Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của khoá luận là đánh giá hiện trạng hoạt động sản xuất, các nguồn phát sinh chất thải và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang; Phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang; Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------- VŨ HỒNG QUÂN XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CÁC LÀNG NGHỀ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Văn bằng 2 Chuyên ngành/ngành: Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2017-2019 Thái Nguyên – năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------- VŨ HỒNG QUÂN XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG CÁC LÀNG NGHỀ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Văn bằng 2 Chuyên ngành/ngành: Khoa học môi trường Lớp : KHMT K48 Khoa : Môi trường Khóa học : 2017-2019 Giảng viên hướng dẫn: Ths. Hà Đình Nghiêm 9 Thái Nguyên – năm 2019
i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp đã giúp tôi trao dồi, củng cố, bổ sung kiến thức đã học tập được ở trường. Qua đó học hỏi và rút kinh nghiệm cho bản thân để khi ra trường trở thành một cán bộ có năng lực, phẩm chất đạo đức tốt, trình độ lý luận cao, chuyên môn giỏi đáp ứng các yêu cầu cấp thiết của xã hội. Được sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, Trường Đại học Nông Lâm-Thái Nguyên và quá trình tìm hiểu, nghiên cứu, tôi thực hiện đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang”. Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều tập thể, cá nhân trong và ngoài trường. Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và các thầy,cô giáo trường Đại học Nông Lâm-Thái Nguyên. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths. Hà Đình Nghiêm đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ths. Nguyễn Văn Hiểu, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Địa Tin học và tập thể cán bộ trong trung tâm đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận án này. Cuối cùng tôi xin tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình học tập tại trường. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Vũ Hồng Quân
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2. 1. Phân loại làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang ............................ 16 Bảng 3. 1. Phân loại mức độ ô nhiễm môi trường làng nghề dựa vào hệ số ô nhiễm A ........................................................................................................... 20 Bảng 4. 3: Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt . 33 Bảng 4. 4. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiêm môi trường không khí 35 Bảng 4. 5. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường đất ........... 38 Bảng 4. 6. Cấu trúc bảng hành chính huyện ................................................... 46 Bảng 4. 7. Cấu trúc bảng làng nghề ................................................................ 46 Bảng 4. 8. Cấu trúc bảng kết quả môi trường đất ........................................... 46 Bảng 4. 9. Cấu trúc bảng kết quả môi trường nước mặt ................................. 47 Bảng 4. 10. Cấu trúc bảng môi trường không khí........................................... 48
iii DANH MỤC HÌNH Hình 3. 1: Giao diện phần mềm QGIS ............................................................ 21 Hình 4. 1. Sơ đồ cơ sở dữ liệu môi trường làng nghề tỉnh Hà Giang ............. 42 Hình 4. 2. Thuộc tính thực thể hành chính huyện ........................................... 43 Hình 4. 3. Thuộc tính thực thể làng nghề........................................................ 44 Hình 4. 4. Thuộc tính thực thể kết quả quan trắc môi trường đất ................... 44 Hình 4. 5. Thuộc tính thực thể kết quả quan trắc môi trường không khí ....... 45 Hình 4. 6. Thuộc tính thực thể kết quả quan trắc môi trường nước mặt ........ 45 Hình 4. 7. Biên tập bản đồ hành chính cấp huyện từ file MapInfo................. 49 Hình 4. 8. Công cụ XYTools trong QGIS....................................................... 49 Hình 4. 9. Vị trí điểm làng nghề ..................................................................... 50 Hình 4. 10. Cập nhật thông tin làng nghề ....................................................... 50 Hình 4. 11. Cấu trúc 1 file nhập mẫu kết quả quan trắc môi trường đất. ....... 51 Hình 4. 12. Khởi động CSDL PostgreSQL ..................................................... 51 Hình 4. 13. Cập nhật dữ liệu bản đồ vào CSDL PostgreSQL......................... 52 Hình 4. 14. Cập nhật dữ liệu thuộc tính vào CSDL PostgreSQL ................... 52 Hình 4. 15. Tính toán hệ số ô nhiễm A ........................................................... 54 Hình 4. 16. Tìm kiếm đối tượng theo điều kiện .............................................. 54 Hình 4. 17. Tùy chỉnh hiển thị cho lớp làng nghề theo loại hình làng nghề... 55 Hình 4. 18. Hiển thị nhãn và biểu tượng trên QGIS ....................................... 55 Hình 4. 19. Kết nối CSDL PostgreSQL .......................................................... 56 Hình 4. 20. Công cụ DB Manager .................................................................. 56
iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxi sinh hóa BVMT : Bảo vệ môi trường BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường COD : Nhu cầu oxi hóa học CSDL : Cơ sở dữ liệu DO : Nồng độ Oxi hòa tan trong nước ĐTM : Đánh giá tác động môi trường GIS : Geographic Information System NĐ - CP : Nghị định chính phủ QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QĐ - TTg : Quyết định của Thủ tướng chính phủ QH : Quốc hội QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TT - BTNMT : Thông tư Bộ tài nguyên và môi trường. UBND : Ủy ban nhân dân
v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ..................................................... iv MỤC LỤC ..................................................................................................................v PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ......................................................................2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ...........................................................................................3 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học ..............................................................................3 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ...............................................................................3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................4 2.1. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của đề tài ...............................................4 2.1.1. Căn cứ pháp lý ...........................................................................................4 2.1.2. Cơ sở khoa học ...........................................................................................5 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ..................................................8 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .............................................................8 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................10 2.3. Tổng quan và phân loại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang ........12 2.3.1. Lịch sử phát triển làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang ........................12 2.3.2. Phân loại làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang .....................................14 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....17 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................17 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ...............................................................................17 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................17 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................17 3.3. Nội dung nghiên cứu .....................................................................................17 3.4. Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi .....................................17 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp .......................................................17 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .....................................................18
vi 3.4.3. Phương pháp tổng hợp, phân tích và so sánh ..........................................19 3.4.3. Phương pháp xây dựng CSDL môi trường làng nghề ..............................20 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................23 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hà Giang ......................................23 4.1.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................23 4.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội ............................................................................25 4.2. Hiện trạng phát sinh chất thải từ hoạt động sản xuất và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang ...............................28 4.2.1. Hiện trạng phát sinh chất thải..................................................................28 4.2.2. Công tác quản lý môi trường tại các làng nghề .......................................29 4.3. Hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang ....32 4.3.1. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt............32 4.3.2. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường không khí ...........34 4.3.3. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường đất ......................37 4.4. Xây dựng CSDL môi trường làng nghề tỉnh Hà Giang ............................42 4.4.1. Phân tích mô hình cơ sở dữ liệu..............................................................43 4.4.2. Chuyển hóa các thực thể thành các bảng trong CSDL PostgreSQL .......45 4.4.3. Cập nhật dữ liệu vào CSDL PostgreSQL .................................................48 4.5. Thảo luận .......................................................................................................53 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................57 5.1. Kết luận ..........................................................................................................57 5.2. Đề nghị ...........................................................................................................57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................59
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Làng nghề là một đặc thù của nông thôn Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Sự phát triển làng nghề góp phần xóa đói giảm nghèo ở nông thôn, giải quyết việc làm lúc nông nhàn, tăng thu nhập, nâng cao chất lượng sống… Tuy nhiên, một trong những thách thức đang đặt ra đối với các làng nghề là vấn đề môi trường và sức khỏe của người lao động, của cộng đồng dân cư đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng từ hoạt động sản xuất của các làng nghề. Những năm gần đây, vấn đề này đang thu hút sự quan tâm của Nhà nước cũng như các nhà khoa học nhằm tìm ra các giải pháp hữu hiệu cho sự phát triển bền vững các làng nghề. Đã có nhiều làng nghề thay đổi phương thức sản xuất cũng như quản lý môi trường và thu được hiệu quả đáng kể. Song, đối với không ít làng nghề, sản xuất vẫn đang tăng về quy mô, còn môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng. Địa bàn tỉnh Hà Giang có hàng chục làng nghề, tạo việc làm cho rất nhiều lao động nông thôn và tập trung chủ yếu trong các ngành nghề như: Đan lát, dệt lanh, thêu dệt thổ cẩm, chế biến chè, nấu rượu, sản xuất giấy,… Trong đó có các làng nghề truyền thống ra đời từ hàng trăm năm như làng nghề dệt thổ cẩm dân tộc Tày, dân tộc Pà Thẻn (huyện Quang Bình), làng nghề truyền thống sản xuất giấy bản dân tộc Dao (huyện Bắc Quang), làng nghề nấu rượu thóc Nàng Đôn (huyện Hoàng Su Phì). Bên cạnh những mặt thuận lợi, các làng nghề của Việt Nam nói chung và tỉnh Hà Giang nói riêng đang đối mặt với rất nhiều khó khăn, thử thách như trình độ sản xuất, chất lượng sản phẩm, các mâu thuẫn về xã hội… nhưng quan
2 trọng nhất là các tác động đến chất lượng môi trường sống và sức khỏe cộng đồng do hoạt động sản xuất của làng nghề gây ra. Đa phần các làng nghề được hình thành và phát triển một cách tự phát với công nghệ lạc hậu và thiết bị đơn giản, thủ công, hiệu quả sử dụng nguyên liệu thấp, mặt bằng sản xuất hạn chế việc đầu tư cho xây dựng các hệ thống bảo vệ môi trường ít được quan tâm; ý thức bảo vệ môi trường sinh thái và bảo vệ sức khỏe cho chính gia đình của người lao động còn rất hạn chế. Vì vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường các làng nghề ở nông thôn đã và đang là vấn đề bức xúc cần được quan tâm giải quyết. Tại Quyết định số 2845/QĐ-UBND ngày 24/12/2018, UBND tỉnh Hà Giang đã phê duyệt Danh mục 39 làng nghề được đánh giá, phân loại theo mức độ ô nhiễm môi trường trên địa bàn tỉnh Hà Giang. Tuy nhiên, danh lục phân loại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang mới được phân loại, đánh giá qua số liệu phân tích, chưa được tổ chức, xây dựng thành một cơ sở dữ liệu tập trung, phục vụ cho việc quản lý, tra cứu và ra quyết định. Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang” là vấn đề cấp thiết. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đánh giá hiện trạng hoạt động sản xuất, các nguồn phát sinh chất thải và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. - Phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. - Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang.
3 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân tôi có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp tôi vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn - Tăng cường trách nhiệm của các làng nghề trong hoạt động sản xuất tác động lớn đến môi trường xung quanh, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý, bảo vệ môi trường. - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường do nước thải cũng như các yếu tố khác trong quá trình sản xuất gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ của người dân trong khu vực làng nghề.
4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Căn cứ pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII thông qua ngày 23/6/2014; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ quy định chi tiết quản lý chất thải và phế liệu; - Nghị định số 154/2016/NĐ-CP ngày 16/11/2016 của Chính phủ quy định về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; - Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; - Quyết định số 577/QĐ-TTg ngày 11/4/2013 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ môi trường làng nghề đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030; - Quyết định số 2149/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 của Thủ tướng chính phủ Phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến 2025, tầm nhìn 2050; - Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại; - Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT ngày 14/10/2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về bảo vệ môi trường Cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ; - QCVN 08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải sinh hoạt.
5 - QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. - QCVN 03-MT: 2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. - QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh. 2.1.2. Cơ sở khoa học Khái niệm về môi trường Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trường Việt Nam năm 2014 môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”[7]. Tiêu chuẩn môi trường: Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường [7]. Ô nhiễm môi trường Theo luật Bảo vệ môi trường năm 2014 của Việt Nam: “Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường”. Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
6 Khái niệm ô nhiễm nguồn nước: Là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật[8]. Khái niệm nước thải: Nước thải là: “Một dạng lỏng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước dùng, nước mưa, nước mặt, nước ngầm, …) và chất thải từ sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, vui chơi giải trí, giao thông vận tải”. Khái niệm về phân tích môi trường: Phân tích môi trường được định nghĩa là sự đánh giá môi trường tự nhiên và những suy thoái do con người cũng như do các nguyên nhân khác gây ra. Vì vậy phân tích môi trường bao gồm các quan trắc về các yêu tố môi trường nói chung. Đây là vấn đề rất quan trọng vì qua đó chúng ta có thể thấy được yếu tố nào cần được quan trắc và biện pháp nào cần được áp dụng để quản lý, giúp chúng ta có thể tránh khỏi các thảm họa sinh thái có thể xẩy ra [5]. Một số thông số đặc trưng của mẫu phân tích môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh.  Tổng chất rắn (TSS) là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan (DS). Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt 10-4 mm có thể lắng được và không lắng được (dạng keo).  Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa.  Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD):
7 Là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải.  Nhu cầu ôxy hóa học (COD): Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít.  Ôxy hòa tan (DO): Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải từ 1,5 ÷ 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và không chuyển sang trạng thái yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước.  Trị số pH: Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH.  Lưu huỳnh: Trong nước thải khai thác than, lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng gốc SO42- do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lưu huỳnh thường xuất hiện trong các mỏ lộ thiên và quá trình khai thác than, lưu huỳnh bị hòa tan trong nước và làm cho pH của nước thải mỏ rất thấp.  Các kim loại: Trong nước thải khai thác than có rất nhiều các kim loại nhưng đáng chú ý nhất là Sắt (Fe), Mangan (Mn) và Asen (As), các kim loại này có sẵn trong
8 các vỉa than do trầm tích các bon sinh ra và hoà tan vào nước thải mỏ trong quá trình khai thác than. 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Ứng dụng công nghệ thông tin, hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong môi trường đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu, áp dụng từ những năm 70 của thế kỷ 20. Nhiều nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá môi trường đất, nước, không khí và ô nhiễm tiếng ồn, cụ thể qua một số nghiên cứu dưới đây: Ali Asghar Alesheikh (2010) “Ứng dụng GIS trong quản lý ô nhiễm tiếng ồn giao thông trong đô thị” đã thu thập dữ liệu bằng đo đạc, đánh giá mức độ tiếng ồn giao thông đô thị và phân tích nguồn ô nhiễm tiếng ồn về thời gian và không gian do giao thông gây ra. Công việc đo đạc đã được thực hiện tại cả thời gian cao điểm giao thông và khi lưu thông trên đường ở mức tối thiểu trong suốt ba tháng liên tiếp và kết quả cho thấy rằng hầu hết các khu vực thương mại và dân cư xung quanh các đường phố chính đang bị ô nhiễm tiếng ồn. Tác giả đã thực hiện các quy trình xử lý dữ liệu, phân tích không gian và sử dụng mô hình được tích hợp trong chức năng của phần mềm môi trường ArcGIS để cung cấp đầy đủ công cụ trong nghiên cứu và giải quyết vấn đề ô nhiễm tiếng ồn. [10] Arnaldo Liberti (1975) “Những phương pháp hiện đại cho việc giám sát ô nhiễm không khí” đã chỉ ra rằng các kỹ thuật phân tích nguồn ô nhiễm đang được đa dạng hóa nhằm đối phó với sự biến chuyển của các chất ô nhiễm mới. Với mục đích giám sát hiệu quả hơn những chất ô nhiễm này và để có được một sự hiểu biết sâu hơn về các biến thể của môi trường, tác giả đã sử dụng các thiết bị tĩnh, thiết bị cơ giới tự động, các thiết bị cảm biến điểm và cảm biến từ xa và đường truyền dài nhằm dự báo, giám sát các chất ô nhiễm tiêu biểu kết hợp với đánh giá chất lượng không khí của khu vực nghiên cứu [11].
9 Ashok Lumb (2006) “Áp dụng chỉ số chất lượng nước CCME để giám sát chất lượng môi trường nước lưu vực sông Mackenzie, Canada”. Nghiên cứu đã sử dụng hai phương thức của hàm mục tiêu (giá trị ngưỡng): Một là dựa trên chỉ số chất lượng nước CCME và hai là dựa trên giá trị tính toán đặc biệt được xác định bằng cách phân tích thống kê cơ sở dữ liệu được sử dụng để xây dựng hệ thống thông tin chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu. Kết quả cho thấy chất lượng nước tiểu lưu vực Mackenzie - Great Bear có tổng độ đục và hàm lượng kim loại vi lượng cao do tải trọng chất lắng đọng lơ lửng cao trong mùa mưa. Việc sử dụng chỉ số CCME góp phần cung cấp thông tin về chất lượng nước và các vấn đề sức khỏe của người dân sống trong lưu vực Mackenzie [12]. F. Farcas (2010) “Tiếng ồn giao thông: Sử dụng công cụ GIS trong việc thiết lập bản đồ tiếng ồn giao thông, địa điểm nghiên cứu cho khu vực Skane, Thụy Điển” đã xây dựng gói phần mềm tính toán mức độ tiếng ồn kết hợp sử dụng công cụ ArcGIS để xây dựng bản đồ hiển thị mức độ ô nhiễm tiếng ồn cho khu vực nghiên cứu. Tiếng ồn được tính toán dựa trên các công thức toán học có sẵn trong phương pháp dự đoán Nordic và mức độ ảnh hưởng của tiếng ồn tới dân cư. Kết quả tính toán đã chỉ ra rằng khoảng 5.65 % dân số trong khu vực đô thị Lund bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn với cường độ lớn hơn 55 dB và những kết quả của nghiên cứu có thể được sử dụng trong các nghiên cứu về y học, xây dựng giao thông đô thị và các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn [13]. G. Hadjimitsis (2004) “Sử dụng công cụ GIS kết hợp quan sát trái đất trong giám sát ô nhiễm không khí” đã kết luận rằng ứng dụng GIS kết hợp quan sát trái đất bằng các thiết bị vệ tinh sẽ là một phương pháp hữu ích trong việc giám sát và thiết lập bản đồ ô nhiễm không khí. Lợi ích lớn của phương pháp này không chỉ là cung cấp đầy đủ thông tin khái quát các khu vực rộng lớn, mà phương pháp này có thể xây dựng bản đồ ô nhiễm không khí dựa trên những chỉ số mặt đất và giá trị AOT thu được từ vệ tinh.[14]
10 Jantien Stoter (2000) “Công nghệ GIS và xây dựng bản đồ tiếng ồn; Tối ưu hóa chất lượng cũng như sự hiệu quả của những nghiên cứu về ảnh hưởng tiếng ồn” đã đưa ra nhận định rằng việc khai thác hợp lý các ứng dụng của GIS trong xây dựng bản đồ ảnh hưởng của ô nhiễm tiếng ồn có thể tối ưu hóa chất lượng cũng như sự hiệu quả của các nghiên cứu về ảnh hưởng tiếng ồn.Trong nghiên cứu này, tác giả đã chuẩn hóa các dữ liệu bằng cách thực hiện tự động hóa các quy trình xây dựng bản đồ trong GIS, đánh giá những rủi ro tiềm tàng và phát triển các phương pháp để phân loại mức độ ảnh hưởng của tiếng ồn cho khu vực nghiên cứu [15]. Adedeji O.H (2016) “Ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ ô nhiễm không khí giao thông ở Liebu-Ode, Nigeria” đã sử dụng các máy dò khí cầm tay (Land Duo Multi Gas Monitor) để xác định các đặc tính không gian và thời gian của các chất gây ô nhiễm không khí tại các nút giao cắt, nhà để xe và chợ khu vực Liebu-Ode. Việc lập bản đồ nồng độ khác nhau của các chất gây ô nhiễm không khí được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp nội suy trong GIS. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tất cả đều đạt tiêu chuẩn chất lượng không khí. Tuy nhiên khi kết hợp với AQI tác giả thấy rằng chất lượng không khí rất kém ở hầu hết các khu vực và đòi hỏi phải tăng cường các tiêu chuẩn chất gây ô nhiễm không khí dựa trên cơ sở sức khỏe của con người [9]. 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Mặc dù là một nước có nền công nghệ thông tin đi sau nhiều nước tiên tiến trên thế giới hàng nhiều thập kỷ. Song những năm gần đây, việc ứng dụng công nghệ thông tin, GIS đã được ứng dụng rộng rãi trong tất các lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực môi trường, được sơ lược qua một số nghiên cứu dưới đây: Lưu Thị Ngoan (2016) “Ứng dụng GIS và phương pháp đa chỉ tiêu đánh giá thoái hóa đất huyện Phú Lộc, Thừa Thiên Huế” đã ứng dụng thành công công nghệ GIS và phương pháp đánh giá đa chỉ tiêu (MCE) trong đánh giá thoái
11 hóa đất tổng hợp theo các kiểu vùng: ven biển, đồng bằng, đồi núi trên địa bàn huyện. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng thành công bản đồ thoái hóa đất huyện Phú Lộc và diện tích thoái hóa đất của huyện theo từng loại đất sử dụng, loại thổ nhưỡng và bên cạnh đó cũng đề ra những giải pháp giảm thiểu thoái hóa đất trên địa bàn huyện [2]. Bùi Tá Long (2007) “Xây dựng mô hình giám sát môi trường không khí khu công nghiệp Biên Hòa 1 bằng kỹ thuật tin học” đã tính toán mô phỏng sự phát tán ô nhiễm không khí để tìm ra giá trị trung bình tháng cực đại của 4 chất ô nhiễm chính: Bụi, CO, SO2, và NO2 cũng như tìm ra nồng độ trung bình ngày lớn nhất trong từng tháng, từ kết quả đó có thể thấy rõ sự ảnh hưởng của khí tượng lên sự phát tán ô nhiễm môi trường khu công nghiệp này. [1] Phạm Tiến Sỹ (2014) “Xây dựng bản đồ ô nhiễm tiếng ồn do hoạt động giao thông đường bộ tại một số trục giao thông trọng yếu của thành phố Hà Nội” đã nhận định rằng ô nhiễm tiếng ồn được xem là một trong những mối nguy hiểm lớn đối với sức khỏe con người, nguy hiểm không khác gì các hiện tượng ô nhiễm khác. Ô nhiễm tiếng ồn đang ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và chất lượng sống của con người. Tác giả đã sử dụng GIS làm công cụ chính để xây dựng bản đồ ô nhiễm tiếng ồn do hoạt động giao thông đường bộ tại một số trục giao thông trọng yếu của thành phố Hà Nội và từ đó đánh giá và đề xuất các biện pháp để giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn trên địa bàn thành phố. [6] Nguyễn Thị Nhật Thanh (2015) “Xây dựng hệ thống cảnh báo và giám sát mức độ ô nhiễm không khí sử dụng ảnh vệ tinh” đã thực hiện tính toán thông số PM2.5 (nồng độ bụi có kích cỡ < 2.5 micromet trong không khí) cho toàn bộ vùng lãnh thổ Việt Nam, độ phân giải không gian 10x10 km với tần suất 4 lần/ngày (dựa trên xử lý ảnh MODIS Terra/Aqua) và 6x6 km với tần suất 2 lần/ngày (dựa trên xử lý ảnh VIIRS NPP). Áp dụng công thức chuyển đổi từ mức độ bụi PM2.5 về chỉ số chất lượng không khí AQI theo tiêu chuẩn
12 Việt Nam và tiêu chuẩn quốc tế. Nghiên cứu và phát triển hệ thống WebGIS thu thập, xử lý, lưu trữ, cung cấp thông tin, giám sát và cảnh báo về mức độ ô nhiễm bụi. Từ đó, xây dựng và phát triển mạng lưới hợp tác liên ngành viễn thám - khí tượng - công nghệ thông tin và truyền thông trong ĐHQGHN, trong khu vực và quốc tế. Nghiên cứu cũng hướng tới việc kết nối, khai thác và sử dụng hiệu quả trang thiết bị đầu tư trong dự án “Xây dựng hệ thống tích hợp thu thập và xử lý thông tin không gian thực gần thời gian thực để theo dõi biến động bề mặt phục vụ nghiên cứu và quản lý liên ngành tài nguyên môi trường và thiên tai”. [4] Nguyễn Ngọc Thy (2015) “Ứng dụng chỉ số AQI và phương pháp nội suy IDW xây dựng bản đồ thể hiện sự phân bố của các khu vực có không khí bị ô nhiễm do bụi trên địa bàn tỉnh Đồng Nai”. Nghiên cứu đã ứng dụng chỉ số AQI và phương pháp nội suy IDW xây dựng bản đồ thể hiện sự phân bố của các khu vực có không khí bị ô nhiễm do bụi trên địa bàn tỉnh Đồng Nai nhằm đánh giá khái quát tình hình hiện trạng môi trường của tỉnh Đồng Nai. Xây dựng hệ thống bản đồ thể hiện sự phân bố của các khu vực có không khí bị ô nhiễm do bụi trên địa bàn tỉnh Đồng Nai thể hiện chất lượng không khí trên toàn tỉnh về mức độ ô nhiễm được phân loại theo chỉ số đánh giá chất lượng không khí AQI, các cơ sở gây ô nhiễm và vị trí các khu công nghiệp. Với hệ thống bản đồ này, các cơ quan quản lý môi trường tỉnh Đồng Nai có thêm công cụ hỗ trợ đắc lực trong việc kiểm soát, quản lý và định hướng cải thiện chất lượng môi trường không khí trên địa bàn tỉnh.[3] 2.3. Tổng quan và phân loại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang 2.3.1. Lịch sử phát triển làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang Theo Thông tư số 116/2006/TT-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn: “Làng nghề là một hoặc nhiều cụm dân cư cấp thôn, ấp, bản, làng, buôn, phum, sóc hoặc các điểm dân cư tương tự trên địa bàn một xã, thị trấn có