Ứng dụng công nghệ GIS để phân vùng ô nhiễm môi trường không khí tại Thanh Hóa

MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Tổng quan về ô nhiễm không khí đô thị 3 1.2. Tổng quan về phân vùng 4 1.3. Chỉ số chất lượng không khí AQI 7 1.4. Tổng quan về GIS 8 1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 10 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1. Đối tượng nghiên cứu 16 2.2. Phạm vi nghiên cứu 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu và tổng hợp số liệu 16 2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu sử dụng kỹ thuật tính chỉ số chất lượng không khí (AQI) 17 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu 20 2.3.4. Phương pháp thành lập bản đồ và GIS 21 2.4. Tiến trình thực hiện 27 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 3.1. Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng không khí tại thành phố Thanh Hóa 28 3.1.1. Đánh giá chất lượng không khí thành phố Thanh Hóa phụ thuộc vào các yếu tố khí tượng. 28 3.1.2. Diễn biến chất lượng môi trường không khí thành phố Thanh Hóa giai đoạn 20162018 32 3.2. Đánh giá các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường không khí xung quanh trên địa bàn thành phố Thanh Hóa 56 3.3. Đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu mức độ tác dộng tới sức khỏe cộng đồng và môi trường khu vực nghiên cứu. 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG DƯƠNG THỊ QUỲNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS ĐỂ PHÂN VÙNG Ô NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ THANH HĨA, TỈNH THANH HÓA HÀ NỘI, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG DƯƠNG THỊ QUỲNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS ĐỂ PHÂN VÙNG Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ THANH HÓA, TỈNH THANH HÓA Chuyên nghành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã ngành: D850101 Người hướng dẫn: Th.S Lê Đắc Trường Th.S Lại Thế Dũng HÀ NỘI, 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Kết đạt đồ án cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức chọn lọc Các tài liệu tham khảo hồn tồn tài liệu thống thu thập từ quan Nhà nước Đồ án dựa hướng dẫn ThS Lê Đắc Trường ThS Lại Thế Dũng- Giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, đồ án chưa công bố tài liệu Tôi xin chịu trách nhiệm theo quy định cho lời cam đoan kết công bố đồ án Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Dương Thị Quỳnh LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường toàn thể quý thầy cô trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội đặc biệt quý thầy cô Khoa Mơi trường tận tình dạy, truyền đạt cho em kiến thức cho em suốt bốn năm học qua Đồng thời, em xin gửi tới Trung tâm Quan trắc Bảo vệ Mơi trường tỉnh Thanh Hóa Chi cục Bảo vệ Mơi trường tỉnh Thanh Hóa tạo điều kiện giúp đỡ em trình thu thập tài liệu Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc đến ThS Lê Đắc Trường ThS.Lại Thế Dũng, Giảng viên Khoa Môi trường- Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trong suốt thời gian làm bài, tận tình hướng dẫn, bảo kịp thời cho em vướng mắc, khó khăn để em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè người thân yêu nhất, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thiện đề tài Do kiến thức kỹ thực tế hạn chế, thời gian làm đồ án có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu xót Em mong nhận thơng cảm ý kiến nhận xét, góp ý thầy cô Em xin gửi lời chúc sức khỏe thành công tới quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 31 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Dương Thị Quỳnh MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Cụm từ đầy đủ AQI Chỉ số chất lượng khơng khí (Air Quality Index) BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường GHCP Giới hạn cho phép GIS Hệ thống thông tin địa lý (Information System) QCVN Quy chuẩn Việt Nam KCN Khu công nghiệp KDC Khu dân cư IDW Inverse Distance Weighting WHO Tổ chức Y tế Thế giới ( World Heath Organization) DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Khoảng giá trị mức độ ảnh hưởng số AQI Bảng 2.2 Giá trị giới hạn thông số khơng khí xung quanh Bảng 3.1 Kết tính tốn số AQI mùa mưa năm 2016 Bảng 3.2 Kết tính tốn số AQI mùa khơ 2016 Bảng 3.3 Kết tính tốn số AQI mùa mưa năm 2017 Bảng 3.4 Kết tính tốn số AQI mùa khơ năm 201745 Bảng 3.5 Kết tính toán số AQI mùa mưa năm 2018 Bảng 3.6 Kết tính tốn số AQI mùa khơ năm 2018 Bảng 3.7 Lưu lượng xe vào cao điểm số điểm nút giao thông đợt giai đoạn 2016-2018 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các thành phần GIS Hình 1.2 Bản đồ hành thành phố Thanh Hố Hình 2.1 Xác định vùng gianh giới hành thành phố Thanh Hóa Hình 2.2 