ỨNG DỤNG GIS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ THU GOM CHẤT THẢI Ở AURANGABAD, ẤN ĐỘ

Những gợi ý cho sửa đổi trong hệ thống dựa trên các mô hình GIS sẽ làm giảm áp lực trong việc quản lý chất thải, đề ra một số biện pháp khắc phục mức độ và là một thí điểm cho việc nghiê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TIỂU LUẬN

Đề tài:

“ỨNG DỤNG GIS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ THU GOM CHẤT THẢI Ở

AURANGABAD, ẤN ĐỘ”

GVHD: TS LÊ VĂN TRUNG

Tên học viên: LÊ THỊ NGỌC BÍCH

MSHV: 11260642

Tháng 11/ 2012

MỤC LỤC

I/ ĐẶT VẤN ĐỀ: 4

II/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: 5

III/ TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU: 5

1 Sơ lược về hệ thống thông tin địa lý (GIS): 5

Hình 1 Mô hình công nghệ GIS 6

2 Nội dung nghiên cứu: 6

3 Phương tiện nghiên cứu: 7

IV/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 7

V CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH: 7

1 Cơ sở dữ liệu 7

2 Hiện trạng quản lý chất thải rắn hiện nay ở Aurangabad, Ấn Độ: 8

a Tình hình quản lý chất thải rắn thành phố 8

b Hiện trạng về các thùng chứa chất thải 8

c Những vấn đề do quản lý chất thải yếu kém 8

d Những hạn chế trong hệ thống quản lý chất thải hiện có 9

3 Kết quả phân tích dữ liệu 9

Hình 2: Các thùng chất thải trong phạm vi gần của các khu vực nhạy cảm 10

Hình 3: Các khu vực mà không có thùng rác trong một khoảng cách 100 mét 11

Hình 4: Các thùng chất thải trong gần các khu vực nhạy cảm về môi trường 12

Hình 5: Phân bổ các thùng rác cho chất thải có thể tái chế 12

13

Hình 6: Phân bổ các thùng rác tái chế cho các cửa hàng 13

Hình 7: Tổng số thùng thu gom chất thải tái chế cho khu vực nghiên cứu 14 VI/ SẢN PHẨM CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI: 14

VII/ TÀI LIỆU THAM KHẢO: 15

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Mô hình công nghệ GIS Error: Reference source not found

Hình 2: Các thùng chất thải trong phạm vi gần của các khu vực nhạy cảm

Error: Reference source not found

Hình 3: Các khu vực mà không có thùng rác trong một khoảng cách 100 mét

Error: Reference source not found

Hình 4: Các thùng chất thải trong gần các khu vực nhạy cảm về môi trường

Error: Reference source not found

Hình 5: Phân bổ các thùng rác cho chất thải có thể tái chế Error: Reference

source not found

Hình 6: Phân bổ các thùng rác tái chế cho các cửa hàng Error: Reference

source not found

Hình 7: Tổng số thùng thu gom chất thải tái chế cho khu vực nghiên cứu

Error: Reference source not found

I/ ĐẶT VẤN ĐỀ:

Môi trường đang hướng tới một nguy cơ tiềm ẩn do việc xử lý chất thải không bền vững Đó là một vấn đề nhạy cảm liên quan về các vấn đề môi trường nghiêm trọng trong thế giới ngày nay Tình trạng rác thải bị vứt bữa bãi mà không được kiểm tra một cách hợp lý gây nên một tác động nghiêm trọng của ô nhiễm môi trường làm ảnh hưởng to lớn đến các vấn đề liên quan về sức khỏe của con người "Chất thải hộ gia đình, chất thải công nghiệp và các chất thải khác, dù chất thải ít hoặc trung bình thì chúng là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và đã trở thành vấn đề kéo dài cho nhân loại "(Ramasamy SM, et al., 2003) Nếu tình trạng này không được kiểm tra, xử lý theo một hợp cách thức phù hợp thì sau này nó sẽ dẫn đến những hậu quả tồi tệ trên mức độ toàn cầu Việc quản lý chất thải sẽ trở nên tốt hơn khi ta phân loại chất thải tại nguồn

Do đó cần phải có quy hoạch xử lý chất thải phù hợp phương tiện quản lý thích hợp để phân tích về tình hình chất thải của một vùng hay một khu vực

