Sử dụng công cụ GIS trong đánh giá tổng hợp chất lượng môi trường không khí đô thị Hà Nội

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

chất lượng môi trường khôngkhí cũng như điều hoà vi khí hậu.
Với lý do trên, mục tiêu của 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.
NỘI DUNG NGHIÊN cứu
• Sử dụng mô hình lan truyền chất ô nhiễm của Sutton theo phương pháp tính tần suất
vượt chuẩn 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. Nội dung chính của phương pháp tần
suất vượt chuẩn là tính tần suất xuất hiện nồng độ chất ô nhiễm lớn hơn nồng độ cho
phép để xác định mức ô nhiễm do các nguồn thải công nghiệp gây ra.
• Sử dụng công cụ GIS (Hệ thông tin địa lý ) để xây dựng sơ đồ ô nhiễm và xây dựng bản
đồ tổng hợp chất lượng môi trường không khí, trên cơ sở chồng ghép các bản đồ chuyên
đề của các yếu tố khác nhau có ảnh hưởng đến chất lượng không khí như: hành chính, cây
xanh, mặt nước, mật độ giao thông và tần suất ô nhiễm bụi vượt tiêu chuẩn cho phép do
nguồn công nghiệp thải ra.
• Số liệu để tính toán và đánh giá bao gồm:
6
- Số liệu khí tượng: hướng gió, tốc độ gió, nhiệt độ, lượng mây theo 4 kỳ quan trắc mỗi
ngày tại các trạm khí tượng Láng Hà Nội làm đặc trưng cho khu vực nghiên cứu .trong
vòng 3 năm từ 2000 - 2003.
- Số liệu nguồn thải bao gồm: Từ 55 nhà máy công nghiệp và cơ sở sản xuất có lượng thải
lớn. Các thông số đặc trưng cho nguồn thải bao gồm: Lượng thải ở miệng ống khói
Q(g/s); Nhiệt độ của khí thải ở miệng ống khói Tr(°C) ; Độ cao ống khói h(m); Đường
kính miệng ống khói d(m); Tốc độ phụt ở miệng ống khói Vs(m/s). C h ất ô nhiễm được
chọn để tính to án là bụi lơ lửng
- Dữ liệu về bản đổ : Bản đồ Hà Nội tỷ lộ 1: 100.000 đã được số hoá với các lớp thông tin
khác nhau như ranh giới địa chính của huyện, xã, diện tích, dân số, mặt nước, khu công
nghiệp W

- 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.

- Đối với các khu phố cổ, không bị ô nhiẻm do công nghiệp song phải chịu ô nhiễm tổng
hợp từ hai nguồn chính là giao thông và sinh hoạt, địch vụ với mức độ cao. Một sô' tuyến
đường, tỉ lệ che phủ của cây xanh không đáng kể.
Trên cơ sở kết quả đạt được , đề tài đã đưa ra một số kết luận và kiên nghị như sau:
1. Một sô' kết luận về khả năng ứng dụng GIS kết hợp với phương pháp tính tần suất vượt
chuẩn trong việc xây dựng bản đồ tổng hợp chất lượng môi trường không khí nói
chung và Hà Nội nói riêng
2. Kiến nghị một số giải pháp nhằm cải thiện chất lượng môi trường không khí ở Hà
Nội.
3. M ở ra một hướng nghiên cứu mới trong đánh giá tổng hợp chất lượng môi trường
không khí: có tính đến một số yếu tố môi trường khác có ảnh hưởng đến chất lượng
không khí.
4. Kết quả của đề tài có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: qui hoạch môi trường,
bô' trí vùng cách ly vệ sinh công nghiệp, bố trí các điểm quan trắc chất lượng môi
trường không khí và cung cấp thông tin.
f. Tìn h hìn h k in h ph í củ a đề t à i: 8 triệu
KHOA QUẢN LÝ
(Ký và ghi rõ họ tên)
CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)
C ơ QUAN CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI
PHÓ Hlữu TRƯỚNG
SUMMARY
a. Title: Using the GIS for integrated assessment o f air quality in urban areas (Case
study o f Hanoi City).
b. Code: QT -0 1 - £ $r
c. Coordinator: M Sc. Pham Thi Viet Anh
d. Key im plem en tor: MSc. Hoang Anh Le
MSc. Pham Van Quan
e. Objectives and content

