Xác lập cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt vùng mỏ cẩm phả, quảng ninh tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ LỆ HẰNG

Ở
ĐỊ T N

Ọ ỨNG

Ọ

NG

ẤT Ư NG

Ở

:

NG NG Ệ

Ệ Đ N

TRƯỜNG NƯỚ

VÙNG MỎ Ẩ

N

NG

Ả

ậ Tắ

ẢNG N N

ị -

Mã số: 9.52.05.03

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ỹ THUẬT

Hà Nội - 2018

T

G


Cô

ì

ược hoàn thành tại: Bộ môn Trắc địa Mỏ
Khoa Trắc địa Bản đồ và Quản lý đất đai
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

N ười ướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS. Kiều Kim Trúc
2. T . Vương Trọng Kha

Ph n biện 1: PGS.TS Trần uân Trường
Ph n biện 2: GS.TS Võ Chí Mỹ
Ph n biện 3: PGS.TS Nguyễn Ngọc Thạch

Luận án sẽ ược b o vệ

ước Hội

T ường họp tại ..............................., T ườ
h i ….. iờ …

y…

á

iá luận án cấp

Đại học Mỏ - Địa chất vào

á … ăm 2018.

Có thể tìm hiểu luận án tại ư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội
hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất


1
Ở ĐẦ

1. Tính cấp thiết của đề tài
Nướ
mộ
i
y vô
iá,
iế yế
ố v môi ườ . C
ể i ướ
yế ị
ế
ại v
á iể
m i ố i .
Việ N m mộ ướ
i
y
ướ mặ
.
ặ
v vị
ị
v ặ iểm i
iệ
i ,
ượ
ướ mặ
ướ
ố ô
v ời i v

ô
i , ẫ ế ì
ạ
v
ị
ụ ườ
y ,
i
v
ại ị ô ạ
i.
, mặ
i
y
ướ
i
, y i
i
y
ướ mặ Việ
N m ô
i vô ậ . Nướ mặ
ị
ư
ượ
i á ối
ụ vụ
á
i
ạ v

á iể i
ế
ội.
ạ
,
với
á iể mạ mẽ
i
ếội,
ư
i
á
ạ ộ
y ế
ướ
iế ì
ạ ô i m ướ mặ i
i m ọ . Tố ộ công
nghiệ
á, ô ị á
, ạ ộ
i
ô
ườ
y,
ạ ộ
i á
á
, ạ ộ
ôi

y i
v
i ă
ố gây áp l c ngày càng nặng n ối với i
y
ướ
mặ
á ệ ố
ô ,
ưv
iể . ôi ườ
ướ mặ
nhi
v
ế iới
ị ô nhi m ặ
i ước th i, khí
th i và chất th i rắ . X y
iệ
ấ ượ
ướ mặ
mộ vấ
ấ
iế , ụ vụ ô
á
,
vệ v
ụ
v
i

y
ướ mặ Việ N m.
Việ N m mộ
ố i
i
y
á
,
mộ ố ại
ượ
ộ
ại ớ
v
ư
á, ắ ,
...
i á mỏ
ô
iệ i vai trò
quan trọng trong n n kinh tế Việ N m,
ọ
ối với
á iể i
ếội
ướ
ời i
.
ạ
ợi
ớ m

ại, ô
iệ
i á mỏ
á ộng mạnh mẽ
ối với các thành ph
i
y , môi ường, phá vỡ thế hài hòa vốn
có c a c nh quan thiên nhiên trên một diện tích rộng lớn. Tại á
v
i á mỏ ộ i ,
ô
ắ ,
ớ
á
máy ư
iế ướ
i môi ườ m
ô
ấ


2
ì

.
ạ
, trong nh
ăm ướ
y, i
vị

i á
á
n chỉ
m ến lợi ích kinh tế ước mắt
mà xem nhẹ công tác b o vệ môi ường. Hậu qu là nhi u thành ph n
i
y v môi ường vùng mỏ bị á ộng và biế
i mạnh mẽ,
ư ng tr c tiếp hoặc gián tiế ế ời sống dân sinh trong khu v c
m ước mặt là mộ ối ượng quan trọng.
C
ư i u vùng khác trong c ước, Cẩm Ph là thành phố
công-nông nghiệp. Bên cạnh công nghiệp mỏ, các loại hình công nghiệp
á
ư iệ iệ , i mă ,
v.v... y
ược phát triển.
Cùng với quá trình công nghiệ
á v ô ị hoá, dân số ngày một
ă ,
u cung cấ ước cho các ngành công-nông nghiệp và sinh
hoạt ngày càng lớn. Một nghị
i n ra gay gắt: công nghiệp
càng phát triển, dân số
ă
ì i
y
ước mặt ngày càng bị
suy thoái c v số ượng và chấ ượng. Các ngu
ước mặt trong các

ao h , sông suối v ước ven biển vùng mỏ Cẩm Ph
ị ô nhi m
tr m trọng. Ngoài nh ng nguyên nhân ph quát do ô nhi m không khí,
chất th i rắn, chất th i lỏng từ hoạ ộng công nghiệp, giao thông vận
t i, nông nghiệp và sinh hoạt c
ười dân, chấ ượ
ước mặt vùng
mỏ Cẩm Ph còn bị suy gi m nặng n b i nguyên nhân khai thác mỏ.
Nước mỏ lộ thiên, h m ò; ước mỏ từ á
tuyể
á , ước
ch y tràn từ bãi th i và bãi ch
v.v… á
ố m i ă
quy mô và m
ộ ô nhi m làm suy gi m nghiêm trọng chấ ượng
ước mặt vùng mỏ Cẩm Ph . Dân số
y
ă , á
ạ ộng du
lịch, công nghiệp khai thác khoáng s ,
, i mă
y
m
rộng là các nguyên nhân t ng hợp làm suy gi m chấ ượng tài nguyên
ước mặt vùng mỏ Cẩm Ph . Mọi nghiên c
á ịnh nguyên nhân,
phân tích các thành ph , á
iá ấ ượng ngu
ước mặt vùng mỏ

