Khảo sát ô nhiễm khí tại các nút giao thông ở Hà Nội vào giờ cao điểm (33tr)

G). Trong đó tỷ trọng đóng góp của PTGT - CG đường bộ là lớn nhất, chủ yếu là xe ô tô và xe máy. Hiện nay cả nước ta có 646 đô thị lớn nhỏ với tốc độ đô thị hoá tăng lên rất nhanh: 19% (1986); 20% (1990); 23% (1999) và dự báo là 33% (2010); 45% (2050). Kèm theo đó là tỷ lệ PTGT - CG tăng lên rõ rệt. Các phương tiện này thường tập trung ở các thành phố lớn, nơi đô thị có mật độ dân cư đông. ở Việt Nam có khá nhiều công trình nghiên cứu về các chất ô nhiễm tại các tuyến đường và các nút giao thông. Các chất được nghiên cứu và xác định như chì,nitơoxyd, bụi, ... Tuy nhiên chưa có đánh giá về carbon dioxyd và bụi PM10 và hydro cacbon. Vì những lý do trên mà chúng tôi chọn đề tài "Khảo sát ô nhiễm khí tại các nút giao thông ở Hà Nội vào giờ cao điểm" với hai mục tiêu: - Khảo sát nồng độ Carbon dioxyd, bụi PM10 và hyđrocarbon tại các nút giao thông vào giờ cao điểm. - Đề xuất vài biện pháp giảm thiểu khí ô nhiễm tại các nút giao thông, góp phần bảo vệ sức khoẻ người dân. phần 1 - Tổng quan 1.1. Đại cương về ô nhiễm không khí 1.1.1. Khái niệm ONKK: Bảng 1: Thành phần của không khí sạch Loại khí Nộng độ % thể tích ppm Ni tơ (N) 74,084 ±0,004 780.900 Oxy (02) 20,946 ±0,02 209400 Argon (Ar) 0,934 ±0,001 9300 Dioxit Cacbon (C02) 0,033 ±0,001 315 Neon (Ne) 18 Heli (He) 5,2 ..... ...... ...... - Ô nhiễm không khí: Là sự có mặt trong không khí của một hoặc nhiều chất hoặc sự kết hợp giữa chúng mà do lượng hoặc thời gian tồn tại của chúng có xu hướng có hại cho đời sống của con người, động vật, thực vật và tài sản. 1.1.2. Chất ô nhiễm không khí: Là chất gây ô nhiễm không khí, được chia thành 2 loại - Chất ô nhiễm sơ cấp: Xâm nhập trực tiếp vào môi trường từ nguồn sinh ra chúng. Ví dụ CO2 sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu có chứa các bon. - Chất ô nhiễm thứ cấp: là những chất ô nhiễm được tạo ra từ những chất ô nhiễm sơ cấp trong khí quyển. Ví dụ: SO3 , H2SO4 1.1.3. Một số cách biểu diễn nồng độ chất ô nhiễm - Nồng độ ppm: Dùng cho chất ô nhiễm không khí dạng khí - Nồng độ: mg/m3, mg/m3 dùng cho chất ô nhiễm không khí nói chung (khí, bụi) - Nồng độ khác: %, ‰. 1.2. Phân loại nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí 1.2.1. Nguồn ô nhiễm tự nhiên - Do cháy rừng - Do các chất phóng xạ - Do vi khuẩn - vi sinh vật ... 1.2.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo - Ô nhiễm không khí trong công nghiệp lọc dầu - Ô nhiễm không khí trong công nghiệp hoá chất - Ô nhiễm không khí trong luyện kim màu - Ô nhiễm không khí trong công nghiệp gang thép - Ô nhiễm không khí do đốt nhiên liệu Người ta phân biệt các nguồn gây ô nhiễm do đốt nhiêu liệu thành các nhóm - Ô nhiễm do các phương tiện giao thông - Ô nhiễm do đun nấu - Ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện Trong khuôn khổ của khoá luận này, chúng tôi chỉ xét ô nhiễm do các phương tiện giao thông mang lại 1.3. Các chất ô nhiệm do phương tiện giao thông cơ giới phát thải [7] Quá trình cháy ở động cơ đốt trong chính là oxy hoá nhiên liệu giải phóng nhiệt năng. Sản phẩm cuối cùng của hỗn hợp cháy rất phức tạp trong đó có nhiều thành phần độc hại cho người và môi trường. - CO2: là một trong những sản phẩm cuối cùng của quá trình cháy trong động cơ khi quá trình cháy xảy ra hoàn toàn. Tuy nhiên, quá trình cháy không bao giờ là hoàn toàn (do thiếu oxy, trong khi cháy nhiệt độ ngọn lửa bị giảm thấp .... ) do đó sản phẩm còn có các chất khác. - CO: Là sản phẩm của quá trình oxy hoá cacbon trong nhiên liệu xảy ra trong điều kiện thiếu oxy. Là loại khí không màu, mùi, vị. 2 C + O2 -> 2CO Ước tính mỗi năm có khoảng 275 triệu tấn CO