Ứng dụng ảnh điện và gis đánh giá tác động của đồng muối thông thuận đến chất lượng đất xung quanh khu vực

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN THANH LIÊM ỨNG DỤNG ẢNH ĐIỆN VÀ GIS ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA ĐỒNG MUỐI THÔNG THUẬN ĐẾN CHẤT LƯỢNG ĐẤT XUNG QUANH KHU VỰC Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Mã chuyên ngành: 60850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Anh Tú Người phản biê ̣n 1: Người phản biê ̣n 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Hô ̣i đồ ng chấ m bảo vê ̣ Luâ ̣n văn tha ̣c si ̃ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch Hội đồng - Phản biện - Phản biện - Ủy viên - Thư ký CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN&QLMT BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phan Thanh Liêm MSHV: 13105471 Ngày, tháng, năm sinh:03/06/1982 Nơi sinh: Bình Thuận Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã chuyên ngành: 60850101 I TÊN ĐỀ TÀI: “Ứng dụng ảnh điện GIS đánh giá tác động đồng muối Thông Thuận đến chất lượng đất xung quanh khu vực” NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đánh giá trạng nhiễm mặn môi trường đất nước ngầm khu vực nghiên cứu đề xuất biện pháp bao gồm giải pháp cơng trình phi cơng trình nhằm cải thiện đời sống người dân khu vực chịu ảnh hưởng nhiễm mặn khu vực sản xuất muối xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định số 2541/QĐ-ĐHCN ngày 30/12/2016 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2017 IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Anh Tú Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng năm 2017 NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Trần Anh Tú VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN&QLMT PGS.TS Lê Hùng Anh LỜI CẢM ƠN Chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tồn thể Q thầy Viện Khoa học Công nghệ Quản lý môi trường - Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh đặc biệt Thầy hướng dẫn TS Trần Anh Tú truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, dẫn tận tình cho học viên trình học tập thực luận văn Trong trình thực luận văn này, học viên bày tỏ lòng biết ơn Lãnh đạo phòng, đơn vị trực thuộc Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bình Thuận, Ủy ban nhân dân huyện Tuy Phong, Ủy ban nhân dân xã Vĩnh Hảo, bạn bè đồng nghiệp đặc biệt người thân gia đình - người ln bên cạnh, tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi động viên nghiên cứu sinh suốt trình thực luận văn Ngồi ra, học viên có sử dụng số tư liệu thành nghiên cứu cơng bố từ nhiều cơng trình khác (trong có liệu thành nghiên cứu thực đánh giá nhiễm mặn đồng muối Thông Thuận, khu vực xung quanh đồng muối xã Vĩnh Hảo vào năm 2012 Trung tâm Địa Vật Lý - Liên đồn đồ địa chất miền Nam, Viện Mơi trường Tài Nguyên – Đại học Quốc Gia tp.HCM thực hiện,… Hiện nay, số liệu bàn giao cho Chi cục Bảo vệ môi trường – Sở Tài ngun Mơi trường quản lý học viện xin ý kiến Lãnh đạo Chi cục bảo vệ mơi trường để sử dụng tư liệu trên) Kính mong nhận lượng thứ tác giả tài liệu tham khảo luận văn cho phép trích dẫn tài liệu sử dụng Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng Học viên Phan Thanh Liêm i năm 2018 TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong năm gần đây, phương pháp ảnh điện (dựa vào thay đổi giá trị điện trở suất đất đá độ dẫn điện đất đá nhiễm mặn) kết hợp với GIS nghiên cứu ứng dụng đánh giá tác động từ hoạt động sản xuất đến chất lượng môi trường đất, đặc