intTypePromotion=3

Môi trường trong xây dựng - Chương 4

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

0
120
lượt xem
44
download

Môi trường trong xây dựng - Chương 4

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CÁC TÁC ĐỘNG CỦA PHƯƠNG TIỆN VẬN TẢI TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU 4.1. Khái niệm chung: Các phương tiện vận tải hiện giữ 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...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Môi trường trong xây dựng - Chương 4

  1. Tài liệu tham khảo CHƯƠNG IV: CÁC TÁC ĐỘNG CỦA PHƯƠNG TIỆN VẬN TẢI TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU 4.1. Khái niệm chung: Các phương tiện vận tải hiện giữ 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: NiuĐêli 57%, Bắc Kinh 75%, Manta 70%, Kualalampua 86%. Với các phương tiện vận tải khác nhau, lượng khí phát thải cũng khác nhau. Thí dụ: khi vận chuyển 1 hành khách trên đoạn đường 1 km, lượng phát thải Cacbonmonoxit - CO như sau: Mô tô 2 bánh: 4,82 g/hk.Km; ôtô con: 6 g/hk.Km; ôtô khách 40 chỗ ngồi: 1,87 g/hk.Km. Các phương tiện vận tải ước tính đã thải ra môi trường khoảng hơn 85% cacbonmonoxit - CO, hơn 40% oxit nitơ - NOx, 50% Hyđrocacbon - HC, 15% dioxitcacbon - CO2, 5% SO2 và các hợp chất hữu cơ tổng hợp bay hơi khác (VOC). Sự phát tán các khí nhà kính Cloruafloruacacbon - CFC cùng với CO2, CH4, NOx làm suy thoái lớp Ozone 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 huỷ lớp Ozone ở tầng trên, việc các khí nhà kính khi tăng lên quá mức còn gây hiểm hoạ 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 hoạ 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 chạy chui lủi không đăng ký và hơn 10.000.000 môtô hai bánh. Khối lượng các chất độc hại thải vào môi trường bình quân hàng năm như sau: B¶ng 3.1. Khèi l-îng c¸c chÊt ®éc h¹i vµo m«i tr-êng Khối lượng thải vào môi trường Các thành Kí Chạy Tổng Chạy diezel TT phần độc hại hiệu xăng cộng (tấn) (tấn) (tấn) 1 Cacbon CO 98.357,5 37.867, 136.225, monoxit 7 2 2 Các oxit nitơ NOx 39.343 71.407, 110.750, 6 6 3 Hyđrocacbon HC 137.700, 75.735, 213.435, 6 3 9 4 Anđehyt R- 1.967,0 17.310, 19.277,9 CHO 9 5 Chì Pb 919,2 17.310, 919,2 9 6 Muội C 3.676,9 17.310, 20.987,8 9 3.676,9 25.278, 28.955,7 7 Các thành 8 phần cứng khác 4.2. Ảnh hưởng từ các phương tiện vận tải (PTVT) đường bộ tới môi trường và biện pháp giảm thiểu. Môn Môi trường trong XD - 55 -
  2. Tài liệu tham khảo 4.2.1. Ảnh hưởng từ các PTVT đường bộ: a) Gây ÔNMT không khí: Chất gây ô nhiễm: Khí thải hoặc sự bay hơi của nhiên liệu (xăng, dầu diezel) như CO, HC, NOx,... Chúng không có lợi cho cuộc sống của con người, động vật và thực vật và gọi là “Những chất gây ô nhiễm không khí”. B¶ng 3.2. Møc ®é ®éc h¹i cña mét sè chÊt trong khÝ th¶i PTVT STT Loại hợp chất Ngưỡng độc hại 1. CO 1 2. HC 60 3. NOx 100 4. SO2 130 5. Alđêhyt 130 Nguồn ô nhiễm: có 3 nguồn chính là Khí xả, khí lọt và nhiên liệu bay hơi Hình 3.1. các nguồn chính gây ÔNKK từ PTVT Khí xả: Khi xăng cháy, nó kết hợp với oxy - O2 trong không khí để tạo ra CO2 và H2O, theo phương trình hoá học: 2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H20 (giả thiết xăng cháy hoàn toàn); Giả thiết này không có thực cho nên các những chất gây ô nhiễm không khí đồng thời được sinh ra là CO2; CO; HC; NOx; H2O Hình 3.2. Khi xăng cháy không hoàn toàn Oxit cacbon (CO): Môn Môi trường trong XD - 56 -
