CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ mức độ ô NHIỄM NGUỒN nước mặt TRÊN lưu vực SÔNG HỒNG đoạn CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH

67 978 2
CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ mức độ ô NHIỄM NGUỒN nước mặt TRÊN lưu vực SÔNG HỒNG đoạn CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung Tên đề tài: Ứng dụng hệ thống thông tin (GIS) phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước ở lưu vực sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Nam Định Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Hải Lớp: Tin Trắc Địa K52 Hệ đào tạo: Chính quy Điện thoại: 0986895242 Email: danghai2510gmail.com Thời gian thực hiện: 2012 2. Mục tiêu Xác định cơ sở khoa học và công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt Lấy mẫu nước để phân tích mức độ ô nhiễm. Tìm hiểu những nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt tại lưu vực sông Hồng đoạn chảy qua Nam Định. Ứng dụng GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt trên lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định. 3. Nội dung chính Đề tài được hình thành trên ý tưởng ứng dụng công nghệ GIS vào việc phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt của lưu vực sông Hồng. Với việc tìm hiểu nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ của Th.s Trần Mai Hương trong quá trình thực tập và làm Đồ án tốt nghiệp, em đã hoàn thành đồ án với bố cục như sau:

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .3 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học nghiên cứu ô nhiễm nước 1.1.1 Khái niệm ô nhiễm nước .8 1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước .8 1.1.3 Hậu ô nhiễm nước .8 1.2 Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước 1.2.1 Tính chất lý học 1.2.2 Tính chất hóa học 1.3 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý – GIS 11 1.3.1 Khái niệm GIS 11 1.3.2 Các thành phần GIS 12 1.3.3 Chức hệ GIS .15 1.3.4 Ứng dụng GIS 16 1.4 Tổng quan phần mềm ArcGIS 18 1.4.1 Giới thiệu phần mềm ArcGis .18 1.4.2 Các mô hình liệu địa lý ArcGIS 19 1.4.3 Các định dạng liệu phổ biến ArcGIS .20 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24 2.1 Giới thiệu chung sông Hồng .24 2.2 Điều kiện địa lý tự nhiên lưu vực sông Hồng 24 2.2.1 Vị trí địa lý 24 2.2.2 Địa hình 25 2.2.3 Đặc điểm khí hậu 26 Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa 2.2.4 Chế độ mưa .27 2.2.5 Mạng lưới sông ngòi .27 2.3 Đặc điểm dân cư – kinh tế, xã hội 29 2.3.1 Đặc điểm dân cư .29 2.3.2 Tình hình phát triển kinh tế 30 2.4 Chất lượng nước sông 32 2.4.1 Chất lượng nước .32 2.4.2 Hiện trạng chất lượng nước 32 2.4.3 Dự báo chất lượng nước mặt tương lai 34 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH 36 3.1 Xây dựng sở liệu GIS 36 3.1.1 Quy trình xây dựng sở liệu GIS 36 3.1.2 Thu thập liệu 37 3.1.3 Thiết kế liệu cho chương trình 44 3.1.4 Thiết kế nhập thông tin thuộc tính cho lớp thông tin .45 3.2 Phân tích liệu, thực phương án đánh giá mức độ ô nhiễm .49 3.2.1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt (QCVN 8:2008/BTNMT) 49 3.2.2 Phương pháp khoanh vùng ô nhiễm quốc gia môi trường nước mặt 51 3.2.3 Các thông số đặc trưng cho chất lượng ô nhiễm môi trường nước mặt .51 3.2.4 Lựa chọn chất ô nhiễm môi trường nước điển hình, đặc trưng để xác định tiêu khoanh vùng ô nhiễm nước 56 3.2.5 Xây dựng tiêu khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước mặt .56 3.2.6 Bản đồ khoanh vùng ô nhiễm nguồn nước mặt .58 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .66 PHỤ LỤC 67 Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3-1 : Vị trí điểm lấy mẫu 37 Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung Tên đề tài: Ứng dụng hệ thống thông tin (GIS) phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước lưu vực sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Nam Định Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Hải Lớp: Tin Trắc Địa K52 Hệ đào tạo: Chính quy Điện thoại: 0986895242 Email: danghai2510@gmail.com Thời gian thực hiện: 2012 Mục tiêu - Xác định sở khoa học công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt - Lấy mẫu nước để phân tích mức độ ô nhiễm - Tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng đoạn chảy qua Nam Định - Ứng dụng GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định Nội dung Đề tài hình thành ý tưởng ứng dụng công nghệ GIS vào việc phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng Với việc tìm hiểu nghiên cứu với giúp đỡ Th.s Trần Mai Hương trình thực tập làm Đồ án tốt nghiệp, em hoàn thành đồ án với bố cục sau: Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu Thông tin kết nghiên cứu Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa Mở đầu Chương : Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương : Đặc điểm địa lý tự nhiên – xã hội khu vực nghiên cứu Chương : Ứng dụng công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định Tài liệu tham khảo Kết đạt - Tìm hiểu sở khoa học công nghệ việc ứng dụng GIS để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước - Thành lập đồ mức độ ô nhiễm nguồn nước hệ thống sông Hồng từ đường khác - Trên sở thành lập đồ tiến hành phân tích mức độ ô nhiễm sông Hồng - Đề xuất giải pháp khắc phục, hạn chế mức độ ô nhiễm Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Nước tài nguyên thay Nước thành phần thiết yếu sống môi trường, định tồn tại, phát triển bền vững đất nước Do phải quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng hợp lý, tiết kiệm có hiệu Nước sử dụng rộng rãi nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, giao thông, chăn nuôi… Vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc nằm hệ thống sông Hồng vùng có tốc độ phát triển kinh tế - xã hội nhanh, đặc biệt phát triển công nghiệp, nông nghiệp… kéo theo hàng loạt tác động trực tiếp, gián tiếp làm ảnh hưởng đến chất lượng nước hệ thống sông Hồng Trong năm qua, quan quản lý môi trường địa phương ban ngành quan tâm nhiều đến thay đổi nguồn nước lưu vực sông Hồng thông qua việc thực nghiên cứu quan trắc chất lượng nước sông Hồng, chương trình quan trắc môi trường Quốc gia…Tuy nhiên, thời gian gần đây, báo chí viết bàn luận nhiều tình trạng nước sông Hồng đầu nguồn tỉnh Lào Cai lại có dấu hiệu bất thường màu sắc mùi, giống tượng xảy vào mùa khô năm 2011 Theo số liệu điều tra quan chuyên ngành môi trường lưu vực sông cho thấy nguồn nước sông có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng chủ yếu chất hữu cơ, dầu mỡ, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật… có chiều hướng tăng Một lượng chất thải vượt khả tự làm môi trường tự nhiên làm ô nhiễm môi trường Và phát triển kinh tế vùng có mức độ chậm lại, chí tụt lùi nguồn nước bị cạn kiệt lượng suy thoái chất Cùng với phát triển kỳ diệu công nghệ thông tin, viễn thông, Hệ thống tin địa lý (Geographycal Information System - GIS) ngày trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhà quản lý việc phát triển kinh tế, xã hội Nhờ vào khả tích hợp thông tin mật độ cao, cập nhật thông tin dễ dàng khả phân tích Hệ thống thông tin địa lý ngày ứng dụng rộng rãi nhanh chóng trở thành công cụ trợ giúp định cho tất ngành từ qui hoạch đến quản lý, tất lĩnh vực từ tài nguyên thiên nhiên, môi trường, đất đai, hạ Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa tầng kỹ thuật đến mô hình hóa tiến trình tự nhiên, lan truyền ô nhiễm môi trường GIS công nhận hệ thống nhiều tiện ích công tác đo đạc địa lý, công tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích trạng dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường Vì việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để đánh giá, phân tích mức độ ô nhiễm nguồn nước lưu vực sông Hồng yêu cầu cấp thiết quan trọng Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tính cấp thiết đề tài : Ô nhiễm nước vấn đề đáng bảo động giới Đặc biệt nước phát triển nước ta Cùng với phát triển nhà máy, khu công nghiệp… thải môi trường lượng chất thải độc hại làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn nước Do cần phải phân tích nguyên nhân mức độ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước để từ có biện pháp khắc phục, hạn chế đến mức tối đa mức độ ô nhiễm Ý nghĩa khoa học đề tài: Đề tài giúp sinh viên mở rộng thêm hiểu biết tình trạng ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Hồng Đồng thời, đồ án cho phép đánh giá khả công nghệ GIS việc quản lý, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước Ý nghĩa thực tiễn đề tài : Kết nghiên cứu đồ án đưa số liệu thống kê mức độ xảy ô nhiễm nước, góp phần tính cấp thiết biện pháp để cải tạo, quản lý môi trường cho hợp lý, hạn chế phát sinh thêm điểm ô nhiễm mới, đưa đất nước phát triển theo hướng bền vững Đồng thời việc xây dựng ứng dụng GIS đồ án giúp cho nhà quản lý khảo sát trạng tra cứu thông tin cách nhanh chóng, xác Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học nghiên cứu ô nhiễm nước 1.1.1 Khái niệm ô nhiễm nước Ô nhiễm nước tượng vùng nước sông, hồ, biển, nước ngầm bị hoạt động người làm nhiễm chất gây hại cho người sống sinh vật tự nhiên Hiến chương châu Âu nước định nghĩa: " Ô nhiễm nước biến đổi nói chung người chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước gây nguy hiểm cho người, cho công nghiệp, nông nghiệp, cho động vật nuôi loài hoang dã." Theo chất tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm tác nhân vật lý 1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước Ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường chất thải bẩn, sinh vật vi sinh vật có hại kể xác chết chúng Ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải chất độc hại chủ yếu dạng lỏng chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước 1.1.3 Hậu ô nhiễm nước Gây tượng thủy triều đen, thủy triều đỏ làm phá hủy cân sinh thái, làm chết sinh vật sống nước Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất vô cơ, hữu thấm vào đất gây ô nhiễm nghiêm trọng cho đất sinh vật sống đất Thiếu nước cho đời sống, sinh hoạt sản xuất Ô nhiễm môi trường nước không ảnh hưởng đến người, đất, nước mà ảnh hưởng đến không khí Các hợp chất hữu cơ, vô độc hại nước thải Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa thông qua vòng tuần hoàn nước, theo nước vào không khí làm cho mật độ bụi bẩn không khí tăng lên Không vậy, nước giá bám cho vi sinh vật loại khí bẩn độc hại khác (SO2, CO2, CO…) Các khí độc ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường khí người, gây bệnh liên quan đến đường hô hấp 1.2 Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước 1.2.1 Tính chất lý học - Nhiệt độ: Nhiệt độ nước ổn định phụ thuộc vào điều kiện môi trường Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến trình xử lý nhu cầu tiêu thụ Nhiệt độ nước ngầm thường tương đối thấp, đặc biệt nước ngầm tầng sâu nhiệt độ nước ngầm xuống tới đến 12 C Bên cạnh có trường hợp nước ngầm có nhiệt độ cao tới 70 đến 800C (nước khoáng) thích hợp sử dụng cho mục đích đặc biệt - Độ màu: Màu nước chất lơ lửng nước tạo nên, chất lơ lửng thực vật chất hữu dạng keo Độ màu không gây độc hại đến sức khỏe - Độ đục: Độ đục để đánh giá có mặt chất lơ lửng nước ảnh hưởng đến độ truyền ánh sáng Độ đục không gây độc hại đến sức khỏe ảnh hưởng đến trình lọc khử trùng nước - Mùi vị: Các chất khí, khoáng số hóa chất hòa tan nước làm cho nước có mùi Các mùi vị thường gặp: mùi đất, mùi tanh, mùi thúi, mùi hóa học đặc trưng Clo, amoniac, vị chát, mặn, chua… - Cặn: Gồm có cặn lơ lửng cặn hòa tan (vô hữu cơ), cặn không gây độc hại đến sức khỏe ảnh hưởng đến trình xử lý nước - Tính phóng xạ (phóng xạ α, β): Nước ngầm thường nhiễm chất phóng xạ tự nhiên, thường nước vô hại dùng để chữa bệnh Nhưng tiêu bị nhiễm chất phóng xạ từ nước thải, không khí, từ chất độc hại vượt giới hạn cho phép nguy hiểm 1.2.2 Tính chất hóa học - Độ pH: Phản ánh tính axit hay tính kiềm nước pH ảnh hưởng đến hoạt động sinh học nước, tính ăn mòn, tính hòa tan - Độ axít: Trong nước thiên nhiên độ axít có mặt CO Độ axít không gây độc hại đến sức khỏe người ảnh hưởng đến trình xử lý nước cấp nước thải - Độ kiềm: Do ion HCO3-, OH-, CO32- làm cho nước có độ kiềm Độ kiềm ảnh hưởng đến trình keo tụ, khử sắt, làm mềm nước, kiểm tra độ ăn mòn, khả đệm nước thải, bùn Đặng Văn Hải Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa - Độ cứng: Độ cứng nước biểu thị hàm lượng ion Ca2+ Mg2+ - Clorua (Cl-): Clorua nước biểu thị độ mặn Clorua không gây độc hại đến sức khỏe người dùng lâu gây nên bệnh thận - Sunfat (SO42- ): Sunfat tiêu biểu cho nguồn nước bị nhiễm phèn nước có nguồn gốc khoáng chất hữu Sunfat gây độc hại đến sức khỏe người - Sắt (Fe2+, Fe3+): Sắt tồn nước dạng sắt (dạng keo hữu cơ, huyền phù), dạng sắt (hòa tan) Sắt cao không gây độc hại đến sức khỏe người nước có mùi khó chịu váng bề mặt - Mangan (Mg2+): Mangan có nước với hàm lượng thấp sắt gây nhiều trở ngại giống sắt - Ôxy hòa tan (DO): Ôxy hòa tan nước phụ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ, áp suất đặc tính nguồn nước (thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh) Xác định lượng ôxy hòa tan phương tiện để kiểm soát ô nhiễm kiểm tra hiệu xử lý - Nhu cầu ôxy hóa học (COD): Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hết hợp chất hữu có nước Nước nhiễm bẩn có độ ôxy hóa cao phải tốn nhiều hóa chất cho công tác khử trùng - Nhu cầu Ôxy sinh hóa (BOD): Là lượng ôxy cần thiết để vi khuẩn sử dụng phân hủy chất hữu điều kiện hiếu khí Chỉ tiêu để đánh giá khả tự làm nguồn nước BOD cao chứng tỏ mức độ ô nhiễm nặng - Florua (F-): Nếu thường xuyên dùng nước có florua lớn 1,3mg/l nhỏ 0,7mg/l dễ mắc bệnh hư hại men - Dihydro sunfua (H2S): Khí sản phẩm trình phân hủy chất hữu cơ, rác thải Khí làm nước có mùi trứng thối khó chịu, với nồng độ cao, có tính ăn mòn vật liệu - Các hợp chất axít Silicic (Si): nước có hợp chất axit silicic nguy hiểm - Phốt phát (PO42-): Có phốt phát vô phốt phát hũu - Nitơ (N) hợp chất chứa Nitơ (NH4+, NO2-, NO3-): Sự phân hủy rác thải, chất hữu có nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp tạo thành sản phẩm amoniac, nitrít, nitrát Sự diện hợp chất chất thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn nguồn nước - Chất béo dầu mỡ: Chất béo dầu mỡ dễ phân tán khuyếch tán rộng Chất béo ngăn hòa tan ôxy vào nước, giết vi sinh vật cần thiết cho việc tự làm nguồn nước - Thuốc diệt cỏ trừ sâu: Thuốc diệt cỏ trừ sâu gây tổn thương hệ thần kinh tiếp xúc lâu ngày, chúng tích tụ thể gây biến đổi gen bệnh nguy hiểm Đặng Văn Hải 10 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa Nước sông có độ kiềm từ - 100 mg/l coi nghèo (tính linh động thấp pH thay đổi) Độ kiềm thích hợp thay đổi từ 100 - 150 mg/l tốt > 150 mg/l Với nước sông Hồng, độ kiềm ổn định > 150 mg/l quanh năm f pH pH nước đặc trưng cho độ axit hay độ kiềm nước Khi pH = 7, nước gọi trung tính; pH 7 nước có tính bazơ hay môi trường kiềm Đời sống loài cá thường thích hợp với pH từ 6,5 - 8,5 Nếu pH không khoảng giá trị gây ảnh hưởng có hại cho động vật thủy sinh pH nước sông thường ổn định (do tính đệm H2CO3- - HCO3-CO2-3) pH nước ảnh hưởng tới trình hóa học trình đông tụ hóa học, sát trùng, ăn mòn Độ pH ảnh hưởng tới cân hệ thống hóa học nước, qua ảnh hưởng tới đời sống thủy sinh vật Ví dụ, nước thủy vực có tính axit muối kim loại tăng khả hòa tan, gây độc cho thủy sinh vật g Tổng Cacbon hữu (TOC) Tổng cacbon hữu đại lượng đặc trưng cho hợp chất hữu chứa cacbon, trình tự nhiên (quá trình phân hủy động, thực vật) người tạo (các hóa chất hữu cơ, sản phẩm dầu) TOC nước sông thường trình tự nhiên tạo trung bình thường mg/l Hàm lượng chất hữu nước cao gây ảnh hưởng độc hại trình khử trùng clo tạo trihalometan, sản phẩm phụ gây ung thư Trong nước, TOC tốt khoảng - 5mg/l, chất lượng nước TOC > mg/l Nước sông TOC thường từ – 10 mg/l TOC cần đượ kiểm soát chặt chẽ để ngăn ngừa việc tạo sản phẩm phụ trình khử trùng h DO (oxi hòa tan) DO yếu tố định trình phân hủy sinh học chất ô nhiễm nước diễn điều kiện yếm khí hay hiếu khí Số liệu đo đạc DO cần thiết, giúp có biện pháp trì điều kiện hiếu khí nguồn nước tự nhiên tiếp nhận chất ô nhiễm Trong kiểm soát ô nhiễm dòng chảy, đòi hỏi phải trì DO giới hạn thích hợp cho loại động vật thủy sinh Việc xác định DO dùng làm sở xác định BOD để đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải DO yếu tố liên quan đến khống chế ăn mòn