Khóa luận tốt nghiệp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào công tác quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt tại phường đồng quang, thành phố thái nguyên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.66 MB, 76 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------
LÊ LƯƠNG THẢO
ỨNG DỤNG GIS VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ, THU GOM,
VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI
PHƯỜNG ĐỒNG QUANG THÀNH PHỐ THÁI NGUN
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chun ngành
: Địa Chính Mơi Trường
Lớp
: ĐCMT – K48
Khoa
: Quản Lý Tài Nguyên
Khóa học
: 2016 - 2020
Giảng viên hướng dẫn
: TS. NGUYỄN VĂN HIỂU
Thái Nguyên, năm 2020
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Nông Lâm
- Thái Nguyên, em đã nhận được sự dạy bảo và giúp đỡ ân cần của các thầy
cô giáo khoa Quản Lý Tài Nguyên, cũng như các thầy cô giáo trong trường đã
trang bị cho em những kiến thức cơ bản, tạo cho em được lịng tin vững bước
trong cuộc sống và cơng tác sau này.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, BCN khoa và các
thầy, cô giáo, cán bộ công nhân viên khoa Quản Lý Tài Nguyên trường Đại Học
Nơng Lâm Thái Ngun đã dạy bảo tận tình chúng em trong tồn khóa học.
Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo TS. Nguyễn Văn
Hiểu đã trực tiếp hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực tập tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Nghiên Cứu Địa Tin Học –
trường Đại Học Nơng Lâm Thái Ngun cùng tồn thể các Anh Chị nhân viên
đã tạo điều kiện thuận lợi để em thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn người thân trong gia đình và tồn thể bạn bè
đã ln tận tình giúp đỡ động viên tơi trong suốt q trình học tập và thực
hiện đề tài.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020
Sinh viên
Lê Lương Thảo
ii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần CTR sinh hoạt đặc trưng............................................................... 8
Bảng 2.2. Phân loại CTR theo công nghệ quản lý, xử lý........................................... 10
Bảng 2.3. So sánh sự khác nhau giữa giữa dữ liệu vector và raster.....................22
Bảng 4.1. Dân số trung bình Phường Đồng Quang giai đoạn 2016 – 2019.....35
Bảng 4.2. Dân số trung bình của 12 tổ dân phố năm 2019 tại
Phường Đồng Quang..................................................................................................................... 35
Bảng 4.3. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt tại Phường Đồng Quang
năm 2019............................................................................................................................................. 37
Bảng 4.4. Tổng lượng rác thải phát sinh theo khu vực của Phường Đồng
Quang năm 2019.............................................................................................................................. 38
Bảng 4.5. Tổng khối lượng CTR sinh hoạt theo ngày và theo năm tại 12 Tổ
của Phường Đồng Quang năm 2019..................................................................................... 38
Bảng 4.6. Lượng rác thải được thu gom và xử lý qua các năm từ 2016 – 2019
tại Phường Đồng Quang.............................................................................................................. 39
Bảng 4.7. Tỉ lệ thành phần CTR sinh hoạt tại Phường Đồng Quang
năm 2019............................................................................................................................................. 39
Bảng 4.8: Phương tiện và số lượng thu gom CTR sinh hoạt tại Phường
Đồng Quang năm 2019................................................................................................................ 42
Bảng 4.9: Số lượng các điểm tập kết trên địa bàn Phường Đồng Quang..........42
Bảng 4.10. Dự báo gia tăng dân số trên địa bàn phường Đồng Quang..............61
Bảng 4.11. Khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh trên địa bàn phường
Đồng Quang....................................................................................................................................... 62
Bảng 4.12. Diễn biến khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ các khu dân cư
giai đoạn 2016 – 2020 và tầm nhìn đến năm 2025........................................................ 63
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt........................................................................... 7
Hình 2.2: GIS và các hệ thống liên quan............................................................................ 14
Hình 2.4. Thành phần chính của GIS................................................................................... 16
Hình 2.5. Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu....................................................................... 18
Hình 2.6. Mối liên quan giữa dữ liệu khơng gian với phi khơng gian................19
Hình 2.7. Biểu diễn các đối tượng cấu trúc dữ liệu vector........................................ 20
Hình 2.8. Sự khác biệt giữa cấu trúc dữ liệu vector (a) và raster (b) trong việc
thể hiện đối tượng đường............................................................................................................ 21
Hình 4.1. Vị trí địa lý Thành phố Thái Ngun, Tỉnh Thái Ngun....................31
Hình 4.2. Vị trí địa lý phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên,............................. 33
Tỉnh Thái Nguyên........................................................................................................................... 33
Hình 4.5. Điểm 1 thu gom rác tại Khu dân cư Tư san nền........................................ 43
Hình 4.4. Điểm 2 thu gom rác tại Cổng Bệnh Viện Đa khoa Trung Ương.......43
Hình 4.3. Điểm 2 thu gom rác tại Đảo cọ Đồng Quang.............................................. 44
Hình 4.6. Sơ đồ thu gom CTR sinh hoạt hiện nay ở Phường Đồng Quang.....44
Hình 4.7. Sơ đồ cơ cấu tổ chức Cơng ty mơi trường và Cơng trình đơ thị
TP. Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên.................................................................................... 46
Hình 4.8. Khảo sát thực địa tại BCL Đá Mài, xã Tân Cương,
TP. Thái Nguyên.............................................................................................................................. 49
Hình 4.9. Ranh giới Phường Đồng Quang trên bản đồ google my map............54
Hình 4.10. Dữ liệu điểm 1 thu gom rác trên google my map.................................. 55
Hình 4.11. Dữ liệu điểm 2 thu gom rác trên google my map................................... 55