  3. Tài liệu tham khảo - CO là khí không màu, không mùi vị, là thành phần độc hại 1 của khí thải. - CO gây cản trở sự trao đổi O2 trong máu nếu nồng độ CO trong không khí từ 30÷40ppm sẽ làm tê liệt hệ thần kinh thực vật, ở nồng độ 500ppm hoặc cao hơn sẽ gây thở gấp và đau đầu. Ở nồng độ rất cao có thể gây chết người. - CO sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn của hỗn hợp cháy vì thiếu ôxy (hỗn hợp quá đậm) nên một phần C của nhiên liệu chỉ được chuyển hoá thành CO: 1 C + O 2 = CO + 124019 kJ 2 - 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. - Lượng thải CO trong khí xả phụ thuôc lớn vào: + Chế độ chạy xe: chạy chậm không tải (khí hỗn hợp đậm) nồng độ CO trong khí xả là lớn nhất; chế độ tải trung bình (bướm ga mở khoảng 40-70%) thì hàm lượng CO trong khí xả ở mức nhỏ; 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 của động cơ: Khi trạng thái kỹ thuật tốt, quá trình cháy hoàn hảo lượng CO có thể giảm 20-30%. Hydrocacbon (HC): - HC được tạo ra từ cả 3 nguồn - HC gây kích thích thành bên trong của các cơ quan hô hấp; - Gây ra hiện tượng sương mù quang hoá 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. NOx khí quyển ở 30÷50 ppm thì sẽ gây ho, đau đầu chóng mặt và có thể hư hại phổi. - NOx có ảnh hưởng lớn đến sự sống của thực vật khi nồng độ đủ lớn. - NOx được tạo bởi N2 và O2 ở điều kiện nhiệt độ cao như NO, NO2 và N2O. + NO chiếm tỷ lệ lớn nhất. NO hình thành chủ yếu do N2 trong không khí nạp vào động cơ (Trong xăng hay diezel chứa rất ít N2 nên ảnh hưởng của chúng đến sự hình thành t O cao NOx là không đáng kể): N 2 + O2 ⎯⎯ → 2 NO ⎯ Chú ý: Các phân tử N2 rất ổn định ở điều kiện bình thường. Chỉ khi nhiệt độ khoảng trên 1800oC và nồng độ O2 cao mới có thể làm N2 kết hợp với O2 để tạo ra NO. Nếu nhiệt độ không cao hơn 1800oC thì N2 và O2 sẽ bị thải ra ngoài. Do vậy, cách tốt nhất để giảm lượng khí thải NOx là làm giảm nhiệt độ trong buồng cháy xuống dưới 1800oC hoặc giảm thời gian xuất hiện nhiệt độ cao. + Nồng độ NO2 trong động cơ đánh lửa cưỡng bức so với NO là rất nhỏ, nhưng ở động cơ diezel thì có đến 30% NOx ở dưới dạng NO2. NO2 được hình thành từ NO và chất trung gian của sản phẩm cháy: NO + HO2 → NO2 + OH + N2O chủ yếu hình thành do các chất trung gian NH và NCO khi chúng tác dụng với NH + NO → N 2 O + H NO: NCO + NO → N 2 O + CO Khói đen, chì và các chất thải khác: Môn Môi trường trong XD - 57 -
  4. Tài liệu tham khảo - Khói đen là thành phần độc hại chủ yếu trong khí xả động cơ diezel. Đó là các hạt cacbon tự do hình thành trong quá trình nhiên liệu cháy thiếu oxy. Ngoài ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người, khói đen còn hấp thụ ánh sáng, làm giảm tầm nhìn, dễ gây tai nạn giao thông. Nồng độ khói trong khí xả liên quan nhiều đến thời điểm đánh lửa của động cơ xăng hoặc thời điểm phun nhiên liệu của động cơ diezel, tình trạng kỹ thuật động cơ,... - Chất thải rắn trong khí thải gồm các hạt cứng lẫn trong nhiên liệu, dầu bôi trơn, các hạt mài,… Với những động cơ chạy xăng pha chì hoặc không pha chì (vẫn có một lượng chì nhỏ), lượng chì thải ra không khí ở dạng bụi rất có hại cho môi trường không khí và dễ gây ung thư cho người. Vì vậy, tốt nhất là không dùng xăng pha chì. - SO2 xuất hiện trong khí thải do lưu huỳnh trong nhiên liệu bị cháy. Thành phần này chiếm tỷ lệ nhỏ trong khí thải động cơ. SO2 gây kích thích các màng nhày của hệ thống hô hấp và gây 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. B¶ng 3.3. Thµnh phÇn ®éc h¹i trong khÝ x¶ Dạng nhiên liệu Các thành phần STT Xăng Diezel độc hại trong khí xả (g) (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. Alđehyt 0,93 0,78 6. Khói, bụi 1,00 5,00 7. Pb 0,5 0 - Trong khí thải từ các phương tiện vận tải thì CO2 là loại khí nhà kính điển hình góp phần gây suy thoái chất lượng môi trường không khí. - Trong những điều kiện khí quyển nhất định, một số các chất thải như HC, NOx bị kích thích bởi ánh nắng mặt trời, xảy ra phản ứng quang hoá (ánh sáng + hoá chất) sinh ra nhiều hợp chất hoá học khác nhau và Ozone (O3). Kết quả gây ra hiện tượng gọi là “khói quang hoá” làm cản trở tầm nhìn và dễ gây ra những bệnh về mắt. - Một hiện tượng ô nhiễm thứ cấp khác là mưa axít. Thành phần SO2 phát tán vào không khí kết hợp với hơi nước tạo thành axít H2SO4, còn thành phần NO2 tạo thành axít HNO3. Các axít chủ yếu trong không khí ô nhiễm khi gặp mưa sẽ tạo thành mưa axít. Mưa axít có ảnh hưởng rất xấu đến nông, lâm, ngư nghiệp. Nhiên liệu bay hơi: Đó là khí HC bay ra từ thùng chứa nhiên liệu và chế hoà khí vào không khí; Khí lọt: gồm khí hỗn hợp đã cháy và khí hỗn hợp không cháy lọt qua khe hở giữa Piston và thành xilanh xuống cácte dầu và thoát ra khí quyển. b) ảnh hưởng của tiếng ồn và rung động Khái niệm: Các loại PTVT sử dụng động cơ khi hoạt động đều gây ra tiếng ồn, rung động và va đập, chúng gây cảm giác khó chịu cho con người. Hình 3.3. Khí lọt Môn Môi trường trong XD - 58 -
