lƣợng TSI và dân số của quận Hồng Mai
Hình 3.18. Mặt nƣớc hồ Linh Đàm đang bị rác thải bủa v 01/06/2016
Bên cạnh đ , nƣớc thải của các hộ gia đình và hàng quán đổ th ng ra hồ không qua xử l đã làm cho lƣợng P và N trong các ao hồ tăng mạnh, làm tăng hiện tƣợng phú dƣỡng của các loài thực vật nổi và tảo, làm chúng phát triển rất nhanh. V ng đời của tảo thƣờng rất ngắn, khi chúng chết đi sẽ tích tụ lại dƣới đáy ao hồ ngày một nhiều, làm giảm thể tích hồ. Q trình phân hủy tảo dƣới đáy hồ c n một lƣợng lớn oxy trong nƣớc, do đ sẽ làm giảm lƣợng oxy h a tan trong nƣớc hồ, gây ảnh hƣởng đến mơi trƣờng sống các lồi động vật thủy sinh. Ngoài ra, xác tảo chết dƣới đáy hồ cịn tạo ra khí có mùi hơi thối, làm ảnh hƣởng tới chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân sống quanh hồ.
Đa số các hồ khu vực tại khu vực quận Hoàng Mai, một mặt đƣợc ƣu tiên chức năng thoát nƣớc, chống úng ngập vào mùa mƣa, mặt khác cá vẫn đƣợc thả xuống các hồ để nuôi lấy thực phẩm hoặc nguồn cá giống (nhƣ Linh Đàm, Định Công, Yên Sở…). Hằng năm, trƣớc hi vào mùa mƣa, Cơng ty Thốt nƣớc Hà Nội phải xả bớt nƣớc trong các ao hồ để tạo thành bể chứa dự ph ng thoát nƣớc trong thành phố hi c mƣa lớn. Tuy nhiên, hi rút nƣớc hồ xuống mức thấp lại làm tăng mức độ ô nhiễm nƣớc, gây chết cá hàng loạt. Khi đ , nƣớc bốc mùi hôi thối làm ảnh hƣởng đến sức khỏe và tinh th n của cƣ d n.
Nguyên nh n g y phú dƣỡng chính, theo nghiên cứu do nƣớc thải sinh hoạt và một ph n rác thải từ gia đình hoặc cộng đồng tùy tiện thải xuống hồ. Các ô nhiễm này làm tăng nồng độ các chất hữu cơ, vƣợt quá khả năng tự làm sạch của hồ, dẫn đến suy thoái chất lƣợng nƣớc, thiếu hụt oxy, tăng lƣợng tr m tích trong hồ, khiến cho nƣớc ao hồ rất đục bẩn, có nhiều hồ, ao nƣớc biến thành màu đen, hệ thống sinh thái bị đe dọa và rối loạn nghiêm trọng. H u hết các hồ tại khu vực nghiên cứu đều đƣợc hình thành trên nền đất trẻ và chịu sự tác động của các yếu tố tự nhiên nên q trình lão hóa diễn ra nhanh. Độ sâu của hồ giảm rõ rệt do xả chất thải rắn (có cả loại rác lớn nhƣ đồ đạc cũ trong nhà, các đồ tế lễ, bát hƣơng, bàn thờ cũ…), xả nƣớc thải, san lấp và lấn chiếm không kiểm soát của ngƣời dân xung quanh hồ. Do việc xả rác thải vơ ý thức khơng bị kiểm sốt và ngăn chặn chặt chẽ, nên nhiều loại rác thải (túi ny lon, giấy kẹo, giấy bọc hàng, rác sinh hoạt các gia đình xung quanh hồ) tích tụ d n thành đống dƣới hồ. Thực trạng này vừa gây bẩn hồ, vừa d n biến hồ thành ao tù, nƣớc đọng, là nguồn phát sinh nhiều dịch bệnh. Hiện tƣợng đổ phế thải xây dựng, đổ đất, lấn chiếm hồ… cũng làm giảm đáng ể
3.2.2. Đề xuất giải pháp giám sát tình trạng phú dƣ ng các hồ thuộc quận Hoàng Mai sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh
3.2.2.1. Tích hợp viễn thám và các phương pháp quan trắc truyền thống