Cẩm Ph Qu ng Ninh là nhu c u cấp thiết nhằm á ịnh di n biến chất
ượ
ước, phân vùng và nhận diện các thành ph n ô nhi m, ướng tới
xây d ng các gi i pháp x lý, qu n lý các ngu
ước mặt trong khu
v c, góp ph
ă
ừa, gi m thiểu á á ộng tiêu c c, nâng cao
chấ ượ
ước sạ
ưv
Q ng Ninh nói chung và khu
v c Cẩm Ph nói riêng.
Có nhi
ư
á
á
iá ấ ượ
ước mặt. M i


3
ư

á
ư
ượ iểm v i u kiện ng dụng riêng. Dù là
á
iá ằng ư
á

id
d liệu. Mặc
ược quan trắc nhi , ư
liệ ước mặt vùng mỏ Cẩm Ph
Qu ng Ninh vẫn còn bị phân tán v ịnh dạng, v cấu trúc, v chuẩn
hoá d liệ v.v… ộ
d liệ
y , ược xây d ng bằng các
phư
á v ô
ệ hiệ ại với các kh ă
ập nhật, qu n lý,
phân tích, hiển thị và chia sẻ kịp thời
ô
á á
iá
chính xác và hiệu qu các thành ph
i
y , môi ường nói chung
v i
y
ước mặt nói riêng [10]. Công nghệ ịa tin học mà tiêu
biểu là vi n thám và hệ ô
i ịa lý (GIS) là các công cụ hiệ ại
á ng các yêu c
. Với
,
i ậ á “Xác lập cơ
sở khoa học ứng dụng công nghệ địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệu
đánh giá chất lượng môi trường nước mặt vùng mỏ Cẩm Phả, Quảng

Ninh”
ấ
á ừy
i v
ọ . ế
ậ ượ
ậ á
iệ
ụ
ô
ệ Đị i ọ
ư
ấ
ô
i ị
ời, i
á
iám á , á
iá v
vệ môi ườ
ướ mặ
v
i á mỏ.
2. ục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu
a/ Mục tiêu:
ụ i
i
ậ á
á ậ ượ
ọ

ụ
ô
ệ ị i ọ
y
iệ á
iá
ấ ượ môi ườ
ướ mặ v
mỏ Cẩm P , Q
Ni .
b/ Nhiệm vụ:
-T
v vấ
i
:
v
i
y
ướ mặ v á
y
y ô i m ướ mặ Việ N m, á
ư
á á
iá ấ ượ
ướ mặ ;
ì
ì
i
v
i ướ i

ế
ụ
ô
ệ ị i ọ
y
iệ v á
iá ấ ượ
ướ mặ .
-N i
ọ
y
v
i á
iệ
ướ mặ ằ
ô
ệ ị i ọ
ụ vụ ô
á
, iám
á v á
iá ấ ượ
ướ mặ .
-T
ậ ố iệ
ắ
ấ ượ
ướ mặ ại 15 iểm
ắ
ấ i v 20 iểm

v v
iể Cẩm P
ụ vụ


4
y

iệ . T
ậ
iệ vi
ám
vệ i
S i -2
ụ vụ á ị
m ượ mộ ố ô
ố ấ ượ
ướ
v v
iể .
-N i
ế ợ á
m m Sv
m m
,
á
iá môi ườ
QWi
y
iệ môi ườ

ướ mặ ,
iệm
v Cẩm P , Q
Ni .
i á
ụ
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ
mặ
ằm
ậ á
y
v á
ô
ố ấ ượ
ướ , á
iá ấ ượ
ướ ằ
ỉ ố WQ , á
iá ấ ượ
ướ ế ợ với ư iệ vi
ám.
3. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
a/ Đối tượng nghiên cứu
Xuất phát từ yêu c u c
i, ối ượng nghiên c u c a luậ á
ấ ượ
ướ mặ
v

i á mỏ.
b/ Phạm vi nghiên cứu
- P ạm vi ô
i : ậ á
ọ
iệm
v
Cẩm P - Q
Ni .
- P ạm vi ời i :
i ậ á
y
với á ố iệ
ắ môi ườ
ướ mặ ượ
iế ại Cẩm P
i i ạ 2011
- 2016. T
ậ á
ụ 02
vệ i
ọ
Senti
2 ăm 2016 ằm á
iá
ố m ượ mộ ố ô
ố ấ ượ
ướ
v v
iể Cẩm P .

4. hương pháp nghiên cứu
- P ư
á
,
ợ :
ợ ,
á
i
v
i ướ i
ế ội
ậ á ; á ố
iệ , i iệ v
ấ ượ
ướ mặ
v
i
.
-P ư
á
ậ ố iệ :
ậ á iế
ậ
ố iệ ại 15 iểm
ắ
ấ ượ
ướ mặ
v
ấ i v
20 iểm

v v
iể Cẩm P , Q
Ni
i i ạ 2011 - 2016.
- P ư
á
S: ế ợ á
m m
S
,
S v
m m á
iá môi ườ
QWi
y
v
i á
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
v Cẩm P , Q
Ni .
-P ư
á
ố
:
ụ
ố
ằm

5
á

iá i
iế
v ăm ấ ượ môi ườ
ướ mặ
v Cẩm P , Q
Ni
ại 15 ạm
ấ i .
-P ư
á vi
ám:
ụ
vệ i
ọ S i
2
ằm á ị
ố m ượ mộ ố ô
ố
ấ ượ
ướ
v v
iể Cẩm P , Q
Ni .
5. ác luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1:
Cô

ệ Đị i ọ
ô
ụ iệ
y
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
v
i á mỏ
ợ á
m m Sv
m m
, á
iá môi
ườ .
Luận điểm 2:
C
iệ ướ mặ y
i
i
,
iám á v á
iá ấ ượ môi ườ
ướ mặ
v Cẩm P
Q
Ni
mộ á
iệ
ời i v

ô
i
ô
á
ậ
, ố
ô
i .
6. Những điểm mới của luận án
ứ n t, ế ợ á
m m Sv
m m
, á
iá môi ườ
QWi
y
iệ
ấ ượ
ướ
mặ
ư
á
ợ v iệ
ối với iệ ạ
ạ
v ố iệ
ắ
ấ ượ
ướ mặ
v

i á mỏ
ướ
iệ
y.
ứ ai,
iệ
y
ậ á
ô
ụ iệ
ụ vụ
, á
iá v iám á
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
ô
ậ á
ô
ố ấ ượ
ướ , á
iá
ằ
ỉ ố WQ , ế ợ ư iệ vi
ám
á ị
m ượ
á ô
ố ấ ượ
ướ …
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Kết qu nghiên c u c
tài luậ á i
iệ
ọ v
ng minh tính hiệu qu ,
i ậy c
ư
á
ụ
ô
ệ Đị i ọ
y
v
i
á
iệ môi ườ
ướ mặ .
Ý nghĩa thực tiễn:
iệ môi ườ
ướ mặ
y
i ậ á
ể ượ
i á ng dụ
ụ vụ ô
á


6
, iám á v

ụ
i
y
ướ mặ
v
8. ấu trúc luận án
Luậ á
m 03
liệu tham kh o.

v
i
ư

i
á mỏ

y
i i
nm

ướ mặ
.

i

u, kết luậ v

,

i

NỘI DUNG CỦA LU N ÁN
hương 1. T NG
N VỀ VẤN ĐỀ NG
N Ứ
1.1 hái niệm nước m t và đánh giá chất lư ng nước m t
1.2 Những ếu tố ảnh hưởng tới chất lư ng nước m t
1.2.1 Nước thải sinh ho t
1.2.2 Nước thải công nghiệp
1.2.3 Nước thải t
1.2.4 Nước thải nông nghiệp
1.3
dụng ch số
đánh giá chất lư ng nước m t
Để á
iá ấ ượ
ướ
ưm
ộ gây ô nhi m ước
có thể d a vào một số chỉ i
ợ . Cá
ỉ i
y ượ
i
3
m:
m ỉ i vậ
, ộm , ộ ụ , ấ ắ
,

m ỉ i
ọ
m ượ
y ò
ướ - O,
y i
ọ - O ,
y
ọ - CO , im ại
ặ , á ợ
ấ
,
, á ợ
ấ i ... v
m ỉ
i
i
ọ vi
ẩ . i . Việ á
iá ấ ượ
ướ mặ ằ
á
ỉ i
ợ
ể ượ
iệ ằ
á
á với
QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
Chỉ số chấ ượ

ước (viết tắt là WQI) là một chỉ số ược tính
toán từ các thông số quan trắc chấ ượ
ướ ,
ể mô t ịnh
ượng v chấ ượ
ước và kh ă
dụng c a ngu
ướ
v
ược biểu di n qua mộ
iểm. Đ y mộ
ư
á á
iá
ấ ượ
ướ
iệ
, ượ
ụ
ộ
i
Việ N m
[1,7,12,16]. C ỉ ố WQ
iá ị
ừ 0 ế 100,
ấ ượ
ướ ượ
i
5 ấ
ư

1.2.


7
Bảng 1.2 Bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đán giá c t
lượng nước
oại

Giá trị
WQI

I

91 – 100

II

76 – 90

ức đánh giá chất lư ng nước
S

ụ

ố

mụ
i

S

ụ
ạ

ấ

X

ướ

ạ

iể

mụ
ư

ướ

Thang màu

ấ
á

iệ

ướ
á

i

ư

ưới i v
á

X

á

y

ợ
III

51 – 75

IV

26 – 50

V

0 – 25

S

ụ
mụ

mụ
ư

ụ
mụ

i
ư

ô
ư

yv
á

Nướ ô
á

i m ặ

,

á

S

ư

á
iệ

i

V
Da cam
Đỏ

1.4 T ng quan các c ng tr nh nghiên cứu ứng dụng c ng nghệ địa tin
học â dựng
và đánh giá chất lư ng nước m t
1.4 r n th giới
T
ậ
y, ô
ệ ị i ọ
i
,
ô
ệ S v vi
ám i i
ô
ụ iệ
y
iệ
ụ vụ á
iá môi ườ
ướ mặ
ế iới. C
ể ể ế á
i

i im 28 ,
i
Rhinane [29], Silberbauer [67], Zaidi [79], Zeilhofer et al. [80 ,...Từ
iệ
ấ ượ
ướ mặ , á
ư
á ội y ư
W,
i i ...
ượ
ụ
á
i
i
. 40 ,
Gunarathna et al. [43], McKinney and Annning [52], Mayer [53], Nas
[53], Oke et al. [59], Raikar et al. [61 ,... ằm y
ố
m ượ
á ô
ố ấ ượ
ướ mặ .
Tư iệ vi
ám
ượ ế ợ với
ậ
S
á
iá ấ ượ môi ườ

ướ mặ .
ạ
á ị
ừ
vệ
i
ọ
ă
ể iệ ặ iểm
ạ
mộ ố ô
ố ấ ượ
ướ [62-64],
iệ vi
ám
ượ
ụ
iệ


8
khi ế ợ với ế
ắ
ằm y
m i y á
iá
ấ ượ
ướ . C
ể ể ế á
i

. 37,
38], Cheng and Lei [35], He et al. [46], Olet [60], Wang et al. [73],
Sudheer et al. [69], Xing-Ping Wen [78], Yuan - Fong Su [77],…
Nướ
i
á ì
i á
á
mộ
y
ọ
yô i m á
ướ mặ v ướ
m
á v
mỏ. ộ ố
i
ư
m
. 26], Evans [39],
Mays [50], Pierre-Yves [65], Twardowska and Szczepanska [70],
Tomic [71], Woldai [74 …
ụ
ậ Đị i ọ
ụ vụ y
iệ v á
iá ấ ượ môi ườ
ướ mặ á
v
i á mỏ.

