Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và xây dựng cơ sở dữ liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ tại khu vực Hà Nội

1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 13 1.1 TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 13 1.1.1 Vị trí địa lý 13 1.1.2 Địa chất 13 1.1.3 Đặc điểm hệ thống thuỷ văn 14 1.1.4 Đặc điểm nƣớc ngầm khu vực 15 1.1.5 Tài nguyên khoáng sản 17 1.1.6 Đặc điểm thổ nhƣỡng, tài nguyên đất 18 1.1.7 Đặc điểm hệ sinh thái lƣu vực sông nhuệ 18 1.1.8 Điều kiện khí hậu lƣu vực sơng Nhuệ 19 1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ, XÃ HỘI LƢU VỰC SÔNG NHUỆ 21 1.2.1 Đặc điểm xã hội 21 1.2.2 Đặc điểm kinh tế 22 1.3 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐÔ GIS 25 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU LƢU VỰC SÔNG NHUỆ BẰNG BẢN ĐỒ GIS 30 2.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ GIS QUẢN LÝ THÔNG TIN MÔI TRƢỜNG 30 2.1.1 Điều tra thu thập biên tập sở liệu GIS 30 2.1.2 Chuẩn hóa thơng tin liệu mơi trƣờng 31 2.2 XỬ LÝ TÍCH HỢP THƠNG TIN THUỘC TÍNH VÀO CƠ SỞ DỮ LIỆU 32 2.2 1.Tích hợp sở liệu đia lý 32 2.2.2 Xử lý tích hợp thơng tin điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vào GIS 35 2.2.3 Xử lý tích hợp thơng tin nguồn gây ô nhiễm vào GIS 39 2.2.4 Xử lý tích hợp số liệu quan trắc thành phần môi trƣờng môi trƣờng vào GIS 43 2.2.5 Truy xuất liệu thành lập đồ môi trƣờng 47 2.3 TỔ CHỨC QUAN TRẮC LẤY MẪU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TRÊN SÔNG NHUỆ 49 CHƢƠNG HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ 52 3.1 HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT 52 3.1.1 Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt sông Nhuệ khu vực Hà Nội 53 3.1.2 Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt sông nhánh Sông Nhuệ khu vực Hà Nội 58 3.2 HIỆN TRẠNG CÁC NGUỒN NƢỚC THẢI 61 3.2.1 Nƣớc thải sinh hoạt 62 3.2.2 Nƣớc thải công nghiệp 69 3.2.3 Nƣớc thải y tế, bãi rác 83 3.2.4 Nƣớc thải làng nghề 87 Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 3.2.5 Nƣớc thải nông nghiệp 90 3.3 DỰ BÁO Ô NHIỄM 90 3.3.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ 90 3.3.2 Tải lƣợng nƣớc thải sinh hoạt 91 3.3.3 Tải lƣợng nƣớc thải công nghiệp 93 3.3.4 Tải lƣợng nƣớc thải y tế 94 3.3 Những ảnh hƣởng ô nhiễm môi trƣờng song Nhuệ 95 CHƢƠNG ỨNG DỤNG GIS TRONG GIÁM SÁT, CẢNH BÁO VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ KHU VỰC HÀ NỘI 98 4.1 ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIÊU CUNG CẤP THÔNG TIN 100 4.1 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀO GIÁM SÁT VÀ CẢNH BẢO MÔI TRƢỜNG NƢỚC KHU VỰC HÀ NỘI 100 4.2 QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ KHU VỰC HÀ NỘI 105 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 107 I KẾT LUẬN 107 II KIẾN NGHỊ 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Giải thích LVS Lƣu vực sơng CNTT Công nghệ thông tin TN&MT Tài nguyên môi trƣờng NN&PTNN Nông nghiệp phát triển nông thôn HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật DS - KHHGD Dân số kế hoạch hóa gia đình TTCN - XD Tiểu thủ công nghiệp xây dựng GTSX Giá trị sản xuất CN - TTCN Công nghiệp tiểu thủ công nghiệp CCN Cụm công nghiệp KHKT Khoa học kỹ thuật CBTP Chế biến thực phẩm CN-DV-NN Công nghiệp dịch vụ nông nghiệp SKKN Sáng kiến kinh nghiệm GD - ĐT Giáo dục đào tạo GDTX Giáo dục thƣờng xuyên THCN Trung học chuyên nghiệp THCS Trung học sở PTTH Phổ thông trung học CBNV Cán công nhân viên TM - DV Thƣơng mại dịch vụ TNHH Trách nhiệm hữu hạn CP Cổ phần CTCP TMXNK Công ty cổ phần thƣơng mại xuất nhập LDTNHH Liên doanh trách nhiệm hữu hạn TCCP Tiêu chuẩn cho phép Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội NS&VSMT Nƣớc vệ sinh môi trƣờng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam KT-XH Kinh tế xã hội CSSX