Hình 4.12. Dữ liệu điểm 3 thu gom rác trên google my map.................................. 56
Hình 4.13. Chuyển đổi dữ liệu bản đồ sang định dạng shapefile của phần mềm
ArcGIS.................................................................................................................................................. 56
Hình 4.14. Ảnh vệ tinh landsat Phường Đồng Quang................................................. 57
iv
Hình 4.15. Định tuyến thu gom CTR theo ảnh vệ tinh............................................... 57
Hình 4.16. Ảnh vệ tinh google map phường Đồng Quang....................................... 58
Hình 4.17. Bản đồ tuyến thu gom rác thải tại Phường Đồng Quang,..................59
Thành phố Thái Nguyên.............................................................................................................. 59
BVMT
BCL
CNH – HĐH
CTR
CSDL
GIS
GPS
TP
TN&MT
UBND
UK
ESRI
vi
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.......................................................................................... v
MỤC LỤC........................................................................................................................................... vi
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................................... i
PHẦN 1.................................................................................................................................................. 1
MỞ ĐẦU............................................................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề..................................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài..................................................................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học.......................................................................................................................... 4
2.1.1. Một số khái niệm về chất thải rắn sinh hoạt........................................................... 4
2.1.2. Nguồn gốc và thành phần chất thải rắn sinh hoạt................................................ 6
2.1.3. Phân loại chất thải rắn sinh hoạt................................................................................... 8
2.1.4. Quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt................................... 11
2.2. Giới thiệu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS)........................................................ 13
2.2.1. Định nghĩa GIS................................................................................................................... 13
2.2.2. Phạm vi ứng dụng của GIS........................................................................................... 14
2.2.3. Hợp phần của GIS............................................................................................................. 15
2.2.4. Chức năng của GIS........................................................................................................... 16
2.2.5. Mơ hình dữ liệu cho GIS............................................................................................... 18
2.2.6. Tình hình ứng dụng của GIS trong nghiên cứu mơi trường........................ 22
2.3. Cơ sở pháp lý của đề tài..................................................................................................... 25
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU............................................................................................................................... 27
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................ 27
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................... 27
vii
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................................... 27
3.2. Thời gian nghiên cứu........................................................................................................... 27
3.3. Nội dung nghiên cứu............................................................................................................ 27
3.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................................... 28
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin, số liệu................................................................ 28
3.4.2. Phương pháp kế thừa....................................................................................................... 28
3.4.3. Phương pháp khảo sát thực địa................................................................................... 28
3.4.4. Phương pháp phân tích, tổng hợp số liệu.............................................................. 29
3.4.5. Phương pháp dự báo dân số và khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh
trong tương lai................................................................................................................................... 29
3.4.6. Phương pháp xây dựng bản đồ................................................................................... 30
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 31
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của Phường Đồng Quang, Thành phố
Thía Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên............................................................................................ 31
4.1.1. Điều kiện tự nhiên............................................................................................................. 32
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.............................................................................................. 34
4.2. Hiện trạng hệ thống thu gom, vận chuyển và quản lý CTR sinh hoạt tại
phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.............................................................................. 35
4.2.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt................................................................................ 35
4.2.2. Khối lượng, thành phần.................................................................................................. 37
4.2.3. Thành phần rác thải.......................................................................................................... 39
4.2.4. Hiện trạng công tác thu gom, vận chuyển và quản lý CTR sinh hoạt tại
Phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.............................................................................. 40
4.2.5. Điểm tập kết rác................................................................................................................. 42