nhân tạo được tạo ở môi trường. Trong đó GTVT chiếm khoảng 64% - NOx: là sản phẩm do khí nitơ có trong không khí tác dụng với ô xy ở nhiệt độ cao. NOx tồn tại trong khí thải dưới 2 dạng: NO2 và NO + NO2 là loại khí có mùi gắt và có màu nâu đỏ + NO là loại khí không mùi có đặc tính không bền dễ kết hợp với ô xy trong không khí để tạo thành NO2 - HC: là thành phần có trong khí xả của động cơ phương tiện do các carbuhyđrô có lẫn trong nhiên liệu và dầu bôi trơn không cháy hết. Trong khí xả có nhiều loại HC, mỗi loại ảnh hưởng đến sức khoẻ và môi trường khác. - PM: là các chất thải rắn và lỏng (trừ H2O) ở nhiệt độ <520c. Các chất thải rắn chủ yếu sinh ra là do quá trình phân huỷ nhiên liệu và dầu bôi trơn. Bồ hóng chủ yếu có trong khí thải của động cơ diezen chính là các hạt carbon tự do hình thành do cháy nhiên liệu diễn ra trong điều kiện thiếu ô xy. - Hợp chất của chì: Các thành phần này xuất hiện trong khí xả động cơ xăng khi sử dụng xăng pha tetra - êtyl chì để nhằm tăng trị số carbon của xăng tăng khả năng chống kích nổ. Sau khi cháy những hạt chì có đường kính rất bé thoát ra theo khí xả lơ lửng trong không khí và trở thành chất ô nhiễm với bầu khí quyển nhất là khu vực thành phố có mật độ giao thông cao. - Ngoài ra khi xe chạy còn gây ra các nguyên nhân gián tiếp như. + Tung bụi, cát + Bụi nhựa đường có thành phần là Hyđôrocacbon đa vòng phân tử lượng cao có thể gây ung thư + Khi phanh xe tạo ra bụi amiang + Khói thải ra dưới dạng cặn + Xe cộ chạy kéo theo sự khuyếch tán bụi từ mặt đường, bụi bào mòn đường là lốp xe, vật liệu trở trên xe rơi vãi. Động cơ có hai loại: Động cơ máy nổ và động cơ diezen Lượng khí độc hại do ôtô thải ra còn tuỳ thuộc vào chế độ vận hành: lúc khởi động, lúc chạy nhanh, chạy chậm, hãm lại đều có sự khác nhau rõ rệt. Bảng 2: Tỷ lệ % các loại khí độc hại trong khói thải của động cơ ở các chế độ làm việc khác nhau. [8] Thành phần khí độc hại trong khói thải % Chế độ làm việc của động cơ Chạy chậm Tăng tốc ổn định Giảm tốc 1 2 1 2 1 2 1 2 Khí CO 7,0 Vệt 2,5 0,1 1,8 Vệt 2,0 Vệt Hyđrocacbon 0,5 0,04 0,2 0,02 0,1 0,01 1,0 0,03 Nitơoxit, ppm 30 60 1050 850 650 250 20 30 andehyt, ppm 30 10 20 20 10 10 300 30 (1): Máy nổ chạy xăng (2:) Diezen Bảng 3: Lượng khí độc hại do ô tô thải ra trên một km đoạn đường Khí độc hại Lượng khí độc hại, g/km đường đi Động cơ máy nổ chạy xăng Động cơ Điezen Cacbon oxydt CO 60,00 0,62 - 2,57 Hyđrocarbon 5,00 0,14 - 2,07 Nitơoxit NOx 2,20 0,68 - 1,02 Muội khói (bụi lơ lửng) 0,22 1,28 Lưu huỳnh Dioxyd 0,17 0,47 Chì 0,49 - Xăng - Piren 14.10-6 24.10-6 1.4. Tác hại của chất ô nhiễm đối với con người và môi trường 1.4.1. Đối với con người Sức khoẻ và tuổi thọ của con người phụ thuộc rất nhiều vào độ trong sạch của môi trường không khí xung quanh. Lượng không khí mà cơ thể cho sự hô hấp hàng ngày khoảng 10m3 do đó nếu trong không khí có nhiều chất độc hại thì phổi và cơ quan hô hấp sẽ hấp thu toàn bộ các chất độc hại đó và tạo điều kiện cho chúng thâm nhập sâu vào trong cơ thể gây ra nhiều ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sức khoẻ của con người, phát sinh bệnh tật. Sau đây ta lần lượt xem xét tác hại của từng chất ô nhiễm do các phương tiện giao thông mang lại tại các trục đường giao thông, nút giao thông. * Cacbon oxit (CO). [2] - CO ngăn cản sự vận chuyển ô xy đến các tế bào, các mô của cơ thể. bình thường quá trình vận chuyển ô xy của hemoglobin theo hai chiều thuận nghịch như sau: O2Hb Û Hb+ O2 Khi có mặt CO trong không khí hít vào, CO kết hợp với Hemoglobin thành một hợp chất bền vững là cacboxy hemoglobin (COHb). Chất này làm cho oxy không được vận chuyển tới tế bào và mô theo phản ứng O2 Hb + CO -> CO Hb + O2 Sự