ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N O TỪ PHƯƠNG …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/7243/1/01050002368.pdf · ĐẠi hỌc quỐc gia hÀ nỘi khoa sau ĐẠi hỌc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC

LÊ MINH TUẤN

ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N2O

TỪ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG – XE MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2015

Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor

To remove this notice, visit:www.foxitsoftware.com/shopping

http://www.foxitsoftware.com/shopping

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC

LÊ MINH TUẤN

ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N2O

TỪ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG – XE MÁY

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Trường Giang

HÀ NỘI – 2015




LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Học viên

Lê Minh Tuấn




LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự

hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của Tiến sĩ Lê Trường Giang đã hết lòng giúp đỡ,

dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình

hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy trong chương trình cao học

“Biến đổi khí hậu” đã truyền dạy những kiến thức quý báu, những kiến thức này

rất hữu ích và giúp tôi nhiều khi thực hiện nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng

nghiệp đã luôn ở bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi học tập làm việc và hoàn

thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn.




1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ............................................................................... 8

1. 1. Khái quát chung về khí nhà kính (KNK) ............................................... 8

1. 1. 1. Tác động tích cực của KNK đến môi trường................................... 8

1. 1. 2. Tác động tiêu cực của KNK đến môi trường................................... 9

1. 1. 3. Các khí nhà kính ............................................................................. 9

1. 1. 4. Công ước, nghị định pháp lý liên quan.......................................... 12

1. 2. Vai trò của N2O đối với biến đổi khí hậu .............................................. 14

1. 2. 1. Tác hại của Nitơ Oxit.................................................................... 15

1. 2. 2. Ảnh hưởng của NOx đến sức khỏe con người ............................... 15

1. 2. 3. Ảnh hưởng của NOx đến thực vật ................................................. 16

1. 2. 4. Ảnh hưởng đến quang hợp............................................................ 17

1. 3. Tình hình nghiên cứu khí N2O trên thế giới .......................................... 18

1. 3. 1. Phát thải khí N2O.......................................................................... 18

1. 3. 2. Tình hình nghiên cứu khí N2O từ các phương tiện giao thông trên

thế giới ..................................................................................................... 19

1. 4. Tình hình nghiên cứu khí N2O tại Việt Nam......................................... 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2. 1. Hiện trạng phát triển các phương tiện giao thông đường bộ, đặc biệt là xe

máy tại Việt Nam ......................................................................................... 26

2. 2. Cơ chế hình thành N2O trong động cơ .................................................. 27

2. 2. 1. Cơ chế hình thành NOx trong quá trình cháy của động cơ đốt trong

................................................................................................................. 29

2. 2. 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả

động cơ đốt trong ..................................................................................... 30

2. 3. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 34

2. 4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 35

2. 5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 35

2. 5. 1. Lấy mẫu và phân tích.................................................................... 36




2

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 41

3. 1. Thực nghiệm......................................................................................... 41

3. 1. 1. Các loại xe máy thử nghiệm.......................................................... 41

3. 2. Chế độ vận hành thử nghiệm ................................................................ 42

3. 3. Tính toán phát thải khí N2O từ phương tiện xe máy.............................. 42

3. 3. 1. Kết quả thực nghiệm đối với xe đăng ký trước năm 2010 ............. 43

3. 3. 2. Kết quả thực nghiệm đối với xe đăng ký sau năm 2010 ................ 49

3. 3. 3. Tổng hợp kết quả phân tích khí N2O của xe máy đăng ký trước năm

2010 và sau năm 2010 .............................................................................. 56

3. 3. 4. Phương pháp tính tổng lượng phát thải từ phương tiện cơ giới...... 58

3. 4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu khí nhà kính N2O từ khí thải xe máy 60

3. 4. 1. Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm ngay từ nguồn ............................ 60

3. 4. 2. Động cơ đánh lửa cưỡng bức ........................................................ 60

3. 4. 3. Xử lí khí xả bằng bộ xúc tác ......................................................... 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 63

