Luận văn thạc sĩ hus household oriented approach for the optimization of resources management at the floating village in tonle sap lake region cambodia

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp tiếp cận hộ gia đình nhằm tối ưu hóa quản lý tài nguyên tại làng nổi vùng hồ Tonle Sap, Campuchia.

• Người hướng dẫn: Dr. Catalin Stefan
• Trường học: Vnu University Of Science TECHNISCHE Universität Dresden
• Chuyên ngành: Waste Management and Contaminated Site Treatment
• Đề tài: Household Oriented Approach For The Optimization Of Resources Management At The Floating Village In Tonle Sap Lake Region, Cambodia
• Loại tài liệu: Master Thesis
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• LIST OF ANNEXES
• 1. CHAPTER I: INTRODUCTION
• 1.1. Tonle Sap Lake Region
• 1.2. Poverty in Tonle Sap Lake Region
• 1.3. Objectives of Study
• 2. CHAPTER II: ASSESSMENT OF HUMAN AND ENVIRONMENTAL RELEVANT FACTORS
• 2.1. Data Mining and Collections
• 2.2. Socio-Economic Factors
• 2.2.1. Occupation and Income
• 2.2.2. Sources of Energy for Consumption
• 2.3. Environmental Pollution
• 2.4. Land Use Classification
• 2.5. Drinking Water Supply and Quality
• 2.5.1. Sources of Drinking Water Supply
• 2.5.2. Water Quality in the Tonle Sap Lake
• 2.6. Household Water Treatment Systems (HWTS), Effectiveness and Cost Analysis
• 2.6.1. Boiling Water
• 2.6.2. Simple Sand Filter (SSF)
• 2.6.3. Bio-sand Filter
• 2.6.4. Effectiveness of HWTS
• 2.6.5. Cost Analysis of HWTS
• 2.7. Domestic Waste Generation
• 3. CHAPTER III: DEVELOPMENT OF A CONCEPT FOR THE OPTIMIZATION OF RESOURCES MANAGEMENT
• 3.1. Optimization of Resources Management
• 3.2. Development of a Technical Concept for Safe Drinking Water Supply and Sanitation for Household-scale
• 3.2.1. Simple Sand Filter (SSF) and Solar Disinfection (SODIS)
• 3.3. Development of Waste Management Concepts and Resource Recovery
• 3.3.1. 3Rs Approach for Organic Waste Management and Agriculture Waste
• 3.3.2. Composting
• 3.3.3. Char Briquette Production
• 3.4. Development of Socio-Economic
• 3.5. Quantification of the Environmental Impact of Technical and Socio-Economic Developments
• 4. CHAPTER IV: CONCLUSIONS
• 4.1. Socio-Economic Development
• 4.2. Household Cost Expenditure
• 4.3. Household’s Time Expending
• 4.4. Household’s GHG Emission
• ABBREVIATIONS
• DIMENSIONS
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• LIST OF ANNEXES
• ABSTRACT

Tóm tắt

I. Tổng quan về tối ưu hóa quản lý tài nguyên tại làng nổi Tonle Sap

Làng nổi vùng hồ Tonle Sap, Campuchia, là một trong những khu vực có hệ sinh thái phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, việc quản lý tài nguyên tại đây đang gặp nhiều thách thức. Tối ưu hóa quản lý tài nguyên không chỉ giúp bảo tồn môi trường mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân địa phương. Bài viết này sẽ phân tích các yếu tố liên quan đến quản lý tài nguyên tại làng nổi, từ đó đề xuất các giải pháp khả thi.

1.1. Đặc điểm sinh thái và xã hội của làng nổi Tonle Sap

Làng nổi Tonle Sap là nơi sinh sống của hàng triệu người, chủ yếu dựa vào nghề cá và nông nghiệp. Hệ sinh thái tại đây rất phong phú với nhiều loài cá và thực vật thủy sinh. Tuy nhiên, sự phát triển không bền vững đang đe dọa đến nguồn tài nguyên này.

1.2. Tình hình quản lý tài nguyên hiện tại

Quản lý tài nguyên tại làng nổi hiện đang gặp nhiều khó khăn do thiếu hụt cơ sở hạ tầng và nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường. Nhiều hộ gia đình vẫn chưa có hệ thống vệ sinh hợp lý, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước và sức khỏe cộng đồng bị đe dọa.