  5. Tài liệu tham khảo 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 cảm nhận được. Dải âm thanh mà con người có thể nghe được được xác định bằng cả tần số và biên độ 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 số dao động thẳng đứng trong một giây 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” (ký hiệu: dB). B¶ng 3.4. T¸c h¹i cña tiÕng ån Mức ồn Tác dụng đến người nghe (dB) 20 Ngưỡng nghe thấy 100 Bắt đầu làm biến đôi nhịp đập của tim 110 Kích thích màng nhĩ 120 Ngưỡng chói 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 Sức chịu đựng tiếng ồn của con người, ngoài mức ồn còn kể đến thời gian tác dụng của nó. B¶ng 3.5. Møc ån vµ thêi gian t¸c ®éng tèi ®a trong mét ngµy Mức ồn Thời gian tác động tối đa trong một ngày (giờ) (dB) 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 khoẻ con người, là nguyên nhân gây bệnh thần kinh, bênh 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: Môn Môi trường trong XD - 59 -
  6. Tài liệu tham khảo HÖ thèng 1 §éng c¬, Rung truyÒn rung ®éng ¸p Ru - èng x¶, hÖ ®éng suÊt ng ThÝnh (gèi ®ì ®éng thè t Ò kh á ©m ®éng gi¸c 2 HÖ thèng Rung thanh cña Lèp vμ b¸nh - ®éng kh«ng xe kh á 1- kích thích rung động từ phía động cơ, ống xả và hệ thống truyền lực 2- kích thích rung động từ phía mặt đường Hình 3.4. 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 động 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÷1,4 m/s2. Tiêu chuẩn là 0,081 m/s2. Giá trị này quá lớn, lý do có thể là ôtô quá tải hoặc nền đường quá yếu. Các nguồn gây ra rung động và tiếng ồn ở từng phương tiện vận tải Rung động và tiếng ồn gây ra từ sự làm việc của động cơ: do dao động của momen xoắn, quán tính của khối lượng chuyển động quay không cân bằng, do tiếng ồn từ buồng cháy, do tiếng gõ của piston, của cơ cấu dẫn động xupap 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 khi đang nghỉ. 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. Các ảnh hưởng khác - Ảnh hưởng của bụi 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, xi măng rơi vãi. Khi các phương tiện vận tải chuyển động, Môn Môi trường trong XD - 60 -
  7. Tài liệu tham khảo 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. Những hạt cứng lẫn trong khí thải của phương tiện vận tải cũng tạo ra lượng bụi đáng kể. Bụi là nguyên nhân gây các bệnh về đường hô hấp, về mắt và ung thư. Ở các trục đường giao thông chính của Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nồng độ đều vượt tiêu chuẩn khoảng 7 lần. Lượng bụi ở nội thành cao hơn ngoại thành từ 5÷10 lần. Ở Việt Nam hiện nay, bụi đang là vấn đề lớn mà các cấp các 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÷2,5oC. 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. 4.2.2. Các biện pháp giảm thiểu tác động tới môi trường của các PTVT đường bộ: 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. a) Xử lý bằng các biện pháp kỹ thuật (Cải tiến kết cấu động cơ) Tiêu chuẩn khí thải của các PTVT 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 ÔNKK trước khi ra khỏi supáp xả. Các biện pháp xử lý như sau: Hệ thống thông gió cácte kín Thành phần của khí lọt xuống cácte của động 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 axít, khí hoá 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. Giải pháp: Những khí lọt xuống cácte phải được đưa về buồng cháy và đốt lại. Hệ thống làm việc đó gọi là hệ thống thông gió cácte kín, làm việc theo quy tắc sử dụng độ chân không trong ống nạp để hút khí lọt vào buồng cháy. Van PCV được lắp giữa cácte và ống nạp để thay cho ống thông hơi của những xe cũ trước đây. 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 của bộ chế hoà 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 3.5. H th ng gió cácte kín Môn Môi trường trong XD - 61 -
