Xây dựng webgis tính toán chỉ số chất lượng nước và chất lượng không khí thành phố hồ chí minh

SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TÍNH TỐN BÁO CÁO TỔNG KẾT XÂY DỰNG WEBGIS TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TPHCM Đơn vị thực hiện: Phịng Thí Nghiệm Mở Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Dương Thị Thúy Nga TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06/2018 SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TÍNH TỐN BÁO CÁO TỔNG KẾT XÂY DỰNG WEBGIS TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG KHƠNG KHÍ TPHCM Viện trưởng: Đơn vị thực hiện: Phịng Thí nghiệm Mở Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Dương Thị Thúy Nga GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng TS Dương Thị Thúy Nga TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06/2018 Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM MỤC LỤC MỞ ĐẦU ĐƠN VỊ THỰC HIỆN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I BÁO CÁO KHOA HỌC CHƯƠNG TỔNG QUAN CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 CHƯƠNG KẾT QUẢ 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 II TÀI LIỆU KHOA HỌC ĐÃ XUẤT BẢN 75 III CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 76 IV FILE DỮ LIỆU 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 CÁC PHỤ LỤC 81 Viện Khoa học Công nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong bối cảnh đất nước hội nhập ngày sâu rộng, với vai trò vị trí đầu tàu nhiều lĩnh vực đất nước, TP Hồ Chí Minh bước phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên, TP Hồ Chí Minh phải chịu sức ép không nhỏ vấn đề ô nhiễm môi trường Trong nội ô thành phố, đường sá trở nên tải, thường xuyên ùn tắc Hệ thống giao thơng cơng cộng hiệu quả, khơng khí bị nhiễm nặng Bên cạnh đó, tượng nước thải không xử lý, đổ thẳng vào hệ thống sơng ngịi phổ biến, dẫn đến nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng lớn đời sống hoạt động sản xuất người dân Chính để hạn chế nhiễm mơi trường mức thấp quan nhà nước quản lý mơi trường, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường thực phương pháp đánh giá nhanh cách tổng quát chất lượng môi trường nước mặt chất lượng môi trường không khí số WQI số AQI Ở Việt Nam, việc tính tốn số chủ yếu thủ công sử dụng phần mềm Microsoft Excel thiết lập hàm tính tốn theo Tổng cục mơi trường quy định Do đó, việc tính tốn gặp phải khó khăn định lần tính toán số, lại phải thiết lập hàm Excel để thực thi Ngồi ra, cơng thức tính tốn có nhiều bước khó nhớ Dữ liệu quan trắc nhiều, đưa thủ công vào Excel gặp nhiều khó khăn Do đó, để thuận tiện cho công tác quản lý đánh giá nhanh chất lượng mơi trường hiệu cần xây hệ thống lưu trữ tất liệu quan trắc từ người dùng, tính tốn nhanh số chất lượng môi trường phát huy tối đa khả biểu diễn thông tin chất lượng môi trường đến người dùng Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Xây dựng hệ thống tính tốn số chất lượng môi trường (WQI, AQI) thành phố Hồ Chí Minh 2.2 Mục tiêu cụ thể Xây dựng hệ thống tính tốn số chất lượng mơi trường có chức năng:  Biểu diễn kết tính toán số WQI, AQI dạng bảng, cho phép người dùng tìm kiếm thơng tin xuất kết file Excel (*.xlx)  Biểu diễn kết tính tốn số WQI, AQI dạng biểu đồ (cột, đường, …) theo tùy biến người dùng với tiêu chí lựa chọn thời gian tên trạm Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM  Thành lập đồ WQI trạm, AQI trạm theo