Biên tập đồ hành thành phố Thanh Hóa Arcgis Hình 2.3 Xác định vị trí quan trắc mơi trường khơng khí- vị trí nguồn thải thành phố Thanh Hóa Hình 2.4 Bản đồ vị trí quan trắc nguồn gây nhiễm thành phố Thanh Hóa Hình 2.5 Bảng thuộc tính giá trị AQI để tiến hành nội suy IDW Hình 2.6 Mở cơng cụ nội suy IDW Hình 2.7 Kết sau sử dụng cơng cụ nội suy IDW Hình 2.8 Biên tập đồ phân vùng nhiễm Hình 3.1 Biểu đồ diễn biến nhiệt độ mùa mưa giai đoạn 2016-2018 Hình 3.2 Biểu đồ diễn biến nhiệt độ mùa khơ giai đoạn 2016-2018 Hình 3.3 Biểu đồ diễn biến độ ẩm mùa mưa giai giai đoạn 2016- 2018 Hình 3.5 Biểu đồ diễn biến tốc độ gió mùa mưa giai đoạn 2016- 2018 Hình 3.6 Biểu đồ diễn biến tốc độ gió mùa khơ giai đoạn 2016-2018 Hình 3.7 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa mưa năm 2016 Hình 3.8 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa khơ năm 2016 Hình 3.9 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa mưa năm 2017 Hình 3.10 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa khô năm 2017 Hình 3.11 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa mưa năm 2018 Hình 3.12 Chỉ số AQI bụi lơ lửng mùa khơ năm 2018 Hình 3.13 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa mưa năm 2016 (Đợt 3- Tháng 5/2016) 38 Hình 3.14 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa khơ năm 2016 (Đợt 6- Tháng 11/2016) Hình 3.15 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa mưa năm 2017 ( Đợt 3- Tháng 5/2017) 44 Hình 3.16 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa khơ năm 2017 (Đợt 6- Tháng 11/2017) Hình 3.17 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa mưa năm 2018 (Đợt 3- Tháng 5/2018) Hình 3.18 Bản đồ phân vùng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa mùa khơ năm 2018 (Đợt 6- Tháng 11/2018) MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ơ nhiễm khơng khí vấn đề nghiêm trọng đô thị, đặc biệt nước phát triển Theo nghiên cứu gần đây, việc phơi nhiễm bụi có nồng độ trung bình năm vượt q 50 µg/m 126 thành phố giới nguyên nhân khoảng 130 nghìn ca tử vong sớm Chất lượng khơng khí nói chung khơng khí thị nói riêng chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Các nguồn khí thải thị cơng nghiệp, giao thơng, sinh hoạt, xây dựng làm suy giảm chất lượng khơng khí Tuy nhiên, thành phố có nhiều xanh, diện tích mặt nước (hồ, ao, sơng) lớn chất lượng khơng khí cải thiện phần Để đánh giá chất lượng môi trường khơng khí, hai phương pháp thực phương pháp thực nghiệm mơ hình hóa Với phát triển khoa học xã hội, có nhiều phương pháp để khoanh vùng nhiễm khơng khí đô thị tối ưu phương pháp ứng dụng công nghệ GIS để nghiên cứu phân vùng nhiêm mơi trường khơng khí Thành phố Thanh Hóa, cửa ngõ hoạt động vận tải buôn bán hai miền Bắc miền Trung Là thành phố công nghiệp trẻ với hoạt động sản xuất công nghiệp chủ đạo xi măng, vật liệu xây dựng, khai thác đá, sản xuất ôtô,… nên hoạt động phương tiện vận tải diễn với nhịp độ nhiều dày, từ sáng tới đêm khuya Nguồn lợi từ việc kinh doanh sản xuất công nghiệp lớn Tuy nhiên, hoạt động sản xuất nhộn nhịp khiến cho môi trường chịu lượng lớn chất gây ô nhiễm mơi trường khơng khí Tác động việc nhiệm khơng khí tới sức khỏe người dân sinh sống địa bàn lớn Để giảm thiểu ô nhiễm không khí khu vực thành phố cần giải hai vấn đề là: mức độ ô nhiễm bụi thành phố Thanh Hóa; nguyên nhân gây nhiễm khơng khí giải pháp giảm thiểu nhiễm Có nhiều phương pháp nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm bụi thực Trong đó, việc ứng dụng cơng nghệ hệ thơng tin địa lý (GIS) phương pháp, cơng cụ mạnh có khả phân tích khơng gian thời gian ngắn Tại thành phố Thanh Hóa, việc áp dụng cơng nghệ GIS công tác quản lý ô nhiễm môi trường khơng khí chưa áp dụng nhiều Vì nên nhận thấy việc áp dụng công nghệ GIS để nghiên cứu phân vùng ô nhiễm môi trường không khí điều cần thiết Trên sở tính cấp thiết thực tiễn em tiến hành thực đề tài “Ứng dụng công nghệ Gis để phân vùng nhiễm mơi trường khơng khí thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa” 10 ... ? ?Ứng dụng công nghệ Gis để phân vùng ô nhiễm môi trường không khí thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa? ?? 10 Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá trạng chất lượng khơng khí thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh. .. dụng cơng nghệ GIS công tác quản lý ô nhiễm môi trường không khí chưa áp dụng nhiều Vì nên nhận thấy việc áp dụng công nghệ GIS để nghiên cứu phân vùng nhiễm mơi trường khơng khí điều cần thiết... 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG DƯƠNG THỊ QUỲNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS ĐỂ PHÂN VÙNG Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ TẠI THÀNH PHỐ THANH HÓA,