnh vực Bảo vệ môi trường. Các hoạt động giao thông vận tải là một trong những nguồn gây tác động lớn đến môi trường. Tuy nhiên, nhận thức và giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do giao thông vận tải tạo ra còn rất hạn chế và thiếu đồng bộ. Kiến nghị: Để kiểm soát khí thải từ xe gắn máy cần phải thực hiện những biện pháp sau: Kiểm soát công nghệ sản xuất môtô xe máy, áp dụng tiêu chuẩn khí thải Euro 2-4; sử dụng nhiên liệu sạch, có động thái kiên quyết tách các chất độc hại như chì (Việt Nam đã làm) lưu huỳnh... ra khỏi xăng; phải quy hoạch giao thông hợp lý giảm thiểu tắc nghẽn giao thông vì khi các phương tiện bị tắc nghẽn nồng độ khí thải độc hại tăng đột biến; có chế độ bảo dưỡng thích hợp với xe máy; có lộ trình loại bỏ xe máy cũ. Việt Nam có thuận lợi hơn các nước khác ở chỗ người dân chủ yếu sử dụng xe máy 4 thì là loại xe ít gây ô nhiễm môi trường hơn loại xe 2 thì mà nhiều nước sử dụng. Việt Nam cũng là nước đã loại bỏ hoàn toàn xăng pha chì mà dùng xăng không pha chì ít gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy các giải pháp chủ yếu chỉ tập trung giải quyết kiểm soát việc phát thải của môtô xe máy và chống ùn tắc. Ngoài kiểm tra khí thải còn tổ chức điều hành quản lý giao thông chống ùn tắc; nâng cao ý thức cộng đồng và ý thức bảo vệ môi trường sống chung của người dân để mọi người tự giác kiểm tra khí thải xe máy theo qui định. Lắp đặt bộ xử lý khí thải cho xe đang sử dụng; sử dụng các loại thuế phí môi trường như một công cụ điều tiết lượng xe máy; khuyến khích loại bỏ xe cũ. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện gặp nhiều khó khăn vì lượng xe quá lớn, đòi hỏi một lực lượng thiết bị và nhân lực lớn; thói quen sử dụng xe máy tự do của người dân khiến các nhà quản lý vẫn phải nghiên cứu cân nhắc.