ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
oOo KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO HỌC
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
KHÓA 2009 TÊN ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG CÔNG CỤ GIS, GPS QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN
THU GOM, VẬN CHUYỂN BÙN HẦM CẦU
TẠI TỈNH BÌNH DƯƠNG
GVHD : PGS. TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN
HỌC VIÊN : NGUYỄN LÊ HUY
MSHV : 09260533
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2011
o0o
Tp.HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2011
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN THẠC SĨ
Họ và tên học viên : NGUYỄN LÊ HUY Giới tính : Nam
Ngày, tháng, năm sinh : 20/10/1985 Nơi sinh : TX Tân An – Long An
Chuyên ngành : QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Khóa (năm trúng tuyển) : 2009
1- TÊN ĐỀ TÀI : « Ứng dụng công cụ GIS, GPS để quản lý phương tiện thu gom,
vận chuyển bùn hầm thải trên địa bàn tỉnh Bình Dương »
2- NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN :
- Xây dựng các quy định về kỹ thuật trong thu gom và vận chuyển bùn hầm thải.
- Ứng dụng tốt hai công cụ GIS và GPS trong vận chuyển và thu gom bùn hầm thải
địa bàn tỉnh Bình Dương.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14/08/2010
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 20/01/2011
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. LÊ THỊ HỒNG TRÂN
Nội dung và đề cương Khóa luận thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành
thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ủy quyền) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tôi có thể hoàn thành khóa luận này không chỉ là công sức của riêng tôi mà còn là
sự đóng góp của các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp của tôi.
0
45' – 107
0
67'30" kinh độ Đông
và có ranh giới hành chính như sau:
Phía Đông giáp tỉnh Đồng Nai;
Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh;
Phía Nam giáp thành phố Hồ Chí Minh;
Phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước.
Bình Dương có 01 thị xã, 06 huyện với 6 phường, 8 thị trấn và 75 xã. Tỉnh lỵ là thị xã
Thủ Dầu Một – trung tâm hành chính - kinh tế - văn hóa của tỉnh Bình Dương.
Trong những năm gần đây, Bình Dương có tốc độ tăng trưởng kinh tế vào loại cao
nhất nước, quá trình đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ. Với việc phát triển kinh tế nhanh
cùng với sự phát triển xã hội, dân số tăng nhanh, tỉnh Bình Dương cũng phải đối mặt với
vấn đề ô nhiễm môi trường từ nhiều nguồn thải khác nhau như nước thải, rác thải, khí
thải. Việc quản lý các loại chất thải trên đang gặp rất nhiều khó khăn, một trong những
loại chất thải đó là bùn hầm cầu (BHC) phát sinh từ hệ thống vệ sinh tại chỗ như bể tự
hoại, hố xí thùng, các nhà vệ sinh công cộng không có cống xả. Việc quản lý bùn hầm
cầu đang là một vấn đề hết sức nhạy cảm và nóng bỏng do lượng bùn thải này ngoài chất
hữu cơ chưa phân hủy còn chứa nhiều loại vi trùng gây bệnh có thể gây ô nhiễm nặng
đến môi trường sống và là nguồn lây truyền dịch bệnh nếu không được quản lý tốt. Theo
ước tính của Tổ chức Y tế thế giới thì hằng ngày sẽ có khoảng 246 m
3
bùn hầm cầu phát
sinh và thải vào môi trường. Ngoài ra với 28 khu và 16 cụm công nghiệp đã đi vào hoạt
động thì cũng có một lượng đáng kể bùn hầm cầu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của
công nhân tại đây.