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

CHƯƠG I. TỔNG QUAN VẾ KHU vực NGHIÊN cưu
1.1. Rlìái quát điêu kiện tụ Iihiẻn thành pho Hù Sui 11
1.1.1 Điêu kiện tự nhiên Thành p hố Hà N ộ i I.
1.1.2. Hiện trạng kinh té xã hội Thành ph ố Hà Nội
/.
1.2. anh hướng của nguõn thai đến chai lượng moi Iruo/IỊỊ klioiii; kill 1:
1.2. ỉ .Nguồn thải công nghiệp /.
1.2.2.Nguồn thải giao thong vận tá i h
CHƯƠNG 2. SỬ DUNG MÔ HÌNH LAN TRUYỀN CHẤT Õ NHIEM TRONG ĐANH GIA
MÔ! TRƯỜNG KHÔN G KHÍ KHU v ự c HA NO! le
2.1. Sụ plian bo chat <) lìlìiem va phương Iniili vi phun co ban /<*!
2.2. Mo hình 1(111 tru vé II chát 0 nhiễm troniỉ klií C/IIXƯII riía Snlti'11

IV
2 ?. Mo lìinlt 1(111 Irnvén chát ó Iiliiơm ctui Snllon cho iỊÌtio ilioniỊ 20
2.4.Mo hình linli Iioiiịi đọ nén khu vực nạ/liên cưu 2i
2.5. (inh hướng cua các veil to den quá trinh lan truyen cat chat 0 nliiem trong kill (Ị II ve I I 2.
2.5.1 dull hưởng cua g ió 2.
2.5.2 anli hướng cua nhiệt đ ộ 2.
2.5 3 ánh hường cùa do ấm và m ua 2.
CHƯƠNG 3. SỬ DUNG CÒNG cu GIS ( HẸ THONG THONG TIN ĐỊA LY) TRONG
ĐÁNH GIÁ TỐNG HỢP CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ ĐÔ THỊ HA NỘI

25
3.1. PhiKHìí’ pháp tính và cơ sớ sỏ liệu 25
3.1.1. Su (Ìiiiìii mo limit lan Intyéii chai () Iihiem cua Sutton llu'1) phươtìỊi phitỊ) null lan
suat vưọ1 cliuấn 2.
3.1.2. Su dung cong cụ GỈS (He thon" tin (lia lý 1 //■ '/,•" ÍỊIKÌ trinh xay íhriiỊỊ hiir d ’> <>
Iihiem khu ntc nghiên CIIII
3.1.3. Co’ sớ sô lieI I

.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.

Chúng tôi hy vọng các kết quả nghiên cứu ban đầu của đề tài sẽ mở ra một hướng
nghiên cứu trong kiểm soát chất lượng môi trường không khí ở Hà Nội và các địa phương
khác.
11
Mỏ ĐẨU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường, tốc độ đô
thị hoá ngày càng gia tăng, Mật độ dân số tại các đô thị tăng đáng kể . Hà Nội là mội trong
những thành phố thuộc các đô thị nói trên và hiện nay đã trở thành nơi có mật độ giao thông
và hoạt động công nghiệp ở mức độ cao. Chính những sự phát triển đó đã làm môi trường
không khí ở Hà Nội đã và đang bị ô nhiễm, đặc biệt ở một sô' khu vực nút giao thông, các
khu công nghiệp õ nhiễm cục bộ đã xảy ra. Thiệt hại do ô nhiễm không khí đã có những
biểu hiện cụ thể và rõ nét.
Các chất ô nhiễm môi trường không khí ở Hà Nội hiện nay chủ yếu là bụi, các khí
độc hại S 0 2, C 0 2, NOx, NH3, và một số chất khác . Tuỳ theo đặc điểm phân bố công nghiệp,
mật độ giao thông, các khu phàn 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 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 nauổn
thải khác nhau, hoặc đưa ra một sô' phương pháp để có thể đánh giá tổng hợp các chất này.
Trong khi đó, một sô' yếu tố môi trường khác có ảnh hưởng đến chất lượng không khí như
cây xanh, mật 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 môi trường khôngkhí cũng như điều hoà vi khí hậu.
Với lý do trên, để 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.
Chúng tôi hy vọng các kết quả nghiên cứu ban đầu của đề tài sẽ mở ra m ột hướng
nghiên cứu trong kiểm soát chất lượng môi trường không khí ở Hà Nội và các địa phương

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

đới, Hà Nội quanh năm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao.
Lượng bức xạ tổng trung bình hàng năm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm2 và nhiệt độ không khí
trung bình hàng năm là 23,60C. Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa
khá lớn. Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm là 79%. Lượng mưa trung bình hàng năm là
1245mm và mỗi nãm có khoảng 114 ngày mưa. Đặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự
12
thay đổi và khác biột của hai mùa nóng, lạnh. Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mưa.
Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là mùa đông thời tiết khô ráo. Giữa hai mùa đó lại có hai
kỳ chuyển tiếp (tháng 4 và tháng 10) cho nên có thể nói rằng Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân,
Hạ, Thu, Đông. Bốn mùa thay đổi như vậy đã làm cho khí hậu Hà Nội thêm phong phú, đa
dạng.
Bảng 1.1: Chế độ gió khu vực Hà Nội
I ' -
■ Ãi'j
, •
'* ìmỊịÌÍì.^ĩịỉ.ii.ĩỹỉỉịỉt)'
ịS Ệ S i® k ã
1
Lặng gió 0.00
18.09
2
Bắc 1.95 22.64
3
Bắc Đông Bắc 2.08 9.84
4 Đông Bắc
2.37 34.97
5
Đông Đông Bắc 2.10 4.92
6 Đông
1.65

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

Nguồn (5)
1.1.2. Hiện trạng kinh tẽ xã hội Thành phô Hà Nội
1.1.2.2. Khái quát về hiện trạng kinh tế - xã hội
13
Những năm qua, trong quá trình đổi mới, kinh tế-xã hội Thủ đô đã phát triển khá
ổn định, vững chắc và đúng hướng; về cơ bản đã thoát ra khỏi khủng hoảng kinh tế trầm
trọng trong những năm cuối của thập kỷ 80. Các nghành kinh tế đều đạt nhịp độ tăng
trưởng cao; giá cả thị trường ổn định; ổn định chính trị giữ vững; trật tự an toàn xã hội
được bảo đảm, quan hệ đối ngoại mờ rộng; vị thế của Thủ đô Hà Nội được nâng cao cả
trong nước và quốc tế.
Sau một quá trình chuyển đổi nền kinh tế, kinh tế-xã hội Thủ dô đã cơ bản hoà hợp,
thích nghi với nền kinh tế thị trường. Cơ chế kế hoạch hoá tập trung đã được thay thế bằng
kinh tế thị trường có sự điều tiết của nhà nước.
Cùng với việc phát triển kinh tế, các vấn đề chính trị-xã hội được quan tâm giải
quyết đã tạo nên một môi trường ổn định cho sự phát triển, nâng cao đời sống vật chất và
tinh thần cho nhân dân Thủ đô.
Sau nhiểu năm cải tạo và xây dựng, bộ mặt đô thị có nhiều khởi sắc, việc xây dựng
quy hoạch tổng thể và quy hoạch cụ thể, chi tiết cho một số khu vực trong nội ngoại thành
là kết quả quan trọng, làm tiền đề cho công tác xây dựng và quản lý đô thị trong nhiều
năm tiếp theo.
1.1.2. Hiện trạng dàn sô Thành phô Hà Nội
Tổng dân số Thủ đô Hà Nội theo tổng điều tra dân số năm 2000 là 2.736.400
người, trong đó dân số 9 quận nội thành là 1.598.000 người, tương đương 58,39% so với
tổng dân số thành phố.
Phân bố dân cư trên phạm vi Hà Nội không đều. Khu vực nội thành mật độ dân số
cao 15.381người/lkm 2, trong đó có một số khu vực rất cao như khu phố cổ Hà Nội (có
phường ở quận H oàn Kiếm m ật độ dân số tới 70.000-80.000 người/lkm 2). Khu vực ngoại
thành mật độ dân số thấp, bình quân 1386 người/lkm 2.
Do tốc độ đô thị hoá trong những năm vừa qua tỷ lệ tăng trưởng dân sô' toàn Thành
phố trong giai đoạn 1992-1997 dao độngtừ 2,1% - 2,8% (năm 1997 tăng 2,8%). Riêng

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

động tại 9 khu công nghiệp chính:
1. Khu công nghiệp Minh khai - Vĩnh Tuy
2. Khu công nghiệp Thượng Đình
3. Khu công nghiệp Đông Anh
4. Khu công nghiệp Trương Định - Đuôi Cá
5. Khu công nghiệp Vãn Điển - Pháp Vân
6. Khu công nghiệp Cầu Diễn - Nghĩa Đô
7. Khu công nghiệp Gia Lâm - Yên Viên
15
8. Khu công nghiệp Chèm
9. Khu công nghiệp Cầu Bươu
Ngoài các khu công nghiệp nêu trên, còn nhiều nhà máy cũ nầm phân tán. xen kẽ
trong các khu dân cư nội thành.
Phần lớn các cụm công nghiệp này chủ yếu được xây dựng từ những năm 60-70, cơ sở
hạ tầng thấp kém, hệ số đổi mới thiết bị thấp, nước thải, khí thải không được xử lý nên gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Các nguồn thải gây ô nhiễm môi trường không khí từ các nauồn công nghiệp này rất đa
dạng và thuộc các ngành sản xuất như:
• Ngành năng lượng
• Ngành cơ khí, luyộn kim, khai khoáng
• Ngành điện , điện tử
• Ngành hoá chất
• Ngành vật liệu xây dựng
• Ngành công nghiệp nhẹ
• N gành công nghiệp thực phẩm
Các khí thải độc hại và bụi sinh ra từ các nhà máy, xí nghiệp chủ yếu do quá trình chuyến
hoá năng lượng (tiêu thụ than và xăng dầu các loại). Vì vậy, để đánh giá một cách tổng quan
sự phát thải các chật độc hại, có thể đánh giá thông qua mức độ tiêu thụ nhiên liệu của các cơ
sở sản xuất.
Với mười bốn khu công nghiệp nêu trên đã hình thành một vành đai công nghiệp "bao

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

phân bố trong không gian và biến đổi theo thời gian, phụ thuộc vào trị số tốc độ gió trung
bình trong khoảng thời gian tính.
Trong trường hợp tổng quát trị số trung bình của nồng độ chất ô nhiễm trong không
khí phân bố theo thời gian và không gian được mô tả từ phương trình xuất phát của vận
chuyển, khuếch tán rối và biến đổi hoá học đầy đủ như sau:
ỚC âC ÓC _ ,â C _ d t1,â C . d tv âC. n n
-^+Vx— +Vy— +Vz— =—{Kx— )+—(Ky— )+^(Kz—^-)JraC-BC(2.1)
đ ảc ây õz ảc âc âỷ õy õz õz
Trong đó:
C: Nồng độ trung bình chất ô nhiễm trong không khí (m g/m 1).
x,y,z : Các thành phần toạ độ theo 3 trục Ox, Oy, Oz.
t: Thời gian.
Kx, Ky, Kz: Hệ sô' khuếch tán rối theo 3 trục Ox, Oy , Oz
Vx , Vy , Vz : Các thành phần tốc độ gió theo 3 trục Ox , Oy , Oz
a: Hệ số tính đến sự xâm nhập vào chất ô nhiễm từ bên ngoài
[3: Hệ số tính đến sự biến đổi chất ô nhiễm thành các chất khác do các quá
trình phản ứng hoá học xảy ra trên đường lan truyền.
Tuy nhiên phương trình (2.1) rất phức tạp nó chỉ là một hình thức mô phỏng sự lan
truyền chất ô nhiễm , trên thực tế để giải được phương trình này người ta phải tiến hành đơn
giản hoá trên cơ sở thừa nhận một số điều kiện gần đúng, điều kiện biên bằng cách đưa ra
các giả thiết phù hợp với điều kiện cụ thể.
2.2. MÔ HÌNH LAN TRUYỀN CHẤT ô NHIÊM TRONG KHÍ QUYEN c ủ a SUTTON [1]
Mô hình lan truyền chất ô nhiễm của Sutton ngoài việc áp dụng để đánh giá cho các
nguồn có độ cao H ( như các ống khói của các nhà máy) thì mô hình này cũng được áp dụng
đối với nguồn điểm ở mặt đất (không có độ cao h và điểm phát thải đặt ở gốc toạ độ).
Xuất phát từ cơ sở lý thuyết thống kê và tư tưởng của Gauss với một số giả thuyết về
điều kiện biên [1] Sutton đã giải phương trình (2.1) và cho kết quả sau:
C(x,y,z) =
TTuCyCz ỵ
—nePX

- 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:

+ Ah: độ nâng của vệt khói (m).
19
+ Vs: tốc độ phụt của khí thải ở m iệng ống khói (m/s).
+ d: đường kính miệng ống khói (m).
+ u: tốc độ gió trung bình ở miệng ống khói (m/s).
+ Tr: nhiệt độ của khí thải ở miệng ống khói (°K).
+ Tk: nhiệt độ môi trường xung quanh (°K).
Theo Sutton, công thức tính nồng độ trung bình chất ô nhiễm cực đại tại khoảng cách
tương ứng như sau:
c max =

— —— * Q — (2.5)
Ả Cz
e 71 u H
2
2.3. MỒ HÌNH LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIÊM CỦA SUTTON CHO GIAO THÕNG [8]
Đặc điểm nổi bật của giao thông vận tải là nguồn ô nhiễm rất thấp, di động, nguồn
này chủ yếu ảnh hưởng tới xung quanh hai bên đường, phụ thuộc nhiều vào điều kiện
xung quanh và với nồng độ được tính theo công thức:
c = 0.8ộe/7x.|-(h - z)2/2cr_-2 j+ epx\- (h - z)2 /2<r_-2 }/ơ\2«(2.7)
Trong đó:
C: nồng độ trung bình chất ô nhiễm không khí (m g/m3)
Q: công suất nguồn thải (mg/m/s)
Z: Độ cao điểm tính (m)
ơ z: Hệ số phát tán theo phương z
U: Tốc độ gió trung bình
h: Độ cao của mặt đường so với xung quanh
Hình 2.1: Sơ đổ lan toả khí thải giao thông
20
Hướng gió thổi vuông góc với mặt đường

/ 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

2.5. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU T ố ĐẾN QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN CÁC CHẤT Ô NHIÊM
TRONG KHÍ QUYỂN
2.5.1 ảnh hưởng của gió
Gió hình thành các chuyển động rối của không khí trên mặt đất, đây là yếu tố khí
tượng có ảnh hưởng nhiều nhất tới sự lan truyền của các chất ô nhiễm. Hướng gió và tốc
độ gió là hai yếu tố không thể thiếu được trong các mô hình và dự báo lan truyền ô nhiễm
trong khòng khí.
Bảng 2.1: Chế độ gió khu vực Hà Nội
STT Hướng gió
Tốc độ gió trung bình
năm(mNs)
Tần suất gió(%)
1 Lặng gió 0.00
18.09
2 Bắc 1.95 22.64
3 Bắc Đông Bắc 2.08 9.84
4
Đông Bắc
2.37
34.97
5
Đông Đông Bắc
2.10
4.92
6 Đông
1.65
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
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

Bắc Tây Bắc 2.00
1.91
Nguồn [1]
2.5.2 ảnh hưởng của nhiệt độ
Sự lan truyển của chất ô nhiễm theo phương thẳng đứng trong lớp biên ở mức độ
lớn phụ thuộc vào mức độ ổn định của không khí và do vậy phụ thuộc vào phân tầng nhiệt.
Do vậy, điều kiện tốt nhất để phát tán bụi được tạo ra với độ bất ổn định mạnh và bởi sự
phát triển khá cao của lớp xáo trộn. Điều đó cũng xảy ra khi bầu trời quang hoặc nắng đặc
biệt về mùa hè. Ngược lại, điều kiện xấu để phát tán nảy sinh với nghịch nhiệt khi lớp biên
có tầng kết ổn định.
2.5.3 Ảnh hưởng của độ ẩm và mưa
Trong điều kiện độ ẩm lớn, các hạt bụi lơ lửng trong không khí có thể liên kết với
nhau thành các hạt to hơn và rơi nhanh xuống đất. Độ ẩm lớn tạo điều kiện giúp vi sinh
vật phát triển nhanh chóng và bám vào các bụi bẩn trong không khí bay di xa gây bệnh
truyền nhiễm. Độ ẩm còn tác dụng hoá học với các khí thải công nghiệp như với S 0 2, S 0 3
tạo thành H2S 0 4, H2S 0 3. Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí nhưng lại gây ô
nhiễm đất và ô nhiễm nước.
2.5.4 Ảnh hưởng của địa hình
Thực nghiệm cho thấy nồng độ các chất ỗ nhiễm ở phía sau vật chắn thường lớn
hơn, điều này có thể giải thích là do phía sau áp lực gió giảm. Khi quy hoạch cần phải đặc
biệt chú ý tới địa hình nơi đặt nhà máy, tránh đặt vào phạm vi “bóng khí động” của các
vật chắn.
2.5.5 Ảnh hưởng của nhà ở và các công trình xây dựng
Trong khu công nghiệp sự chuyển động của các dòng khí cùng với phần tử bụi và
hơi khí chứa trong nó khác so với vùng trống trải. Nhà cửa, công trình sẽ làm thay đổi
23
trường vận tốc của không khí, phía trước công trình vận tốc gió tăng, phía sau bắt đầu
giảm dần và sau một khoảng cách nào đó mới đạt trị số ban đầu của nó.
2.6. CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHÍNH
• Bụi lơ lửng

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.

Để xây dựng bản đồ môi trường và bản đồ hiện trạng môi trường thì điểu quan
trọng nhất là phải thiết lập các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường. Phương pháp
truyền thống thường được sử dụng phổ biến nhất trong đánh giá chất lượng môi trường
thành phần là đánh giá theo các chỉ tiêu riêng lẻ
Phương pháp này dựa trên việc đối sánh giữa nồng độ các chất ô nhiễm đặc trưng cho
môi trường Ci (i = 1,2, , n) với các giá trị nồng độ tiêu chuẩn cho phép (TCCP) Ci0 ( đối
với mỗi nước có TCCP riêng). Phương pháp này thường được tổ chức y tế Thế giới sử dụng
trong chương trình giám sát toàn cầu.
Dựa vào các sô' liệu điều tra khảo sát, đo đạc, phân tích nhanh hoặc trong phòng thí
nghiệm, hoặc tính toán từ các mô hình để thu được dãy số liệu nồng độ các chất ô nhiễm Ci
tại các điểm không gian r ứng với một thời điểm r. sau đó lập các bất đảng thức Ci < Ci„,
hoặc Ci > Ci0 để từ đó suy ra chất lượng môi trường tại các điểm r* là xấu, trung bình hay
Phương pháp này có ưu điểm lập được bảng ma trận chi tiết cho từng chất ô nhiễm có
nồng độ Ci so với Ci0. Tuy nhiên nó không thể mô tả được bức tranh tổng quát, khó phân
tích, đánh giá và nhận xét chung trong trường hợp có nhiều chất ô nhiễm biến đổi trên
miền không gian khảo sát. Đặc biệt không thuận lợi trong việc mô tả bức tranh đánh giá
chất lượng môi trường tổng hợp dưới dạng các biểu đồ và đồ thị [8]
Nhiểu công trình khoa học cũng đã đề cập đến việc sử dụng mô hình toán học như
Sutton và Berliand để tính toán nồng độ các chất ô nhiễm không khí lan truyền trong
thành phố và các khu công nghiệp do các nguồn thải công nghiệp gây ra ( như đã trình
bày trong chương 2). Sau đó sử dụng phương pháp truyền thống nêu trên để đánh giá
25
hiện trạng hoặc chất lượng môi trường không khí tổng hợp. Tuy nhiên nồng độ chất ô
nhiễm tính theo các mô hình trên mới chỉ đặc trưng trong một thời gian ngắn. Vì vậy nếu
chỉ có một vài giá trị thì không đủ để biểu thị sự sự biến đổi của chất ô nhiễm theo thời
gian và trong các điều kiện thời tiết khác nhau, do đó chúng khó có thổ dùng để đánh giá
mức độ ô nhiễm cũng như tác động của ô nhiễm. Phương pháp tính tần suất vượt chuẩn đã
khắc phục được nhược điểm này [2]
Nội dung chính của phương pháp tần suất vượt chuẩn là tính tần suất xuất hiện
nồng độ chất ô nhiễm lớn hơn nồng độ cho phép để xác định mức ô nhiễm do các nguồn

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

dựng, sử dụng và quản lý các bản đồ với nhiều thuộc tính phức tạp trở nên dễ dàng hơn.
Các công cụ của GIS cho phép vừa tổng hợp, vừa phân tích vấn để một cách toàn diện.
Hơn nữa việc cập nhật và liên kết số liệu được thực hiện với rất nhiều chương trình khác
trong các môi trường W indows một các linh hoạt
Hiện nay, việc xây dựng bản đồ rất khó tách rời GIS. So với các bản đồ truyền
thống ( bản đồ thể hiện ưên giấy hoặc trên sa bàn) thì các bản đồ sử dụng công nghệ GIS
vừa khắc phục được những bản đồ truyền thống, vừa có những ưu điểm nổi trội riêng. Do
vậy, Hộ thông tin địa lý (GIS) đang được xem là một trong những công cụ mạnh trong
đánh giá chất lượng và quản lý môi trường.
• 3.1.2.1. Sử dụng GIS trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu đầu vào cho mỏ hình
tính toán lan truyền ô nhiễm
Đối với bài toán ô nhiễm môi trường không khí, GIS có thể giúp xác định toạ độ
địa lý các nguồn thải một cách chính xác trên bản đồ, làm cơ sở xác định vị trí các nguồn
thải trong khu vực nghiên cứu - đây là một yếu tố quan trọng và không thể thiếu được
trong file số liệu đầu vào của các mô hình đánh giá ô nhiễm nói chung. Hay nói một cách
khác, GIS có thể giúp chúng ta xây dựng một các nhanh chóng và chính xác các bản đồ
nguồn thải có ảnh hưởng đến khu vực nghiên cứu, cũng như những bản đồ chuyên đề khác
liên quan đến việc đánh giá chất lượng không khí tuỳ theo từng mục đích nghiên cứu
khác nhau.
Để xây dựng cơ sở dữ liệu về nguồn thải làm đầu vào cho quá trình tính toán đối
với khu vực nghiên cứu là thành phố Hà Nội, chúng sử dụng phần mềm M apinfo ( một
phần m ềm GIS) khoanh vùng giới hạn khu vực nghiên cứu bằng một lưới ô vuõng. Bằng
cách này, toàn bộ khu vực đánh giá được bao trùm bởi lưới gồm 6.400 ô vuông (tương
đương với kích thước của khu vực nghiên cứu là 16km xlókm ), mỗi ô vuông có kích
thước 250 m *250 m.
Từ số liệu khảo sát thực địa, kết hợp với việc sử dụng công cụ GPS ( Hệ thống định
vị toàn cầu) để xác định toạ độ địa lý của các nguồn thải có ảnh hưởng đến khu vực
nghiên cứu vị trí địa lý các nguồn thải trong lưới ô vuông được chuyển đổi thành toạ độ
đề cac (x y) - là một thông số đầu vào quan trọng của chương trình tính toán. Trong quá
27