Ứng dụng công cụ lập bản đồ thiết kế hệ thống thu gom chất thải rắn và mô hình hóa chất ô nhiễm trong môi trường không khí cho khu vực tỉnh bình phước

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘIKHOA MÔI TRƯỜNG KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2020 - 2021 Đề tài bài tập lớn: Ứng dụng công cụ lập bản đồ thiết kế hệ thống thu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2020 - 2021

Đề tài bài tập lớn: Ứng dụng công cụ lập bản đồ thiết kế hệ thống thu gom chất thải rắn và mô hình hóa chất ô nhiễm trong môi trường không khí

cho khu vực tỉnh Bình Phước

Họ và tên học viên/sinh viên: Vũ Công Nguyên

Mã học viên/sinh viên: 1811070981

Lớp: ĐH8M1

Tên học phần: Tin học ứng dụng trong môi trường

Giáo viên hướng dẫn: ThS Lương Thanh Tâm

Hà Nội, ngày 24 tháng 9 năm 2021

MỤC LỤC

1 Đặt vấn đề 1

2 Nội dung bài tập 2

2.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 2

2.1.1 Điều kiện tự nhiên 2

2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 3

2.1.3 Hiện trạng môi trường 4

2.2 Phương pháp nghiên cứu 5

2.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 5

2.2.2 Phần mềm QGIS thành lập bản đồ thu gom CTRSH trên địa tỉnh Bình Phước 5

2.2.3 Phần mềm ENVIM xây dựng mô hình phát thải chất ô nhiễm trong môi trường không khí tại khu công nghiệp Minh Thành 6

2.3 Kết quả thành lập bản đồ và mô hình 7

2.3.1 Xây dựng bản đồ thu gom chất thải rắn tỉnh Bình Phước 7

2.3.2 Tính toán phát thải ô nhiễm không khí cho nguồn thải điểm khu công nghiệp 10

3 Kết luận 17

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1:Khối lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trung bình 8Bảng 2: Thống kê phương tiện thu gom rác của tỉnh Bình Dương 9Bảng 3: Kết quả tính toán nồng độ phát thải tại mặt đất trung bình 1h và 24h 17

DANH MỤC HÌNH

Hình 1:Bản đồ nền tỉnh Bình Phước 8

Hình 2:Vị trí các điểm hẹn tập kết rác 9

Hình 3: Bản đồ chuyên đề quản lý CTRSH tại tỉnh Bình Phước 10

Hình 4 Mô hình lan truyền phát tán bụi trước xử lý 12

Hình 5 Mô hình lan truyền phát tán bụi sau xử lý 13

Hình 6 Mô hình lan truyền phát tán SO2 trước xử lý 15

Hình 7 Mô hình lan truyền phát tán SO2 sau xử lý 16

1 Đặt vấn đề

Quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa ở Việt Nam đang diễn ra mạnh mẽ, với

sự hình thành, phát triển của các ngành nghề sản xuất, khu công nghiệp, khu đô thị,làng nghề, các nhu cầu xã hội ngày một gia tăng làm động lực thúc đẩy phát triển kinh

tế - xã hội của đất nước Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ đã giúp chochúng ta đạt được những thành tựu to lớn trong các lĩnh vực đời sống xã hội Tuynhiên, đi kèm với đó là nỗi lo về môi trường, đặc biệt là vấn đề về chất thải rắn sinhhoạt

Chất thải rắn (CTR) phát sinh từ các hoạt động sống của con người ngày cànggia tăng cùng với sự phát triển dân số và kinh tế, đặc biệt trong xã hội công nghiệp,việc quản lý CTR không còn là vấn đề cấp bách của riêng các đô thị và các thành phốlớn mà đã trở thành vấn đề đáng báo động ở tất cả các vùng trên toàn quốc Sự gia tăngdân số làm cho các áp lực từ CTR gia tăng về cả thành phần, tính độc hại và tải lượng

Để vượt qua những thách thức này, cần có những mô hình, giải pháp phù hợp chocông tác quản lý CTR nhằm giảm thiểu ô nhiễm phát sinh