Mặc dù với các lợi thế về thời gian, tài chính, độ chính xác cao song sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh trong giám sát tình trạng phú dƣỡng ở các hồ nội địa là một phƣơng pháp mới ở Việt Nam nên vẫn c n gặp rất nhiều hạn chế và tranh cãi về mức độ chính xác của ết quả, trong hi đ phƣơng pháp quan trắc truyền thống lại g y tốn ém về thời gian, tài chính và đặc điểm quan trắc rời rạc theo điểm. Hơn thế nữa, hiếm huyết lớn của phƣơng pháp truyền thống đ là dữ liệu thu thập đƣợc chỉ đại diện cho một khu vực hạn chế quanh điểm đƣợc quan trắc. Vì lý do kinh tế, nên số lƣợng các điểm quan trắc hiếm hi đủ d y để có thể tính tốn chính xác các thơng số mơi trƣờng cho cả một khu vực rộng lớn và c số lƣợng hồ lớn nhƣ ở Hà Nội. Chính vì vậy, phƣơng pháp xử lý tích hợp viễn thám và các phƣơng pháp quan trắc giám sát truyền thống sẽ là giải pháp mang lại hiệu quả rất đáng mong đợi, nhất là khi chất lƣợng của ảnh vệ tinh đƣợc cung cấp miễn phí đang ngày đƣợc cải thiện với độ phân giải cao hơn. Molly Reif viết trong báo cáo cho Hiệp hội Kỹ sƣ Qu n đội Hoa Kỳ [86] đã đề cập đến năm ƣu điểm nổi bật nhất của cách kết hợp này: (1) cung cấp cái nhìn tổng quát vùng quan trắc để theo dõi hiệu quả hơn những thay đổi theo không gian và thời gian; (2) cung cấp đồng thời thông tin chất lƣợng nƣớc tại nhiều vị trí trên một diện tích lớn tại cùng một thời điểm; (3) cung cấp chuỗi số liệu toàn diện nhiều năm chỉ ra xu hƣớng thay đổi của chất lƣợng nƣớc theo thời gian; (4) cung cấp một công cụ hỗ trợ quyết định mức độ ƣu tiên các vị trí, thời gian thực hiện điều tra, khảo sát và lấy mẫu nƣớc; (5) cung cấp một ƣớc tính chính xác các thành ph n hoạt tính quang học mơ tả chất lƣợng nƣớc.
Nhƣ vậy c thể thấy, với việc phối hợp ƣu thế của 2 phƣơng pháp sẽ tạo điều iện n ng cao hiệu quả giám sát tình trạng phú dƣỡng các hồ Hà Nội một cách thống nhất và đồng bộ, nhờ đ việc ra quyết định của các nhà quản lý mơi trƣờng có cơ sở khoa học, tính chính xác, độ tin cậy đƣợc nâng lên..
ên cạnh các giải pháp nhằm n ng cao hiệu quả sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh trong giám tình trạng phú dƣỡng ở hồ, một số giải pháp c n thiết đƣợc đƣa ra để tăng cƣờng ứng dụng viễn thám trong giám sát diện tích mặt nƣớc các hồ bao gồm: - Bố trí nhiệm vụ quan trắc giám sát diện tích mặt nƣớc bằng phƣơng pháp viễn
thám thành các nhiệm vụ thƣờng xuyên cố định nhƣ nhiệm vụ của các trạm quan trắc mơi trƣờng thay vì mang tính thời vụ hoặc phụ thuộc vào các đề tài nghiên cứu nhƣ trƣớc đ y;
- X y dựng lớp dữ liệu nền về diện tích mặt nƣớc các hồ c mức độ thông tin chi tiết hơn phù hợp với yêu c u quản lý, tạo điều kiện thuận lợi cho các lĩnh vực trong và ngoài ngành tiếp cận và sử dụng tƣ liệu;
- Tăng cƣờng các hoạt động đào tạo, bồi dƣỡng nghiệp vụ đối với các cán bộ quản lý và các cán bộ kỹ thuật trong các cơ quan chịu trách nhiệm quản l hồ về công nghệ viễn thám trong giám sát diện tích.