  8. Tài liệu tham khảo Trong hệ thống này sử dụng bộ lọc than hoạt tính để hấp thụ hơi xăng (HC) bay hơi từ thùng xăng và buồng phao của bộ chế hoà khí, để tránh 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 Hình 3.6. Hệ thống thu 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 hoà khí vào buồng cháy và cháy. Trong hệ thống này, van điều khiển cửa ngoài đóng vai trò như ống thông hơi của bộ lọc than hoạt tính. Hệ thống tuần hoàn khí xả Hệ thống tuần hoàn khí xả được dùng để giảm lượng NOx trong khí xả. Như đã đề cập, nếu nhiệt độ trong buồng cháy 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 có nhiệt độ thấp hơn sẽ hấp thụ một phần nhiệt của kỳ cháy dãn nở và làm giảm nhiệt độ buồng cháy. Trong hệ thống tuần hoàn khí xả, lượng khí xả tuần hoàn lại được điều khiển bằng bộ điều khiển chân không EGR. 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. Môn Môi trường trong XD - 62 -
  9. Tài liệu tham khảo Hình 3.7. Động cơ có EGR và không có EGR 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 xupap 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. Có hai phương pháp để thực hiện ý tưởng này. Đó là phương pháp hút khí (AS) và phương pháp phun khí (AL) Hình 3.8. Hình 3.9. Môn Môi trường trong XD - 63 -
  10. Tài liệu tham khảo Phương pháp hút khí dùng xung của khí xả (sự thay đổi đột ngột của áp suất xả) để mở và đóng van lưỡi gà 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 Hình 3.10 Các bộ lọc khí xả Bộ phận chuyển đổi xúc tác dùng để ôxy hoá sản phẩm cháy chưa hoàn toàn (CO, HC) và phân huỷ NOx trong khí xả. Chất xúc tác là những chất thúc đẩy phản ứng hoá 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 500oC cũng sẽ không có phản ứng hoá học nào xảy ra giữa chúng. Nhưng khi chúng đi qua chất xúc tác, phản ứng hoá học xảy ra sẽ biến chúng thành những chất ít độc hại hơn như CO2, H2O, và N2 Hình 3.11. Các chất xúc tác được dùng trên bộ lọc khí xả là khác nhau. Chất xúc tác ưu việt nhất để làm sạch khí xả là Platin. Đây là kim loại hiếm và đắt tiền. Do vậy chất xúc tác hiện nay thường dùng là: Paladi, Esidi, Rodi,… còn bạch kim ít phổ biến hơn Những chất xúc tác này được phủ lên bề mặt của rất nhiều “vật mang” để tăng diện tích tiếp xúc với khí xả (hình 3.19). Chú ý: các chất xúc tác không thể hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ dưới 400oC. Bộ lọc khí xả chỉ được dùng với ô tô chạy xăng không pha chì, vì với xăng có chì bề mặt các chất xúc tác bị chì bao bọc là m mất tác dụng. Hiện nay thường dùng ba loại hệ thống xúc tác. Đó là các hệ thống ôxy hoá, hệ thống lọc ba thành phần, hệ thống ba thành phần và ôxy hoá. - Hệ thống xúc tác ôxy hoá (CO) Môn Môi trường trong XD - 64 -
  11. Tài liệu tham khảo Trong hệ thống xúc tác ôxy hoá (bộ lọc khí xả ôxy hoá), CO và HC kết hợp với O2 tạo thành chất ít ô nhiễm hơn: Hình 3.11. Bộ lọc khí xả liền khối CO + O2 CO2 HC + O2 CO2 + H2O Để chất xúc tác oxy hoá làm việc hiệu quả cần phải có dư oxy. Để cung cấp đủ oxy bộ lọc khí xả này được kết hợp với hệ thống hút (AS) hoặc phun không khí (AL) vào khí xả. Đồng thời để giảm NO cần dùng biện pháp tuần hoàn khí xả EGR Lọc gió Chế hoà Ống nạp Động cơ AS hay AL EGR Ống góp Chất xúc tác oxy hoá Khí xả Hình 3.12. Sơ đồ hệ thống xúc tác ôxy hoá - Hệ thống xúc tác ba thành phần Hệ thống này còn gọi là bộ lọc khí xả 3 thành phần. Bộ lọc này không chỉ biến đổi được CO, HC mà còn cả NOx thành chất không ô nhiễm. NO và O2 là những chất oxy hoá (những chất có thể tạo ra sự cháy) kết hợp với CO, HC là những chất khử (chất bị cháy) tạo ra những chất trung tính N2, H2O, CO2: NOx + CO N2 + CO2; NOx + HC N2 + CO2 + H2O; O2 + CO CO2 + H2O; O2 + HC H2O + CO2. Tuy nhiên, hạn chế của bộ lọc này là muốn cho các phản ứng trên xảy ra thì tỷ lệ khí - xăng phải gần với tỷ lệ lí thuyết. Nếu đảm bảo được điều kiện đó thì sẽ đạt được tỷ lệ lọc sạch rất cao cho cả ba chất ô nhiễm Một hạn chế khác của bộ lọc này là: Nếu hỗn hợp cháy đậm thì nồng độ CO, HC trong khí xả cao, nhưng do thiếu oxy nên CO và HC vẫn còn lại sau phản ứng và bị thải ra ngoài. (CO + HC) + NOx + O2 N2 + CO2 + H2O + CO + HC Nếu hỗn hợp cháy nhạt thì nồng độ O2 trong khí xả cao và lúc đó CO, HC sẽ bị oxy hoá nhanh hơn là NOx. Do vậy NOx vẫn còn lại trong phản ứng và bị xả thải ra ngoài.O2 + (CO + HC + NOx) CO2 + H2O + NOx Môn Môi trường trong XD - 65 -
  12. Tài liệu tham khảo Vì vậy muốn sử dụng hiệu quả bộ lọc khí xả 3 thành phần thì phải dùng cảm biến O2 và ECU để điều khiển chính xác tỷ lệ khí - xăng Hình 3.13. - Bộ lọc khí xả ba thành phần kết hợp với oxy hoá Sử dụng bộ lọc khí xả ba thành phần kết hợp với bộ lọc oxy hoá để giảm hơn nữa sự ô nhiễm không khí. Nó được cấu tạo như hình 3.23 và thường kèm theo hệ thống hút khí. Hệ thống tự động sưởi 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 hoà trộn với xăng. Hơn nữa khi ống nạp còn lạnh xăng có xu hướng bám vào thành ống làm giam chất lượng hỗn hợp cháy. Để ngăn chặn hiện tượng đó, ống nạp phải được sưởi nóng đến khi động cơ đủ nóng. Trong hệ thống sưởi tự động (hình 3.23. a, b) nhiệt độ của khí nạp được cảm nhận bởi van ITC (van bù nhiệt độ khí nạp). Van này tự động giữ cho nhiệt độ khí nạp ở giá trị phù hợp để đảm bảo cho nhiên liệu bay hơi tốt khi động cơ lạnh. Tất cả dẫn tới giảm lượng HC, CO trong khí xả. Hệ thống làm giảm thời điểm đánh lửa sớm Làm chậm thời điểm đánh lửa sớm sẽ giảm lượng NOx sinh ra do giảm nhiệt độ cực đại trong quá trình cháy. Tuy nhiên điều đó làm tăng nhiệt độ khí xả và thúc đẩy việc tiếp tục cháy của khí hỗn hợp, dẫn đến làm giảm lượng HC phát thải. Nhưng biện pháp này làm giảm công suất động cơ và tăng tiêu hao nhiên liệu Khi chạy không tải, do bướm ga đóng hoàn toàn chân không chỉ tác dụng lên màng phụ qua cửa đánh lửa sớm làm màng phụ bị kéo (tạo góc đánh lửa sớm khoảng 5o) để cải thiện tính năng không tải của động cơ. Khi chạy ổn định, bướm ga mở ở vị trí nhất định chân không tác dụng lên cửa đánh lửa sớm chính. Lực chân không kéo màng chính và làm chậm sự hoạt động của bộ đánh lửa sớm chân không. 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 khói xả được đặc biệt quan tâm. - Bộ lọc khí xả Bộ xử lý khí xả dùng cho động cơ diezel có tác dụng ngăn và giữ lại trong lõi của nó các tạp chất cứng và muội than. Khi khí xả đi qua bộ lọc, phần lõi lọc bằng gốm sẽ giữ lại các tạp chất cứng và muội than. Sau một thời gian làm việc, muội than tích tụ nhiều trong bộ lọc làm cản trở quá trình thải và công suất động cơ. Do vậy phải định kỳ tiêu huỷ muội than trong bộ lọc bằng phương pháp đốt nóng để chúng trở thành CO2 hoặc phải thay lõi lọc. - Sợi hoạt tính gắn vào ống xả, có tác dụng hấp thụ khói thải của động cơ diezel Môn Môi trường trong XD - 66 -
  13. Tài liệu tham khảo Sợi hoạt tính được chế tạo từ sợi thiên nhiên hoăc sợi tổng hợp có độ xốp cao (tương tự độ xốp của than hoạt tính). Ngoài việc hấp thụ khói thải nó còn hấp thụ được bụi chì. Thời gian sử dụng khoảng 1 tháng, chi phí cho mỗi lần thay khoảng 3000 VND. Nếu sử dụng phương pháp này cho các loại ôtô, môtô thì lượng khói thải độc hại phát tán sẽ giảm một cách đáng kể. - Thiết bị điện tử Hình dạng thiết bị giống bộ lọc khí xả của động cơ xăng. Cấu tạo chủ yếu là bộ chuyển mạch điện tử để tạo ra các xung điện ngắn với tốc độ phóng hàng nghìn lần trong một giây. Các điện tử có năng lượng cao được phóng vào luồng khí xả tạo ra các ion nạp điện tích cho các phân tử N2, O2. Các phần tử này kết hợp với NOx và HC để tạo ra CO2 và H2O. b) Sử dụng nguồn năng lượng sạch Hiện tại hàng năm trên toàn thế giới có khoảng 200 triệu tấn các chất ô nhiễm phát tán từ các PTVT 