CT 2 I. Thực trạng ô nhiễm môi trờng từ khí thải của các phơng tiện giao thông đờng bộ Hoạt động của các phơng tiện giao thông vận tải đã thải vào khí quyển một lợng lớn các chất gây ô nhiễm nh CO 2 , NO x , SO 2 , C x H y , bụi, muội gây ảnh hởng đến sức khỏe của những ngời tham gia giao thông. Trong đó, nguy hiểm nhất là chất C x H y . Nồng độ của C x H y phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần các hydro cacbon trong xăng, nhất là các loại thành phần có kết cấu mạch vòng đơn và kép. Số xe cơ giới đã đăng ký hiện nay (tính đến cuối tháng 5 năm 2006) trên toàn quốc là khoảng 18.200.000 chiếc (trong đó gần 920.000 ô tô và hơn 17 triệu xe gắn máy) và tỷ lệ tăng bình quân trong những năm vừa qua là 15 - 17%/năm [UBATGTQG]. Theo Cục Đăng kiểm xe cơ giới thuộc Bộ GTVT, khí thải của xe cơ giới đóng góp 90% nồng độ khí SO 2 , 25% nồng độ khí NO x , 98% CO và 95% C x H y chứa trong không khí tại các khu đô thị và khu công nghiệp (hình 1). Đến năm 2007, con số xe cơ giới sẽ tăng gấp 1,3 lần hiện nay, tức là khoảng 23.000.000 xe. Khi đó, nồng độ các chất gây ô nhiễm sẽ tăng khoảng 1 - 1,5 lần và vợt quá Tiêu chuẩn cho phép (TCCP). Theo nghiên cứu của Bộ Tài nguyên và Môi trờng, tại các nút giao thông chính một số đô thị, nồng độ bụi đã vợt tiêu chuẩn cho phép 2,5 - 4,5 lần, nồng độ SO 2 gấp 3 - 4,5 lần. Nồng độ các chất gây ô nhiễm còn tiếp tục tăng lên theo tỷ lệ thuận với sự gia tăng phơng tiện cơ giới đờng bộ. Một số biện pháp làm giảm sự phát thải của các phơng tiện cơ giới đờng bộ ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay ThS Vũ Kim Hạnh Bộ môn Kỹ thuật môi trờng Viện Khoa học môi trờng giao thông Trờng Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Khí thải từ các loại xe cơ giới đang là nguồn gây ô nhiễm môi trờng không khí lớn nhất, đặc biệt tại các khu vực đô thị, ảnh hởng nghiêm trọng đến môi trờng sống, sức khoẻ ngời dân. Bàì báo đa ra các vấn để về ô nhiễm môi trờng không khí do phơng tiện giao thông, nguyên nhân và các giải pháp nhằm làm giảm bớt khả năng gây ô nhiễm đó. Summary: Emission from vehicles is the major cause of air pollution in urban areas. This article presents air pollution caused by traffic means - causes and solutions to reduce vehicle emission. CT 2 Về chất lợng xăng dầu Trớc ngày 1/7/2001, trên phạm vi cả nớc còn dùng xăng pha chì là loại xăng có khả năng chống hiện tợng kích nổ của động cơ. Sau 1/7/2001, cả nớc chuyển sang dùng xăng không pha chì. Vấn đề đặt ra là động cơ dựa vào đâu để chống kích nổ?. Giải pháp đơn giản nhất là tăng các thành phần hydro cacbon có kết cấu mạch vòng kép (họ benzen) bởi chúng có trị số octan tơng đơng cao, khó bị oxy hoá hơn so với carbur hydro kết cấu mạch thẳng. Vì vậy, để đảm bảo khả năng chống kích nổ của động cơ khi không còn dùng tetra ethyl chì, ngời ta có thể pha ethanol vào xăng với một lợng thích