Tỉnh Bình Phước là một tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ của Việt Nam Do ảnhảnh hưởng của tình hình dịch bệnh Covid-19 mà việc sản xuất nông nghiệp, lâmnghiệp, thủy sản và công nghiệp cũng gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên, nhờ có nhữngchính sách phù hợp mà của lãnh đạo địa phương mà các ngành nông nghiệp, lâmnghiệp duy trì ở mức ổn định Sản xuất công nghiệp tăng 15,31% so với năm trước,phát triển mở rộng thêm nhiều ngành công nghiệp phục vụ nhu cầu trong nước vànước ngoài

Tuy nhiên cùng với sự phát triển đó đã kéo theo số lượng lớn CTR phát sinh,đặc biệt là chất thải rắn sinh hoạt Năm 2020, chất thải rắn sinh hoạt phát sinh với182.765 tấn/năm Khối lượng chất thải ngày một tăng lên sẽ trở thành mối quan tâmlớn cho toàn tỉnh Bình Phước Ngoài ra, để dự báo mức độ ô nhiễm cho việc xây dựngkhu công nghiệp trong địa bàn huyện, việc ứng dụng phần mềm mô hình hóa để xử lýcác dữ liệu liên quan đến ống khói của các nhà máy có hoạt động sản xuất gắn với việc

sử dụng nhiên liệu và phát thải qua ống khói là thực sự cần thiết

Trên cơ sở thực tế và nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề, việc thực hiện

đề tài “Ứng dụng công cụ lập bản đồ thiết kế hệ thống thu gom chất thải rắn và

mô hình hóa chất ô nhiễm trong môi trường không khí cho khu vực tỉnh Bình Phước” là cấp thiết và mang ý nghĩa thực tiễn lớn

2 Nội dung bài tập

2.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

 Vị trí địa lý

Bình phước là tỉnh ở khu vực miền Đông Nam Bộ, nằm trong vùng kinh tếtrọng điểm phía Nam, có 260.433km đường biên giới giáp với vương quốcCampuchia Tỉnh là cửa ngõ, cầu nối của vùng Đông Nam Bộ với Tây Nguyên vàCampuchia

- Phía Đông giáp tỉnh Lâm Đồng và Đồng Nai;

- Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và Campuchia;

- Phía Nam giáp tỉnh Bình Dương;

- Phía Tây giáp tỉnh Đắk Lắk và Camphuchia

Tỉnh có diện tích 6.871,5 km2, gồm 7 nhóm đất chính với 13 loại đất, trong đódiện tích đất nông nghiệp chiếm 51,3% tổng diện tích toàn tỉnh Dân số 1.011.100người, mật độ đạt 140 người/km2

 Địa hình

Bình Phước là vùng chuyển tiếp từ cao nguyên Nam Trung bộ xuống đồng bằngTây Nam bộ, nhìn chung địa hình Bình Phước tương đối bằng phẳng ở phía nam và tâynam, phía bắc và đông bắc có địa hình dốc hơn Bình Phước là một tỉnh trung du miềnnúi nhưng địa hình khá thấp và không phức tạp khi so với các tỉnh trung du miền núikhác, phía nam và tây nam tỉnh là nền đất hình thành trên phù sa cổ với địa hình tươngđối bằng phẳng, tiếp đến là vùng đồi thấp chủ yếu hình thành trên nền Bazan có địahình lượn sóng nối tiếp nhau, phía bắc và tây bắc là vùng đất tiếp giáp Tây Nguyên có

độ cao và dốc mạnh hơn Núi cao nhất tỉnh Bình Phước và cũng là núi cao thứ 3 ởNam Bộ là núi Bà Rá với độ cao 736m

 Đặc điểm khí hậu, thời tiết

Nằm trong vùng mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa là mùamưa và mùa khô, Vào mùa mưa, thời tiết thường mát mẻ, lượng mưa lớn, ngược lạivào mùa khô, lượng mưa ít, độ ẩm không khí giảm, thời tiết thường se lạnh vào đầumùa khô đến giữa mùa khô đến cuối mùa khô thời tiết khô nóng rất khó chịu, Nhiệt độ

bình quân trong năm khá cao đều và ổn định từ 25,8 0C - 26,2 °C Và thấp kỷ lục là100C cao kỷ lục là 380C.

2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

 Về kinh tế

a Sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản

- Nông nghiệp: tiến độ gieo trồng vụ Đông Xuân năm 2020-2021 toàn tỉnh ước tính thực hiện được 7.040 ha, giảm 0,21% so với cùng kỳ năm trước

- Chăn nuôi: tình hình chăn nuôi trong quý I/2021 nhìn chung khá ổn định

- Lâm nghiệp: ước tính khai thác được 3.124 m 3 gỗ, tăng 3 m 3 cùng kì

- Thủy sản: sản lượng ước tính thực hiện đạt 1.228 tấn so với cùng kì tăng 0,57%

b Sản xuất công nghiệp

Quý I/2021, chỉ số phát triển sản xuất công nghiệp tăng 15,31% so với quý I/2020.Trong đó: Công nghiệp khai khoáng chỉ đạt 94,88% so với cùng kỳ năm trước; tươngứng: Công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 16,27%; Công nghiệp sản xuất và phân phốiđiện, khí đốt, nước nóng, hơi nước và điều hòa không khí tăng 4,43%; Công nghiệpcung cấp nước, hoạt động quản lý và xử lý rác thải, nước thải tăng 5,93%

tỉnh năm 2020 đạt 98,85%, xếp hạng 29/63 tỉnh thành; công tác phổ cập giáo dục, xoá

mù chữ tại các địa phương tiếp tục duy trì hiệu quả: 11/11 huyện,thị xã, thành phố và111/111 xã, phường, thị trấn đạt chuẩn quốc gia phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ em

5 tuổi; 111/111 xã, phường, thị trấn đạt chuẩn phổ cập giáo dục tiểu học mức độ 3; duytrì 111/111 xã, phường, thị trấn đạt phổ cập giáo dục trung học cơ sở; 15/111 xã,phường, thị trấn đạt phổ cập THPT; tính đến cuối năm 2020 có 144/388 trường cônglập đạt chuẩn quốc gia, chiếm 37,1% so với tổng số trường, vượt chỉ tiêu do HĐNDtỉnh giao là 33,3%.

- Về y tế: Công tác mạng lưới y tế, biên chế, đào tạo cán bộ, đầu tư cơ sở vậtchất, trang thiết bị tiếp tục thực hiện theo quy định Các cơ sở khám chữa bệnh đảmbảo tốt việc trực và điều trị bệnh; triển khai các biện pháp phòng chống dịch bệnh,giám sát dịch bệnh; đặc biệt trước diễn biến phức tạp của dịch bệnh Covid-19, ngành

Y tế tỉnh đã và đang triển khai quyết liệt các giải pháp phòng, chống dịch bệnh, đếnnay trên địa bàn tỉnh Bình Phước chưa phát hiện ca bệnh dương tính với Covid-19.Các loại dịch bệnh khác được kiểm soát tốt

- Về văn hóa: Công tác tuyên truyền: Thực hiện được 14 cụm mô hình, 5 cổngchào, 39.600m băng rôn; 41.887m2 panô; 51.164m2 panơ; treo 43.000 lượt cờ các loại;

870 giờ xe tuyên truyền; trưng bày triển lãm 640 hình ảnh, 200 hiện vật, dụng cụ; Bảo vệ và phát huy di sản văn hóa dân tộc: Trong năm, các bảo tàng, di tích, nhàtruyền thống đón tiếp hơn 90.250 lượt khách tham quan (trong đó, Di tích quốc gia đặcbiệt Căn cứ Bộ Chỉ huy quân giải phóng miền Nam Việt Nam đón 135 đoàn, vớikhoảng 16.660 lượt khách tham quan)

- Vệ sinh môi trường

Công tác vệ sinh môi trường được thường xuyên quan tâm Tỷ lệ rác thải sinhhoạt được thu gom trong ngày đạt 100% trên địa bàn tỉnh Xây dựng kế hoạch bảo vệmôi trường làng nghề; xây dựng phương án thu gom, xử lý bao bì thuốc bảo vệ thựcvật; tuyên truyền vận động nhân dân thu gom rác thải, nước thải theo quy định

2.1.3 Hiện trạng môi trường

 Hiện trạng thu gom CTR

Theo Quyết định số 1122/QĐ-UBND ngày 29-5-2012 của UBND tỉnh đến năm 2020,trên địa bàn tỉnh sẽ có 10 khu xử lý chất thải rắn (trung bình mỗi huyện có 1 khu xử lý chấtthải rắn) nhằm phục vụ mục tiêu phát triển bền vững Tuy nhiên, hiện chỉ có TP Đồng Xoài

có nhà máy xử lý chất thải Còn lại, rác thải sinh hoạt chủ yếu được thu gom và chôn tạm ởhầu hết các bãi rác lộ thiên, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng sức khỏe các cụm dân cưlân cận Mặc dù đến nay đã có nhiều xã trên địa bàn tỉnh thành lập được tổ thu gom chất thải

sinh hoạt nhưng việc thu gom, vận chuyển chất thải sinh hoạt chỉ có một số ít là do công tydịch vụ môi trường thực hiện Còn lại phần lớn do các hợp tác xã, tổ, đội tự quản thu gomđảm nhiệm với chi phí thu gom thỏa thuận ở mức thấp, khoảng 10.000-20.000 đồng/hộ/tháng.

Số tiền này chỉ chi trả được một phần cho hoạt động thu gom chất thải, không đủ để chi trảcũng như duy trì hoạt động vận chuyển Ở Lộc Thạnh - xã vùng biên huyện Lộc Ninh, dùchính quyền xã đã nhiều lần tổ chức họp dân nhưng đến nay, xã vẫn chưa thể thành lập độithu gom rác thải hống kê cho thấy, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàntỉnh năm 2020 ở khu vực đô thị là 64.724,4 tấn và ở khu vực nông thôn là 118.040,4tấn Tuy nhiên, trong khi việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải ở khu vực đô thịđạt 90% thì ở vùng nông thôn lại rất thấp, chỉ khoảng 20%

Giải quyết bài toán rác thải sinh hoạt nông thôn không thể một sớm một chiều màđòi hỏi phải có sự thay đổi từ nhiều phía, theo hướng chuyên nghiệp, bài bản trongviệc thu gom, xử lý rác thải Đồng thời, cần vận động sự tham gia của cộng đồng, các

tổ chức chính trị - xã hội tuyên truyền phân loại rác tại nguồn Có như vậy, việc xử lýrác mới đạt hiệu quả lâu dài và rác không còn là gánh nặng môi trường ở mỗi vùngnông thôn

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Khu vực nghiên cứu: địa bàn tỉnh Bình Phước

2.2.2 Phần mềm QGIS thành lập bản đồ thu gom CTRSH trên địa tỉnh Bình Phước

Các bước sử dụng phần mềm QGIS để xây dựng cơ sở dữ liệu bao gồm cơ sở

dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu thuộc tính cho các bản đồ về hệ thống quy hoạch,quản lý CTRSH được thể hiện dưới đây:

Bước 1: Dữ liệu ảnh vệ tinh

- Download Google road, Google Satellite về máy

Mở file trong phần mềm QGIS

Sau khi mở được ảnh vệ tinh trên bản đồ, tiến hành phóng bản đồ đến tỉnh BìnhPhước

Bước 2: Số hóa trên bản đồ QGIS

- Tiến hành tạo các lớp layer mới trên bản đồ: lớp ranh giới, khu dân cư, đấtnông nghiệp, thủy hệ,

- Click chuột vào lớp cần vẽ và bật bút chì lên để vẽ, sau khi vẽ xong clickchuột phải để đặt tên cho vùng vừa vẽ, sau đó tiến hành lưu lại.

Bước 3: Nhập dữ liệu vào QGIS

- Tạo file excel với các dữ liệu cần hiển thị trên bản đồ: dân số, mật độ, sốlượng xe đẩy tay,

- Tiến hành add file excel vào phần mềm QGIS

- Thêm trường dữ liệu mới: Mở bảng thuộc tính Open Attribute Table, tiếnhành thêm trường mới tại Create a new field hoặc cập nhật dữ liệu tại update existingfield, nhập dữ liệu vào trường thuộc tính vừa tạo

- Số liệu đầu vào của khu vực: (Mật độ dân số…, tỷ lệ phát sinh CTR…)

Bước 4: Tiến hành hiển thị điểm tập kết vẽ tuyến thu gom

- Hiển thị các điểm tập kết trên bản đồ

- Tính toán tuyến thu gom hợp lý và tiến hành vạch tuyến

Bước 5: Thành lập bản đồ; Truy vấn thông tin bản đồ

- Chọn kiểu hiển thị Graduated

- Add Map, App Item ta hiển thị được các kết quả là các bản đồ

2.2.3 Phần mềm ENVIM xây dựng mô hình phát thải chất ô nhiễm trong môi trường không khí tại khu công nghiệp Minh Thành

 Các thông số dữ liệu ống khói:

C 25 o C

(mg/Nm 3 )

Hiệu xuất xử lý (%)

Nồng độ sau khi xử lý

C max

mg/Nm 3

2.3.1 Xây dựng bản đồ thu gom chất thải rắn tỉnh Bình Phước

a) Bản đồ nền là sản phẩm chồng xếp của 4 lớp: ranh giới hành chính, khu dân cư, thủy hệ, thực vật

Hình 1:Bản đồ nền tỉnh Bình Phước

b) Xây dựng cơ sở dữ liệu chất thải rắn sinh hoạt

Khối lượng rác thải sinh hoạt trung bình theo ngày được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 1:Khối lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trung bình

STT Tỉnh Khối lượng trung bình (tấn/ngày) Số điểm hẹn

c) Quản lý vị trí các điểm hẹn thu gom CTRSH

Hình 2:Vị trí các điểm hẹn tập kết rác

Qua các số liệu và tính toán thu được kết quả:

Bảng 2: Thống kê phương tiện thu gom rác của tỉnh Bình Phước

2.3.2 Tính toán phát thải ô nhiễm không khí cho nguồn thải điểm khu công nghiệp

a) Nồng độ cực đại

Công thức tính toán tải lượng: M = C x L

Trong đó:

C: Là nồng độ chất ô nhiễm

L: Lưu lượng khí thải, m3/s L = 12,5 m3/s

* Tính toán tải lượng phát thải bụi:

 Đối với bụi:

 Các bước xây dựng mô hình lan truyền phát thải bụi trước xử lý:

 Mô phỏng lan truyền phát thải bụi trước xử lý:

truyền phát tán bụi trước xử lý

 Các bước xây dựng mô hình lan truyền phát thải bụi sau xử lý:

 Mô phỏng lan truyền phát thải bụi sau xử lý:

Hình 5 Mô hình lan truyền phát tán bụi sau xử lý

 Đối với SO 2 :

- Trước xử lý:

 Các bước xây dựng mô hình lan truyền phát thải SO2 trước xử lý:

 Mô phỏng lan truyền phát thải SO2 trước xử lý:

Hình 6 Mô hình lan truyền phát tán SO2 trước xử lý

- Sau xử lý:

 Các bước xây dựng mô hình lan truyền phát thải SO2 sau xử lý:

 Mô hình lan truyền phát thải SO2 sau xử lý

TB 1h mù a Hè

TB 24h mùa Đông

TB 24h mùa Hè

QCVN 05:2013/BTNM

T

TB 1h

QCVN 05:2013/BTNMT

để thu gom

Kết quả tính toán, chạy mô hình phát thải ô nhiễm không khí tại khu công nghiệpMinh Thành được thực hiện cho chất ô nhiễm là bụi và SO2 với 2 kịch bản khác nhau:trước xử lý và sau xử lý

Vì vậy, việc “Ứng dụng công cụ lập bản đồ thiết kế hệ thống thu gom chất thải rắn và mô hình hóa chất ô nhiễm trong môi trường không khí cho khu vực tỉnh Bình Phước” là vô cùng quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn to lớn đối với môi

trường của tỉnh nói riêng và Việt Nam nói chung