liên kết (ái lực) của Hb với CO mạnh gấp 210 - 240 lần so với oxy nên COHb rất khó phân ly. - Tỷ lệ COHb trong nhiễm độc CO: + Trong cơ thể CO tác dụng lên hệ thống thần kinh và dẫn tới các rối loạn hô hấp tế bào, trương lực cơ, tim mạch ... + Sự liên quan giữa nồng độ CO, COHb trong máu và các triệu chứng chính đã được Lindgren (1971) tóm tắt trong bảng dưới đây: Bảng 4: Sự liên quan giữa CO trong không khí, COHb trong máu và các triệu chứng nhiễm độc CO. CO trong không khí (ppm) COHb (%) Triệu chứng chính 50 7 Nhiễm độc nhẹ 100 12 Nhiễm độc vừa phải và chóng mặt 250 25 Nhiễm độc nặng và chóng mặt 500 45 Buồn nôn, nón, truỵ 1.000 60 Hôn mê 10.000 95 Chết Người ta nhận thấy rằng ở các thành phố bị ô nhiễm khí CO nặng nồng độc carboxy hemoglobin trong máu người không hút thuốc lá dao động trong khoảng 0,8 á3,7% còn đối với người nghiện thuốc lá 1,2 á9%. Cảnh sát giao thông, nhân viên bán hàng v.v. ... những người thường xuyên có mặt ở những nơi đông người đông xe cộ qua lại thường bị tác động do bị hít thở không khí có chứa nhiều khí CO. Tác hại của CO đối với cơ thể là quá rõ ràng. Tuy nhiên khí CO không để lại hậu quả bệnh lý lâu dài hoặc gây ra khuyết tật nặng nền đối với cơ thể. Người bị nhiễm CO khi rời khỏi nơi ô nhiễm, nồng độ COHb trong máu giảm dần do CO được thải ra ngoài theo đường hô hấp. * Carbon dioxyd [2] - Về mặt sinh lý CO2 là chất thải của cơ thể - ở nồng độ thấp CO2 kích thích trung tâm hô hấp - ở nồng độ cao gây ngạt (do chiếm chỗ oxy trong không khí thở làm cho cơ thể thiếu oxy) - Ngày nay theo D.Matheson, người ta biết CO2 có tiềm năng gây độc ở nồng độ thấp do các hậu quả của tác dụng bên màng tế bào và tổn thương sinh hoá học như tăng áp suất riêng phần CO2, tăng nồng độ ion cacbonat trong máu làm mất cân bằng kiềm toan, gây ra bệnh nhiễm acid (acidose) và được gọi là nhiễm axit hô hấp. Tiếp xúc lâu dài với CO2 từ 5 - 10 ‰ có thể dẫn tới tăng lắng đọng canxi trong các mô cơ thể, kể cả thận. Nồng độ CO2 từ 10 - 20‰ có thể gây nguy hiểm sau vài giờ dù không khí đủ ô xy. * Các nitơ oxit NOx. [7] - Trong hai loại NO2 và NO thì NO2 được chú ý nhiều hơn cả. - ở nồng độ thấp tác hại của NO2 tương đối chậm và khó nhận biết. Tác hại của NO2 phụ thuộc vào nồng độ tiếp xúc. Bảng 5: Tác hại của NO2 phụ thuộc vào nồng độ và thời gian tiếp xúc. Nồng độ NO2 (ppm) Thời gian tiếp xúc Triệu chứng ³ 500 48 giờ Chết người 300 - 400 2 á10 ngày Gây viêm phổi và chết 150 - 200 3 á5 tuần Viêm xơ cuống phổi 50 – 100 6 á 8 tuần Viêm cuống phổi và màng phổi * Khí lưu huỳnh dioxit SO2: [7] - Nồng độ 1ppm là ngưỡng xuất hiện các phản ứng sinh lý của cơ thể - ở nồng độ 5 ppm đa số các cá thể nhận biết được mùi và có biểu hiện bệnh lý rõ ràng. - ở nồng độ 10 pmm đều than phiền do đường hô hấp bị co thắt nghiêm trọng * Bụi [8] - Bụi gây tổn thương đối với mắt, da hoặc hệ tiêu hoá (một cách ngẫu nhiễn) chủ yếu vẫn là sự xâm nhập của bụi vào phổi do hít thở. - Sau khi hít vào, các hạt bụi có kích thước <10 mm còn lại sau khi bị giữ phần lớn ở mũi tiếp tục đi sâu vào các ống khí quản. Tại đây các hạt bụi lớn bị lắng đọng hoặc dính vào thành ống dẫn do va đập rồi nhờ chất nhầy và lớp lông của tế bào biểu bì chúng bị chuyển dần lên phía trên để cuối cùng khạc ra ngoài hoặc bị nuốt chửng vào ruột tiêu hoá. Các hát có kích thước nhỏ hơn (1á2 mm) tiếp tục đi sâu vào tận cùng các vùng thở của phổi và hầu như bị lắng đọng toàn bộ ở đó. Các quá trình này phụ thuộc vào tần số thở và khối lượng không khí thở vào, thở ra của mỗi người vì thế có sự khác biệt nhất định giữa người này và người khác. Bồ hóng tồn tại trong khí xả của động cơ với đường kính hạt trung bình là 0,3 mm và rất dế xâm nhập vào phổi. Gây