II. Vấn đề và thách thức trong quản lý tài nguyên tại làng nổi

Mặc dù có nhiều tài nguyên thiên nhiên phong phú, nhưng người dân tại làng nổi Tonle Sap vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề nghiêm trọng. Tình trạng nghèo đói, thiếu nước sạch và hệ thống vệ sinh kém là những thách thức lớn nhất. Việc quản lý tài nguyên không hiệu quả đã dẫn đến sự suy giảm chất lượng cuộc sống và sức khỏe của người dân.

2.1. Tình trạng nghèo đói và thiếu nước sạch

Hơn 42% dân số sống trong tình trạng nghèo đói, với nhiều hộ gia đình không có đủ nước sạch để sử dụng. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe mà còn cản trở sự phát triển kinh tế của khu vực.

2.2. Ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm nguồn nước do chất thải sinh hoạt và nông nghiệp đang gia tăng, dẫn đến nhiều bệnh tật trong cộng đồng. Tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi rất cao, cho thấy sự cần thiết phải cải thiện điều kiện vệ sinh và quản lý chất thải.

III. Phương pháp tối ưu hóa quản lý tài nguyên hiệu quả

Để cải thiện tình hình quản lý tài nguyên tại làng nổi, cần áp dụng các phương pháp tối ưu hóa hiệu quả. Các giải pháp này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

3.1. Phát triển hệ thống cung cấp nước sạch

Áp dụng công nghệ lọc nước như bộ lọc cát và khử trùng bằng ánh sáng mặt trời (SODIS) có thể giúp cung cấp nước sạch cho người dân. Điều này không chỉ giảm thiểu bệnh tật mà còn tiết kiệm chi phí cho hộ gia đình.

3.2. Quản lý chất thải và vệ sinh môi trường

Xây dựng hệ thống vệ sinh hợp lý và quản lý chất thải sinh hoạt là rất cần thiết. Việc áp dụng các phương pháp như ủ phân và sản xuất biogas từ chất thải hữu cơ có thể giúp giảm ô nhiễm và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa quản lý tài nguyên có thể mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng. Các mô hình thành công từ các làng nổi khác có thể được áp dụng tại Tonle Sap để cải thiện điều kiện sống.

4.1. Kết quả từ các mô hình thành công

Nhiều mô hình quản lý tài nguyên tại các làng nổi khác đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện chất lượng nước và vệ sinh môi trường. Những mô hình này có thể được điều chỉnh và áp dụng tại Tonle Sap.

4.2. Tác động đến sức khỏe cộng đồng

Việc cải thiện điều kiện vệ sinh và cung cấp nước sạch đã giúp giảm tỷ lệ mắc bệnh trong cộng đồng. Sự thay đổi này không chỉ nâng cao sức khỏe mà còn tạo ra cơ hội phát triển kinh tế cho người dân.

V. Kết luận và tương lai của quản lý tài nguyên tại làng nổi

Quản lý tài nguyên tại làng nổi vùng hồ Tonle Sap cần được cải thiện để đảm bảo sự phát triển bền vững. Các giải pháp tối ưu hóa không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân. Tương lai của khu vực này phụ thuộc vào sự hợp tác giữa chính quyền, cộng đồng và các tổ chức phi chính phủ.

5.1. Tầm quan trọng của sự hợp tác

Sự hợp tác giữa các bên liên quan là rất quan trọng để thực hiện các giải pháp tối ưu hóa. Chính quyền địa phương, tổ chức phi chính phủ và cộng đồng cần làm việc cùng nhau để đạt được mục tiêu chung.

5.2. Hướng đi tương lai cho làng nổi

Cần có các chính sách hỗ trợ và đầu tư vào cơ sở hạ tầng để cải thiện điều kiện sống cho người dân. Việc giáo dục và nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cũng là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VNU UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN EAM SAM UN HOUSEHOLD ORIENTED APPROACH FOR THE OPTIMIZATION OF RESOURCES MANAGEMENT AT THE FLOATING VILLAGE IN TONLE SAP LAKE REGION, CAMBODIA MASTER THESIS Hanoi - 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] VNU UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN EAM SAM UN HOUSEHOLD ORIENTED APPROACH FOR THE OPTIMIZATION OF RESOURCES MANAGEMENT AT THE FLOATING VILLAGE IN TONLE SAP LAKE REGION, CAMBODIA Major: Waste Management and Contaminated Site Treatment Code: MASTER THESIS SUPERVISOR: DR. CATALIN STEFAN RESP. PETER WERNER Hanoi - 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ACKNOWLEDGEMENTS My highly appreciation wishes to acknowledge to Dr. Catalin Stefan, Institute for Waste Management and Contaminated Site Treatment at the TU Dresden, provided me a great support for making this paper possible and I also contribute of my thanks to alls as following in the accomplishment of this paper existing; • To Prof.

Bilitewski and Prof. Nguyen Thi Diem Trang, who established the cooperation Master program on “Waste Management and Contaminated Site Treatment” • To DAAD Hanoi provided me full support for both living allowance and tuition fee for duration 2 years of study. Le Thanh Son, Vice Dean at the Faculty of Chemistry, at the Hanoi University of Science always provided me a support. • To all professors, lecturers, and colleagues at the Hanoi University of Science and the Institute for Waste Management and Contaminated Site Treatment, at the TU Dresden for all the important assistances.

Carly Starr who kindly revised this paper with grammar and structures. • To very supportive lovely parents, brothers, and sister, for encouragement and inspiration. i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TABLE OF CONTENTS ACKNOWLEDGEMENT ……………………………………………………………………….i TABLE OF CONTENTS……………………………………………………………………….v LIST OF FIGURES………………………………………………………………………………ix LIST OF TABLES ………………………………………………………………………………xi LIST OF ANNEXES…………………………………………………………………………….xiii Chapter I INTRODUCTION ……………………………………………………………….1 Tonle Sap Lake Region……………………………………………………1 I.2 Poverty in Tonle Sap Lake Region……………………………………….3 Objectives of Study ……………………………………………………….4 Chapter II ASSESSMENT OF HUMAN AND ENVIRONEMNAT RELAVANT FACTORS ……………………………………………………………………….1 Data Mining and Collections…………………………………………….2 Socio-Economic Factors……………………………………………….1 Occupation and Income……………………………………….3 Sources of Energy for Consumption………………………………7 II.5 Environmental Pollution…………………………………………10 II.6 Land Use Classification………………………………………….3 Drinking Water Supply and Quality…………………………………….1 Sources of Drinking Water Supply………………………………12 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Water Quality in the Tonle Sap Lake ………………………….4 Household Water Treatment Systems (HWTS), Effectiveness and Cost Analysis………………………………………………………………….2 Boiling Water……………………………………………………17 II.4 Simple Sand Filter (SSF)……………………………………….8 Bio-sand Filter ………………………………………………….9 Effectiveness of HWTS………………………………………….10 Cost Analysis of HWTS…………………………………………28 II.5 Domestic Waste Generation …………………………………………….33 Chapter III DEVELOPMENT OF A CONCEPT FOR THE OPTIMIZATION OF RESOURCES MANAGEMENT ……………………………………………….1 Optimization of Resources Management……………………………….2 Development of a Technical Concept for Safe Drinking Water Supply and Sanitation for Household-scale………………………………………….1 Simple Sand Filter (SSF) and Solar Disinfection (SODIS)…….3 Development of Waste Management Concepts and Resource Recovery……………………………………………………………….1 3Rs Approach for Organic Waste Management and Agriculture Waste…………………………………………………………….2 Composting………………………………………………………41 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4 Char Briquette Production……………………………………….4 Development of Socio-Economic……………………………………….5 Quantification of the Environmental Impact of Technical and Socio- Economic Developments……………………………………………….56 Chapter IV CONCLUSIONS……………………………………………………………….1 Socio-Economic Development…………………………………………….2 Household Cost Expenditure…………………………………….3 Household’s Time Expending………………………………….2 Household’s GHG Emission …………………………………………….65 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ABBREVIATIONS Acronyms 3Rs : Reuse, Recycle, and Reduce ADB : Asia Development Bank AUNP : Asian EU-University Network Program AWWA : American Water Works Association BSF : Bio-sand Filter Ca+2 : Calcium ion CAWST : Center for Affordable Water and Sanitation Technology CDC : Center for Disease Control and Prevention CFSP : Cambodian Fuelwood Saving Project CH4 : Methane CHLs : Chlordances Cl- : Chloride CO : Carbon monoxide CO2 : Carbon dioxide COD : Chemical Oxygen Demand CWP : Ceramic Water Purifier DDT : Dichlorodiphenyltrichloroethane DNA : Deoxyribonucleic acid DO : Dissolved Oxygen EAWAG : Swiss Federal Institute of Aquatic Science EJF : Environmental Justice Foundation v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Fe+3 : Iron ion GHG : Green House Gas H2 : Hydrogen H2O : Water HCB : Hexachlorobenzene HCHs : Hexachorinated hydrocarbons HWTS : Household Water Treatment System IDE : International Development Enterprise IGES : Institute for Global Environmental Strategies IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change JICA : Japan International Cooperation Agency K+ : Potassium ion LPG : Liquefied Petroleum Gas Mg+2 : Magnesium ion Na+ : Sodium ion NaOCl : Sodium hypochlorite NBP : National Biogas Program NIS : National Institute for Statistic NOx : Nitrogen Oxide O2 : Oxygen OCs : Organo-chlorines PAHO : Pan American Health Organization PCBs : Polychlorinated bi-phenyls PCE : Parliamentary Commissioner for the Environment PET : Poly Ethylene Terephthalate vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] POPs : Persistent Organic Pollutants POU : Point of Use RACHA : Reproductive and Child Health Allience RO : Reversed Osmosis SANDEC : Department of Water and Sanitation in Developing Countries SO4-2 : Sulfate ion SODIS : Solar Disinfection SSF : Simple Sand Filter TCPMe : Tri 4-chlorophenyl methane TN : Total Nitrogen TP : Total Phosphorus TSS : Total Suspended Solid UNDP : United Nations Development Program UNEP : United Nations Environment Protection UNICEF : United Nations for Children’s Fund USAID : United States Agency for International Development UV : Ultra violate Vol : Volume WaterSHED : Water Sanitation Health Environment Development WHO : World Health Organization vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Dimensions µg/L : Microgram per litter asl : Above sea level g/m3 : Gram per cubic meter gCH4/kg waste : Gram methane per kilogram waste ha : Hectare Kg/hh/yr : Kilogram per household per year Kg/p/d : Kilogram per capital per day Km2 : Square kilometer L/d : Litter per day L/hh/d : Litter per household per day L/min : Litter per minute M : Metter mg/L : Milligram per litter mm/yr : Millimeter per year ng/g : Nanogram per gram pH : Percentage of hydrogen t TN/yr : Ton Total Nitrogen per year t TP/yr : Ton total phosphorous per year t/yr : Ton per year TCO2E : Ton carbon dioxide equivalent US$/ha : US Dollar per hectare US$/hh/yr : US Dollar per household per year viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF FIGURES Figure 1: Tonle Sap Lake Region with five zones classification…………………………….