4.2.6. Quy trình thu gom, vận chuyển................................................................................. 44
4.2.7. Hiện trạng quản lý thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại phường
Đồng Quang, TP. Thái Nguyên................................................................................................ 45
4.2.8. Hiện trạng xử lý thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại phường Đồng
Quang, TP. Thái Nguyên............................................................................................................. 47
viii
4.2.9. Đánh giá công tác thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại phường
Đồng Quang, TP. Thái Nguyên............................................................................................... 49
4.2.10. Những vấn đề đặt ra cần giải quyết về chất thải rắn sinh hoạt tại
phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.............................................................................. 51
4.3. Ứng dụng GIS vào công tác quản lý thu gom, vận chuyển rác thải sinh
hoạt tại phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên............................................................ 53
4.3.1. Thu thập, xử lý dữ liệu.................................................................................................... 54
4.3.2. Ứng dụng GIS xây dựng tuyến thu gom, quản lý CTR sinh hoạt tại
phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.............................................................................. 57
4.3.3. Xây dựng bản đồ lộ trình thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại
phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.............................................................................. 58
4.4. Dự báo khối lượng dân số và rác phát sinh cho việc thu gom, vận chuyển
CTR sinh hoạt của phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên từ năm 2020 đến
năm 2025............................................................................................................................................. 60
4.4.1. Cơ sở dự báo số dân và tỷ lên tăng dân số của Phường Đồng Quang,
TP. Thái Nguyên.............................................................................................................................. 60
4.4.2. Dự báo khối lượng rác thải sinh hoạt phát sinh cho việc thu gom, vận
chuyển của phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên...................................... 61
4.4.3. Diễn biến khối lượng chất thải sinh hoạt phát sinh từ các khu dân cư tại
Phường Đồng Quang, Thành phố Thái Nguyên từ năm 2016 – 2025.................62
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................... 65
5.1. Kết luận....................................................................................................................................... 65
5.2. Đề nghị........................................................................................................................................ 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................... 67
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ơ
nhiễm mơi trường là vấn đề nan giải của nhiều quốc gia trên thế giới,
Việt Nam cũng không ngoại lệ. Trong những năm gần đây, tình trạng ơ nhiễm
mơi trường ngày càng trở nên trầm trọng và phổ biến dẫn tới suy thối mơi
trường đất, nước, khơng khí, đặc biệt là tại các đơ thị lớn lượng chất thải rắn
(CTR) ngày càng gia tăng cùng với tốc độ gia tăng dân số và đô thị hóa. Ngày
nay, cùng với q trình phát triển của thế giới, nền kinh tế Việt Nam đang có
những bước chuyển biến mạnh mẽ, q trình cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa
(CNH – HĐH) đang diễn ra với nhịp độ cao. Q trình phát triển mang lại
những lợi ích kinh tế xã hội to lớn, góp phần nâng cao đời sống vật chất và
tinh thần của người dân, nhưng đồng thời kéo theo nó là các vấn đề mơi
trường ngày càng nghiêm trọng hơn. Một trong các vấn đề môi trường đáng
quan tâm đó là chất thải rắn sinh hoạt đơ thị.
Trong những năm qua, tốc độ đơ thị hóa diễn ra rất nhanh đã tạo ra sức
ép về nhiều mặt, dẫn đến suy giảm môi trường và phát triển bền vững. Lượng
chất thải rắn phát sinh tại các đô thị và khu công nghiệp ngày càng nhiều với
thành phần phức tạp.
Do tính phức tạp của việc quản lý chất thải rắn nên hầu hết tại các đô
thị của Việt Nam đang gặp rất nhiều khó khăn, vấn đề chồng chéo trong quản
lý là việc khơng thể tránh khỏi. Đó chính là vấn đề đáng lo ngại cho các nhà
quản lý chất thải rắn tại các đô thị.
Thành phố (TP) Thái Ngun là đơ thị loại I, trung tâm chính trị, kinh
tế, văn hóa, xã hội của tỉnh Thái Nguyên và là đầu mối giao thông của các
tỉnh trung du, miền núi phía Bắc. Đồng hành với sự phát triển về sản xuất
2
công nghiệp và dịch vụ của thành phố là những áp lực về môi trường do nhiều
loại chất thải, trong đó chủ yếu là chất thải rắn sinh hoạt gây ra.
Trong đó, Phường Đồng Quang cũng là một phường nằm tại khu vực
trung tâm của thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. Với diện tích là
1,50km² với 2.594 hộ dân và trên 10,369 người, được chia thành 12 tổ dân phố.
Dựa trên các điều kiện về nhân lực, kĩ thuật, các yếu tố kinh tế - xã hội
của phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên thì việc nâng cao hệ thống
quản lý chất thải rắn là rất cần thiết. Để thực hiện tốt cơng việc này thì hệ
thống thơng tin địa lý (GIS) là công cụ đắc lực giúp cho các nhà quản lý trong
quá trình quản lý và ra quyết định.
Công tác quản lý và thu gom xử lý rác thải sinh hoạt là trách nhiệm
chung của toàn xã hội, trong đó Nhà nước đóng vai trị chủ yếu, đẩy mạnh
cơng tác xã hội hóa về bảo vệ mơi trường (BVMT) và thu gom xử lý rác thải
sinh hoạt, huy động tối đa mọi nguồn lực, tăng cường đầu tư cho công tác thu
gom xử lý rác thải sinh hoạt. Đảm bảo tính tổng thể, đồng bộ và thống nhất
nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững
Với các lí do trên, đề tài: “Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
vào công tác quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt tại
phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên” được thực hiện, nhằm nâng
cao hiệu quả công tác quản lý rác thải sinh hoạt và nhằm đẩy mạnh việc ứng
dụng công nghệ thông tin địa lý vào công tác quản lý môi trường.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
-
Đánh giá được hiện trạng hệ thống thu gom, vận chuyển và quản lý
CTR sinh hoạt tại địa bàn phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên.
-
Ứng dụng GIS vào công tác quản lý thu gom, vận chuyển rác thải sinh
hoạt tại phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên.