tùy biến người dùng với tiêu chí lựa chọn thời gian tên trạm  Lập báo cáo nhanh chất lượng môi trường TP.HCM theo tùy chọn người dùng với tiêu chí lựa chọn thời gian tên trạm Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: liệu chất lượng mơi trường nước, khí số chất lượng môi trường nước WQI, số chất lượng môi trường khí AQI  Phạm vi nghiên cứu: khu vực Tp.HCM Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM LỜI CẢM ƠN ĐẾN ICST Để thực đề tài nghiên cứu khoa học này, nhận hỗ trợ tốt từ ICST ICST đơn vị chủ trì thực đề tài Chúng xin gửi lời cám ơn chân thành đến ICST đồng hành giúp chuyên môn vấn đề quản lý, thực đề tài Chủ nhiệm nhiệm vụ TS Dương Thị Thúy Nga Viện Khoa học Công nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM ĐƠN VỊ THỰC HIỆN Phịng thí nghiệm: Phịng thí nghiệm Mở Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Dương Thị Thúy Nga Thành viên nhiệm vụ: Đặng Thị Thanh Lê Nguyễn Quang Long Nguyễn Văn Tín Trần Thị Mai Phương Nguyễn Văn Thắng Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I BÁO CÁO KHOA HỌC CHƯƠNG TỔNG QUAN Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1 Vị trí địa lý Thành phố Hồ Chí Minh nằm toạ độ địa lý khoảng 10o10' – 10o38' vĩ độ bắc 106o22' – 106o54' kinh độ đơng Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đơng Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa -Vũng Tàu, Tây Tây Nam giáp tỉnh Long An Tiền Giang Thành phố Hồ Chí Minh cách thủ đô Hà Nội gần 1.730 km đường bộ, nằm ngã tư quốc tế đường hàng hải từ Bắc xuống Nam, từ Ðông sang Tây, tâm điểm khu vực Đông Nam Á Trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km đường chim bay Đây đầu mối giao thông nối liền tỉnh vùng cửa ngõ quốc tế Với hệ thống cảng sân bay lớn nước, cảng Sài Gòn với lực hoạt động 10 triệu /năm Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất với hàng chục đường bay cách trung tâm thành phố km Hình 1.1: Bản đồ hành TP Hồ Chí Minh Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM 1.2 Đặc điểm địa hình Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng chuyển tiếp miền Ðông Nam đồng sông Cửu Long Ðịa hình tổng qt có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam từ Ðơng sang Tây Nó chia thành tiểu vùng địa hình Vùng cao nằm phía Bắc - Ðơng Bắc phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi, đông bắc quận Thủ Ðức quận 9), với dạng địa hình lượn sóng, độ cao trung bình 10-25 m xen kẽ có đồi gò độ cao cao tới 32 m, đồi Long Bình (quận 9) Vùng thấp trũng phía Nam-Tây Nam Ðơng Nam thành phố (thuộc quận 9, 8,7 huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng có độ cao trung bình 1m cao m, thấp 0,5 m Vùng trung bình, phân bố khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ, phần quận 2, Thủ Ðức, toàn quận 12 huyện Hóc Mơn Vùng có độ cao trung bình 5-10 m Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh khơng phức tạp, song đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt 1.3 Thủy văn Về nguồn nước, nằm vùng hạ lưu hệ thống sơng Ðồng Nai - Sài Gịn, thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sơng ngịi kênh rạch phát triển Hàng năm sông Đồng Nai cung cấp 15 tỷ m3 nước nguồn nước thành phố Hồ Chí Minh Về nguồn nước, nằm vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gịn, thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sơng ngịi kênh rạch phát triển Hàng năm sơng Đồng Nai cung cấp 15 tỷ m3 nước nguồn nước thành