ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
4^ ^
•p *p V ^ ^
SỬ DỤNG CÔNG CỤ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ TổN G HỢP CHAT
LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ ĐÔ THỊ HÀ NỘI
MÃ SỐ: QT - 01 - * t 5
CHỦ TRÌ ĐỂ T À I: THS.PHẠM THỊ V Ệ T ANH
CÁC CÁN B ộ THAM GIA: THS. HOÀNG ANH LÊ
THS. PHẠM VĂN QUÂN
ĐAi HOC » ■ r ‘ ■
trung tâm th ò m - ' ỉhưvil.
P T ? 3 2 / ±
HÀ NỘI - 2005
5
1. BÁO CÁO TÓM TẮT
a. T ên đ ề tài: Sử dụng công cụ GIS trong đánh giá tổng hợp chất lượng môi trường
không khí ở Hà Nội
M ã SỐ: Q T -0 1 - 4 5 "
b. C h ủ trì đ ề tà i: ThS. P hạm Thị V iệt A nh
c. C ác cán bộ tha m gia:
ThS. H oàng A nh Lê
ThS. Phạm V ăn Q uân
d. M ục tiêu và nội dung nghiên cứu.
Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm không khí cũng như nghiên cứu đánh giá tổng hợp
chất lượng không khí ở Hà Nội đã được nhiều dự án thực hiện. Tuy nhiên các nghiên cứu này
mới chỉ dừng ở mức đánh giá riêng rẽ từng yêú tố gây ô nhiễm không khi do các loại nguồn
thải khác nhau, hoặc đưa ra một sô' phương pháp để có thể đánh giá tổng hợp các chất này.
Trong khi đó, một số yếu tố môi trường khác có ảnh hưởng đến chất lượng không khí như
cây xanh, mặt nước thì chưa được tính đến trong các bài toán liên quan đến môi trường
không khí. Nếu có, thì các yếu tố này mới chỉ được nhắc đến với vai trò làm sạch và cải thiện
- e. C ác kết q uả đ ạt được.
• Xây dựng được các sơ đồ phân bố tần suất xuất hiện nồng độ bụi lơ lửng vượt tiêu chuẩn
cho phép theo mùa nóng, mùa lạnh và cả năm.
• Xây dựng được các bản đồ tổng hợp chất lượng môi trường không khí đối vơí bụi lơ lửng.
• Đánh giá được mức độ ô nhiễm không khí khu vực thành phố Hà do ảnh hưởng của các
nguồn thải công nghiệp theo mùa nóng, mùa lạnh và cả năm.
• Bước đầu đánh giá tổng hợp chất lượng không khí khu vực Hà Nội một cách khái quát có
tính đến các yếu tố môi trường khác trên cơ sở các chỉ tiêu đánh giá: Chi tiêu tần suất
vượt chuẩn p, mật độ đường, mật độ dân số, tỉ lệ độ che phủ của cây xanh, tỉ lệ diện tích
mặt n ư ớ c.
• Mặc dù chưa có con số cụ thể về tỉ lệ cây xanh, mặt nước, mật độ đường trong khu vực
nghiên cứu ( trừ chỉ tiêu P), nhưng với việc chồng ghép hình học các lớp thông tin này lên
sơ đồ tần suất ô nhiễm bụi, bước đầu đề tài có một số đánh gía m ang tính chất khái quát
như sau:
- Các khu vực có chất lượng môi trường rất xấu bao gồm khu vực phường N hân chính,
Trung hoà, Thanh xuân trung, Thanh xuân băc (Thanh xuân) và khu vực các phường
Thanh Nhàn, Q uỳnh lôi, M inh khai ( Hai Bà Trưng), Mai Động, Đồng tâm, Giáp bát (
Hoàng Mai). N guyên nhân là do những khu vực này chịu tác động tổng hợp của nhiều
nguồn, đặc biệt là bị ô nhiễm nặng do hoạt động từ các khu công nghiệp Thượng Đình,
Vĩnh Tuy - Mai động, trong khi các yêú tố có lợi cho môi trường như diện tích che phủ
của cây xanh và mặt nước ít, không đáng kể so với cả khu vực .