3
-
Dự báo khối lượng dân số và rác thải phát sinh cho việc thu gom, vận
chuyển CTR sinh hoạt của phường Đồng Quang, thành phố Thái Nguyên từ
năm 2020 đến năm 2025. Từ đó có thể dự báo được dân số và khối lượng cần
thiết để phục vụ việc thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại địa bàn phường.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa khoa học:
Đề tài ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng cơ sở dữ
-
liệu môi trường quản lý CTR sinh hoạt đồng thời dự báo lượng rác thải phát
sinh cho phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên đến năm 2025.
-
Cung cấp cơ sở khoa học phục vụ công tác xây dựng kế hoạch quản lý
CTR của phường Đồng Quang TP. Thái Nguyên một cách hiệu quả trong giai
đoạn mới, nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững kinh tế - xã hội và
mơi trường trong thành phố nói chung và địa bàn phường nói riêng.
*
Ý nghĩa thực tiễn
- Đánh giá được lượng CTR sinh hoạt phát sinh, tình hình thu gom, vận chuyển
và xử lý CTR sinh hoạt trên địa bàn phường Đồng Quang, TP. Thái Nguyên.
-
Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian
phục vụ công tác thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt của phường Đồng
Quang, TP. Thái Nguyên.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Một số khái niệm về chất thải rắn sinh hoạt
- Theo
(Điều 3, Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007) của Chính
phủ về Quản lý CTR sinh hoạt thì CTR sinh hoạt được định nghĩa như sau:
“Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá
nhân, hộ gia đình, nơi công cộng”
- Trước
tiên để hiểu được khái niệm CTR sinh hoạt, chúng ta phải biết
được khái niệm đó, theo (Nguyễn Đình Hương, 2003) ta có:
“Chất thải rắn là các loại vật chất ở thể rắn như các vật liệu, đồ vật
bị thải ra từ một quá trình cụ thể của hoạt động sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt.
Chất thải rắn bao gồm các chất hữu cơ như thức ăn thừa, giấy, các tông,
nhựa, vải, cao su, da, lá rụng sân vườn, gỗ… và các chất vô cơ như thủy tinh,
lon, thiếc, nhôm, kim loại khác, đất cát…”
- Theo
luật BVMT Việt Nam “Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí
được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ sinh hoạt hoặc hoạt động khác”
(Luật bảo vệ môi trường 2014).
-
CTR là bất kì loại vật liệu nào ở dạng rắn mà con người và động vật
loại bỏ mà không được tiếp tục sử dụng như ban đầu tạo ra. Những “sản
phẩm” này thường ít được sử dụng do đó nó là “sản phẩm” ngồi ý muốn của
con người. Rác thải có thể ở dạng thành phẩm, được tạo ra trong hầu hết các
giai đoạn sản xuất và trong tiêu dùng. Dựa vào thành phần rác thải được chia
thành 2 loại: rác thải hữu cơ và rác thải vô cơ.
+
Rác thải hữu cơ tự nhiên: như lá cây, rau cỏ, vỏ hoa quả, thức ăn dư
thừa, xác động vật… chúng là những chất dễ phân huỷ gây ô nhiễm mơi
trường. Khi bị phân huỷ chúng bốc mùi khó chịu, phát sinh nhiều vi trùng gây
5
bệnh, thu hút côn trùng, ruồi nhặng, chuột bọ tạo điều kiện cho chúng phát
triển, gây ô nhiễm môi trường khơng khí, ơ nhiễm nguồn nước và lây truyền
sang người, gia súc, mất vẻ đẹp cảnh quan.
+
Rác thải vô cơ: như chai lọ thuỷ tinh, nhựa các loại (polyetylen,
polypropylene, túi nilon…), các loại vơ cơ khó phân huỷ, phải sau rất nhiều
năm mới phân huỷ, một số loại sau khi phân huỷ tạo thành nhiều chất độc hại
làm ô nhiễm đất đai, nguồn nước và khơng khí.
-
CTR sinh hoạt ảnh hưởng đến sức khỏe con người, bất kỳ sinh vật sống
nào đều trao đổi vật chất và năng lượng với mơi trường bên ngồi. Con người
cũng vậy, nhưng khi các mơi trường sống như đất, nước, khơng khí đều bị
làm xấu đi thì ắt hẳn sức khỏe của cộng đồng sẽ bị tác động theo chiều hướng
không tốt.
Môi trường đất: Rác thải sinh hoạt nằm rải rác khắp nơi không được thu
gom đều được lưu giữ lại trong đất một số loại chất thải khó phân hủy như túi
nilon, vỏ lon, hydrocarbon… nằm lại trong đất làm ảnh hưởng tới môi trường
đất; thay đổi cơ cấu đất, đất trở nên khơ cằn, các vi sinh vật trong đất có thể bị
chết. Nhiều loại chất thải như xi than, vôi vữa… đổ xuống đất làm cho đất bị
đông cứng, khả năng thấm nước, hút nước kém, đất bị thối hóa.
Mơi trường nước: Rác thải không thu gom hết ứ đọng trong các ao, hồ
là nguyên nhân gây mất vệ sinh và ô nhiễm các thủy vực. Khi các thủy vực bị
ô
nhiễm hoặc chứa nhiều rác thì có nguy cơ ảnh hưởng đến các lồi thủy sinh
vật, do hàm lượng oxy hịa tan trong nước giảm, khả năng nhận ánh sang của
các tầng nước cùng giảm, dẫn đến ảnh hưởng tới khả năng quang hợp của
thực vật thủy sinh và làm giảm sinh khối của các thủy vực.
Mơi trường khơng khí: Tại các trạm, bãi trung chuyển rác xen kẽ khu
vực dân cư là nguồn gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí do mùi hôi từ rác, bụi
cuốn lên khi xúc rác, bụi khói, tiếng ồn và các khí thải độc hại từ các xe thu
6
gom, vận chuyển rác. Tại các bãi chôn lấp CTR vấn đề ảnh hưởng đến môi
trường khi là mùi hôi thối, mùi khí metan, các khí độc hại từ các chất thải
nguy hại.
-
CTR sinh hoạt là chất thải có liên quan đến các hoạt động của con
người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học,
các trung tâm dịch vụ, thương mại có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ,
thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hoặc quá
hạn sử dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông gà, lông vịt, vải, giấy, xác động
vật, vỏ rau quả v.v…Vì vậy, rác thải sinh hoạt cần được phân loại và có biện
pháp tái sử dụng, tái chế, xử lí hợp lí để thu hồi năng lượng và BVMT.
2.1.2. Nguồn gốc và thành phần chất thải rắn sinh hoạt
2.1.2.1. Nguồn gốc của CTR sinh hoạt
Khối lượng CTR sinh hoạt ngày càng gia tăng do tác động của sự gia
tăng dân số, sự phát triển kinh tế - xã hội, sự thay đổi tính chất tiêu dùng trong
các đơ thị và các vùng nơng thơn. Trong đó, các nguồn chủ yếu phát sinh chất
thải bao gồm:
-
Phát sinh từ hộ gia đình: đây là nguồn phát sinh thường xuyên và lớn
nhất, ít có biến động lớn về khối lượng phát sinh, nguồn này được thu thường
xuyên hàng ngày với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ;
-
Phát sinh từ nơi sinh hoạt công cộng: chợ, nhà hàng, khách sạn, trung
tâm thương mại, cơng trình cơng cộng…;
-
Rác từ cơ quan, trường học, bệnh viện, doanh nghiệp…;
-
Rác đường phố: do hoạt động của con người tạo ra như đi lại, vận
chuyển, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, các hoạt động xây dựng…
nguồn này cũng tương đối ổn định và cũng được thu gom thường xun bởi xí
nghiệp mơi trường đơ thị.
7
Hình 2.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt
2.1.2.2. Thành phần CTR sinh hoạt
CTR sinh hoạt bao gồm hai thành phần chính đó là thành phần hữu cơ
và thành phần vơ cơ. Tùy theo điều kiện cụ thể từng vùng như mức sống, thu
nhập… mà mỗi nơi có thành phần CTR sinh hoạt khác nhau.
Thành phần CTR biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần
riêng biệt mà từ đó tạo nên dịng chất thải, thơng thường được tính bằng phần
trăm khối lượng. Thông tin về thành phần CTR đóng vai trị rất quan trọng
trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp để xử lý, các quá
trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch
quản lý CTR.
Thơng thường trong rác thải đô thị, rác thải từ các khu dân cư và thương
mại chiếm tỷ lệ cao nhất từ 50 - 75%. Phần trăm đóng góp của mỗi thành
phần CTR giá trị phân bố sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào sự mở rộng các hoạt động
xây dựng, sửa chữa, sự mở rộng của các dịch vụ đô thị cũng như công nghệ sử
dụng trong xử lý nước. Thành phần riêng biệt của CTR thay đổi theo vị trí
8
địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập
của từng địa phương.
Rác thải sinh hoạt chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng lượng CTR của các đơ
thị khoảng 80%, có thành phần rất phức tạp. Thành phần lý học, hóa học của
chất thải khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí hậu, điều
kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Thành phần rác thải sinh hoạt đô thị ngày
càng có xu hướng biến đổi tăng các chất khó phân hủy, độc hại. Thành phần
rác thải sinh hoạt tại các đô thị Việt Nam được thể hiện ở Bảng 2.1 như sau:
Bảng 2.1. Thành phần CTR sinh hoạt đặc trưng
Thành phần chất thải
Rau, Thực phẩm thừa, chất hữu cơ dễ phân hủy
Cây gỗ
Giấy, bao bì giấy
Plastic khó tái chế
Cao su, giày dép bỏ
Vải sợi, vật liệu sợi
Đất đá, bê tông
Thành phần khác
(Nguồn: Cục Bảo vệ môi trường,
2008)
2.1.3. Phân loại chất thải rắn sinh hoạt
Có hai cách phân loại CTR sinh hoạt: theo quan điểm thông thường và
theo công nghệ quản lý, xử lý:
Theo quan điểm thông thường CTR sinh hoạt bao gồm:
-
Rác thực phẩm: bao gồm phần thừa thãi, không ăn được sinh ra trong
khâu chuẩn bị, dự trữ, nấu ăn…
-
Rác bỏ đi: bao gồm các chất thải cháy và khơng cháy sinh ra từ các hộ
gia đình, cơng sở, hoạt động thương mại…
9
-
Tro, xỉ: vật chất cịn lại trong q trình đốt than, củi, rơm rạ, lá…ở các
gia đình, nhà hàng, cơng sở, nhà máy, xí nghiệp…
-
Chất thải xây dựng: rác từ các nhà đổ vỡ, hư hỏng gọi là rác đổ vỡ,
cịn rác từ các cơng trình xây dựng, sửa chữa nhà cửa…là rác xây dựng.
