KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS VÀ THUẬT TOÁN NỘI SUY ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ TẠI TỈNH ĐỒNG NAI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS VÀ THUẬT TOÁN NỘI SUY ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI TỈNH ĐỒNG NAI Họ tên sinh viên: NGUYỄN THỊ KIM OANH Ngành: Hệ thống thơng tin mơi trƣờng Niên khóa: 2010 - 2014 Tháng 06/2014 ỨNG DỤNG GIS VÀ THUẬT TOÁN NỘI SUY ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ TẠI TỈNH ĐỒNG NAI Tác giả NGUYỄN THỊ KIM OANH Khóa luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sƣ ngành Hệ Thống Thông Tin Môi Trƣờng Giáo viên hƣớng dẫn: TS Trần Thái Bình Tháng năm 2014 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp tơi nhận đƣợc giúp đỡ, bảo tận tình cán Trung tâm Viễn Thám Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Viện Địa lý Tài nguyên Tp Hồ Chí Minh q thầy Bộ mơn Thơng tin Địa lý Ứng dụng - Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh để tơi hồn thành tốt nhiệm vụ Qua đây, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - TS Trần Thái Bình, Giám đốc Trung tâm Viễn Thám Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Viện Địa lý Tài nguyên Tp Hồ Chí Minh Ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn góp ý cho tơi suốt q trình làm khóa luận Cảm ơn thầy tận tình bảo, hỗ trợ động viên suốt thời gian qua - Tập thể cán Trung tâm Viễn Thám Hệ Thống Thông Tin Địa Lý- Viện Địa lý Tài ngun Tp Hồ Chí Minh - Tơi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi tất quý thầy cô Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Cảm ơn q thầy kiến thức giúp đỡ chân tình dành cho bốn năm học tập trƣờng - Tôi xin chân thành cảm ơn đến thầy KS Nguyễn Duy Liêm thầy KS Lê Hoàng Tú tận giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận - Cuối cùng, xin nói lời biết ơn sâu sắc cha mẹ chăm sóc, ni dạy thành ngƣời động viên tinh thần cho để yên tâm học tập Nguyễn Thị Kim Oanh Bộ môn Tài nguyên GIS Khoa Môi trƣờng & Tài nguyên Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh ii TĨM TẮT Sự phát triển nhanh chóng q trình cơng nghiệp hóa Việt Nam năm gần làm gia tăng đáng kể lƣợng phát thải vào môi trƣờng sống ngƣời Trong đó, vấn đề nhiễm mơi trƣờng khơng khí vấn đề trọng tâm vô phức tạp khó khăn đánh giá mức độ nguy hại với việc chƣa có quan tâm mức từ quan chức Ơ nhiễm khơng khí tác động xấu đến sức khỏe ngƣời (đặc biệt gây bệnh đƣờng hô hấp), theo số liệu thống kê Bộ Y tế, năm gần đây, bệnh nhân đƣờng hơ hấp có tỷ lệ mắc cao tồn quốc, ngun nhân chủ yếu nhiễm khơng khí gây Kết thống kê 100.000 dân có đến 4.1% số ngƣời mắc bệnh phổi; 3.8% viêm họng viêm amidan cấp; 3.1% viêm phế quản viêm tiểu phế quản Ngoài ra, ô nhiễm không khí ảnh hƣởng đến hệ sinh thái làm biến đổi khí hậu (mƣa axit, suy giảm tầng zơn) Do việc đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng nói chung mơi trƣờng khơng khí nói riêng vấn đề cần đƣợc quan tâm đánh giá đắn Vì đề tài “Ứng dụng GIS thuật toán nội suy đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí tỉnh Đồng Nai” đƣợc thực Phƣơng pháp tiếp cận đề tài ứng dụng kỹ thuật (GIS) vào công tác quản lý mơi trƣờng thực so sánh thuật tốn nội suy để chọn phƣơng pháp nội suy tối ƣu cho việc thành lập đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai Kết đạt đƣợc đề tài trƣớc tiên là:  Nghiên cứu thuật toán nội suy nhƣ quy phạm pháp luật việc thành lập đồ môi trƣờng Các ƣu điểm nhƣợc điểm phƣơng pháp nội suy đƣợc đề cập đến đề tài Ngồi ra, đề tài cịn sử dụng quy chuẩn Việt Nam (QCVN 05:2009/BTNMT), thông tƣ 17/2011/TT-BTNMT quy định kỹ thuật thành lập đồ chất