1.4
rong nước
Cá
i
ướ
y Việ N m
á
iá ấ ượ
ướ mặ
yế
ụ
ỉ ố WQ ô
á mẫ ướ ,
ể ể ế á
i
P ạm T ế
v N y Vă
Huy [1], T ư
Vă Đ v ộ
3 , Tô T ấ
7,N y
yP
12 ,
Vă T ă v ộ
15 …
Từ
ế
XX , Việ N m
mộ ố ô
ì

i
ụ
ậ ị i ọ
ụ vụ y
CS
v á
iá
ấ ượ
ướ mặ . C
ể ể ế á
i
á
ọ ại Cụ Vi
ám ố i
ộT i
y v
ôi ườ ,
i
N y T ịT
v ộ
5], Ng y Q ố P i v ộ
11 , N y Vă T
14 , T ị
72 …Đối với
v
Q
Ni ,
ạ
á
á á

iá môi ườ
ướ mặ
ư
i á
ò
mộ ố
i
ư
Đ
Vă
iể v ộ
4], Ki
im T
v ộ
17, 18
ướ
ụ
ậ ị i ọ
ụ vụ
, á
iá v
với ô
i m ướ mặ .
1.5 hai thác khoáng sản và ảnh hưởng của n tới chất lư ng nước
m t v ng mỏ ẩm hả uảng Ninh
i ngu n nước mặt ở v ng mỏ uảng inh
Qu ng Ninh có hệ thống sông, suối dài trên 10 km, diệ
ư
v c xấp xỉ 3000 km2. Các sông lớn là sông Ka Long, Tiên Yên, Ba Chẽ
có diệ

ư v c g n 1000 km2. Mạ
ưới sông, suối y ặc, mật


9
ộ trung bình 1 - 1,9km/km2,
i ến 2-2,4 km/km2. Ngoài các con
sông lớn, tỉnh Qu ng Ninh còn có một số con sông nhỏ có chi u dài
kho
10 m, ư v
ưới 300 km2,
ố dọc theo ven biển từ thị
Cái ến huyện Hoàng B , Đô T i , Y
ư .
1.5.2 nh hưởng c
h i thác hoáng sản tới chất lượng nước mặt
v ng mỏ ẩm hả uảng inh
Để
ấ 1 ấ
i ừ 8 - 10 m3 ấ
v
i
3
ừ 1 - 3 m ướ
i mỏ. C ỉ
i
ăm 2006, á mỏ
Tậ
T
á

Việ N m
i v môi ườ
ới
3
3
182.6 m ấ á,
70 iệ m ướ
i mỏ, ẫ ế mộ ố v
ịô i m ế m
á ộ ,
Cẩm P . Năm 2009,
ượ
ướ
i mỏ
38 iệ m3
ư ể ướ
ôi ừ á
i
i mỏ . Chấ ượ
ước mặt khu v c Cẩm Ph
ị suy gi m trong
nhi
ăm. Cá
ỉ số TSS, O , CO v.v..
ước tại sông Mông
ư
, ối Bàng Nâu, suối Bàng Tẩy, suối Khe Chàm v.v.. quan trắc
tr
i i ạ ăm 2005-2009
á

, vượt tiêu chuẩn cho phép,
m ượng cặ
á ăm 2006, 2007, 2008 vượt QCVN v
ước mặt từ 1÷15,2 l n. H u hế ước mặt trong các sông, suối khu v c
Cẩm Ph , ặc biệt là các vị tró g n khu v c khai thác
u bị ô
nhi m chất h
, vô
v ô i m d u mỡ. Kết qu quan trắc trong
i i ạn 2005-2009 cho thấy: m ượ
m i, i i
ước
song, suối
ă
với tiêu chuẩn. Các thông số kim loại nặng
ộc hại, vi sinh vậ
ướ
u nằm vượ
ưỡng cho phép c a
QCVN.
1.6 Tiểu kết chương 1
Đá
iá
ì
ì á ụng công nghệ công nghệ Địa tin
học xây d
CS
v á
iá ấ ượ môi ườ
ước mặt vùng

mỏ
ước ta nhận thấy ò
ư
ng bộ, ư
ỉ , ư
u
khắ v ặc biệ
ư
cậ ến yếu tố thời i v
ư
ể hiện s
thống nhấ
ng dạng trong thiết kế cấu trúc d liệu. Ph n kết qu chính
ường là b
với các lớp thông tin khác nhau, có các b ng d liệu
thông số môi ườ
ư
ỉ thể hiện giá trị mà thiếu liên kết với
ô
i ịa lý và s thể hiện thời gian di n biế . Đ ng thời số ượng


10
thông tin còn hạn hẹp và hiển thị một cách khó theo dõi, kết qu mô
hình hóa d liệ
ư á với th c tế.
ng dụng c a các công
ì
y ư
ợp th c ti n.

Đối với công tác quan trắ môi ườ
ước vùng mỏ, có thể
nhận thấy khối ượng công việc là rất lớn, dẫ ến khối ượng d liệu
ất lớ , ược nhi
á
ắc trong nhi
ăm,
m i ăm i
ợt, và m i ợt nhi u thông số, nhi u trạm .
ối
ượng d liệu lớ
ư
ì
ạng qu n lý còn nhi
ă , ạn
chế. Các biểu mẫu báo cáo gi
á
, i
á ợt quan trắc
khác nhau thì khác nhau. D liệ
ư ược cập nhật thành CSDL
thống nhấ , ư i
ẩ
, y
ă
ười s dụng.
Cô
ệ ị i ọ
i
, ô

ệ S v vi
ám
i i
mộ ô
ụ iệ
y
iệ á
iá
ấ ượ môi ườ
ướ mặ . Cá
i
v
i ướ
ấy,
ă
ô
i
S ế ợ
ư
iểm
ô
ệ vi
ám ư iệ
m ộ , ời i
ậ
ậ
ắ , i
ạ … m
ại iệ
ớ