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. -. Khí thiên nhiên và khí thiên nhiên hoá lỏng Khí thiên nhiên đặc biệt là khí thiên nhiên hoá 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, Úc khoảng 400.000 xe, Hàn Quốc khoảng 300.000 xe,… Sở dĩ khí thiên nhiên hoá lỏng (LPG) được sử dụng rộng rãi cho ôtô vì nó có trữ lượng lớn, khả năng hoà 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 hoá lỏng có 50% C3H8 (Propan) và C4H10 (Butan). Đó là khí thô từ mỏ dầu hoặc mỏ khí được nén hoá lỏng ở nhiệt độ thấp (-30oC). Khí thiên nhiên sử dụng được cho cả động cơ xăng và động cơ diezel. Khi chuyển động cơ diezel sang chạy khí thiên nhiên hoặc LPG thì cần thêm bình chứa khí áp lực cao và hệ thống van giảm áp. Loại dùng LPG có thể phun nước trực tiếp vào buồng cháy. Do LPG có trị số Xêtan nhỏ hơn đầu diezel nên tự bốc cháy ở nhiệt độ thấp hơn và do vậy lượng NOx cũng tạo ra ít hơn. Vì khí hỗn hợp được cháy sạch hơn nên lượng CO, HC, muội than và độ khói cũng giảm hơn. Khi chuyển động cơ chạy xăng sang chạy LPG cũng cần cải tiến hệ thống cung cấp nhiên liệu. Thường khi chuyển sang chạy LPG thì độ độc hại của khí xả giảm nhưng công suất động cơ cũng giảm từ 10÷15%. Nếu so sánh mức độ phát thải của xăng không pha chì, diezel và khí ga hoá 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 hoá 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 hoà 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. Môn Môi trường trong XD - 67 -
  14. Tài liệu tham khảo 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. Nếu dùng CNG để chạy xe ôtô thay diezel thì lượng phát thải khí nhà kính giảm (10÷20%), NOx giảm khoảng 10 lần, HC giảm khoảng 10-15 lần, CO giảm khoảng 7-10 lần. 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. -. Sử dụng rượu Việc nghiên cứu và sử dụng rượu làm nguyên liệu cho động cơ chạy xăng được bắt đầu từ cuối thế kỷ 19. Các kết quả nghiên cứu cho thấy đã khẳng định động cơ đốt trong hoàn toàn có thể chạy rượu thay xăng khi cải tiến bộ chế hoà khí. Để đốt cháy rượu cần một lượng không khí ít hơn khi cháy xăng do trong rượu đã chứa oxy. Vì vậy, sản phẩm cháy khi dùng rượu ít độc hại hơn khi dùng xăng. Để nâng cao hiệu quả khai thác phương tiện cần sử dụng rượu kết hợp với xăng. Khi pha rượu vào xăng sẽ làm tăng trị số octan trong xăng. Đây là ưu điểm có thể khai thác để loại bỏ xăng pha chì. Ở Châu Mỹ và Châu Âu hàng năm sử dụng 2,5 tấn rượu Metylic để pha vào xăng với vai trò như là phụ gia. Braxin là nước dùng ôtô chạy xăng pha rượu nhiều nhất (tỷ lệ rượu là 20%). Về mặt năng lượng thì hàm lượng hợp lý của rượu trong xăng là khoảng 20%. - Sử dụng năng lượng điện - điện hoá (ắcquy) Theo quan niệm bảo vệ môi trường thì sử dụng năng lượng điện - điện hoá cho các loại phương tiện vận tải chạy tốt hơn nhiều 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. Gần đây, một số loại ắcquy mới đã được sản xuất ra như: ắcquy Niken-Cadmi, Niken-Sắt, Nhôm-Không khí,… Các loạiý ắcquy này có trọng lượng nhỏ, dung lượng lớn hơn ắcquy axit. Thời gian nạp từ 1,5÷2 giờ. Mỗi lần nạp ôtô có thể chạy 200÷300km với vận tốc 80km/h. Nhưng hiện tại giá ắcquy còn cao, do vậy số lượng ôtô chạy điện ắcquy được sử dụng chưa nhiều. Người ta ước tính đến năm 2010 các nước Châu Âu, Châu Mỹ, Nhật Bản hàng năm có thể sản xuất khoảng 2 triệu xe ôtô chạy điện. - 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 chung theo hướng chế tạo pin mặt trời với giá thành thấp và hiệu suất cao. - Sử dụng khí Hyđro Môn Môi trường trong XD - 68 -
