Ứng dụng Viễn Thám để quản lý ô nhiễm nguồn nước sông Thị Vải

CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC - Đánh giá hiện trạng môi trường tài nguyên nước và ứng dụng GIS&SWAT để quản lý lưu lượng và chất lượng nước của lưu vực sông Công – Tỉnh Thái Nguyê

Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử

dụng vào những mục đích khác nhau Nước được dùng trong các hoạt động nôngnghiệp, công nghiệp,dân dụng, giải trí và môi trường

Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt vàsạch trên thế giới đang từng bước giảm đi Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài nơitrên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nướccàng tăng Sự nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu

hệ sinh thái chỉ mới được lên tiếng gần đây

Việt Nam có tới 2.360 con sông, kênh lớn nhỏ với tổng chiều dài khoảng41.900 km, nhưng mới quản lý và khai thác được 8.036 km

Mật độ sông và kênh trung bình ở Việt Nam 0,6 km/km², khu vực sôngHồng 0,45 km/km² và khu vực đồng bằng sông cửu Long là 0,68 km/km² Dọc

bờ biển cứ khoảng 23 km có một cửa sông Theo thống kê có 112 con sông đổ rabiển

Giống như một số nước trên thế giới, Việt Nam cũng đang đứng trước tháchthức hết sức lớn về nạn ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là tại các khu công nghiệp

và đô thị

Để có thể quan trắc và quản lý ô nhiễm, kỹ thuật Viễn Thám có thể cung cấpnhững dữ liệu và phương pháp xử lý nhằm phát hiện và ước tính, dự báo những khuvực bị ô nhiễm trên lưu vực sông

Chính vì lý do trên, để góp phần quản lý và cải thiện môi trường tài nguyên

nước tôi đã mạnh dạn đưa ra đề tài “Ứng dụng kỹ thuật viễn thám quản lí tài nguyên nước” Nhằm đánh giá chất lượng nguồn tài nguyên nước góp phần cho

công tác quản lý và khống chế ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghiệp vàhàng hải gây nên

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

I CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC

- Đánh giá Hạn hán nông nghiệp quốc gia và hệ thống giám sát (NADAMS) dự án

của Ấn Độ là một ví dụ rất tốt theo dõi hạn hán hiệu quả và hệ thống cảnh báo sớm

sử dụng vệ tinh viễn thám Dự án NADAMS sử dụng dữ liệu có độ phân giải trungbình từ nâng cao Wide Field Sensor (AWiFS) của Resourcesat 1 (IRS P6), và WiFScủa IRS 1C và 1D để đánh giá chi tiết về hạn hán nông nghiệp ở cấp huyện và tiểukhu ở Andhra Pradesh, Karnataka, Haryana và Maharashtra

- Application of satellite remote sensing to support water resources management

in Africa: Earth Observation in support of Management of Internationally Shared

ra báo cáo kết quả quan trọng và kinh nghiệm thu được trong quá trình thực hiện dự

án tầng nước ngầm Tầng nước ngầm tập trung vào phát triển sản phẩm và dịch vụquan sát trái đất dựa trên và chứng minh sử dụng trong hỗ trợ của chính quyền quốcgia và các tổ chức quốc tế trong quản lý nước ngầm xuyên biên giới

- Geospatial Data for the Evaluation of Impact Use of Groundwater Dynamics Territorial in the Hydraulic Basin Souss-Massa (Agadir, Morocco)

- Tóm tắt công việc này là một phần của một nghiên cứu nhằm mục đích giới thiệu ,lưu vực thủy văn quy mô Souss- Massa, Ma-rốc một cách tiếp cận tích hợp bao gồm

cả việc sử dụng các dữ liệu vệ tinh , dữ liệu hiện có và hệ thống Hệ thống thông tinđịa lý (GIS ) như là một thông tin và phân tích trong quá trình quản lý tài nguyênnước Việc sử dụng các hình ảnh vệ tinh đa cảm biến ( quang học và radar ) giúp làmnổi bật thông tin mới về hiện trạng sử dụng che phủ đất / đất và đặc biệt là mức độcủa khu vực nông nghiệp được tưới tiêu cho việc này giai đoạn 1987-2006 Việcphân tích sự phát triển của tình trạng này đã tiết lộ những thay đổi đáng kể , đặc biệtđối với đất nông nghiệp

II CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

- Đánh giá hiện trạng môi trường tài nguyên nước và ứng dụng GIS&SWAT để

quản lý lưu lượng và chất lượng nước của lưu vực sông Công – Tỉnh Thái Nguyên: Xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên nước, đánh giá hiện trạng tài nguyênnước và xây dựng mô hình dự báo lưu lượng và chất lượng nước trong tương lai củalưu vực sông Công Thái Nguyên, việc tiến hành một nghiên cứu có tính chất tổngquát liên quan đến diễn biến điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội, quá trình biến đổi sửdụng đất và phương thức quản lý tài nguyên nước của lưu vực sông Công là cầnthiết Để đánh giá hiện trạng lưu lượng và chất lượng nước, xây dựng mô hình dựbáo diễn biến lưu lượng & chất lượng nước trong tương và xây dựng cơ sở dữ liệu tàinguyên nước của lưu vực sông Công, nhằm giúp cho các cơ quan quản lý có công cụ

để quản lý tài nguyên nước của lưu sông Công ngày một hiệu quả

- Luận văn “Ứng dụng kỹ thuật viễn thám đánh giá ô nhiễm sông Thị Vải do hoạt

động hàng hải và công nghiệp”_MAI THỊ THANH TUYỀN_ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM nhằm đánh giá chất lượng nước trên sông Thị Vải góp phần cho

công tác quản lý và khống chế ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghiệp vàhàng hải gây nên

- Luận văn “Khai thác tư liệu ảnh MODIS trong thành lập bản đồ

CHLOROPHYL-a”_NGUYỄN THỊ THUẬN_ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM: dữ liệu Chlorophyl-a giúp các nhà khoa học nghiên cứu về đại dương, về

tình trạng sinh hoá của đại dương, góp them tư liệu cho sự theo dõi, dự báo hiệntượng thay đổi khí hận toàn cầu, hiện tượng thuỷ triều đỏ Bên cạnh đó dữ liệuChlorophyl-a còn cung cấp thông tin quan trọng cho công tác dự báo sản lượng cá,

phục vụ công tác đánh bắt xa bờ đem lại hiệu quả kinh tế cao cho những nước pháttriển.