Hiện nay, việc thu thu gom và vận chuyển bùn hầm cầu trong Tỉnh đang gặp phải
nhiều khó khăn như: phương tiện rút bùn hầm cầu lưu hành trong tỉnh thường không thể
vào được tận nơi có hố xí. Việc quản lý các dịch vụ hút bùn rất lạc hậu và hầu như chưa
Tp.HCM, ngày tháng năm 2011
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
TS. Lê Thị Hồng Trân
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT
WHO : Tổ chức Y tế thế giới
EAWAG : Viện Khoa học và công nghệ môi trường liên bang Thụy Sỹ
SANDEC : Cơ quan về nước và hệ thống vệ sinh ở các nước đang phát triển
OSS : Hệ thống vệ sinh tại chỗ
KCN : Khu công nghiệp
KĐT : Khu đô thị
CEETIA : Trung tâm Kỹ thuật Môi trường ở các thị trấn và khu công nghiệp
GIS : Hệ thống thông tin địa lý
BCL : Bãi chôn lấp MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1 : PHẦN MỞ ĐẦU 01
1.1. Đặt vấn đề 01
1.2. Mục tiêu của đề tài 02
1.3. Nội dung của đề tài 03
1.4. Phương pháp nghiên cứu 03
1.4.1. Phương pháp luận 03
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu 04
1.5. Ý nghĩa của đề tài 07
1.5.1. Ý nghĩa khoa học 07
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn 07
1.5.3. Tính mới 08
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ HOẠT ĐỘNG THU
GOM BÙN HẦM CẦU 09
2.1. Tình hình quản lý BHC ở một số đô thị lớn điển hình 09
2.2. Những tồn tại trong việc quản lý BHC tại Việt Nam 14
CHƯƠNG 3 : TÔNG QUAN VỀ TỈNH BÌNH DƯƠNG 15
4.4. Mô hình GPS 30
4.4.1. Tổng quan về GPS 30
4.4.2. Các thành phần của hệ thống định vị GPS 30
4.4.3. Quỹ đạo vệ tinh GPS 31
4.4.4. Độ chính xác của hệ thống 31
4.5. Tình hình áp dụng GPS ở Việt Nam 31
4.6. Giới thiệu một số phần mềm GPS thông dụng 33
4.6.1. GPS cầm tay 33
4.6.2. Mouse GPS, CF GPS, SD GPS 33
4.6.3. Bluetooth GPS 34
4.6.4. GPS Navigator 34
4.7. Ứng dụng mô hình GIS – GPS vào thực tiễn cuộc sống 35
4.8. Những thuận lợi và khó khăn trong việc ứng dụng mô hình GIS – GPS ở
nước ta 35
4.8.1. Thuận lợi 35
4.8.2. Khó khăn 35
CHƯƠNG 5 : ỨNG DỤNG GIS – GPS TRONG QUẢN LÝ THU GOM VẬN
CHUYỂN BÙN HẦM CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG 36
5.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu 36
5.1.1. Phân tích, thiết kế CSDL 36
5.1.2. Dữ liệu nền 37
5.1.3. Dữ liệu chuyên đề 43
5.2. Thu thập số liệu 47
5.2.1. Thu thập số liệu bằng GPS 47
5.2.2. Thu thập số liệu bằng phiếu thăm dò 48
5.3. Mô hình hệ thống 49
5.3.1. Giới thiệu 49
5.3.2. Tiến trình xử lý dữ liệu trong hệ thống 49
5.3.3. Yêu cầu đối với hệ thống 50
5.3.4. Các thành phần của hệ thống 51
0
67'30" kinh độ Đông và có ranh giới hành chính
như sau:
Phía Đông giáp tỉnh Đồng Nai;
Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và thành phố Hồ Chí Minh;
Phía Nam giáp thành phố Hồ Chí Minh;
Phía Bắc giáp tỉnh Bình Phước.
Bình Dương có 01 thị xã, 06 huyện với 6 phường, 8 thị trấn và 75 xã. Tỉnh lỵ là
thị xã Thủ Dầu Một – trung tâm hành chính - kinh tế - văn hóa của tỉnh Bình
Dương.
