Ứng dụng phần mềm giám sát không khí cho khu kinh tế quảng ngãi

Luận văn về ứng dụng phần mềm giám sát không khí cho khu kinh tế quảng ngãi

GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH •&œ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ENVIMAP GIÁM SÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO KHU KINH TẾ DUNG QUẤT, QUẢNG NGÃI Ngành học : Môi trường Mã số ngành : 108 GVHD : TSKH. BÙI TÁ LONG SVTH : NGUYỄN THỊ TRANG THƯ Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2007 GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài 1 Mục tiêu của đề tài 1 Tính mới của đề tài 1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài .2 Giới hạn của đề tài 2 Nội dung thực hiện trong đề tài .2 Biện pháp tổ chức thực hiện 3 Sản phẩm của đề tài 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ Xà HỘI CỦA TỈNH QUẢNG NGÃI - KHU KINH TẾ DUNG QUẤT 1.1. Đặc điểm chung về kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ngãi 4 1.2. Hiện trạng kinh tế - xã hội huyện Bình Sơn .7 1.2.1 Diện tích dân số và lao động 7 1.2.2 Hiện trạng các ngành kinh tế 7 1.2.2.1Sản xuất nông – lâm - ngư nghiệp .7 1.2.2.2Sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp .11 1.2.3 Cơ sở hạ tầng 11 1.2.3.1Giao thông 11 1.2.3.2Hệ thống điện .12 1.2.3.3Thông tin liên lạc 12 GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 3 1.2.3.4Hệ thống cấp nước 13 1.2.4 Lónh vực giáo dục, y tế và vệ sinh môi trường 13 1.2.4.1Giáo dục 13 1.2.4.2Y tế và vệ sinh môi trường .13 1.3 Tình hình chung KKT Dung Quất .14 1.3.1 Điều kiện tự nhiên KKT Dung Quất và chung quanh .14 1.3.1.1Đòa hình, đòa mạo 17 1.3.1.2Đòa chất công trình và đòa chất thuỷ văn 19 1.3.1.3Khí hậu 21 1.3.2 Hiện trạng môi trường .35 1.3.2.1Chất lượng không khí 35 1.3.2.2Chất lượng nước 37 1.3.2.3Chất thải rắn .44 1.3.2.4Môi trường đất 44 1.3.2.5Hệ sinh thái . 46 CHƯƠNG 2 MỘT SỐ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN 2.1 Hệ thống thông tin đòa lý .49 2.2 Công nghệ hệ thống thông tin đòa lí 52 2.2.1 Đònh nghóa GIS 52 2.2.2 Tiếp cận hệ thống thông tin đòa lí .54 2.2.3 Các lónh vực ứng dụng của GIS 55 2.3 Mô hình lan truyền chất ô nhiễm được sử dụng trong luận văn 57 GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 4 2.3.1 Phân tích cơ sở lựa chọn mô hình tính toán lan truyền và khuyếch tán chất ô nhiễm không khí .57 2.3.2 Sự phân bố chất ô nhiễm và phương trình toán học cơ bản 61 2.3.3 Công thức Berliand trong trường hợp chất khí và bụi nặng 66 2.4 Phương pháp tính toán nồng độ trung bình trong phạm vi giới hạn thới gian dài ngày do nhiều nguồn thải gây ra .68 2.4.1 Nguyên tắc chung .68 2.4.2 Công thức xác đònh nồng độ trung bình theo tần suất gió . 69 2.5 Cơ sở thực tiễn của đề tài .70 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG TIN HỌC QUẢN LÍ CHẤT LƯNG KHÔNG KHÍ KHU KINH TẾ DUNG QUẤT 3.1 Tổng quan về phần mềm ENVIMAP phiên bản 3.0 .74 3.2 Cấu trúc phần mềm ENVIMAP 76 3.2.1 Module quản lí bản đồ GIS .78 3.2.2 Module quản lí cơ sở dữ liệu 79 3.2.3 Cấu trúc CSDL của ENVIMAP_DQ .80 3.3 Mô tả CSDL được mô tả bởi ENVIMAP_DQ .84 3.3.1 Cơ sở sản xuất trong KKT Dung quất .85 3.3.2 Cơ sở dữ liệu về các ống khói 85 3.3.3 Danh sách tiêu chuẩn Việt Nam .86 3.3.4 Danh sách chất 87 3.4 Chạy mô hình phát tán ô nhiễm không khí .87 3.5 Thực hiện báo cáo thống kê trong ENVIMAP_DQ 90 GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 5 3.6 Ứng dụng ENVIMAP_DQ để đánh giá phát tán ô nhiễm t KKT Dung Quất .94 3.6.1 Mô tả kòch bản 94 3.6.2 Kết quả tính toán mô phỏng theo kòch bản .95 Đồ thò thể hiện kết quả tính toán .99 Nhận xét 101 KẾT LUẬN_KIẾN NGHỊ Những kết quả của Luận văn do chính tác giả thực hiện 103 Hạn chế của đề tài .104 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 6 NỘI DUNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài KKT Dung Quất thuộc tỉnh Quảng Ngãi được xem là dự án trọng điểm của khu vực miền Trung, nó tạo động lực phát triển kinh tế của cả nước. Tuy nhiên, KKT hiện đang trong giai đoạn xây dựng nên các vấn đề về cơ sở hạ tầng còn thiếu và yếu kém. Mặt khác, Quảng Ngãi là một tỉnh nghèo còn gặp nhiều khó khăn nên việc ứng dụng các phương pháp để giải quyết các vấn đề về môi trường còn chưa kòp so với các khu vực phát triển của cả nước. Hiện trạng ô nhiễm môi trường là vấn đề đáng quan tâm chung của các cập hiện nay, trong đó KKT Dung Quất cũng không ngoại lệ. Tại khu vực KKT hiện đang diễn ra nhiều hoạt động gây ra ô nhiễm môi trường mà nhất là ô nhiễm môi trường không khí như hoạt động xây dưng và quá trình sản xuất của các nhà máy trong khu vực. Vì vậy để giải những vấn đề môi trường đó và mục tiêu hướng đến phát triển bền vững trong tương lai, thì KKT Dung quất có thể ứng dụng những công cụ quản lí và giám sát môi trường đã được nghiên cứu và thực hiện trong cả nước. Đây cũng là mục đích muốn hướng đến của đề tài. Mục tiêu của đề tài ü Mục tiêu lâu dài: xây dựng hệ thống thông tin môi trường dựa trên nền tảng tri thức và cơ sở dữ liệu môi trường để trợ giúp trong việc giám sát chất lượng môi trường tại các KCN ở tỉnh Quảng Ngãi. ü Mục tiêu trước mắt: Ứng dụng mô hình toán – tin đã được nghiên cứu trong các đề tài khoa học các cấp giám sát môi trường không khí KKT Dung Quất. Tính mới của đề tài Quản lí môi trường bằng phương pháp tiếp cận truyền thống là dựa trên giấy tờ nên rất tốn thời gian và không hiệu quả. Hoặc trong công tác quan trắc GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 7 chất lượng môi trường thường trải qua nhiều giai đoạn riêng lẽ,bắt buộc phải sử dụng các công cụ và phần mềm máy tính khác nhau. Vì vậy, tính mới trong đề tài này là đề xuất được một công cụ tin học được ứng dụng để quản lí môi trường ở KKT Dung quất thuận tiện và hiệu quả hơn. Nó thể hiện ở chổ tự động hoá cao bằng cách đưa dữ liệu gắn với GIS và các công cụ phân tích chung dưới một hệ thống duy nhất. Đối tượng nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu của đề tài là trong phạm vi của KKT Dung Quất. Giới hạn của đề tài ü Về đòa lý: Đề tài giới hạn trong phạm vi KKT Dung quất thuộc tỉnh Quảng Ngãi. ü Về số liệu: Các số liệu được sử dụng trong đề tài giới hạn từ năm 2000 – 2007. Nội dung thực hiện trong đề tài ü Thu thập dữ liệu bản đồ KKT Dung quất và tỉnh Quảng Ngãi; ü Thu thập các dữ liệu của các cơ sở sản xuất có phát thải trực tiếp ô nhiễm vào môi trường không khí trong phạm vi giới hạn xem xét; ü Thu thập các số liệu quan trắc tại một số vò trí quan trắc trong KKT Dung Quất; ü Thu thập báo cáo hiện trạng môi trường của Trung tâm kỹ thuật và Quan trắc Môi trương; KKT Dung Quất cũng nhừ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ngã; ü Thu thập số liệu khí tượng của tỉnh Quảng Ngãi; ü p dụng mô hình Berliand tính toán sự phát tán ô nhiễm không khí từ nguồn thải điểm. Từ đó dùng kỹ thuật GIS thể hiện bản đồ ô nhiễm theo tháng cho KKT Dung Quất; ü ng dụng phần mềm ENVIM. GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 8 Biện pháp tổ chức thực hiện ü Phương pháp thực hiện đề tài § Phương pháp thực tế; § Phương pháp luận; § Phương pháp chuyên gia; § Phương pháp thống kê. ü Giải pháp kỹ thuật thực hiện § Thu thập dữ liệu nền từ các cơ quan quản lý ( dữ liệu về tình hình phát triển kinh tế xã hội và dữ liệu môi trường của KKT Dung Quất…); § Đánh giá nhanh chất lượng môi trường KKT Dung Quất; § Đánh giá và phân tích chất lượng không khí KKT Dung Quất; § Xây dựng cơ sở dữ liệu của KKT Dung Quất trên GIS; § Xây dựng phần mềm quản lý tổng hợp có tích hợp GIS trên cơ sở công nghệ đã được thực hiện trong thời gian qua. Sản phẩm của đề tài ü Luận văn tốt nghiệp; ü Phần mềm ứng dụng. GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 9 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ Xà HỘI CỦA TỈNH QUẢNG NGÃI – KHU KINH TẾ DUNG QUẤT 1.1. Đặc điểm chung về kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ngãi Quảng Ngãi là một tỉnh thuộc khu vực miền Trung Việt Nam với diện tích vào khoảng 5.177 km 2 và dân số là 1.463.880 người vào năm 2005. Tỉnh Quảng Ngãi tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong bối cảnh có xuất phát điểm thấp (GDP tính theo đầu người chỉ bằng 50% so với mức bình quân của cả nước và hàng năm vẫn cần được hỗ trợ từ Trung ương tới 60 - 70% nguồn chi ngân sách), vì vậy tỉnh gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình phát triển KT-XH. Tuy nhiên trong những năm vừa qua, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của các cấp chính quyền và nhân dân trong tỉnh, Quảng Ngãi đã đạt được nhiều thành tựu đáng khích lệ dù vẫn còn nhiều mặt hạn chế. Tốc độ tăng trưởng GDP bình quân hàng năm của tỉnh Quảng Ngãi đạt từ 8 - 10%, cụ thể năm 2004 là 8%, năm 2005 đạt 10,6%, năm 2006 ước đạt 11%. Tổng giá trò sản xuất (giá so sánh 1996) gồm nông - lâm - ngư nghiệp, công nghiệp - xây dựng và dòch vụ tăng hàng năm, năm 2004 tăng 12%, dự kiến năm 2005 tăng 13%. Cơ cấu kinh tế chuyển dòch theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp và dòch vụ. Tuy nhiên, sự phát triển của sản xuất công nghiệp và dòch vụ vẫn chưa vững chắc, còn nhiều hạn chế do nhiều nguyên nhân, sản phẩm công nghiệp của tỉnh chưa đủ sức cạnh tranh trên thò trường, công nghệ còn lạc hậu, thò trường tiêu thụ sản phẩm gặp nhiều khó khăn . Mặt khác, các KCN, KKT trong tỉnh đã hình thành nhưng cơ sở hạ tầng còn yếu kém, cơ chế chính sách thu hút đầu tư chưa thật sự thông thoáng, công tác đền bù giải phóng mặt bằng còn chậm. GVHD: TSKH. Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư 10 Trong giai đoạn 2003 - 2006, giá trò sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp tăng bình quân 12,9%/năm, trong đó công nghiệp trung ương tăng bình quân 11,5%/năm, công nghiệp đòa phương tăng 23,9%/năm, công nghiệp ngoài quốc doanh tăng 13,5%/năm và công nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tăng 13,2%/năm. Trên đòa bàn tỉnh đã có 3 KCN (KCN Quảng Phú, KCN Tònh Phong, KCN Phổ Phong) và 01 khu kinh tế (KKT Dung Quất). - KCN Quảng Phú: diện tích 132 ha nằm ở phía Tây thò xã Quảng Ngãi, trong đó tập trung chủ yếu là các nhà máy chế biến thực phẩm. Đây là KCN mía đường lớn nhất của tỉnh; - KCN Tònh Phong: diện tích 141,42 ha nằm ở phía Bắc của tỉnh (huyện Sơn Tònh), tập trung chủ yếu các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng chất lượng cao cung cấp cho KKT Dung Quất và tiêu thụ trong khu vực; - KCN Phổ Phong: quy mô diện tích khoảng 250 ha nằm ở phía Nam của tỉnh (huyện Đức Phổ), bao gồm các nhà máy chế biến thực phẩm, nhà máy đường, nhà máy giấy, nhà máy chế biến cao su; - KKT Dung Quất: có diện tích khoảng 10.300 ha nằm ở phía Đông Bắc tỉnh (huyện Bình Sơn), bao gồm nhiều phân khu công nghiệp, khu dân cư, khu du lòch, khu đô thò. Tính đến tháng 10/2006 đã chấp thuận và cấp phép đầu tư cho 56 dự án với tổng số vốn đầu tư trên 33.000 tỷ đồng (tương đương với 2,15 tỷ USD), giải quyết việc làm cho 4.000 lao động. Hiện tại đã có 17 dự án hoàn thành và đi vào hoạt động, 18 dự án đang triển khai xây dựng, 15 dự án đang triển khai thủ tục đền bù, thiết kế kỹ thuật và chuẩn bò xây dựng. Ngoài ra, hiện đang có 28 dự án đăng ký đầu tư và KKT Dung Quất với tổng số vốn đăng ký là 18.629 tỷ đồng (tương đương với 1,2 tỷ USD). Thương mại - dòch vụ ngày càng đa dạng về chủng loại hàng hoá trên thò trường đáp ứng một phần nhu cầu tiêu dùng của nhân dân trong tỉnh. Dòch vụ du [...]... Các đặc điểm khí 26 GVHD: TSKH Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư hậu của Quảng Ngãi được trình bày như sau • Nhiệt độ không khí Theo số liệu của Trạm Khí tượng Quảng Ngãi, nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm tại Quảng Ngãi trong khoảng thời gian 20 năm gần đây được trình bày như trong bảng sau: Bảng 2: Nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi (trong... nhiệt độ các tháng này thường rất cao Nhiệt độ không khí cao nhất xác đònh được tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi là 41,10C vào tháng VI năm 1942 Bên cạnh đó vào mùa đông, do ảnh hưởng của các đợt gió mùa Đông Bắc vào khoảng tháng XII năm trước đến tháng II năm sau, nhiệt độ không khí giảm xuống khá nhiều Nhiệt độ thấp nhất đo được tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi là 12,40C vào tháng I năm 1974 • Chế độ mưa... IX 301 86 61 X 288 88 66 XI 262 89 70 XII 236 89 71 Cả năm 276 85 72 Tháng Nguồn: Trạm Khí tượng Quảng Ngãi Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí tại khu vực tỉnh Quảng Ngãi tính trong khoảng thời gian từ năm 1979 đến 1998 có giá trò khá lớn, trung bình