trở lại cho cơ quan hô hấp nó còn là nguyên nhân gây ra bệnh ung thư, các hyđrocacbua thơm mạch vòng (HAP) hấp thụ trên bề mặt của chúng trong quá trình hình thành. Ngoài ra bồ hóng còn có khả năng gây ung thư da nếu tiếp xúc thường xuyên với chung và gây bệnh tụ máu, dẫn đến tác động nguy hiểm đến hệ tim mạch. * Các Hyđrocarbon [7] Như chúng ta đã biết hyđrocacbon trong khí xả của các phương tiện giao thông cơ giới có nhiều loại khác nhau và ảnh hưởng của mỗi loại tới sức khoẻ vào môi trường cũng khác nhau khó có thể đánh giá chúng một cách trực tiếp. Thành phần gây hại nhất là các hyđrocacbua thơm. Từ lâu người ta đã xác định được vai trò của Bezen (C6H6) trong bệnh ung thư máu khi nồng độ của nó lớn > 40 ppm hoặc gây rối loạn thần kinh khi nồng độ của nó lớn hơn 1g/m3 1.4.2. Tác động tới môi trường [1] * Hiệu ứng nhà kính (green house effct) - Nhiệt độ của trái đất Nhiệt độ của khí quyển được duy trì chủ yếu do khí quyển hấp thụ nhiệt từ trái đát dưới dạng trao đổi nhiệt bằng bức xạ và bằng đối lưu. Hiệu quả của sự trao đổi nhiệt này phụ thuộc vào trạng thái khí quyển, đặc biệt là phụ thuộc vào nồng độ hơi nước, CO2 và một số khí khác trong khí quyển. - Hiệu ứng nhà kính. Mặt trời có nhiệt độ bề mặt ước tính 60000K nên phổ phát xạ có lmax 0,5 mm. Tuy bức xạ ngắn nhưng đã bị ozon hấp thụ phần lớn. Trái đất có nhiệt độ bề mặt khoảng 2880K nên phổ phát xạ của bề mặt này có lmax 10 m. Tuy nhiên bức xạ từ trái đất bị một số chất có mặt trong khí quyển hấp thụ + Khí CO2 hấp thụ mạnh bức xạ vùng l1 = 13 - 18mm và giải thứ hai kém hơn l2 = 2,7 - 4,3mm. Hơi nước hấp thụ mạnh vùng từ 18 mm trở đi. Như vậy CO2 và hơi nước đã hấp thụ mạnh tia nhiệt của trái đất trong khoảng 13-25 mm. Ngoài CO2 và hơi nước, một số chất góp phần giữ nhiệt cho khí quyển như: CFC, CH4, N2O. Các chất này gọi chung là chất nhà kính - Sự gia tăng hiệu ứng nhà kính Do hoạt động của con người, hàm lượng khí nhà kính trong khí quyển tăng lên không ngừng. Xét CO2 Đây là khí hoạt động bức xạ mạnh thứ hai sau hơi nước Hàm lượng trung bình trong khí quyển: Thời kỳ tiền công nghiệp (1750 -1800) là 250 ppm, năm 1991 (tăng đến 355 ppm tăng khoảng 25%) Hiện nay mức tăng hàng năm là 1,6 - 18 ppm (khoảng 0,4 - 0,5%) nếu với tốc độ này đến năm 2050 nồng độ đến 450 ppm - Nguồn thải chính CO2 là công nghiệp năng lượng đốt nhiên liệu hoá thạch. Ngoài ra khoảng 20% khí thải CO2 là do giao thông vận tải. * Tác động đến sinh thái. - Sự gia tăng của NOX đặc biệt là Peroxydnitơ (N2O) có nguy cơ làm tăng sự huỷ hoại lớp ozone ở thượng tầng khí quyển. Lớp khí cần thiết để lọc tia cực tím phát ra từ mặt trời. - Mặt khác các chất khí có tính acid như SO2, NO2 bị oxy hoá thành các acid sunfuaric, acid nitơric hoà tan trong nước mưa, tuyết, sương mù… làm huỷ hoại sự sống của mọi sinh vật trên trái đất. Phần 2 - Thực nghiệm và kết quả. 2.1. Nguyên vật liệu và phương pháp thực nghiệm 2.1.1. Nguyên vật liệu. Đối tượng nghiên cứu: Bụi PM10, CO2 và HC trong không khí tại các nút giao thông ở Hà Nội, điểm có nguy cơ cao. 2.1.2. Phương pháp thực nghiệm.[13] * Phương pháp xác định nồng độ CO2. Để xác định nồng độ CO2 trong không khí có nhiều phương pháp đo. - Phương pháp hấp thụ bằng Bari hydroxyd CO2 + Ba (OH)2 = BaCO3 + H2O Nguyên tắc: Cho không khí có chứa CO2 tác dụng với một lượng dư Ba(OH) 2, chuẩn độ lượng Bari hydroxyd thừa bằng acid oxalic Ba (OH)2 + HOOC – COOH = Ba (COO)2 + H2O - Phương pháp hấp thụ bằng Barisacharat Nguyên tắc: CO2 hấp thụ vào dung dịch Barisacharat, sau đó chuẩn độ lại lượng thừa của dung dịch hấp thụ bằng acid oxalic. - Kỹ thuật đo CO2 bằng máy đo hồng ngoại Model RI – 411A. Nguyên tắc: Mỗi loại khí hấp thụ năng lượng