lƣợng khơng khí  Thực nội suy số AQI chất CO, SO2, NO2 bụi phƣơng pháp nội suy (IDW, Spline, Kriging)  Nghiên cứu thực tính tốn hệ số tƣơng quan R2 số Nash – Sutcliffe (NSI) để đánh giá thuật tốn nội suy Từ chọn phƣơng iii pháp nội suy phù hợp với số AQI thơng số khơng khí thời điểm khác  Bản đồ đƣợc xây dựng dựa việc tính tốn số AQImax chất vị trí khác địa bàn tỉnh  Việc đánh giá chất lƣợng không khí địa bàn tỉnh Đồng Nai đƣợc thực dựa vào đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí Từ đƣa kiến nghị thích hợp cho nhà quản lý môi trƣờng Kết đánh giá chất lƣợng khơng khí cho thấy chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai mức trở lên, điều ảnh hƣởng nhạy cảm đến sức khỏe ngƣời dựa vào số AQI toàn địa bàn tỉnh 100-200 Ngoài ra, vào tháng 2, tháng 6, tháng tháng 12, chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh có nơi có mức AQI từ 200-300 (chất lƣợng khơng khí xấu), gây nhạy cảm nhiều đến sức khỏe ngƣời Với thơng tin tính tốn thuật tốn nội suy nói trên, hỗ trợ hiệu cho việc quy hoạch, quản lý nguồn phát thải theo hƣớng bền vững Bên cạnh đó, chứng minh cách tiếp cận ứng dụng GIS thuật tốn nội suy khơng gian phƣơng pháp hiệu cao, phù hợp với đặc điểm địa bàn tỉnh Đồng Nai mang lại nhiều triển vọng nghiên cứu đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực khác iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC v DANH MỤC VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix Chƣơng MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan nhiễm khơng khí 2.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí 2.1.2 Các chất gây ô nhiễm khơng khí 2.1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí 2.2 Tổng quan sở lý thuyết 10 2.2.1 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS): 10 2.2.2 Các thuật toán nội suy 13 2.2.3 Chỉ số chất lƣợng khơng khí (AQI) 18 2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 19 2.3.1 Điều kiện tự nhiên 19 2.3.2 Mức độ ô nhiễm khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai 24 2.4 Một số nghiên cứu nƣớc: 31 2.4.1 Một số nghiên cứu nƣớc: 31 2.4.2 Một số nghiên cứu nƣớc: 33 CHƢƠNG DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Dữ liệu phần mềm sử dụng 34 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu: 37 v 3.3 Hệ số tƣơng quan R2 số Nash 38 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 4.1 Xây dựng liệu quan trắc chất lƣợng không khí 40 4.1.1 Phân tích liệu 40 4.1.2 Thực phân chia mẫu 48 4.2 Thực nội suy đánh giá 49 4.2.1 Chỉ số AQI bụi 49 4.2.2 Chỉ số AQI SO2 54 4.2.3 Chỉ số AQI NO2 58 4.2.4 Chỉ số AQI CO 63 4.3 So sánh độ xác phƣơng pháp nội suy 67 4.4 Xây dựng đồ trạng chất lƣợng khơng khí 71 4.5 Thảo luận 84 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 5.1 Kết luận 87 5.2 Kiến nghị 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 91 Phụ lục 1: Tiêu chuẩn chất lƣợng khơng khí xung quanh cho phép 91 Phụ lục 2: Vị trí quan trắc khơng khí tỉnh Đồng Nai 94 vi DANH MỤC VIẾT TẮT AQI Air Quality Index (Chỉ số chất lƣợng khơng khí) CCN Cụm công nghiệp CO MonoCacbonxide GIS Geographic Information System (hệ thống thông tin địa lý) IDW Inverse Distance Weighting KCN Khu công nghiệp NO2 Nitrogen dioxide TCMT Tổng cục môi trƣờng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Tp HCM Thành phố Hồ Chí Minh XLCTR Xử lý chất thải rắn vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các mức AQI TCMT ban hành 19 Bảng 2.2 Tổng hợp tình hình khí hậu địa bàn tỉnh qua năm 22 Bảng 2.3 Tóm tắt hoạt động khối khơng khí ảnh hƣởng đến Đồng Nai 23 Bảng 2.4 Tổng hợp tình hình dân số tỉnh Đồng Nai qua năm 27 Bảng 2.5 Tổng hợp tình hình hoạt động xe buýt địa bàn Đồng Nai 29 Bảng 2.6 Tổng hợp xe giới địa bàn tỉnh Đồng Nai qua năm từ 2006-2010 30 Bảng 3.1 Dữ liệu đồ tỉnh Đồng Nai 34 Bảng 3.2 Dữ liệu quan trắc chất lƣợng khơng khí 35 Bảng 3.3 Mức độ dự đoán thuật toán nội suy tƣơng ứng với số R2: 39 Bảng 4.1.Thống kê so sánh số AQI bụi theo phƣơng pháp IDW 51 Bảng 4.2 Thống kê so sánh số AQI Bụi theo phƣơng pháp Spline 52 Bảng 4.3 Thống kê so sánh số AQI Bụi theo phƣơng pháp Kriging 54 Bảng 4.4 Thống kê so sánh số AQI SO2 theo phƣơng pháp IDW 55 Bảng 4.5 Thống kê so sánh số AQI SO2 theo phƣơng pháp Spline 56 Bảng 4.6 Thống kê so sánh số AQI SO2 theo phƣơng pháp Kriging 58 Bảng 4.7 Thống kê so sánh số AQI NO2 theo phƣơng pháp IDW 60 Bảng 4.8 Thống kê so sánh số AQI NO2 theo phƣơng pháp Spline 61 Bảng 4.9 Thống kê so sánh số AQI NO2 theo phƣơng pháp Kriging 62 Bảng 4.10 Thống kê so sánh số AQI CO theo phƣơng pháp IDW 64 Bảng 4.11 Thống kê so sánh số AQI CO theo phƣơng pháp Spline 65 Bảng 4.12 Thống kê so sánh số AQI CO theo phƣơng pháp Kriging 67 Bảng 4.13 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 2/2012 67 Bảng 4.14 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 4/2012 68 Bảng 4.15 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 6/2012 68 Bảng 4.16 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 8/2012 69 Bảng 4.17 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 10/2012 70 Bảng 4.18 So sánh R2 NSI phƣơng pháp nội suy số AQI tháng 12/2012 70 Bảng 4.19 Phƣơng pháp nội suy cho số AQI năm 2012 71 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Phƣơng thức nội suy theo IDW 14 Hình 2.2 Phƣơng thức nội suy theo Spline 15 Hình 2.3 Phƣơng thức nội suy theo Kriging 17 Hình 2.4 Bản đồ hành tỉnh Đồng Nai 20 Hình 2.5 Khu vực bãi chơn lấp chất thải rắn Trảng Dài Đồng Nai 31 Hình 3.1 Bản đồ thể vị trí trạm quan trắc khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai năm 2012 36 Hình 3.2 Tiến trình thực 37 Hình 4.1 Biểu đồ thể số AQI trung bình bụi KCN 40 Hình 4.2 Biểu đồ thể số AQI trung bình bụi khu XLCTR 41 Hình 4.3 Biểu đồ thể số AQI trung bình bụi khu vực giao thơng 41 Hình 4.4 Biểu đồ thể số AQI trung bình Bụi khu dân cƣ 42 Hình 4.5 Biểu đồ thể số AQI trung bình SO2 KCN 43 Hình 4.6 Biểu đồ thể số AQI trung bình SO2 khu XLCTR 43 Hình 4.7 Biểu đồ thể số AQI trung bình SO2 khu vực giao thơng 44 Hình 4.8 Biểu đồ thể số AQI trung bình SO2 khu dân cƣ 44 Hình 4.9 Biểu đồ thể số AQI trung bình NO2 KCN 45 Hình 4.10 Biểu đồ thể số AQI trung bình NO2 khu XLCTR 45 Hình 4.11 Biểu đồ thể số AQI trung bình NO2 khu vực giao thơng 46 Hình 4.12 Biểu đồ thể số AQI trung bình SO2 khu dân cƣ 46 Hình 4.13 Biểu đồ thể số AQI trung bình CO KCN 47 Hình 4.14 Biểu đồ thể số AQI trung bình CO khu XLCTR 47 Hình 4.15 Biểu đồ thể số AQI trung bình CO khu vực giao thơng 48 Hình 4.16 Biểu đồ thể số AQI trung bình CO khu dân cƣ 48 Hình 4.17 Mẫu sau xử lý liên kết 49 Hình 4.18 Bản đồ số AQI trung bình bụi theo phƣơng pháp IDW 50 Hình 4.19 Bản đồ số AQI trung bình bụi theo phƣơng pháp Spline 51 Hình 4.20 Bản đồ số AQI trung bình bụi theo phƣơng pháp Kriging 53 Hình 4.21 Bản đồ số AQI trung bình SO2 theo phƣơng pháp IDW 54 Hình 4.22 Bản đồ số AQI trung bình SO2 theo phƣơng pháp Spline 56 ix Nhận xét: Dựa vào đồ phân vùng chất lƣợng không khí (Hình 4.34) cho thấy, tồn khu vực địa bàn tỉnh Đồng Nai nằm mức 100-200, mức chất lƣợng khơng khí kém, nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian Bản đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí tháng 12 tỉnh Đồng Nai đƣợc thể hình 4.35 82 Hình 4.35 Bản đồ thể số AQI tháng 12 83 Nhận xét: Dựa vào đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí (Hình 4.35) cho thấy, tồn khu vực địa bàn tỉnh Đồng Nai nằm mức 100-200, mức chất lƣợng khơng khí kém, nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian Một phần diện tích khu vực huyện Long Thành có chất lƣợng khơng khí mức 200-300, mức chất lƣợng khơng khí xấu (nhóm nhạy cảm tránh ngồi, ngƣời khác nên hạn chế thời gian ngoài) 4.5 Thảo luận Nhìn chung, dựa vào kết đồ phân vùng chất lƣợng khơng khí đƣợc xây dựng thấy mức độ nhiễm khơng khí địa bàn tỉnh diễn biến phức tạp có xu hƣớng thay đổi theo tháng  Vào tháng 2, số AQI bụi KCN vƣợt tiêu cho phép cao Trong đó, KCN Sơng Mây thuộc huyện Trảng Bom với số AQI bụi 175,375 nằm mức chất lƣợng khơng khí Ngồi ra, khu XLCTR Tây Hịa có số AQI nằm mức nguy hiểm (AQI bụi 455,375) Tại xã Thiện Tân huyện Vĩnh Cửu số AQI bụi 223 nơi có các công trƣờng khai thác mỏ đá Khu vực ngã tƣ Hóa An có số AQI> 200, khu vực có xe vận chuyển đá từ mỏ đá hoạt động làm cho khu vực có lƣợng bụi cao  Vào tháng 4, số AQI bụi KCN Amata 449,5 điều làm cho khu vực xung quanh nơi có chất lƣợng khơng khí nguy hại Tại KCN Thạnh Phú thuộc huyện Vĩnh Cửu số AQI bụi lên đến 274,125 khu XLCTR Vĩnh Tân huyện Vĩnh Cửu số AQI bụi lên đến 249,625 điều làm cho phần nhỏ diện tích huyện có chất lƣợng khơng khí mức xấu Chỉ số AQI bụi ngã ba Dầu Khí ln cao, điều làm cho khu vực huyện Long Thành có chất lƣợng khơng khí xấu  Vào tháng 6, số AQI bụi 387,125 ngã ba Dầu Khí thuộc huyện Long Thành Ngồi ra, khu vực thành phố Biên Hịa phần lớn có 84 chất lƣợng khơng khí với số AQI từ 200 đến 300 có nơi vƣợt 300 Phần lớn khu vực ô nhiễm thuộc KCN nút giao thơng lớn thành phố, bên cạnh nơi tập trung đông dân số (chủ yếu dân nhập cƣ)  Vào tháng 8, toàn khu vực địa bàn tỉnh Đồng Nai nằm mức 100-200, mức chất lƣợng khơng khí kém, nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian Bên cạnh đó, khu vực có chất lƣợng khơng khí mức 200-300, mức chất lƣợng khơng khí xấu (nhóm nhạy cảm tránh ngoài, ngƣời khác nên hạn chế thời gian ngoài) tập trung toàn địa bàn huyện Trảng Bom, phần lớn huyện Vĩnh Cửu, huyện Thống Nhất, huyện Long Thành thành phố Biên Hịa  Vào tháng 10, tồn khu vực địa bàn tỉnh Đồng Nai nằm mức 100-200, mức chất lƣợng khơng khí kém, nhóm nhạy cảm nên hạn chế thời gian  Vào tháng 12, phần diện tích khu vực huyện Long Thành có chất lƣợng khơng khí mức 200-300, mức chất lƣợng khơng khí xấu (nhóm nhạy cảm tránh ngoài, ngƣời khác nên hạn chế thời gian ngồi), phần lớn khu vực nhiễm tập trung khu vực xung quanh ngã ba Dầu Khí Chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai phụ thuộc nhiều vào nguồn phát thải ô nhiễm gồm: KCN, khu XLCTR, khu vực giao thông khu đô thị  Đối với khu vực KCN: Khu vực tỉnh Đồng Nai có số lƣợng KCN dày đặc, đặc điểm chất thải công nghiệp nồng độ chất độc hại cao tập trung khoảng khơng gian hẹp, thƣờng hỗn hợp khí độc hại Các KCN nhân tố góp phần ảnh hƣởng đến chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh Do đó, cơng tác quản lý cần đƣợc thực khu vực gồm: kiểm tra sử dụng biện pháp chế tài phát KCN có nồng độ chất ô nhiễm vƣợt quy chuẩn cho phép Khuyến khích sở nâng cấp thiết bị máy móc sử dụng thiết bị, công nghệ thân thiện với môi trƣờng Xây dựng lắp đặt 85 thiết bị thơng gió phân xƣởng, nhà máy nhằm h a lỗng hỗn hợp khí nhƣ độc hại  Đối với khu XLCTR: Vấn đề ô nhiễm khu vực mang tính cục xảy vào thời điểm định Nhìn chung, vấn đề ô nhiễm khu XLCTR vƣợt tiêu chuẩn cho phép nhẹ chủ yếu bụi Nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu hoạt động vận chuyển rác phƣơng tiện vận chuyển chƣa đƣợc bê tơng hóa đƣờng dẫn vào khu xử lý rác Do đó, để hạn chế tình trạng phát thải khu vực cần bê tơng hóa đƣờng dẫn vào khu xử lý rác Sử dụng phƣơng tiện vận chuyển rác thân thiện với môi trƣờng Xây dựng nâng cấp hệ thống khu XLCTR địa bàn tỉnh Đồng Nai  Đối với khu vực giao thông: Các khu vực ô nhiễm hoạt động giao thông phức tạp, lƣợng xe lƣu thông lớn, tƣợng ùn tắc giao thông thƣờng xuyên xảy ra, hoạt động khu công nghiệp lân cận, sinh hoạt ngƣời dân làm cho tình trạng nhiễm khơng khí địa bàn tỉnh ngày nghiêm trọng Xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, đề tài đề xuất biện pháp quản lý mơi trƣờng khơng khí gồm: ngồi cơng tác kiểm tra định kỳ, lập phƣơng án kiểm tra đột xuất nồng độ phát thải phƣơng tiện giao thông địa bàn tỉnh Có chế tài xử phạt phƣơng tiện có nồng độ phát thải không đạt quy định cho phép Mở rộng hệ thống đƣờng giao thơng để hạn chế tình trạng ùn tắc giao thơng Khuyến khích phát triển phƣơng tiện, loại hình giao thơng gây nhiễm khơng khí Xây dựng hồn thiện hệ thống giao thông công cộng  Đối với khu vực đô thị: Hoạt động sinh hoạt, dịch vụ ngƣời dân thải lƣợng rác lớn, lƣợng rác tồn động lâu ngày không đƣợc thu dọn gây ảnh hƣởng mơi trƣờng khơng khí Đồng Nai tỉnh có số lƣợng dân nhập cƣ cao, với sức ép dân số nhƣ làm cho chất lƣợng khơng khí địa bàn tỉnh Đề tài thực đề xuất công tác quản lý khu vực thị gồm: khuyến khích ngƣời dân hạn chế sử dụng nguyên liệu hóa thạch thay vào sử dụng nguyên liệu Đƣa vấn đề ô nhiễm môi trƣờng vào tiết học nhà trƣờng 86 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau trình nghiên cứu đề tài thực đƣợc nội dung sau: - Dựa vào liệu quan trắc chất khơng khí, đề tài thực tính toán số AQI chất gồm bụi, SO2, NO2 CO - Thực tính tốn hệ số tƣơng quan R2 số NSI từ dựa vào hệ số tƣơng quan R2 số NSI để đánh giá mức độ xác phƣơng pháp nội suy số AQI thơng số khơng khí - Với tập liệu lớn, dài thời gian đƣợc thu thập đầy đủ, có độ xác cao đề tài xây dựng đƣợc đồ phân vùng ô nhiễm khơng khí địa bàn tỉnh Đồng Nai dựa vào số AQImax trạm quan trắc Với thơng tin tính tốn thuật tốn nội suy nói trên, kết nghiên cứu đề tài đƣợc sử dụng hỗ trợ hiệu cho việc quy hoạch, quản lý nguồn phát thải theo hƣớng bền vững Bên cạnh đó, chứng minh cách tiếp cận ứng dụng GIS thuật tốn nội suy khơng gian phƣơng pháp hiệu cao, phù hợp với đặc điểm địa bàn tỉnh Đồng Nai mang lại nhiều triển vọng nghiên cứu đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực khác Bản đồ trạng môi trƣờng khơng khí tỉnh Đồng Nai đƣợc thành lập cơng nghệ GIS mô tả đƣợc tranh tổng hợp chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí, hỗ trợ cho tỉnh Đồng Nai q trình quản lí, giám sát qui hoạch mơi trƣờng 5.2 Kiến nghị Ơ nhiễm khơng khí vấn đề phức tạp, khó nắm bắt khó dự báo Nhất nguồn phát thải chất khơng khí lại khác Ngồi phƣơng thức lan truyền chất c n ảnh hƣởng nhiều yếu tố khí hậu nhƣ gió, lƣợng mƣa, nhiệt độ, Để phù hợp với nguồn lực giới hạn đề tài sinh viên, sinh viên thực đề tài bỏ qua yếu tố điều làm cho số liệu nội suy khác xa với số liệu thực tế Ngoài ra, đề tài thực nội suy thời điểm năm 2012 đánh giá đƣợc trạng ô nhiễm chất năm (năm 2012) 87 nên chƣa thể đƣợc hết tình trạng khơng khí năm trƣớc nhƣ năm Nếu có liệu dài thời gian, có thêm điều kiện xem xét yếu tố ảnh hƣởng tới ô nhiễm không khí việc nội suy đánh giá nhiễm khơng khí địa bàn tỉnh cho kết có độ tin cậy chấp nhận đƣợc, hồn tồn có ý nghĩa mặt khoa học nhƣ thực tiễn Ngoài ra, thời gian thực kinh nghiệm thực nên đề tài c n nhiều hạn chế phƣơng pháp nội suy Do cần tiếp tục sâu nghiên cứu phƣơng pháp nội suy, đặc biệt phƣơng pháp nội suy Kriging cần nghiên cứu thêm variogram Các mơ hình phƣơng thức lan truyền chất nhiễm mơi trƣờng khơng khí chƣa đƣợc đề cập tới Dựa vào kết nghiên cứu, đề tài tạo đƣợc tảng sở cho nghiên cứu tiếp theo, mở rộng ứng dụng công nghệ GIS vào cơng việc đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng Từ giúp cho nhà quản lý mơi trƣờng có nhìn tổng qt trạng mơi trƣờng đƣa giải pháp quản lý phù hợp Kết nghiên cứu tạo tiền đề cho việc xây dựng thuật tốn để đánh giá chất lƣợng khơng khí khu vực khác Để phản ánh chi tiếp vấn đề đánh giá chất lƣợng khơng khí hƣớng đến quản lý cách hợp lý bền vững, nghiên cứu đề xuất số hƣớng phát triển nhƣ sau: - Tiếp tục sử dụng phƣơng pháp nội suy nhiên cần hƣớng đến yếu tố gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng khơng khí - Hƣớng đến sử dụng mơ hình toán sử dụng yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng khơng khí 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng, 2009 QCVN 05:2009/BTMT V/v ban hành quy định quy chuẩn chất lượng mơi trường khơng khí xung quanh, 235 trang Đinh Xn Thắng, 2007 Giáo trình nhiễm mơi trường khơng khí Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh, trang 15-35 Hoàng Thị Hiền, Bùi Sỹ Lý, 2007 Bảo vệ mơi trường khơng khí NXB xây dựng Nguyễn Kim Lợi, Lê Quang Cảnh, Trần Thống Nhất, 2009 Hệ thống thông tin địa lý nâng cao NXB Nông Nghiệp Nguyễn Kim Lợi, Lê Quang Cảnh, Trần Thống Nhất, 2009 Hệ thống thông tin địa lý NXB Nông Nghiệp Nguyễn Thị Thanh Huyền , Nguyễn Văn Huân, Vũ Xuân Nam, 2009 Phân tích dự báo kinh tế NXB giáo dục Việt Nam, trang 11-15 Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trịnh Thị Thanh, 2010.Giáo trình Cơ sở mơi trường khơng khí NXB giáo dục Việt Nam, trang 1-30 Theo giáo trình thực hành phân tích khơng gian Trung tâm GIS ứng dụng Tiếng Anh David W Wong, Lester Yuan Susan A Perlin, 2004 Comparison of spatial interpolation methods for the estimation of air quality data, George Mason University, USA, pp 3- 23 Jin Livà Andrew D Heap, 2008 A Review of Spatial Interpolation Methods for Enviromental Scientists, Australia, 154 pages Saffet Erdogan, 2008 A comparision of interpolation methods for producing digital elevation models at the field scale, Turkey, pp.4- 20 Shahab Fazal, 2008 GIS Basics New Age International (P) Ltd, New Delhi, India, pp.10-50 Yousefali Zaiary, 2007 To compare two interpolation methods: IDW, Kriging for Providing propertie (Area) surface interpolation map land price district 5, municipality of Tehran area1 89 Internet Báo cáo cơng khai kết quan trắc khơng khí tỉnh Đồng Nai Địa chỉ: [Truy cập ngày 13/03/2014] Dữ mapstreet liệu Địa chỉ:http://www.arcgis.com/home/item.html?id=620e5a4c4e3d4125aed3f661108 70257> [Truy cập ngày 15/04/2014] Idw spline kriging comparison Địa .[Truy chỉ: cập ngày 19/03/2014] suy Nội không gian Địa chỉ: [Truy cập ngày 17/02/2014] Trung tâm quan trắc môi trƣờng Địa chỉ: [Truy cập ngày 10/05/2014] Ứng dụng phƣơng pháp nội suy Kriging khảo sát phân bố tầng đất yếu tuổi Holocence khu vực nội thành thành phố Hồ Chí Minh Địa chỉ: [Truy cập ngày 17/02/2014] 90 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tiêu chuẩn chất lƣợng khơng khí xung quanh cho phép QCVN 05: 2009/BTNMT Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng khơng khí biên soạn, Tổng cục Môi trƣờng, Vụ Khoa học Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt, ban hành kèm theo Thơng tƣ số 16/2009/TT-BTNMT ngày 07 tháng 10 năm 2009 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ XUNG QUANH National technical regulation on ambient air quality QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Phạm vi áp dụng 1.1.1 Quy chuẩn quy định giá trị giới hạn thông số bản, gồm lƣu huỳnh đioxit (SO2), cacbon (CO), nitơ oxit (NOx), ôzôn (O3), bụi lơ lửng, bụi PM10 (bụi ≤ 10μm) chì (Pb) khơng khí xung quanh 1.1.2 Quy chuẩn áp dụng để đánh giá chất lƣợng khơng khí xung quanh giám sát tình trạng nhiễm khơng khí 1.1.3 Quy chuẩn khơng áp dụng để đánh giá chất lƣợng khơng khí phạm vi sở sản xuất khơng khí nhà 1.2 Giải thích từ ngữ Trong quy chuẩn thuật ngữ dƣới đƣợc hiểu nhƣ sau: 1.2.1 Trung bình giờ: Là trung bình số học giá trị đo đƣợc khoảng thời gian phép đo thực lần giờ, giá trị phép đo thực 01 lần khoảng thời gian Giá trị trung bình đƣợc đo nhiều lần 24 (một ngày đêm) theo tần suất định Giá trị trung bình lớn số giá trị đo đƣợc 24 đƣợc lấy so sánh với giá trị giới hạn quy định Bảng 91 1.2.2 Trung bình giờ: Là trung bình số học giá trị đo đƣợc khoảng thời gian liên tục 1.2.3 Trung bình 24 giờ: trung bình số học giá trị đo đƣợc khoảng thời gian 24 (một ngày đêm) 1.2.4 Trung bình năm: trung bình số học giá trị trung bình 24 đo đƣợc khoảng thời gian năm QUY CHUẨN KỸ THUẬT Giá trị giới hạn thông số khơng khí xung quanh đƣợc quy định Bảng Bảng 1: Giá trị giới hạn thơng số khơng khí xung quanh Đơn vị: Microgam mét khối (μg/m3) TT Thông số Trung Trung Trung Trung bình bình bình 24 bình năm SO2 350 - 125 50 CO 30000 10000 5000 - NOx 200 - 100 40 O3 180 120 80 - Bụi lơ lửng (TSP) 300 - 200 140 Bụi ≤ 10 μm - - 150 50 - - 1,5 0,5 (PM10) Pb Ghi chú: Dấu (-) không quy định PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH Phƣơng pháp phân tích xác định thơng số chất lƣợng khơng khí thực theo hƣớng dẫn tiêu chuẩn quốc gia tiêu chuẩn phân tích tƣơng ứng tổ chức quốc tế 92 - TCVN 5978:1995 (ISO 4221:1980) Chất lƣợng khơng khí Xác định nồng độ khối lƣợng lƣu huỳnh điơxit khơng khí xung quanh Phƣơng pháp trắc quang dùng thorin - TCVN 5971:1995 (ISO 6767:1990) Khơng khí xung quanh Xác định nồng độ khối lƣợng lƣu huỳnh điôxit Phƣơng pháp tetrachloromercurat (TCM)/Pararosanilin - TCVN 7726:2007 (ISO 10498:2004) Khơng khí xung quanh Xác định Sunfua điơxit Phƣơng pháp huỳnh quang cực tím - TCVN 5972:1995 (ISO 8186:1989) Khơng khí xung quanh Xác định nồng độ khối lƣợng carbon monoxit (CO) Phƣơng pháp sắc ký khí - TCVN 7725:2007 (ISO 4224:2000) Khơng khí xung quanh Xác định carbon monoxit Phƣơng pháp đo phổ hồng ngoại khơng phân tán - TCVN 5067:1995 Chất lƣợng khơng khí Phƣơng pháp khối lƣợng xác định hàm lƣợng bụi - TCVN 6138:1996 (ISO 7996:1985) Khơng khí xung quanh Xác định nồng độ khối lƣợng nitơ ôxit Phƣơng pháp quang hóa học - TCVN 7171:2002 (ISO 13964:1998) Chất lƣợng khơng khí Xác định ơzơn khơng khí xung quanh Phƣơng pháp trắc quang tia cực tím - TCVN 6157:1996 (ISO 10313:1993) Khơng khí xung quanh Xác định nồng độ khối lƣợng ơzơn Phƣơng pháp phát quang hóa học - TCVN 6152:1996 (ISO 9855:1993) Khơng khí xung quanh Xác định hàm lƣợng chì bụi sol khí thu đƣợc lọc Phƣơng pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử TỔ CHỨC THỰC HIỆN Quy chuẩn áp dụng thay tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5937:2005 – Chất lƣợng khơng khí – Tiêu chuẩn chất lƣợng khơng khí xung quanh ban hành kèm theo Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên Môi trƣờng bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam môi trƣờng 93 Trƣờng hợp tiêu chuẩn quốc gia quốc tế phƣơng pháp phân tích viện dẫn Quy chuẩn sửa đổi, bổ sung thay áp dụng theo văn Phụ lục 2: Vị trí quan trắc khơng khí tỉnh Đồng Nai STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Mã điểm AI-XL-02 AI-XL-01 AI-TPh-02 AI-TPh-01 AI-TPc-02 AI-TPc-01 AI-SM-02 AI-SM-01 AI-OK-02 AI-OK-02 AI-NT-04 AI-NT-03 AI-NT-02 AI-NT-01 AI-LT-02 AI-LT-01 AI-LO-02 AI-LO-01 AI-HN-02 AI-HN-01 AI-GDa-02 AI-GDa-01 AI-DQ-02 AI-DQ-01 AI-BX-02 AI-BX-01 AI-BH2-02 AI-BH2-01 AI-BH1-02 AI-BH1-01 AI-AT-02 AI-AT-01 AI-AM-02 Vị trí quan trắc KCN Xuân Lộc KCN Xuân Lộc KCN Thạnh Phú KCN Thạnh Phú KCN Tam Phƣớc KCN Tam Phƣớc KCN Sông Mây KCN Sơng Mây KCN Ơng Kèo KCN Ơng Kèo KCN TT Nhơn Trạch KCN TT Nhơn Trạch KCN TT Nhơn Trạch KCN TT Nhơn Trạch KCN Long Thành KCN Long Thành KCN Loteco KCN Loteco KCN Hố Nai KCN Hố Nai KCN G Dầu KCN G Dầu KCN Định Quán KCN Định Quán KCN Bàu Xéo KCN Bàu Xéo KCN Biên Hòa KCN Biên Hòa KCN Biên Hòa KCN Biên Hịa KCN Agtex Long Bình KCN Agtex Long Bình KCN Amata Khu vực Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN Xung quanh KCN 94 X Y 463641 462364 402635 401218 409531 412744 412010 413278 397441 397441 407036 410982 413132 409198 407787 410047 405057 405042 411824 410448 419892 422183 445425 444680 420521 420871 404254 402280 400656 401286 404996 404422 404887 1206778 1206819 1217275 1218948 1201637 1202279 1214266 1213223 1178192 1178192 1186484 1182587 1185690 1188812 1195731 1195535 1208988 1208001 1211227 1210162 1177812 1178904 1233135 1233551 1209896 1212453 1208810 1206412 1206907 1208333 1209469 1209078 1209664 34 AI-AM-01 35 AI-NCT-01 36 AI-XT-04 37 AI-XM-06 38 AI-VT-07 39 AI-TT-02 40 AI-TH-05 41 AI-TD-01 42 AI-QT-09 43 AI-PT-03 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 AI-BC-08 AI-VT-05 AI-TL-16 AI-TA-15 AI-HP-07 AI-HA-04 AI-DK-06 AI-DG-09 AI-CS-03 AI-CH-08 AI-BHu-02 AI-XL-21 AI-XL-20 AI-VC-23 AI-VC-22 AI-TP-15 AI-TN-19 AI-TN-18 AI-TB-10 AI-TB-09 AI-NT-14 AI-NT-13 AI-LT-12 AI-LT-11 KCN Amata Vƣờn quốc gia Cát Tiên Khu XLCTR Xuân TâmXuân Lộc Khu XLCTR Xuân MỹCẩm Mỹ Khu XLCTR Vĩnh TânVĩnh Cửu Khu XLCTR Túc TrƣngĐịnh Quán Khu XLCTR Tây HòaTrảng Bom Khu XLCTR P.Trảng DàiBiên Hòa Khu XLCTR Quang TrungThống Nhất Khu XLCTR Phú ThanhTân Phú Khu XLCTR Bàu Cạn-Long Thành Ngã tƣ Vũng Tàu Ngã ba Thái Lan Ngã ba Trị An Ngã tƣ Hiệp phƣớc Ngã tƣ Hóa An Ngã ba Dầu Khí Ngã ba Dầu Giây Ngã tƣ Chợ Sặt Ngã ba Cua Heo Ngã tƣ Biên Hùng UBND xã Suối Cát UBND huyện Xuân Lộc Xã Thiện Tân UBND huyện Vĩnh Cửu UBND huyện Tân Phú UBND xã Gia Tân UBND huyện Thống Nhất Xã Giang Điền UBND huyện Trảng Bom Xã Đại Phƣớc UBND huyện Nhơn Trạch Xã Bình Sơn UBND huyện Long Thành Xung quanh KCN Quan trắc Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu xử lý chất thải rắn Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực giao thông Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị 95 404197 464937 1211045 1263237 464522 1206887 442299 1191116 423235 1222635 441731 1231284 423636 1213756 402131 1215836 436561 1215189 468175 1243290 427754 401361 410052 412129 411764 396439 414235 433331 405902 443694 398360 458298 461772 431903 422037 465984 436764 433614 416141 419075 398527 405107 420312 412536 1186629 1206146 1200371 1212227 1187571 1210308 1189126 1210031 1213323 1210017 1211175 1206238 1208464 1224606 1226793 1246674 1223406 1211064 1207714 1211454 1186989 1185926 1193555 1192894 68 AI-LK-08 69 AI-LK-07 70 AI-DQ-17 71 72 73 74 75 76 77 78 79 AI-DQ-16 AI-CM-25 AI-CM-24 AI-BH-06 AI-BH-05 AI-BH-04 AI-BH-03 AI-BH-02 AI-BH-01 Xã Bảo Vinh Phƣờng Xuân An Xã Gia Canh huyện Định Quán TT Định Quán huyện Định Quán UBND xã Nhân Nghĩa UBND xã Xuân Mỹ xà Hiệp H a xã Hóa An Phƣờng Trung Dũng Phƣờng An Bình Phƣờng Long Bình Tân Phƣờng Long Bình Khu vực thị Khu vực đô thị 446568 444674 1209584 1208566 Khu vực đô thị 460076 1236319 Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị Khu vực đô thị 456819 443518 444631 398967 395318 398325 401790 401587 403750 1238890 1198340 1191792 1209246 1209575 1211914 1209422 1204595 1210639 96