Đặt vấn đề Ngày nay vấn đề về môi trường trở thành vấn đề trọng tâm không chỉ của riêng một quốc gia nào, mà nó trở thành vấn đề Toàn cầu (Phạm Ngọc Hồ, 1996). Nhiều bài học để lại của những quốc gia có tốc độ phát triển kinh tế quá nhanh mà không chú trọng tới việc bảo vệ môi trường (Trần Ngọc Chấn, 2000). Việc hướng tới mục tiêu phát triển bền vững đã làm nảy sinh ra một lớp rộng lớn các bài toán quản lý chất lượng môi trường. Với mục tiêu kiểm soát môi trường một cách khách quan, từ cơ sở khoa học chất lượng môi trường là các trạm quan trắc và các hoạt động quan trắc được thực hiện theo quy định (Lê Văn Thao, 1995).
Khi đã có nhiều số liệu quan trắc thì bước tiếp theo cần phải làm là xây dựng các công cụ xử lý số liệu hiệu quả, kết hợp với mô hình hóa để hỗ trợ cho các nhà quản lý ra quyết định (Bùi Tá Long, 2008). Hơn nữa thực tế cho thấy hàng năm những nhà máy, xí nghiệp, các mỏ khai khoáng đã và đang thải ra hàng nghìn tấn bụi vào không khí, hoạt động này đã ảnh hưởng trầm trọng tới sức khỏe của con người, tuy nhiên công tác quản lý môi trường không khí ở nước ta chủ yếu ở dạng giấy truyền thống, một phần đã được số hóa nhưng còn nhỏ lẻ và manh mún thiếu tính đồng bộ (Hoàng Văn Hùng, Nguyễn Ngọc Anh, 2013). Nhất là vấn đề về bụi thải chưa được quan tâm đúng mức, trong việc quản lý còn nhiều hạn chế. Chưa có cơ sở dữ liệu với độ tin cậy cao để thực hiện công tác quản lí, đền bù cho người dân, cũng như giải quyết những vấn đề về môi trường do bụi thải từ những xí nghiệp, nhà máy hay mỏ khai khoáng gây ra (Hoàng Văn Hùng, Nguyễn Văn Nghĩa, 2013).
Do đó, cần thiết phải có những giải pháp hiệu quả khắc phục vấn đề đã nêu trên. Kế thừa thành tựa của nhiều nghành khoa học, cùng sự phát triển vượt bậc của khoa học thông tin nói chung, Ứng dụng GIS vào mô phỏng quá trình ô nhiễm và quản lý chất lượng môi trường sẽ giải quyết hiệu quả bài toán đã nêu ra (Bùi Tá Long, 2006). Mỏ than Khánh Hòa được quy hoạch trên diện tích 13 ha thuộc địa phận xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương; xã Phúc Hà, thành phố Thái Nguyên và xã An Khánh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên (Công ty than KH, 2011). Mỏ cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 4km về phía Tây, đây là mỏ khai khoáng có cơ sở hạ tầng và hệ thống giao thông được được xây dựng tương đối tốt đáp ứng công tác khai n 2 khoáng đạt hiệu quả ổn định.
Cũng như những mỏ khai thác khoáng sản khác mỏ than Khánh Hòa đang phải đối mặt với nhiều vấn đề môi trường nước thải, chất thải rắn, chất lượng không khí (Công ty than KH, 2011; Hoàng Văn Hùng và Nguyễn Ngọc Anh, 2013). Hiện tại, chất lượng không khí ở mỏ than Khánh Hòa chưa trở nên nghiêm trọng nhưng với tốc độ phát triển như hiện nay và mục tiêu mở rộng khai thác thì công tác quản lý chất lượng môi trường không khí là một vấn đề đáng quan tâm (Sở TNMT TN, 2013). Chính vì vậy, luận chứng xây dựng một hệ thống giám sát môi trường không khí có hiệu quả là một yêu cầu thực tiễn hiện nay. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên & Môi trường, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo: TS.
Hoàng Văn Hùng, tôi tiến hành đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS- Viễn thám đánh giá hiện trạng và xây dựng bản đồ mô phỏng ô nhiễm tại mỏ than Khánh Hòa – tỉnh Thái Nguyên”. Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường không không khí và ứng dụng GIS - Viễn thám xây dựng bản đồ mô phỏng ô nhiễm tại mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu - Đánh giá được đặc điểm, hiện trạng ô nhiễm không khí ở vùng mỏ dưới sự ảnh hưởng của bụi thải. - Xây dựng được bản đồ mô phỏng hiện trạng, và cảnh báo ô nhiễm tại mỏ than Khánh Hòa tỉnh Thái Nguyên.
- Đề xuất những phương án nhằm hạn chế và giảm thiểu những tác động tiêu cực của bụi mỏ tới chất lượng môi trường không khí. Yêu cầu của nghiên cứu - Tiến hành điều tra, thu thập số liệu. Thực hiện quan trắc môi trường theo đúng quy định. - Xây dựng được mô hình mô phỏng hiện trạng bụi thải.
- Cập nhập dữ liệu thuộc tính, so sánh với tiêu chuẩn và quy chuẩn VN để dự báo xu thế, diễn biến thay đổi của chất lượng môi trường. - Tạo ra cơ sở dữ liệu cho công tác quản lý.5 Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Củng cố kiến thức đã được học trong nhà trường và kiến thức thực tế cho sinh viên trong quá trình vận dụng vào làm đề tài nghiên cứu khoa học. n 3 - Nâng cao kĩ năng tìm tòi sáng tạo, tư duy, tìm kiếm, xử lí thông tin của sinh viên trong quá trình làm đề tài.
- Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu. - Nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. - Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu. - Bổ sung tư liệu cho học tập.
Ý nghĩa thực tiễn - Ứng dụng công nghện thông tin xây dựng hệ thống bản đồ mô phỏng ô nhiễm tại mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên giúp địa phương đánh giá được thực trạng và những tác động của hoạt động khai thác than tới môi trường. Cung cấp cơ sở dữ liệu với độ chính xác cao phục vụ công tác quản lý và công tác đánh giá tác động môi trường. - Kiến nghị và đề xuất những biện pháp thích hợp nhằm giảm thiểu và hạn chế những tác động tiêu cực tới môi trường và giúp cho các nhà quản lý có cơ sở để hoạch định các chính sách quản lý môi trường tốt hơn cho địa phương. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Một số khái niệm liên quan * Môi trường: Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”. * Ô nhiễm môi trường: Theo Điều 6 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2005: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”. * Ô nhiễm môi trường không khí: Là sự thay đổi thành phần và chất lượng không khí, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật. * Tiêu chuẩn môi trường: Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, định nghĩa như sau: “Là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền qui định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường”.
* Quan trắc môi trường: là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường (Luật bảo vệ môi trường năm 2005-BTNMT). Tổng quan về ô nhiễm không khí 2. Các nguồn gây ô nhiễm không khí Có hai loại nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí là: - Nguồn ô nhiễm tự nhiên - Nguồn ô nhiễm nhân tạo Ở đây ta chỉ xét các nguồn ô nhiễm nhân tạo * Ô nhiễm môi trường do sản xuất công nghiệp Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp là do các ống thải ở các nhà máy thải ra môi trường không khí rất nhiều loại chất độc hại. Trong quá trình sản xuất, các chất độc hại thoát ra do bốc hơi, rò rỉ, tổn hao trên dây chuyền sản xuất, trên các phương tiện dẫn tải… n 5 Đặc điểm của chất thải do quá trình sản xuất là nồng độ chất độc hại rất cao, tùy vào quy mô của nhà máy mà nồng độ bụi khác nhau và phạm vi lan truyền khác nhau, căn cứ vào kích thước hình học (độ cao, hình dáng của bô phận thải) ta chia ra: nguồn cao, nguồn thấp, nguồn đường, nguồn măt.
* Ô nhiễm môi trường do giao thông vận tải. Giao thông vận tải cũng là một nguồn gây ô nhiễm lớn cho môi trường không khí. Ô nhiễm giao thông vận tải gây ra do các khí thải như: CO, SO2,HC, NOx., nguồn ô nhiễm giao thông vận tải đều là nguồn thấp, sự khuếch tán chất ô nhiễm phụ thuộc nhiều vào địa hình và bố trí quy hoạch. * Ô nhiễm môi trường do sinh hoạt của con nguời.
Nguồn ô nhiễm do sinh hoạt của con người do các bếp đun nấu, các lò sưởi, sử dụng nhiên liệu than, củi dầu, khí đốt. So với hai nguồn ô nhiễm trên, ở đây lượng độc hại không nhiều lắm, song nó gây ô nhiễm cục bộ, và vG nó ở sát cạnh con người cho nên tác hại của nó lớn và nguy hiểm.