Đánh giá tác động môi trường là một bài toán phức tạp và đa lĩnh vực. Để giải quyết bài toán này nhiều phương pháp đã được áp dụng như quan trắc liên tục, các phương pháp đo hóa – lý, phương pháp chỉ thị sinh học và không thể không nói tới vai trò của công nghệ thông tin (CNTT).
CNTT được áp dụng trước tiên là để tiết kiệm thời gian tìm kiếm và để nâng cao hiệu quả hoạt động của con người. Ngày nay các nghiên cứu bảo vệ môi trường được tiến hành trong hầu hết các lĩnh vực của khoa học và do nhiều tổ chức khác nhau thực hiện. Một khối lượng lớn thông tin môi trường, các dữ liệu đã được thực hiện trong nhiều đề tài dự án nằm không tập trung, thậm chí lưu trên giấy tờ rất khó cho việc tìm kiếm, khai thác. Không những vậy khi sử dụng những thông tin này người ta còn nghi ngờ về độ tin cậy của số liệu. Với cách tiếp cận như hiện nay “gây ô nhiễm phải trả tiền” thì vai trò của CNTT càng rõ nét. Với việc ứng dụng CNTT kết hợp với quan trắc, các hệ thống tự động hóa cho phép chuẩn hóa, tính toán phí môi trường một cách tự động. Những hệ thống như
vậy giúp cơ quan chức năng cũng như doanh nghiệp thực thi pháp luật một cách hiệu quả. Trong bối cảnh Việt Nam hiện nay khi các vi phạm về môi trường có xu hướng diễn biến phức tạp thì việc xây dựng các công cụ tin học hỗ trợ cho công tác quản lý môi trường là một việc làm cần thiết mang tính thực tiễn cao.
Các phần mềm tin học được sử dụng trong ĐTM có thể chia làm các nhóm lớn sau
đây:
- Phần mềm đánh giá ô nhiễm không khí
- Phần mềm quản lý CTR công nghiệp và sinh hoạt - Phần mềm đánh giá ô nhiễm nước
Phần mềm “Quản lý các chất ô nhiễm” [21]
Phần mềm chứa những thông tin tin cậy về các chất gây ô nhiễm cho bầu khí quyển, là công cụ tin học hóa danh mục các chất gây ô nhiễm cho bầu khí quyển được cơ quan chức năng ban hành và được mã hóa cho tiện sử dụng.
Phần mềm bao gồm các thư mục sau:
- Thư mục các chất, nồng độ giới hạn cho phép được trunh bình theo các khoảng thời gian khác nhau, nồng độ giới hạn cho phép trung bình ngày.
-Thư mục các chất, mà trong đó thiết lập nồng độ giới hạn cho phép theo các vùng khác nhau của đất nước.
- Thư mục theo các nhóm tổng, các chỉ tiêu tổng hợp.
Đối với mỗi chất trong danh mục này cần thể hiện sau: - Mã ID là một con số có 4 chữ số
-Tên khoa học, tên tiếng Việt -Giá trị nồng độ giới hạn cho phép -Cấp độ nguy hiểm
- Tên gọi đồng nghĩa và tên công việc của các chất -Nguồn gốc dữ liệu
Đối với mỗi chất trong “thư mục theo không khí vùng khác nhau”, trên phần mềm có các dữ liệu sau: - Tên gọi - Nồng độ giới hạn cho phép của khu vục làm việc -Cấp độ nguy hiểm -Trạng thái chủ yếu -Những đòi hỏi bổ sung lúc làm việc -Những tác động đặc biệt lên cơ thể
Phần mềm cho phép:
- Xem các chất theo thứ tự bảng chữ cái và theo thứ tự tăng dần mật mã - Xem các chất trong danh mục chung hoặc theo từng nhóm
-Tìm các chất cần thiết theo một phần tên hay mật mã
-Đưa ra dạng văn bản hay bảng in danh sách dầy đủ các chất hay chỉ những chất
được chọn
Phần mềm tính toán sự phát thải các chất ô nhiễm theo các ngành [21]
Phần mềm tính toán lượng phát thải các chất ô nhiễm vào không khí từ nhà máy bê tông, xi măng. Phần mềm giúp tính toán các giá trị phát thải chất ô nhiễm từ nhà máy bê tông, xi măng ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất bê tông, lưu trữ và vận chuyển vật liệu.
Phần mềm tính toán lượng phát thải các chất ô nhiễm vào không khí từ các nhà máy sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau: dầu, than, củi, ....