hồng ngoại ở một tần số nhất định. Trong máy phân tích khí, một nguồn hồng ngoại (một dây được nung nóng bằng điện) phát ra một dải năng lượng rộng được tập trung vào một đầu đo ở thể rắn qua một màng lọc dải hẹp được lựa chọn để chỉ cho phép một loại tần số nhất định đã được hấp thu riêng bởi CO2 đi qua. Mẫu khí đo được đưa qua một ống kín đặt giữa nguồn hồng ngoại và đầu đo. Tia hồng ngoại được truyền qua ống này. Nếu ống đo chứa CO2, năng lượng đi qua ống này sẽ nhỏ hơn năng lượng qua ống không chứa CO2. So sánh giữa 2 mức năng lượng này sẽ được nồng độ CO2 trong mẫu đo. - Trong khoá luận này chúng tôi sử dụng phương pháp xác định nồng độ CO2 bằng phổ hấp thụ hồng ngoại (máy đo CO2 của Nhật). * Bụi: Để xác định bụi có các phương pháp. - Kỹ thuật đo bụi toàn phần bằng giấy lọc. - Kỹ thuật đo chỉ số ô nhiễm bụi bằng máy chỉ báo bụi hiện số điện tử. - Kỹ thuật lấy mẫu và đánh giá hạt bụi bằng konimet. - Kỹ thuật xác định khối lượng bụi lắng trên bề mặt. - Kỹ thuật đo bụi phần ngực và buịi phần hô hấp bằng máy Personal Data RAM. Trong khoá luận này chúng tôi sử dụng phương pháp đo bụi phần ngực và buịi phần hô hấp bằng máy Personal Data RAM. 1. Nguyên tắc: Máy lấy mẫu không khí thụ động (không cần bơm); không khí đi vào buồng cảm biến bằng đối lưu, khuyếch tán và động lực không khí ngẫu nhiên. Trong buồng cảm biến có bộ phận đo sự phân tán ánh sáng có độ nhạy cao, mật độ ánh sáng bị phân tán do bụi gây ra có tỉ lệ thuận với nồng độ bụi. 2. Tính năng: - Đo nồng độ bụi trong thời gian liên tục. - Đo bụi phần ngực kích thước hạt < 10 mm và bụi phần hô hấp kích thước hạt < 5 mm. - Cho phép ghi lại số liệu đo của 99 vị trí lấy mẫu. - Đánh giá những thay đổi về nồng độ trong cả ca làm việc. - Xác định tức thời những vị trí có nồng độ bụi cao. 3. Kỹ thuật đo bụi phần ngực: - Đo kích thước bụi < 10 mm - Xác định vị trí cần lấy mẫu. - Bật máy, sau đó nhấn nút NEXT để chuyển sang chế độ đo, nếu đo ngay nhấn tiếp nút ENTER, nếu muốn ghi lại số liệu đo vào máy để xử lý bằng vi tính nhấn NEXT để chuyển sang chế độ ghi. - Số liệu về nồng độ bụi phần ngực được hiển thị tức thời trên máy. * Hyđrocarbon: Số liệu tham khảo của viện y học lao động và vệ sinh môi trường. 2.2. Kết quả thực nghiệm và nhận xét. + Kết quả đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố. - Yếu tố khí tượng: Gió (tốc độ gió, hướng gió): Gió làm khuếch tán các chất ô nhiễm đặc biệt là bụi. Nếu đo trong trường hợp lặng gió thì nồng độ các chất ô nhiễm sẽ thấp hơn bình thường. (Do đặc điểm các chất này CO2, bụi, xăng có tỉ trọng nặng hơn không khí). Nhiệt độ: Nhiệt đô cao nồng độ chất ô nhiễm tăng. Nếu ta đo nồng độ chất ô nhiễm vào giữa buổi sáng bao giờ cũng thấp hơn giữa buổi chiều. Độ ẩm và mưa: - Độ ẩm lớn, các hạt bụi lơ lửng trong không khí có thể liên kết với nhau thành hạt to hơn và rơi nhanh xuống đất. - Mưa làm sạch bụi trên lá cây. Làm tăng khả năng hút bụi của các dải cây xanh cách ly bảo vệ khu dân cư. - Yếu tố địa hình: Đường thông thoáng, diện tích nút giao thông rộng. Ví dụ: Nút Cầu Giấy thì khả năng khuếch tán của các chất ô nhiễm lớn nồng độ đo được sẽ thấp hơn. Ngược lại, đường chật hẹp, Ví dụ, Ngã Tư Sở nút Vọng nồng độ chất ô nhiễm đo được sẽ cao hơn nơi khác trong cùng điều kiện. - Các công trình xây dựng. - Số lượng và chất lượng các phương tiện giao thông tham gia. Nơi thường xuyên có số lượng xe tham gia cao, ví dụ: Cầu Giấy, Ngã Tư Sở nồng độ sẽ cao nơi phương tiện giao thông tham gia ít. Chất lượng xe ảnh hưởng không nhỏ tới tình hình ô nhiễm. Các xe có chất lượng kém, tuổi thọ cao, phụ tùng không đồng bộ.... nồng độ chất ô nhiễm đo được cũng cao hơn. Bảng 5: Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh của nước ta, WHO và một số nước Đông Nam á [1] Chất ô nhiễm VN (mg/m3) WHO mg/m3 Brunây mg/m3 Indonesia Malaysia mg/m3 Philippin mg/m3 Sigapore mg/m3 Thái Lan mg/m3 SO2 1h 0,50 300 340 0,10ppm 350 340 - 780 24h 0,30 125 125 - 105 180 - 300 1năm - 50 50 - - 80 80 100 CO 1h 40 30.103 30.103 - 35.103 35.103 - 34,2-103 8h 10 - - - - - - - 24h 5 10.103 10.103 200ppm 10.103 10.103 10.103 10,26.103 1năm - - - - - 6.103 - - SPM 1h 0,30 - - - - - - - 24h 0,20 120 150 - 260 230 - 330 1năm - - 90 - 90 90 75 100 PM10 24h - - 100 - 150 150 160 150 1năm - - 60 - 50 60 50 50 HC 1h - - - - - - - - 24h - - - - 0,24 - - - 1 năm 0,10 - - - - - - - NO2 1h 0,40 400 300 - 320 190 - 320 24h 0,10 150 100 - - - - - 1năm - - - 0,05 ppm - - 100 - [-]: Không quy định, không có tài liệu. 2.2.1.Carbondioxyd 1. Kết quả đo (các mẫu đo trong ngõ chỉ có ý nghĩa làm đối chứng) Bảng 6. Nồng độ CO2 đo buổi sáng (từ 7 giờ 30 - 11 giờ 45) TT Điểm nút Nồng độ CO2, (0/00) Ngoài giờ cao điểm Giờ cao điểm Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ 1 Minh Khai – Kim Ngưu (Cầu Mai Động) 0,70 0,84 - - 1,02 - 2 Nút vọng - 0,92 - 0,9 1,12 - 3 Ngã Tư Sở 0,65 1,24 - 0,83 1,36 1,45 4 Cầu Trung Hoà - 0,90 - - 1,08 - 5 Cầu Giấy 0,68 1,11 - 0,85 1,21 - 6 Thái Hà - 1,05 1,20 - 1,19 1,27 7 Chùa Bộc 0,58 0,85 0,98 0,80 1,07 1,12 8 Ngã tư Đại Cổ Việt - 0,96 1,13 - 1,11 1,29 9 Phan Chu Trinh - Lò Đúc - 0,73 0,90 - 1,02 1,08 10 Trung bình 0,65 0,96 1,05 0,85 1,13 1,24 Ghi chú: (-) Không tiến hành đo hoặc không xác định được Bảng 7. Nồng độ CO2 đo buổi chiều (từ 13 giờ - 17 giờ 30) TT Điểm nút Nồng độ CO2, (0/00) Ngoài giờ cao điểm Cao điểm Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ 1 Minh Khai – Kim Ngưu (Cầu Mai Động) 0,75 0,90 - - 1,05 - 2 Nút vọng - 0,99 - - 1,20 - 3 Ngã Tư Sở 0,8 1,3 - 0,90 1,42 1,50 4 Cầu Trung Hoà - 0,97 - - 1,12 - 5 Cầu Giấy 0,70 1,19 - 0,9 1,30 - 6 Thái Hà - 1,10 1,20 - 1,25 1,32 7 Chùa Bộc 0,80 0,90 1,02 0,88 1,12 1,20 8 Ngã tư Đại Cổ Việt - 1,02 1,17 - 1,26 1,40 9 Phan Chu Trinh - Lò Đúc - 0,82 1,00 - 1,08 1,11 10 Trung bình 0,76 1,02 1,10 0,89 1,20 1,31 2. Nhận xét + Bảng 8: Nồng độ CO2 trung bình trong và ngoài giờ cao điểm. Thời gian Nồng độ CO2 trung bình 0/00 Ngoài giờ cao điểm Trong giờ cao điểm Buổi sáng 1,01 1,19 Chiều 1,06 1,26 Trung bình 1,04 1,23 + Dự phòng: Việt Nam quy định nồng độ tối đa cho phép (NĐTĐCP ) của CO2 là 1%o . Một số quốc gia không quy định nồng độ CO2 nhưng quy định O2 không dưới 20%. - Giới hạn cho phép trong không khí vùng làm việc: Trung bình 8h (mg/m3) TWA = 900, quy đổi = 0,500/00. Từng lần tối đa (mg/m3) STEL = 1800, quy đổi = 1,000/00. + khảo sát 54 mẫu đo tại vị trí ngoài đường và đèn đỏ, trong và ngoài giờ cao điểm cho thấy: - Có 41/54 mẫu đo vượt quá NĐTĐCP. Trong giờ cao điểm tất cả các điểm đo ngoài đường và đèn đỏ đều vượt quá NĐTĐCP. - So sánh với giới hạn cho phép trong không khí vùng làm việc (TWA: trung bình 8h (mg/m3) = 0,050/00) thì tất cả các mâu đo đều vượt quá trên dưới 2 lần. Đặc biệt có nút Ngã Tư Sở vượt quá đến 3 lần (tại vị trí đèn đỏ trong giờ cao điểm) - Nồng độ trung bình của CO2 trong và ngoài giờ cao điểm tại các thời điểm đo khác nhau là khác nhau. - Nồng độ trung bình ngoài giờ cao điểm (cả sáng và chiều) là 1,040/00 - Nồng độ trung bình trong giờ cao điểm (cả sáng và chiều) là 1,230/00 2.2.2.Bụi PM10 1. Kết quả đo Bảng 9: Kết quả đo nồng độ bụi (mg/m3) (lần 1) TT Điểm nút 6h30 – 8h 8h – 10h 10h – 12h 14h – 16h 16h – 18h Trung bình 1 Minh Khai – Kim Ngưu 0,080 0,094 0,150 0,143 0,161 0,126 2 Ngã tư Đại Cổ Việt 0,085 0,105 0,165 0,150 0,177 0,136 3 Ngã tư sở 0,113 0,150 0,305 0,269 0,321 0,232 4 Thái Hà 0,090 0,095 0,140 