- Các khu vực thuộc quận Hai Bà Trưng gồm các phường Trần Hưng Đạo, Ngô thì Nhậm,
mặc dù ô nhiễm do công nghiệp không nặng như các khu vực trên, nhưng mật độ giao
7
thông ở đây tương đối lớn, do vậy có thể nói khu vực này bị ô nhiễm khá nặng. Tuy nhiên
do trong khu vực này, trên các tuyến đường lớn đều có cây xanh với độ che phủ lớn, do
vậy chất lượng không khí ở đây được cải thiện phần nào.
- Khu vực phường Thuỵ khuê, Cống vị ( Ba đình), Nghĩa đô, Nghĩa tân, mặc dù ô nhiễm
nặng nhưng tỉ lệ diện tích che phủ của cây xanh ở khu vực này tương đối cao , do vậy có
thể hạn chế được khá nhiều khả năng ô nhiễm bụi.
The models o f transportation o f air pollutants have been used a lot in assessment of
air pollution for a long time and considered as the useful and high economic efficient
tools for this field. However, combination of these models and tool o f GIS in building
maps for air quality intergrated assessment has not mentioned yet. The project aimed at
the initial researches in using GIS com binated with the above models calculated by
method o f frequency [1] for buiding maps of air quality in Urban and industrial areas.
Some various environm ental factors have been taken into account in this method such as
areas o f trees and water surface, road density, population density est.
f. Obtained results
♦ Building the maps for air pollution levels created from the industrial emission
sources in Hanoi w ith hot season, cold season and the whole o f year.
♦ By using GIS ( Geographical Information Systems), the integrated maps for air
quality were build based on putting overlay specialistic maps of trees, roads,
hydrology, air pollution and administration .
♦ A ir pollution levels for Hanoi city created from over 50 industrial emission
sources in inner Hanoi and surrounding areas were assessed
♦ Initiating the integrated assessment o f air quality in urban area based on the
some norms relating to air quality such as: ratio of trees cover, ratio o f water
surface areas, road density, frequency o f days in that the air pollutant
concentration exceeds the permissible level ( case study of Hanoi City).
♦ The research results from the project can be widely used in the various fields as
follows:
o Contributing the scientific basics for designing the air quality m onitoring
networks in Hanoi.
o Contributing the scientific basics for designing isolated areas from
industry parks
9
o Contributing the scientific basics for environmental planning and
m anagem ent in Hanoi.
10
.12. Kết qua Hi*hiên cứu
3.2.1. Đanh giá mức do tì nliiếm k lì oil” kill khu vực thanh pho Ha (lo anh hướng cua
cac nguồn tliái cõng nghiệp }
3.2.2. liươc (lâu danh giá chat lượng khoiỉỊỊ khi kliu vực Ha Voi
<
KẺTLUẬN VÀ KHUYẼN NGHỊ
TAI LIỆU THAM KHẢO 31
Mỏ ĐẦU
■thi hoá neav càne g iT r gâll\ f ây’ cùng với sự phát triển của nền kinh tê lh- trườnễ ' tôc đò đô
s Z °' T độ dân SÔ * * đ" " ị tang đang kể . Hà Nôi là môt trong
, . , ? .
____
? „ ^u:_c , • nói trên và hiện nay đã trở thành nơi có mật độ giao thông
Các chất ô nhiễm môi trường không khí ỏ Hà Nội hiện nay chủ yếu là bụi, các khí
độc hại S 0 2, C 0 2, N Ox, N H3, và một số chất khác . Tuỳ theo đặc điểm phân bố công nghiệp,
mật độ giao thông, các khu phân bố dân cư ở từng địa bàn có những tỉ lệ khác nhau về
nồng độ các chất gây ô nhiễm trong môi trường không khí
Nghiên cưu hiện trạng ô nhiêm không khí cũng như nghiên cứu đánh giá tổng hợp
chất lượng không khí ở Hà Nội đã được nhiều dự án thực hiện. Tuy nhiên các nghiên cứu này
mới chi dừng ơ mức đánh giá nên g rẽ từng yêú tô gây ô nhiễm không khi do các loại nsuồn
thải khác nhau, hoặc đưa ra m ột số phương pháp để có thể đánh giá tổng hợp các chất này.