Phần mềm tính toán lượng phát thải các chất ô nhiễm vào không khí từ các nhà máy chế biến gỗ, khai thác than,...
Các phần mềm này phải giúp tra cứu :
- Các sản phẩm từ ngành nghềđược xem xét.
- Nồng độ hơi từ các sản phẩm do qui trình công nghệđó tạo ra. - Nồng độ chất bẩn trong phát thải
- Giúp tính toán các hệ số tính toán liên quan -Thành phần hơi của sản phẩm dầu khí
Phần mềm tính toán sự phát thải các chất ô nhiễm vào không khí từ các phương tiện giao thông [21]
Phần mềm cho phép tra cứu nhiệt độ trung bình tháng tại tất cả các tỉnh thành, các thông số liên quan tới phát thải riêng theo các loại động cơ được thống kê, dữ liệu về các
Bên cạnh đó các thông tin cần đưa vào phần mềm này gồm:
- Các chế độ phát thải khí ô nhiễm của phương tiện giao thông cơ giới đường bộ
bao gồm 2 dạng: phát thải và bay hơi.
- Sự phân loại các hợp chất hydrocacbon theo các dạng khác nhau: Tổng hydrocacbon (THC), Hydrocacbon không Mêtan (NMHC), hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), tổng hữu cơ bay hơi (TOG), tổng hữu cơ không Mêtan (NMOG).
- Số lượng các dạng chất ô nhiễm của kết quả tính toán được là 19 dạng chất ô nhiễm.
- Sự phân loại các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ theo kiểu xe, tải trọng, nhiên liệu sử dụng.
- Sự phân loại hệ thống đường giao thông theo các chếđộ vận tốc khác nhau.
- Sự phân loại các yếu tố về nhiên liệu ví dụ như: nhiên liệu xăng có áp suất bay hơi khác nhau; nhiên liệu dầu diesel có hàm lượng lưu huỳnh khác nhau; nhiên liệu hỗn hợp các chất chứa nhiều oxi; các chương trình kiễm soát việc sử dụng nhiên liệu.
Tại các nước phát triển người ta còn phân loại các loại hình phát thải liên quan tới ô nhiễm giao thông như:
- Bãi đậu xe không tăng nhiệt hở và kín - Bãi đậu xe hở với thiết bị sưởi nhiệt -Bãi đậu xe không tỏa nhiệt nhiều tầng -Thiết bịđường bộở bãi đậu xe
-Phân xưởng bảo trì, sửa chữa -Phân xưởng rửa xe
-Trạm kiểm tra khí thải ô tô -Chạy và thửđộng cơ sau khi sửa -Rửa, làm sạch chi tiết, thiết bị
-Chạy thử và sửa chữa thiết bị nhiên liệu -Thiết bị nâng ô tô
Phụ thuộc vào các loại hình mà dữ liệu ban đầu để tính toán có thể khác nhau
Phần mềm CAP /nguồn [7]/
Phần mềm CAP (Computing Air Pollution) phiên bản đầu tiên được thực hiện năm 1995 do TSKH. Bùi Tá Long chủ trì thực hiện. CAP có những chức năng khác nhau nhằm mục đích tựđộng hoá tính toán ô nhiễm không khí theo mô hình Gauss – Pasquill. Ở đây có các công cụ tính toán phân bố nồng độ chất ô nhiễm theo chiều gió trong các điều kiện nông thôn và thành thị do một và nhiều nguồn thải (ống khói) gây ra; sự phụ thuộc của nồng độ cực đại một chất ô nhiễm và khoảng cách đạt giá trị cực đại này (tính từ nguồn thải theo chiều gió) vào tốc độ gió. Phần mềm này dễ sử dụng, có hướng dẫn sử dụng, tính nhanh, 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.
Tới năm 1998 CAP được tích hợp mô hình toán Berliand để tính cho trường hợp lặng gió.
Phiên bản CAP 3.0 vào tháng 9/2006. Từ năm 2008 trở đi CAP được đặt tên theo năm và sẽđược tác giả cập nhật thường xuyên.
Các chức năng chính của CAP là:
- Tính sự phân bố nồng độ chất ô nhiễm trên mặt đất theo 2 nhóm kịch bản khác nhau là khí tượng và khí thải.
- Tính toán ô nhiễm trung bình theo ngày. - Vẽ các vùng ảnh hưởng khác nhau.
- So sánh kết quả tính toán với tiêu chuẩn Việt Nam
- Thực hiện các báo cáo tựđộng, chuyển file kết quả qua E-mail. Hiện tại đã có phiên bản CAP 2009
Phần mềm ENVIMAP là phần mềm tích hợp GIS, CSDL môi trường và mô hình toán học mẫu sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường không khí và môi trường nước. Các CSDL như khí tượng, các điểm lấy mẫu chất lượng không khí, các nguồn thải điểm, các phát thải phải được gắn với vị trí địa lí nhằm thể hiện hiện trạng môi trường. Bên cạnh
đó để mô phỏng các quá trình lan truyền các chất ô nhiễm thường xuất hiện sự cần thiết phải thực hiện các bài toán chuẩn như: lấy CSDL cần thiết cho mô phỏng từ các dữ liệu khí tượng cũng như từ các ống khói (hay phát thải), biểu diễn kết quả tính toán mô phỏng dưới các dạng khác nhau, chồng lớp thông tin giữa lớp kết quả tính toán mô phỏng với các lớp không gian gắn với địa phương cụ thể.
Quá trình làm việc, trong ENVIMAP diễn ra trong sự phối hợp thông tin chặt chẽ
với GIS. Các mô hình nhận được các dữ liệu từ GIS, còn kết quả làm việc được thông báo ngược trở lại vào GIS dưới hình thức thông tin bản đồ. Như vậy ở đây chúng ta thấy diễn ra quá trình phân công chức năng tự nhiên: GIS đảm nhận việc biểu diễn thông tin, mô hình đảm nhận thực hiện các xử lý thuật toán xử lý thông tin.
Phiên bản ENVIMAP đầu tiên ra đời vào năm 2002. Tới tháng 11/2005 phần mềm ENVIMAP 1.0 được nâng cấp thành phiên bản mới 2.0. Tháng 9/2006, phiên bản 3.0 ra
đời. Từ năm 2008 trở đi ENVIMAP được đặt tên theo năm và sẽ được tác giả cập nhật thường xuyên.
Những ai làm quen lần đầu với ENVIMAP chúng tôi khuyến cáo nên đọc qua cuốn sách giáo trình “Hệ thống thông tin môi trường“ do TSKH. Bùi Tá Long viết, ở đó những kiến thức cơ bản nhất về ENVIMAP được trình bày.
Hiện tại đã có bản ENVIMAP 2009
2.4.2.Phần mềm quản lý CTR công nghiệp và sinh hoạt
Phần mềm tính toán sự hình thành chất thải và xác định kích thước lưu trữ
chất thải “WASTE” / [21]/
Phần mềm mới này là một công cụ tiện lợi, cho phép xử lý nhanh và chuyên nghiệp xây dựng các dự thảo tiêu chuẩn hình thành chất thải và giới hạn phân bố tương ứng.
Phần mềm cho phép tính toán lượng chất thải được tạo ra theo sự cân bằng nguyên vật liệu của nhà máy, theo tiêu chuẩn các lĩnh vực riêng tạo nên chất thải và theo phương pháp phân tích –tính toán và tạo ra bảng chất thải phát sinh và kích thước – phạm vi cần để
lưu trữ chúng. Trong phần mềm đã đưa ra một số phương pháp để tính toán số lượng chất thải được tạo thành: -Tính số lượng tạo thành bóng đèn huỳnh quang đã bỏđi -Tính số lượng tạo thành bóng đèn thủy ngân đã bỏđi -Tính số lượng tạo thành chất thải sinh hoạt -Tính lượng tạo thành cặn bẩn dầu khi làm sạch thùng chứa -Tính lượng chất thải từ khu vực sơn
-Tính lượng chất thải từ vùng gia công kim loại
Phần mềm tính toán lượng tạo thành chất thải sản xuất và tiêu dùng ở nhà máy sản xuất các phương tiện giao thông[21]
Phần mềm cho phép tính lượng chất thải sản xuất và tiêu dùng của các loại sau: - Mảnh vụn kim loại đen, được taoh thành từ việc sửa chữa các phương tiện giao thông
-Bình điện acquy chì với chất điện phân (hoặc không có chất điện phân) -Các phần tử lọc của hệ thống bơi trơn động cơ ô tô
- Lóp xe ô tô
-Dầu bôi trơn của động cơ và bộ truyền động -Dầu bôi trơn công nghiệp
-Cặn từ việc làm sạch công trình nhà xưởng -Sự nổi bập bềnh của các sản phẩm dầu -Những que hàn điện cực đang cháy dở
-Cặn của việc lọc buồng sơn
Trong phiên bản mới nhất, phần mềm này cho phép tính toán lượng chất thải do sản xuất và tiêu dùng cụ thể như sau: -Chất cặn bận của quá trình làm sạch nhà xưởng -Acquy chì đã bỏ -Dầu bỏ của động cơ -Dầu bỏ của hệ thống truyền động -Mảnh vụn kim loại đen -Chất thải chưa bẩn từ giấy đóng gói -Mảnh vụn kim loại màu -chất thải hỗn hợp của các tấm nhựa hóa học -Các mẩu thừa của vải tổng hợp
-Những sản phẩm cao su chưa nhiễm bẩn, mất đi tính chất cần thiết -Vỏ (lốp) bằng vải mành
-Vỏ (lóp) bằng sợi mành kim loại
- Các phần tử lọc của hệ thống bôi trơn động cơ
-Nước thỉa từ việc rửa bình acquy - Những que hàn điện cực đang cháy dở
-Chất thải của vật liệu sơn từ việc sơn ô tô
Kết quả báo cáo của phần mềm được xuất ra ở dạng Microsoft Word đi kèm công thức tính toán và tiêu chuẩn tạo thành.
Phần mềm “tính toán cấp độ nguy hiểm” [21]
Phần mềm cho phép tính cấp độ nguy hiểm của chất thải đối với môi trường tự
nhiên dựa trên chỉ số mức độ nguy hiểm của chất bẩn ảnh hưởng lên môi trường, được tính
Danh mục thành phần chất thải và hàm lượng của chúng được phần mềm tự động tính toán theo thành phần nguồn nguyên liệu ban đầu, bằng quy trình công nghệ gia công lại hay bằng kết quả phân tích hóa học.
Phần mềm cho phép xuất ra các báo cáo chứa các cấp độ nguy hiểm của chất thải, công thức và chỉ số độc hại của các thành phần chất thải, danh mục tài liệu tham khảo
được sử dụng.
Phần mềm “tính toán độđộc tính” [21]
Phần mềm cho phép tính độ nguy hiểm của chất thải sản xuất và tiêu dùng theo mức
độ độc của chúng. Phần mềm cho phép xác định thành phần chất thải và số lượng của chúng theo theo thành phần nguyên liệu ban đầu, theo quy trình công nghệ tái gia công hay bằng kết quả phân tích hóa học và liên quan đến dữ liệu ban đầu của người sử dụng.
Phần mềm cho phép xuất ra các báo cáo chứa các cấp độ độc hại của các chất thải, công thức và chỉ số độc hại của các thành phần chất thải, danh mục tài liệu tham khảo
được sử dụng.
Phần mềm truy xuất các báo cáo [21]
Phần mềm xây dựng báo cáo môi trường theo các thông tư, nghị định do các cơ
quan chức năng ban hành.
Phần mềm WASTE /[7]/
Phần mềm WASTE (CompuTEr Tool for Solid Waste Management – công cụ tin học hỗ trợ quản lý chất thải rắn) phiên bản đầu tiên được thực hiện năm 2005 do TSKH. Bùi Tá Long chủ trì thực hiện. Từ năm 2008 trở đi WASTE được lấy theo năm ra đời. WASTE đang được cập nhật thường xuyên.
WASTE đã được áp dụng thử nghiệm cho quận 4, Thủ Đức và quận Bình Thạnh Tp. HCM. WASTE trợ giúp quản lý các dữ liệu liên quan tới CTR đô thị như: các cơ quan quản lý liên quan; các hoạt động thu gom, vận chuyển chất thải rắn; các điểm tập kết rác thải; các phương tiện thu gom, vận chuyển chất thải rắn; các loại văn bản pháp quy, tiêu chuẩn liên quan tới CTR đã được hệ thống lại và quản lý tập trung. Bên cạnh đó các mô
hình toán được tích hợp trong WASTE giúp dự báo sự gia tăng CTR, phân bổ CTR về các bãi chôn lấp, qui hoạch vận chuyển CTR tối ưu.
2.4.3.Phần mềm đánh giá ô nhiễm nước
Phần mềm tính giới hạn xả thải cho phép [21]
Phần mềm dùng để tính giới hạn xả thải cho phép của các doanh nghiệp sử dụng nước vào các đối tượng nước và tựđộng hóa một phần tính toán tiêu chuẩn giới hạn xả thải cho phép
Tính toán giới hạn xả thải cho phép được thực hiên đối với sự thải riêng lẻ của nhà máy vào đối tượng nước. Tính toán này dựa trên cầu tiêu chuẩn cho nước thải cũng như
thành phần và chất lượng nước ở mặt cắt kiểm tra. Phần mềm cũng cho phép tính toán độ