ô nhiễm nước trên lưu vực sông trong và ngoài nước”_LÊ VŨ YẾN THANH_ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

I ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU – GIỚI HẠN – PHẠM VI ĐỀ TÀI

Đối tượng nghiên cứu là sông Thị Vải

Do thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên đề tài chỉ tập trung vào việc phântích đánh giá ô nhiễm sông Thị Vải do hoạt động công nghiệp trên lưu vực sông ởtỉnh Đồng Nai và Bà Rịa – Vũng Tàu và hoạt động hàng hải thuộc địa phận Bà Rịa -Vũng Tàu

II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đề tài đưa ra nhằm giải quyết các mục tiêu:

- Tìm hiểu cơ sở khoa học, cách tiếp cận và ứng dụng kỹ thuật Viễn Thám trong côngtác đánh giá ô nhiễm sông Thị Vải do hoạt động công nghiệp và hàng hải trong khuvực nghiên cứu

- Xây dựng bản đồ hiện trạng các chất gây ô nhiễm tầng nước mặt trên lưu vực sôngThị Vải của vùng nghiên cứu từ việc giải đoán ảnh vệ tinh Spot

- Đánh giá chất lượng nước và đề ra các giải pháp hỗ trợ nhằm khống chế được cácchất ô nhiễm, cải thiện được môi trường sông Thị Vải dựa trên các số liệu thu thậpđược

III NỘI DUNG THỰC HIỆN

- Thu thập bản đồ nền về điều kiện tự nhiên và kinh tế – xã hội trong vùng nghiên cứulàm cơ sở cho việc xây dựng các lớp thuộc tính không gian và phi không gian đối vớicác thông số chất lượng nước trong lưu vực sông Thị Vải

- Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu các KCN và cảng ven sông Thị Vải

- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng môi trường sông Thị Vải qua các tài liệu thu thậpđược

- Tìm hiểu phương pháp xử lý và giải đoán ảnh trong phần mềm ENVI và những ứngdụng của nó trong đánh giá ô nhiễm môi trường

- Xây dựng các lớp chuyên đề về hiện trạng và thể hiện các mức ô nhiễm trên lưu vựcsông.

- Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước mặt và đề các giải pháp môi trường cho Lvs ThịVải

IV KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

- Các bản đồ phân vùng chất lượng nước

- Các giải pháp quản lý chất lượng nước

CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU

- Lưu vực sông Thị Vải nằm trong vùng KTTĐPN thuộc địa phận các tỉnh Đồng Nai,

Bà Rịa – Vũng Tàu và Tp HCM Vùng tả ngạn sông Thị Vải có trục quốc lộ 51 làtuyến đường huyết mạch nối liền thành phố biển Vũng Tàu với các trung tâm kinh tếlớn như Tp.HCM, Tp Biên Hòa (tỉnh Đồng Nai) cùng với hệ thống cảng nước sâuhiện đang là một vùng rất thuận lợi để phát triển, xây dựng các KCN mới và đô thịmới

- Quá trình phát triển công nghiệp và hoạt động hàng hải trên lưu vực sông Thị Vải làđiều tất yếu đã mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho khu vực nói riêng và cho cả nướcnói chung Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển đó đã gây ra nhiều tác động tiêu cựcđến môi trường tự nhiên và sức khỏe cộng đồng, một thực tế trước mắt là sông ThịVải đã và đang ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải đổ ra từ các KCN vàchất thải đổ ra từ họat động của các cảng

- Để có thể quan trắc và quản lý ô nhiễm, kỹ thuật Viễn Thám có thể cung cấp những

dữ liệu và phương pháp xử lý nhằm phát hiện và ước tính, dự báo những khu vực bị

ô nhiễm trên lưu vực sông

- Chính vì thế nhóm chúng em đã chọn khu vực này để nghiên cứu

I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

0 - 2 m Khu vực Tây Bắc có địa hình tương đối cao dao động trong khoảng 10 - 30

m và giảm dần về phía sông Thị Vải

2 Đặc điểm khí hậu lưu vực sông Thị Vải

- Môi trường sông Thị Vải hình thành và phát triển trên nền tảng các điều kiện tựnhiên nhất định trong đó có khí hậu.

năm Cơ chế gió trong mùa gió mùa Đông Bắc luôn tạo dòng giáng từ trên xuống và

có thể chuyển tải không khí từ phía Bắc xuống Do vậy việc quy hoạch các KCN cóthải nhiều chất ô nhiễm không khí cần lưu ý đến đặc điểm này trong mùa gió TâyNam cũng đồng thời là mùa mưa của khu vực này Ngoài ra nó còn chịu tác động củagió Biz (gió đất – biển, có chu kỳ là một ngày)

- Tương ứng với hai mùa gió là mùa khí hậu khô và mưa Mùa mưa ở khu vực sôngThị Vải bắt đầu vào cuối tháng 5 và kết thúc vào tuần cuối tháng 10, chiếm 90%lượng mưa cả năm, thời gian còn lại là mùa khô

3 Đặc điểm khí tượng thủy văn :

- Sông Thị Vải là một nhánh sông nằm ở khu vực hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai,thuộc địa bàn các tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu và Thành Phố Hồ Chí Minh.Sông Thị Vải bắt nguồn từ khu vực xã Nhơn Thọ, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai(nối tiếp suối Cả) chảy qua địa bàn huyện Châu Thành (tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) vàhuyện Cần Giờ (TPHCM) trước khi đổ ra biển Đông qua vịnh Gành Rái Phíathượng lưu sông Thị Vải gồm suối Cả (41Km), suối Le (19KM) và nhiều kênh, rạch,suối nhỏ xen kẽ với các khu rừng ngập mặn nghèo; phần chảy qua địa phận tỉnhĐồng Nai và Bà Rịa – Vũng Tàu với diện tích lưu vực đến ngã ba (hợp lưu) sông Gò

phố Hồ Chí Minh và tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) và đổ ra Biển Đông tại Vịnh GànhRái Ở phía hạ lưu sông có các nhánh nối liền với hệ thống sông Đồng Nai Hướngdòng chảy của sông Thị Vải gần như song song với quốc lộ 51 từ Long Thành đi BàRịa

- Thủy triều tại khu vực vịnh Gành Rái, sông Thị Vải – Gò Gia thuộc loại bán nhậttriều không đều, được biểu hiện thành hai thành phần nhật triều và bán nhật triều

+ Tại Vũng Tàu: Mực nước trung bình cả năm trong giai đoạn 1979 – 1990 là

14cm, mực nước cực đại đã quan trắc trong thời kỳ nói trên là 153cm và mựcnước cực tiểu quan trắc được trong thời kỳ này là -309cm tại Vũng Tàu

+ Tại Thị Vải: Các đặc trưng mực nước tại trạm Thị Vải được đánh giá theo kết

quả khảo sát trong giai đoạn 1988 – 1989, giá trị trung bình là -212cm

+ Tại Phú Mỹ (trên sông Thị Vải): Mực nước trung bình cả năm là -7cm, cực đại

- Mực nước sông trung bình thay đổi từ 39 ÷ 35cm Mực nước cao nhất đã quan trắcđược là +180 cm, mực nước thấp nhất là -329 cm Giá trị trung bình của độ lớn thủytriều là 310cm, độ lớn thủy triều lớn nhất là 465 cm và độ lớn thủy triều nhỏ nhất

- Chế độ thủy triều biển Đông có tác động rất lớn đến độ thủy văn của sông Thị Vải.Đây là khu vực rất hấp dẫn các nhà đầu tư do có vị trí thuận lợi, có hệ thống cảngnước sâu phát triển và là cửa ngõ giao thông thủy cho cả vùng kinh tế trọng điểmphía Nam hiện tại cũng như về lâu dài

- Sông Thị Vải không giống bất kỳ con sông nào ở Nam Bộ Việt Nam Đặc điểm thủy văn của nó có những nét hoàn toàn riêng biệt như sau:

+Sông Thị Vải có nguồn gốc là một vịnh biển hẹp Dựa vào số liệu bình

đồ tỉ lệ 1: 10000 (công ty Tư vấn Giao thông phía Nam đo đặc năm 1990,1994) và số liệu độ sâu gần đây nhất đã xây dựng một cơ sở dữ liệu địa hìnhđáy sông phục vụ các mô hình thủy lực Phần sông ở gần cửa Cái Mép khá sâu(độ sâu lớn nhất đạt đến 55m tại ngã ba sông Gò Gia – Cái Mép – Thị Vải).Đáy sông có độ dốc lớn Độ sâu sông này giảm dần khi tiến lên huớng Bắc Khiđạt đến ngã ba Đồng Kho - Thị Vải, độ sâu chỉ còn khoảng 9 – 10m Tuy nhiênđôi khi độ sâu tăng lên và giảm xuống rất đột ngột Với địa hình như vậy, chế

độ vận chuyển của nước và vật chất tại đây càng trở nên phức tạp

+Sông Thị Vải là một hệ thống tương đối biệt lập nhờ các giáp nước vànối với vịnh Gành Rái Vịnh này là một vùng biển nông và tương đối khép kín.Đường bờ sông Thị Vải khá quanh co.

+Đáy sông là sét rắn lẫn san hô chết và ít bùn so với các sông rạch củahuyện Cần Giờ thuộc hạ du sông Đồng Nai bên cạnh

+Theo số liệu khảo sát trong 30 năm qua, lòng sông Thị Vải ít thay đổi.+Sông Thị Vải rộng khoảng 400 – 600m Bờ phải của phần phía Bắcsông Thị Vải là khu vực chứa nước rộng lớn Càng đi vào sâu, dòng sông càngtrở nên phức tạp với vô số các cù lao và bãi cạn

+Sông Thị Vải có phần thượng nguồn rất nhỏ bé và có thể coi nó như làmột sông cụt nếu so sánh ảnh hưởng phần thượng nguồn này với ảnh hưởngcủa phần hạ nguồn

+Sông Thị Vải không có các mùa kiệt và mùa lũ tương ứng với hai mùamưa và mùa khô như các sông khác trong vùng Nam bộ, ở đây chỉ có thể cáccơn lũ quét nhỏ, thời gian ngắn hay sự ngập úng do mưa lớn tại chỗ, nhưngtuyệt đối không có lũ dài ngày do nước từ thượng nguồn đổ về

+Mùa triều kiệt (tháng 6 và tháng7) và mùa triều cường (tháng 11 vàtháng 12) trên thềm lục địa Nam bộ đồng thời cũng là mùa nước cường và nướckém trong sông Thị Vải Đó là thực tế về thính chất vật lý đặc biệt quan trọngđối với việc tiếp cận và nghiên cứu chế độ thủy văn sông Thị Vải

+Chế độ vận chuyển của nước và vật chất trong sông này chủ yếu chịu

sự chi phối của thủy triều biển Đông thông qua vịnh Gành Rái Triều trongsông Thị Vải có cường xuất lớn nhưng lại là bán nhật triều không đều, nêndòng chảy sông có đến 4 lần đổi chiều trong ngày Vì vậy, chất lượng nước sâutrong vùng Thị Vải rất khó đổi mới Đó sẽ là nét đặc biệt cần được mổ xẻ chitiết Phần phía trong cảng Gò Dầu tương tự như hồ nước mặn lớn và gần biệtlập Chất ô nhiễm từ biển khó xâm nhập vào, và ngược lại, các chất bẩn thải racàng rất khó thoát ra ngoài biển để có thể pha loãng

Tóm lại:

Với nền tảng địa hình, cấu trúc lưu vực và vị trí địa lý của sông Thị Vải nhưvậy, nên thủy triều là cơ chế thủy triều là động lực quan trọng bậc nhất trong số các

yếu tố thủy văn của sông Thị Vải Nó có vai trò quyết định đó với quá trình trao đổivật chất trong các thủy vực thuộc sông Thị Vải Có thể nói, đối với sông Thị Vải,ảnh hưởng của thủy triều cũng chính là ảnh hưởng của chế độ thủy văn nói chungđối với diễn biến môi trường tại khu vực này Anh hưởng này thể hiện ở ba cơ chếchính: cơ chế ngập nước và cơ chế vận chuyển của nước và vật chất theo pha truyền.Khống chế và làm chủ được hai quá trình này, chúng ta mới có thể hình thành cácphương án thực thi nhằm cải tạo môi trường của chính nó.

II ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI

1 Dân số :

Theo số liệu thống kê năm 2006 của Cục thống kê tỉnh Đồng Nai, BR-VT

và Tp.HCM, tổng diện tích các xã trong vùng nghiên cứu khoảng 87.688 ha, tổngdân số 100.854 người, mật độ dân số trung bình khoảng 118 người/km2

2 Vệ sinh môi trường:

Vệ sinh môi trường trên khu vực nghiên cứu chưa tốt: vẫn còn nhiều hộgia đình không có nhà vệ sinh riêng, phân và nước thải của các chuồng chăn nuôiheo, gà còn tùy tiện nên làm ô nhiễm môi trường và phát triển ruồi muỗi gây bệnhsốt xuất huyết và các bệnh khác ở khu dân cư Hiện nay, trừ các xã dọc theo các trụcđường chính (như quốc lộ 51) có dịch vụ thu gom rác thải sinh hoạt tại những nơiđông dân cư như chợ, trường học thì hầu hết các xã còn lại vẫn chưa có hệ thống thugom rác thải sinh hoạt hoàn chỉnh Trên địa bàn các xã chưa có hệ thống thu gomnước thải nên về mùa mưa thường gây ngập úng

3 Hiện trạng nuôi trồng đánh bắt thủy sản :

- Nghề khai thác thủy sản trên vùng RNM là nghề sinh sống mang tính truyền thốnglâu đời của nhiều hộ dân tại đây Trước năm 1994, nghề khai thác thủy sản rất pháttriển, chủ yếu là khai thác tôm, cá trên sông rạch Trong những năm gần đây, sảnlượng khai thác đang có chiều hướng giảm dần do môi trường nước bị ô nhiễm vànạn sử dụng xung điện khai thác thủy sản đã làm hủy hoại nguồn lợi thủy sản Đa sốngười dân làm nghề này đều là dân nghèo địa phương và một số ngư dân từ các tỉnhmiền Tây đến đây sinh sống

- Theo kết quả điều tra 30 hộ trong tổng số 296 hộ ngư dân khai thác thủy sản trên địabàn các xã Long Thọ, Phước An, Long Phước của kỹ sư Phùng Cẩm Hà (Sở

NN&PTNT tỉnh Đồng Nai, 2004), 100% hộ ngư dân cho biết sản lượng thủy sảnkhai thác hiện nay đã suy giảm rất nhiều, ít hơn 50-60% sản lượng của những năm

90 trở về trước do chất thải của các KCN làm cho nước sông Thị Vải ngày càng bị ônhiễm Trên 50% hộ dân hành nghề khai thác trước đây có điều kiện đã chuyển sangnghề khác để sinh sống Những hộ không đủ điều kiện để chuyển nghề khác do thunhập không đủ trang trải cho kinh tế gia đình nên đã có nhiều người vẫn cố tình sửdụng những nghề mang tính hủy diệt như te điện, cào điện để khai thác thủy sảntrong khi Chính phủ đã có quy định cấm từ lâu và xử phạt rất nặng