Hiện đã có nhận thức về quản lý chất thải giữa các nước nhiều Và phát triển các công nghệ mới để cải thiện hệ thống quản lý chất thải GIS là một trong những công nghệ mới đã đóng góp rất nhiều trong rút ngắn thời gian xã hội quản

lý chất thải "Hệ thống thông tin địa lý (GIS) giúp thao tác dữ liệu trong máy tính để lựa chọn thay thế mô phỏng từ đó có những quyết định hiệu quả nhất

"(L Narayan, 1999.) Hệ thống thông tin địa lý có thể được sử dụng như là một công cụ hỗ trợ ra quyết định để lập kế hoạch quản lý chất thải

Một mô hình được thiết kế thử nghiệm cho nghiên cứu tại một thành phố của Ấn Độ với mục đích lập kế hoạch quản lý chất thải Những gợi ý cho sửa đổi trong hệ thống dựa trên các mô hình GIS sẽ làm giảm áp lực trong việc quản

lý chất thải, đề ra một số biện pháp khắc phục mức độ và là một thí điểm cho việc nghiên cứu những vấn đề trong quản lý chất thải

Từ thực tiễn của vấn đề thì việc “ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ CHẤT THẢI TẠI THÀNH PHỐ AURANGABAD” được thực hiện để giải quyết một số vấn đề của hiện tại như phân bổ và điều chỉnh lại vị trí của thùng rác, kiểm tra mức độ phù hợp và thuận tiện cho người sử dụng tránh gây sự lãng phí, đề nghị các thùng rác tái chế theo nhu cầu của khu vực và định hướng trong tương lai Từ nghiên cứu thí điểm tại thành phố này nhằm mục đích phân tích các vấn đề và dựa trên kết quả đạt được sẽ đề xuất một số sửa đổi trong hệ thống hiện có, dự kiến sẽ làm giảm khối lượng công việc trong quản lý chất thải

II/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

Phân tích tình hình quản lý chất thải hiện nay trong một trường hợp nghiên cứu điển hình là khu vực thành phố Aurangabad, Ấn Độ và đánh giá các vấn đề phát sinh do rút ngắn lại hệ thống quản lý chất thải

Trên cơ sở phân tích và đánh giá tài liệu liên quan, sẽ đề xuất mô hình này

để có thể cải thiện tình hình quản lý chất thải Các đề nghị sửa đổi trong hệ thống thông qua việc dựa trên các mô hình GIS sẽ làm giảm khối lượng công việc trong quản lý chất thải

III/ TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU:

1 Sơ lược về hệ thống thông tin địa lý (GIS):

Có rất nhiều định nghĩa về “Hệ thống thông tin địa lý” mà chúng ta có thể tham khảo như sau:

Theo Ducker định nghĩa, GIS là trường hợp đặc biệt của hệ thống thông tin

ở đó cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong khoảng không như đường, điểm, vùng

Theo Goodchild : GIS là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý

Theo Aronoff định nghĩa, GIS là một hệ thống gồm các chức năng: Nhập

dữ liệu, quản lý và lưu trữ dữ liệu, phân tích dữ liệu, xuất dữ liệu

Hệ thống thông tin địa lý - GIS là một hệ thống quản lý thông tin không gian được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính với mục đích lưu trữ,

cập nhập, quản lý, hợp nhất, mô hình hoá, phân tích và miêu tả được nhiều loại

dữ liệu

Tóm lại, hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System, GIS) được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệ đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra

Một cách khái quát, có thể hiểu một hệ GIS như là một quá trình sau:

Hình 1 Mô hình công nghệ GIS

- Dữ liêu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp…

- Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo: bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy trì GIS lưu thông tin thế giới thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng một

hệ trục toạ độ và chúng có khả năng liên kết với nhau

- Xử lý dữ liệu: các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thông tin Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì Kết quả của xử lý dữ liệu là tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ

- Phân tích và mô hình: số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần của GIS Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt định tính và định lượng thông tin đã thu thập

- Dữ liệu ra: một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi của các phương pháp khác nhau trong đó thông tin có thể hiển thị khi nó được xử lý bằng GIS Các phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung cấp bằng các bản đồ và ảnh 3 chiều

2 Nội dung nghiên cứu:

Trên cơ sở mục tiêu nghiên cứu, đề tài thực hiện các nội dung nghiên cứu chính sau:

- Nghiên cứu tình hình quản lý chất thải tại thành phố Aurangabad và đánh giá các vấn đề phát sinh khi cải tiến hệ thống quản lý

- Thiết lập bộ công cụ GIS phục vụ công tác quản lý chất thải rắn tại Aurangabad

3 Phương tiện nghiên cứu:

- Máy định vị GPS

- Máy ảnh

- Máy vi tính

- Máy in

- Máy scan

- Đĩa CD, USB

- Phần mềm Arc Gis 3.3

- Phần mềm Arc Map

- Phần mềm excel, word

IV/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

- Thu thập các thông tin về quản lý chất thải trong thành phố Aurangabad

và chuẩn bị một cơ sở dữ liệu

- Phân tích tình hình chất thải hiện tại của thành phố và nhận ra những vấn

đề phải đối mặt trong hệ thống

- Phỏng vấn các quan chức trong thành phố và khảo sát ý kiến cộng đồng dân cư

- Nghiên cứu mô hình hiện có bao gồm tổng quan và thảo luận ba mô hình GIS được thiết kế cho quản lý chất thải: mô hình quản lý hậu cần và quy hoạch không gian ở thành phố Dehradun ở Ấn Độ (viết bởi Arbindo Ogra); mô hình vận chuyển xử lý chất thải rắn ở đô thị Asansol (viết bởi MK Ghosh, AK), mô hình dự toán và phân bổ các thùng chất thải rắn thông qua hệ thống thông tin địa

lý (được viết bởi R Vijay, A Gupta, A S Kalamdhad, S Devotta, xuất bản ISWA, 2005)

- Phân tích cơ sở dữ liệu, từ kết quả phân tích thực hiện các đề xuất các hướng để cải thiện hiện trạng quản lý chất thải dựa trên hệ thống GIS

V CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH:

1 Cơ sở dữ liệu

Các dữ liệu cần thiết phục vụ cho việc ứng dụng Gis trong công tác quản lý chất thải tại thành phố Aurangabad gồm: Các lớp ranh giới (cơ sở bản đồ), địa điểm các thùng rác, sử dụng đất, mạng lưới đường bộ, các khu vực nhạy cảm về môi trường và cửa hàng phát sinh chất thải…

2 Hiện trạng quản lý chất thải rắn hiện nay ở Aurangabad, Ấn Độ:

a Tình hình quản lý chất thải rắn thành phố

- Chất thải rắn đô thị được quản lý bởi Tổng công ty Aurangabad Hệ thống hoạt động trong sự quản lý của phường Mỗi cán bộ phường được đưa ra một nhóm nhân viên và đó là trách nhiệm của họ để duy trì việc quản lý chất thải trong khu vực được phân bổ cho họ Số lượng nhân viên và xe thu gom được quyết định tùy từng khu vực và số lượng chất thải phát sinh

- Thời gian thu gom bắt đầu vào lúc 5 giờ 30 phút sáng Chất thải được người lao động thu gom bằng tay Các thiết bị thu gom như xe đẩy tay, thùng, vv

Họ thu gom chất thải và nâng nó bằng tay sau đó đổ rác vào xe tải Sau khi rác được thu gom thì được vận chuyển đến bãi chôn lấp tại Naregaon nằm cách thành phố 6km

b Hiện trạng về các thùng chứa chất thải

- Người dân không để rác bên ngoài thùng vì họ có một thùng rác nhỏ ở trong nhà và khi đầy họ đem đến đổ vào thùng rác, nhưng do lượng rác nhiều và đầy nên rác bị rơi rớt ra ngoài làm cho khung vực xung quanh thùng dơ Và những người dân đến bỏ rác sau không còn chỗ để bỏ rác và như thế rác bên ngoài thùng càng nhiều hơn Một lý do khác là do những người thu gom các loại phế liệu có trong rác thải cũng là nguyên nhân làm cho rác vươn vãi ra bên ngoài Và các loài động vật hoang như mèo, chó, bò, dê… tìm kiếm thức ăn dư thừa cũng làm cho rác trong thùng rơi ra ngoài

- Vào mùa mưa thì do thùng rác mở nên nước mưa chảy vào làm cho chất thải ướt và nước thải từ các thùng rác có thể chảy ra làm ô nhiễm môi trường đường phố và tạo ra mùi hôi, đây cũng là nơi sinh sản cho muỗi, côn trùng và ruồi gây nên dịch bệnh Nước là yếu tố có ảnh hưởng nhất vì muỗi sinh sản trong nước Các rác thải tràn ra ngoài là nguyên nhân làm tắc nghẽn các hệ thống thoát nước

- Thu gom chất thải: do điều kiện về kinh tế nên các phương tiện thu gom rác chưa hiện đại, các chất thải chưa được phân loại và chỉ có những người nhặt

ve chai từ các thùng rác, trong chất thải còn nhiều loại có thể tái chế được nhưng không được thu gom mà phải đưa vào xử lý Điều này tạo nên sự lãng phí về tài nguyên và tốn kinh phí cho việc xử lý