0,132 0,162 0,124 Bảng 10: Kết quả đo nồng độ bụi (mg/m3) (lần 2) TT Điểm nút 6h30 – 8h 8h – 10h 10h – 12h 14h – 16h 16h – 18h Trung bình 1 Minh Khai – Kim Ngưu 0,086 0,091 0,148 0,138 0,175 0,128 2 Ngã tư Đại Cổ Việt 0,092 0,116 0,139 0,148 0,168 0,133 3 Ngã tư sở 0,111 0,157 0,301 0,291 0,369 0,246 4 Thái Hà 0,086 0,107 0,133 0,119 0,161 0,120 2. Nhận xét Bảng 11: Kết quả trung bình nồng độ bụi trong 2 lần đo. Điểm nút Nồng độ bụi (mg/m3) Minh Khai - Kim Ngưu 0,127 Ngã tư Đại Cổ Việt 0,135 Ngã Tư Sở 0,239 Thái Hà 0,122 Độ phân tán của bụi: Là khả năng các phân tử bụi lơ lửng trong không khí phụ thuộc vào kích thước. Khả năng lơ lửng của bụi trong không khí quyết định: - Chiều sâu mà hạt bụi có thể xâm nhập vào đường hô hấp. - Độ phân tán cao: Nguy cơ hít phải bụi càng nhiều. Ô nhiễm bụi trong môi trường biến động rất lớn theo thời gian và không gian, theo đặc điểm của quy trình công nghệ. Mức giao động nồng độ bụi tại một thời điểm có thể chênh lệch nhau hàng chục lần. Bảng 12: Giới hạn tối đa cho phép bụi trong khu dân cư (Theo TCVN 5937 – 1995) Loại bụi Trung bình 1 giờ (mg/m3) Trung bình 24 giờ (mg/m3) 1 lần tối đa (mg/m3) Bụi lơ lửng 0,3 0,2 Bụi Amiăng Không Không Bụi chứa Silic: - Dianas 85 – 90% SiO2 - Gạch chịu lửa 50% SiO2 - Xi măng 10% SiO2 - Dolomit 8% SiO2 0,05 0,1 0,1 0,15 0,15 0,3 0,3 0,5 Tiến hành đo bụi ở năm thời điểm đo trong ngày với bốn điểm nút và 40 mẫu đo cho thấy: - Nồng độ bụi cao thấp khác nhau giữa các nút. Trong bốn điểm đo có nút Ngã Tư Sở là cao hơn các nút khác, nguyên nhân là ở đây đường hẹp, mật độ giao thông đông cộng nhiều xe ngoại tỉnh đi vào và ra thành phố. Mặc dù lưu lượng xe ở Thái Hà thường xuyên đông hơn Minh Khai - Kim Ngưu nhưng do điểm nút ở đây thông thoáng, diện tích rộng hơn nên khả năng khuếch tán cảu bụi coa hơn và do đó nồng độ bụi sẽ thấp hơn. - Trong sáu thời điểm đo trong ngày, nồng độ rất khác nhau giữa các thời điểm. Cao nhất là thời điểm đo từ 16 - 18h, sau đó 10 h - 12 h, 14h - 16h, 8h - 10h và cuối cùng là 6h30 - 8h. - So sánh nồng độ bụi trung bình với các chỉ tiêu chất lượng không khí Việt Nam, WH0 chưa có quy định về người nên ta sẽ áp dụng với tiêu chuẩn của một số nước trong khu vực. Tuy nhiên các so sánh này chỉ là tương đối do không thể đo được trong ban đêm, số lượng mẫu đo ít, thời gian tiếp xúc của người và môi trường ngắn, trừ các trường hợp người bán hang ven đường, cảnh sát giao thông. - So sánh với nồng độ trung bình trong 24h của Brunay (100mg/m3 = 0,10 mg/m3) và Thái Lan (120mg/m3 = 0,12 mg/m3) thì tất cả các giá trị trung bình trong ngày đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép. - So sánh với nồng độ trung bình trong 24 h của Singapor (160mg /m3 = 0,16 mg/m3) thì chỉ có điểm nút Ngã Tư Sở là vượt quá tiêu chuẩn. Mặc dù đã có những nghiên cứu và người ta cũng thấy nồng độ bụi ở các điểm nút giao thông rất cao, nhưng đó là nồng độ bụi lơ lửng. 2.2.3. Hydrocarbon số liệu tham khảo của viện y học lao động và vệ sinh môi trường. 1. Kết quả * Kết quả đo nồng độ Hyđrocacbon bảng 13. Kết quả đo nồng độ hyđrocacbon TT Điểm nút Nồng độ Hydrocarbon (mg/m3) Ngoài giờ cao điểm Giờ cao điểm Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ Trong ngõ Ngoài đường Đèn đỏ 1 Minh Khai – Kim Ngưu - 0,6 - - 1,2 - 2 125 Minh Khai - 0,5 - - 1,2 - 3 Nút vọng - 1,0 - - 1,8 - 4 Đường Trường Trinh - 1,2 - - 1,4 - 5 Ngã Tư Sở - 1,2 - - 2,4 3,4 6 Cầu Giấy - 0,8 - - 1,4 - 7 Đường Thái Hà - 1,1 - - 1,6 2,8 8. Trung bình 0,91 1,91 2. Nhận xét + Kết quả đo hyđrocarbon. Mặc dù đây là kết quả đo trung bình nồng độ hyđrocarbon tức thời nhưng do Việt Nam và một số nước trong khu vực chưa có tiêu chuẩn tức thời nồng độ hydrocarbon. Nên