Cơ sở sản xuất KCN Khu công nghiệp TTCN Tiểu thủ công nghiệp KHCN - MT Khoa học công nghệ môi trƣờng KPHĐ, KPT Không phát đƣợc KHCN&MT Khoa học Công nghệ Môi trƣờng BVMT Bảo vệ môi trƣờng VLXD Vật liệu xây dựng HTTT Hệ thống thông tin GSMT Giám sát môi trƣờng Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Danh mục hình vẽ Hình 2.1.c Bảng liệu thơng tin mơi trường Hình 2.2a Quy trình tích hợp liệu địa lý Hình 2.2b Quá trình tạo lớp liệu địa lý Hình 2.2c Quy trình tích hợp liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Hình 2.2d Quá trình nhập dạng liệu vào lớp có sẵn Hình 2.2e Bản đồ sau tích hợp tồn thơng tin địa lý Hình 2.2f Quy trình tích hợp liệu nguồn thải Hình 2.2g Bảng thơng tin thuộc tính đối tượng Hình 2.2h Quy trình tích hợp liệu quan trắc mơi trường Hình 2.2i Cách nhập liệu vào GIS từ bảng thông tin biên tập Hình 2.2j Truy suất thơng tin liệu Hình 2.2k Truy suất thơng tin ảnh từ liệu Hình 3.1a Diễn biến hàm lượng DO lưu vực sơng Nhuệ (2007 - 2009) Hình 3.1b Diễn biến hàm lượng BOD5 lưu vực sơng Nhuệ (2007 - 2009) Hình 3.1c Diễn biễn hàm lượng COD Lưu vực sông Nhuệ (2007 - 2009) Hình 3.1d Biểu đồ giá trị hàm lượng Amoni lưu vực sơng Nhuệ Hình 3.1e Biểu đồ giá trị hàm lượng NO-3 lưu vực sông Nhuệ Hình 3.1f Diễn biến hàm lượng Coliorm lưu vực sơng Nhuệ Hình 3.2a Quan trắc nước thải Đồng Xa - Mai Dịch - Cầu Giấy Hình 3.2b: Kết phân tích BOD5 nước thải KVI Hình 3.2c: KQ phân tích BOD nước thải sinh hoạt Hình 3.2d: KQ phân tích COD nước thải sinh hoạt Hình 3.2e Quan trắc Nước thải Cầu Định - Tam Hưng - Thanh Oai Hình 3.2f Kết quan trắc BOD5 KCN, CCN Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội Hình 3.2g Kết quan trắc COD KCN, CCN Hình 3.2h Kết quan trắc Coliform KCN, CCN Hình 3.2i Kết quan trắc BOD5 nước thải CBTP Hình 3.2j Kết quan trắc COD nước thải CBTP Hình 3.2k KQ quan trắc Coliform nước thải CBTP Hình 3.2l KQ quan trắc Tổng nitơ nước thải CBTP Hình 3.2m KQ quan trắc Tổng phốtpho NT CBTP Hình 3.2n KQ quan trắc BOD5 nước thải dệt nhuộm Hình 3.2o KQ quan trắc COD nước thải dệt nhuộm Hình 3.2p Kết quan trắc độ màu nước thải dệt nhuộm Hình 3.2q Kết quan trắc nồng độ Fe nước thải khí Hình 3.2r Kết quan trắc nồng độ Zn nước thải khí Hình 3.2s Kết phân tích BOD5 nước thải bãi rác lưu vực sơng Nhuệ Hình 3.2t Kết phân tích COD nước thải bãi rác lưu vực sơng Nhuệ Hình 3.2u Kết phân tích COD nước thải làng nghề lưu vực sơng Nhuệ khu vực Hà Nội Hình 3.2v Kết phân tích tổng Nitơ nước thải làng nghề sơng Nhuệ khu vực Hà Nội Hình 3.3 Ba vòng tròn so sánh đất nơng nghiệp phía Tây thị hóa 1000 năm, 100 năm 10 năm tới Hình 4.2a Hệ thống quan trắc nước mặt từ xa Hình 4.2b Hệ thống truyền nhận liệu qua mạng không dây GPRS/GSM Hình 4.2c Hình biểu đồ tương ứng thông số & Bảng cảnh báo thông số vượt ngưỡng Hình 4.2d Hệ thống quan trắc nước thải tự động online Hình 4.3a Sơ đồ quản lý mơi trường lưu vực sơng cơng nghệ Hình 4.3b Giao diện WEB GIS mã mở Kvwmap Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Danh mục bảng biểu Bảng 1.1a Nhiệt độ lượng mưa trung bình tháng năm (mm) Bảng 1.1.8b Lượng mưa trung bình tháng năm (mm) Bảng 1.2.a Quy mô dân số khu vực Hà Nội lưu vực sông Nhuệ năm Bảng 1.2b Giá trị sản xuất ngành kinh tế qua năm Bảng 1.2c GTSX CN - TTCN địa phương quận Hà Đông Bảng 1.2d Giá trị sản xuất kinh tế huyện Thanh Trì qua năm Bảng 1.2e Giá trị sản xuất kinh tế huyện Thanh Oai Bảng 2.3a: Các thông số quan trắc nước mặt Bảng 2.3b: Phương pháp phân tích Bảng 2.3c: Các thơng số quan trắc nước thải Bảng 3.1a Danh mục điểm quan trắc nước mặt lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.1b Kết phân tích nước mặt lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội Bảng 3.1c Kết phân tích nước mặt sơng nhánh lưu vực sơng Nhuệ khu vực Hà Nội Bảng 3.2a Kết phân tích nước thải sinh hoạt lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2b Kết phân tích nước thải sinh hoạt lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2c Danh sách sở sản xuất công nghiệp điều tra Bảng 3.2d Kết phân tích nước thải KCN lưu vực sơng Nhuệ Bảng 3.2e Kết phân tích nước thải sở chế biến thực phẩm lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2f Kết phân tích nước thải sở CSSX dệt nhuộm lưu vực sơng Nhuệ Bảng 3.2g Kết phân tích nước thải sở sản xuất khí lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2h Danh sách điểm lấy mẫu nước thải làng nghề y tế Bảng 3.2i Kết phân tích nước thải bãi rác lưu vực sơng Nhuệ Bảng 3.2j Kết phân tích nước thải sở y tế Bảng 3.2k Kết phân tích nước thải làng nghề Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội Bảng 3.3a Khối lượng tác nhân ô nhiễm người đưa vào môi trường ngày (chưa qua xử lý) Bảng 3.3b Tải lượng chất ô nhiễm từ nguồn thải y tế lưu vực sông Nhuệ Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội MỞ ĐẦU Sông Nhuệ sông hệ thống sông Nhuệ - Đáy Sông Nhuệ lấy nƣớc từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tƣới cho hệ thống thủy nơng Đan Hồi Sơng Nhuệ có chiều dài khoảng 74km chảy qua địa bàn thành phố Hà Nội (gồm huyện: Từ Liêm, Hoài Đức, Cầu Giấy, Hà Đơng, Thanh Xn, Hồng Mai, Thanh Trì, Thanh Oai, Thƣờng Tín, Phú Xun, Ứng Hòa) Hà Nam (gồm huyện: Duy Tiên, Kim Bảng thành phố Phủ Lý) Sơng Nhuệ có diện tích lƣu vực khoảng 1.075km2, khoảng 72.000ha đất canh tác Sơng Hồng cung cấp khoảng 85 - 90% lƣợng nƣớc cho lƣu vực sông Nhuệ Lƣu vực sông Nhuệ mùa lũ tháng - 10 đóng góp 70 - 80% lƣu lƣợng dòng chảy năm Chế độ dòng chảy sơng Nhuệ phụ thuộc hồn tồn vào chế độ đóng mở cống điều tiết: Cống Liên Mạc (lấy nƣớc từ sông Hồng), cống Thanh Liệt (lấy nƣớc từ sông Tô Lịch), số cống trục nhƣ: Hà Đơng, Đồng Quan, Nhật Tựu, Lƣơng Cổ số cống trục nhánh nhƣ: La Khê, Vân Đình, Diệp Sơn, Tuy nhiên năm gần đây, lƣu vực sơng Nhuệ có nhiều vấn đề mơi trƣờng nảy sinh Đặc biệt có cảnh báo ô nhiễm nặng môi trƣờng nƣớc hệ sinh thái Hàng ngày có hàng trăm nguồn xả không qua xử lý đổ thải thẳng vào sông Nhuệ với lƣu lƣợng khoảng 600.000 m3 (Theo tổng hợp Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Tài nguyên Mơi trƣờng) Trong có nguồn nƣớc thải chứa nhiều chất độc hại cho sức khỏe ngƣời từ sở sản xuất làng nghề dọc bờ sông Nhuệ Chỉ riêng cụm làng nghề dệt nhuộm tập trung ven quận Hà Đông: lụa Vạn Phúc, Xí nghiệp Len, nhuộm in hoa Hà Đơng Sản phẩm mặt hàng từ tơ tằm sản xuất thủ công bán thủ công, sản lƣợng hàng năm 2,5 triệu mét Quy trình sản xuất sử dụng nhiều than đá, dầu mỡ, thuốc nhuộm, hóa chất nƣớc Hằng ngày Vạn Phúc thải khoảng 1.000m3 nƣớc thải, chứa tạp chất tự nhiên tách từ vải sợi, chất bẩn, dầu, hợp chất chứa nitơ, péctin, hồ tinh bột, NaOH, H2SO4, HC… loại thuốc nhuộm, hóa chất trơ Khoảng 30% thuốc nhuộm 85 - 90% hóa chất nằm lại nƣớc thải chảy vào kênh mƣơng đổ Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 10 trực tiếp sông Nhuệ Kết khảo sát quan trắc cho thấy, nguồn nƣớc hai dòng sơng khơng thể dùng để tƣới tiêu cho nông nghiệp (không đạt tiêu chuẩn B1) Hàng chục kênh mƣơng hệ thống sông biến thành dòng nƣớc chết, bốc mùi khó chịu Nƣớc ô nhiễm chảy đến đâu, cá tôm chết đến đó, trồng héo rũ Sản lƣợng nuôi trồng thủy sản (đặc biệt nuôi cá bè sông) hệ thống bị giảm sút vấn đề nhiễm nguồn nƣớc mặt Điển hình vụ cá lồng chết hàng loạt Để thực đề án cải tạo bảo vệ môi trƣờng sơng Nhuệ (Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ môi trƣờng sông Nhuệ - Đáy đến năm 2020, có 12 dự án ƣu tiên với khoảng 3.335 tỷ đồng đƣợc huy động từ ngân sách) việc thống kê nguồn thải đánh giá trạng môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ cấp thiết Ngồi hình thức giám sát quản lý chất lƣợng nƣớc phải đƣợc tiến hành song song với đề án bảo vệ môi trƣờng lƣu vực sơng Nhuệ để đảm bảo