Trong những năm gần đây, Bình Dương có tốc độ tăng trưởng kinh tế vào
loại cao nhất nước, quá trình đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ. Với việc phát triển
kinh tế nhanh cùng với sự phát triển xã hội, dân số tăng nhanh, tỉnh Bình Dương
cũng phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường từ nhiều nguồn thải khác nhau
như nước thải, rác thải, khí thải. Việc quản lý các loại chất thải trên đang gặp rất
nhiều khó khăn, một trong những loại chất thải đó là bùn hầm cầu (BHC) phát sinh
từ hệ thống vệ sinh tại chỗ như bể tự hoại, hố xí thùng, các nhà vệ sinh công cộng
không có cống xả. Việc quản lý bùn hầm cầu đang là một vấn đề hết sức nhạy cảm
và nóng bỏng do lượng bùn thải này ngoài chất hữu cơ chưa phân hủy còn chứa
nhiều loại vi trùng gây bệnh có thể gây ô nhiễm nặng đến môi trường sống và là
nguồn lây truyền dịch bệnh nếu không được quản lý tốt. Theo ước tính của Tổ chức
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 2
Y tế thế giới thì hằng ngày sẽ có khoảng 246 m
3
bùn hầm cầu phát sinh và thải vào
môi trường. Ngoài ra với 28 khu và 16 cụm công nghiệp đã đi vào hoạt động thì
cũng có một lượng đáng kể bùn hầm cầu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của công
nhân tại đây.
Hiện nay, việc thu thu gom và vận chuyển bùn hầm cầu trong Tỉnh đang gặp
Ứng dụng GIS trong việc đề xuất các giải pháp về vạch tuyến thu gom và
chuyển chở bùn hầm cầu cho Tỉnh Bình Dương.
Thiết kế hệ thống quản lý, giám sát phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu
trên địa bàn tỉnh Bình Dương, bao gồm:
Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống thông tin phục vụ định vị động
các phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu trên địa bàn tỉnh.
Phân tích giao thức truyền dữ liệu và quy trình xử lý, khai thác thông
tin về các phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu phục vụ cho công tác
giám sát phương tiện của tỉnh.
Nghiên cứu, thiết kế CSDL và xây dựng phần mềm ứng dụng phục vụ
quản lý, giám sát phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu.
Nhập/chuyển đổi dữ liệu thí điểm vào CSDL đã thiết kế và cài đặt.
Nghiên cứu giải pháp triển khai kết quả của đề tài vào phục vụ quản
lý, giám sát phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu.
Đào tạo, chuyển giao công nghệ cho Sở Khoa học Công nghệ, Sở Tài
nguyên & Môi trường tỉnh Bình Dương.
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.4.1.
Phương pháp nghiên cứu là những những nguyên tắc và cách thức hoạt động
khoa học nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở khoa học cần phải có
những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề giải quyết.
Nghiên cứu hiện trạng quản lý trên địa bàn tỉnh Bình Dương là nghiên cứu
mối quan hệ từ nguồn phát sinh bùn thải đến khâu quản lý, bao gồm thu gom – vận
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 4
chuyển – xử lý – tái sử dụng. Từ mối quan hệ này rút ra được những ưu khuyết
điểm để đưa ra giải pháp quản lý hiệu quả hơn.
1.4
Phƣơng pháp thu thập nguồn dữ liệu :
Dữ liệu không gian: xây dựng từ nguồn bản đồ nền hiện trạng sử dụng đất,
với hệ thống thông tin địa lý (GIS). Mô hình hệ thống có thể minh họa như sau:
Công cụ giám sát sẽ thực hiện được một số yếu cấu sau:
a. Ch
Giám sát lộ trình trực tuyến theo thời gian thực.
- Bảng lộ trình từ chủ nguồn thải đến chủ xử lý.
- Điểm lộ trình theo thời gian thực: Bản đồ, tọa độ điểm, thời gian, vận
tốc xe.
Thời gian dừng tại điểm không định trước.
- Trạng thái xe: đang chạy, dừng, có tải hoặc không tải
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 6
Xem lại lộ trình trong quá khứ.
- Bảng lộ trình từ chủ nguồn thải đến chủ xử lý.
- Lộ trình đã đi theo ngày: Bản đồ, tọa độ điểm lộ trình,vận tốc xe, thời
gian,
- Thời gian dừng tại điểm không định trước.
- Trạng thái xe: đang chạy, dừng, có tải hoặc không tải
- Xem được mực chất lỏng thay đổi
b.
Thông tin vê lộ trình và vùng giám sát.
- Cập nhật lộ trình giám sát theo dạng tuyến.
- Cập nhật vùng giám sát theo dạng vùng.
- Cập nhật đối tượng giám giám sát và trạng thái giám sát.
- Chọn lựa cảnh báo.
Thông tin xe.
các chuyên gia trong lĩnh vực môi trường và các chuyên gia quản lý nhà nước về
môi trường tại địa bàn tỉnh Bình Dương (Sở Tài nguyên Môi trường, công ty Thoát
nước đô thị…) để đề xuất các giải pháp quản lý trên địa bàn tỉnh Bình Dương.
1.5. Ý nghĩa của đề tài
1.5.1.
Làm cơ sở ban đầu cho những nghiên cứu sâu hơn về thực trạng và giải pháp
quản lý bùn hầm cầu trên địa bàn tỉnh Bình Dương và các tỉnh, thành phố khác
trong cả nước.
Làm cơ sở khoa học cho cơ quan quản lý nhà nước đưa ra các quy định, tiêu
chí, biện pháp quản lý bùn thải phù hợp nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền
vững.
1.5.2.
Quản lý BHC đang là một vấn đề môi trường nóng bỏng và nhạy cảm do
lượng bùn thải này có mức độ phát tán cao và chứa nhiều loại vi trùng gây bệnh có
thể gây ô nhiễm nặng đến môi trường sống và là nguồn lây truyền dịch bệnh nếu
không được quản lý tốt. Đề tài này được thực hiện nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế
về vấn đề quản lý chặt chẽ và xử lý triệt để BHC bảo vệ sức khỏe cộng đồng và
môi trường.
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 8
1.5.3.
Đây là đề tài còn tương đối mới mẻ đối với địa bàn tỉnh Bình Dương. Dự kiến
sau khi hoàn thành đề tài này sẽ mang lại nhiều lợi ích to lớn cho các nhà lãnh đạo
để có thể dễ dàng nắm bắt mọi hoạt động quản lý và thu gom bùn hầm cầu của tỉnh.
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 9
CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ
trạng nhiều BTH không được nạo vét định kỳ theo yêu cầu, do đó chất lượng nước
ra khỏi bể, chảy vào hệ thống thoát nước, không đảm bảo các yêu cầu vệ sinh. Dịch
vụ thông tắc bể phốt cho các hộ gia đình chỉ được thực hiện theo yêu cầu từ phía
người dân, thường thì nhu cầu phát sinh khi hệ thống cống bốc mùi hôi thối do bị
tắc, người dân phải trả chi phí cho dịch vụ này.
Mỗi ngày, TP.HCM phát sinh trên 200 tấn chất thải bùn hầm cầu, được
khoảng 150 xe chuyên dụng vận chuyển, tuy nhiên khá nhiều xe vận chuyển không
tới địa điểm xử lý theo quy định mà lén lút đổ trộm ra các khu vực khác, gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng. Trước thực trạng này, UBND TP.HCM đã chấp
thuận giao cho Sở TN&MT làm chủ đầu tư triển khai dự án Trang bị hệ thống định
vị toàn cầu (GPS) nhằm kiểm soát các phương tiện vận chuyển bùn hầm cầu trên
địa bàn thành phố.