-
Chất thải đặc biệt: liệt vào loại rác này có rác quét phố, rác từ các
thùng rác công cộng, xác động vật, vôi gạch đổ nát…
-
Chất thải từ các nhà máy xử lý ơ nhiễm: có rác từ hệ thống xử lý
nước, nước thải, nhà máy xử lý chất thải công nghiệp.
-
Chất thải nông nghiệp: vật chất loại bỏ từ các hoạt động nông nghiệp
như gốc rơm rạ, cây trồng, chăn nuôi…
-
Chất thải nguy hiểm: chất thải hoá chất, sinh học, dễ cháy, dễ nổ hoặc
mang tính phóng xạ theo thời gian có ảnh hưởng đến đời sống con người,
động thực vật.
Trong nhiều trường hợp thống kê người ta phân chia thành 3 loại: CTR từ
sinh hoạt gia đình gọi là rác sinh hoạt, chất thải y tế và chất thải công nghiệp.
Theo công nghệ quản lý, xử lý
Ngày nay, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật trong từng lĩnh vực thực tế
đã góp phần giảm thiểu chi phí cho các cơng đoạn thừa trong các q trình xử
lý. Việc phân chia CTR theo cơng nghệ quản lý, xử lý là một bước tiến quan
trọng, giúp hiệu quả của quy trình xử lý tăng lên, giảm thiểu lượng ô nhiễm.
10
Bảng 2.2. Phân loại CTR theo công nghệ quản lý, xử lý
1.
được:
+ Giấy
+ Hàng dệt
+ Rác thải
Thành phần
Các
chất
Các
kim
+ Cỏ, gỗ, củi, rơm
rạ…
+ Chất dẻo
+ Da và cao su
2. Các chất không
cháy được
+ Các kim loại sắt
+
không phải là sắt
+ Thủy tinh
+ Đá và sành sứ
3. Các chất hỗn hợp
(Nguồn: Lưu Đức Hải - Cơ sở khoa học môi trường,
2005)
11
2.1.4. Quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt
Quản lý CTR sinh hoạt là một trong những ưu tiên của cơng tác bảo vệ
mơi trường, góp phần kiểm sốt ơ nhiễm, tạo cơ sở để địa phương hướng tới môi
trường cuộc sống ngày càng xanh – sạch – đẹp. Quản lý rác thải được thực hiện
khắp trên địa bàn các phường, thành phố đảm bảo sự tối ưu về kinh tế, kỹ thuật,
đảm bảo tính an tồn và phát triển bền vững về bảo vệ môi trường gắn liền với
công tác quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội theo hướng bền vững.
Theo (Điều 3, Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007) về quản lý CTR:
-
Vận chuyển CTR: là quá trình chuyên trở CTR từ nơi phát sinh, thu
gom, lưu trữ, trung chuyển đến nơi xử lí, tái chế, tái sử dụng hoặc bãi chôn
lấp cuối cùng.
-
Hoạt động quản lý CTR bao gồm: Các hoạt động quy hoạch, quản lý,
đầu tư xây dựng cơ sở quản lí CTR, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu
giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý CTR nhằm ngăn ngừa, giảm
thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khỏe con người.
2.1.4.1. Hoạt động quản lý CTR sinh hoạt
Hoạt động quản lý CTR bao gồm các hoạt động quy hoạch quản lý, đầu
tư, xây dựng cơ sở quản lý CTR, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu giữ,
vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý CTR nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu
những tác động có hại đối với mơi trường và con người. Quản lý rác thải là
hoạt động quy hoạch quản lý, đầu tư, xây dựng cơ sở quản lý rác thải, phân
loại, thu gom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý rác thải để
giảm thiểu ô nhiễm mơi trường.
Các hoạt động chính trong quản lý CTR sinh hoạt gồm:
-
Phân loại chất thải rắn
Nhằm tách lọc ra những thành phần khác nhau phục vụ cho công tác tái
sinh, tái chế. Phân loại rác quyết định chất lượng các sản phẩm chế tạo từ các
12
vật liệu tái sinh. Nếu phân loại rác không tốt, phân bón hữu cơ chế tạo từ rác
sẽ có chứa những chất vô cơ, nhựa… làm ảnh hưởng đến độ màu, chất lượng
phân bón dẫn đến giảm năng suất, hiệu quả kinh tế trong nông nghiệp. Phân
loại rác ngay tại nguồn phát sinh là một giải pháp hữu hiệu làm tăng hiệu quả
kinh tế của phân loại rác.
-
Thu gom chất thải rắn
Hoạt động thu gom CTR: là hoạt động tập hợp, phân loại, đóng gói và
tạm thời lưu trữ CTR tại nhiều điểm thu gom tới thời điểm hoặc cơ sở được
cơ quan Nhà nước có thẩm quyền chấp nhận lưu trữ rác thải ngay tại nguồn
trước khi rác được thu gom là khâu quan trọng trong quản lý CTR.
-
Xử lý chất thải rắn
Mục tiêu của xử lý CTR là giảm hoặc loại bỏ các thành phần không
mong muốn trong chất thải như các chất độc hại, không hợp vệ sinh, tận dụng
vật liệu và năng lượng trong chất thải. Để đảm bảo vệ sinh mơi trường cần có
các phương thức xử lý phù hợp mang lại hiệu quả kinh tế cao
2.1.4.2. Quy hoạch quản lý chất thải rắn
*
-
Có rất nhiều định nghĩa về quy hoạch môi trường khác nhau:
Theo (FAO) quy hoạch môi trường là “tất cả các hoạt động quy hoạch
với mục tiêu bảo vệ và củng cố các giá trị môi trường hoặc tài nguyên”.
-
Theo (PGS.TS. Nguyễn Thế Thôn, Đại học khoa học tự nhiên -
ĐHQG Hà Nội): “Quy hoạch môi trường là xác định chức năng môi trường
cho các phạm vi lãnh thổ khác nhau, hài hịa với sự phát triển kinh tế, nhằm
làm cho mơi trường khơng bị suy thối, ơ nhiễm và ngày càng cải thiện hơn
theo đời sống kinh tế - xã hội”.
Quy hoạch quản lý CTR là một dạng của quy hoạch mơi trường. Nó bao
gồm nhiều hợp phần khác nhau như quy hoạch tuyến thu gom, quy hoạch trạm
trung chuyển, quy hoạch khu xử lý.... Như vậy có thể hiểu một cách khái quát,
13
quy hoạch quản lý CTR sinh hoạt là hoạt động là việc sắp xếp, phân bổ các
hoạt động, các nguồn lực quản lý theo không gian lãnh thổ để quản lý tốt, đảm
bảo sự phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.
2.2. Giới thiệu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.2.1. Định nghĩa GIS
GIS là từ viết tắt của từ Geographic Information Sytems (Hệ thống
thông tin địa lý), là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính
được nhận thức như là một hệ thống sử dụng cùng các thiết bị ngoại vi để tạo
lập, lưu trữ, xử lý, phân tích, và quản lý dữ liệu khơng gian và các thuộc tính
liên quan để hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu
và quản lý nhất định. GIS là công cụ cho phép người sử dụng tạo truy vấn
tương tác (người sử dụng tạo truy vấn), phân tích thơng tin khơng gian và biên
tập dữ liệu.
Đã có nhiều những định nghĩa khác nhau về GIS, xong có thể phân chia
các định nghĩa dưới các dạng sau:
2.2.1.1. Chức năng của GIS
“GIS là tập hợp một bộ các công cụ mạnh trợ giúp cho việc thu thập, lưu
trữ, truy cập, biến đổi và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực cho
tập hợp mục đích nào đó”.
2.2.1.2. Cấu trúc của GIS
“GIS là tổ hợp của ba hợp phần có quan hệ thống nhất, liên quan chặt
chẽ với nhau là phần cứng (máy tính, thiết bị liên quan), phần mềm và tổ chức
quản lý của con người được hoạt động đồng bộ nhằm thu thập, lưu trữ, quản
lý, thao tác, phân tích mơ hình hố và hiển thị các dữ liệu khơng gian có định
vị theo toạ độ dùng cho trái đất và các dữ liệu thuộc tính nhằm thoả mãn các
yêu cầu thức tế”.
14
GIS gồm ba cấu phần: Công nghệ (phần mềm), thông tin (dữ liệu địa
lý và dữ liệu liên hệ) và cấu trúc hạ tầng (con người, cơ sở và dịch vụ hỗ trợ).
GIS có sự liên quan chăt chẽ với các thông tin khác như: hệ thiết kế
với sự trợ giúp của máy tính CAD (Compurter- Aided Design), hệ vẽ bản đồ
bằng máy tính, DMS- Hệ quản trị CSDL và ngành Viễn Thám (Remote
Sensing- RS), mối quan hệ này được thể hiện trong hình vẽ sau:
Hình 2.2: GIS và các hệ thống liên
quan 2.2.2. Phạm vi ứng dụng của GIS
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học, công nghệ và
với những ưu điểm nổi bật về việc quản lý dữ liệu khơng gian, thuộc tính.
GIS đã mở ra kỷ nguyên phát triển vượt bậc về việc ứng dụng rộng rãi và có
hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực khác nhau như một số lĩnh vực sau:
Quy hoạch đô thị: Quy hoạch phân bố giao thông, chọn địa điểm, thiết
kế các hệ thống như cấp nước, thoát nước và vị trí của các đối tượng...
Quản lý tài nguyên thiên nhiên: Rất hiệu quả trong quản lý hiện trạng
tài nguyên, động lực làm biến đổi tài nguyên, những phản hồi của con người
nhằm khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên.
Nghiên cứu tai biến: là công cụ hỗ trợ đắc lực trong nghiên cứu các
loại hình tai biến cả về hiện trạng và tiềm năng tai biến, giúp giảm thiểu
15
những thiệt hại do tai biến gây ra.
Phân tích các tác động mơi trường: phân tích tác động của các dự án
sản xuất, định vị vùng ô nhiễm, vùng nguy hiểm...
Quản lý ruộng đất như: định vị, lập bản đồ và quản lý hồ sơ quyền sở
hữu và sử dụng đất đai, thẩm định và quy hoạch sử dụng đất cơng.
Quản lý cơng trình xây dựng như: định vị các cơng trình xây dựng,
phân tích các phương án xây dựng, các cơng trình cung cấp năng lượng, cấp
thốt nước, các kế hoạch bảo dưỡng.
2.2.3. Hợp phần của GIS
Một GIS bao gồm ba thành phần chính: máy tính, dữ liệu địa lý và
người sử dụng trong hình 2.3 bên dưới:
Máy tính cho GIS gồm có hệ thống phần cứng và
phần mềm
-
Hệ thống phần cứng được chia làm bốn nhóm:
+ Đơn xử lý trung tâm
+ Thiết bị đầu vào
+
Thiết bị lưu trữ
+
Thiết bị đầu ra
Hình 2.3. Các hợp phần cứng chính
- Phần
mềm của GIS gồm 5 modul cơ bản sau: nhập dữ liệu, lưu trữ và
quản lý dữ liệu, biến đổi dữ liệu, phân tích, xuất dữ liệu. Tất cả các phần mềm
GIS đều có đủ 5 modul trên, nhưng tuỳ thuộc vào mục đích chính của phần
16
mềm mà có modul phát triển mạnh hơn để thuận lợi cho người sử dụng. Ví
dụ: phần mềm Arcview hay Mapinfor hỗ trợ rất mạnh cho việc xuất dữ liệu cụ
thể là trình bày và in bản đồ.
Dữ liệu địa lý có thể nhận được từ các nguồn sau: bản đồ (trên giấy
hoặc đã được số hoá), ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, bảng biểu hay các dữ liệu
liên quan khác... Dữ liệu địa lý luôn gồm hai phần, phần thứ nhất là đối tượng
(graphic data) và phần thứ hai là thuộc tính của dữ liệu (attribute).
Thành phần thứ ba của GIS là người sử dụng: Người sử dụng có vai trò
thiết lập những quy chuẩn về dữ liệu cũng như cấu trúc của nó, cân đối giữa
chi phí và lợi ích mà sản phẩm của GIS mang lại, phân tích các dữ liệu để có
được những thơng tin cần thiết. Đặc biệt là hợp phần để vận hành hệ GIS một
cách hữu hiệu.
Hình 2.4. Thành phần chính của GIS
Ngồi ra, trong nghiên cứu khoa học ứng dụng này cũng được áp dụng
rất nhiều trong nghiên cứu môi trường và biến đổi toàn cầu hay sự lan truyền
dịch bệnh, địa lí dân số, sinh thái cảnh quan và địa lý sinh học.v.v.…
2.2.4. Chức năng của GIS
Các chức năng cơ bản của phần mềm GIS có thể phân loại như sau:
1- Nhập dữ liệu và kiển tra dữ liệu
17
2- Lưu trữ dữ liệu và quản lý cơ sở dữ liệu
3- Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu
4- Biến đổi dữ liệu
5- Tương tác với người sử dụng
1. Nhập dữ liệu và kiểm tra dữ liệu:
Trước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu này phải
chuyển sang dạng số thích hợp. Q trình chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang
các file dữ liệu dạng số được gọi là q trình số hố.
Nhập dữ liệu và kiểm tra dữ liệu là công việc đầu tiên và rất cần thiết cho
việc xây dựng CSDL hệ thống thông tin địa lý.
2. Lưu trữ dữ liệu và quản lý cơ sở dữ liệu:
Lưu trữ và quản lý dữ liệu là cách tổ chức dữ liệu theo một trật tự có hệ
thống và quy luật để có thể truy cập, khai thác, tìm kiếm và địi hỏi, liên kết
dữ liệu... trên cả hai phương diện không gian và thuộc tính.
3. Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu:
Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu đề cập đến những phương thức thể
hiện kết quả các dữ liệu theo những mục đích nhất định cho người sử dụng.
Dữ liệu đầu ra được thể hiện ở hai dạng chính:
- Dữ
liệu cứng: thường là sản phẩm cuối cùng dùng để thể hiện trên màn
hình, có thể cập nhật, sửa đổi dễ dàng. Dữ liệu cứng được in ra bằng máy in,
máy plotte trên giấy hay fim.
- Dữ
liệu mềm: là các bản đồ, bảng biểu mà chúng có thể thể hiện ở
nhiều tỷ lệ, xem ở mức đơn giản hay chi tiết. Xong đòi hỏi người sử dụng biết
cách sử dụng. Chúng có thể lưu trữ ở các phương tiện khác nhau: trên đĩa từ,
đĩa CD...