tình hình môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ phát triển bền vững tránh phát sinh tiêu cực sau xử lý Công tác giám sát quản lý môi trƣờng lƣu vực sơng Nhuệ khó thực hiện, thực hiệu khơng có hệ thống thông tin (vt: HTTT) với sở liệu tốt (thơng tin xác, đƣợc cập nhật thƣờng xun, ) Sự thiếu hụt thông tin thông tin chất lƣợng không cao làm ảnh hƣởng đến kết phân tích vấn đề định Đây nguyên nhân hạn chế khả quản lý thống tổng hợp môi trƣờng lƣu vực sông Tuy nhiên điều kiện hạn chế thời gian, kinh phí liệu nguồn (dữ liệu rời rạc, phân tán nhiều quan lƣu trữ, khơng có đồng bộ, khơng liên tục ), đặc biệt chƣa có tốn tổng thể mơ hình thống cho HTTT nhƣ chế cập nhật thông tin môi trƣờng cho lƣu vực sông Nhuệ nhƣ lƣu vực sông nƣớc nên hệ thống sở liệu đƣợc phát triển phần, nhiều loại thông tin chƣa đƣợc thu thập cập nhật đầy đủ cho toàn LVS Hệ thống thông tin áp dụng công cụ GIS đƣa lên đố số trƣờng thông tin bao gồm thông số mơi trƣờng, khí tƣợng thủy văn, địa hình Các thông tin đƣợc cập nhật liên tục giúp ta có nhìn tổng quan Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 100 4.1 ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIÊU CUNG CẤP THÔNG TIN Để phục vụ cho mục đích nêu trên, hệ thống thông tin giám sát môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ đƣợc hình thành Hệ thống thơng tin có sở liệu cung cấp đƣợc nhiều thông tin chung trạng nhƣ diễn biến Cơ sở liệu cho lƣu vực sông Nhuệ đƣợc hình thành từ nhiều lớp liệu, lớp chứa loại thông tin riêng:  Cơ sở liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, sở hạ tầng - Cơ sở liệu điều kiện tự nhiên - Cơ sở liệu kinh tế - xã hội - Cơ sở liệu sở hạ tầng - Cơ sở liệu lớp phủ thực vật - Cơ sở liệu thủy hệ…  Cơ sở liệu môi trƣờng - Nguồn thải, đƣờng thải - Mạng lƣới điểm quan trắc - Hiện trạng sử dụng đất - Đa dạng sinh học Các lớp thông tin đƣợc chồng lên điểm hay diễn rộng, không giới hạn số lƣợng thơng tin Vì khối lƣợng thơng tin đủ lớn cho nhà quản lý hoạnh định chiến lƣợc bảo vệ môi trƣờng nhƣ quy hoạch, phân vùng mơi trƣờng Ngồi sở liệu đáp ứng đƣợc nhu cầu tối thiểu xem thơng tin, đóng vai trò nhƣ thƣ viện điện tử, giúp truy suất thông tin cách dễ dàng 4.2 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀO GIÁM SÁT VÀ CẢNH BẢO MÔI TRƢỜNG NƢỚC KHU VỰC HÀ NỘI Để hỗ trợ việc định đắn sác cho việc bảo vệ mơi trƣờng LVS Nhuệ có hiệu quả, hệ thống giám sát môi trƣờng Lƣu vực sông Nhuệ dựa định ban ngành nhà nƣớc Dựa thông tin hệ thống thông tin giám sát môi trƣờng GIS nhận biết đƣợc đặc Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 101 trƣng, đặc điểm môi trƣờng điểm mạng lƣới quan trắc, nhà máy, sở sản xuất Dựa yếu tố địa lý, điều kiện tự nhiên nhận định đƣợc ảnh hƣởng nguồn thải, lan truyền ô nhiễm theo không gian tới vùng lân cận Tuy nhiên, để sử dụng triệt để đƣợc hết công sở liệu đƣợc xây dựng nhƣ Chƣơng áp dụng vào nhiệm vụ cảnh bảo môi truờng cần số yếu tố ngoại vi khác giới thiệu phần trƣớc : máy quan trắc tự động, moduyn chạy mơ hình chất lƣợng nƣớc… Hiện sông Nhuệ, hệ thống thông tin giám sát môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ tự động đƣợc thiết kế xây dựng phù hợp với điều kiện nƣớc ta lƣu vực sông Nhuệ Đây hệ thống ứng dụng công nghệ GIS vào lĩnh vực Hệ thống đƣợc xây dựng bao gồm bốn phân hệ đảm bảo đầy đủ điều kiện Quy chế chuẩn trao đổi liệu Một số chức tiêu biểu hệ thống nhƣ: Hệ thống đo thu thập liệu chất lƣợng nƣớc trƣờng Định vị nguồn thải, xác định ảnh hƣởng nguồn thải với môi trƣờng nƣớc Hệ thống bao gồm đầu đo (sensor), quan trắc tự động nhƣ: pH, tổng chất rắn lơ lửng TSS, oxy hòa tan DO, COD online, BOD online, Nito tổng, Phosphate tổng, tổng cacbon hữu TOC, ammonia, lƣu lƣợng thải Tất thông tin đƣợc truyền thông trạm trung tâm xử lý thông tin qua mạng không dây GPRS/GSM Hệ thống nhận xử lý liệu nhỏ gọn nhƣ hình 4.1a (chƣa bao gồm đầu đo sensor) Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 102 Hình 4.2a Hệ thống quan trắc nước mặt từ xa Hệ thống truyền nhận liệu qua mạng không dây GPRS/GSM Hình 4.2b Hệ thống truyền nhận liệu qua mạng không dây GPRS/GSM (Nguồn: www.instruments-vn.co.cc) Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sơng Nhuệ khu vực Hà Nội 103 Hình 4.2c Hình biểu đồ tương ứng thơng số & Bảng cảnh báo thông số vượt ngưỡng Tại trung tâm lắp đặt máy tính chủ đƣợc cài phần mềm chuyên dụng thu thập lƣu trữ liệu từ thu thập liệu không dây GSM/GPRS gởi theo thời gian cài đặt liệu gởi về; đƣợc tính theo phút (3phút, 5phút, 10phút, 15phút 30 phút), sau đƣợc cập nhật vào sở liệu trung tâm Tại điểm quan trắc lƣu vực sơng nhuệ hệ thống có khả lƣu trữ liệu chỗ từ xa, kết hợp làm việc với hệ thống thông tin địa lý GIS có sẵn Trung Tâm Quan Trắc Mơi Trƣờng thành phố Tự động xử lý liệu từ trạm quan trắc tự động chuyển về, cảnh báo trƣờng hợp xuất vi phạm, vƣợt ngƣỡng Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 104 thơng số hóa học làm nhiễm mơi trƣờng Các điểm trạm phân tích mẫu tự động phụ trách đoạn sông thuộc lƣu vực, từ kết báo từ trạm, ngƣời quản lý biết đƣợc khu vực có cố mơi trƣờng Từ liệu địa hình, hƣớng dòng chảy, thủy lực có sở liệu có hình thức xử lý tạm thời cho khu vực Tại lƣu vực sơng Nhuệ có hàng nghìn họng xả thải nƣớc thải nguồn nƣớc sông Nhuệ, để kiểm sốt nguồn thải khó khăn Việc kiểm soát đƣợc chất lƣợng nƣớc thải điểm có nguồn thải lớn đòi hỏi phải có giám sát chặt chẽ liên tục Để làm đƣợc điều này, với sở liệu sẵn có hệ thống GIS kết hợp với trạm máy quan trắc nƣớc thải tự động giúp đỡ cho việc giám sát, kiểm sốt nguồn thải sơng Nhuệ nhiều Đối với điểm đặt máy điểm giám sát nguồn thải, hệ thống đƣợc lập trình để cảnh báo cho ngƣời vận hành hệ thống nƣớc thải cán giám sát môi trƣờng qua tin nhắn (SMS) tiêu nƣớc thải vƣợt tiêu chuẩn môi trƣờng Đồng thời, hệ thống đƣợc lập trình để bơm lấy mẫu nƣớc thải lƣu vào bình chứa để đối chiếu cần Điều giúp nhanh chóng phát sai phạm việc xả nƣớc thải mơi trƣờng nhà máy/xí nghiệp tìm cách khắc phục hệ thống nƣớc thải mơi trƣờng Hình 4.2d Hệ thống quan trắc nước thải tự động online Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 105 Nhƣ với hệ thống sở liệu GIS kết hợp với trạm quan trắc tự động, công nghệ truyền thơng tin khơng dây giúp: - Hỗ trợ ngƣời quản lý quản lý truyền tải hình ảnh, vi deo giám sát đồ với điểm nóng nhiễm mơi trƣờng lƣu vực sơng - Ngồi hỗ trợ cán lãnh đạo lấy thông tin tổng quát, báo cáo – thống kê lƣu vực sông 4.2 QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG NƢỚC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ KHU VỰC HÀ NỘI Để ứng dụng GIS vào công tác quản lý môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ đồng thời phổ biến thông tin cho đối tƣợng phạm vi rộng hơn, tƣơng lai áp dụng hệ thống Web GIS Web GIS hệ thống bao gồm nhiều moduyn có chức thu thập thơng tin, đánh giá môi trƣờng nhƣ GEOINFORMATICS bao gồm tổ hợp từ modul thành phần GIS_Viễn thám_Modeling_Database Hiện cao cấp hệ thống WEB GIS mã mở Kvwmap đƣợc sử dụng để xây dựng hệ thống thông tin mơi trƣờng Hệ thống đích đến trƣớc mắt GIS, tạm thời GIS cung cấp thông tin gián tiếp, đƣợc ứng dụng cho việc nghiên cứu Hệ thống WEB GIS mã mở Kvwmap mang thông tin đến cho đối tƣợng phạm vi rộng Hình 4.3a Sơ đồ quản lý mơi trường lưu vực sông công nghệ Kvwmap bao gồm chức GIS nhƣ: Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 106 - Biên tập liệu đồ - Nhập, xuất liệu đồ - Truy vấn, số hóa trực tuyến liệu Và số chức nâng cao nhƣ: - Phân tích khơng gian trực tuyến - Theo dõi phƣơng tiện thiết bị quan trắc di động kết hợp với hệ thống định vị tồn cầu GPS Hình 4.3b Giao diện WEB GIS mã mở Kvwmap (Báo KHCN – Bộ Tài nguyên Môi trường) Các thông tin đƣợc