đáng. Điều này có thể lý giải tại sao khi mà xăng pha chì không còn đợc sử dụng nhng vấn đề ô nhiễm không khí do các phơng tiện cơ giới vẫn đợc đề cập tới. Trên thực tế, hiện nay, loại nhiên liệu mà Việt Nam sử dụng là loại nhiên liệu giá rẻ, có hàm lợng lu huỳnh quá lớn, gần nh ở mức cao nhất thế giới. Cụ thể là hàm lợng lu huỳnh trong diezen: từ 0,5 -1% (so với 0,05% ở các nớc trong khu vực) và hàm lợng benzentrong xăng còn quá cao: 5% (so với 1% ở các nớc trong khu vực). Do vậy, khí thải thóat ra do hoạt động của các phơng tiện có nồng độ lớn các khí SO 2 và các hợp chát hữu cơ bay hơi (VOC) khác [4]. II. Một số biện pháp II.1. Xây dựng và xiết chặt tiêu chuẩn khí thải của các phơng tiện Hầu hết các nớc châu á đều áp dụng Hệ thống tiêu chuẩn khí thải Châu Âu (EURO) nhng với những mức độ khác nhau (hình 2). Trên thực tế, những loại xe mới đợc bán ở châu á hiện nay thì sạch sẽ hơn cả tiêu chuẩn đợc yêu cầu ở những nớc Đông Nam á nhng do chất lợng Tng lng khớ thi ca cỏc ngnh 0 20 40 60 80 100 120 SO 2 NOx CO C x H y GTVT Cụng nghip, sinh hot Hình 1. Tổng lợng khí thải gây ô nhiễm không khí của các ngành. CT 2 nhiên liệu kém nên gây khó khăn cho việc giảm khí thải. Do vậy, việc thắt chặt những tiêu chuẩn về khí thải là cách tốt nhất để giảm những nguồn ô nhiễm di động. Giai đoạn 2005-2008, nớc ta sẽ xây dựng tiêu chuẩn chất lợng khí thải xe hơi phù hợp với Euro II trong hệ thống tiêu chuẩn châu Âu. Đây là một trong những hệ thống tiêu chuẩn tiên tiến nhất, đợc áp dụng rộng rãi trên thế giới, gồm cả Trung Quốc và các nớc Đông Nam á (bảng 1).Mục tiêu của hệ thống tiêu chuẩn khí thải Châu Âu là nhằm giảm thiểu tối đa nồng độ các chất ô nhiễm có trong thành phàn khí thải của các phơng tiện (hình 3). CT 2 Hình 2. Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải tại một số quốc gia [5] Khả năng áp dụng tiêu chuẩn khí thải đối với phơng tiện cơ giới Trên thế giới có 3 tiêu chuẩn khí thải (châu Âu, Nhật, Mỹ) thì tiêu chuẩn châu Âu (Euro) đang đợc nhiều nớc lựa chọn áp dụng nhất vì hiệu quả cao, chi phí giảm, sản phẩm dễ đợc chấp nhận trên thị trờng thế giới. Một số nớc nh Thái Lan, Malaysia, Singapore, Trung Quốc đã áp dụng những tiêu chuẩn Euro 1, 2 thậm chí 3 đối với khí thải xe cơ giới đờng bộ từ nhiều năm nay (hình 1). Trong khi đó, Việt Nam vẫn chỉ dừng lại ở việc áp dụng TCVN từ năm 1998 (tiêu chuẩn Việt Nam) Country 95 96 97 98 99 2000 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 European Union Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 Bangladesh Euro 2 (under discussion) Hong Kong, China Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 India a Euro 1 Euro 2 E3 India b E1 Euro 2 Euro 3 Indonesia Euro 2 Malaysia Euro 1 Euro 2 E4 Nepal Euro 1 Philippines Euro 1 PRC a Euro 1 Euro 2 Euro 3 PRC c Euro 1 Euro 2 Euro 3 Singapore e Euro 1 Euro 2 Singapore g Euro 1 Euro 2 Euro 4 Sri Lanka Euro 1 Taipei,China US Tier 1 US Tier 2 for diesel d Thailand Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro4 Viet Nam e Euro 1 Euro 2 E3 Viet Nam f Euro 1 Euro 2 E3 Hình 3. Biểu đồ về mức độ khí thải cho phép của các tiêu c huẩn Euro. CT 2 với hàng rào kỹ thuật còn ở mức rất thấp. Do đó, việc áp dụng hệ thống tiêu chuẩn khí thải đối với phơng tiện cơ giới là điều cần thiết. Bảng 1. Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu [1]. Giới hạn CO C x H y NO x Loại xe Tiêu chuẩn Xăng Diezen Xăng Diezen Xăng Dieze n Euro I 3,16 1,13 - Euro II 2,20 1,00 0,50 0,90 - Euro III 2,60 0,64 0,20 0,15 1,50 Xe du lịch (g/km) Euro IV 1,00 1,5 0,10 0,18 1,25 Loại 1 2,72 0,97 0,14 Loại 2 5,17 1,4 0,19 Euro I Loại 3 6,9 1,7 0,25 Loại 1 2,20 1,00 0,50 0,90 - Loại 2 4,00 1,25 0,60 1,30 - Euro II Loại 3 5,00 1,50 0,70 1,60 - Loại 1 2,30 0,64 0,20 0,56 1,50 0,50 Loại 2 4,17 0,80 0,25 0,72 0,18 0,65 Euro III Loại 3 5,22 0,94 0,29 0,86 0,21 0,78 Loại 1 1,00 0,50 0,10 0,30 0,08 0,25 Loại 2 1,81 0,63 0,13 0,69 0,10 0,33 Xe thơng mại (g/km) Euro IV Loại 3 2,27 0,40 0,15 0,46 0,11 0,39 Euro I 4,90 1,20 9,00 Euro II 4,00 1,11 7,00 Euro III 5,53 0,83 5,13 Động cơ diezen hạng nặng (g/km) Euro IV 2,76 0,41 2,56 Loại 1: xe có trọng lợng < 1305 kg Loại 2: xe có trọng lợng 1305 - 1760 kg Loại 3: xe có trọng lợng > 1760 kg Theo dự thảo "Nghị định Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe cơ giới sản xuất, lắp ráp, nhập khẩu và đang lu hành" Bộ GTVT đã trình Chính phủ: từ năm 2005, áp dụng tiêu chuẩn khí thải cho các loại xe đang lu hành tại 4 thành phố lớn (Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng) với các chỉ tiêu nồng độ cho phép: độ CO là 4,5%, độ HC 1.200 ppm, độ khói 72% HSU; sau đó triển khai trên toàn quốc từ 01/01/2007. Đến năm 2010, các chỉ tiêu nồng độ đối với xe đang lu hành sẽ siết chặt hơn: CO là 3,5%, HC ppm, độ khói 60% HSU. Đối với xe sản xuất mới và nhập khẩu, áp dụng Euro 2 vào đầu năm 2007, và áp dụng Euro 3 vào cuối năm 2010 (xe hạng nặng áp dụng vào đầu năm 2011)[2]. Hy vọng rằng, với lộ trình này, việc kiểm soát khí thải của các phơng tiện sẽ đợc thực hiện. Từ đó, giảm mức độ ô nhiễm của các phơng tiện giao thông. Trớc thực trạng đó, các nhà cung cấp nhiên liệu và nhiều doanh nghiệp sản xuất ô tô, xe máy đều nhất trí phải nhanh chống áp dụng lộ trình tiêu chuẩn khí thải mới cho phù hợp với tình hình thế giới, góp CT 2 phần bảo vệ môi trờng và sức khoẻ ngời dân. Kết quả nghiên cứu 14 công ty sản xuất ô tô của Cục Đăng kiểm Việt Nam cho thấy: để thoả mãn tiêu chuẩn Euro 2, các công ty không cần đầu t mới đáng kể, chỉ cần 2 năm chuẩn bị và nhập động cơ, bộ xử lý xúc tác. Với Euro 3, các công ty liên doanh không cần thay đổi dây chuyền sản xuất; còn các công ty trong nớc cần nhập các kiểu động cơ mới hoàn toàn, bộ xử lý xúc tác và 4 năm chuẩn bị. Với Euro 4, cần chuẩn bị tơng