  15. Tài liệu tham khảo Hyđro là loại năng lượng lý tưởng cho các phương tiện vận tải. Khí Hyđro hoà 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 Hyđro. Nếu muốn sản xuất Hyđro từ H2O thì cần tác động ở nhiệt độ cao hơn 28.000oC 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 tách Hyđro ra khỏi nước. Nhưng năng lượng để thực hiện được phản ứng trên là rất lớn. Ví dụ để thế Nhôm vào chỗ của Hyđro cần sử dụng một năng lượng lớn hơn gấp 10 lần năng lượng nhận được khi đốt Hyđro. Hiện nay có thể sản xuất Hyđro từ than hoặc khí thiên nhiên. Nhưng nói chung là đắt hơn xăng và diezel nhiều lần. Để sử dụng Hyđro 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. c) 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 chấn 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. d) 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 rời rơi xuống đường giao thông. Các phương tiện vận tải trước khi đi vào nội đô phải qua trạm rửa xe. e) 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 Môn Môi trường trong XD - 69 -
  16. Tài liệu tham khảo 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. Cơ 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 phương tiện tham gia giao thông lớn, tiêu chuẩn ô nhiễm cần khắt khe hơn. Ở những nơi có mật độ lưu thông nhỏ không nhất thiết phải tuân thủ những quy định nghiêm ngặt về mức độ phát sinh ô nhiễm. Hiện nay, chưa có tiêu chuẩn và phương pháp thử nào được sử dụng chung cho tất cả các nước để đo các chỉ tiêu ô nhiễm do phương tiện vận tải tạo ra. Một số nước đang phát triển có xu hướng áp dụng tiêu chuẩn khí thải của Euro. Tiêu chuẩn khí thải ở Việt Nam - TCVN 5123-90 quy định về nồng độ CO trong khí xả đ.cơ ở chế độ không tải. - TCVN 5148-91 quy định về độ khói trong khí xả động cơ diezel ở chế độ gia tốc tự do. - TCVN 6438-98 quy định cụ thể hơn về nồng độ CO, HC cho động cơ xăng và độ khói cho động cơ diezel. - TCVN 6438-2001 quy định về giới hạn lớn nhất cho phép của khí thải. - 22TCN 307-06, có mục quy định về giới hạn lớn nhất cho phép của khí thải: Bảng 3.8. Tiêu chuẩn TCVN 6438-2001 Môtô, xe Phương tiện chạy Phương tiện chạy xăng máy diezel Thành phần M M M Mứ Mứ M Mứ Mứ Mứ gây ô nhiễm ức ức ức c c ức c c c 1 2 3 4 1 2 1 2 3 6, 4 CO (%V) 6 3,5 4,5 - - - - 5 ,5 HC(ppmV) - Đ.cơ 4 kỳ - 1 1 60 150 12 - - - 500 200 0 0 00 7 7 78 100 78 - Đ.cơ 2 kỳ - - - - 800 800 00 00 00 3 3 33 - Đ.cơ đ. biệt - 300 300 00 Độ 85 72 50 khói(%HSU) Các tiêu chuẩn tiếng ồn, rung động do phương tiện giao thông đường bộ -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 3.9. Tiêu chuẩn TCVN 7210:2002 Th. gian áp Giới hạn Thời gian Khu vực m/s2 dụng trong ngày đo dB Khu công cộng 7h - 19h 65 0,018 Đo trong và dân cư khoảng thời 19h - 7h 60 0,010 gian không ít Khu dân cư xen 6h - 22h 70 0,030 Môn Môi trường trong XD - 70 -
  17. Tài liệu tham khảo kẽ trong khu thương hơn 4 giờ 22h - 6h 65 0,018 mại dịch vụ - TCVN 6436:1998 quy định về tiếng ồn do phương tiện giao thông đường bộ phát ra khi đỗ - mức ồn tối đa cho phép. Bảng 3.10. Tiêu chuẩn TCVN 6436:1998 STT Phương tiện giao thông đường bộ Mức ồn tối đa cho phép 3 1. Xe máy đến 125 cm 95 Xe máy trên 125 cm3 2. 99 3. 103 Ôtô con 4. Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách 103 hạng nhẹ, G < 3500 kG 5. Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách 105 hạng trung, G > 3500 kG và P < 150 kW 6. Ôtô tải, ôtô chuyên dùng và ôtô khách 107 hạng nặng, G > 3500 kG và P > 150 kW 7. Phương tiện đặc biệt 110 4.3. Ảnh hưởng của các phương tiện vận tải sắt đến môi trường và biện pháp giảm thiểu. So với PTVT đường bộ, các PTVT đường sắt có ảnh hưởng ít hơn tới môi trường vì số lượng PTVT sắt ít hơn và do vậy việc tiêu tốn năng lượng cũng ít hơn. 4.3.1. Ảnh hưởng đến môi trường không khí và các biện pháp giảm thiểu Các đầu máy hiện dùng thường sử dụng động cơ diezel. Khí thải từ động cơ diezel của đầu máy là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường không khí. Giống như PTVT đường bộ, các thành phần độc hại trong khí thải của đầu máy chủ yếu là: CO, HC, NOx, muội than,… Động cơ diezel của đầu máy thường hoạt động ở chế độ công suất dưới định mức, trong nhiều trường hợp phải làm việc ở chế độ không ổn định như khi dồn toa để thành lập đoàn tàu ở trong ga, nên nếu so sánh riêng từng động cơ thì động cơ đầu máy phát thải khí ô nhiễm hơn