cập nhật liên tục giúp nhà quản lý đánh giá đƣợc tồn trạng nhƣ diễn biến môi trƣờng lƣu vực sơng Kết hợp với liệu sẵn có sở liệu với công cụ phần mềm tính tốn chất lƣợng mơi trƣờng khác giúp nhà quản lý đƣa định xác nhanh chóng nơi đâu Đồng thời ngƣời dân nắm bắt đƣợc tình hình mơi trƣờng khu vực sinh sống để có kiến nghị kịp thời với nhà quản lý, sách Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 107 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu, điều tra khảo sát cho lƣu vực sơng Nhuệ diện tích 563km2 điạ phâ ̣n của 115 xã thuộc thành phố Hà Nội với dân số 1.099.471 ngƣời mật độ dân số 1.953 ngƣời/km2 (năm 2008) Hiện lƣu vực gặp phải vấn đề môi trƣờng xúc tự nhiên gây nhƣ lũ lụt, úng ngập, thoái hoá đất nhƣ chịu áp lực mạnh mẽ gia tăng dân số, trình thị hố q nhanh, hoạt động KT XH, đặc biệt khu công nghiệp, khu khai thác chế biến khống sản, Mơi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ bị ô nhiễm nặng có xu hƣớng biến động theo chiều hƣớng xấu nguồn thải, đặc biệt nguồn thải công nghiệp từ sở sản xuất kinh doanh khu công nghiệp làng nghề Trong nguyên nhân chủ yếu nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trƣờng lƣu vực sơng Nhuệ, là: khối lƣợng cấp, nguồn thải lớn đa dạng, phạm vi tác động nguồn thải Về nguồn thải, trình điều tra xác định có tới 236 nguồn thải hoạt động sản xuất công nghiệp, khu công nghiệp, 54 làng nghề, 12 bệnh viện, sinh hoạt Đặc biệt điều tra thống kê đƣợc 83 sở công nghiệp, khu, cụm công nghiệp, 50 làng nghề, 12 bệnh viện ảnh hƣởng trực tiếp tới mơi trƣờng, có nhiều nguồn thải chứa chất nguy hại khó phân huỷ nhƣ kim loại nặng, dầu mỡ, dung môi hữu Nƣớc mặt: Các kết phân tích cho thấy sơng Nhuệ nƣớc mặt có giá trị DO, BOD5, COD ổn định qua năm chƣa bị ô nhiễm ngun nhân đoạn sơng có mặt cắt sơng rộng hợp lƣu với đoạn sông khác nên pha loãng nhiều Tuy nhiên giá trị kim loại, nitơ coliform cho thấy sông Nhuệ bắt đầu có dấu hiệu bị nhiễm, đa phần giá trị cao so với QCVN 08, giá trị tăng dần sông giảm dần đoạn hợp lƣu với đoạn sông khác Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 108 Nƣớc thải sinh hoạt: Việc phân tích mẫu nƣớc thải sinh hoạt sơng Nhuệ gặp nhiều khó khăn, nƣớc thải khơng đƣợc gom riêng mà thƣờng đƣợc đổ thải với loại nƣớc thải khác không nhiều nhƣng làm ảnh hƣởng đến độ xác Nƣớc thải sinh hoạt sơng Nhuệ đa số bị ô nhiễm BOD COD nặng, giá trị vƣợt nhiều lần so với QCVN 14 Nƣớc thải công nghiệp: Hầu hết sở sản xuất công nghiệp lƣu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội chƣa có hệ thống thu gom xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn Chính vậy, nƣớc thải công nghiệp sông Nhuệ ô nhiễm nặng, thành phần bị ô nhiễm phạm vi gây ô nhiễm tùy thuộc vào mặt hàng quy mô sản xuất lƣu lƣợng nƣớc thải Nƣớc thải y tế, bãi rác: Đây điểm gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng cho sông Nhuệ Các tiêu môi trƣờng cao gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Luận văn nghiên cứu cách thành lập hệ thống sở liệu cho lƣu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội Để tạo thông tin cho sở liệu GIS luận văn xác định đƣợc tác nhân tự nhiên nhƣ thông tin chung Tất yếu tố đƣợc tạo thành lớp thuộc sở liệu đồ tỷ lệ 10.000 đến 50.000: - Lớp gianh giới, địa chính, địa hình - Lớp giao thơng, thủy hệ, thổ nhƣỡng, lớp phủ thực vật - Khí tƣợng, thủy văn - Các thông số môi trƣờng Các lớp liệu đuợc xếp lại với tạo lên sở liệu đầy đủ cho lƣu vực sơng Nhuệ, từ ta tạo lên hệ thống thơng tin hỗ trợ nhiều việc cảnh báo, dự báo nhiễm mơi trƣờng, góp phần cung cấp thông tin cho định cải thiện môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ II KIẾN NGHỊ Các số liệu môi trƣờng dừng lại thông số môi trƣờng Để đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế, cần phải tổ chức chƣơng trình điều tra có quy Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 109 mô lớn đánh giá toàn diện (Các tiêu nƣớc thải đặc thù đƣợc cho nghành nghề, mẫu bao gồm mẫu sinh vật ) Hệ thống sở liệu lƣu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội đƣợc tích hợp đầy đủ thơng tin Dựa vào sở liệu tạo nhiều ứng dụng phục vụ cho nhiều ngành nghề đặc biệt việc quản lý lƣu vực sơng Tuy nhiên để đánh giá đƣợc xác hiệu cần thiết phải tích hợp đƣợc moduyn mơ hình chất lƣợng nƣớc, mơ dự đốn chất lƣợng nƣớc Để làm đƣợc đòi hỏi tƣơng lai cần phải có chƣơng trình đo đạc thu thập liệu địa hình lòng sơng thủy lực dòng chảy Ngồi hệ thống sở liệu cung cấp thông tin dƣới dạng 3D, trực quan cho ngƣời quan sát Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đặng Thị An (2002) Một số vấn đề chất lượng nuớc sinh hoạt vùng làng nghề sản xuất tinh bột Hồi Đức - Hà Tây Tạp chí NN&PTNT, tr 589590, số 7/2002 Hà Nội, Nguyễn Hoàng Ánh (2003) "Đánh giá ảnh hưởng làng nghề tỉnh Hà Tây tới chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đề xuất giải pháp quản lý" Luận văn thạc sĩ khoa học Bộ Công nghiệp (2003) "Quản lý chất lượng nước thải Công nghiệp lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy Tham luận hội nghị Chủ tịch UBND tỉnh/thành phố thuộc lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy ngày 7/8/2003 Hà Nam Báo cáo tổng kết đề án cấp nhà nước Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ sông Đáy Viện Địa Lý, 2005 Báo KHCN – Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Bộ Tài nguyên môi trƣờng (2009) Xây dựng mơ hình hệ thống thơng tin giám sát mơi trường lưu vực sông Nhuệ Bộ Tài nguyên môi trƣờng (2009) Quy trình kỹ thuật hoạt động điều tra thu thập, chuẩn hóa tích hợp liệu cho hệ thống thông tin giám sát môi trường lưu vực sông Bộ Tài nguyên môi trƣờng (2003) "Khảo sát bổ sung tài liệu phục vụ nhiệm vụ đánh giá trạng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ hạ lưu sông Đáy tỉnh Hà Nam làm sở khoa học cho việc xây dựng đề án tổng hợp môi trường lưu vực sông", Báo cáo tổng hợp đề tài Bộ NN&PTNT Quy hoạch bảo vệ phát triển tài nguyên nước lưu vực sông Đáy, 6/2002 10 Nguyễn Can (2003) Rà soát bổ sung, đánh giá trạng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ sở khoa học cho việc xây dựng đề án tổng hợp lưu vực sông Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 111 11 Chi cục bảo vệ môi trƣờng Hà Tây (4/2006) Báo cáo trạng môi trường thị xã Hà Đông – tỉnh Hà Tây 12 Chi cục bảo vệ môi trƣờng Hà Tây (11/2007) Báo cáo môi trường thành phố Hà Đông – tỉnh Hà Tây 13 Chi cục bảo vệ môi trƣờng Hà Tây (11/2008) Báo cáo trạng môi trường thành phố Hà Đông – tỉnh Hà Tây 14 Công ty Khai thác cơng trình thủy lợi sơng Nhuệ (2005-2008), Số liệu thủy văn lưu vực sông Nhuệ 15 Nguyễn Văn Cƣ (2000) Điều tra nghiên cứu xác định trạng, nguyên nhân úng ngập lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đề xuất giải pháp khoa học kỹ thuật phòng chống, khắc phục, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp Trung tâm Hà Nội 16 Hồng Văn Cƣờng (tháng 2/2003) Những dòng sơng nước Hà Nội Bao hết ô nhiễm? Báo Hà Nội ngày nay, số 106, tr.23+24 17 Nguyễn Văn Cƣ (2002).Điều tra nghiên cứu xác định trạng, nguyên nhân úng ngập lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đề xuất giải pháp khoa học kỹ thuật phòng chống khắc phục, Báo cáo tóm tắt đề tài 18 Dự án Việt – Pháp (2002) Sử dụng mơ hình sinh thái để đánh giá chất lượng nước lưu vực sơng Nhuệ - sơng Tơ Lịch 19 Hồng Văn Giao (6/2000) Một số đặc điểm đầu nguồn sông Đáy - Những kiến nghị việc quản lý tài nguyên lưu vực phát triển thuỷ lợi Báo cáo hội thảo:"Qui hoạch bảo vệ phát triển tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Đáy", Hà Nội 20 TS-KTS Lê Quốc Hùng (2009) Làm trước sơng Nhuệ "vơ phương cứu chữa"? 21 Bích Hạnh (ngày 17/09/2002) Quản lý đô thị sông Nhuệ kêu cứu Báo Hà Nội mới, trang Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 112 22 Nguyễn Đình Kỳ nnk (2004) Tài nguyên môi trường đất lưu vực Sông Nhuệ-Sông Đáy, Dự án Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trƣờng lƣu vực Sông Nhuệ-Sông Đáy, lƣu Dự án, Viện Địa lý 23 Quận Hà Đông (9/2007).Báo cáo thuyết minh tổng hợp quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010, Định hướng đến năm 2010, định hướng đến năm 2020 kế hoạch sử dụng đất đến năm 2010 thành phố Hà Đông 24 Sở KH CN & MT Hà Nội (1997) Điều tra xây dựng phương án xử lý ô nhiễm môi trường hệ thống sơng Tơ Lịch, Cơng ty nƣớc Hà Nội 25 Nguyễn Trọng Sinh (6/2000) Sông Đáy nghiên cứu tiêu lũ sơng Hồng Báo cáo hội thảo: "Quy hoạch bảo vệ phát triển tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Đáy" 26 Nguyễn Vũ Thanh nnk (2005) Sử dụng số sinh học nhóm động vật đáy không xương sống cỡ lớn (ĐVĐL) tuyến trùng quan trắc đánh giá chất lượng nước sông Nhuệ - sông Đáy năm 2004 Báo đề mục thuộc đề tài Hà Nội 27 Trịnh Thị Thanh (2003) Đề xuất giải pháp tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực Sông Nhuệ - Sông Đáy, đề án môi trƣờng lƣu vực Sông Nhuệ - Sông Đáy, Trƣờng Đại học KHTN Hà Nội 28 Nguyễn Gia Thắng (2000) Báo cáo tổng hợp đề tài khoa học công nghệ KHCN 29 Đặng văn Thẩm Nghiên cứu cảnh quan sinh thái phục vụ cho đề án Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực Sông Nhuệ - Sông Đáy, Dự án Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trƣờng lƣu vực Sông Nhuệ - Sông Đáy, lƣu Dự án, Viện Địa lý 30 Nguyễn Đức Thắng (2003) Hãy trả lại dòng sơng cho sơng Nhuệ Báo Nông nghiệp Việt Nam, số 31, ngày 22/2/2002 tr 31 Nguyễn Hồng Tiến (6/2000) Vài nét định hướng qui hoạch phát triển đô thị vùng hữu ngạn sông Hồng Báo cáo hội thảo:"Qui hoạch bảo vệ phát triển tài nguyên nƣớc lƣu vực sông Đáy", Hà Nội Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 113 32 Trung tâm công nghệ xử lý mơi trƣờng - Bộ Tƣ lệnh Hố học (2003) "Điều tra đánh giá trạng ô nhiễm hoạt động sản xuất công nghiệp làng nghề lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy thuộc địa phận tỉnh Hà Tây đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường", Báo cáo kết dự án 33 Trạm khí tƣợng láng (2005-2007) Số liệu khí tượng 34 Trần Tý (2003) Báo cáo khoa học đề tài: "Điều tra đánh giá trạng ô nhiễm môi trường hoạt động giao thông vận tải đường thuỷ sông Nhuệ sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường" 35 Nguyễn Hữu Tứ nnk (2004) Các hệ sinh thái lưu vực Sông Nhuệ-Sông Đáy, Dự án Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực Sông NhuệSông Đáy, lƣu Dự án, Viện Địa lý 36 Thủ tƣớng Chính phủ (29/4/2008) Đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đến năm 2020, Quyết định số 57/2008/QĐ-TTg 37 Trung tâm quan trắc môi trƣờng Cemdi (2006) Báo cáo môi trường quốc gia trạng môi trường nước lưu vực sông Cầu, Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai 38 Ủy ban nhân dân huyện Thanh Oai (11/2008) Quy hoạch tổng thể bảo vệ môi trường huyện Thanh Oai đến năm 2015 định hướng đến năm 2020 39 Ủy ban nhân dân huyện Thanh Oai, Hồi Đức, Phú Xun, Thƣờng Tín, Thanh Trì (2007) Báo cáo kinh tế - xã hội 40 Viện quy hoạch Thuỷ lợi Quy hoạch bảo vệ phát triển tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 114 Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội ... cho sông Nhuệ Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội 30 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU... qua xử lý) Bảng 3.3b Tải lượng chất ô nhiễm từ nguồn thải y tế lưu vực sông Nhuệ Luận Văn: Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội MỞ... nghiệp Đánh giá trạng ô nhiễm xây dựng sở liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội đƣợc xây dựng với mục đích  Mục đích đề tài: - Mục đích trƣớc mắt: Đánh giá trạng môi