ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA CHỈ TIÊU XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN CHO QUẬN THỦ ĐỨC, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH APPLYING GIS AND MULTI-CRITERIA ANALYSIS TO SELECT
Trang 1ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐA CHỈ TIÊU XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN CHO
QUẬN THỦ ĐỨC, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
APPLYING GIS AND MULTI-CRITERIA ANALYSIS TO SELECT SOLID WASTE LANDFILL SITE IN THU DUC DISTRICT, HO CHI MINH CITY
Nguyễn Đăng Phương Thảo (1) , Nguyễn Thị Lý (1) , Bùi Thị Thu Hiền (1) , Nguyễn Duy Liêm (1) ,
Nguyễn Đình Tuấn (2)
(1) Bộ môn Thông tin Địa lý Ứng dụng,Khoa Môi Trường & Tài Nguyên,
Trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh
Email: ndangphuongthao@gmail.com
(2) Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Tp Hồ Chí Minh
Abstract: With the speed of industrialization and rapid urbanization, as now, the amount of
household waste every day will be a disaster for cities without appropriate treatment measures There are many methods of solid waste handling activities, in which landfill is a measure used most commonly However, the choice of location arrangement of solid waste landfill site is a very complex problem for planners because it involves many natural, economic, society and the environment factors To solve the above problem, Multi-Criteria Analysis (MCA) method is the most appropriate approach Meanwhile, GIS is an invaluable spatial analysis tool for evaluating these indicators This study integrated GIS and MCA to find the most appropriate location for the placement of solid waste landfill site in Thu Duc district, Ho Chi Minh city Accordingly, there are three locations identified as the most appropriate areas in Tam Binh and Tam Phu ward, in which a position has met the requirements and received approval from the government and people Thus, the study has taken options for managers and planners in the placement of solid waste landfill site in Thu Duc district
Keywords: Solid waste landfill site, Multi-Criteria Analysis, GIS, Thu Duc district, Ho Chi Minh City
1 GIỚI THIỆU
Đất đai cung cấp cho con người tài nguyên đồng thời cũng thực hiện chức năng chứa đựng các loại chất thải trong quá trình sinh sống và phát triển của con người Nhưng khi số lượng chất thải vượt quá một giới hạn nhất định thì việc chứa đựng chúng trở thành một vấn
đề khá phức tạp Đặc biệt là khi nền kinh tế của nước ta ngày càng phát triển, tốc độ đô thị hóa nhanh thì diện tích đất đai của các đô thị dành cho mục đích sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp càng nhiều, vậy thì “chỗ nào sẽ dành cho rác”? Trong khi đó, nếu không có biện pháp
xử lý kịp thời thì khối lượng rác thải khổng lồ trên sẽ trở thành một thảm hoạ của đô thị Chôn lấp rác là biện pháp xử lý chất thải sử dụng nhiều và phổ biến nhất ở nước ta Các bãi rác thường được hình thành một cách tự phát, làm mất mỹ quan đô thị, lãng phí sử dụng đất và ô nhiễm môi trường
Quận Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh là một quận có tốc độ phát triển tương đối nhanh và
có nhiều khu công nghiệp được xây dựng trong thời gian gần đây Tốc độ phát triển của quận ngày càng nhanh nhưng bên cạnh đó, vấn đề rác thải đang là nỗi lo trong công tác quản lý đất đai và môi trường Mặc dù đã thành lập các tổ thu gom rác và bãi chôn lấp tại nhiều khu vực
Trang 2của quận nhưng thực trạng chôn lấp rác không đúng quy định tại một số bãi rác ở các khu phố
đã không chỉ gây khó khăn cho công tác quản lý đất đai mà còn để lại nhiều nguy cơ tiềm ẩn
về ô nhiễm nguồn nước, đất đai và không khí Vì vậy, biện pháp lâu dài là cần phải quy hoạch xác định vị trí một bãi chôn lấp chất thải rắn có quy mô phù hợp và đáp ứng các yêu cầu về môi trường
Lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp chất thải rắn là một bài toán phân tích không gian phức tạp nhằm phục vụ cho mục đích quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch đô thị, đòi hỏi phải đánh giá rất nhiều các tiêu chí khác nhau về tự nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường
Mục tiêu của nghiên cứu này là ứng dụng GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu lựa chọn địa điểm bố trí bãi chôn lấp CTRSH trên địa bàn quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh
2 KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1 Vị trí địa lý
Thủ Đức là quận vùng ven ở phía Đông thành phố Hồ Chí Minh, bên kia bờ sông Sài Gòn, có diện tích là 47,76 km2 Về tiếp giáp, phía Bắc giáp với huyện Thuận An và huyện Dĩ
An của tỉnh Bình Dương, phía Nam tiếp giáp với quận 2, phía Tây được sông Sài Gòn bao bọc, ngăn cách với quận 12 và quận Bình Thạnh, Phía Đông giáp với quận 9
Quận Thủ Đức hiện nay có 12 phường: Bình Chiểu, Linh Xuân, Tam Bình, Tam Phú, Hiệp Bình Phước, Hiệp Bình Chánh, Linh Đông, Linh Tây, Linh Chiểu, Bình Thọ, Trường Thọ, Linh Trung
Hình 1 Vị trí của quận Thủ Đức trong thành phố Hồ Chí Minh
2.2 Hiện trạng một số bãi rác ở quận Thủ Đức
Tại quận Thủ Đức, các trạm trung chuyển rác không những đang lấn sâu vào các khu dân cư, chợ (như bãi rác “nổi tiếng” về ô nhiễm môi trường trên đường Kha Vạn Cân, khu phố 7, phường Hiệp Bình Chánh) mà còn tấn công vào cả bệnh viện đa khoa, khu nhà lưu trú của công nhân (như trạm trung chuyển nằm trên đường Lê Văn Chí, khu phố 1 phường Linh Trung) (Hình 2)
Trang 3Hình 2 Trạm trung chuyển rác nằm cạnh khu chợ trên đường Kha Vạn Cân,
khu phố 7 phường Hiệp Bình Chánh, quận Thủ Đức
Trên Quốc lộ 1K (đoạn giáp ranh giữa phường Linh Xuân, quận Thủ Đức, TP.HCM với phường Đông Hòa, thị xã Dĩ An, Bình Dương) có nhiều rác thải vứt lung tung trên vỉa hè hoặc rơi vãi xuống lòng đường gây mất mỹ quan đô thị (Hình 3)
Hình 3 Rác thải vứt lung tung trên Quốc lộ 1K
Nằm ngay trên dải phân cách của Quốc lộ 1A, đoạn gần cầu vượt Linh Xuân thuộc khu phố 3, phường Linh Xuân, quận Thủ Đức là một bãi rác không biết có từ bao giờ (Hình 4)
Hình 4 Hiện trạng các bãi rác trên dải phân cách của Quốc lộ 1A
Trang 43 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Quy trình lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp CTRSH được thể hiện như Hình 5, bao gồm các bước:
- Bước 1: Thu thập tài liệu, số liệu khu vực nghiên cứu và tài liệu chuyên môn
- Bước 2: Chuẩn bị dữ liệu đầu vào Từ các nguồn bản đồ thu thập được, tiến hành chuyển sang định dạng Geodatabase trong phần mềm ArcGIS và tách các lớp cần thiết
- Bước 3: Xác định các yêu cầu về địa điểm và chỉ tiêu giới hạn
- Bước 4: Tính trọng số cho các chỉ tiêu
- Bước 5: Lựa chọn sơ bộ Với một khu vực rộng lớn, người lựa chọn địa điểm sẽ gặp khó khăn khi xác định khu vực nào phù hợp cho bãi chôn lấp, vì vậy cần phải sàng lọc sơ bộ
để làm giảm diện tích vùng tìm kiếm
- Bước 6: Lựa chọn chính xác Từ một số khu vực tiềm năng, tiến hành đánh giá và sàng lọc tiếp để tìm ra được địa điểm phù hợp nhất
Hình 5 Quy trình lựa chọn địa điểm BCL CTR sinh hoạt bằng GIS và phương pháp phân tích
đa chỉ tiêu
(Nguồn: Nguyễn Thị Thanh Loan và ctv 2010.)
