Ứng dụng GIS thành lập bản đồ chỉ số bụi mịn tại quận ninh kiều và cái răng, TP cần thơ năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT 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 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 quý thầy cô môn 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 lòng biết ơn chân thành đến: + Quý thầy cô 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 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 suốt trình làm tiểu luận Cảm ơn thầy tận tình bảo, hỗ trợ động viên suốt thời gian qua + Các anh, chị Viện Môi Trƣờng Tài Nguyên ĐHQG Tp HCM tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho trình thực đề tài + 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 toán nội suy ƣu nhƣợc điểm loại Ngoài sử dụng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng không 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 + Đề tài thực tính toán sai số gồm sai số trung bình, sai số phƣơng sai để đánh giá độ tin cậy + 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 môi trƣờng không khí Kết đánh giá chất lƣợng không 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 ô nhiễm không khí .4 2.1 Nguồn gốc ô nhiễm không khí 2.1.3 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí 2.1.4 Các chất gây ô nhiễm không khí 2.1.5 Thực trạng ô nhiễm không 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 toán AQI số nƣớc giới 10 2.2.3 Phƣơng pháp tính toán 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 không 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 v DANH MỤC VIẾT TẮT AQI Air Quality Index (Chỉ số chất lựợng không khí) GIS Geographic Information System (hệ thống thông 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 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 không khí Australia 11 Bảng 2.4 Các mức AQI đƣợc áp dụng Anh 12 Bảng 2.5: Tiêu chuẩn chất lƣợng môi trƣờng không khí Anh 12 Bảng 2.6: Bảng giá trị tới hạn thông số không 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 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 không 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 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 Ô nhiễm không khí vấn đề quốc gia phát triển phát triển Nó gây nên bệnh đƣờng hô hấp bệnh mãn tính ngƣời, tình trạng ô nhiễm Việt Nam thƣờng tập trung thành phố lớn nhƣ Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Cần Thơ, nồng độ chất gây ô nhiễm không 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 sông Mê Kông đầu mối quan trọng giao thông vận tải nội vùng liên vận quốc tế, có vị trí chiến lƣợc quốc phòng, an ninh, tỉnh công nghiệp phát triển với khu công nghiệp lớn nhỏ.Kể từ phát triển xuất thêm nhiều khu công nghiệp làm cho tình trạng ô nhiễm không khí ngày cao Mặc dù quyền Cần Thơ có bƣớc đầu thực 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 soát đƣợc vấn đề ô nhiễm không 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 không khí ngày xấu Trong đó, tình trạng ô nhiễm nhiều nồng độ bụi, chì (PB) khí CO loại khí độc hại cho sức khỏe, cụ thể: Năm 2005 không 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 ô nhiễm bầu không khí Tiếng ồn bụi hai thông số chất lƣợng không 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 cho phép Nếu qui hoạch quản lý tốt hệ thống giao thông đô thị, tƣơng lai không xa vấn nạn ô nhiễm không khí trở ngại lớn cho việc nâng cao đời sống đô thị (Sở ngoại vụ_ Thành phố Hải Phòng, 2010) Với lý nêu đề tài “Ứng dụng GIS thành lập đồ số bụi mịn Quận Ninh Kiều Cái Răng, thành phố Cần Thơ” đƣợc đời 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung Dựa vào thuật toán nội suy từ liệu quan trắc xây dựng đồ chất lƣợng không khí cho Quận Ninh Kiều, Cái Răng Tp Cần thơ đánh giá mức độ ô nhiễm không khí 1.2.2 Mục tiêu cụ thể + Nội suy số AQI bụi mịn (PM10, PM2.5) phƣơng pháp nội suy (IDW, Spline, Kriging) + Thực đánh giá thuật toán nội suy hệ số tƣơng quan R2 số Nash – Sutcliffe (NSI) + So sánh ba phƣơng pháp chọn phƣơng pháp nội suy tối ƣu cho việc thành lập đồ số bụi mịn phân vùng mức độ ô nhiễm không khí địa bàn Quận Ninh Kiều Cái Răng, Tp Cần Thơ + Đánh giá chất lƣợng không khí Quận Ninh KIều Cái Răng; TP Cần Thơ thông qua đồ số bụi mịn phân vùng chất lƣợng không khí đƣợc thành lập 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Đối tƣợng nghiên cứu Tập trung vào bụi mịn PM10, PM2.5 + Phạm vi nghiên cứu Quận Ninh Kiều Cái Răng, Tp Cần Thơ 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học Việc ứng dụng công nghệ GIS nghiên cứu, phân tích, quan trắc đánh giá vấn đề môi trƣờng không khí tạo tiền đề cho trình xây dựng sở liệu làm tảng cho nghiên cứu nhằm đƣa giải pháp bảo vệ môi truờng 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn Việc xây dựng đồ số bụi mịn giúp cho nhà quản lý môi trƣờng dễ dàng phân tích, theo dõi đánh giá chất lƣợng môi trƣờng không khí nhƣ từ có biện pháp quản lý môi trƣờng cách tối ƣu đạt hiệu tầm nhìn tổng thể cho khu vực, góp phần cải thiện môi trƣờng sống ngƣời ngày tốt CHƢƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan ô nhiễm không khí 2.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí Ô nhiễm không khí thay đổi lớn thành phần không khí có xuất khí lạ làm cho không khí không sạch, có tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho ngƣời sinh vật 2.1 Nguồn gốc ô nhiễm không khí - Nguồn tự nhiên: + Núi lửa: hoạt động núi lửa phun lƣợng khổng lồ chất ô nhiễm nhƣ tro bụi, khí SOx NOx, có tác hại nặng nề lâu dài tới môi trƣờng + Cháy rừng cháy rừng nguyên nhân tự nhiện nhƣ hoạt động thiếu ý thức ngƣời, chất ô nhiễm nhƣ khói, bụi, khí SOx NOx, CO, THC + Bão bụi gây nên gió mạnh bão, mƣa bào mòn đất sa mạc đất trống gió thổi tung lên thành bụi.Nƣớc biển bốc với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối lan truyến không khí + Các trình phân hủy, thối rửa xác động thực vật tự nhiên phát thải nhiều chất khí, phản ứng hóa học khí tự nhiên hình thành khí sunfua ,nitrit, loại muối… Các loại bụi, khí gây ô nhiễm không khí - Nguồn nhân tạo + Hoạt động nông nghiệp: sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ + Dịch vụ thƣơng mại: chợ buôn bán + Sinh hoạt: nấu nƣớng phục vụ sinh hoạt hàng ngƣời (gia đình, công sở…).Vui chơi, giải trí: khu du lịch, sân bóng.Nguồn ô nhiễm nhân tạo đa dạng nhƣng chủ yếu hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch hoạt động phƣơng tiện giao thông 2.1.3 Các tác nhân gây ô nhiễm không khí + Các loại oxit nhƣ: nitơ oxit (NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S loại khí halogen (clo, brom, iôt) + Các hợp chất