Bảng 1 Tổng hợp tình hình nuôi tôm và khai thác thủy sản trên LVS Thị Vải năm 2006

Huyệ

n Xã/thị trấn

Tổng diện tích các ao nuôi tôm (ha)

Tổng số hộ nuôi tôm

Tổng số hộ làm nghề khai thác thủy sản

- Những năm gần đây, việc phá rừng để làm ao nuôi tôm đã làm diện tích RNM giảm

đi đáng kể, cộng với việc lạm thác nguồn lợi thủy sản của ngư dân đã làm giảm sứcsản xuất của rừng và suy kiệt nguồn lợi thủy sản của RNM

- Nhìn chung, khai thác và nuôi thủy sản trên LVS Thị Vải đã bị suy giảm đáng kể vềchất lượng và số lượng tôm cá

4 Hiện trạng quản lý môi trường các khu công nghiệp ven sông Thị Vải:

- Hiện nay, công tác quản lý môi trường ở các KCN ven sông Thị Vải nhìn chungtương đối tốt Công tác quản lý môi trường đối với các dự án đầu tư vào các KCNven sông Thị Vải đến nay đã đi vào nề nếp theo Luật BVMT và các văn bản dướiluật từ khâu thẩm định dự án đến triển khai thực hiện dự án Công tác BVMT luônđược chú ý, thực hiện tốt việc ngăn ngừa các tác động xấu đến môi trường do pháttriển các KCN gây ra, đồng thời công tác BVMT tại các KCN được tiến hành chặtchẽ và có tác dụng tích cực

- Các KCN mới xây dựng có cơ sở hạ tầng tốt, có hệ thống cấp thoát nước, đường giaothông, hệ thống điện, thông tin liên lạc hoàn chỉnh.

- Các dự án được cấp giấy phép đầu tư vào các KCN phù hợp với những ngành đượcđăng ký trong báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) được phê duyệt và thựchiện đầy đủ thủ tục đánh giá tác động môi trường theo các quy định hiện hành Đa sốcác doanh nghiệp trong các KCN đều tuân thủ Luật BVMT và các quy định hiệnhành về BVMT trong việc đánh giá tác động môi trường đối với các dự án đầu tư vàxây dựng, vận hành hệ thống xử lý chất thải trước khi đi vào hoạt động chính thức vàthực hiện giám sát môi trường định kỳ

- Tuy nhiên, hoạt động BVMT trên địa bàn Lvs Thị Vải vẫn còn một số tồn tại cầnđược giải quyết sớm như:

- Một số các công ty hạ tầng chưa đầu tư thích đáng vào cơ sở hạ tầng thiết yếu như hệthống đường giao thông, hệ thống thoát nước mưa, nước thải, tỷ lệ cây xanh… Đặcbiệt là hạng mục công trình xử lý nước thải tập trung của KCN Ngoài ra, trong hoạtđộng BVMT chưa thực hiện đầy đủ các yêu cầu theo Quyết định phê chuẩn ĐTMnhư: phân khu chức năng, giám sát môi trường định kỳ, chưa thực hiện thườngxuyên theo dõi, kiểm tra, giám sát việc thực hiện trách nhiệm BVMT của các doanhnghiệp trong KCN

- Nhận thức về BVMT của một số doanh nghiệp chưa đầy đủ, vẫn còn doanh nghiệptrong các KCN chưa đầu tư đúng mức và duy trì ổn định việc vận hành hệ thống xử

lý nước thải đạt yêu cầu trước khi xả thải vào môi trường chung quanh Bên cạnh đó,hầu hết các doanh nghiệp đều chưa có cán bộ chuyên trách cho hoạt động BVMT

- Đội ngũ cán bộ quản lý môi trường của các ngành các cấp ở địa phương vẫn cònthiếu về chất lượng lẫn trình độ chuyên môn để thực hiện nhiệm vụ được giao

- Sự kiện gần đây nhất là từ tháng 03/2006 đến tháng 05/2006, Cục Môi trường phốihợp với Ủy ban nhân dân các tỉnh Đồng Nai và BR-VT, Viện Môi trường và Tàinguyên thuộc Đại học Quốc gia Tp.HCM, Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học vàCông nghệ tổ chức kiểm tra 79 cơ sở sản xuất, kinh doanh và dịch vụ (gọi tắt là cơsở), các KCN đang hoạt động trên LVS Thị Vải, đồng thời tiến hành quan trắc môitrường sông Thị Vải, nhằm xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, đề xuất các biệnpháp quản lý, BVMT sông Thị Vải

III HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG LVS THỊ VẢI

1 Nhiệt độ:

Các kết quả phân tích chất lượng nước sông Thị Vải của Sở TN&MT tỉnhĐồng Nai từ năm 2001 đến năm 2006 cho thấy nhiệt độ nước sông không có sự biếnđộng lớn giữa mùa khô và mùa mưa và giữa các năm cũng không có sự biến độnglớn, dao động trong khoảng 28,3oC - 32,7oC Khu vực Phú Mỹ, mặc dù là nơi tiếpnhận một lượng nước giải nhiệt rất lớn từ cụm nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ nhưngnhiệt độ nước sông ở khu vực này nhìn chung không tăng nhiều so với các khu vựckhác, chỉ dao động trong khoảng 30,4oC - 32,7oC

2 Màu và mùi :

Nước sông Thị Vải có màu đỏ nâu, đục, mùi hôi Khi triều xuống, tại khu vực

Gò Dầu - Mỹ Xuân, nước có màu đen, mùi hôi rất khó chịu do bị ô nhiễm bởi nướcthải của nhà máy Vedan và KCN Gò Dầu Do chế độ thủy triều (triều đổi dòng 4lần/ngày) và hình thái sông nên nước bẩn ở khu vực này hầu như không được phaloãng

3 Hàm lượng oxi hòa tan ( DO ):

Kết quả quan trắc sông Thị Vải của Sở TN&MT tỉnh Đồng Nai giai đoạn 2001

- 2006 cho thấy hàm lượng DO tương đối thấp và có sự phân hóa giữa các đoạnsông: khu vực cửa sông nhờ được pha loãng tốt nên hàm lượng DO ở khu vực nàyvẫn còn ở mức cao, trung bình khoảng 3,8-6,4 mg/l và vẫn còn nằm trong giới hạncho phép của tiêu chuẩn nước mặt đối với nguồn loại B Riêng khu vực cảng Gò Dầu

có hàm lượng DO rất thấp, trung bình khoảng 0,8-4,2 mg/l (năm 2003, giá trị DO < 1mg/l) do khu vực này tiếp nhận nguồn nước thải rất lớn từ cụm nhà máy Vedan vàKCN Gò Dầu

4 Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD):

Kết quả quan trắc sông Thị Vải của Sở TN&MT tỉnh Đồng Nai giai đoạn 2001

- 2006 cho thấy hàm lượng BOD có sự biến động mạnh qua các năm, mùa khôthường cao hơn mùa mưa Hàm lượng BOD vào mùa khô trung bình khoảng 2,1 -15,2 mg/l và khoảng 2,2 - 9,4 mg/l vào mùa mưa, cao nhất ở khu vực Gò Dầu - LongThọ và có xu hướng giảm dần về phía cửa sông

5 Nhu cầu oxi hóa học ( COD ):

Kết quả quan trắc của Sở TN&MT tỉnh BR-VT năm 2006 vừa qua cho thấyhàm lượng COD ở sông Thị Vải rất cao, dao động trong khoảng 43 - 912 mg/l Nếu

so với Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt, loại B (COD < 35 mg/l), thì tất cả các vị tríkhảo sát đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,2 đến 26 lần

Bảng 2 Hàm lượng COD ở sông Thị Vải năm 2006

Nguồn: Sở TN&MT tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, 2006

- pH liên tục giảm về phía thượng nguồn, môi trường nước chuyển sang acid yếu Khitriều cường, nước đẩy từ biển vào, sông Thị vải có độ axit lớn hơn khi triều kiệt.

- Sự chuyển hóa từ kiềm yếu sang axit yếu khi đi từ cửa biển vào chắc chắn có liênquan đến nguồn xả thải không những có độ pH thấp mà phải khối lượng rất lớn Nhưchúng ta đã biết, khu công nghiệp Vedan có nguồn thải hữu cơ với pH trong khoảng2,5 – 3,6 và từ nhà máy Superphosphate pH trong khoảng 2 – 4

năm trước và giảm dần qua các năm ở cả hai mùa và đoạn từ cảng Phú Mỹ ra cửasông hàm lượng TSS thường có hàm lượng TSS cao hơn các đoạn sông còn lại.Riêng năm 2006, kết quả quan trắc của Sở TN&MT tỉnh Đồng Nai cho thấyhàm lượng TSS trung bình ở sông Thị Vải vào mùa khô khoảng 12 - 50 mg/l, mùamưa khoảng 11 - 68 mg/l

Tuy nhiên, kết quả giám sát sông Thị Vải của Chi Cục BVMT Tp.HCM năm

2006 cho thấy hàm lượng TSS cao hơn kết quả quan trắc của Sở TN&MT tỉnh ĐồngNai, trung bình khoảng 46 - 116 mg/l vào mùa khô và khoảng 50 - 95 mg/l vào mùamưa So với tiêu chuẩn nước biển ven bờ phục vụ nuôi thủy sản TCVN 5943 – 1995không đạt tiêu chuẩn và theo nhận xét cảm quan vào thời điểm khảo sát sông cũngcho thấy nước sông Thị Vải đục và có nhiều cặn lơ lửng chứng tỏ hoạt động CôngNghiệp và cảng ven sông là nguyên nhân làm gia tăng độ đục và cặn lơ lửng trongnước sông Thị Vải

8 Hàm lượng chất dinh dưỡng

a Tổng Nitơ

Kết quả giám sát khu vực sông Thị Vải - Cái Mép năm 2006 của Chi CụcBVMT Tp.HCM cho thấy hàm lượng Nitơ tổng trong nước sông Thị Vải khá cao:mùa khô trung bình khoảng 1,54 - 11,1 mg/l; mùa mưa khoảng 0,87-2,1 mg/l Khuvực Gò Dầu - Mỹ Xuân có hàm lượng Nitơ tổng cao nhất (mùa khô trung bình

khoảng 6,72 - 11,1 mg/l, mùa mưa khoảng 1,49 - 1,79 mg/l) và giảm dần ra phía cửasông.

Nhìn chung, hàm lượng N tổng ở sông Thị Vải trong năm 2006 vào mùa mưakhoảng 0,87-2,1 mg/l và mùa khô khoảng 1,54 - 11,1 mg/l tăng 3 lần so với cùng kỳnăm 2000 (khoảng 1,3 - 3,2 mg/l)[12] Khoảng biến thiên này vượt ngưỡng giàu dinhdưỡng theo bảng phân loại chất lượng nước của Viện Chất lượng nước Đan Mạch -

1992 (khi nồng độ N > 0,5 mg/l: giàu dinh dưỡng)

b Tổng Photpho

Hàm lượng P tổng ở sông Thị Vải giai đoạn 2001-2006 khoảng 0,008 - 0,72mg/l vào mùa khô và khoảng 0,013 - 0,449 mg/l vào mùa mưa; cao nhất là vào mùakhô năm 2002 (khoảng 0,413 - 0,72 mg/l) và mùa khô năm 2003 (khoảng 0,08 -0,534 mg/l)

9 Các chỉ số về kim loại nặng :Hg , Pb, As, Cd,…

• Nguyên tố chì Pb – tăng cao ở vùng cảng Gò Dầu, chỉ bằng khoảng 38,6%

hàm lượng giới hạn cho phép đối với nước biển ven bờ cho nuôi trồng thủy sản.Tương ứng như vậy ở hạ lưu khoảng 22,8 – 30% Trong khi đó gấp từ 1250-1608lần so với hàm lượng phổ biến nước biển ven bờ

• Nguyên tố Cadmi (Cd) cũng tăng cao ở Gò Dầu và cuối sông bằng 26-42%

giá trị cho phép và lớn gấp 10-70 lần

• Nguyên tố thủy ngân (Hg) tăng cao ở khu vực Gò Dầu đến trũng thượng

nguồn và cửa sông trong khoảng 60 – 76% giá trị cho phép của Việt Nam và lớn gấp100-126 lần so

• Nguyên tố Asen (As) khác với các nguyên tố nêu trên, As tăng cao ở các rạch

lớn là đường dẫn thải cho các khu công nghiệp ở Gò Dầu và Mỹ Xuân và vùng cậncửa sông

Bốn nguyên tố kim loại nặng nêu trên có liên quan trực tiếp với các nguồn xảchủ yếu trên lưu vực sông Thị Vải Chúng có khả năng tích tụ lớn trong môi trườngđất và trong sinh vật và còn có khả năng chuyển hóa, phản ứng trong môi trường đểhình thành các 2 chất mang tính độc hại cao

Không thể ngẫu nhiên khi hàm lượng của chúng tăng cao tại khu vực sông cócác khu công nghiệp lớn ngay trên bờ như khu Gò Dầu, Phú Mỹ, Mỹ Xuân và vùng

có trao đổi nước kém như trũng thượng nguồn Đồng Nai và vùng của sông với cácyếu tố vật lý tăng khả năng lắng động vật chất.

CHƯƠNG 5: CƠ SỞ KHOA HỌC VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM

MÔI TRƯỜNG NƯỚC

I TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM

Viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện đểnghiên cứu, điều tra, đo đạc những thuộc tính cơ bản của đối tượng nghiên cứu màkhông cần tiếp xúc trực tiếp tới đối tượng

1 Giải đoán ảnh viễn thám

I.1 Khái quát về giải đoán ảnh

Giải đoán ảnh được rút ra các thông tin định tính, định lượng về hình dạng, vịtrí cấu trúc chức năng chất lượng, điều kiện, mối quan hệ giữa các đối tượng,… phục

vụ cho yêu cầu người giải đoán bằng cách sử dụng hiểu biết và kinh nghiệm củangười giải đoán

I.2 Tách thông tin trong viễn thám:

Phân loại: là quá trình tách, gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ, không gian và

thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu

Tách các chỉ số: tính toán xác định các chỉ số mới (chỉ số thực vật…).

Xác định các đặc điểm: xác định mức độ ô nhiễm, các dấu hiệu phục vụ đánh giá ô

nhiễm môi trường nước …

Quá trình tách thông tin từ ảnh có thể được thực hiện bằng máy tính hay giảiđoán bằng mắt của người giải đoán Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm của

nó, việc xử lý ảnh dựa trên cả người và máy được thực hiện thông qua hệ thống xử lýtương tác người - máy

Bảng 3 So sánh ưu và nhược điểm của hai phương pháp giải đoán ảnh

Giải đoán

bằng mắt

- Kết hợp tri thức và kinh nghiệm củachuyên gia nên không lệ thuộc vàophần mềm chuyên dụng

- Tách thông tin không gian hiệu quả

và dễ dàng tham khảo các thông tinliên quan

- Tốn nhiều thời gian

- Kết quả giải đoán khôngđồng nhất khi có nhiềungười tham gia

- Không thể tách đại lượngvật lý

Chuẩn bị tư liệu ảnh

Các công việc cơ sở

- Tách đại lượng vật lý hiệu quả

- Đa dạng trong xử lý, phân tích vàhiển thị ảnh

của chuyên gia

- Thông tin phân bố khônggian kém

I.3 Quy trình giải đoán ảnh

Quy trình giải đoán ảnh vệ tinh được thể hiện:

Hình 1 Các bước tiến hành giải đoán ảnh bằng mắt

Giải đoán trên ảnh phải kết hợp với điều tra ngoài thực địa Điều tra thực địagiúp xây dựng khóa giải đoán và giúp kiểm tra độ chính xác của bản đồ kết quả.Các dấu hiệu thường được dùng trong giải đoán ảnh: kích thước, hình dạng,bóng, độ đậm nhạt, màu, cấu trúc, kiểu mẫu, và tổ hợp các yếu tố giải đoán

1.4 Các khóa giải đoán:

Khóa giải đoán là tập hợp các hướng dẫn giúp người giải đoán nhận biết nhanhchóng các đối tượng trên ảnh

Các khóa giải đoán được thành lập bởi các chuyên gia giải đoán ảnh có kinhnghiệm dựa trên các hiểu biết đã tích lũy và các nghiên cứu về ảnh điều tra Thườngcác khóa giải đoán chuẩn phải được thành lập để loại trừ các kết quả khác biệt có thểnhận được từ các người giải đoán khác nhau

Các khóa giải đoán bao gồm cả chú giải và hình ảnh

I.3.1.1 Chuyển đổi ảnh

Chuyển đổi ảnh là thao tác được áp dụng thường xuyên trong quá trình xử lýảnh, thực chất là biến đổi ảnh gốc thành ảnh mới nhằm thể hiện ảnh được rõ rànghơn, hay tạo điểm nhấn đối với các đối tượng cần quan tâm Anh sau khi đượcchuyển đổi sẽ giúp cho công tác giải đoán bằng mắt hoặc xử lý bằng máy hiệu quả vàchính xác hơn Các thuật toán xử lý như tăng cường chất lượng ảnh, lọc không gian,nén ảnh, tạo ảnh tỷ số… có thể được thực hiện trên máy tính cá nhân cho phép khaithác và ứng dụng hiệu quả ảnh vệ tinh

2.1 Tăng cường chất lượng ảnh:

Một khó khăn thường gặp trong viễn thám là dãy các giá trị phản xạ ghi nhậnbởi các máy quét không tương xứng với khả năng của film hoặc màn hình Do vậytrong một vài trường hợp ảnh rất khó đoán đọc nếu không thực hiện các phép giatăng chất lượng ảnh

Gia tăng chất lượng ảnh là một thao tác chuyển đổi ảnh sao cho dễ đọc, dễ nhậnbiết nội dung hơn bởi người giải đoán ảnh (phục vụ phân tích định tính) Trong khitách đặc tính là một thao tác nhằm phân loại, sắp xếp các thông tin có sẵn trong ảnhtheo các yêu cầu hoặc chỉ tiêu đưa ra dưới dạng hàm số (phục vụ phân tích địnhlượng) Phương pháp thường sử dụng là biến đổi cấp độ xám, chuyển đổi histogram,

tổ hợp màu, chuyển đổi màu giữa hai hệ RGB(Red, Green, Blue) và HIS (Hue – sắc,Intensity – cường độ, Saturation – mật độ)…

(i) Biến đổi cấp độ xám

Là một kỹ thuật tăng cường chất lựợng ảnh đơn giản Ý nghĩa của nó nhằmbiến đổi khoảng giá trị cấp độ xám thực tế của ảnh về khoảng cấp độ xám mà thiết bịhiển thị có khả năng thể hiện được Bằng cách này sẽ cho hình ảnh rõ ràng hơn Cóthể thực hiện phép biến đổi này dựa theo hàm số như sau:

y = f (x)Trong đó y là giá trị cấp độ xám sau khi biến đổi và x là giá trị cấp độ xámcủa ảnh gốc

Hai phép biến đổi cơ bản sau thường được sử dụng:

y = ax + b

Giá trị cấp độ xám được tính theo công thức:

Hàm số biến đổi được định nghĩa:

Trong đó:

i Cân bằng biểu đồ ( Histogram equalization)

Là kỹ thuật biến đổi histogram thực tế của ảnh gốc để nhận ảnh mới mà cóhistogram phù hợp với yêu cầu thực tế Thực chất đây là một dạng của biến đổi cấp

độ xám Quá trình biến đổi được thực hiện bằng cách tạo ra histogram tích lũy củaảnh gốc, sau đó chia biểu đồ thành một số vùng bằng nhau; cuối cùng cấp độ xámtương ứng cho từng vùng được chỉ định để biến đổi cấp độ xám Với phép biến đổinày, trên ảnh có vùng thay đổi lớn sẽ được hiển thị rõ; ngược lại sẽ bỏ qua

Hình 2 Anh trước khi sử dụng Linear 2%

Hình 3 Anh sau khi sử dụng Linear 2%

2.2 Biến đổi giữa các kênh ảnh

Biến đổi giữa các kênh của ảnh đa phổ hoặc các ảnh đa thời (chụp ở thời điểmkhác nhau) rất hữu ích cho công việc tăng cường chất lượng ảnh và chiết tách đặctính của đối tượng trong ảnh có hai phép biến đổi chính là biến đổi số học và biến đổilogic

i Biến đổi số học

Các phép biến đổi số học (dựa trên các phép tính cộng, trừ , nhân, chia và sựphối hợp giữa chúng) được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau gồm cả loại trừnhiễu trên ảnh

Kết quả của phép biến đổi sẽ tạo ra ảnh mới có thể có những pixels mang giátrị không còn là số nguyên mà là số thực (có khi chỉ nhận giá trị giữa 0 và 1) nên lạiphải điều chỉnh phạm vi biến đổi giá trị của piexel ảnh mới về không gian số nguyên

và phù hợp với thiết bị hiển thị dựa trên các phép tăng cường chất lượng ảnh

 Biến đổi ảnh tạo tỷ số: Phép chia được sử dụng khá rộng rãi trong việc tạoảnh tỷ số nhằm loại trừ ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau trong môi trường nước.Bằng cách chọn 2 kênh thích hợp trong ảnh đa phổ, chia giá trị độ sáng tương ứngtừng pixel của 2 kênh ảnh gốc này để nhận được trị độ sáng pixel của ảnh tỷ số

BVij(Robo) = BVijK/ BVijLTrong đó:

 Biến đổi tạo ảnh thể hiện chỉ số thực vật NDVI:

Tạo ảnh dựa trên chỉ số thực vật NDVI là dạng đặc biệt của tạo ảnh tỷ số Chỉ

số thực vật được tính như sau:

Trong đó:

Giá trị NDVI càng lớn đối với những vùng có độ che phủ thực vật càng cao và càng

bé đối với những vùng thực vật thưa thớt

ii Các phép biến đổi logic

Các toán tử Hoặc (OR), Và (AND)… được sử dụng trong việc phân tích ảnh

đa thời gian hoặc để chồng ảnh viễn thám đã phân loại trên bản đồ chuyên đề…

2.3 Phân tích thành phần chính PCA

Phân tích thành phần chính được sử dụng để giảm số lượng các kênh phổ màvẫn giữ lượng thông tin không bị thay đổi đáng kể Thực chất là thuật toán tạo ảnhchứa thông tin chủ yếu dễ nhận biết hơn so với ảnh gốc Về cơ bản đây là tổ hợptuyến tính từ không gian p chiều (số Band trên ảnh gốc) về một không gian m chiều(số Band trên ảnh thành phần chính) với p > m mà vẫn bảo toàn thông tin ở mứcchấp nhận được Phương pháp này được áp dụng trong viễn thám trên cơ sở một thực

tế là ảnh chụp ở các kênh phổ gần nhau có độ tương quan rất cao, vì vậy thông tincủa chúng có phần trùng lặp rất lớn (ảnh đa phổ chứa nhiễu cũng như dư thừa thôngtin)

Phương pháp phân tích thành phần chính là chiết tách một số lượng nhỏphương sai tồn tại giữa hai kênh ảnh có sự tương quan cao và loại bỏ hiệu quả nhữngthông tin trùng lắp trong dữ liệu ảnh Giả sử ảnh chụp trên 2 kênh phổ có các giá trị

ứng trên 2 kênh phổ Sự phân tán xung quanh giá trị trung bình (phương sai) mô tảmối tương quan cũng như chất lượng thông tin cho bởi ảnh chụp trên 2 kênh phổ.Mục tiêu của PCA là loại thông tin thừa (tạo ảnh chứa thông tin không liên quan)

Do đó tịnh tiến (hay xoay) trục tọa độ gốc để cho các giá trị độ sáng của pixel thể

I.3.1.2 Phân loại ảnh

Phân loại ảnh là quá trình tách hay gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ,không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu Phân các đốitượng nào đó có tính chất tương đối đồng nhất về mặt phổ thành các loại cơ bảnđược quan tâm bởi người giải đoán Loại thông tin là những loại hình sử dụng khácnhau của bề mặt đất mà người giải đoán cố gắng xác định nó trong ảnh Loại phổ làcác nhóm pixel đồng nhất (gần giống nhau) về giá trị độ sáng trong các kênh phổkhác nhau của ảnh vệ tinh Mục đích của việc phân loại ảnh là làm phù hợp loại phổcủa dữ liệu ảnh với loại thông tin được yêu cầu bởi người giải đoán

II VAI TRÒ CỦA VIỄN THÁM

Sau khi hoàn tất các khâu xử lý, kết quả nhận được có thể xuất dưới dạngphim ảnh, copy màu (tương tự)… các kết quả xuất dạng số cho phép tích hợp vớiGIS (Hệ thông tin địa lý) Dữ liệu viễn thám là nguồn cung cấp cơ sở dữ liệu choGIS trên cơ sở các lớp thông tin chuyên đề khác nhau; sử dụng chức năng chồng lớphoặc phân tích của GIS để tạo ra một kết quả phong phú hơn Do đó, việc phối hợpviễn thám và GIS sẽ trở thành công nghệ tích hợp rất hiệu quả để xây dựng và cậpnhật dữ liệu không gian phục cho nhiều lĩnh vực khác nhau

Ứng dụng công nghệ viễn thám để giải quyết những vấn đề thực tế thườngyêu cầu phải liên kết các loại thông tin khác nhằm phục vụ hiệu quả công tác pháttriển kinh tế – xã hội theo hướng vươn tới sự phát triển bền vững trên cở sở xử dụnghợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và giảm thiểu thiên tai Hiện nay xu thế tíchhợp viễn thám và GIS đang trở thành công nghệ rất hiệu quả phục vụ cho công tácquản lý, giám sát và đánh giá chất lượng nguồn nước

Giám sát hiện tượng sạt lở bờ biển, bờ sông, các tai biến, địa chất, cháy rừng

và điều tra hiện trạng môi trường, giám sát biến động lớp phủ mặt đất, xóimòn đất, hoang mạc hóa, giám sát ô nhiễm do chất thải công nghiệp và tràndầu… Các hiện tượng này thường diễn ra trên phạm vi rộng và bao gồm cả

vùng sâu vùng xa, biển khơi, hải đảo Mặt khác, các hiện tượng đó diễn ratrong những khoảng thời gian không định trước nên chỉ có công nghệ viễnthám với khả năng bao quát các vùng rộng lớn và có chu kỳ quan sát lặp lạikhác nhau cũng như quan sát trong bất kỳ thời tiết nào, mới có thể đáp ứngđược một phần yêu cầu về giám sát môi trường và thiên tai.

III CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG

NGUỒN NƯỚC :

1 Cơ sở phân vùng chất lượng nước

Trong các năm 1989 – 1990, Lê Trình và CTV đã thực hiện “Phân loại chấtlượng nguồn nước và xây dựng Atlas môi trường nước TP Hồ Chí Minh” Theo đó,chất lượng các sông, rạch TP Hồ Chí Minh được chia làm 5 loại dựa theo việc tổng

Trong đó:

Đối với nhiều lưu vực sông ở Việt nam, dựa vào đặc điẻm các nguồn ô nhiễm

để đánh giá và để xây dựng khóa phân loại chất lượng nước các sông chính Riêng vềxâm nhập mặn và axit hóa (chua phèn) được đánh giá riêng theo các thông số tươngứng là EC (độ mặn) và pH

Bảng 4 Hệ thống phân loại mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt

>20,0

<0,10,1 – 0,20,2 - 0,50,5 – 1,0

>1,0

<0,020,02 – 0,050,05 – 0,10,1 – 0,2

Bảng 5 Phân loại ô nhiễm nguồn nước mặt

Loại nguồn nước Kí hiệu màu Điểm trung bình Đánh giá chất lượng

Da camĐỏ

Việc phân loại chất lượng nước dựa theo chỉ thi sinh học (bioindicator) cũng

đã được thể hiện ở nhiều quốc gia và ở TP hồ Chí Minh Dựa vào việc quan trắc sự

có mặt và mức độ của các loài thủy sinh (thực vật nổi, động vật phù du) đặc trưngcho các nguồn nước mà ta có thể chia các đoạn sông trong lưu vực thành các loại:

Bảng 6 Phân loại chất lượng nước mặt thủy sinh

Loại

nguồn Ký hiệu

Ký hiệu (Saprobien Index)

Mức độ ô nhiễm (saprobien State)

2 Phân loại chất lượng nước và phân vùng chất lượng nước

Để bảo vệ chất lượng nước sông chia lưu vực sông thành 5 loại nguồn nước:

2.1 Nguồn loại I (nguồn nước bị ô nhiễm rất nhẹ, chớm ô nhiễm và không nhiễm mặn)

• Khả năng sử dụng

Sử dụng cho cấp nước (sau khi xử lý đơn giản bằng phương pháp lắng lọc vàsát trùng) và sử dụng nước cho các ngành thủy sản, thủy lợi, du lịch, bảo vệ hệ sinhthái nước ngọt

• Yêu cầu về chất lượng nước

Để đạt mục đích sử dụng như trên tiêu chuẩn chất lượng nước loại I được đềxuất trong bảng 1 phu lục 3, trong đó pH = 6,5 – 7,5 mg/l, DO ≥ 6,0 mg/l (≥ 80% bão

1000 MNP/100ml Quy định này cơ bản là phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN

5942 – 1995) đối với nguồn loại A Tiểu chuẩn về chất rắn lơ lửng (SS) không đượcđưa vào khóa phân loại vì giá trị thông số này phụ thuộc vào mùa: mùa mư lũ giá trị

SS trong các sông lớn có thể > 200 mg/l nhưng mùa khô thường nhỏ hơn 200mg/l.Đây là thông số không độc hại ( trừ các trường hợp SS tạo ra do chất thải côngnghiệp), dễ lắng lọc nên việc quy định tiêu chuẩn là không cần thiết

2.2 Nguồn loại II (ô nhiễm nhẹ)

• Khả năng sử dụng

Sử dụng cho cấp nước sau khi sử lý bằng các phương pháp vật lý, hóa học khửtrùng, sử dụng cho thủy sản (một số loài cá, tôm có khả chịu ô nhiễm nhẹ), thủy lợi(nếu không bị nhiễm mặn), bảo tồn hệ sinh thái nước và cho công nghiệp

• Yêu cầu chất lượng

Tiêu chuẩn phân loại chất lượng nguồn nước loại II được nêu trong bảng 1 phụlục 3, trong đó pH = 6,5 – 8,0 mg/l, DO ≥ 5,0 - 6,0 mg/l (> 65 - 80% bão hòa ở

5.000 – 24.000 MNP/100ml

2.3 Nguồn loại III (ô nhiễm trung bình)

• Khả năng sử dụng

xử lý đặc biệt để loại bỏ các tác nhân ô nhiễm; có thể dùng để cung cấp nước chothủy lợi, thủy sản (một số loài cá chịu ô nhiễm), công nghiệp

• Yêu cầu về chất lượng

Tiêu chuẩn phân loại chất lượng nguồn nước loại III được nêu trong bảng 1 phụlục 3, trong đó pH > 5,0 – 6,0 hoặc > 7,5 – 8,0 mg/l, DO >3,5 - 5,0 mg/l, BOD > 8 –

• Yêu cầu về chất lượng

Tiêu chuẩn phân loại chất lượng nguồn nước loại IV được nêu trong bảng 1 phụlục 3, trong đó pH > 5,0 – 6,0 hoặc > 7,5 – 8,0 mg/l, DO >3,5 mg/l, BOD > 12 -

tổng Coliform > 20.000 – 100.000MNP/100ml

Nếu mức độ ô nhiễm cao hơn, không đạt tiêu chuẩn chất lượng nguồn loại D,nguồn nước đó sẽ được xem là loại V (ô nhiễm rất nặng) Nguồn nước loại V chỉ phùhợp cho giao thông thủy

IV DỮ LIỆU ẢNH SPOT

SPOT được thiết kế, vận hành và khai thác phục vụ mục đích thương mại,nhằm cung cấp dữ liệu giám sát tài nguyên và môi trường Anh SPOT được cung cấp

ở hai dạng khác nhau là ảnh toàn sắc panchoromatic có độ phân giải không gian caohơn so với ảnh đa phổ (trên 3 kênh) và cũng được xử lý ở cấp độ khác nhau

Ảnh SPOT được nhận tại 14 trạm thu trên mặt đất, mỗi cảnh được xác địnhtheo số cột và hàng trong hệ thống quy chiếu lưới toàn cầu SPOT – GRS (GridReference System) Do ảnh SPOT phủ một vùng trên mặt đất rộng 60 x 60km, độphân giải không gian cao và cho phép tạo ảnh lập thể nên được ứng dụng khá phổbiến trong nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất, phân tích biến động và thành lập bản

đồ tỷ lệ 1:10000 và nhỏ hơn

Bảng 7 Đặc trưng chính của sensor và độ phân giải không gian

Tên của bộ cảm biến Kênh Bước sóng Loại

Độ phân giải không gian

0.50 – 0.590.61 – 0.680.79 – 0.89

Lục đến vàngĐỏ

Hồng ngoại gần

20m20m20mHRV-P

Khả kiến độ phân giải cao

P

Toàn sắc

Hình 4 Anh vệ tinh SPOT sông Thị Vải tổ hợp màu

Red: band 3; Green: band 2; Blue: band 1

Theo phản xạ phổ:

- Kênh 1: Vùng ánh sáng khả kiến mặt nước sông trong hấp thu mạnh

- Kênh 2: Vùng khả kiến ánh sáng đỏ, thực vật, nước có tạp chất trên lớp mặt(phù sa) sẽ phản xạ rất tốt, đôi lúc cũng sẽ dễ bị nhầm lẫn đối với vùng cạnnhưng nước trong

- Kênh 3: Vùng hồng ngoại gần, thực vật phản xạ mạnh đôi lúc cũng sẽ có đấtsét bùn, nước sông đục

- Kênh 4: Là kênh panchoromatic có độ phân giải không gian cao Giá trị củapixel thể hiện rõ hơn

CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ

I LẤY MẪU THỰC ĐỊA

Bản đồ vị trí lấy mẫu

Bảng 8 Kết quả phân tích mẫu trên lưu vực sông Thị Vải

Ngày lấy mẫu: 28/07/2006

II CHUYỂN ĐỔI ẢNH

- Tăng cường chất lượng ảnh: Thao tác rất cần thiết làm nổi bật hình ảnh để quá trìnhgiải đoán dễ nhận biết đối tượng đánh giá trên ảnh hơn ảnh gốc.

- Tạo kênh tỉ số thực vật NDVI: Nhấn mạnh vùng thực phủ cho trên ảnh mới, giá trịNDVI càng lớn đối với những vùng có độ che phủ thực vật càng cao và càng bé đốivới nhũng vùng có độ che phủ thưa thớt Đối với vùng nước ô nhiễm hữu cơ nặng,kênh tỉ số thực vật NDVI sẽ phản xạ rất mạnh

NDVI = (Gần hồng ngoại – Đỏ) / (Gần hồng ngoại + Đỏ)

Kênh phổ 3 (gần hồng ngoại) và kênh phổ 2 (đỏ) là hai kênh phổ phản xạmạnh của đối tượng thực vật

Hình 5 Anh tổ hợp màu Red: NDVI; Green: Band2; Blue: Band1