động cơ ôtô. Để giảm thiểu ảnh hưởng của PTVT sắt đến môi trường không khí, về nguyên tắc cũng sử dụng những biện pháp như đối với phương tiện vận tải đường bộ. Ngoài ra đường sắt có tuyến cụ thể do vậy phương án sử dụng đầu máy chạy điện là rất khả thi. 4.3.2. Phát ồn, gây rung động và các biện pháp giảm thiểu Khi đoàn tàu chuyển động, tiếng ồ phát ra từ các nguồn sau: - Từ động cơ và các bộ phận của đầu máy (tương tự như của ôtô); - Từ toa xe và các đầu nối giữa chúng với nhau: dao động tao xe và va đập giữa các đầu nối; - Từ sự va đập giữa các bánh xe với đường ray; - Từ dao động của hệ thống ray với dao động của nền đường; - Từ tiếng rít khi phanh. Trong các nguồn đã nêu, đáng kể nhất là từ động cơ và sự va đập giữa các bánh xe với các đường ray. Các kết quả khảo sát ở Việt Nam cho thấy mức ồn lớn nhất đo được tại cửa ống xả động cơ đầu máy là 100dB và ở khoảng cách 50m so với tâm đường sắt là 80÷95dB. Tại các chỗ khuyết tật trên bề mặt ray và các mối nối ray khi đoàn tàu chạy qua có thể làm tăng mức độ ồn lên khoảng 10÷15dB. Môn Môi trường trong XD - 71 -
  18. Tài liệu tham khảo Chất lượng các toa xe khách ở Việt Nam hiện còn thấp, tiếng ồn bên trong thường xuyên ở ngưỡng 90dB. Khi vào đường cong, khi vượt cầu hoặc khi phanh gấp có thể vượt quá mức 100dB. Vì chất lượng đường sắt tốt hơn đường bộ, do vậy dao động ở tần số thấp của toa xe cũng nhỏ hơn của ôtô. Đó là nguyên nhân để con người cảm thấy đi tàu hoả đỡ mệt mỏi hơn đi ôtô. Để giảm thiểu tác động không tốt do tiếng ồn và rung động của phương tiện vận tải sắt gây ra cần thực hiện các biện pháp sau: - Đường sắt cần xây dựng cách khu dân cư về các phía khoảng 50m, các nhà ga đường sắt cần xây dựng cách khu dân cư từ 200÷300m. - Ở những khu vực đường sắt quá gần nhà dân, cần xây dựng tường giảm âm cách đường 2,5m và cao 1,5m. - Đưa đường sắt và ga đường sắt ra ngoài khu đô thị. - Cần nghiên cứu sử dụng tà vẹt gỗ và đường ray ít mối nối. - Cải tiến kết cấu đoàn tàu để giảm tiếng ồn và rung động. Hình 3.15. Tường giảm ồn đường sắt 4.3. Ảnh hưởng của các phương tiện giao thông vận tải khác tới môi trường và biện pháp giảm thiểu Ngoài các PTVT đường bộ, PTVT đường sắt còn các PTVT khác như: PTVT đường thuỷ (tàu, thuyền,…); PTVT hàng không (máy bay các loại),… Các loại PTVT đường thuỷ hiện cũng sử dụng động cơ đốt trong ở những gam công suất khác nhau. Do vậy chúng cũng tạo ra các loại ô nhiễm giống như ôtô,… Các biện pháp giảm thiểu về cơ bản cũng không khác nhau nhiều. Máy bay cũng là nguồn gây ô nhiễm bụi, khí độc hại và tiếng ồn. Bụi và khí độc hại do máy bay thải ra cũng ít hơn các PTVT bộ. Chất thải của máy bay khác với các phương tiện khác là nó xuất hiện trên đường bay cao, làm giảm độ nhìn rõ và gây phiền toái cho người sống dưới tuyến đường bay và xung quanh sân bay. Một nguồn ô nhiễm khác của máy bay đó là tiếng ồn. Trong những năm gần đây, ô nhiễm tiếng ồn do máy bay tạo ra tăng nhanh, đặc biệt là tiếng ồn gần các sân bay quốc tế. Tiếng ồn do máy bay phản lực sinh ra là do sự xáo trộn mãnh liệt giữa hơi phụt phản lực và không khí xung quanh. Nó phát ra lớn nhất khi máy bay cất cánh, khi tăng tốc và khi hạ cánh. Máy bay quân sự thường bay ở độ cao thấp nên tiếng ồn lớn gây ảnh hưởng nhiều đến dân chúng ở trong khu vực bay. Để giảm nhỏ tiếng ồn do máy bay sinh ra có thể sử dụng các phương pháp sau: Môn Môi trường trong XD - 72 -
  19. Tài liệu tham khảo - Dùng bộ phận tiêu âm để giảm tiếng ồn của máy bay phản lực khi cất cánh. Động cơ máy bay phản lực có sử dụng thiết bị tiêu âm có thể giảm được 12dB so với động cơ cũ. Tiếng ồn khi máy bay hạ cánh hiện còn chưa tìm được biện pháp giảm thiểu. - Một cách tránh tác dụng xấu của tiếng ồn quanh khu vực sân bay là xây dựng các tường chắn âm thanh quanh nhà ở, trường học, bệnh viện gần sân bay. Cách tốt nhất là chuyển sân bay đến chỗ xa vùng dân cư. Môn Môi trường trong XD - 73 -

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản