Mặc dù chính quyền Cần Thơ đã có những bƣớc đầu thực hiện biện pháp khắc khắc phục để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trƣờng nhƣ quan tâm đầu tƣ trang thiết bị mạng lƣới quang trắc chất lƣợn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP Tiểu luận tôt nghiệp ỨNG DỤNG GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ CHỈ SỐ BỤI MỊN TẠI QUẬN NINH KIỀU VÀ CÁI RĂNG, TP CẦN THƠ NĂM 2014 Họ tên sinh viên: NGUYỄN THỊ MINH TÂM Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý Niên khóa: 2012 – 2016 Thành phố Hồ Chí Minh – 06/2016 ỨNG DỤNG GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ CHỈ SỐ BỤI MỊN TẠI QUẬN NINH KIỀU VÀ CÁI RĂNG, TP CẦN THƠ NĂM 2014 Sinh viên thực NGUYỄN THỊ MINH TÂM Tiểu luận tôt nghiệp Giáo viên hƣớng dẫn TS.Hồ Quốc Bằng Tháng năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập thực đề tài nhận đƣợc giúp đỡ tận tình q thầy mơn Hệ thống thông tin địa lý ứng dụng trƣờng Đại học Nông Lâm TP.HCM, Viện Môi Trƣờng Tài Nguyên ĐHQG Tp HCM ,gia đình bạn bè Tỏi xin tỏ lịng biết ơn chân thành đến: + Q thầy thầy cô trƣờng Đại học Nông Lâm TP.HCM tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho thời gian học tập thực đề tài + Thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi KS Nguyễn Duy Liêm tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập thực đề tài + Thầy TS Hồ Quốc Bằng Viện Môi Trƣờng Tài Nguyên ĐHQG thành phố HCM ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn góp ý cho tơi suốt trình làm tiểu luận Cảm ơn thầy tận tình bảo, hỗ trợ động viên tơi suốt thời gian qua Tiểu luận tơt nghiệp tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình thực đề tài + Các anh, chị Viện Môi Trƣờng Tài Nguyên ĐHQG Tp HCM tận + Hơn hết muốn gửi lời cảm ơn đến công lao nuôi dƣỡng, dạy bảo bố mẹ ủng hộ quan tâm đến tôi, cho yên tâm học tập Tôi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, Tháng 5/2016 Nguyễn Thị Minh Tâm Trƣờng Đại học Nông Lâm TPHCM Số điện thoại: 090 2714 792 Email: 12162072@st.hcmuaf.edu.vn ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS thành lập đồ số bụi mịn Quận Ninh Kiều thành phố Cần Thơ.” đƣợc thực khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016 Phƣơng pháp tiếp cận đề tài ứng dụng Gis vào công tác quản lý môi trƣờng , thực so sánh thuật toán nội suy để chọn phƣơng pháp nội suy tối ƣu cho việc thành lập đồ số bụi mịn địa bàn Quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ Kết đạt đƣợc đề tài + Tìm hiểu thuật tốn nội suy ƣu nhƣợc điểm loại Ngoài sử dụng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng khơng khí xung quanh (QCVN 05:2013/BTNMT) + Tìm hiểu cách tính AQI cho loại thông số theo văn quy phạm pháp luật Tổng Cục môi trƣờng + Thực nội suy số AQI bụi hai phƣơng pháp IDW, Spline Tiểu luận tôt nghiệp đánh giá độ tin cậy + Đề tài thực tính tốn sai số gồm sai số trung bình, sai số phƣơng sai để + Thành lập đồ số bụi mịn cho Quận Ninh Kiều Cái Răng, thành phố Cần Thơ từ đề xuất số giải pháp công tác quản lý mơi trƣờng khơng khí Kết đánh giá chất lƣợng khơng khí địa bàn Quận Ninh Kiều Cái Răng, thành phố Cần Thơ có xu hƣớng ngày tăng iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học .2 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan nhiễm khơng khí .4 2.1 Nguồn gốc nhiễm khơng khí 2.1.3 Các tác nhân gây nhiễm khơng khí 2.1.4 Các chất gây nhiễm khơng khí Tiểu luận tôt nghiệp 2.1.5 Thực trạng nhiễm khơng khí Thế Giới 2.1.6 Thực trạng ô nhiễm không khí Việt Nam 2.2 Tổng quan phần mềm ứng dụng 2.2.1 Khái niệm AQI 2.2.2 Phƣơng pháp tính tốn AQI số nƣớc giới 10 2.2.3 Phƣơng pháp tính tốn AQI Việt Nam 13 2.2.4 Định nghĩa GIS .15 2.2.5 Các thuật toán nội suy 15 2.3.Tổng quan khu vực nghiên cứu 19 2.3.1 Điều kiện tự nhiên 19 2.3.1.1 Vị trí địa lí 19 2.3.1.2 Địa hình 20 2.3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 20 2.3.3 Hiện trạng chất lƣợng khơng khí Thành phố Cần Thơ .23 2.4 Một số nghiên cứu liên quan bụi mịn (PM10 PM2.5) Thế giới Việt Nam 24 iv 2.4.1 Ở Thế Giới 25 2.4.2 Ở Việt Nam 25 CHƢƠNG III PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Dữ liệu phần mềm sử dụng 26 CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30 4.1 Xây dựng sở liệu quan trắc 30 4.1.1 Phân tích liệu .30 4.2 Thực nội suy đánh giá độ tin cậy 35 4.2.1 Chỉ số AQI bụi 35 4.2.2 Đánh giá độ tin cậy lựa chọn thuật toán phù hơp .38 CHƢƠNG V KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Tiểu luận tôt nghiệp v DANH MỤC VIẾT TẮT AQI Air Quality Index (Chỉ số chất lựợng khơng khí) GIS Geographic Information System (hệ thống thơng tin địa lý) WHO World Health Organization IDW Inverse Distance Weighting KCN Khu Công Nghiệp CO MonoCacbonxide SO2 Lƣu huỳnh điôxit NOx Nitrogen dioxide QCVN Quy chuẩn Việt Nam KDC Khu Dân Cƣ Tiểu luận tôt nghiệp vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: mức AQI đƣợc áp dụng Astralia 16 Bảng 2.2: Các thông số giá trị tiêu chuẩn dùng để tính AQI 10 Bảng 2.3 tiêu chuẩn chất lƣợng khơng khí Australia 11 Bảng 2.4 Các mức AQI đƣợc áp dụng Anh 12 Bảng 2.5: Tiêu chuẩn chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí Anh 12 Bảng 2.6: Bảng giá trị tới hạn thơng số khơng khí xung quanh 14 Bảng 2.7 Các mức AQI mức độ ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời 15 Bảng 2.8 danh sách khu công nghiệp thành phố Cần Thơ 22 Bảng 3.1 Dữ liệu đồ Quận Ninh Kiều Cái Răng thành phố CầnThơ 26 Bảng 3.2.Dữ liệu quan trắc chất lƣợng bụi (PM10, PM2.5) 27 Bảng 3.3 Vị trí tọa độ điểm lấy mẫu 27 Tiểu luận tôt nghiệp Bảng 4.1 Sai số nội suy 39 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Phƣơng thức nội suy theo IDW 16 Hình 2.2:Phƣơng thức nội suy theo Spline 18 Hình 2.3 Bản đồ hành Tp Cần Thơ 28 Hình Bản đồ hành Tp Cần Thơ 19 Hình 3.1 đồ vị trí trạm quan trắc khơng khí Quận Ninh Kiều Tp Cần Thơ năm 2014 .28 Hình 3.2 Tiến trình phƣơng pháp thực 29 Hình 4.1 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa mƣa 30 Hình 4.2 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa khô 30 Hình 4.3 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa mƣa 31 Hình 4.4 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa khô 31 Hình 4.5 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa mƣa 32 Hình 4.6 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa khô 32 Tiểu luận tơt nghiệp Hình 4.7 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa mƣa 33 Hình 4.8 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa khô 33 Hình 4.9 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa mƣa 34 Hình 4.10 Chỉ số AQI bụi mịn điểm vào mùa khô 34 Hình 4.11chỉ số AQI bụi mùa mƣa Quận Ninh Kiều Cái Răng , thành phố Cần Thơ 2014 theo phƣơng pháp IDW 35 Hình4.12 số AQI bụi mùa khô Quận Ninh Kiều Cái Răng Tp Cần Thơ 2014 theo phƣơng pháp IDW .36 Hình 4.13 số AQI bụi mùa mƣa Quận Ninh Kiều Cái Răng Cần Thơ 2014 theo phƣơng pháp spline 37 Hình 4.14 số AQI bụi mùa khô Quận Ninh Kiều Cái Răng Cần Thơ 2014 theo phƣơng pháp spline 38 Hình 4.15 Bản đồ phân vùng số bụi mịn vào mùa mƣa Quận Ninh Kiều Cái Răng thành phố Cần Thơ 2014 39 Hình 4.16 Bản đồ phân vùng số bụi mịn vào mùa khô Quận Ninh Kiều Cái Răng , thành phố Cần Thơ 2014 40 viii CHƢƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Ơ nhiễm khơng khí vấn đề quốc gia phát triển phát triển Nó gây nên bệnh đƣờng hơ hấp bệnh mãn tính ngƣời, tình trạng nhiễm Việt Nam thƣờng tập trung thành phố lớn nhƣ Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Cần Thơ, nồng độ chất gây nhiễm khơng khí thành phố vƣợt quy chuẩn cho phép Nhƣ ngƣời biết Cần Thơ thành phố lớn thứ tƣ nƣớc, thành phố đại lớn vùng hạ lƣu sơng Mê Kơng cịn đầu mối quan trọng giao thông vận tải nội vùng liên vận quốc tế, có vị trí chiến lƣợc quốc phịng, an ninh, tỉnh cơng nghiệp phát triển với khu công nghiệp lớn nhỏ.Kể từ phát triển xuất thêm nhiều khu công nghiệp làm cho tình trạng nhiễm khơng khí ngày cao Mặc dù quyền Cần Thơ có bƣớc đầu thực Tiểu luận tôt nghiệp biện pháp khắc khắc phục để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trƣờng nhƣ quan tâm đầu tƣ trang thiết bị mạng lƣới quang trắc chất lƣợng môi trƣờng cho tỉnh , nhiên chƣa kiểm sốt đƣợc vấn đề nhiễm khơng khí, đặc biệt bụi mịn ( PM10, PM2.5 ) loại bụi có kích thƣớc nhỏ 2,5 µm 10 µm chất dễ bị bị hít sâu vào thể gây nhiều bệnh nguy hiểm ngƣời Theo báo cáo Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trƣờng TP Cần Thơ, kết quan trắc môi trƣờng 15 địa điểm thành phố từ năm 2005 đến cho thấy, chất lƣợng khơng khí ngày xấu Trong đó, tình trạng nhiễm nhiều nồng độ bụi, chì (PB) khí CO loại khí độc hại cho sức khỏe, cụ thể: Năm 2005 khơng khí chƣa xuất nồng độ chì, nhƣng đến năm 2008 nồng độ chì lên đến 0,0061 mg/m3, tƣơng tự nồng độ bụi lơ lửng hai thời điểm 0,30 mg/m3 0,38 mg/m3, khí CO từ mg/m3 năm 2005 đến 6,9 mg/m3 năm 2008 Các số vƣợt gấp đôi so với tiêu chuẩn chất lƣợng cho phép Theo Thạc sĩ Kỷ Quang Vinh Nạn kẹt xe số trục đƣờng vào làm tan sở làm nhiễm bầu khơng khí Tiếng ồn bụi hai thơng số chất lƣợng khơng khí có tần suất thời gian vƣợt mức cho phép QCVN 05: 2009/BTNMT tăng dần, thông số khác nhƣ SO2, NO2, Pb gia tăng tới ngƣỡng