3.2.2.2. Hồn thiện hệ thống văn bản pháp quy, đưa công nghệ viễn thám thành một cấu phần của hệ thống giám sát tài nguyên môi trường một cấu phần của hệ thống giám sát tài nguyên môi trường
Hiện nay Việt Nam đã và đang ban hành một sốvăn bản pháp luật liên quan đến lĩnh vực viễn thám gồm:
- Nghị định số 102/2008/NĐ-CP ngày 15 tháng 9 năm 2008 của Chính phủ về thu thập, quản l , hai thác và sử dụng dữ liệu về tài nguyên và môi trƣờng;
- Nghị định số 45/2015/NĐ-CP ngày 06 tháng 5 năm 2015 của Chính phủ về hoạt động đo đạc và bản đồ;
- Quyết định số 81/2010/QĐ-TTg ngày 13 tháng 12 năm 2010 của Thủ tƣớng Chính phủ về thu nhận, lƣu trữ, xử lý, khai thác và sử dụng dữ liệu viễn thám quốc gia.
C thể n i hệ thống các văn bản quy phạm pháp luật, tiêu chuẩn, quy chuẩn ỹ thuật về viễn thám ở Việt Nam hiện nay chƣa đ y đủ do vậy mà chƣa c đƣợc các công cụ, thiết chế đủ mạnh, c đủ nguồn lực, năng lực để thống nhất điều chỉnh việc quản l và thực thi các hoạt động của Nhà nƣớc về viễn thám n i chung và ứng dụng viễn thám trong giám sát chất lƣợng nƣớc n i riêng. Để tăng cƣờng ứng dụng công nghệ viễn thám trong quan trắc, giám sát chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ các loại tài nguyên môi trƣờng hác c n đẩy nhanh việc x y dựng, trình Chính phủ ban hành Nghị định về hoạt động viễn thám; các văn bản hƣớng dẫn áp dụng Nghị định, chính sách về ứng dụng và phát triển cơng nghệ viễn thám, về sở hữu trí tuệ, tiêu chuẩn h a các định dạng và định chuẩn trong ứng dụng và phát triển công nghệ viễn thám; quy chế về quản l , trao đổi và cung cấp thông tin viễn thám, về sử dụng chung các cơ sở viễn thám liên ngành; về lƣu trữ, quản l , hai thác và sử dụng những thông tin, số liệu điều tra nhằm n ng cao hiệu quả và tiết iệm đ u tƣ cho Nhà nƣớc; các tiêu chuẩn về viễn thám, bao gồm các quy trình, quy phạm xử l và sử dụng tƣ liệu viễn thám vào các lĩnh vực chuyên ngành đồng thời đƣa công nghệ viễn thám thành một cấu ph n của hệ thống giám sát tài ngun và mơi trƣờng.