phố Hồ Chí Minh Bề rộng sơng Sài Gịn Thành phố thay đổi từ 225 m đến 370 m độ sâu tới 20 m Sông Ðồng Nai nối thông qua sông Sài Gòn phần nội thành mở rộng, hệ thống kênh Rạch Chiếc Sơng Nhà Bè hình thành từ chỗ hợp lưu sơng Ðồng Nai sơng Sài Gịn, trung tâm thành phố khoảng km phía Ðơng Nam Nó chảy biển Ðơng hai ngả - ngả Sồi Rạp dài 59 km, bề rộng trung bình km, lịng sơng cạn, tốc độ dịng chảy chậm; ngả Lòng Tàu đổ vịnh Gành Rái, dài 56 km, bề rộng trung bình 0,5 km, lịng sơng sâu, đường thủy cho tàu bè vào bến cảng Sài Gịn Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM Ngồi trục sơng kể ra, thành phố cịn có mạng lưới kênh rạch chằng chịt, rạch Láng The, Bàu Nông, rạch Tra, Bến Cát, An Hạ, Tham Lương, Cầu Bơng, Nhiêu Lộc-Thị Nghè, Bến Nghé, Lị Gốm, Kênh Tẻ, Tàu Hũ, Kênh Ðơi phần phía Nam Thành phố thuộc địa bàn huyện Nhà Bè, Cần Giờ mật độ kênh rạch dày đặc; với hệ thống kênh cấp 3-4 kênh Ðông-Củ Chi kênh đào An Hạ, kênh Xáng Về thủy văn, hầu hết sơng rạch Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật biển Ðơng Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, theo thủy triều thâm nhập sâu vào kênh rạch thành phố, gây nên tác động không nhỏ sản xuất nơng nghiệp hạn chế việc tiêu nước khu vực nội thành Mực nước triều bình quân cao 1,10 m Tháng có mực nước cao tháng 10-11, thấp tháng 6-7 Về mùa khô, lưu lượng nguồn sông nhỏ, độ mặn 4% xâm nhập sơng Sài Gịn đến q Lái Thiêu, có năm đến đến tận Thủ Dầu Một sông Ðồng Nai đến Long Ðại Mùa mưa lưu lượng nguồn lớn, nên mặn bị đẩy lùi xa độ mặn bị pha loãng nhiều Vào mùa mưa, lượng nước điều tiết giữ lại hồ, làm giảm thiểu khả úng lụt vùng trũng thấp; ngược lại, nước mặn lại xâm nhập vào sâu Tuy nhiên, nhìn chung, mở rộng diện tích trồng việc tăng vụ mùa canh tác Ngoài ra, việc phát triển hệ thống kênh mương, có tác dụng nâng cao mực nước ngầm tầng mặt lên 2-3 m, tăng thêm nguồn cung cấp nước phục vụ cho sản xuất sinh hoạt thành phố 1.4 Khí hậu, thời tiết Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng tỉnh Nam bộ, đặc điểm chung khí hậu-thời tiết TPHCM nhiệt độ năm cao có hai mùa mưa - khơ rõ rệt tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm trạm Tân Sơn Nhất, qua yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh sau: Lượng xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số nắng trung bình/tháng 160-270 Nhiệt độ khơng khí trung bình 27oC Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8oC Tháng có nhiệt độ trung bình cao tháng Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM [26] Rong Li, Meigen Zhang, Liangfu Chen, Xingxia Kou, Andrei Shorokhod (2017) CMAQ simulation of atmosheric CO2 concentration in East Asia: Comparision ith GOSAT observation and groud measurements Atmospheric Enviroment, 160, 176-185 [27] GeoServer Developer Manual, GeoServer User Manual www.geoserver.org [28] Mapbox GL JS API www.mapbox.com [29] Online Web Tutorials www.w3school.com [30] OpenLayers Library Documentation www.docs.openlayers.org [31] https://thewqiproject.org/ [32] AQI Calculator https://cfpub.epa.gov/airnow/index.cfm?action=airnow.calculator [33] Xampp www.apachefriends.org [34] ESRI, “ArcGIS for Desktop”, ESRI website, Products, June 2012 http://www.esri.com/software/arcgis/arcgis-for-desktop/index.htmlphụ lục Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page 80 Xây dựng WebGIS tính tốn số chất lượng nước chất lượng khơng khí TPHCM CÁC PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Bài báo : Phương pháp tự động tính tốn số chất lượng mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh Tạp chí : Tạp chí Khí tượng Thủy văn Tác giả : Dương Thị Thúy Nga, Nguyễn Kỳ Phùng PHỤ LỤC 2: Giấy xác nhận kết đào tạo từ đề tài nghiên cứu khoa học Viện Khoa học Cơng nghệ Tính tốn TP Hồ Chí Minh Page 81 BÀI BÁO KHOA HỌC PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Dương Thị Thúy Nga1, Nguyễn Kỳ Phùng1 Tóm tắt: Chỉ số chất lượng môi trường nước mặt WQI số chất lượng mơi trường khơng khí AQI sử dụng để đánh giá nhanh chất lượng mơi trường nước khơng khí Bài báo giới thiệu phương pháp tự động tính tốn số WQI AQI phần mềm tự xây dựng Phương pháp tính tốn số chất lượng mơi trường nước, khơng khí Tổng cục Mơi trường (TCMT) ban hành kết hợp với phương pháp xử lý tự động phần mềm phương pháp chủ đạo thực nghiên cứu Kết tính tốn số chất lượng mơi trường tự động phần mềm tác giả có độ xác tương ứng với phương pháp tính tốn thủ cơng truyền thống Việc tính tốn tự động số chất lượng môi trường giúp công tác xử lý liệu mơi trường dễ dàng xác, cập nhật thơng tin tình hình nhiễm mơi trường nhanh chóng Từ khóa: AQI, Khơng khí, Nước, WQI Ban Biên tập nhận bài: 08/12/2017 Mở đầu Ngày phản biện xong: 12/01/2018 Chỉ số chất lượng môi trường nước (WQI) số tính tốn từ thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng chất lượng nước khả sử dụng nguồn nước đó; biểu diễn qua thang điểm khoảng từ - 100, số lớn chứng tỏ chất lượng nước tốt mong đợi Chỉ số chất lượng không khí (AQI) số tính tốn từ thông số quan trắc chất ô nhiễm không khí, nhằm cho biết tình trạng chất lượng khơng khí mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe người, biểu diễn qua thang điểm 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước Hiện có số nghiên cứu tính tốn số chất lượng môi trường giới Việt Nam như: Trang web dự án WQI - The WQI (Water Quality Index) Project [31] có hỗ trợ việc tính tốn số WQI ta nhập giá trị Nitrate, Phosphate, DO, Bên cạnh website cịn Viện Khoa học Cơng nghệ tính tốn Email: ngadtt@hcmus.edu.vn Ngày đăng bài: 25/01/2018 biểu diễn số WQI mặt khơng gian đồ, với cung cấp nhiều thông tin chất lượng nước giúp người dùng dễ dàng nắm bắt thông tin Website EPA - AQI Calculator [32] website tổ chức bảo vệ mơi trường Mỹ Nó có chương trình hỗ trợ việc tính tốn AQI bạn nhập vào nồng độ thông số mà bạn cần quan tâm tinh tốn số AQI cho bạn biết chất lượng khơng khí ngồi trời hay nhiễm, với ảnh hưởng nồng độ chất ô nhiễm đến sức khỏe bạn nào? Ngồi số AQI cịn biểu diễn màu sắc khác nhau, giúp người dễ dàng nắm bắt thơng tin Ngồi Website EPA cịn thể số AQI đồ, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt thông tin chất lượng môi trường khơng khí thời điểm Ở Việt Nam việc tính tốn số chất lượng mơi trường chủ yếu dùng phần mềm Excel, thiết lập hàm tính tốn số sử dụng cơng cụ vẽ biểu đồ hỗ trợ để thực đánh giá chất lượng mơi trường.Hiện nay, có nghiên cứu việc xây dựng TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 01 - 2018 11 BÀI BÁO KHOA HỌC phần mềm cho phép người dùng nhập liệu chất lượng nước, khơng khí để tự động tính tốn Do vậy, vấn đề đặt nghiên cứu tự xây dựng phần mềm cho phép tự động tính tốn số WQI, AQI người dùng đưa liệu dạng tập tin Excel vào nhập liệu trực tiếp giao diện phần mềm 1.2 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu thực phương pháp sau đây: - Phương pháp tính tốn số WQI TCMT ban hành [2], [4] - Phương pháp tính toán số AQI TCMT ban hành [1], [2], [3] - Phương pháp tính tốn tự động số chất lượng môi trường phần mềm [31], [32] 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Do đa số nhà nghiên cứu Việt Nam tính tốn số WQI, AQI cách sử dụng phần mềm Excel cách thủ công, thời gian, thiếu xác khơng có liệu đầy đủ phục vụ cơng tác phân tích chất lượng mơi trường nên mục tiêu nghiên cứu đặt xây dựng phần mềm phương pháp tính tốn tự động số chất lượng mơi trường (WQI, AQI) phần mềm cho khu vực TP Hồ Chí Minh (TPHCM) để giúp việc tính tốn số WQI, AQI nhanh chóng, xác lưu trữ liệu đầu vào, kết tính tốn vào sở liệu, phục vụ cơng tác phân tích, giám sát mơi trường sau Phương pháp nghiên cứu tài liệu thu thập 2.1 Phạm vi không gian nghiên cứu Đề tài nghiên cứu tính tốn số chất lượng mơi trường nước, khơng khí TPHCM 2.2 Dữ liệu sử dụng nghiên cứu Dữ liệu thông số chất lượng nước, khơng khí quan trắc từ năm 2010 đến 2018 Sở Tài nguyên Môi trường TPHCM cung cấp 12 2.3 Phương pháp nghiên cứu TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 01 - 2018 2.3.1 Phương pháp tính tốn số chất lượng mơi trường nước TCMT ban hành 1) Các nguyên tắc xây dựng số WQI - Bảo đảm tính phù hợp - Bảo đảm tính xác - Bảo đảm tính quán - Bảo đảm tính liên tục - Bảo đảm tính sẵn có - Bảo đảm tính so sánh 2) Mục đích việc sử dụng số WQI - Đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa cách tổng quát - Có thể sử dụng nguồn liệu để xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước - Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan - Nâng cao nhận thức mơi trường 3) Quy trình tính tốn sử dụng WQI đánh giá chất môi trường nước - Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc chất lượng môi trường nước mặt lục địa (số liệu qua xử lý) - Bước 2: Tính tốn giá trị WQI thơng số theo cơng thức - Bước 3: Tính tốn WQI - Bước 4: So sánh WQI với bảng mức đánh giá chât lượng nước 4) Phương pháp tính tốn số WQI TCMT ban hành Phương pháp áp dụng quan quản lý nhà nước môi trường, tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường tham gia vào việc công bố thông tin chất lượng môi trường cho cộng đồng 5) Tính tốn WQI thơng số WQI thơng số (WQISI) tính tốn cho thơng số BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức sau: ܹܳ‫ܫ‬ௌூ ൌ  ‫ݍ‬௜ െ  ‫ݍ‬௜ାଵ ൫‫ܲܤ‬௜ାଵ െ  ‫ܥ‬௣ ൯ ൅  ‫ݍ‬௜ାଵ ‫ܲܤ‬௜ାଵ െ  ‫ܲܤ‬௜ (1) BÀI BÁO KHOA HỌC Trong đó: BPi: Nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định bảng tương ứng với mức i BPi+1: Nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định bảng tương ứng với mức i+1 qi: Giá trị WQI mức i cho bảng tương ứng với giá trị BPi qi+1: Giá trị WQI mức i+1 cho bảng tương ứng với giá trị BPi+1 Cp: Giá trị thông số quan trắc đưa vào tính tốn Bảng Bảng quy định giá trị qi, BPi 6) Tính tốn WQI   Sau tính tốn WQI  thơng số nêu trên, việc tính tốn WQI áp dụng theo cơng thức sau: (2) Trong đó: WQIa: Giá trị WQI tính tốn 05 thơng số: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 WQIb: Giá trị WQI tính tốn 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI tính tốn thơng số Tổng Coliform WQIpH: Giá trị WQI tính tốn thơng số pH 2.3.2 Phương pháp tính tốn số chất lượng mơi trường khơng khí TCMT ban hành 1) Các nguyên tắc xây dựng sốAQI - Bảo đảm tính phù hợp - Bảo đảm tính xác - Bảo đảm tính quán - Bảo đảm tính liên tục - Bảo đảm tính sẵn có - Bảo đảm tính so sánh 2) Mục đích việc sử dụng sốAQI - Đánh giá nhanh chất lượng khơng khí cách tổng qt - Có thể sử dụng nguồn liệu để xây dựng đồ phân vùng chất lượng khơng khí - Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan - Nâng cao nhận thức mơi trường 3) Quy trình tính tốn sử dụng AQI đánh giá chất lượng môi trường khơng khí xung quanh - Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường khơng khí tự động cố định liên tục (số liệu qua xử lý) - Bước 2: Tính tốn số chất lượng khơng khí thơng số theo cơng thức - Bước 3: Tính tốn số chất lượng khơng khí theo giờ/theo ngày  - Bước 4: So sánh số chất lượng không khí với bảng xác định mức cảnh báo nhiễm   mơi trường khơng khí mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe người 4) Tính tốn giá trị AQI theo Giá trị AQI theo thông số (AQIxh) Giá trị AQI theo thơng số tính tốn theo cơng thức sau đây:  AQIxh TSx 100 QC x     (3) Trong đó: TSx: Giá trị quan trắc trung bình thơng số X QCx: Giá trị quy chuẩn trung bình thơng số X 5) Tính tốn giá trị AQI theo ngày Giá trị AQI theo ngày thơng số Đầu tiên tính giá trị trung gian AQI trung bình 24 thông số theo công thức sau đây: AQIx24h TSx 100 QC x (4) TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 01 - 2018 13 BÀI BÁO KHOA HỌC     AQI d max(AQIxd )   Trong đó: TSx: giá trị quan trắc trung bình 24 thông số X  QCx: giá trị quy chuẩn trung bình 24 thơng số X AQIx24: giá trị AQI tính giá trị trung bình 24 thơng số X (được làm trịn thành số nguyên) Giá trị AQI theo ngày thông số  định giá trị lớn số giá trị xác AQItheo thông số 01 ngày  giá trị AQI trung bình 24 thơng số  AQIxd max(AQIx24h ,AQIxh ) (5) Trong đó: AQIdx giá trị AQI ngày thơng số X • Giá trị AQI theo ngày Sau có giá trị AQI theo ngày  thông số, giá trị AQI lớn thơng số lấy làm giá AQI theo ngày trạm quan trắc              Dữ liệu đầu vào tính tốn số WQI: Dữ liệu quan trắc sử dụng để tính WQI liệu quan trắc nước mặt lục địa theo đợt đối    quan trắc định kỳ giá trị trung bình với thơng số khoảng thời gian xác định quan trắc liên tục Các thơng số sử dụng để tính WQI Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường bao gồm thông số: DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH Dữ liệu quan trắc đưa vào tính tốn qua xử lý, đảm bảo loại bỏ giá trị sai lệch, đạt yêu cầu quy trình quy phạm đảm bảo kiểm soát chất lượng số liệu Dữ liệu đầu vào hệ thống tính tốn số WQI file csv (*.csv) quy định theo mẫu  ngày (Hình 1)  Excel thời gian đo theo   (6) So sánh số chất lượng khơng khí  tốn với bảng tính  Sau tính tốn số chất lượng khơng khí, sử dụng bảng xác 2.5 định giá trị AQI  tương ứng với mức cảnh báo chất lượng khơng khí  mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe người để so sánh, đánh giá, cụ thể sau:  Phân tích kết    Bảng Bảng mức cảnh báo chất lượng không  mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe người khí  Hình Tập tin liệu quan trắc chất lượng nước Để quản lý tập tin liệu chất lượng nước, thời gian người dùng đưa vào hệ thống kết tính tốn WQI, hệ thống có sở liệu thiết kế Bảng lưu liệu quan trắc theo tháng cách tính trung bình giá trị ngày theo tháng từ tập tin liệu người dùng đưa vào, đồng thời lưu trữ kết tính tốn WQI thơng số, WQI trạm theo liệu trung bình tháng  14 3.1 Tính tốn số chất lượng mơi trường nước WQI TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 01 - 2018     BÀI BÁO KHOA HỌC Bảng Dữ liệu WQI theo ngày 7rQWKXӝF WtQK ,' 7HQWUDP ;