chúng tôi áp dụng tiêu chuẩn nồng độ trung bình 24h của Malaysia và nồng độ trung bình 1h của Việt Nam để so sánh. áp dụng tiêu chuẩn của Việt Nam về nồng độ trung bình HC trong 1h ta thấy: Có 5/16 mẫu vượt quá tiêu chuẩn trung bình cho phép. áp dụng tiêu chuẩn của Malaysia là 0,24 mg/m3 thì tất cả các mẫu của các điểm đo đều vượt quá tiêu chuẩn trung bình cho phép cao hơn 10 đ 57 lần. 2.3. Bàn luận. + Hà Nội là trung tâm kinh tế, chính trị và văn hoá của cả nước. Cũng như cả nước, đô thị hoá và công nghiệp hoá sẽ làm bùng nổ phát triển giao thông bằng phương tiện cơ giới. Bảng 14: Diễn biến số lượng xe cơ giới ở Hà Nội từ năm 1990-1998 Năm Xe máy Xe ô tô các loại Tổng cộng 1990 175.000 22035 197.035 1991 210.000 31.732 241.732 1992 245.000 35.740 280.740 1993 322.000 39.230 361.230 1994 390.000 42.706 432.706 1995 462.000 47.260 509.206 1996 517.000 54.200 601.200 1997 648.000 63.833 711.833 1998 768.000 75863 843.863 Đến năm 2001 số lượng xe máy lên đến 1,7 triệu và 91.207 xe ô tô các loại. - Tốc độ tăng trưởng xe cơ giới hàng năm cao. Đặc biệt trong mấy năm gần đây số lượng xe máy Trung Quốc nhập về với số lượng nhiều, già tiền hợp lý. Chỉ riêng tại khu vực đô thị Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh đã có 600-1000 xe máy đăng ký trên một tháng. - Cơ cấu xe cơ giới còn quà chênh lệch. Số lượng xe con, xe buýt còn rất thấp so với số lượng xe máy. - Tuổi thọ xe cao: Nhật là phương tiện ô tô nhiều chủng loại do nhiều hãng của các nước sản xuất: Liên Xô (cũ); Trung Quốc; Nhật; Mỹ; Hàn Quốc... và một số hãng lắp giáp ô tô tại Việt Nam. Nhiều xe vẫn còn tuổi thọ tên 15 năm. Chất lượng các loại phương tiện kém, tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn thấp. + Sức ép về dân số, mật độ dân nhất là các quận nội thành cũng tác động không nhỏ đến sự tăng trưởng của các phương tiện giao thông. Bảng 15: So sánh mật độ dân số giữa các quận của nội thành Hà Nội và cả nước, TP. Hà Nội Tên Diện tích (Km2) Dân số (Người) Mật độ (Người/ Km2) Cả nước 330.991 79.930.000 241 TP. Hà Nội 920,97 2.930.600 3182 Quận Ba Đình 9,25 209.400 22.638 Quận Đống Đa 9,96 347.600 34.900 Quận Cầu Giấy 12,04 142.800 11.860 Quận Hai Bà Trưng 5,29 172.800 32.655 Hoàn Kiếm 14,65 369.900 25.249 Mật độ trung bình các quận nội thành cao gấp 8 lần so với mật độ trung bình của Hà Nội và gấp 106 lần so với mật độ bình quân trong cả nước. Chưa kể một số lượng không nhỏ các người lao động ngoại tỉnh đến trọ, làm việc, các học sinh – sinh viên về sinh sống và học tập tại Hà Nội. + Cơ sở hạ tầng. Số lượng và chất lượng đường xá của Hà Nội còn quá yếu so với thủ đô các nước khác trong khu vực: Khu nội thành: Có 311 đường phố, 102 ngõ với tổng chiều dài tất cả là 350km. Có 7 tuyến đường từ của vào trung tâm và 3 tuyến vành đai. Có 580 nút giao thông với 179 ngã 3 và 282 ngã 4, 115 nút giao thông được nắp đèn tín hiệu nối với trung tâm điều khiển. 23 nút giao thông được nắp hệ thống camera quan sát). Thành phố có 8 nút giao thông thường xuyên bị ùn tắc như Ngã Tư Sở, nút Chùa Bộc... 38 tuyến đường có nguy cơ bị ùn tắc vào giờ cao điểm như Khâm Thiên, Láng, Chùa Bộc... Quỹ đất giành cho làm đường giao thông chỉ 5,4% trong khi đó (Luân Đôn 23%, Oasinhtơn 43%) và tại một số nước khác trong khu vực là 15-20%. Diện tích cho giao thông ít lại phân bố không đều. Ví dụ: Quận Hoàn Kiếm. Diện tích giành cho giao thông là 21-22% bao gồm cả động và tĩnh. Mật độ 2,17km/1000 dân quận Đống Đa. Quận Đống Đa. Diện tích giành cho giao thông là 2,82% và mật độ là 0,61km/1000 dân. + Tình hình nghiên cứu ô nhiễm tại Hà Nội. Kết quả khảo sát nút giao thông Đinh Tiên Hoàng, Điện Biên Phủ tiến hành năm 1995 cho thấy. - Hà._.