Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước Sông Lam, Nghê An

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (310.61 KB, 13 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---

NGUYỄN QUANG VINH

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG

CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG LAM, NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---

NGUYỄN QUANG VINH

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG

CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG LAM, NGHỆ AN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60. 44. 03. 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS VÕ CHÍ MỸ

TS. ĐỖ HỮU TUẤN

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu thực
sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh điển,
nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TS
Võ Chí Mỹ và TS. Đỗ Hữu Tuấn.

Các số liệu, mơ hình tốn và những kết quả trong luận văn là trung thực.
Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ... 9
1.Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. ... 9
2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài ... 10
3. Địa điểm, đối tượng và nội dung nghiên cứu ... Error! Bookmark not defined.
5. Cấu trúc của luận văn ... Error! Bookmark not defined.
6. Lời cảm ơn ... Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ... Error! Bookmark not defined.
1.1. Tổng quan sự phát triển kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ... Error! Bookmark not

defined.

1.2. Bản đồ môi trường: ... Error! Bookmark not defined.
1.3. Tổng quan về chỉ số môi trường ... Error! Bookmark not defined.
1.4. Tổng quan về GIS ... Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... Error! Bookmark not defined.

2.1. Ứng dụng GIS: ... Error! Bookmark not defined.
2.2. Quy trình thành lập bản đồ mơi trường ... Error! Bookmark not defined.
2.3. Phương pháp xây dựng chỉ số WQI (Water Quality Index) ... Error! Bookmark not

defined.

2.4. Phương pháp thực nghiệm xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam
... Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ... Error! Bookmark not defined.
3.1. Cơ sở dữ liệu và hiện trạng môi trường khu vực sông Lam ... Error! Bookmark not

defined.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1. Sơng Lam, Nghệ An... Error! Bookmark not defined.
Hình 2. Mơ hình tháp dữ liệu ... Error! Bookmark not defined.
Hình 3. Mơ hình tổ chức dữ liệu CSDL GIS môi trường Error! Bookmark not defined.
Hình 4. Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu ... Error! Bookmark not defined.
Hình 5. Quy trình thành lập bản đồ mơi trường ... Error! Bookmark not defined.
Hình 6. Sơ đồ quy trình cơng nghệ thành lập bản đồ mơi trườngError! Bookmark not 
defined.

Hình 7. Mơ hình thực nghiệm xây dựng bản đồ phân vùng nước sơng Lam ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 8. Tạo PersonalGeodatabase ... Error! Bookmark not defined.
Hình 9 : Mơ tả tổ chức dữ liệu nền địa hình Sơng Lam – Nghệ AnError! Bookmark not 
defined.

Hình 10. Chọn lớp cần chạy sửa lỗi ... Error! Bookmark not defined.
Hình 11.Sửa lỗi Topology được thực hiện trong Arcmap Error! Bookmark not defined.
Hình 12. Bảng thuộc tính của lớp khu chức năng ... Error! Bookmark not defined.
Hình 13. Bảng thuộc tính của lớp Điểm Dân Cư ... Error! Bookmark not defined.
Hình 14. Bảng thuộc tính của lớp sơng suối ... Error! Bookmark not defined.
Hình 15. Bảng dữ liệu mơi trường nước mặt ... Error! Bookmark not defined.
Hình 16. Bảng thuộc tính của lớp quan trắc dạng điểm .... Error! Bookmark not defined.
Hình 17. Hộp thoại Table, nhập dữ liệu thuộc tính... Error! Bookmark not defined.
Hình 18. Hộp thoại phương pháp nội suy Spline ... Error! Bookmark not defined.
Hình 19. Hộp thoại cơng cụ Mask ... Error! Bookmark not defined.
Hình 20. Diễn biến hàm lượng DO tại các điểm quan trắc Sông LamError! Bookmark 
not defined.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Hình 22. Diễn biến hàm lượng BOD5 tại các điểm quan trắc Sông Lam ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 23. Diễn biến hàm lượng TSS tại các điểm quan Sông LamError! Bookmark not 
defined.

Hình 24. Diễn biến hàm lượng các hợp chất N-NH4+ tại các điểm quan trắc Sông Lam
... Error! Bookmark not defined.
Hình 25. Diễn biến hàm lượng Coliform tại các điểm quan trắc Sông Lam ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 26. Biểu đồ các thơng số DO, BOD, COD, SS tại các điểm quan trắc 2012 ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 27. Biểu đồ các thơng số DO, BOD, COD, SS tại các điểm quan trắc 2013 ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 28. Giá trị chỉ số WQI tại các điểm lấy mẫu ... 65
Hình 29. Tỉ lệ giá trị WQI thuộc các mức phân loại chất lượng nước ... 65
Hình 30. Sơ đồ chất lượng nước sông Lam – Nghệ An 2012Error! Bookmark not 
defined.

Hình 31. Sơ đồ chất lượng nước sông Lam – Nghệ An năm 2013Error! Bookmark not 
defined.

Hình 32. Sơ đồ so sánh chất lượng nước tại các điểm trên sơng LamError! Bookmark 
not defined.

Hình 33. Kết quả chạy nội suy năm 2012 ... Error! Bookmark not defined.
Hình 34. Kết quả chạy nội suy năm 2013 ... Error! Bookmark not defined.
Hình 35. Sơ đồ phân vùng nước sông Lam đoạn qua Anh SơnError! Bookmark not 
defined.

Hình 36. Sơ đồ phân vùng nước sơng Lam đoạn Hưng Nguyên – Cửa Hội ... Error! 
Bookmark not defined.

Hình 37. Nhà máy xi măng Anh Sơn trong quá trình hoạt độngError! Bookmark not 
defined.

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Các công thức tập hợp tính WQI [2, 3, 5, 7, 9] .... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2. Bảng quy định các giá trị qi, BPi ... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòaError! Bookmark not 
defined.

Bảng 4. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pHError! Bookmark not

defined.

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Bảng 6. Thiết bị quan trắc và phương pháp phân tích mơi trường nướcError! Bookmark 
not defined.

Bảng 7. Vị trí quan trắc đưa vào tính tốn ... Error! Bookmark not defined.
Bảng 8. Thông tin về hoạt động lấy mẫu... Error! Bookmark not defined.
Bảng 9. Tổng hợp kết quả phân tích các mẫu nước mặt dọc tuyến sông Lam ... Error! 
Bookmark not defined.

Bảng 10. Tổng hợp kết quả phân tích các mẫu nước mặt dọc tuyến sông Lam ... Error! 
Bookmark not defined.

Bảng 11. Giá trị i của các thông số ... Error! Bookmark not defined.
Bảng 12. Giá trị qi của các thông số ... Error! Bookmark not defined.
Bảng 13. Kết quả tính tốn WQI thơng số chất lượng nước sơng LamError! Bookmark 
not defined.

Bảng 14. Kết quả tính toán chỉ số WQI và mức đánh giá chất lượng nước sông Lam 2012
và 2013 ... Error! Bookmark not defined.

KÝ HIỆU VIẾT TẮT

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

ĐTM - Đánh giá tác động môi trường

NSF - National Sanitation Foundation (Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ)
WQI - Water Quality Index - Chỉ số chất lượng nước

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu.

Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm, suy thối và tai biến mơi trường
tồn cầu đang có những biến đổi theo chiều hướng ngày càng tăng. Các quốc gia,
các tổ chức quốc tế đã và đang có những ưu tiên, phối hợp hành động, cùng hợp tác
giải quyết các vấn đề môi trường bức xúc đặt ra. Nhu cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa đất nước, sự phát triển kinh tế - xã hội mạnh mẽ đã gây những tác động nghiêm
trọng tới các thành phần tài nguyên và môi trường mà đối tượng chịu ảnh hưởng rõ
nét nhất, nhạy cảm nhất là các nguồn nước. Nhiều vấn đề môi trường cấp bách đã
và đang diễn ra rất phức tạp ở quy mô địa phương cũng như trên hầu hết các lưu
vực sơng như: Diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp, đa dạng sinh học bị giảm sút, tài
nguyên nước bị ô nhiễm nặng nề... Cùng với tính chất cực đoan của q trình biến
đổi khí hậu, các hiện tượng tai biến môi trường như bão tố, lũ lụt cũng xảy ra
thường xuyên, mà các vùng hạ lưu sông là khu vực nhạy cảm bị tác động mạnh mẽ
nhất. Hiện nay, mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất
nặng nề. Hệ thống chính sách, văn bản pháp quy liên quan đến bảo vệ môi trường
lưu vực sông cũng thiếu và chưa đồng bộ, nguồn kinh phí đảm bảo cho các hoạt
động bảo vệ môi trường lưu vực sông cũng chưa đáp ứng được yêu cầu thực tế;
chưa có hệ thống dữ liệu - thơng tin phục vụ quản lý môi trường lưu vực sông. Với
thực trạng này, để đảm bảo tốt cũng tác quản lý môi trường lưu vực sông, trước tiên
cần phải xác định cách tiếp cận đúng nhằm đảm bảo hài hòa mục tiêu phát triển
kinh tế với bảo vệ môi trường lưu vực sông.

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Bắc Trung Bộ kéo theo sự phát triển của các khu vực xung quanh với mật độ dân số
phát triển mạnh chạy ven sông Lam. Dự án con đường du lịch ven sông Lam cùng
với nhà máy đóng tàu và các khu cơng nghiệp ven sơng Lam sẽ ảnh hưởng khơng ít
đến mơi trường nước của con sông này. Rút ra bài học từ các con sông chảy qua các
thành phố lớn đông dân cư và các khu công nghiệp như Sông Nhuệ, sông Thị Vải…
đang bị ô nhiễm nặng nề, ngay từ đầu sẽ phải chú trọng đến việc nghiên cứu đánh
giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến môi trường chất lượng nước sông Lam nhằm
nâng cao năng lực quản lý môi trường sông Lam là vấn đề bức xúc, có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn to lớn.