Ngồi ra, để tận dụng tăng cƣờng ứng dụng công nghệ viễn thám trong quan trắc, giám sát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc n i chung và mức độ phú dƣỡng các hồ nội địa n i riêng thì một số các vấn đề cấp bách sau đ y c n đƣợc đ y mạnh:
- ổ sung các nghiên cứu, giám sát chất lƣợng nƣớc bằng việc ết hợp nhiều nguồn ảnh vệ tinh và nguồn dữ liệu quan trắc tại địa phƣơng làm cơ sở hoa học cho quản l vàphát triển bền vững các hồ Hà Nội;
- Tăng cƣờng công tác đào tạo nhất là đội ngũ chuyên gia, nhà hoa học c chuyên môn s u về viễn thám ứng dụng cho từng lĩnh vực của ộ tài nguyên và Môi trƣờng;
- Mở rộng và tăng cƣờng hợp tác quốc tế tạo điều iện n ng cao trình độ hoa học, tăng cƣờng học hỏi inh nghiệm và thông tin của các nƣớc đi trƣớc, tăng cƣờng hả năng tiếp cận, tiếp thu iến thức tiên tiến trong công nghệ viễn thám thời ỳ hiện đại.
KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu, luận văn đã sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat 8 để tính tốn TSI trong nƣớc tại các hồ Định Cơng, n Sở, Linh Đàm thuộc quận Hồng Mai. Kết quả nghiên cứu đạt đƣợc nhƣ sau:
1. Ảnh Landsat 8 phù hợp để nghiên cứu giám sát mức độ phú dƣỡng của các hồ trên địa bàn quận Hoàng Mai, cụ thể trong nghiên cứu là 3 hồ lớn: Định Công, Yên Sở, Linh Đàm;
2. TSI của các hồ lớn tại quận Hoàng Mai tƣơng quan chặt chẽ với tỷ số giá trị phổ kênh 3 trên kênh 2 của ảnh Landsat 8 bằng phƣơng hình hàm tuyến tính;
3. Kết quả tính tốn TSI từ 2013 đến nay cho thấy 3 hồ lớn quận Hồng Mai có TSI dao dộng từ 41 đến 84 ứng với mức phú dƣỡng từ trung bình đến siêu phú dƣỡng. TSI c xu hƣớng tăng theo thời gian. Theo không gian TSI biến động từ ven bờ ra đến trung tâm, TSI phân bố cao ở các vị trí ven và g n bờ hồ, loang d n và giảm d n ra phía trung tâm mặt hồ;
4. Q trình đơ thị hóa thể hiện qua sự gia tăng đất xây dựng và mật độ dân số có mối tƣơng quan chặt chẽ với TSI (r = 0,77 - 0,81) chứng tỏ rằng q trình đơ thị hóa và sự gia tăng d n số xung quanh các hồ là một trong những nguyên nhân dẫn đến suy giảm chất lƣợng nƣớc hồ
5. Ứng dụng viễn thám trong quản l và giám sát môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên n i chung và tài nguyên nƣớc mặt n i riêng ở nƣớc ta là một phƣơng pháp mới nên vẫn c n gặp nhiều h hăn trong ứng dụng. Để n ng cao hiệu quả sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh trong giám sát diện tích và tình trạng phú dƣỡng các hồ nội địa c n đẩy mạnh công tác nghiên cứu hoa học, x y dựng quy trình giám sát cụ thể và c ế hoạch chuyển giao cho các cơ quan chức năng tại địa phƣơng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Bách hoa toàn thƣ mở. Các hồ tại Hà Nội.
2. Chi cục thống kê quận Hoàng Mai, 2017. Niên giám thống kê quận Hoàng Mai năm 2016.
3. Cục viễn thám quốc gia, 2011. Ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 thành lập bản đồ chất lƣợng nƣớc mặt vùng cửa sông ven biển khu vực Quảng Ninh - Hải Phòng. Dự án: Sử dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng cơ sở dữ liệu thành lập bản đồ diễn biến vùng ô nhiễm nguồn nƣớc thải từ các khu công nghiệp, đô thị nhằm đƣa ra cảnh báo các vùng có nguy cơ ô nhiễm thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc.
4. Lê Thị Hiền Thảo, 1999. Nghiên cứu quá trình xử l sinh học và ô nhiễm nƣớc ở một số hồ Hà Nội. Luận án tiến sỹ Sinh học, ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia Hà Nội.
5. Lê Thu Hà, ùi Thị Hoa, 2005. Hiện trạng các hồ Hà Nội. Lƣu trữ tại Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN.
6. Lê Thu Hà, Ngô Quang Dự và nn , 2005. áo cáo t m tắt đề tài mã số QT-05- 24: Áp dụng phƣơng pháp ph n tích ma trận trong quan trắc và đánh giá chất lƣợng nƣớc một số hồ Hà Nội. Lƣu trữ Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN. 7. Nguyễn Địch Dỹ, 2006. Sông ng i, hồ, đ m l y Hà Nội xƣa. Tuyển tập Kiến
trúc, số 2, tr.17-19.
8. Nguyễn Đình Minh, Phạm Văn Qu nh và nn , 2002. áo cáo t m tắt đề tài mã số QT-00-22: Nghiên cứu tài nguyên nƣớc mặt hu vực Hà Nội bằng phƣơng pháp viễn thám và GIS. Lƣu trữ tại Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN. 9. Nguyễn Quốc Phi, Nguyễn Thị Hạnh Nhƣ, Nguyễn Đức Mạnh, Lê Phú Cƣờng,
Lê Văn Huy, Lê Hải Hoàn, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt, 2014. Nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt hu vực ven biển Cửa Đáy ứng dụng công nghệ viễn thám. Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc 2014, NX ĐH C n Thơ, p.633-643.
10. Nguyễn Tác An và nn , 2001. Sử dụng ỹ thuật hệ thông tin địa l (GIS) để x y dựng các bản đồ ph n vùng và đánh giá hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng vùng ven bờ vịnh Nha Trang. Tuyển tập Nghiên cứu biển, tập XI, tr, 241-255, NX Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
11. Nguyễn Thị Hƣởng. 2011. Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc các hồ Hà Nội giai đoạn 2006-2010. Luận văn Thạc sỹ Khoa Học Môi Trƣờng, ĐH Khoa học Tự nhiên - ĐH Quốc gia Hà Nội.
12. Nguyễn Thị Thu Hà, ùi Đình Cảnh, Nguyễn Thiên Phƣơng Thảo, ùi Thị Nhị, 2016. Thử nghiệm mơ hình h a sự ph n bố hông gian của hàm lƣợng Chlorophyll-a và chỉ số trạng thái phú dƣỡng nƣớc hồ T y sử dụng ảnh Sentinel- 2A. Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các hoa học Trái đất và Môi trƣờng, 33, 123-132.
13. Nguyễn Văn Thảo, Vũ Duy Vĩnh, Nguyễn Đắc Vệ, Phạm Xu n Cảnh, 2016. X y dựng thuật toán xử l dữ liệu viễn thám xác định hàm lƣợng vật chất lơ lửng tại vùng biển ven bờ ch u thổ sơng Hồng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ iển, 16(2), tr. 129 - 135.
14. Phan Minh Thụ, Nguyễn Tác An, 2005. Mơ hình h a ph n bố hàm lƣợng Chlorophyll-a của thực vật nổi trong iển Đông. Hội nghị Những v n đề nghiên cứu cơ bản trong Khoa học Sự sống 2005, Hà Nội, 1078-1080.
15. Phan Minh Thụ, Nguyễn Tác An, 2011. Mơ hình h a ph n bố chlorophyll-a ở vùng biển Nam Trung bộ trong huôn hổ dự án hợp tác Việt Đức. Tuyển tập báo cáo Hội thảo Quốc tế về Hợp tác quốc tế trong điều tra, nghiên cứu tài nguyên và môi trƣờng biển. Hà Nội, 15-16/9/2011: 413-419
16. UN D quận Hoàng Mai, 2017. áo cáo inh tế xã hội năm 2016 của quận Hoàng Mai.
17. Viện Quy hoạch X y dựng Hà Nội, 2007. Thuyết minh tổng hợp quy hoạch chi tiết quận Hoàng Mai - tỉ lệ 1/2000.