biệt đánh giá nhiễm mặn đất hoạt động sử dụng nước biển sản xuất (như nuôi trồng thủy sản, làm muối,…) vùng ven biển Điển hoạt động sản xuất muối đồng muối Thông Thuận, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận nỗi lo người dân khu vực xung quanh, nguồn nước nhiễm mặn từ đồng muối thấm vào đất nước ngầm, làm nhiễm mặn đất nước ngầm khu vực dân cư xung quanh khiến đời sống người dân thêm phần khó khăn Nội dung luận án đánh giá độ xâm nhập mặn đất nước ngầm khu vực sản xuất muối phường Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận đề xuất giải pháp bao gồm kết cấu phi cấu trúc để cải thiện điều kiện sống người dân địa phương Một số phương pháp sử dụng luận án bao gồm thu thập liệu, thơng tin hình ảnh, chụp ảnh điện, lập đồ xử lý liệu Kết đánh giá nhiễm mặn đất từ việc ứng dụng tích hợp phương pháp ảnh điện GIS cho thấy nguyên nhân (do cố vỡ kênh thoát lũ; thấm nước mặn từ ao chứa qua đê bao; đất đá nhiễm mặn từ đặc điểm địa chất) mức độ ảnh hưởng (cụ thể phân định vùng nhiễm mặn: nhiễm mặn nặng, nhiễm mặn nhẹ không nhiễm mặn sản xuất muối) từ hoạt động sản xuất muối Công ty Các kết nghiên cứu sở quan trọng cung cấp thông tin cho nhà quản lý (hoặc hoạch định sách) tham chiếu đề xuất giải pháp kiểm soát biện pháp khắc phục nhiễm mặn (bao gồm giải pháp cơng trình phi cơng trình) nhằm cải thiện đời sống người dân chịu ảnh hưởng nhiễm mặn hướng đến phát triển bền vững Keyword: Salinity; Resistivity; Method; Salty soil; Research ii ABSTRACT In the recent years, the Electrical image method (based on the vary of resistivity rock and the electrical conductivity of soil salinization) and GIS were researched and applied to assess impacts on from produce activities to the soil quality, specially salinization intrusion of soil due to using brine in manufacturing (i.e aquaculture, salt production, etc.) at the coastal regions Salt production at Thong Thuan salina, Vinh Hao commune, Tuy Phong district, Binh Thuan province a concern of inhabitant, when sources of water salt-laden infiltrate into soil and groundwater, leading to soil salinity and groundwater in area and having a difficult effect on community life The main objectives of this thesis is to assess the salinity intrusion in soil and ground water at salt production area in Vinh Hao ward, Tuy Phong district, Binh Thuan province and to propose solutions including both structural and nonstructural ones to improve the living conditions of local people Some methods used in the thesis include document and data collecting, photo visualizing, electric imaging, maping, and data processing The outcomes of soil salinity assessment in integrating photogrammetry with GIS application present some main causes (due to the breakdown of flood drain; soil salinity intrsion from geological characteristics) and level’s influences (there were salinization areas identified: strong salinity, light salinity and non salinity as a reason for salt production) from salt manufacturing in the company Results revealed an important and basic information for manager (or policy definers) referencing and proposing solutions and remediations of salinization (including construction and non-construction solutions) in order to improve the lives of people affected by salinization towards sustainable development iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ luận văn thạc sĩ Tôi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng năm 2017 Học viên Phan Thanh Liêm iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌ NH vii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng 3.2 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm 1.2 Tổng quan nghiên cứu nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Tổng quan nhiễm mặn 10 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 12 1.4.1 Vi ̣trí điạ lý 12 1.4.2 Điều kiện tự nhiên 13 1.4.3 Đặc điểm kinh tế- xã hội 24 1.4.4 Nguyên nhân nhiễm mă ̣n khu vực nghiên cứu 25 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 Phương pháp nghiên cứu 27 v 2.1 Phương pháp thu thập tham khảo tài liệu 28 2.2 Phương pháp ảnh điện 29 2.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp ảnh điện 29 2.2.2 Đặc điểm điện trở suất đất đá 31 2.2.3 Số liệu đo ảnh điện 32 2.3 Phương pháp xử lý số lược 33 2.4 Phương pháp GIS 40 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Mô tả liệu đo ảnh điện 42 3.2 Sử dụng kết ảnh điện công cụ GIS để nội suy điện trở suất khu vực nghiên cứu 46 3.2.1 Đánh giá hiệu phương pháp nội suy 46 3.2.2 Phân vùng điện trở suất đất đá khu vực nghiên cứu: 52 3.2.3 Mối tương quan tổng muối hòa tan điện trở suất 52 3.3 Đánh giá trạng nhiễm mặn khu vực nghiên cứu 60 3.3.1 Đánh giá hiê ̣n tra ̣ng nhiễm mă ̣n đấ t khu vực nghiên cứu 60 3.3.2 Đánh giá hiê ̣n tra ̣ng nhiễm mă ̣n nước ngầ m khu vực nghiên cứu 61 3.4 Đề xuất biện pháp khắc phục nhiễm mặn 63 3.4.1 Biê ̣n pháp cơng trình 64 3.4.2 Biê ̣n pháp phi công trình 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHẦN PHỤ LỤC 73 vi DANH MỤC HÌ NH Hình Vị trí xí nghiệp muối Thơng Thuận Hình 1.1 Ranh giới xí nghiệp muối Thơng Thuận (nhìn từ ảnh vệ tinh) 12 Hình 1.2 Vị trí xí nghiệp muối Thông Thuận mối tương quan với đối tượng xung quanh 13 Hình 1.3 Địa hình khu vực xí nghiệp muối Thơng Thuận 14 Hình 1.4 Địa chất khu vực xí nghiệp muối Thơng Thuận 15 Hình 1.5 Địa chất thủy văn khu vực xí nghiệp muối Thơng Thuận 17 Hình 1.6 Biểu đồ nhiệt độ năm 2016 trạm Phan Thiết, Phan Rang .19 Hình 1.7 Biểu đồ số nắng tháng, năm 2016 trạm Phan Thiết 19 Hình 1.8 Biểu đồ độ ẩm tháng, năm 2016 trạm Phan Thiết, Phan Rang .20 Hình 1.9 Biểu đồ lượng mưa bốc trung bình tháng trạm Phan Rang Năm 2015 2016 .23 Hình 1.10 Sơ đồ mơ tả dịng thấm từ đồng muối đến khu dân cư 26 Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 27 Hình 2.2 Dòng điện chạy từ nguồn phát phân bố điện 30 Hình 2.3 Hệ bốn điện cực 30 Hình 2.4 Ý nghĩa đồ thị Boxplot .34 Hình 2.5 Sơ đồ quy trình tạo lưới Grid Surfer 37 Hình 3.1 Biểu đồ Boxplot tất tuyến đo điện trở suất 43 Hình 3.2 Biểu đồ Boxplot tuyến T1 T1A 43 Hình 3.3 Biểu đồ Boxplot tuyến T1B T2 44 Hình 3.4 Biểu đồ Boxplot tuyến T3 T4 44 Hình 3.5 Biểu đồ Boxplot tuyến T5 T6 45 Hình 3.6 Biểu đồ Boxplot tuyến T7 T8 45 Hình 3.7 Đồ thị độ xác giá trị nội suy phương pháp Đảo ngược khoảng cách .46 Hình 3.8 Đồ thị độ xác giá trị nội suy phương pháp Kriging 47 vii ... ? ?Ứng dụng ảnh điện GIS đánh giá tác động đồng muối Thông Thuận đến chất lượng đất xung quanh khu vực? ?? điều cần thiết Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá trạng nhiễm mặn môi trường đất nước ngầm khu vực. .. Bình Thuận Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã chuyên ngành: 60850101 I TÊN ĐỀ TÀI: ? ?Ứng dụng ảnh điện GIS đánh giá tác động đồng muối Thông Thuận đến chất lượng đất xung quanh khu vực? ??... pháp ảnh điện (dựa vào thay đổi giá trị điện trở suất đất đá độ dẫn điện đất đá nhiễm mặn) kết hợp với GIS nghiên cứu ứng dụng đánh giá tác động từ hoạt động sản xuất đến chất lượng môi trường đất,