sắt, thép yếCácố ảnh hưởng đến giá trị DO: Đặng Văn Hải 53 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa - Sự khuyếch tán ôxi từ không khí vào nước: Lượng ôxi khuyếch tán vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ nước, có mặt khí khác nước, nồng độ ôxi hòa tan nước - Sự tiêu hao ôxi trình phân hủy sinh học chất hữu cơ: Lượng tổn thất ôxi nhu cầu phân hủy sinh học chất hữu vi khuẩn hiếu khí coi lượng tiêu hao ôxi lớn nước Lượng tiêu hao phụ thuộc vào chất lượng chất ô nhiễm hữu cơ, lượng loại vi khuẩn, nhiệt độ, thể tích ao hồ, lưu lượng lưu tốc dòng chảy - Sự tiêu hao ôxi trình phân hủy chất hữu đáy thủy vực tạo trình phân hủy yếm khí thải loại khí độc hại (H2S, NH3, CH4, CO2) Những sản phẩm tiếp tục phân hủy tới lớp nước phía Sự phân hủy vi khuẩn hiếu khí thực ôxi bị tiêu tốn - Sự bổ sung ôxi quang hợp - Sự hao hụt ôxi hòa tan hô hấp thủy sinh vật i BOD, COD Trị Giá BOD, COD biểu thị lượng ôxi cần thiết để ôxi hóa chất hữu thủy vực theo đường sinh học hóa học Giá trị BOD, COB cao có nghĩa thủy vực bẩn j Amonium Amoni hình thành từ nitơ, hợp chất vô hữu cơ, nguồn dinh dưỡng quan trọng thực vật thủy sinh tảo Trong nước bề mặt tự nhiên vùng không ô nhiễm, NH4+ có dạng vết (khoảng 0,05mg/l) Nồng độ amoni nước ngầm nhìn chung thường cao nước mặt Lượng amoni nước thải từ khu dân cư nước thải nhà máy hóa chất, chế biến thực phẩm, sữa lên tới 10 - 100mg/l Ở nhiệt độ pH nước sông, amoni thường mức thấp, chưa gây hại cho thủy sinh vật; nhiên, pH nhiệt độ cao, amoni chuyển thành khí NH3độc với cá động vật thủy sinh Trong nước sông Hồng, pH trung tính nhiệt độ khoảng 250C vào mùa hè đủ điều kiện để amoni chuyển thành khí k Nitrit – Nitrat Nitrit nitrat hợp chất có nguồn gốc từ nitơ, nguồn dinh dưỡng quan trọng cho thực vật tảo Nếu nồng độ nitrat > 10mg/l thích hợp cho phát triển tảo trình phân hủy (ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh làm giảm ôxi hòa tan Đặng Văn Hải 54 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa nước) Nitrat cao nước cấp gây bệnh xanh da Methehemoglobin trẻ em “Blue Baby” (đặc biệt với trẻ tháng tuổi) l Photpho (Photphorus) Photpho nguồn dinh dưỡng quan trọng cho thực vật tảo Trong nước, hợp chất photpho tồn dạng: Hợp chất vô không tan, hợp chất vô có tan, hợp chất hữu tan hợp chất hữu không tan Nồng độ cao photpho nước gây phát triển mạnh tảo, tảo chết trình phân hủy kỵ khí làm giảm lượng ôxi hòa tan nước điều gây ảnh hưởng độc hại với đời sống thủy sinh Nitơ photpho hai nguyên tố sống, chúng có mặt hầu hết hoạt động liên quan đến sống vào nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp Khi thải kg nitơ dạng hợp chất hóa học môi trường nước sinh 20 kg COD; vậy, thải kg P sinh 138 kg COD Trong nguồn nước giàu chất dinh dưỡng (N,P) thường xảy tượng: tảo thủy sinh phát triển mạnh tạo nên mật độ lớn vào ban ngày nhiều nắng tảo quang hợp mạnh Để quang hợp, tảo hấp thụ khí CO2 hoạc bicacbonat (HCO3-) nước nhả ôxi pH nước tăng nhanh, nguồn nước có pH thấp(tính đệm thấp cân H2CO3 - HCO3- - CO32-) vào cuối buổi chiều; pH số ao, hồ giàu dinh dưỡng đạt giá trị 10 Nồng độ ôxi tan nước thường siêu bão hòa, tới 20mg/l m Thủy ngân Thủy ngân dạng hợp chất độc sinh vật người Tai nạn vịnh Minamata Nhật Bản ví dụ điển hình, gây tử vong cho hàng trăm người gây nhiễm độc nặng hàng ngàn người khác Nguyên nhân người dân ăn cá động vật biển khác bị nhiễm thủy ngân nhà máy thải Thủy ngân bị phân hủy sinh học, bị tích đọng thể sinh vật thông qua chuỗi mắt xích thức ăn n Asen Asen kim loại nặng độc hại, gây độc vào thể qua đường ăn uống, hô hấp tiếp xúc qua da Tuy nhiên, nhiễm độc xảy nhiều ăn thức ăn nước uống bị nhiễm asen Nguyên nhân ô nhiễm asen nước do: - Quá trình sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón có chứa asen nông nghiệp trình bảo quản gỗ - Quá trình hòa tan chất khoáng chứa asen tự nhiên lắng đọng asen khí Đặng Văn Hải 55 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa - Quá trình sản xuất công nghiệp, chất sử dụng sinh hoạt gây ô nhiễm asen lớn - As (III) thể tính độc công vào nhóm hoạt động - SH enzim làm cản trở hoạt động enzim AsO43- có tính chất tương tự PO43- gây ức chế enzim, ngăn cản trình tạo ATP - chất sản sinh lượng As (III) làm đông tụ protein công vào liên kết sunfua Asen có nước uống gây ung thư da, tăng rủi ro bệnh tim mạch, phổi 3.2.4 Lựa chọn chất ô nhiễm môi trường nước điển hình, đặc trưng để xác định tiêu khoanh vùng ô nhiễm nước Để xây dựng tiêu dùng để đánh giá, phân loại mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt, giới người ta lựa chọn số thông số ô nhiễm có tính đặc trưng, đại diện nhất, không nước sử dụng 32 thông số ô nhiễm nêu Thông thường nước số lượng thông số lựa chọn từ đến 13 thông số đặc trưng Ở Việt Nam thông số lựa chọn thể bảng sau: Bảng : Các thông số ô nhiễm lựa chọn để tính tiêu nhiễm dùng cho việc khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước mặt STT Thông số Số phiếu bầu Trọng số Trọng số theo số thập phân Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 17 5,24 0,149 BOD5 27 8,56 0,243 Tổng N 25 5,48 0,156 Tổng P 21 4,38 0,125 Asen hay Pb 21 4,05 0,115 Tổng Coliform 25 7,48 0.212 Tổng cộng trọng số 35,19 1.000 3.2.5 Xây dựng tiêu khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước mặt Tiêu chí để khoanh vùng ô nhiễm môi trường tiêu cụ thể (định lượng) để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường khác nhau, vùng ô nhiễm khác nhau, phân chia đường ranh giới có mức ô nhiễm môi trường khác Để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường hay phân loại chất lượng môi trường nước giới, người ta thường sử dụng Chỉ số chất lượng môi trường (Environment Quality Index - EQI), đối Đặng Văn Hải 56 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa với môi trường không khí AQI, môi trường nước mặt WQI, môi trường nước biển ven bờ SWQI a Xác định giá trị số chất lượng môi trường nước cho thông số ô nhiễm Đối với thông số đặc trưng, điển hình, lựa chọn để đánh giá mức độ ô nhiễm tổng chất rắn lơ lửng (TSS), BOD5, tổng N , tổng P , Asen hay Pb , tổng Coliform Hình 3-12 : Công thức xác định số chất lượng môi trường nước Trong đó: i = 1, 2, n - số điểm quan trắc nguồn nước cụ thể Ci - nồng độ hay hàm lượng thực tế quan trắc điểm i, thường trị số trung bình năm Co - nồng độ hay hàm lượng chất ô nhiễm 08:2008/BTNMT quy định theo QCVN n - số lượng điểm quan trắc nguồn nước cụ thể b Xác định số chất lượng môi trường nước tổng quát theo cách tính tổng cộng có trọng số Hoặc xác định số chất lượng môi trường nước tổng quát (WQIo) theo cách tính tổng cộng trọng số theo thông số ô nhiễm : Đặng Văn Hải 57 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa Hình 3-13 : Công thức xác định số chất lượng môi trường nước Trong đó, trị số 100 số chất lượng nước quy ước, tương ứng với điều kiện nồng độ quan trắc thực tế = nồng độ giá trị giới hạn cho phép quy định theo QCVN - Hoặc xác định số chất lượng môi trường nước tổng quát (WQI0) theo cách tính tổng cộng với trọng số khác thông số ô nhiễm : Hình 3-14 : Công thức xác định số chất lượng môi trường nước Trong đó: - k1, k2, k3, k4, k5, k6 trọng số thông số thông số ô nhiễm lựa chọn, cụ thể k1 = 0,149; k2 = 0,243; k3 = 0,156; k4 =0,125; k5 = 0,115; k6 = 0,212 c Phân mức ô nhiễm để khoanh vùng kiểm soát ô nhiễm môi trường nước mặt Tương tự phân mức ô nhiễm nước giới Mỹ, Canada, Hồng Kông, Nhật Bản , kiến nghị phân thành mức để khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước sau: - Môi trường nước mặt có chất lượng tốt: WQI ≤ 50; - Môi trường nước mặt không bị ô nhiễm: 50 [...]... lưới sông ngòi Hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn thứ hai ở nước ta, chỉ sau hệ thống sông Mê Kông Nhưng nếu xét về phần diện tích lưu vực cũng như lượng dòng chảy được sinh ra trong lãnh thổ nước ta thì nó được xếp hàng đầu Các phụ lưu chính của sông Hồng trên lãnh thổ Việt Nam có thể kể đến là sông Đà, sông Lô (với phụ lưu là sông Chảy và sông Gâm) Sông Hồng có phân lưu phía tả ngạn là sông Đuống... chính của lưu vực sông Nhuệ - Đáy ở phía tây nam vùng châu thổ sông Hồng Sông Đáy chảy gọn trong các tỉnh thành Hà Nội, Hà Nam, Ninh Bình và Nam Định với dòng sông chảy gần song song bên hữu ngạn hạ lưu sông Hồng Sông Trà Lý: Là một phân lưu của sông Hồng chảy ngang qua tỉnh Thái Bình gần như theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam với một vài đoạn uốn cong, chiều dài khoảng 67 km Đoạn chảy qua thành phố... chảy từ Hà Nội đến Phả Lại thuộc Hải Dương và sông Luộc chảy từ Hưng Yên đến Quý Cao (huyện Vĩnh Bảo, thành phố Hải Phòng) Hai sông này nối sông Hồng với hệ thống sông Thái Bình Phân lưu phía hữu ngạn là sông Đáy và sông Đài (còn gọi là Lạch Giang hay Ninh Cơ), nối sông Hồng và sông Đáy là hai sông Phủ Lý và sông Nam Định Ở Trung Quốc, các sông như sông Lý Tiên (tức sông Đà), sông Đăng Điều (tức sông. .. Sông Ninh Cơ 51.8 Sông Trà Lý 64.0 Ghi chú Nếu kể cả hữu ngạn sông Hồng thì Flv = 8000 km2 Sông Đào : Là một phân lưu của sông Hồng và chi lưu của sông Đáy Nó đưa một phần nước của sông Hồng đổ vào sông Đáy và chảy ra biển Đông Toàn bộ chiều dài của sông là 33 km Sông Ninh Cơ : Là một nhánh nhỏ phía hạ lưu của sông Hồng chảy hoàn toàn trong tỉnh Nam Định Điểm bắt đầu của nó là nơi tiếp giáp hai xã Trực... Phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang và sông Châu Giang của Trung Quốc - Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông - Phía Nam giáp lưu vực sông Mã - Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ Đặng Văn Hải 24 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa Phần lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình trên lãnh thổ Việt Nam được kéo dài từ 200 – 23022' Vĩ độ Bắc và từ 102010' – 107010' Kinh độ Đông Hình... đồ lưu vực hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình 2.2.2 Địa hình Địa hình lưu vực sông Hồng có hướng dốc chung từ tây bắc xuống đông nam, địa hình phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, khoảng 70% diện tích ở độ cao trên 500m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000m Độ cao bình quân lưu vực khoảng 1090m Trên lưu vực sông Hồng có nhiều dãy núi chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam hoặc Bắc Nam phân. .. sông Đà), sông Đăng Điều (tức sông Nậm Na), sông Bàn Long (tức sông Lô) và sông Phổ Mai (tức sông Nho Quế) cùng một số sông nhỏ khác như sông Mễ Phúc, sông Nam Khê chảy qua biên giới hai nước vào Việt Nam Sông Hồng có lưu lượng nước bình quân hàng nǎm rất lớn, tới 2.640 m³/s (tại cửa sông) với tổng lượng nước chảy qua tới 83,5 tỷ m³, tuy nhiên lưu lượng nước Đặng Văn Hải 27 Lớp Tin học trắc địa K52... Trắc địa phân bổ không đều Về mùa khô lưu lượng giảm chỉ còn khoảng 700 m³/s, nhưng vào cao điểm mùa mưa có thể đạt tới 30.000 m³/s Bảng 2-1 : Đặc điểm hình thái một số sông trong hệ thống sông Hồng Hệ thống sông Diện tích khu vực Chiều dài (km) (km2) Tên các sông chính Toàn Trong Ngoài Toàn Trong Ngoài bộ nước nước bộ nước nước Sông Đáy Hệ thống sông Hồng 5800 5800 241 Sông Đào Nam Định 31.5 Sông Ninh... dụng nước tiết kiệm, hợp lý, tăng cường tái sử dụng nhằm để xã hội nhận thức sâu sắc tài nguyên gắn chặt với sự sống và sự phát triển của xã hội và con người trên toàn lưu vực Đặng Văn Hải 35 Lớp Tin học trắc địa K52 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH... Tin học Trắc địa a Công nghiệp Công nghiệp Đồng bằng sông Hồng hình thành sớm nhất và phát triển mạnh trong thời kì đất nước thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá Giá trị công nghiệp ở Đồng bằng sông Hồng tăng mạnh từ 18,3 nghìn tỉ đồng (năm 1995) lên 55,2 nghìn tỉ đồng, chiếm 21% GDP công nghiệp của cả nước (năm 2002) Các ngành công nghiệp trọng điểm của Đồng bằng sông Hồng là công nghiệp chế biến ... sông Hồng đoạn chảy qua Nam Định - Ứng dụng GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định Nội dung Đề tài hình thành ý tưởng ứng dụng công nghệ GIS. .. Xác định sở khoa học công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt - Lấy mẫu nước để phân tích mức độ ô nhiễm - Tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông. .. khu vực nghiên cứu Chương : Ứng dụng công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định Tài liệu tham khảo Kết đạt - Tìm hiểu sở khoa học công