1. Kết luận.................................................................................................... 63

2. Kiến nghị.................................................................................................. 64




3

Danh mục chữ viết tắt

BTNMT: Bộ Tài nguyên môi trường

EPA: Cục Bảo vệ môi trường Mỹ

GTVT: Giao thông vận tải

GWP: Tiềm năng làm nóng toàn cầu

IPCC: Uỷ ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu

KNK: Khí nhà kính

NMVOC: Hợp chất hữu cơ bay hơi không có metan

THC: Tổng số hydrocarbon

UNFCCC: Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu




4

Danh mục bảng

Bảng 1 Tiềm năng nóng lên toàn cầu của một số khí nhà kính so với khí CO2 12

Bảng 2 Tỷ lệ phương tiện không đạt mức tiêu chuẩn khí thải khi kiểm tra (khảo

sát năm 2007 – đo ở chế độ không tải – Bộ GTVT).......................................... 27

Bảng 3 Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, được thử nghiệm ............... 34

Bảng 4 Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, được thử nghiệm .................. 35

Bảng 5 Các loại xe máy đăng ký trước năm 2010, được thử nghiệm ............... 41

Bảng 6 Các loại xe máy đăng ký sau năm 2010, được thử nghiệm .................. 42

Bảng 7 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy trong chế độ

chạy vận hành tại tốc độ 20km/h ...................................................................... 43


chạy vận hành tại tốc độ 30 km/h ..................................................................... 43



Bảng 10 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (ppm) ....... 44

Bảng 11 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3).... 45

Bảng 12 Tải lượng khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/s)............... 46

Bảng 13 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/km).. 46

Bảng 14 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga..... 48

Bảng 15 Tổng hợp nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga ................. 48


chạy vận hành tại tốc độ 20km/h ...................................................................... 50





Bảng 19 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (ppm) ....... 51

Bảng 20 Giá trị nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/m3).... 52

Bảng 21 Tải lượng khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/s)............... 53

Bảng 22 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số (mg/km).. 53

Bảng 23 Kết quả phân tích nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga..... 54

Bảng 24 Kết quả tổng hợp nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy – xe ga ..... 55




5

Bảng 25 Tổng hợp kết quả phân tích nồng độ khí N2O của xe máy số đăng ký

trước và sau năm 2010 ..................................................................................... 56

Bảng 26 Tổng hợp kết quả phân tích nồng độ khí N2O của xe máy ga đăng ký

trước và sau năm 2010 ..................................................................................... 57




6

Danh mục hình

Hình 1 Phát thải khí Nitơ Oxit của Mỹ............................................................. 19

Hình 2 Biểu đồ tăng trưởng phương tiện cơ giới đường bộ............................... 26

Hình 3 Túi Tedlar lấy mẫu khí thải................................................................... 36

Hình 4 Sơ đồ hệ thống sắc ký khí ..................................................................... 37

Hình 5 Cột nhồi và cột mao quản ..................................................................... 38

Hình 6 Một loại sắc đồ trong phân tích không khí ............................................ 39

Hình 7 Kết quả đo đạc nồng độ khí N2O của xe máy trước năm 2010 .............. 45

Hình 8 Kết quả tính toán nồng độ khí N2O (mg/m3) ......................................... 46

Hình 9 Lượng phát thải N2O của xe máy số ..................................................... 47

Hình 10 Lượng phát thải khí N2O của xe máy ga ............................................. 49

Hình 11 Nồng độ khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số ............................. 52

Hình 12 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe số.................. 54

Hình 13 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy, loại xe ga ................. 55

Hình 14 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy đăng ký trước và sau

năm 2010, loại xe số......................................................................................... 56

Hình 15 Lượng phát thải khí N2O trong khí thải xe máy đăng ký trước và sau

năm 2010, loại xe ga ........................................................................................ 57




65

Tài liệu tham khảo

1. Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải

Tùng, (1997), Ô tô và ô nhiễm môi trường, nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội,

2. Cao Huy Giáp, Đỗ Công Đạt, Phạm Hữu Tuyến, Nghiên cứu tính toán hàm

lượng phát thải của xe máy trong điều kiện vận hành thực tế, Đại học Bách

khoa Hà Nội, 2010

3. Lê Anh Tuấn, Xây dựng chu trình thử nghiệm khí thải và tiêu hao nhiên liệu

đặc trưng cho xe máy ở Hà Nội (HMDC driving cycle) và bộ dữ liệu hệ số

phát thải cho xe máy, Đề tài cấp thành phố, Viện Cơ khí động lực, Đại học

Bách Khoa Hà Nội, 2009

4. Nguyễn Tất Tiến (2010), Nguyên lý động cơ đốt trong, nhà xuất bản Giáo dục,

Hà Nội,

5. PGS,TS, Phạm Minh Tuấn, Khí thải động cơ và ô nhiễm môi trường, NXB

Khoa học và kỹ thuật

6. Trần Văn Tế, Phạm Minh Tuấn, Trần Thanh Hải Tùng, Đỗ Xuân Kính, Vũ Thị

Lạt, Lê Thượng Hiền, Lê Anh Tuấn (2010), Nghiên cứu giảm ô nhiễm môi

trường do khí thải của các phương tiện giao thông gây ra, Đề tài cấp bộ B98-

28-38TD, Đại học Bách khoa Hà Nội

7. Trần Văn Nam (1997), Nghiên cứu sự hình thành CO trong ðộng cơ đánh lửa

cưỡng bức. Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại Học Đà Nẵng

8. Trần Thanh Hải Tùng (1998), Góp phần nghiên cứu Sự hình thành NO, trong

quá trình cháy của động cơ diesel, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật, Đại học bách

khoa Hà Nội

9. Trần Thanh Hải Tùng, Lê Anh, Phạm Minh Tuấn (2010), Nghiên cứu sử dụng

nhiên liệu thay thế trên động cơ diesel, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Hàng

hải

10. Viện khoa học khí tượng thủy văn và môi trường, Biến đổi khí hậu và tác động

ở việt nam,", 2010




66

11. USEPA, Update of Methane and Nitrous Oxide Emission Factors for On-

Highway Vehicles, 2010

12. Åke Sjödin, D, A, C, K, A, (1995), "Estimations of Real-World N2O Emissions

from Road Vehicles by Means of Measurements in a Traffic Tunnel," Journal of

the Air & Waste Management Association: 186 - 190

13. Assunção, V, B, J, V, d, (2012), "Nitrous oxide emissions from gasohol, ethanol

and CNG light duty vehicles," Climatic Change 111: 519–531

14. Bramston-Cook, R, Method for the Determination of Nitrous Oxide in Ambient

Air and Vehicle Exhaust Using Gas Chromatography and Electron Capture

Detection, 2008

15. Becker, K. H., Lorzer, J. C., Kurtenbach, R. Wiesen, P., Jensen, T. E., and

Wallington, T. J.; “Nitrous Oxide (N2O) Emissions from Vehicles,” Environ.

Sci. Technol., 33, 4134-4139 (1999).

16. Dasch, J, M, "Nitrous Oxide Emissions from Vehicles," Journal of the Air &

Waste Management Association, 2012

17. DELUCCHI, T, E, L, a, M, A, "Emissions of nitrous oxide and methane from

conventional and alternative fuel motor vehicles," Climatic Change 53: 477–

516, 2002,

18. Graham, L. A., Rideout, G., Rosenblatt, D., Hendren, J.; “Greenhouse Gas

Emissions from Heavy-Duty Vehicles,” Atmos. Environ., 42, 4665-4681 (2008)

19. J, Kurokawa, T, O,, T, Morikawa, S, Hanayama, J,-M, Greet, T, Fukui, and a,

H, A, K, Kawashima, "Emissions of air pollutants and greenhouse gases over

Asian regions during 2010–2008: Regional Emission inventory in ASia (REAS)

version 2," Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 13: 10049–10123,

2013

20. J, L, Jimenez, J, B, M,, J,H, Shorter, D,D, Nelson, M,S, Zahniser, and G, J, M,

a, C, E, K, M, Koplow (2010), "Cross road and mobile tunable infrared laser

measurements of nitrous oxide emissions from motor vehicles," Chemosphere,

Global Change Science,, 2010




67

21. Jiun-Horng Tsai, Y,-C, Y, Hsiu-Hsuan Li (2010), "Greenhouse Gases

Emissions from On-road Vehicles - A Case Study in Taiwan,"

22. Tao Huai, T, D, D,, J, Wayne Miller, Joseph M, Norbeck, "Estimates of the

emission rates of nitrous oxide from light-duty vehicles usingdifferent chassis

dynamometer test cycles," Atmospheric Environment 38: 6621–6629, 2004




Documents

ĐÁNH GIÁ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH N O TỪ PHƯƠNG …repository.vnu.edu.vn/bitstream/VNU_123/7243/1/01050002368.pdf · ĐẠi hỌc quỐc gia hÀ nỘi khoa sau ĐẠi hỌc