đơng Euro 3 trong 5 năm. Cũng theo kết quả nghiên cứu của Cục Đăng kiểm đối với 6 công ty sản xuất xe máy cho thấy: với Euro 2 cần cải tiến động cơ, bộ chế hoà khí, phun không khí thứ cấp, bộ xử lý xúc tác; để thoả mãn Euro 3 cần tăng độ chính xác của bộ chế hoà khí, phun nhiên liệu điện tử, phun không khí thứ cấp, bộ xử lý xúc tác, Nh vậy, đây là những công việc nằm trong khả năng của doanh nghiệp và khả năng áp dụng các tiêu chuẩn EURO1, 2 hay 3 là hoàn toàn có thể. II.2. Sử dụng nhiên liệu sạch cho các phơng tiện cơ giới- điều cần làm ngay Để đảm bảo kiểm soát đợc khí thải từ các phơng tiện cơ giới đồng thời bảo vệ môi trờng, việc sử dụng các nhiên liệu sạch cho xe cơ giới là điều cần thiết. Phơng tiện giao thông "sạch" chạy trong thành phố đã thực sự lôi cuốn sự quan tâm của cả những nhà sản xuất ô tô lẫn các nhà quản lý môi trờng. Các kỹ thuật mới nhằm hoàn thiện động cơ truyền thống nh phun nhiên liệu điều khiển điện tử, hồi lu khí xả, lọc bồ hóng và xử lý khí trên đờng xả bằng bộ xúc tác ba chức năng đã tạo ra những bớc tiến đáng kể trong ngành động cơ đốt trong. Phơng tiện giao thông không phát sinh ô nhiễm vẫn đang còn là mục tiêu phía trớc. Đứng về mặt năng lợng và môi trờng, thì sử dụng khí thiên nhiên để chạy phơng tiện giao thông về lâu dài là tối u nhất. Sử dụng nguồn năng lợng này cho giao thông vận tải chúng ta sẽ tiết kiệm đợc một khối lợng dầu mỏ rất lớn để xuất khẩu và hạn chế đợc các chất khí gây ô nhiễm môi trờng ở các thành phố. Tuy nhiên, việc sử dụng khí thiên nhiên cho phơng tiện vận tải còn gặp khó khăn bởi đòi hỏi đầu t ban đầu rất lớn. Vì vậy trong điều kiện của nớc ta từ nay đến 2020, sử dụng khí dầu mỏ hoá lỏng LPG để chạy phơng tiện giao thông trong đô thị là phù hợp nhất bởi một các lý do sau: - Trữ lợng dồi dào: có khả năng cung ứng LPG trong vòng 30 năm (bảng 2). Bảng 2. Khả năng cung ứng LPG của Việt Nam (triệu lít/ngày) Năm 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Khí giếng 150 150 150 150 150 150 150 150 Khí bán 125 100 100 100 100 100 100 100 Nguồn: Petrolimex Gas CT 2 Hình 4. So sánh nồng độ CO và C x H y trong khí xả xe gắn máy 110cc khi chạy bằng xăng và bằng LPG [3]. - Về tính kinh tế: Mức độ tiết kiệm của xe gắn máy khi chạy bằng LPG so với khi chạy bằng xăng phụ thuộc vào chính sách giá cả năng lợng của từng nớc. Kết quả chạy thử nghiệm LPG trên xe gắn máy 110cc cho thấy suất tiêu hao nhiên liệu trung bình khoảng 1kg LPG/110km [3]. - Về mức độ phát sinh ô nhiễm, nồng độ các chất ô nhiễm CO, HC của xe gắn máy khi chạy bằng LPG đều giảm từ 30 đến 80% so với khi chạy bằng xăng (hình 4 và hình 5) [3]. III. Tăng cờng công tác quan trắc chất lợng môi trờng không khí Việc lập các trạm quan trắc chât lợng môi trờng không khí tự động (đo 14 thông số trong đó có 5 thông số về chất lợng không khí: bụi PM 10 , NO x , SO 2 , CO, O 3 ) bên đờng nhằm mục đích cho các cơ quan chức năng về tình hình ô nhiễm môi trờng không khí tại các đô thị do các nguồn ô nhiễm di động gây nên. Mặt khác, việc quan trắc sẽ giúp cho việc điều tra, kiểm kê các nguồn gây ô nhiễm, đánh giá ảnh hởng tới sức khỏe cộng đồng Trên cơ sở đó đa ra các phơng án giảm thiểu và kiểm soát các nguồn ô nhiễm đó. IV. Kết luận Nh vậy để giảm thiểu sự phát thải các khí gây ô nhiễm của các phơng tiện giao thông cơ giới, ngoài việc quan trắc chất lợng môi trờng không khí, điều cần thiết là phải xây dựng và áp dụng các tiêu chuẩn EURO vào quá trình sản xuất, kiểm định các phơng tiện giao thông cơ giới đờng bộ. Bên cạnh đó, quá trình thực nghiệm của GS. Bùi Văn Ga và cộng sự (Trờng ĐH BK Đà Nẵng) cho thấy, sử dụng LPG trên phơng tiện giao thông vận tải làm tăng tính kinh tế nhiên liệu, tăng tuổi thọ động cơ, làm đa dạng hóa nguồn năng lợng sử dụng cho giao thông vận tải, vì vậy nó là giải pháp rất phù hợp với điều kiện nớc ta. Do đó, để phổ biến việc áp dụng LPG trên phơng tiện giao thông vận tải, chúng ta cần thiết lập hệ thống cung cấp nhiên liệu rộng rãi và Nhà nớc nên có CT 2 chính sách khuyến khích về giá đối với nhiên liệu LPG sử dụng cho mục đích này trong giai đoạn đầu. Mặt khác, Cục Đăng Kiểm Việt Nam nên sớm ban hành những văn bản pháp qui về tiêu chuẩn kiểm định đối với các loại phơng tiện giao thông vận tải sử dụng LPG làm nhiên liệu. Tài liệu tham khảo [1] Cục Đăng kiểm Việt Nam, Hệ thống tiêu chuẩn khí thải châu Âu. [2] Bộ GTVT, Dự thảo "Nghị định Lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe cơ giới sản xuất, lắp ráp, nhập khẩu và đang lu hành", 2005 [3] Bùi văn Ga, Trần Văn Nam, Hồ Tấn Quyền, Phạm thị Đông Dơng, Sử dụng LPG trên xe gắn máy và xe bus nhỏ, ĐHBK Đà Nẵng, 2004. [4] Vũ Kim Hạnh, Đánh giá tình trạng ô nhiễm môi trờng không khí do giao thông đờng bộ trên địa bàn thành phố Hà Nội. Đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế và giảm thiểu ô nhiễm môi trờng không khí do giao thông. Lun vn ThSKH, 2005. [5] Charles M.Melhush, Motor Vehicle Inspection and Maintance, EST Policy Dialogue-cum-Training Workshop, 2006 [6] Michael Walsh, Reinhard Kolke, Umweltbundesamt-UBA, Cleaner fuel and vehicle technologies, Supporting documents on Sustainable Urban Transport in Vietnam, GTZ, 2005 . thuận với sự gia tăng phơng tiện cơ giới đờng bộ. Một số biện pháp làm giảm sự phát thải của các phơng tiện cơ giới đờng bộ ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay ThS Vũ Kim Hạnh Bộ môn. đó đa ra các phơng án giảm thiểu và kiểm soát các nguồn ô nhiễm đó. IV. Kết luận Nh vậy để giảm thiểu sự phát thải các khí gây ô nhiễm của các phơng tiện giao thông cơ giới, ngoài việc quan. huỳnh trong diezen: từ 0,5 -1% (so với 0,05% ở các nớc trong khu vực) và hàm lợng benzentrong xăng còn quá cao: 5% (so với 1% ở các nớc trong khu vực). Do vậy, khí thải thóat ra do hoạt động của