Hiện nay việc thành lập các bản đồ môi trường lưu trữ và hiển thị các dữ liệu
môi trường hỗ trợ mạnh mẽ cho công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên, phản ánh
sự thay đổi của môi trường dưới tác động của các hoạt động phát triển kinh tế - xã
hội của con người. Đồng thời chỉ số chất lượng nước (WQI) và phân vùng chất
lượng nước là công cụ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm từng đoạn sông phục vụ mục
đích quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn nước mặt và xây dựng định hướng kiểm sốt
ơ nhiễm, bảo vệ môi trường nước. Để quản lý môi trường khu vực sơng Lam có
hiệu quả cần phải có một cơ sở dữ liệu đầy đủ, chính xác, với khả năng cập nhật kịp
thời và nhanh chóng sự biến động chất lượng mơi trường nước trong khu vực. Đề
tài luận văn thạc sỹ "Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam, tỉnh

Nghệ An" được lựa chọn là xuất phát từ nhu cầu thực tế và có tính thực tiễn, vì sự
phát triển bền vững của khu vực Sơng Lam nói riêng và của tỉnh Nghệ An nói
chung.

2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài

Mục tiêu của đề tài :

Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu thành lập bản đồ mơi trường; tính tốn
chỉ số chất lượng nước WQI nhằm phục vụ quản lý môi trường. Từ đó hướng tới
thành lập được phương pháp để xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước khu
vực sông Lam dựa trên chỉ số WQI.

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng việt

1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2007), Thông tư số 10/2007/TT-BTNMT ngày

22/10/2007 về việc hướng dẫn bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất 
lượng trong hoạt động quan trắc môi trường, Hà Nội.

2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009), Thông tư số 10/2009/TT-BTNMT quy 
định về Bộ chỉ thị môi trường quốc gia đối với mơi trường khơng khí, nước 
mặt lục địa, nước biển ven bờ, Hà Nội.

3. Phạm Ngọc Hồ (2004), Cơ sở khoa học và phương pháp luận xây dựng bản đồ

hiện trạng mơi trường, Tuyển tập cơng trình khoa học của Hội nghị khoa
học ngành khoa học, công nghệ và môi trường, Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

4. Nguyễn Văn Hợp, Thủy Châu Tờ, Nguyễn Hữu Nam (2004), “Đánh giá chất
lượng nước sông Hương dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)”, Tạp chí 
Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tr 23 -32.

5. Tôn Thất Lãng và ctv (2009), Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS kết hợp với mơ hình

tốn và chỉ số chất lượng nước để phục vụ cơng tác quản lý và kiểm sốt 
chất lượng nước hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai, Sở Khoa học và Cơng
nghệ TP. Hồ Chí Minh, tr 04 – 06.

6. Tôn Thất Lãng và ctv (2008), Nghiên cứu chỉ số chất lượng nước để đánh giá

và phân vùng chất lượng nước sông Hậu, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp
cơ sở, tr 03 – 07.

7. Võ Chí Mỹ (2012), Thành lập và sử dụng bản đồ trong lĩnh vực môi trường,
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, tr 2-8, 10-18.

8. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An (2012), Báo cáo hiện trạng môi

trường 5 năm tỉnh Nghệ An, Nghệ An.

9. Trung Tâm Quan Trắc và Kỹ Thuật Môi Trường Nghệ An (2013), Kết quả

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

10.

Tổng cục môi trường (2011), Quyết định số 879/QĐ-TCMT về việc ban hành 
sổ tay hướng dẫn tính tốn chỉ số chất lượng nước, Hà Nội.

11. Tổng cục Môi trường (2008), QCVN 08 : 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật 
Quốc gia về chất lượng nước mặt, Hệ thống Quy chuẩn (Tiêu chuẩn) kỹ

thuật Quốc gia về môi trường, Hà Nội.

12. Tổng cục môi trường (2010), Phương pháp tính tốn chỉ số chất lượng nước

WQI, Trung tâm Quan trắc môi trường, Hà Nội, tr 4-5.

Tài liệu tiếng Anh

13. Bhargava D.S (1983), “Use of WQI for River Classificaton and Zoning of
the Gange River”, Environment Pollution (Serie B), No. 6, Page 51 – 67.
14. Couillard D. (1985), “Analysis of WQI”, Journal of Environmental

Management, Canada.

15. Department of Environment, New Foundlands (1994), WQI Applied to the 
Exploits River Watershed, Canada.

16. Government of British Columbia, Ministry of Environment, Environmental
Protection Division (2001), The British Columbia Water Quality Index,
Canada.

17. King Country (2007), Water Quality Index for Streams and River, United
States of America.

18. NSF Consumer Information (2004), Water Quality Index, United States of
America.

</div>