zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường

Chia sẻ: Nguyen Ngoc Han | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

394
lượt xem 56
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài báo cáo này chúng tôi trình bày việc áp dụng phương pháp GIS (Geographic Information System) và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường. Cụ thể chúng tôi ứng dụng mô hình Gauss trong trường hợp vận tốc gió trung bình và mô hình Berliand trong trường hợp vận tốc gió nguy hiểm. Từ kết quả chạy mô hình chúng tôi sử dụng phần mềm Arcview để xây dựng bản đồ phân vùng ảnh hưởng của việc phát tán hơi chì từ dự án sản xuất ắc quy tới môi trường xung...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường ÖÙNG DUÏNG PHÖÔNG PHAÙP GIS VAØ MOÂ HÌNH HOAÙ MOÂI TRÖÔØNG VAØO ÑAÙNH GIAÙ TAÙC ÑOÄNG MOÂI TRÖÔØNG (CUÏ THEÂ ÖÙNG DUÏNG CHO DÖÏ AÙN NHAØ MAÙY SAÛN XUAÁT AÉC QUY TAÏI KHU COÂNG NGHIEÄP NHÔN TRAÏCH 2, XAÕ HIEÄP PHÖÔÙC, HUYEÄN NHÔN TRAÏCH, TÆNH ÑOÀNG NAI) Trần Thị Thanh 1 – Lê Thị Thanh Thảo 1 Khoa Công nghệ Sinh học và Môi trường, Trường Đại Học Lạc Hồng Email: chantroimoi_lx@yahoo.com, lethaolt3@yahoo.com Tóm tắt: Trong bài báo cáo này chúng tôi trình bày việc áp dụng phương pháp GIS (Geographic Information System) và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường. Cụ thể chúng tôi ứng dụng mô hình Gauss trong trường hợp vận tốc gió trung bình và mô hình Berliand trong trường hợp vận tốc gió nguy hiểm. Từ kết quả chạy mô hình chúng tôi sử dụng phần mềm Arcview để xây dựng bản đồ phân vùng ảnh hưởng của việc phát tán hơi chì từ dự án sản xuất ắc quy tới môi trường xung quanh. Abstract. In this paper, we present the application of GIS (Geographic Information System) method and modelling environment to environmental impact assessment. Specifically we apply Gaussian model for the average wind speed and Berliand model where wind speed dangerous. From the results of the models we use ArcView software to build maps of the affected partition disperse steam lead from battery manufacturing project to the surrounding environment. Keywords: GIS, modelling environment, Gauss model, Berliand model. 1. GIỚI THIỆU Phương pháp thực nghiệm: Đo đạc, khảo sát tại nhiều điểm trên hiện trường Sự phát triển mạnh mẽ của khoa của một vùng, bằng phương pháp thống kê, học kỹ thuật ngày nay dẫn tới sự phát triển đánh giá hiện trạng ô nhiễm không khí nhanh chóng của sản xuất hàng hóa và quá vùng đó. trình đô thị hóa trên thế giới. Quá trình phát triển kinh tế xã hội một mặt không Phương pháp thống kê nửa thực ngừng cải thiện chất lượng cuộc sống của nghiệm: Dùng các mô hình toán học nhằm con người, mặt khác nó tạo ra các vấn đề mô tả quá trình khuyếch tán tạp chất thông về suy thoái môi trường toàn cầu, đặc biệt qua các phần mềm mô hình hóa. ở các nước đang phát triển. Việc ứng dụng mô hình hóa môi Vì vậy, việc bảo vệ môi trường trường để đánh giá, dự báo môi trường cho đang trở thành một vấn đề bức thiết của phép chúng ta dự báo được các diễn biến toàn xã hội. Trong đó, vấn đề bảo vệ có thể xảy ra của môi trường tại những thời không khí chiếm một vị trí quan trọng. điểm khác nhau cũng như ở những điều kiện khác nhau. Từ đó cho phép chúng ta Hiện nay để đánh giá mức độ ô lựa chọn các phương án thích hợp để đưa nhiễm không khí gây ra tại một vùng trên môi trường vào trạng thái tối ưu. thế giới cũng như ở Việt Nam thường sử dụng hai phương pháp sau đây: Cho đến nay thì hệ thống thông tin địa lý (GIS) là hệ thống hỗ trợ tốt nhất cho việc xây dựng mô hình do khả năng tích 1
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường hợp dữ liệu và biểu diễn được dữ liệu theo hướng gió, y là hướng vuông góc với không gian. Ngoài ra GIS còn có khả năng x và ở mặt đất, z là trục hướng lên trên. dự báo các sự cố môi trường, xác định và Vận tốc gió trung bình được biểu diễn qua phân vùng ô nhiễm… ux , u y , uz . Vì vậy mà việc ứng dụng phương wz là vận tốc rơi của chất ô nhiễm pháp mô hình hóa và phương pháp GIS vào dự báo, đánh giá và quản lý môi theo phương z. trường chắc chắn sẽ đưa ra được một sản Phương trình Gauss được suy ra từ phương phẩm mang tính chính xác hơn, linh hoạt trình (1.1) khi thoả mãn các điều kiện sau: và sinh động hơn. Tuy nhiên, cho đến nay - Nghiệm không phụ thuộc vào thời ở nước ta việc sử dụng hai phương pháp gian (trạng thái dừng, nguồn thải có các này trong đánh giá tác động môi trường tham số phát thải không thay đổi theo thời còn rất hạn chế. gian). Các công đoạn sản xuất của nhà - Vận tốc gió không thay đổi và như máy sản xuất ắc quy thải ra một lượng hơi nhau trong toàn bộ lớp khuếch tán. chì rất lớn, nó gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân, người lao động trong và - Hệ số khuếch tán không phụ thuộc xung quanh khu vực dự án nếu không được vào các toạ độ. quản lý tốt và xử lý thích hợp. Vì vậy trong - Sự khuếch tán theo hướng x nhỏ bài báo cáo khoa học này chúng tôi ứng hơn so với vận tốc lan truyền trung bình dụng phương pháp mô hình hóa và phương theo hướng này pháp GIS vào tính toán, đánh giá lượng hơi chì phát thải vào môi trường xung quanh. Q ⎡ ⎛ y2 z 2 ⎞⎤ C ( x, y , z ) = exp ⎢ − ⎜ 2 + 2 ⎟ ⎥ 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2π uσ yσ z ⎢ ⎜ 2σ y 2σ z ⎟ ⎥ ⎣ ⎝ ⎠⎦ M« h×nh Gauss tÝnh to¸n lan truyÒn « (1.2) nhiÔm kh«ng khÝ Công thức (1.2) là công thức cơ sở của mô hình lan truyền chất theo định luật Mô hình vệt khói Gauss là một phân phối chuẩn Gauss bởi vì nó bao gồm trong số những mô hình được sử dụng rộng hai hàm số phân bố Gauss dưới đây nhân rãi trên thế giới hiện nay.Mô hình này với nhau: được áp dụng cho các nguồn thải điểm. Cơ sở mô hình này là biểu thức đối với phân 1 ⎧ y2 ⎫ ⎪ ⎪ bố Gauss các chất ô nhiễm trong khí f ( y) = exp ⎨− 2 ⎬ (1.3) (2π ) σ y 0.5 ⎪ 2σ y ⎪ ⎩ ⎭ quyển. Mô hình Gauss: Trong công thức (1.2), nguồn thải được giả thiết nằm tại mặt đất trùng với ∂C ∂C ∂ ⎛ ∂C ⎞ ∂ ⎛ ∂C ⎞ gốc toạ độ. Trong trường hợp nguồn thải ux − wz = K + K ∂x ∂z ∂ y⎜ y ∂ y ⎟ ∂z⎜ z ∂z ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ nằm cách mặt đất độ cao H khi đó công (1.1) thức tính nồng độ sẽ là: Trong đó : Q ⎡ ⎛ y2 (z −H)2 ⎞⎤ Q ⎛ y2 ⎞ ⎛ (z −H)2 ⎞ C(x, y, z) = exp⎢−⎜ 2 + 2 ⎟⎥⎟ = exp⎜− 2 ⎟exp⎜− ⎟ C, u x , u y , u z là các giá trị trung 2πuσyσz ⎢ ⎝ y 2σz ⎠⎥ 2πuσyσz ⎜ 2σy ⎟ ⎝ 2σz2 ⎠ ⎣ ⎜ 2σ ⎦ ⎝ ⎠ bình của nồng độ và vận tốc gió theo các (1.4) phương. Đây chính là công thức vệt khói Gauss cơ Ki : hệ số khuếch tán rối tương ứng bản. các trục toạ độ x , y, z. Trong đó: Thường thì trong các phương trình C: nồng độ chất ô nhiễm , kg/m3. khuếch tán các chất khí người ta đưa kí Q: tải lượng chất ô nhiễm, kg/s. hiệu sau về các trục toạ độ : trục x hướng 2
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường σ y và σ z là các hệ số khuếch tán Trong điều kiện đối lưu mạnh (siêu đoản nhiệt) có lấy k1 = 0,15m/s theo phương ngang và phương thẳng đứng, có thứ nguyên là độ dài (do Ky và Kz có Berliand và Kurebin đã giải thứ nguyên m2/s). phương trình (1.5) với nghiệm có dạng. Q : nồng độ chất ô nhiễm trên trục C(R,z) = M ⋅ a(Hn+1 + z1+n ) + R 2.πσ yσ z u 2πk1(1+n) ⎡a(H(1+n)/2 − z1+n) )2 + R⎤3/2 ⎡a(H(1+n)/2 + z1+n) )2 + R⎤3/2 ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ chính theo chiều gió. (1.6) 2 ⎡ 1⎛ y ⎞ ⎤ Trong đó: exp ⎢− ⎜ ⎟ ⎥ : độ lan truyền bên theo ⎢ 2 ⎜σy ⎟ ⎥ ⎝ ⎠ ⎦ β2 4.k1 ⎣ α= = phương ngang, đối xứng qua trục chính. k1.(1 + n) 2 (1 + n) 2 ⎧ ⎪ ⎡ 1 ⎛ z − H ⎞2 ⎤ ⎡ 1 ⎛ z + H ⎞2 ⎤ ⎫ ⎪: Để xác định nồng độ trên mặt đất, ⎨exp ⎢− ⎜⎜ ⎟ ⎥ + exp ⎢− ⎜ độ ⎟ ⎜ σ ⎟ ⎥⎬⎟ ta cho z = 0 và phương trình (1.6) trở thành ⎪ ⎩ ⎢ 2 ⎝ σz ⎠ ⎥ ⎣ ⎦ ⎢ 2 ⎝ z ⎠ ⎥⎪ ⎣ ⎦⎭ lan truyền bên theo phương đứng, đối xứng M CR = , qua trục chính. [ 2π .k1 (1 + n) α .H (1+ n ) + R ]2 M« h×nh Berliand tÝnh to¸n lan g/m3 (1.7) truyÒn « nhiÔm kh«ng khÝ trong Nồng độ cực đại trên mặt đất sẽ tr−êng hîp lÆng giã ( v= 0) xảy ra ngay tại chân ống khói, tức khi R = 0 và do đó: Phương trình lan truyền chất ô nhiễm trong trường hợp lặng gió được M Cmax = , g/m3 (1.8) Berliand và Kurebin (1969) đưa ra phương 2π .k1 (1 + n)α 2 .H 2 (1+ n ) trình sau trong hệ tạo độ trục. M (1 + n) 3 1 ∂ ⎛ ∂C ⎞ ∂ ∂C Hay Cmax = , g/m3 (1.9) ⎜ Rk r . ⎟ + .k z . + Mδ ( r )δ ( z − H ) = 0 32π .k13 .H 2 (1+ n ) R ∂r ⎝ ∂r ⎠ ∂z ∂z (1.5) PhÇn mÒm Arcview Với các điều kiện biên sau: Khái niệm Arcview ∂C Phần mềm Arcview ® GIS là phần - Khi z =0: k z . = 0 và khi R2 + z2 ∂z mềm ứng dụng công nghệ hệ thống thông → ∞: C → 0 tin địa lý của Viện nghiên cứu hệ thống môi trường (ESRI). Arcview có khả năng: - Sự phân bố nồng độ ô nhiễm trên bề mặt nằm ngang có tính đối xứng qua - Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ ∂C liệu không gian tích hợp với dữ liệu thuộc tâm nguồn, cho nên R = 0 → =0 tính). ∂r Trong công thức (1.5) - Truy vấn dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằng nhiều cách khác nhau. R – bán kính kể từ chân nguồn đến điểm tính toán - Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu không gian. kr ≈ β 2 .R với β 2 = ϕ 0 .u ; ϕ 0 - sai 2 - Tạo bản đồ chuyên đề và tạo ra các phương chuẩn của hướng gió trung bình bản in có chất lượng trình bày cao. trong khoảng thời gian tính toán. Có thể lấy β ≈ 2k1 Ngoài phần mềm chính, ESRI còn tạo lập thêm các phầm mở rộng thêm: 3D kr ≈ k1.z và u ≈ u1.zn với (n = 0,2) Analysis (phân tích 3 chiều), Spatial Analysis (phân tích không gian ), Network 3
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường Analysis (phân tích mạng)… nhằm mục ty bị ảnh hưởng bởi sự phát tán chì từ dự đích cung cấp thêm các chức năng phân án. tích phục vụ cho nghiên cứu chuyên Dưới đây chúng tôi trình bày cụ ngành. thể hai kết quả từ việc ứng dụng mô hình Các chức năng chính của phần Gauss tương ứng với hai hướng gió chủ mềm Arcview đạo và một kết quả từ việc ứng dụng mô Vì là một thành phần trong hệ hình Berliand kết hợp với phần mềm thống thông tin địa lý nên phần mềm Arcview. ArcView cũng thực hiện được những chức KÕt qu¶ ch¹y m« h×nh Gauss năng cơ bản của hệ thống thông tin địa lý vμ kÕt hîp víi Arcview như: lưu trữ, truy vấn, phân tích, hiển thị và xuất dữ liệu địa lý. Cụ thể được thể hiện Tại khu vực trát bản với như sau: hướng gió chủ đạo là hướng Nam - Tạo dữ liệu trong Arcview từ các phần mềm khác như Mapinfo, ARC/INFO, Nồng độ cực đại: 0.000761 (mg/m3); Microstation, AutoCAD, MS Access Data, x max= 200(m) và độ nâng luồng khói H: DBASE file, Excel file. 16.91(m). - Nội suy, phân tích không gian. Đồ thị phân bố theo hướng gió Nam (hướng chủ đạo): - Tạo ra những bản đồ thông minh được kết nối nhanh (hotlink) với nhiều nguồn dữ liệu khác nhau như: biểu đồ, bảng thuộc tính, ảnh và các file khác. - Phát triển những công cụ của Arcview bằng ngôn ngữ lập trình Avenue. 3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Chúng tôi đã tiến hành đánh giá theo 6 khu vực bị ảnh hưởng của hơi chì Từ kết quả mô hình, chúng tôi kết gồm: khu vực trát bản; khu vực lò nung, lò hợp phần mềm arcview vào phân vùng ảnh luyện kim; khu vực đúc bản; khu vực cắt hưởng từ hơi chì tới môi trường ta có được thẻ, tách bản cực; khu vực lắp bản cực, hàn bản đồ nội suy sau: xếp điện cực và khu vực sạc điện. Kết quả này được tính toán trong trường hợp ô nhiễm nhất. - Việc áp dụng mô hình Gauss cho ta nồng độ tại những khoảng cách X (m) nhất định, kết quả của mô hình được biểu thị trên 12 đồ thị tại 6 khu vực tương ứng với 2 hướng gió chủ đạo (hướng Nam và hướng Tây Nam). - Kết quả của mô hình Berliand được biểu thị qua 6 đồ thị tại 6 khu vực. - Từ các kết quả của mô hình, chúng tôi đã ứng dụng GIS (cụ thể là phần mềm Chú thích: (*): khu vực trát bản Arcview ) xây dựng được 18 bản đồ từ nội Kết quả từ việc phân vùng ảnh suy và 18 bản đồ chồng lớp từ kết quả nội hưởng cho ta thấy: suy với lớp bản đồ khu công nghiệp Nhơn Trạch 2, từ đó giúp ta thấy được các công 4
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường Vùng ô nhiễm nhất có nồng độ từ 64,94.10-5 – 75,76.10-5 mg/m3 trong khoảng bán kính: 200 – 220m Dựa trên bản đồ nội suy, kết hợp với phương pháp chồng lớp ta có bản đồ: Chú thích: (*): Khu vực đúc bản Kết quả từ việc phân vùng ảnh hưởng cho ta thấy: Vùng ô nhiễm nhất có nồng độ từ 80,01.10 -5 – 93,34.10-5 mg/m3 trong khoảng bán kính: Dựa trên bản đồ nội suy, kết hợp Chú thích: (*): khu vực trát bản với phương pháp chồng lớp ta có bản đồ: Dựa trên bản đồ nội suy, kết hợp với phương pháp chồng lớp ta có bản đồ: Công ty Cổ phần An Lạc và Công ty CP cấu kiện bê tông Nhơn Trạch 2 bị ảnh hưởng nhiều nhất. Ngoài phạm vi 1900m không bị ảnh hưởng Tại khu vực đúc bản trát bản với hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam Nồng độ cực đại: 0,000953 (mg/m3); xmax= Chú thích: (*): Khu vực đúc bản 216(m) và độ nâng luồng khói H:20,91(m). Dựa vào bản đồ chồng lớp ta thấy: Đồ thị phân bố theo hướng gió: Công ty CP cấu kiện Bê tông Nhơn Trạch 2 bị ảnh hưởng nhiều nhất. KÕt qu¶ ch¹y m« h×nh Berliand vμ kÕt hîp víi Arcview Tại khu vực lò nung – lò luyện kim Kết quả chạy mô hình: Từ kết quả nô hình, chúng tôi kết hợp phần Nồng độ cực đại: 0,60218 (mg/m3); xmax= mềm arcview vào phân vùng ảnh hưởng từ 0 (m) và độ nâng luồng khói H: 64,32 (m). hơi chì tới môi trường ta có được bản đồ Đồ thị phân bố trong trường hợp lặng gió: nội suy sau: 5
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường Chú thích: (*): khu vực lò nung, lò luyện kim Từ kết quả bản đồ ta có: Lượng hơi chì khuếch tán ảnh hưởng nhiều nhất đến Công ty Center Power Tech. Ngoài phạm vi bán kính 100m không bị ảnh hưởng. Từ kết quả mô hình, chúng tôi kết 4. KẾT LUẬN hợp phần mềm arcview vào phân vùng ảnh hưởng từ hơi chì tới môi trường ta có được Trong đề tài này, chúng tôi đã tính toán bản đồ nội suy sau: được nồng độ hơi chì lan truyền trong không khí theo bán kính dựa trên mô hình Gauss áp dụng đối với vận tốc gió trung bình và mô hình Berliand đối với vận tốc gió nguy hiểm. Từ kết quả chạy mô hình chúng tôi sử dụng phần mềm Arcview để phân vùng ảnh hưởng từ hơi chì đến môi trường xung quanh. Kết quả này có thể giúp cho cơ quan quản lý môi trường và chính quyền các cấp xem xét việc đầu tư của dự án và đề ra Chú thích: (*): khu vực lò nung, lò luyện được các biện pháp quản lý thích hợp cho kim nhà máy khi đi vào hoạt động. Vùng ô nhiễm nhất có nồng độ từ Về phía Công ty, dựa vào kết quả 5356,496.10-4 – 6019,105.10-4 mg/m3 này Công ty có thể đưa ra biện pháp quản trong khoảng bán kính 10m: lý và có giải pháp hợp lý nhằm giảm thiểu Dựa trên bản đồ nội suy, kết hợp với ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động phương pháp chồng lớp ta có bản đồ cũng như giảm thiểu các sự cố môi trường. 6
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hoá môi trường vào đánh giá tác động môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bùi Tá Long, TSKH, “Mô hình hóa môi trường”, NXB Đại học Quốc Gia TP. HCM, 2008. • [2].Cáp Trương Quốc Hiếu, ThS, “Bài giảng môn học đánh giá rủi ro và tác động môi trường”. [3] Đinh Xuân Thắng, PGS.TS, “Giáo trình ô nhiễm không khí”, NXB Đại học Quốc Gia TP. HCM , 2007. [4] Phùng Chí Sỹ, PGS.TS, “Đánh giá rủi ro môi trường”, Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trường. http://www.ebook.edu.vn/ [5] Trần Ngọc Chấn, GS.TS, “Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập 1”, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2000. [6] Trần Vĩnh Phước (chủ biên), PGS.TS “GIS đại cương phần thực hành”, NXB Đại học Quốc Gia TP. HCM, 2000. [7] Trần Trọng Đức, TS, “GIS phân tích không gian”, Đại học Bách Khoa TP.HCM. [8] Andrew G. Clarke, “Industrial Air Pollution Monitoring”, Chapman & Hall, Environmental Management Series 8, London. [9] Cheremisinoff, Nicholas P,“ Handbook of Air Pollution and Control”,Elsevier Publishers, 2002,USA. [10] Zahari Zlatev, “Computer Treatment of Large Air Pollution Models”, Kluwer Academic Publishers, Environmental Science and Technology Library. 7
Biên Hoà, ngày 14 tháng 12 năm 2009 CỐ VẤN KHOA HỌC SINH VIÊN THỰC HIỆN (Chữ ký) (Chữ ký) ThS. Trần Hậu Vương Trần Thị Thanh ThS. Cáp Trương Quốc Hiếu Lê Thị Thanh Thảo

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng

172 tài liệu

835 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.