khoảng 85% Độ ẩm tương đối trung bình tháng của không khí đạt giá trò lớn vào các tháng mùa mưa và có giá trò thấp hơn vào các tháng mùa khô,... VI và VII) Tuy nhiên, mức độ chênh lệch về độ ẩm tương đối trung bình tháng của không khí giữa hai mùa là không lớn lắm Độ ẩm tương đối trung bình ngày của không khí tại khu vực có thể đạt tới 99 - 100% và thấp nhất có thể đạt tới 41% vào các tháng VI và VII • Chế độ gió Tỉnh Quảng Ngãi nằm trong khu vực chòu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa Vào mùa Đông chòu sự ảnh hưởng của gió mùa Tây Bắc,... cát và núi đá thấp Vì vậy, việc lan truyền khí thải theo chiều gió sẽ không bò cản trở nhiều, hiện tượng khí quẩn khó xảy ra Tuy nhiên, vì tốc gió trung bình hàng năm của khu vực tương đối nhỏ, khoảng 1,5 m/s, nên tốc độ pha loãng khí thải bởi không khí sạch sẽ không cao • Bức xạ mặt trời Cường độ bức xạ trong khu vực tỉnh Quảng Ngãi thường đạt giá trò cao vào các tháng IV và VI, lớn hơn 14 kcal/cm2... diện tích không đáng kể, có sườn dốc 30 80 KKT Dung Quất nằm trên phần diện tích phía Đông của của huyện Bình Sơn - tỉnh Quảng Ngãi Về mặt tự nhiên, KKT giáp vònh Dung Quất về phía Bắc, giáp Biển Đông với đường bờ từ mũi Cô - Cô qua mũi Nam Châm (có tài liệu ghi là Nam Trâm) qua bờ vònh Việt Thanh đến vònh Nho Na Đòa hình của khu kinh tế mang những nét đặc trưng của đòa hình ven biển tỉnh Quảng Ngãi: dạng... 22,4 Nguồn: Trạm Khí tượng Quảng Ngãi Chú giải: TMAX : Giá trò trung bình nhiệt độ lớn nhất trong tháng (0C) TTB : Giá trò trung bình nhiệt trung bình nhất trong tháng (0C) TMIN : Giá trò trung bình nhiệt độ nhỏ nhất trong tháng (0C) 27 GVHD: TSKH Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư Theo số liệu trong (bảng 2), nhiệt độ không khí tại Quảng Ngãi phụ thuộc vào mùa, nhiệt độ không khí vào mùa khô thường... chủ đạo không thể hiện rõ lắm, sự phân bố hướng khá đồng đều về các phía Theo các số liệu quan sát được tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi trong khoảng thời gian từ 1979 - 1998, tốc độ trung bình của gió vào các tháng được trình bày như trong bảng sau: 32 GVHD: TSKH Bùi Tá Long SVTH :Nguyễn Thò Trang Thư Bảng 6: Vận tốc gió trung bình hàng tháng trong khoảng 20 năm đo được tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi Tháng... văn của khu vực tỉnh Quảng Ngãi có thể nhận thấy khả năng cung cấp nước cho KKT Dung Quất vào mùa khô là rất hạn chế Do đó, cần có một giải pháp tích trữ nước từ mùa mưa để cung cấp cho KKT Dung Quất vào mùa khô • Độ bốc hơi Độ bốc hơi trung bình của khu vực xây dựng KKT Dung Quất được thống kê như trong bảng sau: Bảng 4: Độ bốc hơi trung bình tháng đo được tại Trạm Khí tượng Quảng Ngãi Tháng DBTB (mm)... thường cao hơn nhiệt độ không khí vào mùa mưa Chênh lệch nhiệt độ giữa 2 mùa không lớn lắm, khoảng từ 6 80C Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm đạt giá trò khoảng 25,90C Nhiệt độ trung bình tháng đạt giá trò lớn nhất vào các tháng VI và VII, khoảng 290C và đạt giá trò nhỏ nhất vào hai tháng I và tháng XII, khoảng 220C Đặc biệt, vào khoảng tháng V, VI và tháng VII, ở Quảng Ngãi thường có gió Tây khô