…2 Figure 2: Scheme of cycle of poverty and sanitation……………………………………………3 Figure 3: Occupation among population in the Tonle Sap Lake Region by percentage……….6 Figure 4: Income from sectors in the Tonle Sap Lake Region by percentage………………….6 Figure 5: Education Level in the Tonle Sap Lake Region………………………………………….7 Figure 6: Sources of energy for cooking…………………………………………………….…8 Figure 7: Sources of energy for lightening………………………………….…………………9 Figure 8: Sources of drinking water………………………………….…………………………12 Figure 9: Solar Disinfection ………………………………….16 Figure 10: Simple Sand Filter.19 Figure 11: Ceramic Water Purifier (CWP) ………………….22 Figure 12: Bio-sand filter design components………………………………………………….24 Figure 13: Comparative cost production of HWTS per household per year.29 Figure 14: Characterization of domestic waste in Siem Reap Province…………………………30 Figure 15: Toilet Facility in Tonle Sap LakeRegion………………………………….……34 Figure 16: Comparison of time spending between baseline–boiling water and optimized- SODIS/SSF………………………………….…36 Figure17: Comparison of cost production between baseline-boiling water and optimized- SSF/SODIS…………………….………………37 Figure 18: GHG Emission from baseline-boiling water and optimized-SODIS/SSF …….……37 Figure19: Complete single pit………………………………….39 Figure 20: Nutrient recovery from human waste………………………………….……………39 Figure 21: Schematic of composting equation……………………………….41 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Figure 22: Conversion of organic material without oxygen……………………………….42 Figure 23: Influence factors on biogas and methane yield……………………………….…43 Figure 24: Kiln for powder making with burning process……………………………….…44 Figure25: Powder compressor for briquette making………………………………….……44 Figure 26: Paper brick maker from paper waste ………………………………….……………44 Figure 27: Material balance of mushroom growthsectors……………………………….…47 Figure 28: Comparison of income between baseline- farming, baseline-fishing, baseline-service, baseline-trade and optimized-mushroom……………………….……49 Figure 29: Comparison of mass reduction within baseline- before and optimized-after mushroom Growth………………………………….……50 Figure 30: Cost benefit of compost per ton………………………………….…………………51 Figure 31: Default value of GHG emission from composting gCH4/kg waste …………………51 Figure 32: Comparison of rice yield between baseline scenario and optimized scenario ………53 Figure 33: Capital cost of biogas systems in Cambodia ………………………………….……54 Figure 34: Comparison cost analysis between firewood and biogas………………………….…54 Figure 35: Comparison time spending for cooking and firewood consumption baseline scenario and optimized scenario of biogas system…………………….55 Figure 36: GHG Emission from baseline-firewood and optimized biogas for cooking…………56 Figure 37: Comparison of expense for baseline-firewood and optimized-char briquette…….…57 Figure 38: Comparison of GHG emission between baseline-firewood and optimized- char briquette………………………………….…57 Figure 39: Income generation between baseline and optimized scenario……………………….58 Figure 40: Cost expenditure from household indicators…………………………………………59 Figure 41: Household’s time spending for fuel cooking and water supply between baseline and optimized scenario……………………………………………………………….…60 Figure 42: GHG emission from each household……………………………………………….61 x LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF TABLES Table1: Land use classification ………………………………….11 Table 1: Water quality parameters in the Tonle Sap Lake……………………………….14 Table 3: Summary of potential effective by HWTS………………………………….28 Table 4: The volume and nutrient loading of water consumption in household (g/m3) ……….31 Table 5: Human waste flow………………………………….…………………………………32 Table 6: Agricultural waste generation from Zone 1, Zone 2, Zone 3, and Zone 4 ………….…33 Table 7: Characteristics of biogas composition………………………………….42 Table 8: Fuel Characteristics………………………………….45 Table 9: Economic characteristic of mushroom production during 6 moths……………….48 xi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LIST OF ANNEXES Annex1-Socio-economic indicators……………………………………………………………. 65 Annex1-1 Components of Service Occupation in the region……………………………65 Annex 1.2 Income from fishing………………………………………………………….3 Income from farming………………………………………………………65 Annex1.4: Income from trade…………………………………………………………66 Annex15: Income from services…………………………………………………………66 Annex 1.6: Income generation from total zones…………………………………………67 Annex 1.7: Income generation from total zones by percentages……………………….67 Annex2: Sources of energy consumption……………………………………………………….1: Energy for cooking………………………………………………………….2: Energy for lightening……………………………………………………….69 Annex3: Drinking Water Supply –cost estimation …………………………………………….70 Annex4: Fuel consumption and emission factors by household (Calculation by Shipbuilding GHG Emission Inventory Tool)…………………………………………………………70 Annex5: Agricultural and household waste materials ………………………………………….71 Annex6: Drinking Water Quality Index ……………………………………………………….73 Annex 7: Household water treatment system (HWTS) for drinking water…………………….74 Annex 8: Sanitation facility…………………………………………………………………….74 xii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ABSTRACT Tonle Sap Lake is known as a rich in natural resources where it engages the high population contribution throughout the floodplain up to 1.2 million and approximately 4.2 million in total of the region, and makes up the distribution density in average 58 persons per square kilometer.

Due to the high proportion of population depend on existing resources; fishing and farming are majority of region up to 70%, and has resulted 42.8% living in the poverty in the area. A large number of floating villages in floodplain live in low income generation from farming and fishing; likewise, inadequate to access safe water supply, lack sanitation system, and poor understanding of environmental impacts, the Tonle Sap Lake basin is alarming to call for the sustainable management in terms of human health, socio-economic, and environmental issues. Thus, the purpose of this paper is analysis of human and environmental relevant factors includes socio-economic, drinking water, sanitation system, and domestic waste. Based on this relevant factor analysis, the key tasks are to develop a concept for optimization of household oriented resources and compile the oriented guideline for local community use.

As a result, it is indicated that mushroom is feasible option for socio-economic development up to 10,210 US$/hh/yr compare to baseline scenario comprised only 2,732.75US$/hh/yr or 5 times increasing. The optimization scenario for the drinking water supply is SODIS and SSF, sanitation is dry toilet with single pit or bucket, and waste management is compost, biogas, and char briquette. Those methods are recommended to use in the basin due to their not only low cost production, but also flexible, less time spending, and environmental- friendly. In average of cost expenditure from each household is estimated that 107.5US$/hh/yr and it is reduced to 71.96US$/hh/yr respectively.

Time spending is also significantly reduced regarding to the optimization scenario up to 935.5hrs/hh/yr if compare to the baseline scenario 1498.5hrs/hh/yr. GHG emission from household oriented are 6.42TCO2E/yr, whilst, the application of the optimized scenario is reduced to 0.59 TCO2E/hh/yr. xiii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chapter I INTRODUCTION I.1 Tonle Sap Lake Region Tonle Sap Lake is known as a largest lake in Southeast Asia.