Trong khi đó, một số yếu tố môi trường khác có ảnh hưởng đến chất lượng không khí như
cây xanh, mặt nước thì chưa được tính đến trong các bài toán liên quan đến môi trường
không khí. Nếu có , thì các yếu tố này mới chỉ được nhắc đến với vai trò làm sạch và cải
thiện chất lượng m ôi trường khôngkhí cũng như điều hoà vi khí hậu.
Với lý do trên, đề tài tập trung nghiên cứu, đánh giá tổng hợp chất lượng môi trường
không khí ở Hà Nội, có tính đến việc xem xét tổng hợp một loạt các yếu tố có ảnh hưởng đến
chất lượng không khí, trên cơ sở sử dụng công cụ GIS ( Hệ thông tin địa lý) - một công cụ có
khả năng ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong quản lý môi trường và qui hoạch môi trường.
khác.
11
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ KHU vực NGHIÊN cứu
1.1. KHÁI QUÁT ĐIỂU KIỆN Tự NHIÊN, KINH TỂ - XÃ HỘI THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1.1 Điều kiện tự nhiên Thành phô Hà Nội
Vị trí địa lý:
Hà Nội nằm ở vị trí trung tâm đổng bằng Bắc Bộ, giới hạn trong khoảng từ 20053’
vĩ độ Bắc, 105044' đến 106002’ kinh độ Đông, tiếp giáp với 5 tỉnh: Thái Nguyên ở phía
bắc, Bắc Ninh và Hưng Yên ở phía đông, Hà Tây và Vĩnh Phúc ờ phía nam và phía tây. Hà
Nội có diện tích tự nhiên 918,lkm 2, khoảng cách dài nhất từ phía bắc xuống phía nam là
trên 50km và chỗ rộng nhất từ tây sang đông 30km. Hà Nội nằm hai bèn bờ sông Hồng,
giữa vùng đồng bằng Bác Bộ trù phú và nổi tiếng từ lâu đời, Hà Nội có vị trí và địa thế
đẹp, thuận lợi để trở thành trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá, khoa học và đầu mối
quan trọng của cả nước.
Địa hình:
Đại bộ phận diện tích Hà Nội nằm trong vùng đồng bằng châu thổ sông Hổng với
độ cao trung bình 15m đến 20m so với mặt biển. Còn lại chỉ có khu vực đồi núi ở phía bắc
và phía Tây Bắc của huyện Sóc Sơn thuộc rìa phía Nam của dãy núi Tam Đảo có độ cao từ
20m đến trên 400m với đỉnh Chân Chim cao nhất là 462m. Địa hình Hà Nội thấp dần từ
Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông. Điều này được phản ánh rõ nét qua hướng dòng
chảy tự nhiên của các dòng sông chính thuộc địa phận Hà Nội. Dạng địa hình chủ yếu của
Hà Nội là đồng bằng được bổi đắp bỏfi các dòng sông với các bãi bồi hiện đại, bãi bồi cao
và các bậc thềm. Xen giữa các bãi bồi hiện đại và các bãi bồi cao còn có các vòing trũng
với các hồ, đầm (dấu vết của các lòng sông cổ). Riêng các bậc thềm chỉ có phần lớn huyện
Sóc Sơn và ở phía bắc huyện Đông Anh nơi có địa thế cao trong địa hình của Hà Nội.
Ngoài ra, Hà Nội còn có các dạng địa hình núi và đồi xâm thực tập trung ở khu vực đổi
núi Sóc Sơn với diện tích không lớn lắm.
Khí hậu:
Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm là khí hậu nhiệt
đới gió mùa ấm, m ùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, mưa ít. Nằm trong vùng nhiệt
26.78
7 Đông Đông Nam 1.83 7.38
8 Đông Nam
1.86 51.37
9
Nam Đông Nam 2.36
6.01
10
Nam
1.60 12.02
11 Nam Tây Nam
1.25
1.09
12 Tây Nam
1.64
3.01
13 Tây Tây Nam
1.00 0.27
14 Tây
1.45
7.38
15 Tây Tây Bắc
2.60
1.37
16 Tây Bắc
1.91
14.21
17 Bắc Tây Bấc
2.00
1.91
khu vực nội thành tỷ lệ tãng cao hơn, năm 1996 tăng 3,13% và năm 1997 tăng 4,26% . Tuy
nhiên, hiện nay Hà Nội là một trong những tỉnh, thành phố có tỷ lệ tăng dân số tự nhiên
thấp nhất toàn quốc.
Dự báo dân số Hà Nội có khoảng 3.027.000 người vào 2005 và khoảng 3.350.000
người vào năm 2010. Trong đó dân số Thành thị chiếm khoảng 66% vào năm 2005 và
khoảng 79% vào năm 2010. Trong tương lai không xa, dân số Hà Nội sẽ chiếm khoảng
3,4-3,8 triệu người vào năm 2020 và dân số thành thị khoảng 92%.
14
:
1.1.3. Hiện trạng sử dụng đất Thành phô Hà Nội
Tổng diện tích đất toàn Thành phố là 92.424,37ha; trong đó đất khu vực nội thành
là 8.437,8ha, diện tích xây dựng đô thị trong 7 quận cũ nội thành 5676ha (chiếm tỷ lệ
70% đất nội thị), bình quân 46,14%m2/người. Tổng diện tích đất dân dụng 4654ha bình
quân 35,85 m2/người; đất công trình công cộng 300ha, bình quân 2 ,3 1 m2/người, đất cây
xanh 163ha, đất cơ quan không thuộc sự quản lý của đô thị 262ha và đất các trường đại
học trung học quản lý 241 ha.
Nhìn chung chỉ tiêu sử dụng đất nội thành rất thấp, so vói quy chuẩn xây dựng Việt
Nam và so với các đô thị trên thế giới, mật độ xây dựng của nhiều khu vực quá cao ảnh
hưởng tới môi trường ở, đặc biệt tại các khu phố cổ và khu phô' cũ, đang thiếu trầm trọng
các diện tích phụ trợ cần thiết như cây xanh, khoảng không v.v
1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN THẢI ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Môi trường không khí Hà Nội đang bị ô nhiễm bởi các yếu tố CO, N 0 2, S 02 và C 02 và
bụi được phát sinh chủ yếu do các hoạt động:
• Hoạt động sản xuất công nghiệp , tiểu thủ công nghiệp
• Hoạt động giao thông đô thị và xây dựng
• Sinh hoạt của cộng đồng ( chủ yếu là do chất đốt sinh hoạ)
1.2.1.Nguồn thải công nghiệp
Hiện nay ở Hà Nội có khoảng 318 cơ sở sản xuất quốc doanh thuộc Trung ương và
địa phương quản lý, các liên doanh và đầu tư trực tiếp từ nước ngoài dang hoạt
vây tứ phía" thành phô' Hà Nội, bất cứ gió thổi hướng nào cũng làm ô nhiễm công nghiệp lan
tỏa đến các khu dân cư và gây ô nhiễm không khí nội thành Hà Nội
Từ nay đến nãm 2010, 2020 sẽ di chuyển tất cả các cơ sở công nghiệp vừa và nhỏ gây ô
nhiễm nghiêm trọng vào các cụm công nghiệp tập trung.
1.2.2.Nguồn thải giao thông vận tải
Theo số liệu năm 2001 của Bộ giao thông vận tả i, thành phố Hà Nội hiện có hơn 100.000 xe
ô tô các loại và khoảng 1,2 triệu xe máy. Mức độ tăng trưởng trung bình hàng năm về xe
máy là 15% và ô tô vào khoảng 1,2 triệu xe máy. Mức độ tăng trưởng trung bình hàng năm
16
về xe máy là 15% và ô tổ là 10%. Đây chính là một trong nhứng nguồn gây ô nhiễm không
khí chủ yếu ở Hà Nội.
Hiện trạng hộ thống giao thông với cường độ dòng xe lớn, đạt trên 1800 - 3600 xe/giờ.
đường hẹp, nhiều ngã ba, ngã tư, chất lượng đường kém, phàn luồng hạn chế, xe đi lản lộn,
luôn phải thay đổi tốc độ, dừng lâu nên lượng khí độc hại N 02, S 02, co, CxHx,pB và các
hợp chất chứa bụi, chì, khói và tiếng ồn do xe thải ra rất lớn, gây ô nhiễm môi trường không
khí tại các trục giao thông chính và các nút giao thống.
1.2.3. Nguồn thải sinh hoạt và các hoạt động dịch vụ của dân cư thành phố
Trong những năm qua do giá dầu hoả và giá điện tăng lên đáng kể, rất nhiều hộ gia đình thu
nhập thấp ở Hà Nội đã chuyển sang dùng bếp than tổ ong với số lượng lớn( bình quân một
gia đình tiêu thụ 2 kg than/ ngày tức là 50-60kg / tháng). Trong điều kiện nhà ở đông, mái
thấp, chật chội các khí thải S02, NOx, c o đã gây ô nhiễm cục bộ mồi trường không khí
xung quanh nhất là khi các hộ nhóm hoặc ủ bếp.
ĐAI HOC Q U O C GIA HA NÔI
TRUNG TÃM THÒNG TIN THƯ VỈẺN
17
CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG MÔ HÌNH LAN TRUYỀN CHẤT ô NHIỄM TRONG ĐÁNH
GIÁ MÔI TRƯỜNG KHỐNG KHÍ KHU vực HÀ NỘI
2.1 Sự PHÂN BỐ CHẤT Ô NHIÊM VÀ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN cơ BẢN [1]
Khi mô tả quá trình khuếch tán chất ô nhiễm ữong không khí bằng các mô hình toán
học thì mức độ ô nhiễm không khí thường được đặc trưng bằng trị số nồng độ chất ô nhiễm
- y ìí._ íĩtff -* ) ’l \-(H+z)
n T — Y px\V = =- \ +ePx ' ■
Cy X J [ Cz X ị Cz X
(2.2)
Trong đó:
+ C(x,y,z): nồng độ trung bình của chất thải tại điểm có toạ độ X, y, z (m g/m5)
+ Q: lượng thải chất ô nhiễm từ nguồn thải (miệng ống khói) (mg/s).
+ Cy, Cz: thông sô' khuếch tán suy rộng của Sutton
+ x: khoảng cách đối với nguồn thải theo phương X (m).
+ y: tọa độ của điểm tính trên mặt nằm ngang theo trục Oy (m).
+ z: chiểu cao điểm tính toán (m).
+ H=h+Ah: chiều cao hiệu dụng của ống khói (m).
+ h : Độ cao ống khói (m)
+ u: tốc độ gió trung bình ở độ cao hiệu dụng của ống khói (m/s).
+ n: chỉ số đặc trưng cho trạng thái khí quyển.
Trong thực tế giải quyết các bài toán về lan truyền chất ỏ nhiễm trong khí quyển,
người ta thường tính nồng độ chất ô nhiễm không khí ở độ cao gần mặt đất (z =1 - 2 m ngang
với tầm hít thở của con người) là nơi chất ô nhiễm có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con
người và động thực vật. Trong trường hợp này nồng độ chất ô nhiễm được tính tại độ cao z =
0 như sau:
Trong đó:
+ C(x,y,0): nồng độ chất ô nhiễm tại điểm có toạ độ X, y, 0 ở gần mặt đất (m g/m3).
+ H = h + Àh: chiều cao hiệu dụng của ống khói, trong đó Ah được tính theo công
thức sau:
2 - n
X
( Tr -T k \
1,5 + 2,68-10 M „ (2-4)
u
Trong đó:
/ Nguồn
đường
ỵ ' E(g/m.s)
Tiếp nhận Cx
Giao thông vận tải với lưu lượng lớn có thể coi là một nguồn đường gây ô nhiễm
không khí. Bắt nguồn từ nhiên liệu sử dụng, các phương tiện giao thông thải vào trong
không khí rất nhiều chất độc hại như SOs, C 0 2, c o , N Ox, Bụi, Chl .v.v gầy ảnh hưởng trực
tiếp tới sức khoẻ con người. Các động cơ xăng mặc dù ít xả thải bụi, muội nhưng nó lại
phát thải ra chì (pha trong xăng) có tác dụng rất độc, ngược lại động cơ dầu (xe tải hạng
nặng, xe đặc chủng) không xả thải chì nhưng rất gây ảnh hưởns tới mỹ quan đô thị.