Trong thời gian qua, mặc dù đã áp dụng nhiều biện pháp nhằm quản lý chặt
chẽ hơn quá trình thu gom, vận chuyển và xử lý bùn hầm cầu, nhưng trên thực tế
quá trình vận chuyển bùn hầm cầu vẫn chưa thể kiểm soát được vì việc kiểm soát
phương tiện vận chuyển rất khó khăn, việc kiểm tra bồn chứa bùn hầm cầu còn hạn
chế, địa phương quản lý chưa chú trọng công tác giám sát thực tế… Đồng thời, mặc
dù hệ thống kiểm soát chất thải nguy hại đã có nhưng còn thiếu sự đồng bộ về mặt
lưu chuyển thông tin, kiểm soát thông tin từ các chủ nguồn thải, nhà vận chuyển,
nơi xử lý chất thải nguy hại…dẫn đến sự thiếu đồng bộ trong hệ thống quản lý giữa
các cơ quan chức năng: Sở TN&MT, Cảnh sát Môi trường…
Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System - GPS) kết hợp với hệ
thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) giúp giám sát, định
vị được vị trí các xe hút hầm cầu trên đường vận chuyển (thông qua bản đồ GIS);
theo dõi, xác minh được các thông tin có liên quan đến xe hút hầm cầu trên đường
vận chuyển: Tên chủ xe, biển số xe, vị trí đổ, tốc độ, dừng sai chỗ (thông qua việc
truy cập hệ thống dữ liệu tại Sở TN&MT); phát hiện các xe hút hầm cầu có hành vi
đổ chất thải không đúng địa điểm quy định (thông qua hệ thống kiểm soát mức chất
GVHD: PGS. TS. Lê
nước thải tại Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc, Củ Chi. Tại thời điểm này,
GVHD: PGS. TS. Lê
: Lê Huy MSHV: 09260533 Trang 12
tất cả các xe chở bùn hầm cầu đã đăng ký chức năng tại Sở TN&MT đều phải vận
chuyển bùn hầm cầu tới Khu xử lý chất thải bùn hầm cầu của Công ty Hòa Bình để
xử lý hợp vệ sinh. Chúng tôi đang triển khai lắp đặt thiết bị GPS cho 120 - 150 xe
vận chuyển bùn hầm cầu, kinh phí của dự án khoảng 3 tỷ đồng.
Tại kỳ họp HĐND TP.HCM diễn ra đầu tháng 7 tới, Sở TN&MT sẽ trình
HĐND Quy định về quản lý sử dụng hệ thống định vị GPS cho các phương tiện
vận chuyển bùn hầm cầu trên địa bàn. Trong đó, sẽ quy định chi tiết các hành vi vi
phạm về vận chuyển bùn hầm cầu và các hình thức xử phạt đặc thù bằng hình ảnh.
Khi các xe vận chuyển bùn hầm cầu được đồng loạt gắn thiết bị GPS và
thành phố ban hành một quy định chi tiết về quản lý vận hành hệ thống GPS, xử
phạt các trường hợp vi phạm… chắc chắn công tác quản lý loại chất thải có tính
chất đặc biệt ô nhiễm này sẽ thật sự được hiệu quả.
Trước mắt, thực hiện ý kiến chỉ đạo của UBND thành phố, Sở TN&MT đang phối
hợp với Công an thành phố, Sở Giao thông Vận tải, UBND các quận, huyện tăng
cường thanh tra, kiểm tra xử lý nghiêm đối với các trường hợp vi phạm đổ bùn hầm
cầu ra môi trường; tuyên truyền, nâng cao ý thức đối với các đơn vị làm dịch vụ thu
gom bùn hầm cầu trên địa bàn thành phố…
Thành phố Nam Định có dân số khoảng 230.000 người, các điều kiện vệ sinh
đô thị chủ yếu ở đây là hệ thống vệ sinh tại chỗ. Đến năm 2003 đã có 85% số hộ
gia đình sử dụng hố xí tự hoại. Hố xí tự hoại được xây dựng ở Nam Định là loại hố
xí tự hoại 2 ngăn xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam trong đó có một bể nhỏ chứa
chất cặn. Kích thước bể tự hoại phần lớn phụ thuộc vào diện tích đất sẵn có của hộ
gia đình mà chưa được thiết kế theo số lượng người sử dụng.
Công ty môi trường đô thị chịu trách nhệm thu gom và xử lý chất thải rắn của
thành phố. Các bể tự hoại chỉ được hút khi thấy hoạt động không bình thường như
bị tắc, đầy ứ hoặc có mùi bốc ra, trường hợp hút theo định kỳ rất hiếm. Khi có nhu