Ngày đăng: 27/04/2016, 20:27

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

  • DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

  • THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

  • MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

    • 1.1 Cơ sở khoa học về nghiên cứu ô nhiễm nước

      • 1.1.1 Khái niệm về ô nhiễm nước

      • 1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước

      • 1.1.3 Hậu quả của ô nhiễm nước

    • 1.2 Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước

      • 1.2.1 Tính chất lý học

      • 1.2.2 Tính chất hóa học

    • 1.3 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý – GIS

      • 1.3.1 Khái niệm về GIS

      • 1.3.2 Các thành phần cơ bản trong GIS

      • 1.3.3 Chức năng của một hệ GIS

      • 1.3.4 Ứng dụng của GIS

    • 1.4 Tổng quan về phần mềm ArcGIS

      • 1.4.1 Giới thiệu về phần mềm ArcGis

      • 1.4.2 Các mô hình dữ liệu địa lý trong ArcGIS

      • 1.4.3 Các định dạng dữ liệu phổ biến trong ArcGIS

  • CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

    • 2.1 Giới thiệu chung về sông Hồng

    • 2.2 Điều kiện địa lý tự nhiên của lưu vực sông Hồng

      • 2.2.1 Vị trí địa lý

      • 2.2.2 Địa hình

      • 2.2.3 Đặc điểm khí hậu

      • 2.2.4 Chế độ mưa

      • 2.2.5 Mạng lưới sông ngòi

    • 2.3 Đặc điểm dân cư – kinh tế, xã hội

      • 2.3.1 Đặc điểm dân cư

      • 2.3.2 Tình hình phát triển kinh tế

    • 2.4 Chất lượng nước sông

      • 2.4.1 Chất lượng nước

      • 2.4.2 Hiện trạng chất lượng nước

      • 2.4.3 Dự báo chất lượng nước mặt trong tương lai

  • CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH

    • 3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS

      • 3.1.1 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu GIS

      • 3.1.2 Thu thập dữ liệu

      • 3.1.3 Thiết kế dữ liệu cho chương trình

      • 3.1.4 Thiết kế và nhập thông tin thuộc tính cho từng lớp thông tin

    • 3.2 Phân tích dữ liệu, thực hiện phương án đánh giá mức độ ô nhiễm

      • 3.2.1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 8:2008/BTNMT)

      • 3.2.2 Phương pháp khoanh vùng ô nhiễm quốc gia đối với môi trường nước mặt

      • 3.2.3 Các thông số đặc trưng cho chất lượng ô nhiễm môi trường nước mặt

      • 3.2.4 Lựa chọn các chất ô nhiễm môi trường nước điển hình, đặc trưng để xác định bộ chỉ tiêu khoanh vùng ô nhiễm nước

      • 3.2.5 Xây dựng bộ chỉ tiêu khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước mặt

      • 3.2.6 Bản đồ khoanh vùng ô nhiễm nguồn nước mặt

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • PHỤ LỤC

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan