Ứng dụng phần mềm ENVIMAP-DQ trong đánh giá phát tán ô nhiễm không khí tại Khu kinh tế Dung Quất
MỤC LỤC
Tình hình chung KKT Dung Quaát
Địa hình địa mạo
Về mặt tự nhiên, KKT giáp vịnh Dung Quất về phía Bắc, giáp Biển Đông với đường bờ từ mũi Cô - Cô qua mũi Nam Châm (có tài liệu ghi là Nam Trâm) qua bờ vịnh Việt Thanh đến vịnh Nho Na. Địa hình của khu kinh tế mang những nét đặc trưng của địa hình ven biển tỉnh Quảng Ngãi: dạng địa hình bán sơn địa, bao gồm núi thấp, đụn cát, sông hồ, đất ngập mặn, ruộng lúa và các.
Địa chất công trình và địa chất thuỷ văn
Khi có các điều kiện thời tiết bất thường như giông, bão, áp thấp nhiệt đới, gió mùa, tại khu vực vịnh Dung Quất có hiệu ứng nước dâng kéo dài, phụ thuộc vào thời gian ảnh hưởng của các điều kiện thời tiết bất thường. Sóng biển ở khu vực ngoài khơi chịu sự ảnh hưởng lớn của chế độ gió, còn trong khu vực ven bờ, ngoài việc chịu ảnh hưởng của chế độ gió còn chịu ảnh hưởng của đặc điểm địa hình đường bờ.
Khí hậu
Lượng mưa của khu vực Quảng Ngãi tập trung chủ yếu vào thời kỳ mưa chính (từ khoảng tháng IX đến tháng XII), chiếm khoảng 65% - 75% tổng lượng mưa năm đối với vùng núi và chiếm 75% - 80% tổng lượng mưa năm đối với đồng bằng ven biển Dung Quất. Theo số liệu về hướng gió chủ đạo trong (bảng 6), hướng lan truyền chủ yếu của khí thải là hướng Bắc, Tây Bắc (bắt đầu từ khoảng tháng IX năm trước đến tháng II năm sau) và hướng Đông, Đông Nam (trong khoảng từ tháng IV đến khoảng tháng VII).
Chất lượng nước
Hiện nay các sông Trà Khúc, Trà Bồng và nước biển ven bờ vịnh Dung Quất, Việt Thanh, Nho Na chỉ bị ô nhiễm do chất hữu cơ và vi sinh, tuy nhiên chưa có vấn đề ô nhiễm do các chất dinh dưỡng, Fe và các kim loại nặng, phenol, dầu mỡ. Kết quả quan trắc hàm lượng kim loại nặng và dầu trong lớp bùn đáy của các sông hồ trong khu vực Dung Quất của Liên doanh Nhà máy lọc dầu Việt - Nga vào tháng 8/2003 và tháng 1/2004 được trình bày trong (Bảng 16) cho thấy rằng, hàm lượng các kim loại trong bùn đáy tương đối thấp.
Môi trường đất
Các loài thực vật trong khu vực được phân bó chủ yếu trong một số kiểu sinh thái như sau: Hệ sinh thái (HST) bãi cát ven biển, HST đồi đụn cát hoang, HST đồi núi sát ven biển, HST cây trồng khu dân cư, HST vùng lúa nước, rau màu, HST rừng ngập mặn, HST thực vật thuỷ sinh, đầm hồ, sông rạch. Trong số các HST trên, hệ thực vật tại HST bãi cát ven biển có vai trò khá quan trọng trong việc cố định cát, chống các tác động của thuỷ triều, sóng và gió cát vùng ven biển; hệ thực vật HST đồi núi sát ven biển làm tăng che phủ, chống xói mòn.
LƯU TRỮ DỮ LIỆU PHÂN TÍCH THÔNG TIN
Coõng ngheọ heọ thoỏng thoõng tin ủũa lyự( GIS)
Hệ thống thông tin địa lí (GIS) là một nghành khoa học được xây dựng và phát triển trên nền tảng của khoa học máy tính, khoa học bản đồ, khoa học địa lí nhằm nghiên cứu xây dựng mô hình, cấu trúc dữ liệu và cơ sở dữ liệu không gian của các đối tượng không gian đảm bảo cập nhật, lưu trữ, truy xuất, hiển thị, phân tích và xử lý dữ liệu không gian trên máy tính số. Cách tiếp cận này có ưu điểm trong nghiên cứu khoa học và đào tạo ngắn hạn cho các chuyên gia của những chuyên nghành khác không chuyên thông tin địa lí, hoặc trong công tác nghiên cứu khoa học của những chuyên nghành khác sử dụng công nghệ thông tin địa lí như một công nghệ để giải những bài toán cụ thể.
Mô hình lan truyền chất ô nhiễm được sử dụng trong Luận văn
Trong nhiều công trình đã liên kết các mô hình lan truyền ô nhiễm, các mô hình nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm lên thực vật và thế giới động vật, mô hình nghiên cứu ảnh hưởng các hoạt động kinh tế của con người phụ thuộc vào các quá trình xã hội và các quyết định kinh tế được thông qua. Tốc độ thẳng đứng thường nhỏ so với tốc độ gió nên có thể bỏ qua, trục z thường lấy chiều dương hướng lên trên, do đó đối với bụi nặng thì thành phần Vz ở phương trình (PT1) sẽ bằng tốc độ rơi của hạt (dấu âm), còn đối với chất ô nhiễm khí và bụi nhẹ thì Vz=0.
Phương pháp tính toán nồng độ trung bình trong phạm vi giới hạn thời gian dài ngày do nhiều nguồn thải gây ra
Trường hợp tính toán nồng độ trung bình cho thời gian ngắn, như trung bình ngày đêm chẳng hạn, ta có thể đơn giản hoá vấn đề bằng cách giả thiết rằng trong từng mùa nhất định, hè hoặc đông, cấp ổn định của khí quyển có thể thay đổi trong ngày đêm xung quanh một cấp trung bình nào đó và ta chỉ tính toán đối với cấp ổn định trung bình ấy. Ca(i) - nồng độ tức thời do nguồn thải thứ I gây ra tại điểm tính toán khi có gió thổi theo hướng a ứng với vận tốc gió trung bình trên hướng gió và độ ổn định trung bình của khí quyển trong suốt khoảng thời gian tính toán trị số trung bình (ngày đêm, tháng hoặc năm).
Cơ sở thực tiễn của đề tài
Sự phụ thuộc của nồng độ cực đại một chất ô nhiễm và khoảng cách đạt giá trị cực đại đại này (tính từ nguồn thải theo chiều gió) vào tốc độ gió. Phần mềm này dễ sử dụng, có hướng dẫn sử dụng, nhanh chóng, kết quả tính toán được thể hiện trên màn hình dưới dạng đồ thị và văn bản, có thể in ấn các kết quả này. Đã được Trung tâm Bảo vệ môi trường EPC sử dụng trong nhiều công trình, dự án. Điểm nổi bật của CAP 2.0 so với CAP 1.0 là sử dụng công nghệ GIS để nhập số liệu và demo kết quả tính toán. CAP 2.0 thể hiện trực quan khu vực người sử dụng quan tâm với các chức năng phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển, thu vừa bản đồ…Người sử dụng có thể tạo lưới tính toán, thực hiện các tác vụ với ống khói như: tạo ống khói, di chuyển ống khói, xoá nguồn thải…CAP 2.0 có giao diện thân thiện, tích hợp phần hướng dẫn sử dụng khá chi tiết, tốc độ tính toán cao. Kết quả tính toán được thể hiện dưới dạng các đường đồng mức ngay trên bản đồ, nhờ vậy mà người sử dụng dễ dàng thấy được ảnh hưởng ô nhiễm không khí tại các vùng khác nhau. Mô hình tính toán ô nhiễm không khí trong CAP 2.0 là mô hình Gauss cải tiến có tính đến sự ảnh hưởng của thảm thực vật và mưa. Đối với nhóm tác giả vào thời điểm những năm 1997 – 1998, đây là một bước tiến lớn về mặt công nghệ, và đây là sản phẩm mở đầu của hướng nghiêncứu gắn công nghệ GIS với mô hình toán của nhóm tác giả. Sản phẩm này đã được Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường Đà Nẵng sử dụng để tính toán đánh giá tác động môi trường của nhiều dự án quy hoạch. Đây là một trong những kết quả của. Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Ba mô đun chính được tích hợp vào INSEMAG là: ANGIMOD (mô đun quản lí các dữ liệu quan trắc môi trường), ANGICAP (mô đun quản lí các nguồn thải điểm và tính toán phát tán ô nhiễm không khí theo mô hình Berliand, ANGIWASP (mô đun quản lí các cống thải xuống sông và tính toán phát tán ô nhiễm trong môi trường nước theo mô hình Paal đối với các nguồn thải hoạt động trong một khoảng thời gian xác định.
ỨNG DỤNG TIN HỌC QUẢN LÍ CHẤT LƯỢNG KHOÂNG KHÍ KHU KINH TEÁ DUNG QUAÁT
Caáu truùc phaàn meàm ENVIMAP
Bản đồ số là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên những thiết bị có khả năng đọc bằng máy vi tính và được thể hiện dưới dạng hình ảnh bản đồ. Các dữ liệu thuộc nhóm này gồm: Cấu trúc dữ liệu về KKT Dung Quất, cấu trúc dữ liệu về các cơ sở sản xuất, cấu trúc dữ liệu về các ống khói, cấu trúc dữ liệu về điếm nhạy cảm.
Mô tả CSDL được quản lí bởi ENVIMAP – DQ
Module “Mô hình” trong ENVIMAP – DQ cho phép người sử dụng tính toán mức độ ô nhiễm và khả năng khuyếch tán các chất ô nhiễm thải ra của từng ống khói riêng biệt hoặc tất cả các ống khói đồng thời thải ra theo một thời điểm nhất định và theo một chất ô nhiễm nhất định nào đó. Để đáp ứng nhu cầu này ENVIMAP – DQ đã tích hợp thành các công cụ thống kê đó là: Thống kê số liệu khí tượng, thống kê số liệu lấy mẫu tại trạm lấy mẫu chất lượng không khí, thống kê nồng độ ô nhiễm các chất theo cơ sở sản xuất và theo ống khói.
Ưùng dụng ENVIMAP – DQ để đánh giá phát tán ô nhiễm không khí tại KKT Dung Quaát
Qua kết quả tính toán phát thải nồng độ ô nhiễm, ta thấy rằng vào những ngày lặng gió thì nồng độ ô nhiễm luôn luôn cao hơn so với điều kiện bình thường và cao hơn rất nhiều so với những ngày có gió mạnh. Thụng qua mụ hỡnh phỏt tỏn ụ nhiễm ( phụ lục 2) ta thấy rừ được chất ụ nhiễm được phát thải theo hướng gió và khoảng cách phát tán ô nhiễm tính được từ ống khói đến điểm xa nhất vào những ngày lặng gió khoảng 2km, còn những ngày có gió thì khoảng cách đó khoảng 4 km.
