BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGUYỄN THỊ LỆ HẰNG
Ở Ọ ỨNG NG NG NG Ệ
ĐỊ T N Ọ NG Ở Ệ Đ N G
ẤT Ư NG TRƯỜNG NƯỚ T
VÙNG MỎ Ẩ Ả ẢNG N N
N : ậ T ắ ị -
Mã số: 9.52.05.03
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ỹ THUẬT
Hà Nội - 2018
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 á iá luận án cấp
T ường họp tại ..............................., T ườ Đại học Mỏ - Địa chất vào
h i ….. iờ … y … 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 ế - ội, 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 , ư v 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 ế - ội 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 ư v 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 i d 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 ừ y 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 S v 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 S v 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 S v 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
Luậ á m 03 ư n m u, kết luậ v i
, iám á v ụ v i y ướ mặ i , i y ướ mặ v i á mỏ i i . 8. ấu trúc luận án liệu tham kh o.
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 ư m 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 , ộ m , 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 ức đánh giá chất lư ng nước Thang màu Giá trị WQI
91 – 100 I S ụ ố mụ ấ ướ i ạ X ướ iể
II 76 – 90 X á y S ụ mụ ấ ướ i ạ ư á iệ á ợ
III 51 – 75 V S ụ mụ ưới i v mụ ư ư á
IV 26 – 50 Da cam S ụ i ô y v á mụ ư ư á
V 0 – 25 Đỏ Nướ ô i m ặ , á iệ á ư i
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 y ô 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 y P 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 ộ T i y v ôi ườ , i N y T ị T 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 ừ 1 - 3 m3 ướ i mỏ. C ỉ i ăm 2006, á mỏ Tậ T á Việ N m i v môi ườ ới 182.6 m3 ấ á, 70 iệ m3 ướ i mỏ, ẫ ế mộ ố v ị ô 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. Ở Ọ ỨNG NG ĐỊ T N Ọ NG Ở 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 ệ W 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 i v 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 ác cả i n t á ụng iến t ng đán giá c t lượng nước [42]
oại Vệ tinh- ộ cảm 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
08/10/2009 16,4 1,1
13/08/2014 13,1 1-4,5
18 2,5 18/10/2001
15,2 <3 06/09/2010 Độ phân giải cao
11,3 3 Digital Globe WorldView – 1 Digital Globe WorldView – 2 NOAA WorldView – 3 Digital Globe Quykckbird GeoEye Geoeye – 1 GeoEye IKONOS 24/09/1999
60 2-3 SPOT – 5 HRG 05/05/2002
30 70 5 2 05/05/2005 24/01/2006
170 16 11/02/2013
Độ phân giải trung b nh
183 185 185 7,5 185 60 14 45-50 16 16 18 16 16 16 7 10 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 15/04/1999 01/03/1984 01/03/1984 21/11/2000 21/11/2000 18/12/1999 22/10/2001 10/09/2009
2330 1-2 Terra MODIS 18/12/1999
1150 01/03/2002 1,85- 0,46 1,24-3,7- 0,31 2,62- 0,65 1,65- 0,41 3,2-0,82 2,5; 5- 10-20 2,5 2,5-10 30-15- 100 30-15-60 30-120 80 30 10-30 15-30-90 18-36 100 250-500- 1000 300- 1200 y
16 01/08/1997 1130 2806 Độ phân giải thấp
6 24/10/1978 825 1556 Envisat – 1 MERIS OrbView – 2 SeaWiFS NIMBUS – 7 CZCS
13
oại Vệ tinh- ộ cảm Ngà ph ng
Độ phân giải không gian (m) 1000 1000 Độ rộng dải chụp 500 500 Độ phân giải thời gian ngà 3-6 3-6
01/03/2001 1000 500 3-6 ERS – 1 ATSR – 1 17/06/1991 22/04/1995 ERS – 2 ATSR – 2 ENVISAT AATSR
Suomi NPP VIIRS 28/10/2011 375-750 3060 1-2 y
21/09/2000 3000 9 NOAA – 16 AVHRR 1100- 4000
2.2 ơ đồ qu tr nh â dựng cơ sở dữ liệu chất lư ng m i trường nước m t
n 3 ơ đ t n x ng cơ liệ c t lượng i t ư ng nước t
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 ệ W 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
STT Thông số Thiết bị đo và phân tích
1 pH
2 DO
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 SS
4 Suối Lép M COD Máy HYDROLAB - M Máy HYDROLAB - M
5 BOD5 Suối Hà Ráng (g n c ng Xí nghiệp than Hà Ráng)
+
6 C ng Hà Ráng II NH4 - Máy quang ph hấp thụ
-
7 nguyên t AAS - 800 NO2
- NO3 As Cd Pb Cr6+ Cu Fetp Hg
8 9 10 11 12 13 14 15 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 - Máy so m u UV-VIS
ạ , ậ á ụ ố iệ ắ ấ ượ ướ mặ v iể 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 chính hình
(Contour_diahinh_nCPha); B
hành
n n
18
(bando_CPha_sh); Khung tọ ộ F m … 3.4 hai thác s dụng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá giám sát chất lư ng m i trường nước m t ựng ản đ chu n đ các thông s môi trường nước mặt
S i y iệ ừ á ố iệ ắ v iệ , iệ y ể ượ ụ ằm ậ á y v á ô ố môi ườ ướ mặ . y á ô ố môi ườ ướ mặ ư TSS, , O 5, CO ... mộ ô i v ế ọ á mô ì á iá ấ ượ ướ ư á mô ì môi ườ á .
n 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 iá i iế m ượ á ô ố ấ ượ ướ ại á ạm ắ ừ i i ạ 2011 - 2016.
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 t a giai đ ạn – tại điể an t ắc nước t ẩ 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
I-2014 II-2014 III-2014 IV-2014 WQI2014 Ký hiệu Điểm quan trắc
53 45 21 52 43 1
2 15 42 42 43 35
3 46 57 18 19 35 Lép 4 16 44 42 19 30
Hà 5 35 54 42 19 37
Hà 6 41 61 46 35 46
7 44 40 23 45 38
8 41 49 24 42 39
9 43 47 28 50 42
10 Điểm giao gi a ba suối Bàng Tẩy ư T sông Mông ư Suối H10 Suối M Suối Ráng C ng Ráng Suối Khe Rè V Suối Môn Suối Ông Linh Suối c u 1 47 49 27 52 44
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 37 52 19 48 39 Khe 15 17 42 45 20 31 Suối c u 6 Suối Sim
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 + ể á ị ừ ư iệ vệ i S i - ượ ấ v N 4 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 +, i ại á ạm ắ 3.15 . T i , với N 4 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]:
(3.2)
Đối với S i -2 , ể á ỉ ố y ụ ạ ại á 2 , 3 , 4 v 8 N R . 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 :
(3.3)
y iá ị ỉ ố NS .
6,24 (mg/l) 54,93 (mg/l) 7,75 (mg/l)
265,46 (mg/l) n ết ả xác địn lượng c t lơ l ng t ng nước t c 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 + ại 5 iểm ò ại i ượ ọ ể á i y, iá ị N 4 ể á iá ộ á . m i y ể iệ mối ệ i + v ạ ại á ì ấy v ậ m ượ N 4 ại vệ i S i 2 ượ ể iệ á ô :
(3.4)
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 1 v 4 ăm 2016.