flo + Các chất tổng hợp (ête, benzen) + Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sƣơng mù, phấn hoa + Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi, kim loại nhƣ đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi + Khí quang hoá nhƣ ozôn, FAN, NOX, anđehyt, etylen + Chất thải phóng xạ + Nhiệt độ + Tiếng ồn 2.1.4 Các chất gây ô nhiễm không khí Các chất gây ô nhiễm không khí thƣờng đƣợc chia làm hai loại: Chất gây ô nhiễm sơ cấp (những chất trực tiếp phát từ nguồn thân chúng có đặc tính độc hại) Chất gây ô nhiễm thứ cấp (những chất đƣợc tạo khí tƣơng tác hóa học chất gây ô nhiễm sơ cấp với chất vốn thành phần khí quyển) Một số chất gây ô nhiễm không khí phổ biến thƣờng đƣợc phát sinh từ hoạt động sán xuất giao thông Bụi (TSP, PM10), CO, SO2, NOx, Pb + Bụi: Bụi phần tử chất rắn nhỏ li ti lộn xộn đƣợc tạo thành trình nghiền, ngƣng kết phản ứng khác Dƣới tác dụng hƣớng khí không khí, chúng chuyển thành trạng thái bay lơ lửng điều kiện định, chúng tạo thành thứ vật chất ngƣời ta gọi la bụi + Tùy theo kích thƣớc hạt cấu tạo nên bụi ngƣời ta chia thành - Bụi lắng có kích thƣớc lớn 100 micromet nhƣng nhỏ 500 micromet Các bụi có kích thƣớc tƣơng đối lớn nên tồn lâu khí + Bụi lơ lửng: tập hợp hạc bụi có kích thƣớc ≤ 10 μm + Bụi PM10 tập hợp hạt bụi có kích thƣớc ≤ 10 μm + Bụi PM5 tập hợp hạt có kích thƣớc ≤ μm + Bụi PM 2.5 tập hợp hạt có kích thƣớc ≤ 2.5 μm + Bụi PM1 tập hợp hạt có kích thƣớc ≤ μm Nguồn phát thải hoạt động giao thông vận tải, hoạt động công nghiệp, trình công nghệ nhƣ khai mỏ, luyện kim, đánh bóng, cách đốt lò nấu, dệt sợi… + Cacbon monoxit (CO) chất khí không màu, không mùi, bắt cháy có độc tính cao Nguồn phát thải : khí CO đƣợc tạo nguồn nhiên liệu nhƣ xăng, đốt, dầu hay gỗ không cháy hết thiết bị dùng chúng làm nhiên liệu nhƣ xe máy, ô tô, lò sƣởi bếp lò + Đioxit Sunfua (SO2): khí vô không màu, nặng không khí có mùi vị hăng, không cháy, có độ tan lớn.Nó có khả làm vẩn đục nƣớc vôi trong, làm màu dung dịch Brôm làm màu cánh hoa hồng, chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ thấp khí quyển, tập trung chủ yếu tầng đối lƣu Nguồn phát thải : SO2 đƣợc sinh trình đốt cháy than đá, dầu, khí đốt, nhƣng chủ yếu đốt nhiên liệu chứa lƣu huỳnh sản xuất sinh hoạt Khí SO2 phát thải nung luyện pirit sắt, quặng lƣu huỳnh, trình phân xƣởng rèn, đúc, nhiệt luyện cán thuộc ngành công nghiệp luyện kim, trình hóa học sản xuất H2SO4, sản xuất sunfit tẩy len, sợi, tơ lụa, … + Nitơoxit (NOx): Có nhiều loại Nitơ oxit nhƣ NO, NO2, NO3, N2O……… nhƣng NO NO2 có số lƣợng nhiều khí Nguồn phát thải : NOx đƣợc sản xuất giông bão nhiệt độ cực đoan sét, đƣợc gây phân tách phân tử nitơ từ nhà máy nhiệt điện, nhà máy sản xuất HNO3 hóa chất… đóng góp 60% NOx khí quyển, 40% lại động đốt (của ô tô); số nguồn cố định (từ nhà máy), sử dụng than để đốt chiếm 70% Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng không khí: - Gió yếu tố khí tƣợng có ảnh hƣởng đến lan truyền chất độc hại không khí Gió tạo dòng không khí chuyển động rối mặt đất Nồng độ chất ô nhiễm địa điểm phụ thuộc nhiều vào hƣớng gió vận tốc gió thổi Gió có vận tốc lớn tầng không khí sát mặt đất vào ban ngày, ban đêm tầng cao Nhiều nhà nghiên cứu cho thành phố với nguồn thải thấp nồng độ chất độc hại không khí cao vận tốc gió có giá trị nhỏ 0,4 l m/s - Nhiệt độ thay đổi nhiệt độ theo chiều cao trạng thái khí Trong tầng không khí gần mặt đất, thay đổi nhiệt độ không khí ảnh hƣởng rõ tới phân bố nồng độ chất độc hại Khả hấp thụ xạ nhiệt mặt đất có ảnh hƣởng tới phân bố nhiệt độ không khí theo chiều cao - Độ ẩm lƣợng mƣa độ ẩm không khí lớn, hạt bụi lơ lửng liên kết lại thành hạt to rơi nhanh xuống đất Độ ẩm tạo phản ứng hoá học với khí thải công nghiệp nhƣ S(X, SO, để tạo thành H2SO3 H2SO4 Các vi sinh vật từ mặt đất phát tán vào không khí gặp độ ẩm lớn phát triển nhanh chóng, bám vào hạt bụi bay xa gây truyền nhiễm bệnh - Mƣa có tác dụng làm môi trƣờng không khí Các hạt mƣa kéo theo hạt bụi, hoà tan số khí độc hại sau rơi xuống, gây ô nhiễm đất ô nhiễm nguồn nƣớc Mƣa làm bụi cây, làm cho dải xanh tăng khả hút bám che chắn bụi - Địa hình Ở vùng địa hình không phẳng, có đồi, có gò việc phát tán chất ô nhiễm có biểu phụ thuộc vào địa hình rõ nét phân bố hƣớng tốc độ gió khác so với địa hình vùng phẳng, xuất vùng xoáy quẩn dƣới lũng sâu, phía sau gò đồi dốc nhƣ có luồng gió lạnh trƣợt dọc theo triền dốc xuống thung lũng Các nghiên cứu thực nghiệm chứng tỏ không khí phía sau đồi, gò hiệu ứng quẩn gió nên nồng độ chất ô nhiễm lớn 2.1.5 Thực trạng ô nhiễm không khí Thế Giới Một báo cáo Ngân hàng Thế giới vào năm 2007 cho thấy 750.000 dân Trung Quốc chết sớm năm ô nhiễm không khí ô nhiễm nƣớc - WHO ƣớc tính triệu ngƣời giới chết hàng năm ô nhiễm không khí trời nhà hít phải hạt bụi PM10 nhỏ xâm nhập vào phổi mạch máu gây bệnh tim, ung thƣ, hen suyễn bệnh đƣờng hô hấp.Mức ô nhiễm không khí trung bình gấp 15 lần so với mức gợi ý WHO Ngƣỡng chuẩn mà WHO đề xuất 20 µg/m³.Tuy nhiên báo cáo WHO cho thấy số thành phố, mật độ lên tới 300 µg/m³ nơi đáp ứng đƣợc gợi ý WHO.Theo chuyên gia WHO, việc giảm mật độ bụi PM10 từ 70 µg/m³ xuống 20 µg/m³ giúp giảm 15% tỷ lệ tử vong bệnh liên quan đến ô nhiễm không khí - Theo thống kê báo cáo WHO năm 2008 số ngƣời tử vong ô nhiễm không khí trời 1.34 triệu ngƣời Nếu quốc gia thực theo hƣớng dẫn WHO khoảng 109 triệu chết đƣợc ngăn chặn vào năm Số ngƣời chết nhƣ tăng so với dự đoán 1.15 triệu ngƣời năm 2004.Việc tăng số ngƣời thiệt mạng nhiều nguyên nhân, nhƣ ô nhiễm tập trung, dân số đô thị tăng…… - Theo thống kê WHO, tính riêng năm 2012, toàn giới có 3.7 triệu ngƣời dƣới 60 tuổi mắc bệnh ô nhiễm không khí gây Ngày 7/5, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) báo cáo bày tỏ lo ngại trƣớc thực trạng chất lƣợng không khí thành phố toàn giới ngày xấu đi, vƣợt mức độ cho phép độ ô nhiễm gây tác động xấu tới sức khỏe ngƣời Số liệu kiểm định chất lƣợng không khí WHO 1.600 thành phố thuộc 91 quốc gia vùng lãnh thổ tất châu lục cho thấy có 12% dân số nơi đƣợc sống bầu không khí đạt tiêu chuẩn quy định WHO.Số lại phải sống nơi có không khí ô nhiễm nặng nề, khiến họ thƣờng xuyên mắc bệnh hô hấp trọng bệnh khác.Bên cạnh đó,theo thống kê tổ chức y tế Thế giới (WHO), năm giới có khoảng triệu trẻ em bị tử vong nhiễm khuẩn đƣờng hô hấp cấp, 60% trƣờng hợp có liên quan đến ô nhiễm không khí Ở Trung Quốc,tình trạng ô nhiễm không khí nhà gây nên hội chứng xấu đƣờng hô hấp nhiều bệnh khác khiến khoảng 2.2 triệu dân tử vong năm, có triệu ngƣời dƣới tuổi (Thư viện Trung tâm ĐHQG-HCM sưu tầm) 2.1.6 Thực trạng ô nhiễm không khí Việt Nam Nghiên cứu gần liên quan ô nhiễm không khí sức khỏe 90% trẻ em dƣới năm tuổi TP HCM có liên quan đến bệnh đƣờng hô hấp (Giang NNK 2008) Hơn tăng dân số phát triển kinh tế nhanh nhƣng sở hạ tầng phát triển kịp xảy kẹt xe toàn thành phố ngày ô nhiễm thêm trầm trọng xảy tƣợng kẹt xe Theo thống kê khảo sát ông Nguyễn Tƣơng Sơn năm có 626 ngƣời chết 1.547 ngƣời bị măc bệnh hô hấp không khí ô nhiễm vƣợt tiêu chuẩn cho phép Cũng theo tính toán Viện Y tế lao động, Hà Nội bị tổn thƣơng ngày tỉ đồng ô nhiễm không khí Trong phát thải xe máy nguyên nhân gấy ô nhiễm không khí Mức thiệt hại kinh tế khí thải xe máy đƣợc nhà nghiên cứu đƣa 50 triệu USD /năm HCM 20 triệu USD/năm Hà Nội Vì vấn đề cấp thiết quan quản lý môi trƣờng cần kết hợp với nhà nghiên cứu khoa học sử dụng công cụ khác để tìm chiến lƣợc giảm thiểu ô nhiễm không khí (Nguyễn Tương Sơn, 2016) 2.2 Tổng quan phần mềm ứng dụng 2.2.1 Khái niệm AQI “Chỉ số chất lƣợng không khí (viết tắt AQI) số đƣợc tính toán từ thông số quan trắc chất ô nhiễm không khí nhằm cho biết tình trạng chất lƣợng không khí mức độ ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời, đƣợc biểu diễn qua thang điểm” (Tổng cục môi trường, 2010) 2.2.2 Phƣơng pháp tính toán AQI số nƣớc giới Australia Chất lƣợng không khí Australia đƣợc công bố thông qua số chất lƣợng không khí Chỉ số thấp tƣơng ứng với chất lƣợng không khí tốt Các mức AQI đƣợc cho bảng sau: Bảng 2.1: mức AQI đƣợc áp dụng Astralia Ý nghĩa chất lƣợng không khí AQI Rất tốt -33 Tốt 34 – 66 Trung bình 67 - 99 Kém 100 -149 Rất Lớn 150 Chỉ số chất lƣợng không khí đƣợc tính toán cho thông số thông qua công thức sau: AQI phu = 100 * Cp/ Qp (1) - AQIphu: Chỉ số chất lƣợng không khí phụ - Cp: Nồng độ thông số - Qp: Giá trị tiêu chuẩn thông số Bảng 2.2: Các thông số giá trị tiêu chuẩn dùng để tính AQI Thông số O3 NO2 SO2 CO PM10 Tầm nhìn Loại tiêu chuẩn 100ppb 120ppb 200ppb 9ppm 50µg/m3 2.35 10 Trung bình giờ giờ 24 giờ Bảng 2.3 tiêu chuẩn chất lƣợng không khí Australia Thông số CO NO2 O3 SO2 Chì PM10 Loại trung bình giờ Năm giờ 24 Năm Năm 24 Nồng độ tối đa cho phép 9.0 ppm 0.12 ppm 0.03 ppm 0.10 ppm 0.08 ppm 0.20 ppm 0.08 ppm 0.02 ppm 0.50 μg/m3 50 μg/m3 Anh Chỉ số chất lƣợng không khí đƣợc áp dụng Anh có thang từ 1đến 10 Để xác định giá trị số ta không cần công thức toán học liên hệ giá trị thông số ô nhiễm giá trị AQI, ta cần có bảng so sánh, giá trị thông số nằm khoảng ta có số AQI tƣơng ứng 11 [...]... thành lập bản đồ chỉ số bụi mịn và phân vùng mức độ ô nhiễm không khí trên địa bàn Quận Ninh Kiều và Cái Răng, Tp Cần Thơ + Đánh giá chất lƣợng không khí ở Quận Ninh KIều và Cái Răng; TP Cần Thơ thông qua bản đồ chỉ số bụi mịn phân vùng chất lƣợng không khí đã đƣợc thành lập 1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu + Đối tƣợng nghiên cứu Tập trung vào bụi mịn PM10, PM2.5 + Phạm vi nghiên cứu Quận Ninh Kiều. .. qui hoạch và quản lý tốt hệ thống giao thông đô thị, trong tƣơng lai không xa vấn nạn ô nhiễm không khí sẽ là một trở ngại lớn cho việc nâng cao đời sống đô thị (Sở ngoại vụ_ Thành phố Hải Phòng, 2010) Với các lý do nêu trên đề tài Ứng dụng GIS thành lập bản đồ chỉ số bụi mịn tại Quận Ninh Kiều và Cái Răng, thành phố Cần Thơ đƣợc ra đời 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung Dựa vào các thuật... liệu quan trắc đó xây dựng bản đồ chất lƣợng không khí cho Quận Ninh Kiều, Cái Răng Tp Cần thơ và đánh giá mức độ ô nhiễm không khí 1.2.2 Mục tiêu cụ thể + Nội suy các chỉ số AQI của bụi mịn (PM10, PM2.5) bằng 3 phƣơng pháp nội suy (IDW, Spline, Kriging) + Thực hiện đánh giá các thuật toán nội suy bằng hệ số tƣơng quan R2 và chỉ số Nash – Sutcliffe (NSI) + So sánh ba phƣơng pháp và chọn ra các phƣơng pháp... Ninh Kiều và Cái Răng, Tp Cần Thơ 1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học Việc ứng dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu, phân tích, quan trắc và đánh giá vấn đề môi trƣờng không khí tạo tiền đề cho quá trình xây dựng các cơ sở dữ liệu làm nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm đƣa ra giải pháp bảo vệ môi truờng 2 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn Việc xây dựng bản đồ chỉ số bụi mịn giúp... của một số nƣớc trên thế giới Australia Chất lƣợng không khí tại Australia đƣợc công bố thông qua chỉ số chất lƣợng không khí Chỉ số này càng thấp tƣơng ứng với chất lƣợng không khí càng tốt Các mức AQI đƣợc cho trong bảng sau: Bảng 2.1: các mức AQI đang đƣợc áp dụng tại Astralia Ý nghĩa về chất lƣợng không khí AQI Rất tốt 0 -33 Tốt 34 – 66 Trung bình 67 - 99 Kém 100 -149 Rất kém Lớn hơn 150 Chỉ số chất... khí tại các thành phố trên toàn thế giới đang ngày càng xấu đi, vƣợt quá mức độ cho phép về độ ô nhiễm và gây tác động xấu tới sức khỏe con ngƣời Số liệu kiểm định chất lƣợng không khí của WHO tại 1.600 thành phố thuộc 91 quốc gia và vùng lãnh thổ trên tất cả các châu lục cho thấy chỉ có 12% dân số ở những nơi này đƣợc sống trong bầu không khí đạt các tiêu chuẩn quy định của WHO .Số còn lại phải sống... tử chất rắn nhỏ li ti lộn xộn đƣợc tạo thành trong các quá trình nghiền, ngƣng kết và các phản ứng khác nhau Dƣới tác dụng của hƣớng đi của khí và không khí, chúng chuyển thành trạng thái bay lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành những thứ vật chất ngƣời ta gọi la bụi + Tùy theo kích thƣớc của các hạt cấu tạo nên bụi ngƣời ta chia thành 5 - Bụi lắng có kích thƣớc lớn hơn 100 micromet... Thông số CO NO2 O3 SO2 Chì PM10 Loại trung bình 8 giờ 1 giờ Năm 1 giờ 4 giờ 1 giờ 24 giờ Năm Năm 24 giờ Nồng độ tối đa cho phép 9.0 ppm 0.12 ppm 0.03 ppm 0.10 ppm 0.08 ppm 0.20 ppm 0.08 ppm 0.02 ppm 0.50 μg/m3 50 μg/m3 Anh Chỉ số chất lƣợng không khí đang đƣợc áp dụng tại Anh hiện nay có thang từ 1đến 10 Để xác định giá trị của chỉ số này ta không cần một công thức toán học liên hệ giữa giá trị thông số. .. khí và sức khỏe chỉ ra rằng trên 90% trẻ em dƣới năm tuổi tại TP HCM có liên quan đến các bệnh về đƣờng hô hấp (Giang và NNK 2008) Hơn nữa sự tăng dân số và phát triển kinh tế quá nhanh nhƣng cơ sở hạ tầng không thể phát triển kịp vì vậy xảy ra kẹt xe trên toàn thành phố và hằng ngày ô nhiễm càng thêm trầm trọng hơn khi xảy ra hiện tƣợng kẹt xe Theo thống kê khảo sát của ông Nguyễn Tƣơng Sơn mỗi năm. .. hàng Thế giới vào năm 2007 cho thấy 750.000 dân Trung Quốc chết sớm mỗi năm do ô nhiễm không khí và ô nhiễm nƣớc - WHO đã ƣớc tính hơn 2 triệu ngƣời trên thế giới chết hàng năm vì ô nhiễm không khí ngoài trời và trong nhà do hít phải những hạt bụi PM10 rất nhỏ có thể xâm nhập vào phổi và mạch máu gây ra bệnh tim, ung thƣ, hen suyễn và các bệnh về đƣờng hô hấp.Mức ô nhiễm không khí hiện tại trung bình