Trang 54 KẾT QUẢ, THẢO LUẬN
4.1 Chuẩn bị dữ liệu đầu vào
Các lớp dữ liệu đề tài sử dụng được liệt kê trong Bảng 1
Bảng 1 Các lớp dữ liệu đầu vào
1 Diem_thu_gom Điểm thu gom Thể hiện vị trí các điểm thu gom rác Point
2 Tram_dien Trạm điện Thể hiện vị trí các trạm cung cấp điện Point
3 Gthong_chinh Giao thông chính Thể hiện các tuyến giao thông chính (quốc lộ, cao tốc, tỉnh lộ) Line
4 Songngoi Thể hiện các sông, đầm, ao, hồ, kênh mương (nước mặt) Line
6 Hien_trang Hiện trạng Thể hiện mục đích sử dụng đất trên địa bàn huyện Polygon
4.2 Các chỉ tiêu lựa chọn địa điểm bố trí bãi chôn lấp chất thải rắn
Dựa trên việc tìm hiểu đặc điểm của khu vực Thủ Đức, các chỉ tiêu lựa chọn địa điểm
bãi chôn lấp chất thải rắn được trình bày như trong Bảng 2
Bảng 2 Các chỉ tiêu lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp chất thải rắn quận Thủ Đức
Môi trường
(giảm thiểu tác
động tới môi
trường)
1 Khoảng cách đến nguồn nước mặt (sông, hồ, đầm,…)
Không xây dựng bãi chôn lấp gần các nguồn nước, ven sông, các vùng được bảo vệ (hồ, suối, đầm lầy,…) hoặc những nơi có khả năng bão lụt thường xuyên nhưng cũng không nên xa quá để thuận tiện cho thoát nước thải
2 Khoảng cách tới đường giao thông chính (cao tốc, quốc lộ, tỉnh
lộ, đường sắt) (Đường sắt được xếp là loại đường giao thông chính)
Khoảng cách từ bãi đến đường giao thông chính > 100 m
3 Khoảng cách đến khu công nghiệp
Khoảng cách từ bãi đến khu công nghiệp ≥
1000 m
Kinh tế
(Giảm thiểu
chi phí xây
dựng và vận
hành bãi chôn
lấp)
1 Khoảng cách tới trạm cung cấp điện
Giảm thiểu chi phí xây dựng mạng lưới cấp điện cho bãi càng gần càng tốt
2 Khoảng cách tới điểm thu gom rác của các đơn vị cấp dưới và các trung tâm phát sinh rác
Giảm chi phí và thời gian vận chuyển càng gần càng tốt
3 Hiện trạng sử dụng đất
Giảm chi phí đền bù, giải phóng mặt bằng cho xây dựng bãi Ưu tiên đất chưa sử dụng, đất nông nghiệp hiệu quả kinh tế thấp, các bãi rác đang sử dụng để nâng cấp phục vụ cho chôn lấp
và xử lí rác trên đia bàn quận
Trang 6Xã hội
(Giảm thiểu
tác động tới xã
hội)
1 Khoảng cách đến khu dân cư Tăng tối đa khoảng cách đến cụm dân cư
2 Chấp thuận của cộng đồng Tăng tối đa sự chấp thuận của cộng đồng
3 Chấp thuận của chính quyền địa phương
Tăng tối đa sự chấp thuận của chính quyền địa phương
4.3 Tính trọng số cho các chỉ tiêu
Phương pháp AHP (Analytical Hierarchy Process) được sử dụng để tính trọng số cho các
chỉ tiêu (chi tiết cách tính xem trong Nguyễn Kim Lợi, Lê Cảnh Định, Trần Thống Nhất, 2009)
4.3.1 Trọng số của các nhóm chỉ tiêu
Lập bảng ma trận mức độ ưu tiên của 3 nhóm là môi trường, kinh tế và xã hội rồi tiến
hành chuẩn hóa ma trận, tính trọng số của các nhóm (Bảng 3) Để kiểm tra tính nhất quán của
dữ liệu, thực hiện tính tỷ số CR (Consistency Ratio) Nếu CR < 0,1 là chấp nhận được
Bảng 3 Ma trận mức độ ưu tiên và trọng số của 3 nhóm chỉ tiêu
CR 0.011 ( < 0.1 ) thỏa mãn
4.3.2 Trọng số cho các chỉ tiêu trong từng nhóm
Kết quả so sánh mức độ ưu tiên và tính toán trọng số cho các chỉ tiêu theo từng nhóm
được thể hiện trong các bảng 4 – 6
Bảng 4 Mức độ ưu tiên và trọng số của các chỉ tiêu trong nhóm “Môi trường”
CR 0.010 ( < 0.1 ) thỏa mãn
Bảng 5 Mức độ ưu tiên và trọng số của các chỉ tiêu trong nhóm “Kinh tế”
CR 0.076 ( < 0.1 ) thỏa mãn
Bảng 6 Mức độ ưu tiên và trọng số của các chỉ tiêu trong nhóm “Xã hội”
CR 0.052 ( < 0.1 ) thỏa mãn
Trang 74.3.3 Trọng số chung của các chỉ tiêu
Thực hiện phép tính nhân trọng số của các nhóm với trọng số của các trong nhóm đó,
được kết quả là trọng số chung của các chỉ tiêu (Bảng 7)
Bảng 7 Trọng số chung của các chỉ tiêu
1 Nước mặt
Môi trường:
0.458
0.542 0.248
4 Trạm điện
Kinh tế:
0.126
0.184 0.023
7 Khu dân cư
Xã hội:
0.416
0.200 0.083
4.4 Lựa chọn sơ bộ
4.4.1 Xác định các chỉ tiêu để đánh giá sơ bộ
Bảng 8 Các chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá sơ bộ
1 Khoảng cách đến khu dân cư
0 – 3000 m
3000 – 5000 m
5000 – 7000 m
> 7000 m
0
1
2
3
2 Khoảng cách đến nguồn nước mặt
0 – 500 m
500 – 1000 m
1000 – 3000 m
> 3000 m
0
1
2
3
3 Khoảng cách đến đường giao thông
0 – 100 m
100 – 1000 m
1000 – 3000 m
> 3000 m
0
1
2
3
4 Hiện trạng sử dụng đất
- Đất chưa sử dụng
- Đất nông nghiệp hiệu quả thấp
- Đất nhà tạm, đất nghĩa địa
- Các mục đích sử dụng khác
3
2
1
0
5 Khoảng cách đến khu công nghiệp
0 – 1000 m
1000 – 2000 m
2000 – 5000 m
> 5000 m
0
1
2
3
6 Khoảng cách đến điểm thu gom
0 – 2000 m
2000 – 4000 m
> 4000 m
3
2
1
7 Khoảng cách đến trạm điện 0 – 1000 m 1000 – 3000 m 3 2
Trang 8Vùng tìm kiếm vị trí bãi chôn lấp rác sẽ được giới hạn lại khi tiến hành lựa chọn sơ bộ Công việc này được thực hiện dựa trên việc phân tích không gian đối với một số chỉ tiêu có thể đánh giá trước Bảng 8 thể hiện tên các chỉ tiêu và thang phân loại cho từng chỉ tiêu Các mức
độ là: Không phù hợp (0 điểm); Ít phù hợp (1 điểm); Phù hợp (2 điểm); Rất phù hợp (3 điểm)
4.4.2 Tạo các lớp raster về khoảng cách
Để thực hiện phân tích khoảng cách theo các chỉ tiêu trên, các lớp dữ liệu đầu vào được phân tích bằng công cụ Distance/Straight Line của Spatial Analyst Sau đó tiến hành phân khoảng, gán điểm cho các lớp kết quả bằng công cụ Reclassify
Riêng các lớp hiện trạng thì được chuyển đổi định dạng từ vector sang raster và tiến hành phân loại lại rồi gán điểm
4.4.3 Xác định các khu vực tiềm năng
Từ những trọng số đã tính được và các lớp raster điểm thành phần của các chỉ tiêu, sử dụng công cụ Raster Calculator, ta tạo ra một lớp raster tổng với kết quả là điểm cho từng pixel Những giá trị thấp sẽ bị loại bỏ Nhân lớp raster tổng vừa có được với từng trọng số chung của từng chỉ tiêu Tuy nhiên, còn có một chỉ tiêu nữa phải được xem xét là bãi chôn lấp phải có diện tích >= 25 ha Thực hiện phép lọc, ta loại được những vùng có diện tích < 25 ha Kết quả các vùng tiềm năng được thể hiện ở Hình 6 Theo đó, kết quả tìm kiếm sơ bộ cho thấy có 3 vùng tiềm năng nằm trên địa bàn của 2 phường là: Tam Bình 1, Tam Phú 2, Tam Phú 3
Hình 6 Kết quả tìm kiếm sơ bộ các khu vực tiềm năng
4.5 Lựa chọn chính xác
Theo kết quả tìm kiếm sơ bộ, số lượng các khu vực tiềm năng vẫn còn nhiều, cần phải thu giảm nữa dựa trên các chỉ tiêu dùng để đánh giá chính xác là: sự chấp thuận của cộng đồng, sự chấp thuận của chính quyền địa phương
Trang 9Các mức độ chấp thuận của cộng đồng và chính quyền được phân loại như Bảng 9
Bảng 9 Tổng hợp ý kiến của cộng đồng và chính quyền
khu vực
Ý kiến cộng đồng
Ý kiến
1 Tam Bình
1
Đồng ý nhưng
có điều kiện
Đồng ý nhưng
có điều kiện
Người dân mong muốn có một bãi chôn lấp hợp
vệ sinh
2 Tam Phú 2 Tam Phú 3 Không đồng ý Không đồng ý
Trước là một hố chôn lấp nhưng đã thôi không sử dụng UBND phường đã ra quy định
không được đổ rác ở khu vực này
Căn cứ vào kết quả trên thì vị trí phù hợp nhất của bãi chôn lấp CTRSH là Tam Bình 1, hai khu vực phù hợp tiếp theo là Tam Phú 2 và Tam Phú 3
5 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
Lựa chọn địa điểm bố trí bãi chôn lấp CTRSH là một vấn đề quan trọng vì nó có tác động trực tiếp đến các yếu tố kinh tế, xã hội, môi trường Đây là một bài toán phân tích không gian phức tạp, đòi hỏi phải đánh giá rất nhiều các chỉ tiêu khác nhau Để giải quyết được vấn
đề này, hệ thống thông tin địa lý (GIS) và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCA) là những công cụ rất có hiệu quả
Trên cơ sở ứng dụng GIS và MCA đánh giá 12 chỉ tiêu (khoảng cách đến nguồn nước mặt, khoảng cách đến nguồn cung cấp nước ngầm, thổ nhưỡng, khoảng cách đến đường giao thông chính, khoảng cách đến đường giao thông thường, hướng gió, địa hình, khoảng cách đến khu công nghiệp, khoảng cách tới trạm cung cấp điện, khoảng cách đến điểm thu gom rác, hiện trạng sử dụng đất, khoảng cách đến cụm dân cư), nghiên cứu này đã đề xuất 3 vị trí tiềm năng ở các phường Tam Bình và phường Tam Phú phù hợp cho việc bố trí bãi chôn lấp CTRSH trên địa bàn quận Thủ Đức
Để lựa chọn được địa điểm bố trí bãi chôn lấp chất thải rắn phù hợp nhất, sự chấp thuận của chính quyền và người dân địa phương là điều rất quan trọng Do đó, các cơ quan chức năng cần có những biện pháp để tuyên truyền, giải thích cho người dân hiểu, đặc biệt là phải thực thi đúng các tiêu chuẩn thiết kế của bãi chôn lấp - xử lý, hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường xung quanh bãi, đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng
Tài liệu tham khảo
Nguyễn Kim Lợi, Lê Cảnh Định, Trần Thống Nhất, 2009 Hệ thống thông tin địa lý nâng cao, NXB
Nông Nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh, tr.52 – 60
Nguyễn Thị Thanh Loan, Giáp Thị Thu Thủy, Trần Thị Thúy, 2010 Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu nhằm xác định địa điểm tối ưu để bố trí bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội Báo cáo Khoa học sinh viên Trường Đại học Khoa học tự
nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội
TCXDVN 261 – 2001, 2002 Bãi chôn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà
Nội
Trang 10HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TỒN QUỐC 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Chịu trách nhiệm xuất bản:
TS LÊ QUANG KHÔI
Phụ trách bản thảo và biên tập : Diễm Yến
Trình bày – bìa : Khánh Hà
NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP
167/6 - Phương Mai - Đống Đa - Hà Nội ĐT: (04) 38523887 - 35760656 - 38521940 Fax: (04) 35760748 E-mail: nxbnn@hn.vnn.vn
CHI NHÁNH NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP
58 Nguyễn Bỉnh Khiêm Q.1, TP Hồ Chí Minh ĐT: (08) 39111603 - 38297157 - 38299521 Fax: (08) 39101036 E-mail: cnnxbnn@yahoo.com.vn
In 350 bản khổ 19 x 27 cm tại Cty CP In bao bì và XNK tổng hợp Đăng ký KHXB
số 209-2011/CXB/209-08/NN do Cục Xuất bản cấp ngày 2/3/2011
In xong và nộp lưu chiểu quý IV/2011