- Việc đặt các thùng rác ở những vị trí thuận lợi sẽ giúp cho người dân thuận tiện trong việc đổ rác, nếu các vị trí quá xa và không thuận tiện thì có thể làm phát sinh các bãi rác tự phát

- Người dân cũng có phân loại một số chất thải có thể tái chế lại để đem bán phế liệu, điều này có thể đem lại cho họ một ít tiền và góp phần làm giảm thiểu lượng chất thải phát sinh

c Những vấn đề do quản lý chất thải yếu kém

- Chỉ có một loại thùng rác để thu gom tất cả các loại chất thải

- Sự vươn vãi rác ra khu vực xung quanh thùng rác làm phát sinh các vấn

đề gây ô nhiễm môi trường và mất vẻ mỹ quan đô thị, là nguy cơ gây nên dịch bệnh

- Tình hình nước mưa chảy vào các thùng rác cũng là một vấn đề đáng quan tâm Và nó thể làm gây ô nhiễm nguồn nước tại các dòng sông chảy ngang khu vực

d Những hạn chế trong hệ thống quản lý chất thải hiện có

- Thường có một thùng giao rác tại một vị trí do nhu cầu công cộng, lựa chọn địa điểm này từ công chúng sẽ được dựa trên sự thuận tiện của họ Tuy nhiên, nơi được lựa chọn có thể không được tính toán một số yếu tố kỹ thuật và lập kế hoạch

- Nhiều hướng dẫn về xử lý chất thải

- Không có thùng rác riêng biệt cho chất thải có thể tái chế

- Ô nhiễm các dòng nước tự nhiên do nước thải từ các thùng rác

- Rất ít dữ liệu về hồ sơ quản lý chất thải

3 Kết quả phân tích dữ liệu

 Các phân tích được tiến hành:

công trình xây dựng

- Phân tích vị trí đặt thùng thu gom chất thải có thể tái chế dành cho các cửa hàng

 Kết quả đạt được sau khi tiến hành phân tích:

bệnh viện và tòa nhà tôn giáo do ở gần các thùng rác Đối với điều này, một phân tích vùng đệm 20 mét tiến hành xung quanh ba tòa nhà này sử dụng đất

Bộ đệm riêng biệt được áp dụng trên từng trường hợp đó là trường học, bệnh viện và các tòa nhà tôn giáo Các bộ đệm 30 mét xung quanh điểm tòa nhà bệnh viện các tính năng được tạo ra trong ba dải cứ mỗi dải là 10 mét

- Chỉ có một thùng rác trong một khoảng cách 20 mét của một trường học

- Có hai thùng rác trong khoảng cách bệnh viện 20 mét

- Có ba thùng rác trong khoảng cách nhà thờ 20 mét

=> Như vậy có tất cả có sáu thùng rác trong khu vực nghiên cứu trường hợp là gần trường học, bệnh viện và các tòa nhà tôn giáo Đây là những thùng rác được yêu cầu di chuyển ra khỏi phạm vi vùng đệm của các tòa nhà tương ứng

- Sau khi phân tích ứng dụng của bộ đệm đã thu được các kết quả sau có thể được nhìn thấy trong hình sau:

Hình 2: Các thùng chất thải trong phạm vi gần của các khu vực nhạy cảm

- Đối với việc phân tích này, một vùng đệm 100 mét được tạo ra xung quanh tất cả thùng chất thải

- Trong kết quả của phân tích nhìn thấy được rằng hầu hết các trường hợp trong khu vực nghiên cứu được bao phủ trong vùng đệm ngoại trừ một số khu vực Các khu vực mà không nằm trong khoảng đệm của các khu vực này có nghĩa không có thùng rác trong một khoảng cách 100 mét Vì vậy, các khu vực này đòi hỏi phải trang bị thêm thùng rác mới trong khoảng cách 100 mét Việc phân bổ của thùng có thể được thực hiện bằng việc tìm kiếm một vị trí thích hợp trong các lĩnh vực cần thùng rác Điều này sẽ cung cấp thùng rác trong một khoảng cách thuận tiện cho tất cả các cư dân Phạm vi lân cận có thể lặp lại lần nữa kiểm tra bằng cách áp dụng bộ đệm trên các địa điểm thùng mới

- Kết quả phân tích được thể hiện trong hình sau: