Khóa luận: Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang

Luận văn xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề tại Hà Giang, đề xuất giải pháp hiệu quả bảo vệ môi trường bền vững.

• Tác giả: Vũ Hồng Quân
• Người hướng dẫn: Ths. Hà Đình Nghiêm
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của đề tài
• 2.1.1. Căn cứ pháp lý
• 2.1.2. Cơ sở khoa học
• 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi
• 3.3.1. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
• 3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 3.3.3. Phương pháp tổng hợp, phân tích và so sánh
• 3.3.4. Phương pháp xây dựng CSDL môi trường làng nghề
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hà Giang
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội
• 4.2. Hiện trạng phát sinh chất thải từ hoạt động sản xuất và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang
• 4.2.1. Hiện trạng phát sinh chất thải
• 4.2.2. Công tác quản lý môi trường tại các làng nghề
• 4.3. Hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang
• 4.3.1. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt
• 4.3.2. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường không khí
• 4.3.3. Phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường đất
• 4.4. Xây dựng CSDL môi trường làng nghề tỉnh Hà Giang
• 4.4.1. Phân tích mô hình cơ sở dữ liệu
• 4.4.2. Chuyển hóa các thực thể thành các bảng trong CSDL PostgreSQL
• 4.4.3. Cập nhật dữ liệu vào CSDL PostgreSQL
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Cơ sở dữ liệu quản lý môi trường làng nghề

Cơ sở dữ liệu là nền tảng quan trọng trong việc quản lý và giám sát môi trường tại các làng nghề. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu tích hợp, sử dụng công nghệ GIS để quản lý thông tin về môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. Hệ thống này giúp thu thập, phân tích và lưu trữ dữ liệu về chất thải, ô nhiễm không khí, nước và đất, từ đó hỗ trợ các quyết định quản lý hiệu quả.

1.1. Ứng dụng công nghệ thông tin

Công nghệ GIS được sử dụng để xây dựng hệ thống thông tin quản lý môi trường. Phần mềm QGIS và PostgreSQL được tích hợp để tạo ra một cơ sở dữ liệu động, cho phép cập nhật và phân tích dữ liệu môi trường theo thời gian thực. Điều này giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về hiện trạng môi trường tại các làng nghề.

1.2. Thu thập và phân tích dữ liệu

Dữ liệu về chất thải, nước thải, không khí và đất được thu thập từ các làng nghề. Các chỉ số như BOD, COD, DO, và pH được phân tích để đánh giá mức độ ô nhiễm. Kết quả được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, tạo điều kiện cho việc theo dõi và đánh giá liên tục.

II. Quản lý môi trường và phát triển bền vững

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý môi trường trong việc đảm bảo phát triển bền vững các làng nghề. Các giải pháp được đề xuất bao gồm cải thiện công nghệ sản xuất, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và xây dựng các hệ thống xử lý chất thải hiệu quả.

2.1. Bảo vệ môi trường làng nghề

Các làng nghề tại Hà Giang đang đối mặt với nhiều thách thức về ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường như xử lý nước thải, kiểm soát khí thải và quản lý chất thải rắn. Các giải pháp này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn góp phần bảo tồn tài nguyên thiên nhiên.

2.2. Phát triển bền vững

Phát triển bền vững các làng nghề đòi hỏi sự kết hợp giữa quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu khuyến nghị áp dụng các mô hình sản xuất sạch hơn, sử dụng năng lượng tái tạo và tăng cường đào tạo nâng cao nhận thức về môi trường cho người dân.

III. Hiện trạng môi trường tại các làng nghề Hà Giang

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang, bao gồm ô nhiễm nước, không khí và đất. Kết quả cho thấy nhiều làng nghề đang ở mức độ ô nhiễm cao, đặc biệt là các làng nghề sản xuất giấy, dệt và chế biến thực phẩm.

3.1. Ô nhiễm nước

Nước thải từ các làng nghề chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ và kim loại nặng. Các chỉ số BOD và COD vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước mặt và nước ngầm.

3.2. Ô nhiễm không khí

Khí thải từ quá trình sản xuất tại các làng nghề chứa nhiều bụi và khí độc hại. Nghiên cứu chỉ ra rằng mức độ ô nhiễm không khí tại các làng nghề đang ở mức báo động, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân.

IV. Giải pháp và khuyến nghị

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể để cải thiện hiện trạng môi trường tại các làng nghề, bao gồm việc áp dụng công nghệ xử lý chất thải tiên tiến, tăng cường giám sát và nâng cao nhận thức cộng đồng.

4.1. Công nghệ xử lý chất thải

Các công nghệ xử lý nước thải và khí thải hiện đại được khuyến nghị áp dụng tại các làng nghề. Điều này giúp giảm thiểu ô nhiễm và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.

4.2. Nâng cao nhận thức cộng đồng

Các chương trình đào tạo và tuyên truyền về bảo vệ môi trường được đề xuất để nâng cao nhận thức của người dân. Điều này giúp tạo sự đồng thuận và tham gia tích cực của cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Làng nghề truyền thống và các điểm tiểu thủ công nghiệp tại khu vực nông thôn giữ vai trò then chốt trong phát triển kinh tế - xã hội, giải quyết việc làm trong thời gian nông nhàn và chuyển dịch cơ cấu kinh tế tại tỉnh Hà Giang. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở sản xuất trong làng nghề phát triển mang tính tự phát, quy mô hộ gia đình, công nghệ thủ công lạc hậu, mặt bằng chật hẹp và chưa đầu tư hệ thống xử lý chất thải tương xứng. Tình trạng này tiềm ẩn nguy cơ gây suy thoái chất lượng môi trường đất, nước, không khí và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng dân cư.

Theo Quyết định số 2845/QĐ-UBND ngày 24/12/2018 của Ủy ban nhân dân tỉnh Hà Giang, địa phương đã phê duyệt danh mục 39 làng nghề được điều tra, đánh giá và phân loại theo mức độ ô nhiễm môi trường. Dù vậy, nguồn dữ liệu môi trường này tồn tại dưới dạng các báo cáo số liệu phân tích đơn lẻ, rời rạc, chưa được chuẩn hóa và số hóa vào một hệ thống quản lý tập trung. Việc thiếu hụt cơ sở dữ liệu không gian gây khó khăn cho các cơ quan quản lý chuyên trách trong việc theo dõi, tra cứu, đánh giá diễn biến và đưa ra quyết định quản lý kịp thời. Do đó, đề tài "Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang" được thực hiện nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết về mặt thực tiễn và kỹ thuật quản lý môi trường tại địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm 3 nhiệm vụ cụ thể:

1. Đánh giá hiện trạng hoạt động sản xuất, các nguồn phát sinh chất thải và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang.
2. Phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường (nước mặt, không khí xung quanh, đất) tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang dựa trên hệ số ô nhiễm $A$.
3. Ứng dụng công nghệ Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở để xây dựng cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính phục vụ công tác quản lý môi trường làng nghề.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ các làng nghề và làng nghề truyền thống đã được công nhận trên địa bàn tỉnh Hà Giang.
• Phạm vi không gian: 39 làng nghề phân bố trên địa bàn 34 xã thuộc 09 huyện, thành phố của tỉnh Hà Giang, bao gồm: Thành phố Hà Giang, Quản Bạ, Mèo Vạc, Đồng Văn, Vị Xuyên, Hoàng Su Phì, Xín Mần, Quang Bình và Bắc Quang.
• Phạm vi thời gian và địa điểm thực hiện: Đề tài được thực hiện từ ngày 20/12/2018 đến ngày 01/5/2019 tại Trung tâm Nghiên cứu Địa tin học, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thiết lập hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường hiện hành tại thời điểm nghiên cứu:

• Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13;
• Nghị định số 19/2015/NĐ-CP hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường; Nghị định số 154/2016/NĐ-CP về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; Nghị định số 155/2016/NĐ-CP về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường;
• Quyết định số 577/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ môi trường làng nghề đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030; Quyết định số 2149/QĐ-TTg về Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn;
• Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường về bảo vệ môi trường cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ; Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại; Thông tư số 116/2006/TT-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về tiêu chí công nhận làng nghề;
• Các quy chuẩn so sánh: QCVN 08:2015/BTNMT (chất lượng nước mặt, cột B1), QCVN 05:2013/BTNMT (chất lượng không khí xung quanh), QCVN 03:2015/BTNMT (giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất nông nghiệp), QCVN 14:2008/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT.

Phương pháp nghiên cứu và xử lý dữ liệu được triển khai gồm:

• Thu thập số liệu sơ cấp: Thu thập tài liệu, báo cáo chuyên đề về số lượng, loại hình, quy mô làng nghề, hiện trạng hoạt động và công tác quản lý từ các cơ quan cấp tỉnh và huyện (Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Công thương, Liên minh Hợp tác xã, Ủy ban nhân dân các huyện/thành phố).
• Kế thừa và thu thập số liệu thứ cấp: Kế thừa toàn bộ chuỗi số liệu quan trắc, phân tích chất lượng môi trường từ nhiệm vụ "Điều tra, đánh giá, phân loại làng nghề theo mức độ ô nhiễm môi trường trên địa bàn tỉnh Hà Giang" do Trung tâm Môi trường Tài nguyên miền núi - Trường Đại học Nông Lâm thực hiện trong năm 2018 qua 02 đợt quan trắc (Đợt 1: tháng 5 - 6/2018; Đợt 2: tháng 9 - 10/2018). Tổng số mẫu quan trắc phân tích thu thập là 468 mẫu (234 mẫu/đợt gồm nước mặt, không khí xung quanh và đất; mỗi vị trí lấy 02 mẫu/đợt). Các chỉ tiêu phân tích gồm: nước mặt (pH, COD, BOD5, TSS, N-NO3-, P-PO43-, Coliform, Cr6+, Cl-, kim loại nặng Fe, Pb, Cd, Zn, Cu, dầu mỡ tùy theo loại hình); không khí (SO2, CO, NOx, Bụi tổng số); đất (Cd, Pb, Cu, Zn).
• Phương pháp tổng hợp, so sánh và tính toán hệ số ô nhiễm $A$: Thực hiện theo quy trình 5 bước tại Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT: $$\text{A} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} \frac{C_i}{C_{qi}}$$ Trong đó: $C_i$ là giá trị trung bình năm của thông số ô nhiễm đặc thù thứ $i$; $C_{qi}$ là giá trị giới hạn quy định trong QCVN tương ứng; $n$ là số thông số ô nhiễm đặc thù. Phân loại theo mức độ:
  • $\text{A} \le 1,0$: Làng nghề không ô nhiễm môi trường.
  • $1,0 < \text{A} \le 2,0$: Làng nghề ô nhiễm môi trường.
  • $\text{A} > 2,0$: Làng nghề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
• Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu: Sử dụng phần mềm QGIS để biên tập bản đồ, chuyển đổi dữ liệu không gian vector/raster, xử lý thuộc tính và liên kết cơ sở dữ liệu; sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở PostgreSQL/PostGIS để quản lý và lưu trữ dữ liệu không gian cùng các bảng thuộc tính quan trắc môi trường.

Thiết kế và triển khai cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu môi trường làng nghề tỉnh Hà Giang được thiết kế nhằm tích hợp toàn diện dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính quan trắc:

• Môi trường phần mềm và hệ quản trị: Sử dụng phần mềm QGIS (Quantum GIS) kết hợp hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL. QGIS đóng vai trò giao diện hiển thị, biên tập dữ liệu không gian từ định dạng MapInfo/Shapefile sang hệ tọa độ chuẩn, hỗ trợ thư viện OGR/GDAL và các công cụ chuyên dụng như XYTools để nhập tọa độ điểm làng nghề từ bảng Excel. PostgreSQL quản lý toàn bộ cấu trúc bảng và hỗ trợ lưu trữ khối lượng bản ghi lớn.
• Cấu trúc cơ sở dữ liệu: CSDL được phân tách thành các lớp thực thể chính:
  • Lớp bản đồ hành chính huyện: Lưu trữ ranh giới 09 huyện/thành phố có làng nghề kèm thuộc tính tên đơn vị, diện tích tự nhiên, dân số, đóng vai trò bản đồ nền.
  • Lớp đối tượng làng nghề (dạng điểm - Point): Lưu trữ mã làng nghề, tên làng nghề, địa chỉ hành chính, loại hình sản xuất, số hộ tham gia, thời gian công nhận và tọa độ không gian.
  • Các bảng thuộc tính quan trắc môi trường: Gồm bảng kết quả môi trường đất, bảng kết quả môi trường nước mặt và bảng kết quả môi trường không khí, lưu trữ chi tiết nồng độ các chỉ tiêu đo đạc, giá trị giới hạn QCVN, hệ số ô nhiễm $A$ và phân loại ô nhiễm tương ứng cho từng đợt quan trắc.
• Quy trình tích hợp và khai thác: Dữ liệu thuộc tính được nhập chuẩn hóa mẫu, đẩy trực tiếp vào PostgreSQL qua công cụ kết nối DB Manager trên QGIS. Hệ thống cho phép thực hiện các câu truy vấn thuộc tính (SQL), tìm kiếm đối tượng làng nghề theo điều kiện quản lý, tự động tính toán hệ số ô nhiễm $A$, và hiển thị trực quan các lớp làng nghề theo nhãn, màu sắc và biểu tượng loại hình sản xuất trên bản đồ.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sự phát triển của 39 làng nghề tại tỉnh Hà Giang gắn liền với các nguy cơ phát sinh chất thải chưa qua xử lý. Nêu rõ mục tiêu nghiên cứu (đánh giá sản xuất, phân tích ô nhiễm qua hệ số $A$, xây dựng CSDL GIS), xác định đối tượng, phạm vi không gian (39 làng nghề tại 9 huyện/thành phố) và thời gian thực hiện (12/2018 - 05/2019).

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các cơ sở pháp lý về quản lý môi trường làng nghề và cơ sở khoa học của các thông số ô nhiễm nước, không khí, đất (BOD, COD, TSS, DO, pH, kim loại nặng). Tổng quan các công trình ứng dụng GIS trong giám sát môi trường trên thế giới (Ali Asghar Alesheikh 2010, Arnaldo Liberti 1975, Ashok Lumb 2006, Farcas 2010, Hadjimitsis 2004, Jantien Stoter 2000, Liebu-Ode 2016) và tại Việt Nam (Lưu Thị Ngoan 2016, Bùi Tá Long 2007, Phạm Tiến Sỹ 2014, Nguyễn Thị Nhật Thanh 2015, Nguyễn Ngọc Thy 2015). Phân tích lịch sử phát triển làng nghề tại Hà Giang từ 4 làng nghề được công nhận năm 2010 đến 39 làng nghề (2.110 hộ dân) năm 2018, đồng thời phân loại 39 làng nghề thành 5 nhóm ngành chính.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định vị trí nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Địa tin học - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Mô tả chi tiết phương pháp thu thập số liệu thứ cấp gồm 468 mẫu môi trường do Trung tâm Môi trường Tài nguyên miền núi quan trắc trong năm 2018 tại 39 làng nghề. Trình bày chi tiết công thức toán học và quy trình 5 bước tính toán hệ số ô nhiễm $A$ theo Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT. Thiết lập phương pháp biên tập bản đồ trên QGIS và cấu trúc lưu trữ dữ liệu trong PostgreSQL.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 cung cấp số liệu chi tiết về:

• Đặc điểm tự nhiên, địa hình chia thành 3 vùng sinh thái (Vùng I núi đá phía Bắc, Vùng II núi đất phía Tây, Vùng III núi đất thấp), khí hậu ẩm ướt với lượng mưa dao động từ 1.031 mm (Mèo Vạc) đến 4.846 mm (Vị Xuyên); đặc điểm kinh tế - xã hội (dân số 778.000 người năm 2013, 22 dân tộc).
• Hiện trạng phát sinh chất thải: Nước thải phát sinh tại 13/39 làng nghề; bụi và khí thải từ đốt nhiên liệu củi/than phát sinh tại 21/39 làng nghề; chất thải rắn phát sinh tại toàn bộ 39/39 làng nghề. Đánh giá tổ chức bộ máy quản lý nhà nước về môi trường từ Chi cục Bảo vệ Môi trường cấp tỉnh đến Phòng Tài nguyên và Môi trường tại 9 huyện/thành phố.
• Kết quả đánh giá mức độ ô nhiễm qua hệ số $A$: Môi trường nước mặt tại 13 làng nghề có $A$ dao động từ 0,486 đến 0,771; môi trường không khí tại 21 làng nghề có $A$ dao động từ 0,359 đến 0,807; môi trường đất tại 39 làng nghề có $A$ dao động từ 0,310 đến 0,846. Toàn bộ 100% các giá trị $A$ đều $\le 1,0$.
• Kết quả thiết kế, chuẩn hóa và đóng gói cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính của 39 làng nghề trên hệ thống QGIS - PostgreSQL.

Kết quả và đóng góp

1. Thống kê và phân loại cơ cấu làng nghề tỉnh Hà Giang

Kết quả điều tra xác định trên địa bàn tỉnh có 39 làng nghề với 2.110 hộ tham gia, phân bổ theo 5 nhóm ngành nghề sản xuất chính:

TT	Loại hình làng nghề	Số lượng	Tỷ lệ (%)	Đặc điểm chất thải phát sinh chính
1	Làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (chế biến chè, nấu rượu, bánh chưng)	17	43,59	Nước thải hữu cơ, tro xỉ than/củi, khí thải đốt CO, SO2, NOx
2	Làng nghề dệt nhuộm may mặc trang phục dân tộc	12	30,77	Nước thải chứa hóa chất giặt nhuộm, vải vụn
3	Làng nghề thủ công mỹ nghệ (mây tre đan, chế tác khèn)	7	17,95	Rác thải hữu cơ (tre nứa, mây, vỏ cọ thừa), bụi
4	Làng nghề cơ kim khí (rèn đúc nông cụ, lưỡi cày)	2	5,13	Bụi kim loại, khí thải đốt than, tro xỉ nung
5	Làng nghề sản xuất giấy (giấy bản dân tộc Dao)	1	2,56	Nước thải ngâm ủ bột giấy, bã vầu, bột giấy vụn
Tổng		39	100,00

2. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường theo hệ số $A$

• Môi trường nước mặt (đánh giá tại 13 làng nghề có phát sinh nước thải): 13/13 làng nghề có hệ số $A \le 1,0$ (đạt loại "Không ô nhiễm môi trường"). Làng nghề có hệ số cao nhất là Làng nghề truyền thống sản xuất giấy bản dân tộc Dao (Việt Quang, Bắc Quang) với $A = 0,771$; thấp nhất là Làng nghề dệt thổ cẩm Nùng U (Xín Mần) với $A = 0,486$.

TT	Tên làng nghề	Địa bàn (Huyện/TP)	Hệ số ô nhiễm A	Phân loại ô nhiễm
1	Làng nghề nấu rượu ngô Tiên Kiều	Tiên Kiều, Bắc Quang	0,621	Không ô nhiễm môi trường
2	Sản xuất giấy bản dân tộc Dao	TT. Việt Quang, Bắc Quang	0,771	Không ô nhiễm môi trường
3	Làng nghề nấu rượu ngô thôn Chì	Xuân Giang, Quang Bình	0,541	Không ô nhiễm môi trường
4	Làng nghề dệt thổ cẩm Nùng U	Nấm Dẩn, Xín Mần	0,486	Không ô nhiễm môi trường
5	Nấu rượu thóc Nàng Đôn	Nàng Đôn, Hoàng Su Phì	0,591	Không ô nhiễm môi trường
6	Làng nghề dệt vải thôn Na Léng	Bản Phùng, Hoàng Su Phì	0,592	Không ô nhiễm môi trường
7	Làng nghề dệt vải lanh Lùng Tám	Lùng Tám, Quản Bạ	0,590	Không ô nhiễm môi trường
8	Làng nghề nấu rượu ngô Thanh Vân	Thanh Vân, Quản Bạ	0,573	Không ô nhiễm môi trường
9	Nấu rượu ngô truyền thống dân tộc Mông	Lũng Táo, Đồng Văn	0,553	Không ô nhiễm môi trường
10	Sản xuất hương nhang sạch dân tộc Mông	Sảng Tủng, Đồng Văn	0,564	Không ô nhiễm môi trường
11	Thêu dệt thổ cẩm dân tộc Lô Lô	Lũng Cú, Đồng Văn	0,634	Không ô nhiễm môi trường
12	Bánh chưng gù Bản Tùy	Ngọc Đường, TP. Hà Giang	0,620	Không ô nhiễm môi trường
13	Làng nghề nấu rượu ngô men lá Há Ía	Cán Chu Phìn, Mèo Vạc	0,597	Không ô nhiễm môi trường

• Môi trường không khí (đánh giá tại 21 làng nghề có phát sinh khí thải, bụi): 21/21 làng nghề có hệ số $A \le 1,0$ (đạt loại "Không ô nhiễm môi trường"). Chỉ số $A$ dao động từ 0,359 (Làng nghề nấu rượu ngô men lá Há Ía, Mèo Vạc) đến 0,807 (Làng nghề chổi chít thị trấn Việt Lâm, Vị Xuyên).
• Môi trường đất (đánh giá tại toàn bộ 39 làng nghề): 39/39 làng nghề có hệ số $A \le 1,0$ (đạt loại "Không ô nhiễm môi trường"). Giá trị dao động từ 0,310 (Làng nghề đan lát thôn Khiềm, Quang Minh, Bắc Quang) đến 0,846 (Làng nghề chế biến chè Tân Thành, Vĩnh Tuy, Bắc Quang).
• Tổng luận hiện trạng: 100% các làng nghề được quan trắc trên địa bàn tỉnh Hà Giang tại thời điểm khảo sát năm 2018 chưa xảy ra hiện tượng ô nhiễm môi trường vượt ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

3. Đóng góp và giải pháp của đề tài

• Đóng góp khoa học và kỹ thuật: Đề tài đã chuẩn hóa toàn bộ dữ liệu quan trắc phân tán từ Quyết định số 2845/QĐ-UBND thành một hệ thống cơ sở dữ liệu GIS tập trung trên nền tảng QGIS và PostgreSQL. Hệ thống này số hóa vị trí không gian chính xác của 39 làng nghề cùng thông tin quản lý hành chính và môi trường chi tiết.
• Giải pháp đề xuất: Đề tài cung cấp công cụ phục vụ cơ quan quản lý nhà nước (Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Bảo vệ Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện) thực hiện tra cứu nhanh, quản lý không gian và hỗ trợ đưa ra quyết định, chính sách kiểm soát chất thải định kỳ đối với các làng nghề vùng nông thôn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Số liệu quan trắc môi trường sử dụng trong đề tài là số liệu thứ cấp kế thừa từ 02 đợt quan trắc đơn lẻ trong năm 2018, chưa phản ánh được đầy đủ biến động chất lượng môi trường theo chuỗi thời gian dài qua nhiều năm. Bên cạnh đó, hệ thống cơ sở dữ liệu mới được thiết lập và vận hành trên môi trường Desktop GIS cục bộ (QGIS kết nối PostgreSQL nội bộ), chưa được xây dựng thành cổng thông tin WebGIS trên mạng Internet.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Nâng cấp hệ thống cơ sở dữ liệu hiện tại lên nền tảng WebGIS trực tuyến nhằm tăng cường khả năng chia sẻ dữ liệu liên ngành và công khai thông tin môi trường làng nghề tới cộng đồng; đồng thời tiếp tục cập nhật chuỗi số liệu quan trắc định kỳ các năm tiếp theo vào hệ thống cơ sở dữ liệu.

Giá trị tham khảo

• Đối tượng tham khảo: Cán bộ quản lý môi trường tại các Sở, Chi cục và Phòng Tài nguyên và Môi trường; sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Quản lý Đất đai và Địa tin học (GIS).
• Nội dung có giá trị tham khảo cao: Quy trình toán học ứng dụng tính toán hệ số ô nhiễm môi trường $A$ theo Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT và quy trình kỹ thuật thiết kế, chuẩn hóa bảng dữ liệu quan trắc để tích hợp từ định dạng bảng biểu sang hệ quản trị cơ sở dữ liệu không gian PostgreSQL kết hợp hiển thị bản đồ trên QGIS.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu phân loại 39 làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang theo lĩnh vực sản xuất được ghi nhận như thế nào? 39 làng nghề được phân thành 5 nhóm: Làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm (17 làng nghề, chiếm 43,59%); Làng nghề dệt nhuộm may mặc (12 làng nghề, chiếm 30,77%); Làng nghề thủ công mỹ nghệ (7 làng nghề, chiếm 17,95%); Làng nghề cơ kim khí (2 làng nghề, chiếm 5,13%); và Làng nghề sản xuất giấy (1 làng nghề, chiếm 2,56%). Tổng số hộ dân tham gia sản xuất là 2.110 hộ.

2. Kết quả tính toán hệ số ô nhiễm $A$ đối với môi trường nước mặt, không khí và đất tại các làng nghề đạt mức độ nào? Kết quả tính toán hệ số ô nhiễm $A$ từ 468 mẫu phân tích cho thấy: 13/13 làng nghề có nước thải đạt hệ số $A \le 1,0$ (0,486 - 0,771); 21/21 làng nghề phát sinh khí thải/bụi đạt hệ số $A \le 1,0$ (0,359 - 0,807); và 39/39 làng nghề đạt hệ số $A$ môi trường đất $\le 1,0$ (0,310 - 0,846). Kết luận 100% các làng nghề tại thời điểm khảo sát thuộc mức "Không ô nhiễm môi trường".

3. Số lượng và quy cách mẫu quan trắc môi trường dùng để tính toán trong nghiên cứu được thu thập ra sao? Số liệu được kế thừa từ nhiệm vụ điều tra của Trung tâm Môi trường Tài nguyên miền núi thực hiện năm 2018 qua 2 đợt (tháng 5 - 6 và tháng 9 - 10). Định mức lấy mẫu là 02 mẫu nước mặt, 02 mẫu khí xung quanh và 02 mẫu đất trên mỗi làng nghề trong mỗi đợt. Tổng số mẫu quan trắc phân tích của cả 2 đợt là 468 mẫu (234 mẫu/đợt).

4. Hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý môi trường làng nghề của đề tài được xây dựng trên những công nghệ và phần mềm nào? Đề tài sử dụng phần mềm mã nguồn mở QGIS để biên tập dữ liệu không gian, xuất bản bản đồ, xử lý dữ liệu vector/raster và chuyển đổi tọa độ; kết hợp cùng hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ mã nguồn mở PostgreSQL (PostGIS) để xây dựng cấu trúc các bảng thực thể và lưu trữ toàn bộ dữ liệu thuộc tính quan trắc cùng bản đồ không gian.

5. Cơ sở pháp lý chính nào được áp dụng để xác định công thức tính toán và phân loại mức độ ô nhiễm làng nghề? Nghiên cứu căn cứ vào quy định tại Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT ngày 14/10/2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường để xác định danh mục thông số ô nhiễm đặc thù, công thức tính toán hệ số ô nhiễm $A$ và phân nhóm mức độ ô nhiễm của các làng nghề.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Vũ Hồng Quân đã tổng hợp và đánh giá hiện trạng phát sinh chất thải tại 39 làng nghề trên địa bàn 09 huyện, thành phố thuộc tỉnh Hà Giang dựa trên hệ số ô nhiễm $A$ theo Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT, với kết quả 100% làng nghề đạt mức không ô nhiễm tại thời điểm khảo sát năm 2018. Đề tài đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu quản lý môi trường làng nghề tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính quan trắc trên hệ thống phần mềm QGIS và PostgreSQL. Công trình mang lại giá trị thực tiễn rõ rệt, cung cấp công cụ khoa học hỗ trợ các cơ quan chuyên môn tại địa phương nâng cao hiệu lực theo dõi, tra cứu và quản lý môi trường nông thôn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Làng nghề là một đặc thù của nông thôn Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Sự phát triển làng nghề góp phần xóa đói giảm nghèo ở nông thôn, giải quyết việc làm lúc nông nhàn, tăng thu nhập, nâng cao chất lượng sống… Tuy nhiên, một trong những thách thức đang đặt ra đối với các làng nghề là vấn đề môi trường và sức khỏe của người lao động, của cộng đồng dân cư đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng từ hoạt động sản xuất của các làng nghề. Những năm gần đây, vấn đề này đang thu hút sự quan tâm của Nhà nước cũng như các nhà khoa học nhằm tìm ra các giải pháp hữu hiệu cho sự phát triển bền vững các làng nghề. Đã có nhiều làng nghề thay đổi phương thức sản xuất cũng như quản lý môi trường và thu được hiệu quả đáng kể.

Song, đối với không ít làng nghề, sản xuất vẫn đang tăng về quy mô, còn môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng. Địa bàn tỉnh Hà Giang có hàng chục làng nghề, tạo việc làm cho rất nhiều lao động nông thôn và tập trung chủ yếu trong các ngành nghề như: Đan lát, dệt lanh, thêu dệt thổ cẩm, chế biến chè, nấu rượu, sản xuất giấy,… Trong đó có các làng nghề truyền thống ra đời từ hàng trăm năm như làng nghề dệt thổ cẩm dân tộc Tày, dân tộc Pà Thẻn (huyện Quang Bình), làng nghề truyền thống sản xuất giấy bản dân tộc Dao (huyện Bắc Quang), làng nghề nấu rượu thóc Nàng Đôn (huyện Hoàng Su Phì). Bên cạnh những mặt thuận lợi, các làng nghề của Việt Nam nói chung và tỉnh Hà Giang nói riêng đang đối mặt với rất nhiều khó khăn, thử thách như trình độ sản xuất, chất lượng sản phẩm, các mâu thuẫn về xã hội… nhưng quan h 2 trọng nhất là các tác động đến chất lượng môi trường sống và sức khỏe cộng đồng do hoạt động sản xuất của làng nghề gây ra. Đa phần các làng nghề được hình thành và phát triển một cách tự phát với công nghệ lạc hậu và thiết bị đơn giản, thủ công, hiệu quả sử dụng nguyên liệu thấp, mặt bằng sản xuất hạn chế việc đầu tư cho xây dựng các hệ thống bảo vệ môi trường ít được quan tâm; ý thức bảo vệ môi trường sinh thái và bảo vệ sức khỏe cho chính gia đình của người lao động còn rất hạn chế.

Vì vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường các làng nghề ở nông thôn đã và đang là vấn đề bức xúc cần được quan tâm giải quyết. Tại Quyết định số 2845/QĐ-UBND ngày 24/12/2018, UBND tỉnh Hà Giang đã phê duyệt Danh mục 39 làng nghề được đánh giá, phân loại theo mức độ ô nhiễm môi trường trên địa bàn tỉnh Hà Giang. Tuy nhiên, danh lục phân loại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang mới được phân loại, đánh giá qua số liệu phân tích, chưa được tổ chức, xây dựng thành một cơ sở dữ liệu tập trung, phục vụ cho việc quản lý, tra cứu và ra quyết định. Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang” là vấn đề cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đánh giá hiện trạng hoạt động sản xuất, các nguồn phát sinh chất thải và công tác quản lý môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. - Phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường tại các làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. - Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường làng nghề trên địa bàn tỉnh Hà Giang. Ý nghĩa của đề tài 1.

Ý nghĩa trong khoa học Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân tôi có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp tôi vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. Ý nghĩa trong thực tiễn - Tăng cường trách nhiệm của các làng nghề trong hoạt động sản xuất tác động lớn đến môi trường xung quanh, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý, bảo vệ môi trường. - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường do nước thải cũng như các yếu tố khác trong quá trình sản xuất gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ của người dân trong khu vực làng nghề. h 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của đề tài 2. Căn cứ pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII thông qua ngày 23/6/2014; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ quy định chi tiết quản lý chất thải và phế liệu; - Nghị định số 154/2016/NĐ-CP ngày 16/11/2016 của Chính phủ quy định về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; - Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; - Quyết định số 577/QĐ-TTg ngày 11/4/2013 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ môi trường làng nghề đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030; - Quyết định số 2149/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 của Thủ tướng chính phủ Phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến 2025, tầm nhìn 2050; - Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại; - Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT ngày 14/10/2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về bảo vệ môi trường Cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ; - QCVN 08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải sinh hoạt. h 5 - QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. - QCVN 03-MT: 2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất.

- QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh. Cơ sở khoa học Khái niệm về môi trường Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trường Việt Nam năm 2014 môi trường được 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 tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”[7]. Tiêu chuẩn môi trường: Tiêu chuẩn môi trường 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 quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường [7]. Ô nhiễm môi trường Theo luật Bảo vệ môi trường năm 2014 của Việt Nam: “Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường”.

Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ. h 6 Khái niệm ô nhiễm nguồn nước: Là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật[8]. Khái niệm nước thải: Nước thải là: “Một dạng lỏng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước dùng, nước mưa, nước mặt, nước ngầm, …) và chất thải từ sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, vui chơi giải trí, giao thông vận tải”.

Khái niệm về phân tích môi trường: Phân tích môi trường được định nghĩa là sự đánh giá môi trường tự nhiên và những suy thoái do con người cũng như do các nguyên nhân khác gây ra. Vì vậy phân tích môi trường bao gồm các quan trắc về các yêu tố môi trường nói chung. Đây là vấn đề rất quan trọng vì qua đó chúng ta có thể thấy được yếu tố nào cần được quan trắc và biện pháp nào cần được áp dụng để quản lý, giúp chúng ta có thể tránh khỏi các thảm họa sinh thái có thể xẩy ra [5]. Một số thông số đặc trưng của mẫu phân tích môi trường các làng nghề trên địa bàn tỉnh.

 Tổng chất rắn (TSS) là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan (DS). Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt 10-4 mm có thể lắng được và không lắng được (dạng keo).  Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa.  Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD): h 7 Là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải bởi các chất hữu cơ.

Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải.  Nhu cầu ôxy hóa học (COD): Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít.  Ôxy hòa tan (DO): Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng.

Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải từ 1,5 ÷ 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và không chuyển sang trạng thái yếm khí.