2.4. MÔ HỈNH TÍNH NỒNG ĐỘ NỀN KHU vự c NGHIÊN cứu
Nồng độ nền là nồng độ các chất ở môi trường xung quanh có ảnh hưởng đến khu
vực nghiên cứu. ở đây, nồng độ nền được tính chủ yếu dựa vào lượng than tiêu thụ cho các
mục đích khác nhau trên địa bàn nghiên cứu.
Nồng độ nền cho khu vực nghiên cứu theo hướng gió nhất định tính theo công thức
hình hộp:
Cb[i]: Nồng độ nền cho khu vực nghiên cứu theo hướng i (m g/m 3)
b[i]: Nồng độ nền cho khu vực xung quanh (mg/m3)
q: tỷ lệ chất thải ô nhiễm(m g/m 2. s )
1: chiểu dài khu vực cần nghiên cứu theo hướng gió (m)
H: Độ cao tầng khí quyển khu vực nghiên cứu
U: Tốc độ gió trung bình theo hướng mà ta tính (m/s)
Trong đó:
21
Nếu tính theo tất cả các hướng ta có công thức:
C b = f l . Cb[ 1 ] + £2. Cb[2] + + fn. Cb[n] = £ fi. C b[i](2.9)
1
Cb: Nồng độ nền cho khu vực nghiên cứu (mg/m3)
Cb[i]: Nồng độ nền cho khu vực nghiên cứu theo hướng i (mg/m 3)
f: tần suât gió theo hướng i trong năm
8 Đông Nam
1.86 51.37
9
Nam Đông Nam 2.36 6.01
10 Nam
1.60
12.02
11
Nam Tây Nam 1.25
1.09
22
12
Tây Nam
1.64
3.01
13
Tây Tây Nam
1.00
0.27
14
Tây
1.45
7.38
15
Tây Tây Bắc 2.60
1.37
16
Tây Bắc 1.91
14.21
17
Bụi và sol khi gây ô nhiễm khí quyển, làm mất cân bằng sinh thái, là nguồn gốc sương
mù, cản trở phản xạ ánh sáng mặt trời. Bụi làm thay đổi PH trên bề mặt trái đất và tích tụ các
chất độc trên bề mặt cây trồng, ăn mòn da, mắt và cơ quan hô hấp con người và sinh vật.
Nguy hiểm hơn, bụi còn có khả năng kết hợp với một số kim loại hiếm trong khí quyển.
• Khí S 0 2
Đây là chất ô nhiễm được xem là quan trọng nhất trong họ sunfua oxit, được sinh
ra trong quá trình đốt nhiên liệu than đá và dầu. S 0 2 là một loại khí không màu, không
cháy, có vị hăng cay. S 0 2 có độ tan lớn nên tác dụng với hơi nước trong môi trường không
khí ẩm ướt và tạo thành HjSO-,. S 0 2 trong khí quyển khi gặp mưa và các tác nhân oxi hoá(
như sấm chớp) tạo thành mưa axit.
Cho dù thời gian tồn tại không lâu (khoảng 4 ngày) phần lớn S 0 2 đươc vận chuyển
một khoảng cách khá xa tính từ điểm phát thải trước khi nó bị oxi hoá hay lắng đọng trên
bể mặt đất.
• NO x
Tồn tại trong khí quyển chủ yếu dưới dạng NO và N 0 2 các ô xít khác xuất hiện với nồng
độ rất thấp. N O và N 0 2 phát sinh từ các hoạt động của con người trong công nghiệp và giao
thông là chủ yếu.
Ngoài các tác hại trên ra họ nhà NOx còn làm giảm tầm nhìn trong không khí, là nguyên
nhân chủ yếu gày ra mưa axit .v.v
24
CHƯƠNG 3. SỬ DỤNG CÔNG cụ GIS ( HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ)
TRONG ĐÁNH GIÁ TổNG HỢP CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ ĐÔ THỊ HÀ NỘI
• ■ • •
3.1 . PHƯƠNG PHÁP TÍNH VÀ cơ sở s ố LIỆU
Trong khuôn khổ của đề tài, nghiên cứu mới chỉ dừng ở việc đánh giá bước đầu chất lượng
môi trường không khí Hà N ội, tập trung vào việc nghiên cứu mức đô ô nhiễm môi trường
không khí do ảnh hưởng từ các nguồn công nghiệp gây ra, đặc biệt là khả năng ứng dụng
của công cụ GIS trong quá trình xây dựng bản đồ ô nhiễm không khí.
3.1.1. Sử dụng mô hình lan truyền chất ô nhiễm của Sutton theo phương pháp tính tần
suất vượt chuẩn.
thải công nghiệp gây nên trong một chu kỳ thời gian. Đây là một phương pháp mới, do
nhóm các nhà khoa học thuộc khoa Môi Trường - Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên nghiên
cứu trên cơ sở đề xuất khoa học của PGS. TS. Hoàng Xuân C ơ , đã đem lại kết quả hết sức
khả quan và khả năng áp dụng thực tiễn lớn.
Trong phương pháp này, nồng độ chất ô nhiễm được tính từ mô hình Sutton hay
Berliand theo từng kỳ quan trắc khí tượng 4 obs (4 kỳ một ngày) với m ột chuỗi số liệu đủ
dài trong vòng 1 đến 5 nãm. ở mỗi kì quan trắc, ứng với các giá trị như tốc độ gió, nhiệt
lượng, lượng mây đo được ta sẽ ước lượng được các thông số Cy, Cz> n trong mỏ hình
Sutton hay k(), kị, n của mô hình Berliand. Từ đó, chúng ta có thể tính được giá trị nồng độ
chất ô nhiễm tại mật đất C(x,y,0). Giá trị nồng độ trung bình ngày bằng trung bình cộng
của giá trị nồng độ tính theo 4 kì quan trắc. So sánh giá trị này với tiêu chuẩn cho phép ta
sẽ tính được tần suất số ngày có nồng độ vượt tiêu chuẩn trong một chu kì thời gian nào
(có thể là năm hoặc mùa) đó tại một địa điểm xác định. Kết quả tính toán được thể hiện
dưới dạng sơ đồ hoặc bản đồ sẽ cho ta một bức tranh tổng quát về sự phân bố õ nhiễm đối
với khu vực nghiên cứu.
Để tính toán sự phân bố các chất ô nhiễm không khí do các nguồn thải công nghiệp
gây ra đối khu vực thành phố Hà Nội, chúng tôi sử dụng mô hình lan truyền chất ô nhiễm
từ nguồn điểm bên trên mặt đất của Sutton , theo cách tính tần suất vượt chuẩn nêu trên.
3.1.2. Sử dụng công cụ GIS (Hệ thông tin địa lý ) trong quá trình xây dựng bản đồ ỏ
nhiễm khu vực nghiên cứu.
Hiện nay, công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ và đã được ứng dụng trong
rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Là một ứng dụng của công nghệ thông tin trong lĩnh vực
địa lý xuất hiện trong vòng 20 năm trở lại đây, hệ thống thông tin địa lý đã thu hút sự
quan tâm của rất nhiều nhà khoa học Việt Nam cũng như trên thế giới.
26
Theo M arilut ( 1992): “ GIS là tập hợp những nguyên lý, phương pháp, công cụ và
dữ liệu không gian được sử dụng để quản lý , duy trì, chuyển đổi, phân tích, mô hình hoá,
mô phỏng và làm bản đồ những hiện tượng và quá trình phân bố trong không gian địa lý.
GIS có thể được hiểu một cách đơn giản là một hệ thống thông tin để quản lý các
dữ liệu địa lý. Nhờ vào các phần mềm mô phỏng cấu trúc và hoạt động của GIS, việc xây
Copyright: Tài liệu đại học ©