Mở đầu 3
Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài 5
1.1.Vài nét về vùng nghiên cứu: 5
1.1.1.Vị trí địa lí, địa hình: 5
1.1.2. Khí hậu thời tiết- thuỷ văn 7
1.1.3. Thổ nhưỡng: 7
1.1.4. Tài nguyên khoáng sản: 8
1.1.5. Tài nguyên nước: 9
1.1.6. Tài nguyên rừng: 10
1.2. Hiện trạng kinh tế - xã hội - dân cư: 10
1.3. Các chất ô nhiễm môi trường không khí: 11
1.3.1. Lưu huỳnh đioxit( SO2): 11
1.3.2. Các chất oxit nitơ (NOx): 12
1.3.3. Cacbonmonoxit (CO): 12
1.3.4. Bụi (PM5): 13
1.4. Nguồn gốc chất ô nhiễm không khí: 13
1.4.1. Nguồn gốc tự nhiên: 13
1.4.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo: 14
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 15
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: 15
2.1.1. Thời gian nghiên cứu: 15
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu: 15
2.2. Phương pháp nghiên cứu: 16
2.2.1. Phương pháp đánh giá nhanh môi trường: 16
2.2.2. Phương pháp xác định chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng 17
2.2. Phương pháp xác định chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng: 24
Chương 3. Kết quả nghiên cứu 29
3.1. Hiện trạng môi trường không khí tỉnh KonTum: 29
3.2. Kết quả nghiên cứu: 29
3.3. Đề xuất một số biện pháp: 31
3.4. Lập biểu đồ so sánh nồng độ tương đối tổng cộng tại các điểm nghiên cứu: 32
Chương 4: Kết luận và khuyến nghị 35
Tài liệu tham khảo 36
Phụ lục 37
36 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 1335 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng để đánh giá chất lượng môi trường không khí tỉnh KonTum, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tầng cũng như các dự án đầu tư cho sản xuất chưa có vốn để triển khai. Việc kêu gọi vốn đầu tư nước ngoài khó khăn cũng như việc triển khai thực hiện luật khuyến khích trong nước còn hạn chế.
Tình hình sản xuất nông lâm công nghiệp chưa có bước phát triển mới, sản xuất lương thực không đáp ứng nhu cầu đời sống. Công tác dịch vụ nông nghiệp và khuyến nông, khuyến lâm triển khai chậm, thiếu đồng bộ.
Các hoạt động kinh tế chủ yếu hiện nay của địa phương:
Nông nghiệp: Sản xuất nông nghiệp trong những năm qua đã giải quyết nhu cầu chính yếu cho dân cư trong tỉnh về lương thực, thực phẩm và sản phẩm hàng hoá có giá trị xuất khẩu như: cà phê, sắn lát, mủ cao su....
Công nghiệp: Với tiềm năng vốn có về nguyên liệu nông, lâm sản, khoáng sản.... KonTum có điều kiện phát triển các ngành công nghiệp như: Công nghiệp chế biến gỗ và lâm sản, công nghiệp thực phẩm, chế biến nông sản và các nghành công nghiệp khác
Thương mại- dịch vụ- du lịch: ngành này với ưu điểm là vốn kinh doanh thấp mà lợi nhuận cao, thu nhập người lao động cao, thu hút được nhiều lao động xã hội như: ngành kinh doanh khách sạn, du lịch, ăn uống, vận tải - Bưu điện, văn hoá- xã hội, xây dựng và các dịch vụ đời sống khác.
Xuất nhập khẩu: Các mặt hàng chủ lực trong xuất khẩu: các sản phẩm từ gỗ, song, mây v.v..
Lâm nghiệp: Rừng KonTum có ý nghĩa trong việc gìn giữ môi trường sinh thái, chức năng điều tiết nguồn nước cho một số công trình và có ý nghĩa quan trọng chiến lược Quốc gia như: thuỷ điện Yali, thuỷ lợi Thạch Nham... và có giá trị cao về mặt khoa học và kinh tế.
1.3. Các chất ô nhiễm môi trường không khí:
1.3.1. Lưu huỳnh đioxit (SO2):
SO2 là khí không mầu, không cháy, có vị hăng cay mạnh và có mùi vị gây kích thích phát cáu khi nồng độ khoảng 3 ppm. SO2 tác dụng với nước trong khí quyển tạo axit Sunfuric hay muối Sunfat gây mưa axit.
SO2 là chất gây ô nhiễm môi trường không khí, gây ra các loại bệnh về đường hô hấp, do tính axit của nó đã gây tác hại cả cho các loài thảo mộc, sinh vật sống dưới nước và các vật liệu. Nồng độ SO2 khoảng 0.03 ppm gây ảnh hưởng đến sinh trưởng của rau quả. ở nồng độ cao hơn trong thời gian ngắn làm rụng lá và gây bệnh chết hoại đối với thực vật, còn ở nồng độ thấp hơn nhưng thời gian kéo dài làm lá vàng úa và rụng. Nguồn phát thải SO2 chủ yếu sinh ra từ hoạt động sống của con người, đặc biệt từ quá trình đốt than, nhiên liệu hoá thạch.
1.3.2. Các chất oxit nitơ (NOx):
Nitơ oxit gồm nhiều loại nhưng chỉ có 2 loại: NO và NO2 là có số lượng quan trọng trong khí quyển. Chúng được hình thành do phản ứng hoá học của nitơ với O2 trong khí quyển khi đốt cháy ở nhiệt độ cao ( >1100oc)
Các chất oxit nitơ cũng có thể gây hậu quả đối với hệ thống hô hấp của con người. Còn tác động với thực vật thì có thể gồm 2 mặt: một mặt là tính axit như SO2 (gây mưa axit), mặt khác là chất oxi hoá có thể gây ra nạn ô nhiễm quang- oxi hoá (Pollution Photôxy dante). Đây cũng là nguyên nhân làm phá huỷ các cánh rừng và tạo ra hiện tượng Smogs (sương mù gây nhức mắt và khó thở) tại một số thành phố lớn.
Khác với SO2, NOx là sản phẩm chủ yếu của các thiết bị đốt cố định, 70% các chất oxit nitơ thải ra từ động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu hoá thạch. Trong khí quyển Oxit nitơ tồn tại chủ yếu dưới 2 dạng: Nitơ oxit (NO) và nitơđioxit (NO2).
Nitơ oxit (NO) ở nồng độ cao có thể gây chết vì nó liên kết với huyết sắc tố tới hàng nghìn lần nhanh hơn so với oxy. Nồng độ lớn gây chảy máu lợi, chảy máu trong, thiếu oxy gây viêm, ung thư phổi. Đối với thực vật, lượng NO2 ở mức thấp thì có lợi và không phải là chất ô nhiễm, song ở lượng cao chẳng hạn như khi xông khói NO2 ở điều kiện được chiếu sáng thì thấy rằng tốc độ thoát hơi nước bị giảm do quá trình đóng kín từng phần các khí khổng. Một số thực vật có tính nhạy cảm đối với môi trường sẽ bị tác hại khi nồng độ NO2 khoảng 1 ppm và thời gian tác động khoảng 1 ngày, con người khi tiếp xúc lâu trong không khí có nồng độ SO2 khoảng 0,06 ppm đã gây trầm trọng hơn các bệnh về phổi.
1.3.3. Cacbonmonoxit (CO):
Cacbon monoxit là một khí không mầu, không mùi, không vị. Nó được hình thành do việc đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hoá thạch như than đá, dầu và một số chấy hữu cơ khác. Khí thải ra từ động cơ đốt trong là nguồn ô nhiễm CO chính ở thành phố.
Tác hại của oxit cacbon khi xâm nhập vào huyết tố cầu là nó cản trở quá trình vận chuyển oxy của máu khi CO hoá hợp thuân nghịch với Hemoglobin (Hb) trong máu:
HbO2 + CO HbCO + O2
Việc hình thành CacbonHemoglobin (HbCO) làm giảm lượng O2 trong máu và tăng lượng CO2. Với liều lượng cao CO có thể gây ngạt thở, có khi tử vong. Với liều lượng thấp gây đau đầu chóng mặt, rối loạn cảm giác, có thể gây tích mỡ trong máu làm tăng huyết áp, tắc động mạch. Khi nồng độ CO trong không khí khoảng 250 ppm con người có thể bị đầu độc thậm chí dẫn đến tử vong. Thực vật ít nhạy cảm hơn đối với người nhưng ở nồng độ cao (khoảng 100- 10.000 ppm) lá sẽ bị rụng, bị xoăn lá, diện tích lá bị thu hẹp, cây non chết yểu. CO có tác dụng kiềm chế sự hô hấp của thực vật.
1.3.4.Bụi ( PM5):
Bụi là những hạt chất rắn có kích thước cũng như tỷ trọng khác nhau phân tán trong không khí. Bụi có tác hại đến con người thông qua con đường hô hấp. Những hạt có kích thước nhỏ hơn một phần trăm milimet chui vào phế quản, những hạt nhỏ hơn có tác động đến các phế nang và gây ra một số bệnh: Kích thích (nếu hạt có tính axit), tạo xơ (nếu là sợi amiăng và silic có thể làm rách các mô), gây dị ứng....
Bụi có nguồn gốc tự nhiên (núi lửa, bụi nước, phấn hoa) hoặc nhân tạo (các hoạt động sản xuất của con người tạo ra)
1.4. Nguồn gốc chất ô nhiễm không khí:
Có nhiều nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường không khí, có thể chia thành nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo.
1.4.1.Nguồn gốc tự nhiên:
Núi lửa phun và thải vào không khí sunfuađioxit, hiđrosunfit và sufit hữu cơ.
Cháy rừng thải ra các khí Cacbon monoxit(CO), Cacbondioxit(CO2) và các hạt tro.
Hoang mạc, đất trống đồi trọc: cát, bụi được gió đưa vào không khí và lan truyền đi rất xa, những hạt bụi có kích thước nhỏ có thời gian tồn tại trong không khí rất lâu.
Phân huỷ động, thực vật chết
Phát tán bụi phấn hoa từ các cánh đồng lúa, cánh đồng hoa .... Nguồn này tuy không đáng kể nhưng gây khó chịu đối với những người bị bệnh dị ứng phấn hoa.
1.4.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo:
Nguồn ô nhiễm nhân tạo có thể là một địa điểm (nguồn điểm) chẳng hạn như ống khói nhà máy, ống xả của các phương tiện giao thông. Nguồn điểm có thể là một đường (nguồn đường) như đường ô tô với các làn xe chạy và phát thải liên tục. Nguồn có thể là địa điểm rộng (nguồn diện) như ống khói nhà máy của các khu công nghiệp, khí phát thải của hồ, sông phú dưỡng....
Nguồn ô nhiễm nhân tạo gồm phát sinh chủ yếu từ các ngành sau:
Sản xuất công nghiệp: thải ra bụi, khí độc (CO, CO2, SO2, NOx....)
Sản xuất nông nghiệp: sử dụng thuốc trừ sâu, phân gia súc.... là nguồn gây ô nhiễm
Giao thông vận tải: tạo ra bụi và khói từ các ống xả.
Sinh hoạt: việc sử dụng củi, cành lá cây khô, bếp than tổ ong là nguồn gây ô nhiễm không khí.
Chương 2. đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu:
Để tiến hành nghiên cứu, đánh giá chất lượng môi trường không khí một cách tổng hợp, chúng tôi tiến hành thu thập, xử lý và phân tích số liệu về các yếu tố môi trường không khí. Thời gian và địa điểm nghiên cứu như sau:
2.1.1. Thời gian nghiên cứu:
Việc điều tra nghiên cứu được thực hiện 6 tháng một lần chia làm 2 đợt ứng với mùa mưa năm 2001 và mùa khô năm 2002.
Đợt 1: Từ ngày 21/ 08 đến ngày 31/ 08 năm 2001.
Đợt 2: Từ ngày 02/ 03 đến ngày 12/ 03 năm 2002.
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu:
Việc đo đạc và khảo sát chất lượng môi trường được tiến hành ở 12 địa điểm thuộc thị xã KonTum và 6 huyện thuộc tỉnh KonTum. Đây là những khu vực có mật độ dân sống cao, tập trung nhiều khu sản xuất. Do đó đây là những khu chịu nhiều ô nhiễm nhất, gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của người dân.
Các địa điểm lấy mẫu khí:
1.TT Dăkglei
2. Ngọc hồi
3. Dăk Tô
4. Dăk Hà
5. KonPlong
6. Sa Thầy
7. Cổng xí nghiệp may
8. Ngã tư: Phan đình Phùng-Bà Triệu
9. Cổng nhà máy đường
10. Khu lò gạch
11. Dốc Duy Tân
12. Ngã 3: Trần Phú - Nguyễn Huệ
2.2. Phương pháp nghiên cứu:
2.2.1. Phương pháp đánh giá nhanh môi trường:
Đánh giá nhanh môi trường là phương pháp thu thập thông tin về hiện trạng môi trường trên cơ sở quan sát, phỏng vấn và tính toán định lượng. Đánh giá nhanh môi trường giúp cho việc khám phá và chẩn đoán các vấn đề môi trường trong khu vực, hỗ trợ cho việc thiết kế , giám định và thực hiện đánh giá dự án.
Đánh giá nhanh môi trương là sự kết hợp giữa tri thức bản địa và tri thức khoa học. Đây là phương pháp có đặc trưng nhanh, ít tốn kém, không cần phân tích sâu, số liệu phản ánh được hiện trạng môi trường thực tại và có thể dự báo cho những năm tiếp theo.
Đánh giá nhanh môi trường cho phép cùng một lúc thu thập nhiều số liệu toàn diện về môi trường trong một khu vực mà không một phương nào có thể làm được. Sau đây là một số kỹ thuật đánh giá nhanh môi trường được sử dụng:
Tổng kết số liệu thứ cấp:
Số liệu thứ cấp là số liệu đã được tổng kết và công bố dưới dạng văn bản có thể thu thập được. Những số liệu thu thập được xử lý đưa lên thành dạng bảng biểu, đồ thị, phân tích phân loại thành những đề tài khác nhau. Sau khi tổng kết phải vạch ra được những vấn đề cần đánh giá.
Phương pháp quan sát thực địa:
Để kiểm tra tài liệu thứ cấp và những thông tin thu thập được, việc quan sát thực địa ngoài nhiệm vụ kiểm tra, nó còn cung cấp nhiều phát hiện mới. Vì vậy không thể đánh giá nhanh môi trường mà không quan sát thực địa. Khi đi thực địa cần phỏng vấn bán chính thức những vấn đề ở địa phương, những chỉ thị về môi trường. Quan sát thực địa giúp ta biết rõ cần tìm cái gì và tìm ở đâu.
Phương pháp phỏng vấn bán chính thức:
Phỏng vấn bán chính thức là sự trò chuyện thân mật với người dân địa phương, những người hiều biết về vấn đề mà chúng ta đang quan tâm. Đây là phương pháp phổ biến và mang lại hiệu quả cao nhất trong đánh giá nhanh môi trường.
Yêu cầu trong phỏng vấn bán chính thức:
+ Chọn ngẫu nhiên người được phỏng vấn và không được biết trước về nội dung phỏng vấn.
+ Câu hỏi đặt ra tuỳ theo mức độ thân mật và nội dung thông tin.
+ Phỏng vấn ngay tại hiện trường.
2.2.2. Phương pháp xác định chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng:
Trong khuôn khoá luận văn này, để đánh giá chất lượng môi trường không khí chúng tôi sử dụng phương pháp “Chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng”. Cơ sở khoa học của phương pháp nghiên cứu như sau:
2.2.2.1. Cơ sở toán học:
Ngày nay toán học đã xâm nhập vào tất cả các lĩnh vực khoa học, góp phần giải quyết nhiều vấn đề phức tạp đặt ra trong đời sống, nhất là khi có sự trợ giúp của máy tính điện tử và các phần mềm đa chức năng ra đời. Phải nói rằng trong cuộc sống hàng ngày tất cả các công việc đều phải nhờ đến toán học và cần phải tính toán. Toán học không những trang bị cho ta những kiến thức để làm việc mà còn giúp cho ta có lối tư duy sáng tạo và độc đáo cho cách nghĩ của mình.
Để phục vụ cho nghiên cứu này chúng tôi sử dụng lý thuyết toán học như quá trình ngẫu nhiên dừng, cách trung bình hoá theo thời gian... Với sự trợ giúp của các nhà toán học và sự trợ giúp của máy tính nên việc giải quyết các lý thuyết toán được dễ dàng và nhanh gọn hơn.
2.2.2.2. Cơ sở hoá lý:
Một trong những yêu cầu để việc đo đạc các thông số môi trường được chính xác một cách tương đối là phải dựa trên các cơ sở khoa học về hoá học và lý học. Đối với việc lấy mẫu khí thì yêu cầu sau: Phải lựa chọn điểm đo đạc và lấy mẫu đặc trưng; chiều cao điểm lấy mẫu và chiều cao điểm đo phải thích hợp.
Phương pháp lấy mẫu khí và bụi
- Theo TCVN năm 1995
Lựa chọn địa điểm đo đạc và lấy mẫu không khí:
Địa điểm lấy mẫu được chọn một cách có hệ thống theo đúng như yêu cầu của nội dung khảo sát bao gồm 12 địa điểm. Vị trí của các điểm lấy mẫu được chọn bằng việc sử dụng mạng lưới đối xứng cực với nguồn nằm ở trung tâm. Độ lệch cho phép đối với các vị trí đã chọn theo cách có hệ thống cũng được xác định. Trong các khu vực có địa hình phức tạp, vị trí các điểm lấy mẫu được xác định chủ yếu theo các điều kiện phát tán cục bộ và phải xem xét cẩn thận trước khi định vị vị trí lấy mẫu. Trong các khu vực như vậy một cuộc nghiên cứu với qui mô nhỏ đã được tiến hành trước khi lựa chọn lần cuối vị trí các điểm lấy mẫu..
Chiều cao lấy mẫu không khí và chiều cao điểm đo:
Chiều cao lấy mẫu không khí và chiều cao điểm đo được chọn ngẫu nhiên hoặc hệ thống so với một chiều cao qui chiếu đã được chọn ngẫu nhiên. Nói chung tại các điểm lấy mẫu, các điểm đo phải cao trên mặt đất 3 mét, nhưng không nhất thiết phải áp dụng nguyên tắc đó trong những khu vực có nhà cao tầng hoặc nơi mà nhiệm vụ khảo sát có qui định các mức cao khác. Cụ thể các cuộc điều tra về mức độ ô nhiễm không khí ở đường giao thông có thể đòi hỏi việc lấy mẫu được tiến hành ở chiều cao hít thở, thông thường chỉ dưới 2 mét hoặc thậm chí thấp hơn để xác định các mức ô nhiễm không khí đối với đối tượng là trẻ em.
Khi tiến hành ở các khu vực có tỉ lệ phần trăm các nhà cao tầng lớn, có nhiều người sống ở những độ cao mà khi đó ô nhiễm không khí ở mức cao 3 mét không cho kết quả đại diện thì cần thiết sắp xếp để nơi lấy mẫu được đặt ở các độ cao khác nhau. Điều này đặc biệt quan trọng khi các nhà cao tầng như vậy ở gần kề các nguồn thải chính.
Các ảnh hưởng tác động: ngoài phép đo hiện tại về sự nhận vào, các ảnh hưởng của chất gây ô nhiễm không khí cũng có thể được nghiên cứu để đánh giá sự nhận vào. Các ảnh hưởng này được phân thành: quan sát trực tiếp và các cuộc nghiên cứu dài hạn.
Phương pháp đo đạc và phân tích cho từng chỉ tiêu:
CO: Sử dụng phương pháp hấp thụ hoá học bằng máy lấy mẫu khí KIMOTO HS-7 JAPAN, xác định theo phương pháp Paladi Clorua với thuốc thử Folinciocanto và đo ở bước sóng 680nm trên máy trắc quang.
SO2: Sử dụng phương pháp hấp thụ hoá học bằng máy lấy mẫu khí KIMOTO HS-7 JAPAN.
Nguyên tắc: SO2 tạo với dung dịch Natri Tetracloromercurat với sự có mặt của Formaldehyt và pararosanilin Hydroclorua trong môi trường axit một phức chất màu tím thẫm.
Đo phổ hấp thụ của dung dịch phân tích ở bước sóng 570-580 nm và đối chiếu với đường chuẩn.
NOx: Sử dụng phương pháp hấp thụ hoá học bằng máy lấy mẫu khí KIMOTO HS-7 JAPAN, xác định theo phương pháp so màu với thuốc thử Griess-Ilesvey, và đo ở bước sóng 520 nm trên máy trắc quang.
Bụi PM5: Sử dụng máy đo nhanh của ý: CASELLA AMS 950 IS, dùng phương pháp đo bằng hồng ngoại.
2.2.2.3. Cơ sở tin học và ứng dụng hệ thống thông tin địa lí trong nghiên cứu môi trường không khí (GIS).
Tin học là một trong những lĩnh vực được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay và không ngừng thay đổi làm cho tốc độ máy chạy nhanh hơn, đáp ứng nhu cầu của công việc.
Trong nghiên cứu này chúng tôi có sử dụng một số phần mềm như Excel, GIS (Mapinfo, arcinfo, arcview, Surfer... ) để nội suy dự báo chất lượng môi trường không khí.
2.2.2.3.1. Phép nội suy:
Nội suy là quá trình giải đoán những giá trị tại vị trí không được quan sát dựa trên giá trị đã biết. Dựa trên những điểm quan sát lân cận với điểm cần nội suy được xem xét tới khi giải đoán, phương pháp nội suy được chia làm 3 nhóm chính:
Nội suy cục bộ: chỉ tính tới những điểm được quan sát lân cận.
Nội suy toàn cầu: sử dụng toàn bộ tập hợp điểm đã biết
Kriging: là phương pháp tổ hợp của 2 phương pháp nội suy trên.
Nội suy cục bộ: gồm các phương pháp sau
Nội suy theo điểm gần nhất:
Cơ sở của phương pháp này là thông tin tốt nhất của một điểm có thể rút ra từ điểm được quan sát gần nhất. Vùng nội suy được giới hạn xung quanh mỗi điểm quan sát, mỗi điểm trong vùng này có cùng giá trị với điểm quan sát.
Phương pháp này thường được sử dụng trong phân tích khí hậu như dữ liệu độ mưa khi thiếu các quan sát địa phương, dữ liệu từ trạm khí tượng gần nhất được sử dụng. Hạn chế của phương pháp này là coi những điểm ở gần tương tự những điểm ở xa. Vì thế số điểm quan trắc hay lấy mẫu phải lớn.
Nội suy tuyến tính:
Cơ sở phương pháp là giá trị chưa biết thay đổi một cách liên tục theo không gian và được ước tính bằng cách sử dụng các giá trị đã biết ở các vị trí lân cận thông qua một hàm toán học phản ánh sự biến đổi không gian của hiện tượng. Hàm này được rút ra từ bản chất của những điểm quan sát. Nội suy tuyến tính dựa trên mối quan hệ tuyến tính giữa sự chênh lệch giá trị của 2 điểm và khoảng cách giữa chúng. Nội suy tuyến tính có thể sử dụng trong phân tích địa hình để nội suy bề mặt.
Rãnh trượt:
Trên thực tế, rất hiếm bề mặt thay đổi tuyến tính. Rãnh trượt là phương trình toán học miêu tả bề mặt khớp nhất thông qua một tập hợp các quan sát xung quanh điểm chưa biết. Khi rãnh trượt là phương trình tiếp tuyến nó ứng với nội suy tuyến tính.
Trọng số trung bình:
Cơ sở của phương pháp là giá trị của một điểm chưa biết được rút ra từ tập hợp của các điểm quan sát xung quanh điểm chưa biết đó thông qua việc gắn trọng số cho từng điểm quan sát dựa trên mức độ ảnh hưởng của chúng đối với điểm chưa biết. Giá trị được tính theo biểu thức:
(1)
Trong đó:
Z(x): giá trị dự đoán tại điểm x
Z(xi): giá trị quan sát tại điểm xi
hi : trọng số cho xi
(2)
Khi khoảng cách được dùng để xác định trọng số, phương pháp này được gọi là trọng số trung bình động và trọng số này sẽ tỷ lệ với khoảng cách. Giá trị được tính theo biểu thức:
Trong đó: di là khoảng cách từ điểm xi tới điểm x
Nội suy toàn cầu:
Đây là phương pháp sử dụng tập hợp các điểm quan sát để tìm ra biểu thức toán học mô tả sự biến đổi của hiện tượng dựa trên phương pháp bình phương nhỏ nhất. Kết quả cho ta một phương trình toán học dùng để dự đoán các điểm chưa biết.
Kriging:
Kriging là phương là pháp nội suy dựa trên phương pháp phân tích bề mặt và trọng số trung bình. Phương pháp này vừa tìm ra phương trình toán học diễn tả xu hướng tổng quát của bề mặt, vừa tính đến độ chênh lệch từ xu hướng toàn cầu do sự không tuân theo qui luật của khu vực bằng nội suy cục bộ. Đây là phương pháp thường cho kết quả tốt nhất.
Chất lượng của phép nội suy phụ thuộc vào số lượng và sự phân bố của các điểm đã biết, vào độ chính xác của giá trị và hàm toán học mô tả hiện tượng. Kết quả tốt nhất khi dữ liệu có bản chất có thể chuẩn hoá được và hàm toán học mô tả sát hiện tượng nhất. ở một góc độ nào đó, xét về bản chất mọi phương pháp nội suy đều cho cùng một kết quả. Việc lựa chọn kỹ nghệ nội suy tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu, bản chất hiện tượng, số lượng và sự phân bố của các điểm lấy mẫu.
2.2.2.3.2. ứng dụng công cụ GIS thành lập bản đồ chất lượng môi trường không khí tổng hợp tỉnh KonTum.
Hệ thông tin địa lý GIS là một công cụ cho phép quản lý các thuộc tính của đối tượng nghiên cứu theo toạ độ địa lý của chúng. GIS cho phép truy cập thông tin từ nhiều nguồn và nhiều dạng khác nhau vào một cơ sở dữ liệu tin học thống nhất, từ đó sắp xếp sử dụng chúng theo các mô hình tổ chức nhất định. GIS cho phép thực hiện nhanh phương pháp chồng xếp bản đồ trong đánh giá tác động môi trường.
Trong đánh giá tác động tổng hợp chất lượng môi trường không khí tỉnh KonTum, ứng dụng sử dụng các phần mềm Mapinfo, Arcinfo, arcview và chức năng nội suy của nó để thành lập bản đồ chất lượng môi trường không khí thông qua việc nội suy vùng giá trị nồng độ trung bình tương đối tổng cộng của các địa điểm khảo sát thuộc tỉnh konTum.
Quá trình thành lập bản đồ:
Nhập dữ liệu vào máy tính:
+ Các dữ liệu thuộc tính được nhập từ bàn phím: Gồm các chỉ số nồng độ trung bình tổng cộng của 12 điểm khảo sát nghiên cứu thuộc tỉnh KonTum, gồm 2 mùa ( mùa mưa và mùa khô).
+ Các dữ liệu không gian được nhập vào máy tính thông qua quá trình số hoá bản đồ.
Quá trình số hoá được thực hiện với bản đồ địa hình tỉnh KonTum được dùng trong quá trình số hoá.
Nội suy các lớp giá trị nồng độ trung bình tương đối tổng cộng bằng chức năng nội suy tuyến tính bề mặt (Surface) trong acrview 3.2. Kết quả của phép nội suy cho ta giá trị của các điểm lân cận, mỗi một giá trị của điểm ảnh được tính nội suy từ bảng dữ liệu gốc. Từ các giá trị đo thực tế và giá trị được nội suy cho ta một bức tranh sống động về chất lượng môi trường không khí thông qua các đường đẳng trị.
- Chồng ghép các lớp thông tin thành lập bản đồ chất lượng môi trường không khí.
2.2. Phương pháp xác định chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng:
Trong khí thải công nghiệp thường xuyên có mặt nhiều loại yếu tố độc hại khác nhau như bụi, khí SO2, CO, CO2, NOx, H2S, v.v....Các yếu tố độc hại này cũng tồn tại song song trong không khí và gây tác hại một cách tổng thể đối với môi trường sống của con người và sinh vật.
Hiện nay trong các tiêu chuẩn về môi trường của Việt Nam, mới chỉ đưa ra các giới hạn nồng độ cho phép của từng chất ô nhiễm riêng biệt trong môi trường không khí xung quanh mà chưa có một tiêu chuẩn riêng biệt nào về giới hạn cho phép của nhiều chất ô nhiễm đồng thời có mặt trong môi trường không khí. Điều đó đã dẫn đến khó khăn trong việc xem xét, đánh giá và so sánh chất lượng môi trường nơi này và nơi khác, giữa khu công nghiệp này với khu công nghiệp khác, giữa vùng này với vùng khác...
Để khắc phục tình hình trên, trong khuôn khổ khoá luận này chúng tôi tiến hành nghiên cứu xây dựng chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng. Chỉ số này cho phép ta tính toán nồng độ của nhiều chất ô nhiễm có mặt đồng thời trong môi trường không khí. Căn cứ vào kết quả xác định chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng ta có thể đánh giá, kết luận về chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu. Từ đó tìm những biện pháp tốt nhất để quản lí môi trường, tạo một môi trường trong lành hơn phục vụ cho cuộc sống của loài người.
Đại lượng không thứ nguyên này được xây dựng dựa trên cơ sở sự so sánh giữa giá trị nồng độ chất ô nhiễm không khí xác định ngoài thực tế và giá trị nồng độ tiêu chuẩn cho phép đối với từng chất, tuỳ thuộc vào mức độ độc hại khác nhau mà người ta quy định nồng độ cho phép lớn hay nhỏ. Do vậy, giá trị chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng g cho ta biết mức độ độc hại của chất ô nhiễm trong môi trường không khí vượt bao nhiêu lần tiêu chuẩn cho phép. Nồng độ tương đối tổng cộng được tính theo công thức sau:
(3)
Trong đó:
n: số chất ô nhiễm nghiên cứu
C1, C2, C3: Là nồng đo được ngoài thực tế hoặc tính toán được của các chất ô nhiễm 1, 2, 3 (mg/ m3, hoặc mg/ l).
Ccp1, Ccp2, Ccp3 là giới hạn nồng độ cho phép của từng chất 1, 2, 3 riêng biệt (mg/ m3 hoặc mg/ l).
g được coi là chỉ số tổng hợp về chất lượng môi trường không khí. Nó cho phép ta đánh giá, so sánh được chất lượng môi trường theo một chỉ tiêu thống nhất.
Từ công thức (3) ta tính được giá trị nồng độ tương đối tổng cộng của nhiều chất ô nhiễm có mặt đồng thời trong môi trường không khí. Từ giá trị đó ta so sánh với tiêu chuẩn rồi kết luận về chất lượng môi trường không khí khu vực nghiên cứu. Nhưng nếu giá trị của một số chất ô nhiễm vượt tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần, giá trị của những chất còn lại rất nhỏ so với tiêu chuẩn cho phép thì có thể xẩy ra hiện tượng bất hợp lý đó là giá trị tương đối tổng cộng của tất cả các chất ô nhiễm có thể sẽ nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. Như vậy ta có thể dễ dàng kết luận môi trường không bị ô nhiễm, nhưng trong thực tế thì rõ ràng môi trường đã bị ô nhiễm bởi một số chất có giá trị nồng độ lớn hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Để giải quyết vấn đề trên ta phân ra làm 2 trường hợp:
+ Trường hợp 1: Một dãy gồm p chất ô nhiễm có giá trị nồng độ nhỏ hơn hoặc bằng tiêu chuẩn cho phép, cho nên giá trị nồng độ tương đối gi Ê 1 . Khi đó ta có:
g1 + g2 + g3 +... + gn Ê p (4)
hay:
Trong trường hợp này ta thấy các giá trị g1, g2, g3, ... gp đều Ê 1. Điều đó cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm đo được ngoài thực tế đều nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép, nghĩa là môi trường tương đối tốt, ít bị ô nhiễm.
+ Trường hợp 2: Một dãy q chất ô nhiễm có giá trị nồng độ lớn hơn tiêu chuẩn cho phép, cho nên g’i>1. Khi đó ta có:
g’1 + g’2 + g’3 +... + g’q > q (5)
hay
Từ (5) ta thấy các giá trị g’1, g’2, g’3,... g’n đều vượt tiêu chuẩn cho phép, có nghĩa là môi trường đã bị ô nhiễm.
(6)
Lấy công thức (4) - (5) ta tính được giá trị nồng độ tương đối tổng cộng của các chất ô nhiễm:
Từ công thức (6) ta xét các trường hợp sau:
(6.1)
Nếu p-q ≠ 0: giá trị chỉ số nồng độ tương đối tổng cộng được tính như sau
+ Nếu λ < 1: Môi trường có chất lượng không khí tốt
+ Nếu λ =1: Môi trường có chất lượng không khí trung bình
+ Nếu λ > 1: Môi trường có chất lượng không khí xấu- môi trường bị ô nhiễm.
(Theo tài liệu: “ Điều tra khảo sát, đánh giá mức độ ảnh hưởng của Hồ chứa Hoà Bình đến vùng hạ lưu thuộc tỉnh Hoà Bình và đề xuất các biện pháp giảm thiểu, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững”, Phạm Ngọc Hồ và nnk- 2000).
Nếu p- q = 0: Từ công thức (6) ta có
(6.2)
Vì vế trái của (6.2) có giá nồng độ của chất ô nhiễm lớn hơn tiêu chuẩn do vậy lúc này môi trường có chất lượng xấu- Môi trường bị ô nhiễm.
Trong khoá luận này, chúng tôi bước đầu nghiên cứu, đánh giá chất lượng môi trường không khí đối với các chất sau: Carbonmonoxit (CO), lưu huỳnh dioxit (SO2), Nitơdioxit (NO2) và bụi (PM5). Số liệu nồng độ các chất ô nhiễm trong
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 3664.doc