á
iá ấ ượ môi ườ
ướ mặ .
hương 2.
NG

Ở
Ở

Ọ ỨNG
NG ĐỊ T N Ọ
Ệ Đ N G
ẤT Ư NG
TRƯỜNG NƯỚ
T
2.1 Nghiên cứu lựa chọn giải pháp ứng dụng địa tin học â dựng
cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá chất lư ng m i trường nước m t
2.1.1 hái niệm về Địa tin học và cơ sở dữ liệu
Địa tin học (Geomatics), hay còn gọi là Công nghệ không gian
ị
ọc thu thậ , ư
, x lý và cung cấp thông tin
ịa lý, hoặc thông tin không gian tham chiếu. Geomatics là một thuật
ng khoa họ ò ư
ối mới, ượ
ấ
i Dubuisson (1969)
với mụ
ết hợp khoa học Trắ ịa (Geodesy) và Tin họ ịa lý
(Geoinformation). Nó bao g m các công cụ và k thuậ ược s dụng

ạc kh
á T ái Đấ
ư vi n thám, b
, hệ ô
i ịa
lý (GIS), hệ thố
ịnh vị vệ tinh toàn c u (GPS, GLONASS, Galileo,
C m
, ịa lý và các khoa học liên quan. Thuật ng
y
ược s


11
dụn
u tiên C
,
ược T ch c tiêu chuẩn quốc tế ISO
(International Organization for Standardization) và nhi
ốc
tế á
ụ .
ơ sở dữ liệu
mộ ậ ợ á
ô
i ượ
ậ
mụ
ụ
, ượ ư

máy
y ắ
ấ ị .Đ
ậ ợ
iệ m
ể i
iể v
ư
mộ ố ượ
ớ
iệ v
iệ
ể i ẻ i
á
ụ
á
.C
iệ
mộ
ọ , ượ
m
ư
ố i
ệ ô
i ị
. T y mụ
v y
ười
m
ười

iế ế
iệ
v ấ
m
ộ
ạ
á
.
2.1.2 hả n ng ứng dụng kỹ thuật địa tin học â dựng cơ sở dữ
liệu và đánh giá chất lư ng m i trường nước m t
Cô
ệ S với
ă
ư
,
v iể
ị
iệ
mộ ô
ụ iệ
y
iệ
ư á
iá ấ ượ môi ườ
ướ mặ . Cá
n m m GIS thông dụng
hiệ
y ư
S,
, i S i …

y
iệ
i
,
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
i i
mộ á
ậ iệ .
iệ
ắ
ể ượ
ẩ
,
yể
i ị
ạ mộ á
á
m m S, ư
mộ
iệ
ố
ấ v
ụ
ậ iệ
ụ vụ á
iá ấ ượ
ướ mặ . N ười
ể

iế ậ ,
i á ,
ụ v ậ
ậ
iệ
ấ ượ
ướ . C
iệ
S ấ
ượ môi ườ
ướ mặ
ể
ấ
ô
i i
á
ư
á iệ
á ụ ể
á
iá, iám á v
ụ
v
i
y
ướ mặ . Đặ iệ iệ
y với
á iể
, mộ ô
ệ mới

ời - ô
ệW
S,
ười
ụ
ể
i á v
ụ
iệ
ấ
.
C
với ô
ệ S, ừ ối ế XX,
ậ vi
ám
ượ
ụ
ộ
iv m
ại iệ
ọ
i
á
iá ấ ượ
ướ . Tư iệ
vi
ám với ộ
i i ô
i

ạ
i
, iám á á v
ướ
á
y mô
á
2.1


12
ảng

oại

Độ
phân
giải
cao

Độ
phân
giải
trung
b nh

Độ
phân
giải
thấp

ác

cả

i nt á
ụng
lượng nước [42]

Vệ tinh- ộ cảm
Digital Globe
WorldView – 1
Digital Globe
WorldView – 2
NOAA
WorldView – 3
Digital Globe
Quykckbird
GeoEye Geoeye –
1
GeoEye IKONOS

Ngà ph ng

Độ phân
giải
không
gian (m)

Độ

rộng
dải
chụp

Độ phân
giải thời
gian
ngà

18/09/2007

0,5

17,7

1,7

16,4

1,1

13,1

1-4,5

18

2,5

15,2

<3

11,3

3

60

2-3

30
70

5
2

170

16

183
185
185
7,5
185
60
14
45-50

16
16
18
16
16
16
7
10

2330

1-2

1150

y

08/10/2009
13/08/2014
18/10/2001
06/09/2010
24/09/1999

SPOT – 5 HRG

05/05/2002

CARTOSAT
ALOS AVNIR – 2
Landsat 8

OLI/TIRS
Landsat 7 ETM+
Landsat 5 TM
Landsat 5 MSS
EO – 1 Hyperion
EO – 1 ALI
Terra ASTER
PROBA CHRIS
HICO

05/05/2005
24/01/2006

Terra MODIS

18/12/1999

Envisat – 1
MERIS
OrbView – 2
SeaWiFS
NIMBUS – 7
CZCS

iến t ng đán giá c t

11/02/2013
15/04/1999
01/03/1984
01/03/1984

21/11/2000
21/11/2000
18/12/1999
22/10/2001
10/09/2009

01/03/2002

1,850,46
1,24-3,70,31
2,620,65
1,650,41
3,2-0,82
2,5; 510-20
2,5
2,5-10
30-15100
30-15-60
30-120
80
30
10-30
15-30-90
18-36
100
250-5001000
3001200

01/08/1997

1130

2806

16

24/10/1978

825

1556

6


13

oại

Vệ tinh- ộ cảm

Ngà ph ng

ERS – 1 ATSR – 1
ERS – 2 ATSR – 2
ENVISAT
AATSR

17/06/1991
22/04/1995

Độ phân
giải
không
gian (m)
1000
1000

01/03/2001

1000

500

Suomi NPP VIIRS

28/10/2011

375-750

3060

21/09/2000

11004000

3000

NOAA – 16
AVHRR

Độ
rộng
dải
chụp
500
500

Độ phân
giải thời
gian
ngà
3-6
3-6
3-6
1-2
y
9

2.2 ơ đồ qu tr nh â dựng cơ sở dữ liệu chất lư ng m i trường
nước m t

n

3 ơđ

t n x

ng cơ
nước t

liệ c t lượng

i t ư ng


14
2.3 hương pháp tính toán ch số
Quy trình tính toán và s dụ WQ
á
iá ấ ượng
môi ườ
ước bao g m á ước sau [21]:
a ước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc
môi ườ
ước mặt lụ ịa (số liệ
lý).
b ước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số.
c ước 3: Tính toán WQI.
d ước 4: So sánh WQI với b ng các m
á
iá ấ ượng
ước.
2.4 Ứng dụng kỹ thuật địa tin học khai thác
chất lư ng nước
m t
h nh lập ản đ chất lượng nước mặt ng phương pháp n i
suy
2.4.2 h n t ch th ng
hông gi n

ô h nh h chất lượng môi trường nước
2.5 ựa chọn c ng nghệ ph h p với v ng mỏ ẩm hả uảng Ninh
2.5
t hợp các ph n m m
v ph n m m môi trường trong
ựng
nước mặt
N y y,
ấ
i
á
m m S á
ể
ụ
iệ
y
iệ môi ườ
ướ mặ
ư
S,
, i S i ...T y
ộ v
ặ iểm ộ
iệ
ậ ượ
ư iệ ạ
ư
iệ
ể
ọ

m m
ợ
ằm y
iệ ướ mặ .
ạ
, i
m m môi ườ
ợ với á
m m S ằm
iệ
y
iệ v
á
iá ấ ượ môi ườ ,
môi ườ
ướ mặ . Tại
Việ N m,
m m môi ườ
QWi
QWi
ắ
ượ
ụ v m
ại iệ
á
iá
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
v
i á mỏ.

vậy, việ ế
ợ á ư iểm
á
m m S v
m m môi ườ
QWi
mộ
ư
á
ợ
i
iệ ụ ể Việ N m
ụ vụ ô
á
v á
iá ấ ượ
ướ .
ch hợp tư liệu vi n thám v
Việ
ợ vi
ám v
S ạ
ậ ợi
việ
y
v ậ
ậ
iệ .
ố ượ
á iểm

ắ
ạ , việ


15
ụ
á
ư
á ội y S ể á ị
m ượ
á ô
ố
ấ ượ
ướ
ô
i
ạ ộ
á
, ặ iệ
i
ụ
mộ
v
ộ
ớ .
,
ă
ậ
ậ
iệ ằ

á
ắ
ị
mộ ạ
ế á
ể
ố
m ời
i v
i
.T
ợ vi
ám v
S
i i yế vấ
y
mối
ệ i
ạ mặ ướ v
m ượ
á
ô
ố ấ ượ
ướ . Vì ời i
ậ
ậ
vệ i
ại mộ
iểm
mặ ấ

á ắ ,
ể
ụ
á mô ì
m ố ể iệ
mối
ệ i
ạ
mặ v
m ượ
á
ô
ố ấ
ượ
ướ ể y
á
iá ấ ượ
ướ .
2.6 Tiểu kết chương 2
Từ
ậ
ối ế
XX,
với
á iể mạ
mẽ
ô
ệ vi
ám, ệ ô
i ị

..., ô
ệ ị i
ọ
ượ
ụ
ộ
i
i
, á
iá ấ ượ
ướ mặ . Cô
ệ ị i ọ
mộ ô
ụ
ọ
y
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ .
C
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
ể ượ
i
á
ụ
ụ vụ á
iá, iám á
ấ ượ

ướ ô
á
ư
á
ư
ố
, ội y ô
i
ụ vụ y
m ượ
á
ô
ố ấ ượ
ướ ,
ô
i
ặ ế ợ với ư iệ vi
ám.
N
ăm
y,
với
á iể
ệ ô
i ị
, mộ ô
ệ mới
ời - ô
ệW
S

iệ
ô
á
, iám á v
ụ
v
i
y
ướ mặ .
hương 3. T
NG Ệ
NG
Ở
Ệ Đ N
GIÁ
ẤT Ư NG
TRƯỜNG NƯỚ
T
V
Ẩ
Ả
ẢNG N N
3.1 Đ c điểm khu vực nghiên cứu
Bể than Cẩm Ph là một ph n c a bể than Qu ng Ninh, với t ng
ti m ă ước tính trên 3 t tấn trong t ng số 8,4 t tấn tr ượng than
Qu ng Ninh. Diệ
ất t nhiên c a Cẩm Ph là 48,623 km2, dân số
kho
16.745 ăm 2006 80 . T
ời i

, ì
ạ ô
i m môi ườ
i
, ô i m ướ mặ
i i
Cẩm P


16
i
iế ế
ạ ,
y
ừ
ư
ạ ộ
i á
á
ì 3.3 .
3.2 Đ c điểm tư liệu s dụng trong luận án
liệu qu n tr c chất lượng nước mặt
Mạ
ưới quan trắ á iểm ước mặ
ấ i
m
15 iểm, ký hiệu từ N 1 ến NM15 với á
ị
ư C ng Hà
Ráng, Suối V

ô , Sô
ô
ư
...
á iểm chịu
ư ng
c a việ
i á
ư
y qua ranh giới
i ường, tiếp nhận
ước th i mỏ v ước th i sinh hoạt c a các hộ dân nằm xen kẽ trên
tuyến th i ước th i c a mỏ
3.1 .
Bảng 3.1 Tên trạm quan trắc và các thông số i t ư ng
nước m t vùng Cẩm Phả

3

Tên các trạm
quan trắc
Điểm giao gi a ba suối Bàng
Tẩy, Bàng Nâu, Khe Chàm
T
ư ô
ô
ư
(c u Ng m)
Suối H10

4

Suối Lép M

COD

5

Suối Hà Ráng (g n c ng Xí
nghiệp than Hà Ráng)

BOD5

6

C ng Hà Ráng II

NH4+

- Máy quang ph hấp
thụ

Suối Khe Rè (chân c u 10 QL
18A)
Suối V
ô
Suối Ông Linh
Suối c u 1
Suối c u 2
Suối c u 4

Suối c u 5 (suối Hoá Chất)
Suối c u 6
Suối Khe Sim

NO2-

nguyên t AAS - 800

STT
1
2

7
8
9
10
11
12
13
14
15

ượ

ạ
,
ướ mặ v

iể

Thông số

Thiết bị đo và phân
tích

pH
Máy HYDROLAB M

DO
SS

-

NO3
As
Cd
Pb
Cr6+
Cu
Fetp
Hg

Máy HYDROLAB M

- Máy so m u UV-VIS

ậ á
ụ
ố iệ
ắ

ấ
i i ạ 2012 - 2016 ại 05 ạm
v


17
Cẩm P , Q
Ni ,
m ế
m6 Cô
y
ư
y, ế
C
, ế
Cô
y
vậ
v
Cẩm P , ế
y v ế
m6 T
ô
y Đô
ắ . N i ố iệ ại 05 ạm
ắ ,
i
ụ
m ố iệ ấy mẫ
ấ ượ

ướ ại 15
iểm
v v
iể Cẩm P , Q
Ni
3.15 .
ữ liệu vi n thám
iệ vi
ám
ụ
ậ á
m 02
vệ
i
ọ S i -2
ụ
y 16 4 2016 v 02 12 2016
v v
iể Cẩm P , Q
Ni . Cá
ấ ượ
ố, ô
ị
ư
i m y, ư
m v ượ
ụ
với ời i
ắ
ấ ượ

ướ ại 05 ạm
ắ v
iể Cẩm P . T
ậ á
ụ
á
i
ì
ấy
m,
ụ , ỏ
v ậ
ại,
ộ
i i ô
i 10 m ể á ị
m
ượ mộ ố ô
ố ấ ượ
ướ .

3.3 â dựng cơ sở dữ liệu chất lư ng nước m t khu vực ẩm hả
uảng Ninh
C
iệ
ô
ố môi ường g m hai thành ph
iệ
n v
iệ

ô
ố môi ườ . C
iệ
b
n
ược thiết kế với các lớ
ô
i
ư: ệ thống
ường Giao thông vận t i (với tên ượ ặt là GT_nCPha); Hệ thống
th y vă ô
ối h ước (TV_nCPha); B
các vùng khai thác
khoáng s n hay các mỏ than (CPha_mine); B
ườ
ng m
ịa
hình (Contour_diahinh_nCPha); B
n n hành chính


18
(bando_CPha_sh); Khung tọ ộ F m …
3.4 hai thác s dụng cơ sở dữ liệu phục
chất lư ng m i trường nước m t
ựng ản đ chu n đ các thông s
S
i y
iệ ừ á ố
,

iệ
y
ể ượ
ụ
y
v á
ô
ố môi ườ
ướ
á
ô
ố môi ườ
ướ mặ
ư TSS,
ô
i
v
ế
ọ
á
ượ
ướ
ư á mô ì môi ườ

i
ắ
65
60
55
50

45

BOD - 5 Day (mg/l)

môi trường nước mặt
iệ
ắ v
iệ
ằm
ậ á
mặ .
y
, O 5, CO ... mộ
mô ì
á
iá ấ
á .

ụ ết ả t n lậ ản đ t ng ố li
I /
Đánh giá chất lượng nước mặt ng phương pháp th ng
S ụ
m m QWi ,
ậ á iế
á
iế
m ượ
á
ô
ố ấ ượ

ướ ại á ạm
ừ
i i ạ 2011 - 2016.

40
35
30
25

Suoi Ong Linh
Suoi Cau 6
Suoi Cau 5
Suoi Cau 4
Suoi Cau 2
Suoi Cau 1
Suoi H10
Suoi Khe Re
QCVN 08:2008/BTNMT

BOD - 5 Day (mg/l)

n

vụ đánh giá giám sát

20
15
10
5
0

02-11 08-11 02-12 08-12 02-13 08-13 02-14 08-14 02-15 08-15 02-16 08-16

180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

iá

Cang Ha Rang
Suoi Ha Rang
Suoi Khe SIm
Suoi Lep My
Nga 3
Suoi Vu Mon

Song MD
QCVN 08:2008/BTNMT

02-11 08-11 02-12 08-12 02-13 08-13 02-14 08-14 02-15 08-15 02-16 08-16

Hình 3.10 Đ thị thông số BOD5 các đợt quan trắc tại các trạ đ giai
đ ạn 2011 - 2016 và giới hạn theo QCVN 08:2008, 08:2015


19
Đánh giá i n đ ng h m lượng các thông s chất lượng nước
th o qu
á
ô
ố ấ ượ
ướ ượ
ắ ại 15 iểm
ấ i v
á
ăm i i ạ 2011 - 2016, ừ
iệ
ấ ượ
ướ mặ
y
ằ
ô
ệ ị i ọ ,
ể
i
á

ụ
ằm á
iá iế ộ
á ô
ố y
m
ăm. T
ậ á
ọ 2 ô
ố TSS ì 3.18 v
ể á
iá iế ộ
.

n
–

Đ t ị i n iến
lượng
tại điể
an t ắc nước t

t
ẩ

a giai đ ạn
ả Q ảng in


20

3.4.4 Đánh giá chất lượng nước ng ch s
C ỉ ố ấ ượ
ướ WQ ượ
ụ
ể á
iá ấ
ượ
ướ mặ
v Cẩm P
ố iệ
ắ ại 15 ạm
i i ạ 2011 - 2016. V ụ ế
á ị
ỉ ố WQ ại á ạm
ắ ối với ừ
v
ăm 2014 ượ
ể iệ
3.12.
Bảng
WQI nă c các
c cả nă
4

10

Điểm quan
trắc
Điểm giao
gi a ba suối

Bàng Tẩy
T
ư
sông Mông
ư
Suối H10
Suối
Lép
M
Suối
Hà
Ráng
C ng
Hà
Ráng
Suối Khe Rè
Suối
V
Môn
Suối
Ông
Linh
Suối c u 1

11

Suối c u 2

40

44

26

49

40

12

Suối c u 4

39

40

21

52

38

13

Suối c u 5

18

40

19

47

31

14

Suối c u 6
Suối
Khe
Sim

37

52

19

48

39

17

42

45

20

31

Ký
hiệu
1

2
3
4
5
6
7
8
9

15

I-2014

II-2014

III-2014

IV-2014

WQI2014

53

45

21

52

43

15

42

42

43

35

46

57

18

19

35

16

44

42

19

30

35

54

42

19

37

41

61

46

35

46

44

40

23

45

38

41

49

24

42

39

43

47

28

50

42

47

49

27

52

44


21
3.4.5 ác định h m lượng các thông s chất lượng nước mặt ng tư
liệu vi n thám
T
i
y,
i
i
ọ
ô
ố m
ượ
ấ
v N 4+ ể á ị
ừ ư iệ
vệ i S i 2 . Đối với ô
ố ấ
, ể y
m i y, á i
ụ
ỉ ố vậ

ấ
NS
N m i
S
i
Index) [53
ằm á ị
m i y với á iá ị m ượ TSS
ại á ạm
ắ
3.15 . T
i , với N 4+,
i
i
ụ
ạ ại á
ì
ấy v ậ
ại ể
y
m i y.
a ác định hàm lư ng T
C ỉ ố ấ
ẩ
NS
ượ
ô
[53]:

 GREEN   BLUE

(3.2)
NSMI  RED
 RED  GREEN   BLUE
Đối với
S i -2 , ể
á
ỉ ố y
ụ
ạ
ại á
2
,
3
,
4
v
8 NR.
m i y ể iệ mối
ệ i
m ượ
ấ
v iá ị ỉ ố NS
á ị
ừ
vệ i
ọ S i -2
v Cẩm P , Q
Ni
ư
:

TSS04/2016  4697 x 2  603, 4 x  66,56
TSS12/2016  8705 x 2  827,6 x  70,10

y

iá ị

6,24 (mg/l)

n

ỉ ố NS

54,93 (mg/l)

t

c

(3.3)

.

7,75 (mg/l)

265,46 (mg/l)

ết ả xác địn
lượng c t lơ l ng t ng nước
n iển ẩ

ả t ản ệ tin
ntin l- ng
/4/
t ái
/ /
ải


22
b

ác định hàm lư ng N 4+
iá ị m ượ N 4+ ại 15 iểm
ắ v ấy mẫ
ẫ
i
ượ
ọ ể
á
i y, iá ị N 4+ ại 5 iểm ò ại
ể á
iá ộ
á . m i y ể iệ mối
ệ i
m ượ N 4+ v
ạ ại á
ì
ấy v ậ
ại
vệ i S i 2 ượ ể iệ

á ô
:

NH 4 04/2016  7,92 B 2  30,06 B3  3,34 B 4  49,18B8  2,04
(3.4)
NH 412/2016  7,10 B 2  7,12B3  0,54 B 4  1,89 B8  3,56
y 2, 3, 4 v 8
iá ị
ạ
ại á
m
2,
ụ
3, ỏ
4 v ậ
ại
8
vệ i S i 2. ệ ố R2
á
m i y y ạ 0,750 v
0,732
ượ
á ợ
ắ
1v
4 ăm 2016.

0,51 (mg/l)

n

c

7,08 (mg/l)

ết

0,44(mg/l)

6,93 (mg/l)

+
ả xác địn
lượng
t
4 t ng nước
n iển ẩ
ả t ản ệ tin
ntin l- ng
/4/
t ái
/ /
ải
3.5 ết luận chương 3
ế ợ
m m S v
m m
, á
iá môi
ườ
QWi

y
iệ
ấ ượ
ướ mặ
v
i á mỏ Cẩm P , Q
Ni
mộ
ư
á
ợ với
iệ ạ ư
v
ạ
ướ
iệ
y. P
m m QWi
ượ
ụ
ộ
i
mỏ ế iới v
ể ế ối
với á
m m S
ư ấ ế
á ị
ạ
W

ặ
.
Đá
iá ế
ắ
ấ ượ
ướ ại á ạm
ắ


23
Cẩm P
i i ạ 2011 - 2016
ấy,
ớ á
ô
ố
ượ
ướ
m ượ vượ
ẩ
, ậm
vượ
i
với QCVN 08:2008 v QCVN 08:2015. Đi
y
á ì
i á mỏ Cẩm P , Q
Ni
y

ư
ọ
ế
ấ ượ môi ườ
ướ mặ .
Tư iệ
vệ i
ọ S i -2
ể
ụ
i ế ợ với iá ị
ắ ại á iểm
ằm á ị
ượ mộ ố ô
ố ấ ượ
ướ
ư ấ
, N 4+. ế
2
ạ ượ
ấy, iá ị ệ ố R ối với 02
yS i
y 16 04 2016 v 02 12 2016
ạ
0,9 ối với ô
ấ
,
0,7 ối với ô
ố N 4+).

ấ
ẩ
ấy,
i m
iệ
m
-2
ố

KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ
. ẾT UẬN
i á mỏ
ạ ộ
i
ế
ọ
ằm ụ vụ
á iể ấ ướ . Đối với Việ N m,
i á
i
á
ạ ,
ụ ộ
ấ
y
iệ
ụ vụ
i
ă
ượ

ố i .T y i , á ì
i á
á
i
,
i á
i i
y
ư
i
ới môi
ườ ,
ấ ượ môi ườ
ướ mặ .
m ượ
á
ô
ố ô i m ướ ại á v
i á mỏ ườ
v vượ
i
ẩ
i
,
ư
i m ọ
ế môi ườ
ố
ười
. Đi

y
ể ậ
ấy
ế
á
iá
i
iế á ô
ố ấ ượ
ướ
ướ mặ
ư ỉ ố
WQI k v Cẩm P , Q
Ni
ại 15 iểm
ắ
ấ
i
i i ạ 2011 - 2016.
Với iệ ạ
ư
iệ v
ạ
mỏ iệ
y, ư
á ế ợ
ụ
á
m m Sv
m m

, á
iá ấ ượ môi ườ
QWi
y
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
mộ
ư
á
iv
iệ
, ậ ụ
ượ á
m m
ượ
ư, i m ời
i v
i
i y
iệ .
C
iệ
ấ ượ môi ườ
ướ mặ
y