7,08 (mg/l) 0,44(mg/l)
6,93 (mg/l) 0,51 (mg/l) +t ng nước t n ết ả xác địn lượng 4 c 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 ấ ượ ướ m ượ vượ ẩ , ậm vượ ẩ i với QCVN 08:2008 v QCVN 08:2015. Đi y ấy, á ì i á mỏ Cẩm P , Q Ni y ư i m ọ ế ấ ượ môi ườ ướ mặ . Tư iệ vệ i ọ S i -2 ể ụ iệ i ế ợ với iá ị ắ ại á iểm ằm á ị m +. ế ượ mộ ố ô ố ấ ượ ướ ư ấ , N 4 ạ ượ ấy, iá ị ệ ố R2 ối với 02 y S i -2 y 16 04 2016 v 02 12 2016 ạ 0,9 ối với ô ố ấ , 0,7 ối với ô ố N 4
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 S v m m , á iá ấ ượ môi ườ QWi y iệ ấ ượ môi ườ ướ mặ mộ ư á i v 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
24
ậ á ể i á ụ iệ ụ vụ á iá, iám á ấ ượ ướ . Từ iệ y ể ậ á y v á ô ố ấ ượ ướ , ặ ế ợ với ư iệ vi ám ể á ị m ượ mộ ố ô ố ấ ượ ướ . ế ậ ượ i ấy, vệ i ọ Sentin -2 với ư iểm ộ i i ô i , ộ i i ố , ượ ấ mi với ụ ặ ại 5 y mộ iệ iá v iệ ụ vụ á ị m ượ mộ ố ô ố ấ ượ ướ . . ẾN N Ị Với ư iểm ọ với á ư á i y ố , việ ụ ô ệ ị i ọ y iệ v á iá ấ ượ ướ mặ v i á mỏ m ại iệ , iế iệm ời i v i . Từ ế ạ ượ ậ á , i i iế ị á ụ ô ệ ị i ọ , iám á v á iá ấ ượ môi ườ i , ấ ượ môi ườ ướ mặ i i . i ư iểm với mộ ố ư iệ vi ám á ượ ụ á iá ấ ượ ướ ư , SPOT, ặ iệ ượ ấ mi với ụ ặ ại ắ , ể y ư ì ộ ậ ậ v á iá ấ ượ ướ mặ v i á mỏ ừ vệ i S i -2.
N NG TRÌN Ọ Ủ T G Ả ĐÃ NG Ố Ó N N ĐẾN NỘ NG N N
1. Cao Xuân Cườ , Nguy T ị ệ ằ , i Việ P ư ng (2010). Nghiên y iệ ụ vụ môi ườ v Cẩm P . Tạ chí ọ ạ v , ố 6 ăm 2010.
2. i im T , Nguy T ị ệ ằ (2011). Ứ ụ ô ệ ị i ọ y iệ v môi ườ ướ v Uô - Q Ni . ội ị ọ ậ ỏ ố ăm 2011.
3. V C , V T ị ằ , Nguy T ị ệ ằ (2011). On the Integration of GeomaticEngineering for Strategic Environmental Assessment ( SEA) of the Mineral Industry Plannings . The 1st Intrenatinal Conference.
4.Nguy T ị ệ Hằ ,P ạm T ị , N y T ị T ư ng (2014). Application of geoinformatics for building water surface database on mining area. Publising house for science and technology, Ha Noi, Viet Nam- 2014.
5. N y T ị T ư ng, Nguy T ị ệ Hằ (2014). Ứ ụ ô ệ ị i ọ y iệ v môi ườ ướ v Uông Bí- Q Ni . Tạ Cô iệ ỏ, ố 5 ăm 2014.
6. Nguy T ị ệ Hằ (2016) Spatial cluster and outlier identification of geochemical association of elements: a case study in juirui copper mining area. Bulletin of the Mineral Research and Exploration.
7. V T ị ằ , Nguy T ị ệ ằ , i i (2016)P ại ị ướ iế ấ ô i ớ mặ ừ . Tạ i y v ôi ườ , ố 15 ăm 2016.
8. V T ị ằ , Nguy T ị ệ ằ , i i (2016) S ụ i vệ i ể i ấ ượ ướ mặ . Tạ i y v ôi ườ , ố 15 ăm 2016.
9.Nguy T ị ệ ằ , V T y , T ị (2017). Ứ ụ GISv ỉ ố WQ á iá ấ ượ ướ mặ , iệm v Cẩm P , Q Ni . Tạ ô ệ mỏ, ố 1 ăm 2017.
10.Nguy T ị ệ ằ , P ạm T ị T ư ng (2017). Assessment of water quality using multi-criteria analysis: a case study of Cam pha, Vietnam. Geo-spatial Technologies and Earth Resources.
11. i im T , N y T ị ệ ằ , T T i ư 2015 . Ứ ụ ô ệ S y iệ v môi ườ ướ mặ v mỏ Cẩm P , Q Ni . T yể ậ á á ội ị T T ố .
12. T ị , N y T ị ệ ằ 2018 . Ứ ụ iệ vệ i ọ S i 2 á ị m ượ ấ v v iể Cẩm P , ỉ Q Ni , ội ị ọ ậ ỏ ố 26, trang 122 – 128.
