Hệ thống thông tin môi trường - Bùi Tá Long

Nội dung text: Hệ thống thông tin môi trường - Bùi Tá Long

1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - BÙI TÁ LONG TP. HỒ CHÍ MINH 1/2006
2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Kính mong sự đĩng gĩp ý kiến của tất cả bạn đọc. Những đĩng gĩp quí báu của bạn đọc sẽ giúp các tác giả nâng cao chất lượng giáo trình này. Giáo trình này trình bày cơ sở khoa học, phương pháp xây dựng và phát triển các hệ thống thơng tin mơi trường. Các khái niệm cơ bản như thơng tin mơi trường, sự phân loại, tổ chức chúng được phân tích từ khía cạnh lý luận lẫn thực tiễn. Trong giáo trình cũng dành sự lưu ý đặc biệt cho những ứng dụng hệ thống thơng tin mơi trường cụ thể tại Việt Nam trong bối cảnh đất nước chúng ta đang cĩ nhiều nỗ lực cho cơng tác bảo vệ mơi trường và phát triển bền vững. Trong giáo trình đưa ra những ứng dụng cụ thể các hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường tích hợp với GIS hỗ trợ cơng tác quản lý và thơng qua quyết định trong lĩnh vực mơi trường. Giáo trình hướng tới đối tượng là sinh viên, học viên cao học chuyên ngành mơi trường và một số nghành liên quan, cũng như giảng viên, nghiên cứu viên tại các trường đại học và viện nghiên cứu. Bản quyền @ 2006 - Bùi Tá Long, tiến sĩ khoa học, ii
3. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - LỜI CÁM ƠN Để hồn thành cuốn giáo trình này tác giả xin chân thành cảm ơn Đại học Khoa học Huế, Viện mơi trường và Tài nguyên, Đại học quốc gia Tp. HCM, Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia Tp. HCM, Đại học dân lập kỹ thuật cơng nghệ Tp.HCM đã mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên, học viên cao học chuyên ngành mơi trường. Tác giả gửi lịng biết ơn chân thành tới Sở Khoa học và Cơng nghệ, Sở Tài nguyên và Mơi trường các tỉnh An Giang, Bà Rịa – Vũng Tàu, Ninh Thuận, Đà Nẵng đã giúp đỡ và cung cấp nhiều thơng tin quý giá trong quá trình thực hiện triển khai các phần mềm hỗ trợ quản lý mơi trường. Tác giả gửi lịng biết ơn sâu sắc tới giáo sư, tiến sĩ khoa học Lê Huy Bá, Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, tiến sĩ Lê Văn Thăng, Đại học Khoa học Huế, phĩ giáo sư, tiến sĩ Huỳnh Thị Minh Hằng, Viện mơi trường và tài nguyên, Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, đã thể hiện sự quan tâm sâu sắc tới mơn học này và đã mời tác giả tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành mơi trường. Tác giả cũng xin cám ơn ý kiến phản biện quí báu của Hội đồng xét duyết đã giúp tác giả cĩ sự điều chỉnh cho phù hợp với mục tiêu của một giáo trình. Tác giả cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến tiến sĩ Lê Thị Quỳnh Hà, Viện Mơi trường và Tài nguyên, Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh cùng các thành viên khác của nhĩm ENVIM đã nhiệt tình giúp đỡ về tài liệu cũng như tinh thần rất quí báu trong suốt thời gian hồn thành cuốn sách này. Cuối cùng tác giả xin cám ơn các học trị của mình đã tham gia rất nhiệt tình phần xử lý số liệu, nhập số liệu cũng như kiểm tra phần mềm, cùng nhiều hỗ trợ khác để nâng cao giá trị về mặt thực tiễn cho tài liệu này. iii
4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - LỜI NĨI ĐẦU Khơng thể giải quyết tốt vấn đề mơi trường hiện nay mà khơng cĩ thơng tin mơi trường. Hàng trăm ngàn xí nghiệp, hàng chục ngàn ống khĩi và các cống xả nước thải, hàng triệu tấn rác thải vào mơi trường, hàng tỷ đơ la hàng năm được đổ ra để xử lý, khắc phục tình trạng ơ nhiễm – tất cả đĩ là những dịng thơng tin khổng lồ cần phải đánh giá, xử lý, thực hiện các kết luận cần thiết và thơng qua những quyết định đúng đắn. Một chuyên gia mơi trường hiện nay cần phải biết thơng qua những quyết định cĩ cơ sở. Để làm tốt cơng việc này bên cạnh các kiến thức truyền thống như cơ sở khoa học mơi trường, sinh thái, quản lý mơi trường, đánh giá tác động mơi trường người kỹ sư mơi trường phải nắm vững các kỹ năng tìm kiếm, khai thác thơng tin và biết cách xây dựng các Hệ thống thơng tin mơi trường. Ngày nay xử lý thơng tin mơi trường đã trở thành một hướng khoa học kỹ thuật độc lập với sự đa dạng các ý tưởng và phương pháp. Nhiều module riêng rẽ của quá trình xử lý thơng tin mơi trường đã đạt được mức độ cao trong tổ chức và gắn kết cho phép kết hợp tất cả các phương tiện xử lý thơng tin trên một đối tượng mơi trường cụ thể bằng khái niệm “Hệ thống thơng tin mơi trường” (Environmental Information System – EIS). Việc nghiên cứu chi tiết EIS dựa trên các khái niệm “thơng tin”, “thơng tin mơi trường” và “hệ thống thơng tin mơi trường” mà chúng ta sẽ làm quen trong giáo trình này. Tại Việt Nam một trong những hạn chế chính trong xây dựng các chính sách, ra các quyết định về mơi trường ở Việt Nam đĩ là thiếu thơng tin/dữ liệu mơi trường tin cậy hoặc thơng tin được cung cấp chưa kịp thời, chưa được xử lý thích hợp. Tất cả những điều này đã làm cho thấy các cơng trình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ thơng tin, xây dựng các cơ sở dữ liệu mơi trường trở nên cấp thiết. Việc giải quyết các nhiệm vụ được đặt ra sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu chúng ta làm tốt cơng tác đào tạo sinh viên mơi trường. Làm sao giúp cho sinh viên hiểu và biết cách ứng dụng cơng nghệ thơng tin trong cơng việc của mình và xa hơn nữa cần hình thành Bộ mơn Tin học mơi trường. Đây là một vấn đề đang được nhiều Trường Đại học trong cả nước quan tâm. Hiện nay rất thiếu tài liệu hay giáo trình nào về lĩnh vực này bằng tiếng Việt, cĩ chăng chỉ là một số bài báo khoa học, đề tài nghiên cứu của một số thầy từ các Trung tâm khoa học khác nhau trong cả nước. Các tài liệu này rất khĩ tiếp cận đối với sinh viên đại học, bên cạnh tính hàn lâm và rời rạc đặc thù khơng thích hợp với cơng tác đào tạo. Trước thực tế trên, sau một thời gian tham gia giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành Mơi trường của Đại học khoa học Huế, Đại học dân lập kỹ thuật cơng nghệ Tp. Hồ Chí Minh, cũng như cho học viên cao học thuộc Viện mơi trường và tài nguyên, Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh tác giả biên soạn giáo trình này với mục tiêu giúp cho sinh viên nắm được một số khái niệm cũng như phương pháp xây dựng các hệ thống thơng tin mơi trường. Cuốn sách này cĩ 3 phần, 9 chương được xây dựng như sau. Phần thứ nhất là phần căn bản gồm 3 chương. Chương 1 trình bày một ngắn gọn những khái niệm và định nghĩa cơ bản của Hệ thống thơng tin. Chương 2 trình bày một trong những khái niệm quan trọng của giáo trình này đĩ là thơng tin mơi trường, xem xét nĩ như một phần tài nguyên thơng tin nĩi chung. Trong chương này cũng iv
5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - trình bày một số vấn đề cơ bản của ngành tin học mơi trường, đưa ra một loạt các định nghĩa cơ bản cần thiết cho những phần trình bày tiếp theo nêu lên tầm quan trọng của thơng tin nĩi chung và thơng tin mơi trường nĩi riêng trong quá trình thơng qua quyết định. Bên cạnh đĩ trong chương này hướng sự chú ý thơng tin mơi trường đặc trưng, rất cần thiết cho ứng dụng. Chương 3 giúp người đọc nắm được các giai đoạn chính làm việc với thơng tin mơi trường: quá trình thu thập, xử lý, lưu trữ, chuyển giao và phổ biến chúng. Đây là những kiến thức cần thiết đê thực hiện một dự án liên quan tới cơng nghệ thơng tin ứng dụng trong quản lý mơi trường cần thiết phải thực hiện một số cơng đoạn nhất định. Phần thứ hai gồm 3 chương. Chương 4 trình bày những nội dung chính về hệ thống thơng tin mơi trường. Trong chương này trình bày định nghĩa, cấu trúc của một hệ thống thơng tin mơi trường cùng những nguyên lý xây dựng hệ thống thơng tin mơi trường. Bên cạnh đĩ trong chương này cịn đưa ra khái niệm hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường như một sự mở rộng cần thiết của hệ thống thơng tin mơi trường. Chương 5 xem xét một số cơ sở lý luận để xây dựng một hệ thống thơng tin mơi trường cấp tỉnh thành cho Việt Nam. Bên cạnh cơ sở lý luận, trong chương này trình bày một số kết quả triển khai thực tiễn trong điều kiện Việt Nam. Chương 6 trình bày một số mơ hình mẫu lan truyền chất trong mơi trường. Đây là những mơ hình đã được nhiều Trung tâm khoa học lớn trên thế giới nghiên cứu trong nhiều năm qua. Những kiến thức trong chương này giúp sinh viên giải quyết một số bài tốn ứng dụng trong thực tế. Phần thứ ba gồm 3 chương. Chương 7 trình bày phương pháp xây dựng các hệ thống thơng tin mơi trường cụ thể. Các hệ thống thơng tin mơi trường được trình bày trong chương này được xây dựng dựa trên phương pháp tích hợp GIS, CSDL mơi trường và mơ hình. Kết quả nhận được là các phần mềm cụ thể giúp cơng tác thơng qua quyết định trong quản lý mơi trường trong lĩnh vực tương ứng. Chương 8 trình bày phần mềm tính tốn lan truyền chất trong mơi trường khơng khí. Các phần mềm này cĩ mục tiêu giúp sinh viên tính tốn nhanh ảnh hưởng các ống khĩi lên mơi trường xung quanh. Chương 9 trình bày các phần mềm ứng dụng ENVIMAP, ENVIMWQ, ECOMAP. Các phần mềm này giúp sinh viên khơng chỉ quản lý các đối tượng mơi trường quan trọng như cơ sở sản xuất, ống khĩi, cống xả, các vị trí quan trắc, mà cịn trợ giúp tính tốn mơ phỏng ảnh hưởng của các đối tượng này lên mơi trường xung quanh. Với việc ứng dụng cơng nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS), các phần mềm này giúp người dùng một cơng cụ trực quan để quản lý và phân tích mơi trường. Cuốn sách được viết như một giáo trình. Sau mỗi chương là phần các câu hỏi, bài tập, một số chủ đề viết tiểu luận và danh mục các tài liệu tham khảo. Giáo trình được giảng cho sinh viên mơi trường ngành kỹ thuật hay khoa học tự nhiên với thời lượng là 45 tiết lý thuyết và 30 tiết thực hành. Với sinh viên mơi trường các ngành khoa học xã hội và nhân văn cĩ thể áp dụng với 30 tiết lý thuyết và 15 tiết thực hành. Tương ứng với thời lượng này là phần 1 và phần 2 cũng như chương 9 của phần 3 trong giáo trình này. Giáo trình này hướng tới đối tượng sinh viên năm chuyên ngành mơi trường hay một số ngành cĩ liên quan tại các trường Đại học. Bên cạnh đĩ giáo trình này cũng cĩ ích cho học viên trên đại học cũng như giảng viên, nghiên cứu viên thuộc các Cơ sở đào tạo và nghiên cứu trong nước. Sau lần đầu tiên biên soạn tài liệu giảng dạy mơn học này vào năm 2003 và 2004, lần này tác giả đã cĩ một số điều chỉnh và bổ sung cho phù hợp với thực v
6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - tiễn. Dù cĩ nhiều cố gắng nhưng chắc chắn giáo trình này vẫn khơng thể tránh khỏi những tồn tại và hạn chế. Tác giả rất mong nhận được sự đĩng gĩp ý kiến của quý đồng nghiệp cũng như bạn đọc gần xa cĩ quan tâm tới ứng dụng cơng nghệ thơng tin trong quản lý mơi trường cũng như trong nghiên cứu mơi trường. Gĩp ý xin gửi về địa chỉ buita@hcmc.netnam.vn hoặc theo địa chỉ trên trang Web: www.envim.com.vn. Tp. Hồ Chí Minh 1/2006 Tác giả: TSKH. Bùi Tá Long. vi
7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT HTTT Hệ thống tính tốn EIS Environmental Information System – Hệ thống Thơng tin mơi trường HTTTMT Hệ thống Thơng tin mơi trường GIS Geographic Information System – Hệ thống thơng tin địa lý CNTT Cơng nghệ thơng tin HTTTTĐ Hệ thống thơng tin tự động HTQTMTQG Hệ thống quan trắc mơi trường cấp quốc gia CSDLKG Cơ sở dữ liệu khơng gian CAP Computation for Air Pollution – phần phềm tính tốn ơ nhiễm khơng khí ENVIM ENVironmental Information Management software – phần mềm quản lý mơi trường ENVIMNT ENViroment Information Management software for Ninh Thuan (Phần mềm hỗ trợ quản lý và giám sát mơi trường tỉnh Ninh Thuận) ECOMAP Mapping and computing for Air Pollution software for central EConomic key regiOn – Vẽ và tính tốn ơ nhiễm khơng khí cho các tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung. ENVIMWQ ENVironmental Information Management and Water Quality simulation – Phần mềm quản lý và mơ phỏng chất lượng nước ENVIMAP ENVironmental Information Management and Air Pollution estimation – Phần mềm quản lý và đánh giá ơ nhiễm khơng khí KCN Khu cơng nghiệp TCCP Tiêu chuẩn cho phép CSDL Cơ sở dữ liệu CSSX Cơ sở sản xuất vii
8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - DANH MỤC LỜI CÁM ƠN iii LỜI NĨI ĐẦU iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii PHẦN THỨ NHẤT 1 CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THƠNG TIN 1 1.1 Các khái niệm và định nghĩa cơ bản 1 1.2 Các thành phần của cơng nghệ thơng tin 2 1.3 Phân loại cơng nghệ thơng tin 4 1.4 Các giai đoạn phát triển của hệ thống thơng tin 6 Câu hỏi và bài tập 6 Tài liệu tham khảo 6 CHƯƠNG 2 THƠNG TIN MƠI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THƠNG TIN CỦA XÃ HỘI 7 2.1 Thơng tin và thơng tin mơi trường 7 2.2 Vai trị của thơng tin trong quản lí nĩi chung và quản lí mơi trường nĩi riêng 9 2.3 Sự sản sinh ra thơng tin mơi trường 11 2.3.1 Mở rộng kiến thức 11 2.3.2 Quan trắc mơi trường 14 2.4 Đối tượng nghiên cứu của thơng tin mơi trường 16 2.5 Sự phân loại thơng tin mơi trường 18 2.6 Các cơ quan thu thập thơng tin mơi trường trên ví dụ Tp. Hồ Chí Minh 24 2.7 Một số ấn phẩm chứa đựng thơng tin mơi trường tại Việt Nam 26 2.8 Thơng tin về các vấn đề mơi trường đặc trưng 27 2.8.1 Chất lượng nước, khơng khí, đất 28 2.8.2 Thơng tin về các xí nghiệp gây ơ nhiễm 29 2.8.3 Thơng tin về cơ sở sản xuất - các dạng chính của báo cáo mơi trường 30 2.8.4 Sức khoẻ của nhân dân 33 Câu hỏi và bài tập 34 Tài liệu tham khảo 35 CHƯƠNG 3 CÁC GIAI ĐOẠN LÀM VIỆC VỚI THƠNG TIN MƠI TRƯỜNG 36 3.1 Xác định mục đích và nội dung cơng việc 37 3.2 Thu thập thơng tin 38 3.3 Đánh giá nguồn thơng tin 39 3.3.1 Tính xác thực và đầy đủ 39 3.3.2 Tài liệu tham khảo và luận chứng. Văn hĩa làm việc với thơng tin 40 3.3.3 Một số tiêu chí khác đánh giá nguồn thơng tin 41 3.3.4 Nguyên lý dư thừa và nguyên lý đầy đủ một cách hợp lý 42 3.4 Xử lý và hệ thống hĩa 43 3.5 Diễn giải 44 3.5.1 Ý nghĩa của diễn giải thơng tin 44 3.5.2 Báo cáo tổng hợp thơng tin 46 3.6 Biểu diễn và phổ biến thơng tin 46 3.6.1 Mức độ biểu diễn thơng tin 47 3.6.2 Các kênh phổ biến thơng tin 48 3.7 Tin học mơi trường – một lĩnh vực khoa học mới hình thành 49 3.8 Một số hướng nghiên cứu trong Tin học mơi trường 51 3.9 Một số kết luận 53 viii
9. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Câu hỏi và bài tập 54 Tài liệu tham khảo 54 PHẦN THỨ HAI 55 CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG THƠNG TIN MƠI TRƯỜNG 55 4.1 Một số khái niệm cơ bản 55 4.1.1 Hệ thống, đặc trưng và các thành phần của hệ thống 55 4.1.2 Cơng nghệ CSDL trong nghiên cứu mơi trường 56 4.1.3 Về vai trị của cơng nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) trong nghiên cứu mơi trường 58 4.1.4 Cơng nghệ mạng và cơng dụng của nĩ 59 4.2 Nhu cầu thực tế như một yêu cầu làm xuất hiện các hệ thống thơng tin mơi trường 60 4.3 Phân tích một số cơng trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thơng tin mơi trường 61 4.4 Định nghĩa Hệ thống thơng tin mơi trường 62 4.5 Cơ cấu tổ chức của HTTTMT 63 4.5.1 Phát triển hệ cơ sở dữ liệu khơng gian 63 4.5.2 Quản lý hệ CSDL khơng gian (CSDLKG) 69 4.6 Các nguyên lý xây dựng Hệ thống thơng tin mơi trường 74 4.6.1 Thơng tin tư liệu – cơ sở quan trọng của HTTTMT 75 4.6.2 Xây dựng khối ngân hàng dữ liệu 75 4.6.3 Xây dựng khối cơ sở pháp lý cho đối tượng cần quản lý 76 4.6.4 Xây dựng khối thơng tin tra cứu 77 4.6.5 Xây dựng khối quan trắc mơi trường trong HTTTMT 78 4.6.6 Nghiên cứu ứng dụng những thành tựu mới nhất của khoa học và cơng nghệ 79 4.6.7 Đảm bảo tính độc lập giữa các khối 79 4.7 Hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường tích hợp như sự mở rộng hệ thống thơng tin mơi trường 80 4.7.1 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thơng tin – mơ hình tích hợp 80 4.7.2 Phân tích một số cơng trình nghiên cứu xây dựng hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường tích hợp 82 Câu hỏi và bài tập 83 Tài liệu tham khảo 83 CHƯƠNG 5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THƠNG TIN MƠI TRƯỜNG TẠI VIỆT NAM 85 5.1 Mở đầu 85 5.2 Một số cơ sở lý luận xây dựng hệ thống quan trắc mơi trường tổng hợp và thống nhất cấp quốc gia (HTQTMTQG) 87 5.3 Một số tiền đề cơ bản cho việc xây dựng hệ thống thơng tin mơi trường tại Việt nam 89 5.4 Đề xuất mơ hình hệ thống thơng tin mơi trường cấp tỉnh 91 5.5 Khía cạnh kỹ thuật thực thi hệ thống thơng tin mơi trường 95 5.6 Một số kết quả triển khai xây dựng hệ thống thơng tin mơi trường cho các tỉnh thành Việt Nam 96 5.6.1 Module quản lý bản đồ số 98 5.6.2 Module quản lý dữ liệu 98 5.6.3 Module phân tích, truy vấn, làm báo cáo 99 5.6.4 Module quản lý tập văn bản mơi trường 101 5.6.5 Module mơ hình 101 5.6.6 Module WEB 103 5.6.7 Module quản lý giao diện và giao tiếp user 103 5.6.8 Một số cơng cụ khác 104 ix
10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Câu hỏi và bài tập 104 Tài liệu tham khảo 105 CHƯƠNG 6 MỘT SỐ MƠ HÌNH MẪU LAN TRUYỀN CHẤT Ơ NHIỄM TRONG MƠI TRƯỜNG 106 6.1 Mơ hình lan truyền chất ơ nhiễm khơng khí từ nguồn điểm 106 6.1.1 Cơ sở lựa chọn mơ hình tính tốn lan truyền và khuếch tán chất ơ nhiễm khơng khí 107 6.1.2 Mơ hình Berliand tính tốn lan truyền chất ơ nhiễm trong khí quyển 110 6.1.3 Mơ hình vệt khĩi GAUSS tính tốn lan truyền chất ơ nhiễm trong khí quyển 114 6.2 Tính tốn nồng độ trung bình – mơ hình Hanna – Gifford cho nguồn vùng 119 6.3 Mơ hình Paal đánh giá ơ nhiễm cho nguồn điểm xả thải vào kênh sơng 122 6.3.1 Khái niệm chất lượng nước 122 6.3.2 Cơ sở lý luận xây dựng mơ hình tốn chất lượng nước mặt 123 6.3.3 Mơ hình Paal - mơ hình hĩa quá trình hình thành chất lượng nước sơng 125 6.4 Mơ hình tốn sinh thái 130 6.4.1 Đặt vấn đề 130 6.4.2 Xây dựng mơ hình tốn mơ tả một số hệ sinh thái 135 Câu hỏi và bài tập 140 Tài liệu tham khảo 141 PHẦN THỨ BA 142 CHƯƠNG 7 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG hỆ THỐNG THƠNG TIN – MƠ HÌNH MƠI TRƯỜNG TÍCH HỢP VỚI GIS 142 7.1 Mở đầu 142 7.2 GIS như một thành phần quan trọng trong xây dựng Hệ thống thơng tin – mơ hình mơi trường 143 7.3 Xây dựng phần mềm ENVIMWQ – quản lý và mơ phỏng chất lượng nước 144 7.3.1 Mục tiêu của phần mềm ENVIMWQ 144 7.3.2 Sơ đồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ENVIMWQ 144 7.3.3 Các chức năng tạo đối tượng quản lý trong ENVIMWQ 146 7.3.4 Các thơng tin quan trắc được quản lý trong ENVIMWQ 150 7.3.5 Nội dung báo cáo được thực hiện trong ENVIMWQ 154 7.3.6 Chức năng thống kê trong ENVIMWQ 155 7.3.7 Tính tốn mơ phỏng chất lượng nước trong ENVIMWQ 156 7.3.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ENVIMWQ 158 7.4 Xây dựng phần mềm ENVIMAP – quản lý và đánh giá ơ nhiễm khơng khí 158 7.4.1 Mục tiêu của phần mềm ENVIMAP 159 7.4.2 Sơ đồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ENVIMAP 159 7.4.3 Các chức năng tạo đối tượng quản lý trong ENVIMAP 160 7.4.4 Các thơng tin quan trắc được quản lý trong ENVIMAP 163 7.4.5 Nội dung báo cáo được thực hiện trong ENVIMAP 165 7.4.6 Chức năng thống kê trong ENVIMAP 166 7.4.7 Tính tốn mơ phỏng chất lượng khơng khí trong ENVIMAP 167 7.4.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ENVIMAP 169 7.5 Xây dựng phần mềm ECOMAP – quản lý phát thải và mơ phỏng chất lượng khơng khí theo mơ hình nguồn vùng 170 7.5.1 Mục tiêu của phần mềm ECOMAP 170 7.5.2 Sơ đồ cấu trúc và các chức năng chính của phần mềm ECOMAP 171 7.5.3 Các chức năng tạo đối tượng quản lý trong ECOMAP 172 7.5.4 Các thơng tin quan trắc được quản lý trong ECOMAP 175 7.5.5 Nội dung báo cáo được thực hiện trong ECOMAP 177 x
11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 7.5.6 Chức năng thống kê trong ECOMAP 177 7.5.7 Tính tốn mơ phỏng chất lượng khơng khí trong ECOMAP 177 7.5.8 Các chức năng hỗ trợ khác trong ECOMAP 179 Câu hỏi và bài tập 180 Tài liệu tham khảo 180 CHƯƠNG 8 PHẦN MỀM TỰ ĐỘNG HĨA TÍNH TỐN ĐƠN GIẢN 181 8.1 Phần mềm CAP 1.0 (Computing Air Pollution) 181 8.1.1 Tính phân bố nồng độ chất bẩn tại mặt đất theo chiều giĩ 181 8.1.2 Tính nồng độ cực đại chất bẩn tại mặt đất với các vận tốc giĩ khác nhau 184 8.1.3 Tính phân bố nồng độ chất bẩn tại mặt đất vuơng gĩc với chiều giĩ 185 8.1.4 Tính phân bố nồng độ chất bẩn tại mặt đất theo chiều giĩ cho nhiều ống khĩi 187 8.2 Phần mềm CAP 2.5 (Computing Air Pollution) 189 8.2.1 Các thành phần của thanh cơng cụ CAP 2.5 190 8.2.2 Các thành phần của menu Mơ hình 190 8.2.3 Các dữ liệu tính tốn trong CAP 2.5 191 8.2.4 Tính tốn ơ nhiễm khơng khí trong CAP 2.5 195 8.2.5 Mơ phỏng ơ nhiễm khơng khí theo hướng giĩ 198 8.2.6 Tính tốn nồng độ chất ơ nhiễm tại một điểm bất kỳ 199 8.2.7 Nồng độ chất ơ nhiễm cực đại đối với các vận tốc giĩ khác nhau 199 8.2.8 Khoảng cách đạt nồng độ cực đại đối với các vận tốc giĩ khác nhau 200 8.2.9 In ấn trong CAP 2.5 201 Câu hỏi và bài tập 202 Tài liệu tham khảo 204 CHƯƠNG 9 PHẦN MỀM TÍCH HỢP CƠ SỞ DỮ LIỆU MƠI TRƯỜNG, HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ VÀ MƠ HÌNH TỐN 205 9.1 Giới thiệu tổng quan về các phần mềm tích hợp hệ thống thơng tin địa lý, cơ sở dữ liệu mơi trường và mơ hình tốn 205 9.2 Cài đặt 206 9.2.1 Hướng dẫn cài đặt phần mềm hỗ trợ DotnetFrameWork 206 9.2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm hỗ trợ Flash Player 7 ActiveX control 207 9.2.3 Hướng dẫn cài đặt font chữ MapInfo 207 9.3 Khởi động ENVIMWQ 2.0 208 9.4 Menu và thanh cơng cụ của ENVIMWQ 2.0 211 9.4.1 Menu chính 211 9.4.2 Thanh cơng cụ Điều khiển bản đồ 212 9.4.3 Thanh cơng cụ Thao tác trên đối tượng 212 9.4.4 Thanh cơng cụ Vẽ đối tượng 212 9.4.5 Thanh cơng cụ Mơ hình 212 9.4.6 Chọn một đối tượng 212 9.4.7 Chọn nhiều đối tượng 213 9.4.8 Menu tiếp xúc của đối tượng 213 9.4.9 Thanh trạng thái và các thành phần 213 9.5 Thao tác với hộp thoại 214 9.5.1 Thao tác với hộp thoại thơng thường 214 9.5.2 Thao tác với hộp thoại dạng bảng 215 9.5.3 Thao tác với hộp thoại cĩ chứa đồ thị 220 9.6 Giao diện của ENVIMWQ 2.0 221 9.7 Làm việc với thơng tin bản đồ, đối tượng địa lý, thơng tin hành chính, tạo mới thơng tin cho đối tượng ENVIMWQ 2.0 222 9.7.1 Làm việc với thơng tin bản đồ 222 9.7.2 Các tác vụ gắn với một đối tượng địa lý 226 9.7.3 Các thơng tin hành chính 234 9.7.4 Tạo mới thơng tin cho đối tượng 241 xi
12. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 9.8 Thống kê các dữ liệu của các đối tượng trong ENVIMWQ 249 9.8.1 Thống kê lượng xả thải tại cống xả 250 9.8.2 Thống kê lượng xả thải tại cơ sở sản xuất 255 9.8.3 Thống kê lượng xả thải tại điểm xả 260 9.8.4 Thống kê lượng nước cấp tại cơ sở sản xuất 265 9.8.5 Thống kê chất lượng nước cấp tại cơ sở sản xuất 270 9.8.6 Thống kê chất lượng nước tại điểm lấy mẫu chất lượng nước 275 9.8.7 Thống kê chất lượng nước tại điểm kiểm sốt chất lượng nước 280 9.8.8 Thống kê số liệu đo tại trạm thủy văn 285 9.9 Tính tốn mơ phỏng ơ nhiễm nước kênh sơng trong ENVIMWQ 2.0 291 9.10 Tính tốn mơ phỏng ơ nhiễm khơng khí trong ENVIMAP 2.0 299 9.11 Tính tốn mơ phỏng ơ nhiễm khơng khí do nguồn phát thải vùng ECOMAP 2.0 306 Câu hỏi và bài tập 315 Tài liệu tham khảo 316 DANH MỤC BẢNG BIỂU 317 DANH MỤC HÌNH 318 xii
13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - PHẦN THỨ NHẤT CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THƠNG TIN Chương này làm quen với bạn đọc những khái niệm hệ thống thơng tin và lịch sử phát triển của nĩ. Các kiến thức cơ bản trong mục này sẽ giúp người đọc dễ dàng hơn trong những chương mục tiếp theo. 1.1 Các khái niệm và định nghĩa cơ bản Một trong những điều kiện tiên quyết nâng cao hiệu quả cơng tác quản lý là ứng dụng cơng nghệ thơng tin. Cơng nghệ thơng tin địi hỏi phải biết cách làm việc với thơng tin và nắm bắt được các kỹ thuật tính tốn và xử lý số liệu. Cơng nghệ thơng tin – là sự kết hợp nhiều quá trình diễn ra như thu thập, nhận, lưu trữ, bảo quản, xử lý, phân tích và truyền thơng tin trong một cấu trúc cĩ tổ chức. Các quá trình này diễn ra với việc ứng dụng các kỹ thuật tính tốn, xử lý hay nĩi một cách khác các quá trình này diễn ra cùng với việc biến đổi thơng tin do bộ vi xử lý của hệ thống tính tốn. Phương pháp xử lý thơng tin rất khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào đối tượng quản lý cũng như hệ thống quản lý. Để dễ cho nghiên cứu và thiết kế các quá trình này người ta phân biệt một số quá trình khác nhau. Chế độ làm việc của quá trình xử lý thơng tin trong các hệ thống tính tốn (HTTT) cĩ ảnh hưởng quan trọng tới sự phân loại. Người ta phân biệt chế độ làm việc và chế độ khai thác các HTTT. Chế độ khai thác liên quan tới nỗ lực nâng cao tính hiệu quả làm việc của người sử dụng. Chế độ làm việc chủ yếu xác định tính hiệu quả làm việc của HTTT. Tính hiệu quả hoạt động của HTTT được đặc trưng bởi năng suất lao động của nĩ. Khả năng kết hợp trong hệ thống thiết bị Input – Output và vi xử lý cĩ ảnh hưởng lớn tới năng xuất lao động của HTTT. Nếu cĩ nhiều vi xử lý hơn thì năng suất lao động của HTTT cũng tăng lên đáng kể. Chế độ làm việc như vậy gọi là đa xử lý. Chúng ta cùng xem xét một số chế độ hoạt động khai thác HTTT. Cĩ thể lấy ví dụ : chế độ xử lý ngoại tuyến (off line) (Khơng ghép nối trực tiếp với các máy tính khác). Trong chế độ làm việc này sự can thiệp điều hành viên là tối thiểu, HTTT làm việc với mức độ hiệu quả cao nhưng thời gian chờ đợi kết quả rất nhiều. Để làm tăng nhanh ra kết quả cần tận dụng chế độ làm việc của hệ được gọi là xử lý song song cho xử lý ngoại tuyến. Ở chế độ này mỗi chương trình ứng dụng được qui định một khoảng thời gian nhất định để khi kết thúc thì việc quản lý chuyển tiếp cho chương trình sau. Điều nảy cho phép nhận được kết quả theo các chương trình ngắn cho tới khi kết thúc xử lý tồn bộ chương trình. Chế độ xử lý tiếp theo được gọi là trực tuyến (on line) (theo từ điển tin học cĩ nghĩa là trực tuyến cĩ nghĩa là sự ghép nối trực tiếp máy bạn với một máy tính khác, đồng thời bạn cĩ thể thâm nhập vào máy tính đĩ; ví dụ, sau khi bạn mắc nối thành cơng nĩ với máy PC của bạn và bật điện cho nĩ chạy. Trong truyền thơng dữ liệu, trực tuyến là đã được nối với máy tính khác ở xa). Cách xử lý này cho phép gia tăng tốc độ trả lời của hệ cho người sử dụng Phương pháp chia sẻ thời gian (time-sharing) máy tính là phương pháp chia xẻ những tài nguyên của một máy tính nhiều người dùng, trong đĩ mọi thành viên đều cĩ cảm 1
14. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - giác mình là người duy nhất đang sử dụng hệ thống. Trong các hệ máy tính lớn cĩ hàng trăm hoặc hàng ngàn người cĩ thể sử dụng máy đồng thời, mà khơng hề biết cĩ nhiều người khác cũng đang sử dụng. Tuy nhiên, ở những giờ cao điểm, hệ thống đáp ứng rất chậm. Các nhiệm vụ được giải quyết trong các hệ tự động được chia ra thành các nhiệm vụ địi hỏi xuất kết quả ngay lập tức trong phạm vi thời gian rất ngắn. Với những nhiệm vụ địi hỏi kết quả ngay lập tức người ta dùng chế độ thời gian thực. Chế độ này đặc trưng bởi quá trình xử lý thơng tin từ xa. Chế độ này cho phép người dùng nhận được kết quả tại địa điểm cách xa máy tính xử lý. Để truyền dữ liệu người ta thường dùng các kênh liên lạc. Việc lựa chọn chế độ này hay chế độ khác trong xử lý HTTT được xác định bởi các tham số của nhiệm vụ cần giải quyết. Khi người dùng cĩ thể truy cập tới một thiết bị nào đĩ và chỉ cĩ một khối lượng nhỏ thơng tin tham gia vào quá trình xử lý dữ liệu (ví dụ thơng báo tin tức cho nhau) nên sử dụng chế độ truy cập trực tiếp và xử lý thật nhanh. Khi làm việc với một khối lượng lớn thơng tin và vấn đề khơng địi hỏi sự gấp gáp về mặt thời gian cĩ thể chọn chế độ off line. Kết hợp với xử lý từ xa sẽ cho phép thơng tin nhanh kết quả tới người dùng. Các dữ liệu đã được chuẩn bị và chuẩn bị đưa vào HTTT trong quá trình lưu trữ được chứa trên các thiết bị lưu trữ thơng tin (đĩa cứng, CD, USB). Ngày nay thơng tin khơng ngừng tăng lên về số lượng địi hỏi các cơng nghệ lưu trữ nĩ dưới dạng các ngân hàng dữ liệu. Điều này giúp cho xử lý thơng tin diễn ra nhanh chĩng và thuận lợi hơn. Một khối lượng lớn thơng tin cần xử lý, lưu trữ và truyền tới người dùng, phần cịn lại được nhập vào hay xử lý bên trong quá trình sản xuất. Ở đây cĩ thể nĩi ngắn gọn về các quá trình tuần hồn và xử lý thơng tin (các quá trình thơng tin). 1.2 Các thành phần của cơng nghệ thơng tin Cơng nghệ thơng tin dựa trên và phụ thuộc vào hỗ trợ kỹ thuật, chương trình, thơng tin, phương pháp và tổ chức. Hỗ trợ kỹ thuật – đĩ là máy tính cá nhân, tổ chức kỹ thuật, đường truyền và các thiết bị mạng. Dạng cơng nghệ thơng tin phụ thuộc vào trang bị kỹ thuật (bằng tay, tự động, từ xa) sẽ ảnh hưởng tới thu thập, xử lý và truyền thơng tin tại chỗ. Sự phát triển kỹ thuật tính tốn khơng giậm chân tại chỗ. Máy tính càng ngày cành mạnh hơn, rẻ hơn và do vậy dễ tiếp cận hơn với nhiều người dùng. Máy tính ngày nay được trang bị bởi các thiết bị truyền thơng: modem, bộ nhớ lớn, máy scaner, các thiết bị nhận giọng nĩi và chữ viết. Chương trình máy tính (phần mềm) phụ thuộc trực tiếp vào yếu tố kỹ thuật và hỗ trợ thơng tin thực thi chức năng lưu trữ, phân tích, bảo quản, phân tích và giao tiếp người – máy. Hỗ trợ thơng tin – tập hợp các dữ liệu được biểu diễn dưới dạng nhất định cho xử lý trên máy tính. Hỗ trợ về tổ chức và phương pháp là một tập hợp các biện pháp hướng tới sự hoạt động của máy tính và các phần mềm để nhận được kết quả mong muốn. Các tính chất cơ bản của cơng nghệ thơng tin là: - Hợp lý, - Cĩ thành phần và cấu trúc, - Tác động với mơi trường bên ngồi, - Tồn vẹn, 2
15. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Phát triển theo thời gian. 1. Hợp lý - mục tiêu chính của ứng dụng cơng nghệ thơng tin là nâng cao hiệu quả cơng việc dựa trên ứng dụng các thiết bị máy tính hiện đại xử lý thơng tin, các CSDL phân bố và các mạng tính tốn khác nhau bằng cách lưu thơng và xử lý nhiều lần thơng tin. 2. Các thành phần và cấu trúc: Các thành phần chức năng – đây là nội dung cụ thể của các quá trình lưu thơng và xử lý nhiều lần thơng tin; Cấu trúc của cơng nghệ thơng tin: Hình 1.1. Cấu trúc của cơng nghệ thơng tin Cấu trúc của cơng nghệ thơng tin – là một sự tổ chức bên trong, thực chất là sự phụ thuộc tương hỗ giữa các thành phần tạo nên nĩ được kết hợp thành hai nhĩm lớn: cơng nghệ nền tảng và cơ sở tri thức. Mơ hình đối tượng – là tập hợp các mơ tả, đảm bảo sự hiểu nhau giữa những người sử dụng: các chuyên gia của xí nghiệp và những người xây dựng chương trình. Cơng nghệ nền tảng – là tập hợp các phương tiện, thiết bị tự động hĩa, lập trình hệ thống và xây dựng cơng cụ trên cơ sở đĩ thực thi các hệ con lưu trữ và biến đổi thơng tin. Cơ sở tri thức là tập hợp các tri thức, được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính. Tri thức cĩ thể được chia ra thành tri thức thống quan (nghĩa là kiến thức về vấn đề gì đĩ một cách tổng quan) và tri thức chuyên ngành (nghĩa là kiến thức về cái gì đĩ cụ thể). Cơ sở tri thức thực chất là biểu diễn đối tượng. Nĩ bao hàm CSDL (thơng tin về xí nghiệp, cơ sở sản xuất, chế độ làm việc ). Các phương tiện hệ thống và cơng cụ: 3
16. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - a). Thiết bị; b). Phần mềm hệ thống (hệ điều hành, CSDL); c). Phần mềm cơng cụ (tiếng anh, hệ thống lập trình, nguơn ngữ chuyên biệt, cơng nghệ lập trình); d). Tập hợp các nút lưu trữ và xử lý thơng tin. 3. Tác động với mơi trường bên ngồi – sự tương tác cơng nghệ thơng tin với các đối tượng quản lý, các xí nghiệp cĩ liên hệ chặt chẽ với nhau, với khoa học, cơng nghiệp và các phương tiện kỹ thuật tự động hĩa. 4. Tính tồn vẹn – cơng nghệ thơng tin là một hệ thống hồn chỉnh, cĩ khả năng giải quyết các nhiệm vụ mà khơng một thành phần riêng rẽ nào của nĩ cĩ thể giải quyết được. 5. Phát triển theo thời gian – đảm bảo sự phát triển năng động của cơng nghệ thơng tin, các phiên bản nâng cấp, sự thay đổi về cấu trúc và sự bổ sung các thành phần mới. 1.3 Phân loại cơng nghệ thơng tin Để cĩ thể hiểu một cách chính xác và đánh giá nĩ cũng như sử dụng cơng nghệ thơng tin cĩ hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống cần thiết cĩ sự phân loại chúng. Sự phân loại cơng nghệ thơng tin phụ thuộc vào tiêu chí phân loại. Tiêu chí ở đây cĩ thể lấy chỉ số hay tập hợp các tiêu chí cĩ ảnh hưởng lên sự lựa chọn cơng nghệ này hay cơng nghệ khác. Ví dụ cho tiêu chí như vậy chính là giao diện người dùng, hay hệ điều hành thực thi. Hệ điều hành thực hiện các lệnh thơng qua giao diện dạng lệnh, WIMP, SILK. Giao diện dạng lệnh – đề xuất phương án xuất ra màn hình lời mời nhập lệnh vào. WIMP - (Window-cửa sổ, Image-hình ảnh, Menu-thực đơn, Pointer-con trỏ). SILK - (Speech-tiếng nĩi, Image-hình ảnh, Language-ngơn ngữ, Knowledge-tri thức). Các hệ điều hành được chia ra thành nhiều loại : một chương trình, nhiều chương trình và nhiều người sử dụng. Một chương trình - SKP, MS DOS và các hệ điều hành khác. Các hệ điều hành thuộc nhĩm này hỗ trợ chế độ ngoại tuyến và chế độ đối thoại trong xử lý thơng tin. Hệ điều hành nhiều chương trình - UNIX, DOS 7.0, OS/2, WINDOWS; hệ điều hành thuộc nhĩm này cho phép kết hợp các cơng nghệ đối thoại ngoại tuyến và đối thoại trong xử lý thơng tin. Hệ điều hành nhiều người dùng (hệ điều hành mạng) - INTERNET, NOVELL, ORACLE, NETWARE và các hệ khác thực hiện xử lý cơng nghệ từ xa trong các mạng cũng như các cơng nghệ khác như đối thoại và ngoại tuyến tại chỗ. Các dạng cơng nghệ thơng tin được liệt kê ở trên được sử dụng rộng rãi ngày nay trong các hệ thống thơng tin mơi trường, hệ thống thơng tin kinh tế, . Cơng nghệ thơng tin được phân loại theo dạng thơng tin được chỉ ra trên Hình 1.2 4
17. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hình 1.2. Phân loại cơng nghệ thơng tin theo dạng thơng tin Khơng nên chỉ giới hạn bởi hình trên. Cơng nghệ thơng tin bao gồm cả các hệ tự động thiết kế. Một phần khơng thể thiếu của cơng nghệ thơng tin chính là thư điện tử, gồm một bộ các chương trình cho phép lưu trữ và gửi nhắn tin giữa các người dùng. Hiện nay các cơng nghệ hypertext và multimedia cho phép làm việc với âm thanh, video và các hình ảnh động. Phân loại cơng nghệ thơng tin theo dạng lưu trữ thơng tin cĩ thể kể tới giấy (là đầu vào và đầu ra) và các cơng nghệ khơng giấy (cơng nghệ mạng, các tài liệu điện tử). Cơng nghệ thơng tin được phân loại theo mức độ cụ thể các phép tốn: cơng nghệ điều hành hay cơng nghệ đối tượng. Điều hành khi sau mỗi phép tốn là một vị trí với phương tiện kỹ thuật cụ thể. Đây là đặc trưng của cơng nghệ xử lý thơng tin đĩng gĩi được thực hiện trên những máy tính lớn. Cơng nghệ hướng đối tượng cho phép thực hiện tất cả các phép tốn tại một chỗ, ví dụ trên một máy tính các nhân, trường hợp riêng là APM (Hệ thống tự động hĩa tại chỗ làm việc). 5
18. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 1.4 Các giai đoạn phát triển của hệ thống thơng tin Những hệ thống thơng tin đầu tiên xuất hiện vào những năm 50 của thế kỷ trước. Trong những năm này, các hệ thống thơng tin được dùng để xử lý các phép tính thống kê và tính lương và được thực thi trên các máy tính cơ điện. Trên thực tế các hệ thơng tin đầu tiên này đã làm giảm đáng kể chi phí và thời gian chuẩn bị các tài liệu tương ứng. Những năm 60 của thế kỷ trước đánh dấu sự thay đổi mối liên hệ với Hệ thống thơng tin. Trong tin nhận được từ các hệ thơng tin được ứng dụng để làm các báo cáo thơng kê theo nhiều thơng số khác nhau. Nhiều chức năng của hệ thống thơng tin đã được bổ sung để xử lý thơng tin. Trong những năm 70 — bắt đầu những năm 80 của thế kỷ trước hệ thống thơng tin đã được sử dụng rộng rãi trong cơng tác quản lý, hỗ trợ quá trình thơng qua quyết định hành chính. Vào cuối những năm 80 quan điểm sử dụng hệ thống thơng tin lại thay đổi một lần nữa. Thời điểm này các hệ thống thơng tin trở thành nguồn thơng tin mang tính chiến lược ở mọi mức độ tổ chức. Hệ thống thơng tin đã cung cấp thơng tin một cách kịp thời, hỗ trợ cho các tổ chức đạt được những thành tựu quan trọng, gĩp phần nâng cao hiệu quả cơng việc, tạo ra sản phẩm mới, tìm kiếm thị trường mới, sản xuất ra những sản phẩm với chi phí thấp và nhiều thứ khác nữa. Câu hỏi và bài tập 1. Hãy trình bày những thành phần chính của cơng nghệ thơng tin và tính chất cơ bản của cơng nghệ thơng tin 2. Trình bày phân loại cơng nghệ thơng tin theo dạng thơng tin Tài liệu tham khảo 1. Đặng Mộng Lân, 2001. Các cơng cụ quản lý mơi trường. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 199 trang. 2. Võ Văn Huy, Huỳnh Ngọc Liễu, 2001. Hệ thống thơng tin quản lý. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 290 trang. 6
19. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - CHƯƠNG 2 THƠNG TIN MƠI TRƯỜNG NHƯ MỘT PHẦN TÀI NGUYÊN THƠNG TIN CỦA XÃ HỘI Trong chương này chúng ta xem xét một trong những khái niệm quan trọng nhất trong giáo trình này đĩ là thơng tin mơi trường. Phần tiếp theo sẽ trình này các nội dung: vai trị của thơng tin mơi trường trong cơng tác quản lý mơi trường, phương pháp sản sinh ra thơng tin mơi trường, sự phân loại thơng tin mơi trường cùng các dạng thơng tin mơi trường đặc trưng. Các nội dung của chương trình cung cấp cho người đọc những kiến thức cơ bản của một ngành khoa học cịn mới mẻ đĩ là: thơng tin mơi trường. Các kiến thức này là cần thiết phục vụ cho các chương mục tiếp theo. 2.1 Thơng tin và thơng tin mơi trường Thơng tin là một yếu tố cĩ mặt trong bất kỳ hoạt động nào của con người, từ cuộc sống hàng ngày, các hoạt động kinh tế, nghiên cứu khoa học, bảo vệ mơi trường. Khái niệm thơng tin được nhà tốn học người Mỹ tên là Shennon đưa ra vào năm 1948. Simon người đoạt giải thưởng Nobel về kinh tế năm 1978 viết “năng lượng và thơng tin là hai yếu tố lưu chuyển cơ bản của các hệ thống hữu cơ và xã hội “ /[1], 2001/. Như vậy, từ quan điểm của Simon, “thơng tin” được đặt bên cạnh “năng lượng”, hai khái niệm này cùng với “vật chất” là “bộ ba” khái niệm khoa học tổng quát nhất. Tuy vậy khác với “năng lượng” và “vật chất” bản chất của “thơng tin” cho tới nay vẫn chưa được giải quyết /[1], tr. 37/. Mặc dù vậy nhà khoa học kinh điển trong lĩnh vực điều khiển học như Norbert Wiener, /[1], 2001, tr. 38 – 39/ đã đưa ra khái niệm thơng tin theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp. Theo Norbert Wiener “thơng tin là thơng tin, khơng phải là năng lượng, khơng phải là vật chất” . Định nghĩa này dựa trên hiểu biết của khoa học hiện nay về sự tồn tại các dạng cơ bản nhất của thế giới xung quanh ta hiện nay là năng lượng, vật chất và thơng tin. Theo nghĩa hẹp, “thơng tin” được hiểu như là một mức của thơng tin theo nghĩa rộng trong trật tự thơng tin được chế biến từ thấp lên cao. Hình 2.1. Tháp thơng tin Trong tháp thơng tin trên Hình 2.1 cĩ thể định nghĩa các yếu tố như sau: 7
20. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - - Dữ liệu: là quặng chưa tinh luyện, là những dữ kiện bất kỳ năm ngồi ngữ cảnh; - Thơng tin: là quặng đã tinh luyện, là những dữ liệu đã được tổ chức nhưng chưa được đưa vào những cái khung khái niệm của bản thân. - Kiến thức: là thơng tin đã được liên kết vào trong những cái khung khái niệm của bản thân Cĩ thể lấy một ví dụ hình tượng như sau: thơng tin theo nghĩa rộng ứng với các phân tử lúa mì, bột mì ứng với dữ liệu, bánh mì ứng với kiến thức và sự khơn ngoan ứng với bánh gatơ. Trong xã hội ngày nay, thơng tin đã trở thành một loại tài nguyên. Tài nguyên thơng tin đã trở thành động lực quan trọng thúc đẩy sự phát triển xã hội lồi người. Tài nguyên thơng tin cĩ 5 đặc tính lớn: - Cĩ thể sử dụng nhiều lần mà khơng mất đi giá trị: “xử lý một lần, sử dụng nhiều lần”. - Thơng tin phát triển nhanh gần như theo hàm số mũ, gây nên hiện tượng “bùng nổ thơng tin”. Chính sự bùng nổ của thơng tin đã là một trong những nguyên nhân dẫn tới cuộc cách mạng về tin học hĩa thơng tin với sự trợ giúp của computer và phần mềm, đưa tới những khái niệm mới như kỷ nguyên kỹ thuật số, nền kinh tế tri thức - Tốc độ truyền phát nhanh, cĩ thể đạt vận tốc ánh sáng. - Khơng cĩ biên giới, cĩ thể thơng qua các loại vật mang thơng tin (như giấy, băng từm đĩa từ, đĩa quang, ) truyền bá, đặc biệt trong thời đại ngày nay là qua mạng Internet để truyền đi khắp nơi. - Cĩ tính giá trị. Nhiều quốc gia đã coi việc khai thác và sử dụng tài nguyên thơng tin như một loại tài sản. Tài nguyên thơng tin đã trở thành tài nguyên quan trọng của nền kinh tế các nước. Tài nguyên thơng tin cịn là một loại tài nguyên cĩ tính chiến lược quan trọng, vị trí và giá trị sử dụng của nĩ ngày càng được đề cao trong các lĩnh vực kinh tế, quân sự, ngoại giao, chính trị Thơng tin mơi trường là một trong những khái niệm cơ bản của mơn học này cho nên dưới đây sẽ cố gắng đưa ra một định nghĩa phù hợp với những trình bày tiếp sau đây: “thơng tin mơi trường bao gồm một phạm vi rộng các dữ liệu, các thống kê và các thơng tin định lượng và định tính khác; về tính chất, chúng cĩ thể là vật lý – sinh vật, kinh tế - xã hội hay chính trị. Các dữ liệu đĩ cĩ thể bao gồm một tỉ lệ lớn các dữ liệu địa lý hay khơng gian, nghĩa là thơng tin được xác định theo khơng gian, cùng với các dữ liệu đặc thù mơ tả các thực vật, động vật và nơi cư trú của chúng. Khối kiến thức đa dạng này cĩ một điểm chung là nĩ mơ tả hiện trạng của mơi trường, hoặc mơ tả những nhân tố bên ngồi nào cĩ thể gây ra những thay đổi hay biến đổi đối với mơi trường, hoặc giúp người sử dụng hiểu được các hệ quả của các hành động ảnh hưởng đến mơi trường hay bị mơi trường ảnh hưởng” . Trong “Tuyên bố về thơng tin mơi trường” của Diễn đàn quốc tế “Thơng tin mơi trường cho thế kỷ XXI” tại Montreal tháng 5 – 1991 đã đưa ra định nghĩa sau đây về thơng tin mơi trường /[1], tr. 42/: Từ “thơng tin mơi trường” chỉ các dữ liệu, các thống kê và các tư liệu định lượng và định tính khác mà những người ra quyết định cần cĩ để đánh giá các điều kiện và các xu hướng trong mơi trường, để xác định và điều chỉnh các phương hướng chính sách và để đầu tư vốn. Thơng tin đĩ cho phép những người ra quyết định phân tích nguyên nhân và hậu quả, triển khai các chiến lược hành động, quản lý các tài nguyên thiên nhiên, phịng ngừa và kiểm sốt ơ nhiễm, và đánh giá sự tiến bộ đạt tới các mục tiêu. Trong bài giảng của mình, tiến sĩ Barbara Murch cũng đã đưa ra định nghĩa sau về thơng tin mơi trường: “thơng tin mơi trường bao gồm một dải rộng các dữ liệu, các thống kê 8
21. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - và các thơng tin định lượng và định tính khác; về tính chất của chúng, chúng cĩ thể là vật lý – sinh vật, kinh tế - xã hội hay chính trị. Các dữ liệu đĩ cĩ thể bao gồm một tỉ lệ lớn các dữ liệu địa lý hay khơng gian, nghĩa là thơng tin được xác định theo khơng gian, cùng với các dữ liệu đặc thù mơ tả thực vật và động vật và nơi cư trú của chúng. Khối kiến thức đa dạng này cĩ một điểm chung là nĩ mơ tả hiện trạng của mơi trường, hoặc mơ tả những nhân tố bên ngồi nào cĩ thể gây ra những thay đổi hay biến đổi với mơi trường, hoặc giúp người sử dụng hiểu được các hệ quả của các hành động ảnh hưởng đến mơi trường hay bị mơi trường ảnh hưởng ». Thơng tin mơi trường cĩ thể xuất hiện trong các báo cáo đánh giá tác động mơi trường, các đánh giá nghiên cứu, sách thống kê, trong các báo cáo chính sách và chương trình của các tổ chức trong khu vực cơng cộng cũng như tư nhân. Thơng tin mơi trường cĩ thể được trình bày dưới nhiều dạng và sử dụng các phương tiện khác nhau, chủ yếu trong các báo cáo gửi các bộ trưởng trong chính phủ, các bản tin truyền hình, băng video, các hội nghị và xemina quốc tế, các hội nghi ngành, trong các tạp chí khoa học và chuyên đề báo cáo. 2.2 Vai trị của thơng tin trong quản lí nĩi chung và quản lí mơi trường nĩi riêng Thơng tin từ lâu đã được đánh giá cĩ vai trị quan trọng trong quản lí kinh tế như người ta vẫn thường nĩi: ”ai nắm được thơng tin, người đĩ sẽ chiến thắng” lại càng trở nên đúng đắn. Thực vậy để làm kinh tế giỏi, người ta cần phải giám sát chặt chẽ những biến động thị trường, cần thường xuyên thu thập và nắm vững thơng tin đến từ các nguồn. Ai nắm đầy đủ thơng tin thì người đĩ chiếm ưu thế trong thị trường đang cạnh tranh gay gắt. Để thấy được vai trị của thơng tin và tin học hĩa quản lí thơng tin trong thời đại hiện nay cĩ thể xem xét một vài ví dụ dưới đây: Khoảng nửa thế kỷ trước đây, khi nĩi đến nước nghèo người ta thường cho rằng đĩ là vì các nước này khơng cĩ vốn để mở mang kinh tế. Song vào những năm 90 của thế kỷ trước sự nổi lên của các con rồng châu Á nhờ những chính sách kinh tế thích hợp đã làm thay đổi quan điểm này. Cĩ thể thấy rằng hiện nay một trong những nguyên nhân làm nhiều nước tiếp tục nghèo là do sự thiếu thơng tin cho việc ra quyết định và lập chính sách. Nhiều tác giả đã nĩi về điều này một cách rất xúc tích, thí dụ:”thơng tin thì đắt tiền, song khơng thơng tin cịn đắt hơn”. Báo cáo hiện trạng mơi trường của Canada viết: “thơng tin – cái chìa khĩa để cĩ các quyết định tốt hơn”. Qua thống kê cho thầy trong thập niên 90 cho thầy nền kinh tế Mỹ trở nên vượt trội so với các nước châu Âu, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do Mỹ đã kết hợp đồng thời giữa việc xây dựng hệ thống xa lộ thơng tin và tiến hành tin học hĩa thơng tin đề quản lý nền kinh tế nhanh và tồn diện hơn, đi trước châu Âu và Nhật bản một bước. Hiện nay Ân độ là quốc gia rất mạnh về lập trình phần mềm với những chuyên gia hàng đầu thế giới vượt trội hơn hẳn Singapore nhưng nền kinh tế Ấn độ khơng hiệu quả, khơng cĩ sức cạnh tranh và phát triển bằng Singapore bởi vì phát triển của họ là gia cơng phần mềm, bán sản phẩm phần mềm, trong khi đĩ Singapore là ứng dụng tin học tồn diện trong mọi mặt của nền kinh tế, là quản lí kinh tế bằng tin học. Trong thời đại hiện nay, khi phát triển bền vững đã trở thành mục tiêu cơ bản được chấp nhận ở hầu kết các quốc gia trên thế giới thì thơng tin mơi trường đã trở nên cĩ một tầm quan trọng đặc biệt trong việc ra quyết định. Vai trị quan trọng của thơng tin mơi trường được thể hiện ở chỗ thơng tin mơi trường giúp nâng cao trách nhiệm và cho phép những 9
22. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - người ra quyết định giảm bớt nguy cơ cĩ các quyết định nghèo nàn. Cụ thể là thơng tin mơi trường tốt sẽ giúp những người ra quyết định: - Đánh giá tác động của các hoạt động của con người đến mơi trường; - Quản lý các tài nguyên thiên nhiên theo cách bền vững; - Đưa các chi phí do suy thối mơi trường và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên vào trong quá trình ra quyết định về kinh tế; - Thấy trước sự suy thối mơi trường và tránh để xảy ra những hoạt động sửa chữa tốn kém; - Đo lường sự tiến bộ của việc thực hiện phát triển bền vững; - Đánh giá hậu quả dài hạn của quản lí. Thơng tin được sản sinh và phân tích qua Bước 1: Người nghiên cứu, người sử dụng tài quan sát, thu thập dữ liệu nhằm mục đích phát hiện nguyên nghiên cứu và phân tích khoa học Thơng tin được sử dụng để cho các nhà Bước 2: Các nhà quản lý cĩ liên quan tới mơi trường quản lý chú ý thấy sự nghiêm trọng của vấn xem xét và tài nguyên đề để cĩ những hành động ngăn ngừa Bước 3: Các nhà phân tích chính sách thuộc các Thơng tin được sản sinh và phân tích qua Soạn thảo ngành khác nhau (luật, kinh tế, khoa học quan sát, thu thập dữ liệu nhằm mục đích phương mơi trường, thiết kế -chế tạo, ), các nghiên cứu và phân tích khoa học pháp trường, Viện nghiên cứu Bước 4: Thơng tin được sử dụng để đánh giá tác Các nhà chính trị và các cố vấn của họ, ban Hành động của các tiến trình hành động của giám đốc, các nhà quản lý cĩ thẩm quyền động những người ra quyết định Các nhà khoa học, những người sử dụng tài Bước 5: nguyên, những người theo dõi các hậu quả Thơng tin được sản sinh để theo dõi các phản hồi mơi trường, những người thống kê, các nhà điều kiện kinh tế -xã hội - mơi trường kinh tế, các nhà quản lý Hình 2.2. Luồng thơng tin trong quá trình ra quyết định và lập chính sách liên quan tới mơi trường /[1]/ Các bước sử dụng thơng tin trong quá trình thơng qua quyết định được thể hiện trên Hình 2.2. Lưu ý rằng thơng tin được sản sinh trong bước 1 và được sử dụng trong các bước 2, 3 và 4. Trong bước thứ 5 thơng tin được sản sinh là để phản hồi. Một câu hỏi được đặt ra là những loại thơng tin nào sẽ tạo ra thuận lợi cho việc ra quyết định và lập chính sách trong bối cảnh phát triển bền vững. Các nhà khoa học mơi trường Canada đã nghiên cứu vấn đề này và đưa ra một số loại thơng tin cần thiết để ra quyết định: thứ nhất đĩ là thơng tin về mục tiêu và bối cảnh của dự án, thứ hai là thơng tin về các hệ sinh thái tự nhiên, lưu ý tới mối tương tác giữa người và mơi trường, thứ ba là những thơng tin cĩ thể so sánh với các ngành và trong khu vực, những thơng tin phù hợp với cách tiếp cận quốc tế. Thơng tin mơi trường cĩ ý nghĩa là thơng tin được thiết kế nhằm làm rõ: những yếu tố gây sức ép đối với mơi trường, những thay đổi của trạng thái mơi trường theo thời gian, hậu quả của trạng thái mơi trường theo các chỉ tiêu tác động, hiệu quả từ những biện pháp biến đổi . . 10
23. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2.3 Sự sản sinh ra thơng tin mơi trường Thơng tin mơi trường cĩ thể sản sinh bằng hai cách, hoặc là mở rộng kiến thức hiện cĩ, hoặc là tổ chức thu thập, phân tích và báo cáo về thơng tin mơi trường một cách cĩ hệ thống. 2.3.1 Mở rộng kiến thức Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Canada, thơng tin mơi trường được sản sinh trên cơ sở mở rộng kiến thức bởi nhiều nhĩm người và tổ chức, trong số đĩ cĩ: - Các nhà nghiên cứu khoa học ở các trường đại học và viện nghiên cứu; - Các nhà quản lý và phân tích trong các cơ quan chính phủ; - Các nhà quản lý và phân tích trong các cơ sở sản xuất; - Các cơ quan theo dõi mơi trường của chính phủ và phi chính phủ; - Các chương trình an ninh và quốc phịng; - Người dân. Hình 2.3. Hai phương pháp sản sinh ra thơng tin mơi trường Bảng 2.1. Các loại thơng tin (dữ liệu) mơi trường Phạm trù dữ liệu Loại dữ liệu Cách sản sinh Dữ liệu quy chiếu dài hạn: Khơng gian Lập bản đồ Độ cao, địa hình (địa lý) Viễn thám Độ sâu biển Bờ biển, đường biên Địa chất Dữ liệu địa vật lý Tình trạng mơi trường vật lý: Khơng gian Nghiên cứu khoa học Thiên tai (địa lý) Các chương trình theo dõi Dự báo thời tiết Bảng (cố định, di động) Các tính chất hĩa học và phân loại của Chuỗi thời gian đất Nhiệt độ bề mặt đại dương Tài nguyên khống sản và năng lượng Ơ nhiễm nước 11
24. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ơ nhiễm khơng khí Lượng mưa hàng năm Tình trạng mơi trường sinh học: Khơng gian Nghiên cứu khoa học Chỉ tiêu về thực vật (địa lý) Các chương trình theo dõi Tính đa dạng sinh học Bảng (cố định, di động) Kê khai các quần thể Chuỗi thời gian Kiểm sốt sâu bệnh trong nơng nghiệp hay lâm nghiệp Phá rừng Tình trạng nơi cư trú của các sinh vật hoang dã Thơng tin kinh tế và chính sách: Bảng Nghiên cứu thị trường Chi phí phục hồi mơi trường Phân tích kinh tế – xã hội Giá trị của các tài nguyên mơi trường Thống kê cơng nghiệp và Mơ tả các chính sách và quy chế các hộ gia đình Thống kê sản xuất/tiêu dùng Các hoạt động của con người: Khơng gian Điều tra và lấy ý kiến Thơng tin về sử dụng đất đai (địa lý) Thống kê cơng nghiệp và Đơ thị hĩa Bảng các hộ gia đình Sự tăng dân số và nhân khẩu học Chuỗi thời gian Thơng tin về sức khoẻ và dịch tễ Tiêu thụ năng lượng Canh tác Sản sinh và quản lý chất thải Thơng tin về các cơ sở dữ liệu (các Bảng Kê khai và phân tích các “siêu” cơ sở dữ liệu) cơ sở dữ liệu Tĩm tắt thống kê Thơng tin về tính khả dụng của thơng tin mơi trường Bảng 2.1 giới thiệu tĩm tắt các loại thơng tin mơi trường cùng với cách chủ yếu theo đĩ chúng được sản sinh. Trong cơ sở kiến thức về mơi trường hiện nay thường gặp phải những vấn đề sau đây: - Các dữ liệu thiếu khả năng so sánh từ ngành này sang ngành khác, từ bộ mơn này sang bộ mơn khác, từ khu vực này sang khu vực khác; - Các dữ liệu chưa đủ độ tin cậy hay khả năng kiểm nghiệm; - Khơng lấy được nhiều dạng thơng tin mơi trường; - Dữ liệu cịn thiếu và khĩ cĩ được các dữ liệu một cách kịp thời. Vào năm 1991, Bộ Khoa học Cơng nghệ và Mơi trường phối hợp với một số tổ chức quốc tế như UNDP, SIDA, UNEP đã soạn thảo “Kế hoạch quốc gia về mơi trường và phát triển bền vững 1991 – 2000”. Bảng 2.2. Danh mục thứ tự ưu tiên trong thu thập cơ sở dữ liệu và nghiên cứu về mơi trường (theo “Kế hoạch quốc gia về mơi trường và phát triển lâu bền 1991 – 2000 của Việt Nam) 12
25. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 1. Thu thập cơ sở dữ liệu về các hệ sinh thái ít được biết đến: - Các hệ sinh thái nước ngọt - Các hệ sinh thái cửa sơng - Các hệ sinh thái ven biển và biển - Các hệ sinh thái đất ngập nước - Các hệ sinh thái trên cạn 2. Xây dựng các nguyên tắc chỉ đạo thích hợp về mặt sinh thái cho phát triển bền vững của: - Sản xuất nơng nghiệp - Lâm nghiệp, bao gồm cả nơng – lâm kết hợp - Ngư nghiệp, bao gồm cả nơng – ngư kết hợp 3. Cơng cụ thúc đẩy để đạt được sự điều khiển dân số 4. Cơng cụ đánh giá mơi trường 5. Mối quan hệ giữa các hệ sinh thái – xã hội và các cộng đồng 6. Hậu quả mơi trường của chiến tranh 7. Các cơng nghệ nuơi trồng thủy sản bền vững 8. Các cơng nghệ cải tạo đất thối hĩa 9. Các cách tiếp cận kinh tế - xã hội đối với định canh định cư 10. Sử dụng hợp lý các vùng đất đai cĩ vấn đề 11. Biện pháp chống suy thối và cải tạo đất canh tác 12. Kiểm sốt xĩi mịn đất và cơng nghệ bảo vệ 13. Sử dụng tối ưu và áp dụng thích hợp các cơng nghệ nơng hĩa 14. Cơng nghệ trồng rừng và phủ xanh lại rừng 15. Biện pháp chống hoang mạc hĩa 16. Cơng nghệ bảo vệ năng lượng 17. Các nguồn năng lượng cĩ thể thay thế tốt về mặt mơi trường 18. Sử dụng lại, tái chế chất thải, sử dụng thay thế và các cơng nghệ cĩ thể thay thế để giảm chất thải 19. Các biện pháp bảo vệ san hơ 20. Các biện pháp bảo vệ hệ sinh thái rừng ngập mặn 21. Ảnh hưởng về mơi trường của việc sử dụng tài nguyên khơng tái tạo 22. Ảnh hưởng của những biến đổi khí hậu tồn cầu và sự dâng cao mực nước biển 23. Các biện pháp ngăn ngừa và khống chế xĩi mịn ven biển 24. Hệ thống thu thập, lưu trữ, thu hồi và trao đổi thơng tin 25. Các biện pháp phịng chống lũ lụt 26. Các biện pháp phịng chống thiên tai lũ lụt 27. Bảo vệ thiên nhiên 28. Bảo vệ các lồi bị đe dọa nguy hiểm và tiêu diệt 13
26. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 29. Điều tra và xếp thứ tự ưu tiên các vùng cần bảo vệ Một trong những thách thức chính trong việc đáp ứng nhu cầu thơng tin phục vụ phát triển bền vững là nâng cao chất lượng của các dữ liệu hiện cĩ. Cĩ 3 lĩnh vực hoạt động riêng rẽ sau đây: - Nâng cao khả năng so sánh của các dữ liệu được sản sinh từ các ngành, bộ mơn và các khu vực khác nhau; - Nâng cao chất lượng của các dữ liệu qua các chương trình bảo đảm chất lượng; - Tăng cường các nguồn lực, đào tạo và phát triển kỹ năng cho người sản xuất cũng như sử dụng thơng tin. 2.3.2 Quan trắc mơi trường Một trong những phương pháp sản sinh ra thơng tin mơi trường rất quan trọng đĩ là quan trắc mơi trường. Quan trắc đảm bảo cho chúng ta thơng tin về tình trạng hiện tại của mơi trường và những xu hướng thay đổi của chúng. Theo phạm vi quan trắc được chia ra thành các mức khác nhau : tồn cầu, vùng và địa phương. Cũng giống như nhiều nước trên thế giới, tại Việt nam trước khi hình thành các Cơ quan bảo vệ mơi trường các cấp, cơng tác quan trắc do Tổng cục khí tượng thủy văn thực hiện (nay trực thuộc Bộ Tài nguyên và Mơi trường). Trong một thời gian dài chúng ta hiểu thuật ngữ quan trắc “là hệ thống các quan sát cho phép làm sáng tỏ sự thay đổi của sinh quyển dưới ảnh hưởng các hoạt động của con người”. Hệ thống này bao gồm các phép đo, sự đánh giá và dự báo thay đổi của trạng thái mơi trường do những hoạt động kinh tế của con người. Trên thực tế quan trắc mơi trường được đồng nhất với các hệ thống theo dõi thủy văn và khí tượng. Trong nhiều năm chúng ta đã thực hiện các quan sát các tham số mơi trường tại những trạm cố định và với tần suất như nhau. Phương pháp tiếp cận này trong thời điểm hiện nay khơng cịn phù hợp nữa bởi vì trong nhiều trường hợp xuất hiện những tình huống khơng đủ dữ liệu để giải quyết các bài tốn cụ thể. Ngồi ra một trong những nguyên lý rất quan trọng của quan trắc mơi trường là nguyên lý “hướng đối tượng”, nghĩa là thực hiện những quan sát phục vụ cho việc giải quyết những vấn đề cụ thể. Nguyên lý này theo một mức độ nào đĩ mẫu thuẫn với cách tiếp cận ở trên. Một điều cĩ thể nhận thấy ngay rằng trong định nghĩa quan trắc ở trên khơng bao hàm khía cạnh quản lý. Tuy nhiên để cĩ thể tổ chức tốt quản lý chất lượng mơi trường một trong những điều kiện cần thiết quan trọng là phải tổ chức tốt hệ thống quan trắc. Một trong những phương pháp tiếp cận tổng quát nhất hiện nay do nhiều nhà khoa học soạn thảo ra là: “quan trắc là hệ thống theo dõi, kiểm sốt và quản lý tình trạng mơi trường”. Trên cơ sở đĩ viện sĩ người Nga Gerasimov I.P. đã đưa ra định nghĩa sau về thuật ngữ quan trắc mơi trường: Quan trắc mơi trường là những quan sát thường xuyên mơi trường thiên nhiên và các nguồn tài nguyên theo khơng gian và thời gian được thực hiện theo một chương trình định sẵn cho phép đánh giá tình trạng và những quá trình đang diễn ra trong mơi trường chịu tác động của con người với mục tiêu chuẩn bị và thơng qua những quyết định liên quan tới quản lý chất lượng mơi trường. 14
27. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hình 2.4. Các bước chính của hệ thống quan trắc mơi trường Thành phần chính của hệ thống quan trắc được trình bày trên Hình 2.4. Cấu trúc của hệ quan trắc theo phương pháp tiếp cận mới được chia ra thành các khối: “quan sát”,”đánh giá tình trạng thực tế”,”dự báo trạng thái”,”đánh giá tình trạng dự báo” ( Hình 2.5). 15
28. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hệ thống thông tin (Quan trắc) Quản lý Đánh giá trạng thái Quan sát hiện tại Điều chỉnh chất lượng môi trường Đánh giá tình trạng Dự báo trạng thái dự báo Liên hệ trực tiếp Liên hệ ngược Hình 2.5. Sơ đồ khối hệ thống quan trắc Các khối “quan sát” và “dự báo trạng thái” liên quan chặt chẽ với nhau. Cơng việc dự báo một mặt địi hỏi hiểu biết các qui luật thay đổi trạng thái mơi trường, khả năng tính tốn số cho kết quả là những giá trị số cụ thể, mặt khác việc dự báo theo hướng nào, theo chỉ tiêu nào ở mức độ đáng kể sẽ xác định cấu trúc và thành phần trong mạng quan trắc (mối quan hệ ngược). Cơng tác dự báo là một thành phần quan trọng trong hệ thống quan trắc. Dự báo là bài tốn làm sáng tỏ các qui luật chính trong hệ ràng buộc tương hỗ “xã hội-con người-thiên nhiên”. Trên cơ sở nhìn thấy trước sự thay đổi hệ “xã hội-con người-thiên nhiên” cho phép đưa ra những khuyến cáo cần thiết nhằm tổ chức sự tác động hài hịa giữa con người và mơi trường xung quanh. Dự báo phải hỗ trợ cho việc xác định các quan điểm khoa học và chiến lược sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Mối liên hệ giữa phần thơng tin và phần quản lý trong hệ thống quan trắc mơi trường thể hiện ở chỗ thơng tin về tình trạng mơi trường và những xu hướng thay đổi của mơi trường cần phải được xem như cơ sở khoa học chính trong việc soạn thảo các biện pháp bảo vệ mơi trường và phải được lưu ý tới trong kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội. 2.4 Đối tượng nghiên cứu của thơng tin mơi trường Theo định nghĩa rộng nhất thì “mơi trường” là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngồi cĩ ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện. Bất cứ vật thể, sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong mơi trường như mơi trường vật lý, mơi trường pháp lý, mơi trường kinh doanh Các thành phần như khí quyển, thuỷ quyển, thạch quyển tồn tại trên trái đất từ rất lâu, 16
29. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - nhưng chỉ khi cĩ mặt các cơ thể sống thì chúng mới trở thành các thành phần của mơi trường sống. Mơi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lý, hố học, sinh học, xã hội bao quanh con người và cĩ ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và tồn bộ cộng đồng. Thuật ngữ “mơi trường” thường dùng với nghĩa này. Cĩ thể nêu ra định nghĩa chung về mơi trường như sau /[4]/: Mơi trường là tập hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người cĩ ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con người như : khơng khí, nước, đất, sinh vật, xã hội lồi người vv Mơi trường sống của con người theo chức năng được chia thành các loại: Mơi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên như các yếu tố vật lý, hố học và sinh học, tồn tại khách quan ngồi ý muốn của con người. Mơi trường xã hội: là tổng thể các quan hệ giữa người và người tạo nên sự thuận lợi hoặc trở ngại cho sự tồn tại và phát triển của các cá nhân và cộng đồng lồi người. Mơi trường nhân tạo: là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người. Khoa học mơi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ tương tác qua lại giữa con người và mơi trường xung quanh. Tại nhiều nơi trên thế giới đã xây dựng chương trình đào tạo về Khoa học mơi trường trên cơ sở tích hợp các kiến thức của các ngành khoa học đã cĩ cho một đối tượng chung là mơi trường sống bao quanh con người với phương pháp và nội dung nghiên cứu cụ thể. Mỗi ngành khoa học đều cĩ cách diễn đạt thơng tin bằng các ký tự, ngơn ngữ, học thuyết, mức độ phát triển cấu trúc ngữ nghĩa và giá trị ứng dụng riêng. Tất nhiên là ký tự và ngơn ngữ của tất cả các ngành khoa học trùng lặp lẫn nhau, nhưng chúng luơn cĩ đặc điểm riêng và cịn cĩ nhiều ý nghĩa hơn những tính chất chung đĩ. Bởi vì, ở một mức độ nào đĩ, khoa học mơi trường là sự tích hợp tri thức từ nhiều ngành khoa học khoa học khác, cho nên thơng tin của ngành khoa học mơi trường khơng thể khác biệt quá nhiều với các ngành khoa học khác. Nếu nĩi thơng tin mơi trường cĩ những nét đặc thù riêng, thì đĩ chính là các mối quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp của con người với tất cả các thơng tin thuộc tính của bản thân thơng tin mơi trường. Chính vì vậy đặc điểm đặc trưng của thơng tin mơi trường chính là mối quan hệ. Tiêu chí tiếp theo để phân biệt thơng tin mơi trường là mục tiêu nâng cao khả năng thích nghi và ổn định của con người trong những điều kiện thường xuyên thay đổi của mơi trường. Điểm yếu nhất của Con Người như là một hệ thống thể hiện ở chỗ là thành phần sinh học nguyên thủy của con người rất nhạy cảm với sự thay đổi trong thế giới xung quanh, cũng như sự phụ thuộc cơ sở của con người với thành phần nhạy cảm nhất của hành tinh đĩ là vật chất sống. Kết quả là vật chất sống khơng chỉ là nguồn vật chất thường xuyên được phục hồi cho sự tồn tại của con người mà cịn là yếu tố chính xác định mơi trường thuận lợi cho cuộc sống của con người. Từ đĩ ta thấy, cốt lõi của thơng tin mơi trường chính là các cơ thể sống và bản thân con người như một đối tượng xã hội – xã hội. Tất cả những thơng số cịn lại trong nhiều tổ hợp khác nhau cần phải được xem xét tổng thể trong mối quan hệ với thành phần sinh học sinh học chủ yếu đĩ. 17
30. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2.5 Sự phân loại thơng tin mơi trường Xét về phương diện lý luận cũng như thực tiễn, thơng tin mơi trường là một ngành khoa học mới hình thành - cĩ các thành phần cấu trúc riêng. Tính cấp thiết phải phát triển hướng nghiên cứu này là do địi hỏi của thực tiễn. Trong trường hợp tổng quát, việc phân loại thơng tin cĩ thể được thực hiện trên cơ sở xác định loại đối tượng, mục tiêu quản lý, thuộc tính đối với khối chức năng của hệ thống thơng tin, hình thức thu thập, chuyển giao, lưu trữ và phổ biến. Hồn tồn cĩ thể hiểu được là sự phân loại thơng tin cĩ lưu ý tới khía cạnh định lượng, ngữ nghĩa và tính thực dụng của thơng tin. Đại đa số các khối thơng tin được phân loại khơng trực tiếp liên quan tới thơng tin mơi trường được xác định bởi thuộc tính của thơng tin đối với khối chức năng nhất định của hệ thống. Cĩ thể phân chia thơng tin thành các giai đoạn: thu thập, chuyển giao, lưu trữ và phổ biến. Thơng tin được thu thập trực tiếp bằng các thiết bị đo lường cĩ thể xem là thơng tin sơ cấp. Tính chất của loại thơng tin này là hồn tồn phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của các thiết bị đo lường, vào các nguyên tắc tổ chức để thu thập thơng tin. Dựa vào mục đích thu thập, cĩ thể phân loại thơng tin sơ cấp theo nhiều hướng: khám phá, thu thập định kỳ và theo yêu cầu thực tiễn. Dạng thơng tin khám phá thường được thu thập trong nghiên cứu cơ bản dựa trên các giả thuyết mới (các giải thiết này vẫn cĩ thể ở chừng mức nào đĩ cịn ở mức tìm tịi). Đặc điểm của loại thơng tin này là thường cĩ số lượng lớn và cĩ tính linh hoạt. Số lượng thơng tin thường rất lớn là do khi đặt ra bài tốn cĩ nhiều thơng số chưa xác định. Tính linh hoạt của thơng tin được xác định bằng khả năng hốn đổi nhanh các phương pháp quan sát, đảm bảo cho cơng tác khám phá khoa học mở rộng hơn. Dạng thơng tin khoa học thu thập định kỳ thường cĩ trong nghiên cứu thực nghiệm dựa trên việc kiểm tra các giả thuyết thực tế. Đặc điểm của loại thơng tin này là sự xác định rõ ràng các biến số, phương pháp và khối lượng thơng tin thu thập. Loại nghiên cứu theo tiêu chuẩn này thường được thực hiện theo chương trình. Đặc điểm nổi bật của loại thơng tin sơ cấp là sự tuân thủ chặt chẽ vào các nhiệm vụ kinh tế quốc dân. Trong thực tế người ta chỉ thu thập đúng loại thơng tin và với số lượng cần thiết, đủ để tiến hành các hoạt động thực tiễn trong lĩnh vực nghiên cứu. 18
31. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thơng tin mơi trường Thơng tin sơ cấp Thơng tin thứ cấp Thơng tin cấp 1 Thơng tin cấp 2 Hình 2.6. Sự phân loại của thơng tin mơi trường Cũng như nhiều loại thơng tin khác, các thơng tin mơi trường cĩ tính phổ biến và luơn cĩ thể phân ra một số bước chuyển tiếp. Việc truyền thơng tin vào hệ thống xử lý cĩ thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau. Trường hợp đơn giản nhất là dùng sổ nhật ký hiện trường, các ghi chép trong quá trình quan trắc. Hiện đại hơn là dùng sĩng điện từ hay kênh chuyển mạch từ xa. Để chuyển giao thơng tin khoa học người ta thường áp dụng nguyên tắc sao chép từng phần hay tồn bộ các kênh. Điều này hạn chế rủi ro thất thốt thơng tin quý hiếm và thường được chuyển tải bằng các phương tiện hiện đại nhất. Khi truyền thơng tin thực tế, nguyên tắc làm bản sao được áp dụng trong trường hợp các thơng tin sơ cấp chỉ được thu thập một lần, nếu mất đi thì khơng thể thu thập lại được. Sau khi đã gia nhập vào hệ thống xử lý thơng tin, thơng tin mơi trường được biến đổi. Cĩ nhiều cách chế biến thơng tin sơ cấp. Cách đơn giản và khả thi nhất là phân loại để sắp xếp tồn bộ thơng tin theo một thơng số nào đĩ, và nén thơng tin nhờ vào việc giảm số lượng biến số , chỉ giữ lại đủ thơng tin cần thiết để giải quyết các mục tiêu cụ thể. Cách phân loại đơn giản nữa là xác định giá trị trung bình trong các số liệu quan sát, và sau đĩ là đánh giá các thơng số thống kê được. Trong trường hợp tổng quát, mục đích của việc xử lý thơng tin mơi trường là làm rõ mối quan hệ giữa các biến số. Cĩ nhiều phương pháp phân tích khác nhau, nhưng chúng đều cĩ một mục tiêu chung là xác định sự phụ thuộc kinh nghiệm đã biết. Trong mọi trường hợp, thơng tin sơ cấp được chế biến thành thơng tin thứ cấp. Loại thơng tin này cĩ giá trị khoa học thực tiễn nhất định và tham gia vào nhiều lĩnh vực khác nhau. 19
32. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong các hệ thống thơng tin chỉ cĩ một khối xử lý thơng tin thì kết quả xử lý cĩ thể được xem là cơ sở để thơng qua quyết định. Trong các hệ thống phức tạp hơn, thơng tin thứ cấp lại được gia nhập vào các khối xử lý và phân tích tiếp theo. Một trường hợp thường hay gặp ở đây là tích hợp thơng tin thứ cấp của các biến số nào đĩ với thơng tin sơ cấp hay dạng thơng tin tương tự theo các biến số khác. Ví dụ, việc liên kết các bản đồ chuyên đề theo các thành phần khác nhau của tự nhiên. Trong trường hợp điển hình khác là sự tổng quát hĩa các thơng tin kinh nghiệm thứ cấp được tổng kết thành lý thuyết, diễn giải theo bản chất của nĩ. Thao tác này được thực hiện trên cơ sở kiểm nghiệm các mơ hình đã cĩ, hoặc trên các mơ hình được xây dựng riêng cho mục đích này. Kết quả của nhiều lần thao tác sẽ làm cho thơng tin được nén chặt hơn, và đưa thơng tin về dạng các phát biểu khẳng định đơn giản. Tương tự ta xem xét thơng tin thứ cấp của thơng tin cấp 2. Về chất lượng, loại thơng tin này khác với thơng tin thứ cấp của thơng tin cấp 1, chúng là là sản phẩm chế biến trực tiếp của khối số liệu. Trong một số trường hợp, loại thơng tin này liên quan tới mức cao hơn của tích hợp các biến số, cịn trong trường hợp khác lại liên quan tới sự tổng quát hĩa lý thuyết một cách sâu sắc. Cuối cùng, thơng tin được chuyển sang bước chuẩn bị cho người sử dụng. Việc phân tích thơng tin sơ cấp cho phép ta nén loại thơng tin này đến mức tối đa, thành dạng dễ xem xét và đánh giá. Để sử dụng các kết quả này cần phải xử lý thơng tin một lần nữa, sao cho với số lượng hạn chế các yêu cầu cơ bản cĩ thể nhận được nhiều khẳng định phức tạp hơn – đĩ là các hệ quả. Loại thơng tin này là kết quả của việc mơ hình hĩa hay lý thuyết với ngơn ngữ cĩ thể chấp nhận được. Như vậy, tất cả các dạng thơng tin cĩ thể xác định như là các tri thức. Thơng tin sơ cấp chẳng qua chỉ là tập hợp các dữ liệu được thu thập và loại thơng tin này liên quan đến khía cạnh định lượng của quá trình thơng tin. Thơng tin thứ cấp của thơng tin sơ cấp là dạng cĩ ngữ nghĩa xác định, cịn loại thơng tin bậc 3 mở ra cấu trúc của ngơn ngữ và quy tắc biến đổi các phát biểu cơ bản (quy tắc rút ra hệ quả). Mỗi loại thơng tin trên cĩ giá trị thực tiễn riêng và được lưu trữ độc lập. Thêm vào đĩ ta thấy rằng, ở mức độ xử lý thơng tin bất kỳ nào, sơ cấp hay thứ cấp, cĩ thể áp dụng rất nhiều phương pháp biến đổi khác nhau và khĩ cĩ thể nĩi chắc chắn xem phương pháp được dùng là tối ưu nhất. Xét theo các quan điểm này, thơng tin sơ cấp cĩ giá trị ứng dụng cao nhất, vì chỉ khi bảo lưu được thơng tin này mới cĩ thể từng bước hồn thiện các phương pháp để nhận được thơng tin thứ cấp, và nĩi chung đĩ là yếu tố chủ đạo trong hệ thống nhận thức. Nếu như bảo lưu được thơng tin sơ cấp, thì luơn luơn cĩ thể nhận được bất kỳ loại thơng tin nào khác. Nếu như làm thất lạc thơng tin sơ cấp, thì trong phần lớn các trường hợp, khơng thể chế biến lại thơng tin hay phát triển cơng tác nghiên cứu. Cĩ thể phân loại thơng tin mơi trường theo các cơ sở độc lập sau đây: - Xem xét các mối quan hệ trong phạm vi khơng gian và/hoặc thời gian. - Xem xét các mối quan hệ theo các tỷ lệ trong khơng gian và/hoặc thời gian. - Theo loại quan hệ. - Theo đối tượng – chức năng chủ đạo. - Theo biến số quan trọng nhất. - Theo biến số phụ thuộc. - Theo tập hợp các biến số. - Theo ánh xạ các mối quan hệ trực tiếp và mối quan hệ ngược. - Theo đối tượng logic của các hàm và biến số. 20
33. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Do vậy, nguyên tắc đồng bộ các quan sát các biến số là điều kiện quan trọng nhất trong việc thu thập thơng tin sơ cấp, cịn phạm vi được xem như là cơ sở chủ đạo. Người ta phân biệt 2 nguyên tắc đồng bộ điển hình nhất là: quan sát đồng bộ theo khơng gian và quan sát đồng bộ theo thời gian. Theo lý thuyết chung, khơng thể kết hợp đồng thời 2 nguyên tắc đồng bộ này với nhau trong cùng một hệ thống đo lường. Tăng tính đồng bộ theo thời gian sẽ làm giảm tính đồng bộ theo khơng gian về chất lượng và khối lượng thơng tin và ngược lại. Nếu hệ thống đồng bộ khơng gian – thời gian thực sự thể hiện được cả hai phương án này như nhau, thì mỗi loại trong số này tất yếu sẽ bị mất một phần thơng tin. (ví dụ vệ tinh bay vịng quanh trái đất khơng thể chụp được tồn bộ trái đất trong một thời điểm) Dạng thơng tin mơi trường, mà trong đĩ cĩ sự quan trắc đồng bộ của các biến số theo khơng gian, cĩ thể gọi là dạng thơng tin địa lý, hay chính xác hơn là thơng tin địa lý – mơi trường; dạng đồng bộ theo thời gian là thơng tin mơi trường. Khi nĩi tới sự đồng bộ của thơng tin theo khơng gian, tất nhiên cĩ hàm ý là các thơng tin này được thu thập trong cùng khoảng thời gian với sự sai biệt khơng quá lớn, giống như trong trường hợp đồng bộ theo thời gian thì phải hiểu là cĩ sự khác biệt khơng quá lớn về cách bố trí các điểm quan trắc trong khơng gian. Trong trường hợp đầu tiên cần phải thu thập thơng tin “cùng một lúc”, trong trường hợp thứ hai – “cùng một nơi”. Trong cả hai trường hợp, đối tượng đều cĩ dạng đồng nhất tơpơ, nghĩa là các phần tử của tập hợp thơng tin thu thập được trong phạm vi khơng gian của đối tượng phải cĩ tính chất đẳng cấu; nếu cho trước độ sai số cho phép thì các phần tử này khơng khác nhau. Phạm vi tuyến tính thực tế và thời gian đồng bộ được xác định bằng các mối quan hệ khơng gian và thời gian của chính đối tượng, và trong từng trường hợp, để xác định các tỷ lệ này phải cĩ các nghiên cứu cụ thể. Ở đây, tỷ lệ được xác định bằng chính tính chất của đối tượng: đối với cây là một tỷ lệ, cỏ – là một tỷ lệ khác. Tuy nhiên cĩ thể xác định tỷ lệ theo quan điểm tổ chức khơng gian và thời gian quan trắc. Trong trường hợp này cho phép cĩ các quá trình dao động theo chu kỳ cĩ độ dài thời gian và khoảng cách khác nhau. Khi nĩi về khơng gian, thường nĩi về phạm vi thu thập thơng tin cục bộ (khoảng cách giữa các điểm quan trắc trong hệ thống thường là vài km) phạm vi vùng, khu vực và tồn cầu. Khi nĩi về thời gian, trong thực tế sử dụng khái niệm thời gian mơi trường ngắn, dài, Tất nhiên, đĩ chỉ là cách diễn giải rất thơ về phạm vi khơng gian – thời gian. Phạm vi thực tế của chúng rộng hơn và chính là phạm vi đối tượng nghiên cứu của khoa học mơi trường và thơng tin mơi trường. Khái niệm “địa phương”, “khu vực”, “tồn cầu” chỉ cĩ tính chất tương đối mang tính ước lệ cho sự phân loại thơng tin theo phạm vi khơng gian. Và đối với các tỷ lệ thời gian cũng đúng như vậy. Mối quan hệ xác định giữa các dạng khơng gian và thời gian chính là một nguyên tắc chung cĩ tầm quan trọng. Ví dụ, thật vơ lý khi nĩi về thơng tin cĩ tính chất cục bộ trong phạm vi tiến triển của thời gian, vì phạm vi cục bộ chỉ là một điểm rất nhỏ trong tiến trình thời gian. Và ngược lại cũng vậy. Đối với nhiều quá trình sinh thái thực tế, khi nĩi về các thay đổi trên phạm vi tồn cầu, thật vơ lý nếu dùng các khoảng thời gian quan trắc là ngày, năm, thập kỷ, và đối với một số quá trình, thật vơ lý khi dùng khoảng thời gian thế kỷ hay thiên niên kỷ. Tĩm lại khi xem xét vấn đề mơi trường cụ thể cần phải đặt nĩ theo những phạm vi khơng gian và thời gian phù hợp. Ví dụ, khi nĩi về những thay đổi khí hậu trên phạm vi tồn cầu, ta ngầm hiểu khoảng thời gian xảy ra thay đổi đĩ là vài chục năm. Nhưng nếu liên hệ sự thay đổi khí hậu đến những biến đổi trên phạm vi tồn cầu về cơ cấu vùng của lớp phủ thực vật hay thổ nhưỡng thì khoảng thời gian được nĩi đến là hàng ngàn, trăm ngàn, triệu năm. 21
34. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Việc phân loại thơng tin mơi trường theo từng đối tượng nghiên cứu cần phải phản ánh được tập hợp các biến số. Hồn tồn dễ hiểu là mỗi biến số phải được phản ánh bắc đầu từ mức tổng thể nhất. Ở đây, để giải thích rõ hơn nên dùng học thuyết lý luận của V.I. Vernadxki. Trong tiền đề lý luận đầu tiên, ơng khẳng định là với quan niệm đơn giản nhất thì các lớp vỏ quả đất đã phản ảnh trạng thái cân bằng động của nhiều biến số độc lập là nhiệt độ, áp suất, các tính chất vật lý và thành phần hĩa học của vật chất, Tiền đề thứ hai khẳng định rằng “tất cả các lớp vỏ trái đất (địa quyển) hình thành theo thời gian cĩ thể là minh họa đặc trưng cho một số biến số đã ở trạng thái cân bằng ». Các biến số này là động lực học (nhiệt độ và áp suất), biến số pha (tính chất vật lý của vật chất –pha khí, rắn và lỏng), biến số hĩa học (thành phần hĩa học của vật chất). Tiền đề thứ ba cho rằng, trong hệ thống này đã bỏ qua một biến số độc lập – vật chất hữu sinh, đây là một trường nhiệt động lực độc lập cĩ cấu trúc riêng và các mối cân bằng bên của của tất cả các biến số, cho phép tách sinh vật hữu sinh,các sinh vật sống như là một biến số độc lập khác nữa. Hồn tồn dễ hiểu là, sự tác động tương hỗ của tất cả các biến số được thực hiện trong dịng bức xạ của vũ trụ và mặt trời (cũng là một biến số độc lập) và trong trọng trường. Việc xác định các biến số về thực chất cho phép phân loại đầu tiên các cơ sở dữ liệu mơi trường theo các đối tượng “chức năng”: cơ sở dữ liệu sinh học, cơ sở dữ liệu địa vật lý mơi trường (các biến nhiệt động lực, trạng thái pha), cơ sở địa hĩa mơi trường, cơ sở dữ liệu năng lượng bức xạ vũ trụ. Hồn tồn dễ hiểu là, cĩ thể hoặc đã tồn tại hay hình thành các cơ sở dữ liệu trong từng đối tượng mà khơng cần xác định thuật ngữ “mơi trường”. Nhưng trong các CSDL này khơng phản ảnh các mối quan hệ giữa các thành phần của mơi trường. Ví dụ, trong các số liệu cơ sở về khí hậu cĩ lưu trữ các số liệu về áp suất trên trái đất trong các khoảng thời gian khác nhau, về nhiệt độ, về lượng nước ngưng tụ, trong các trạm cũng như mạng quan trắc, nhưng trong các số liệu này khơng cĩ thơng tin về trạng thái của sinh vật, hay thơng tin về thành phần khí của khí quyển và ngược lại. Tất nhiên, trong một số điều kiện xác định cĩ thể liên kết các CSDL này và nghiên cứu các mối quan hệ. Tuy nhiên, mối liên kết này khơng thể thực hiện chỉ bằng biện pháp cơ học: thứ nhất, cần phải quan trắc đồng thời nhiều thành phần khác nhau; thứ hai, khi liên kết các số liệu, khơng phải liên kết tồn bộ các số liệu mà cần phải chọn lọc; thứ ba, dù sao đồng bộ cũng khơng thể là lý tưởng nhất và chỉ cĩ thể chấp nhận với một số điều giả thiết nhất định. Bằng cách này hay cách khác, việc tạo ra các số liệu mơi trường – hồn tồn là vấn đề chuyên mơn và theo lý thuyết phải xây dựng bài tốn này trên cơ sở các quan trắc thực sự đồng bộ, mà chúng ta hiện nay chỉ mới nĩi đến điều này. Phụ thuộc vào sự lựa chọn xem biến nào được xác định là hàm số, cịn biến nào là đối số sẽ xác định được loại thơng tin mơi trường. Nếu chúng ta xác định vật chất sinh học là hàm số, thì các thơng tin về địa vật lý và địa hĩa học và các thơng tin về năng lượng bức xạ là các đối số. Nếu chúng ta xem khí hậu là hàm số, thì tương ứng khối lượng và nội dung thơng tin cũng thay đổi. Bởi vì hạt nhân của thơng tin mơi trường các cơ thể sống và con người, cho nên sự phân loại tiếp theo nên tiến hành theo các biến số này. Cấu trúc phân tầng của tổ chức sinh vật ở mức trên như sau: 22
35. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Mức quần thể (tồn bộ các sinh vật cùng nịi giống trong một vùng giới hạn, các sinh vật này cĩ khả năng tự sinh trong một khoảng thời gian dài), Mức quần xã (tồn bộ các sinh vật của các lồi khác nhau, sống trong cùng một khu vực và trong cùng thời gian, cĩ khả năng cùng tồn tại ổn định và tái sinh lâu dài), Mức hệ sinh thái hay mức sinh học quần lạc (quần xã sinh vật cĩ sự tác động qua lại với thế giới vơ sinh cĩ trong tự nhiên từ lâu đời, là thành phần riêng (bên trong) của quần thể này). Trong từng mức độ này cĩ thể nĩi về các đối tượng cĩ phạm vi khơng gian – thời gian khác nhau: ở mức quần thể – từ mức quần thể địa phương đến tập hợp các quần thể, tạo nên dạng cơ thể sống tương ứng; ở mức quần xã – từ tập hợp tương đối thuần nhất cụ thể với kích thước tuyến tính trong phạm vi từ vài chục mét đến các biom; ở mức hệ sinh thái – từ các hệ sinh thái cụ thể với kích thước tuyến tính của một quần xã cụ thể đến cả sinh quyển. Tương ứng cĩ thể thu thập thơng tin sinh thái ở mức quần thể, mức quần xã và ở mức hệ sinh thái cĩ lưu ý tới các đối số tương ứng. Thêm vào đĩ đối với mức quần thể đối số cĩ thể là thơng tin phản ánh trạng thái của quần xã. Chặt chẽ nhất là thơng tin về thực vật, mà tập hợp các lồi này rất dễ quan sát như một khối thống nhất. Thơng tin về các sinh vật dị dưỡng (heterotrophy) ở mức quần xã được biểu diễn chủ yếu thơng qua tập hợp các chỉ số riêng. Mức phân loại thơng tin sinh thái chia nhỏ nĩ ở quần thể và quần xã, chứ khơng cĩ trong mức hệ sinh thái. Ở mức hệ sinh thái, các dạng chức năng của các sinh vật tạo thành một vùng khơng gian đặc trưng. Thơng tin sinh thái cĩ thể phân loại theo các dạng sinh học. Cách phân loại này nhiều khi trùng hợp với cách phân loại độc tính, ví dụ; Thực vật > (thực vật bậc cao ((cỏ ( , ), cây ( , ), bụi cây ( , ))), thực vật bậc thấp ( , ))))) Sinh vật dị dưỡng > (thực vật bậc 1 (khơng xương sống, cĩ xương sống), Tên gọi của dạng sinh vật ở từng mức phản ảnh mối quan hệ của đối tượng đối với cấu trúc của tồn bộ hệ thống và tương ứng là ý nghĩa chức năng thơng tin của nĩ. Trong thơng tin ở mức quần thể và ở mức quần xã, thơng tin về các thơng số mơi trường thường được đưa vào theo các loại biến số và ở mức khối lượng thơng tin cần thiết tương ứng với quan điểm chung để phản ánh các mối quan hệ. Ví dụ như, đối với thực vật, đĩ là các loại thơng tin như tổng lượng bức xạ quang hợp trực tiếp và tán xạ, nhiệt độ trung bình, tổng nhiệt độ hoạt tính sinh học, nhiệt độ tới hạn trung bình, biên độ nhiệt độ trung bình trong một khoảng thời gian xác định, độ ẩm của khơng khí (các giá trị tới hạn) theo các thời kỳ trong năm, tổng lượng mưa trong năm, các chỉ số cân bằng bức xạ và chỉ số đặc trưng cho độ khơ, Đĩ là các biến số được giả thuyết là cĩ thể ảnh hưởng đến trạng thái và chức năng của các lồi thực vật. Hồn tồn dễ hiểu là trong nhiều trường hợp, loại thơng tin này là kết quả của sự biến đổi đặc biệt của các thơng tin thu thập được trong phạm vi hẹp. Trong đa số các trường hợp, các đối số được thể hiện qua loại thơng tin thứ cấp. Trong mức hệ sinh thái, thơng tin sinh thái cĩ kiểu phân loại hồn tồn khác. Ở đây, trong từng phần của hệ thống, khơng chỉ quan sát đến các sinh vật mà cịn quan tâm đến các biến số vơ sinh, và giá trị của biến vơ sinh là các hàm số của mối tương tác giữa vật chất sống với các thơng số bên ngồi trong dịng bức xạ mặt trời. Bản thân vât chất sống về mặt cấu trúc đã là biến số, cịn về mặt chức năng (quá trình sản xuất) lại là hàm số của chính vất chất sống và các biến số cịn lại. 23
36. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các biến số chính làm cơ sở cho sự phân loại chung của thơng tin sinh thái là vật chất sống, các thơng số nhiệt động học, thành phần pha, nguyên tố hĩa học. Nếu phân loại theo các thành phần mơi trường thì cĩ: khí quyển, thủy quyển, mơi trường đất (sự phong hĩa vỏ quả đất theo thời gian), mơi trường khơng khí trong đất. Tương ứng các thơng số nhiệt động học tạo nên các tổ hợp sau đây với các thành phần mơi trường: nhiệt độ và áp suất của khí quyển, nhiệt độ và áp suất của thủy quyển, nhiệt độ và áp suất của đất, thành phần pha của các loại mơi trường trên, thành phần khí của các loại mơi trường, thành phần hĩa học của các loại mơi trường, Tổng hợp các thơng số này cĩ thể xác định được nội dung của thơng tin. Ví dụ, thơng số nhiệt động học, mức hệ sinh thái địa phương, khí quyển, thành phần hĩa học; mức hệ sinh thái tồn cầu (khí quyển, pha khí), Như đã nĩi ở trên, cĩ thể xác định thứ tự phát biểu cho mỗi loại khái niệm như sau: - Thứ nhất: đặt tên chung cho biến số; - Thứ hai: mức hệ thống; - Thứ ba: mức khơng gian (khơng gian – thời gian); - Thứ tư: mơi trường thành phần; - Thứ năm: vùng đối tượng chính (hàm số). - Tất nhiên là cĩ thể cĩ các kiểu sắp xếp khác. Các hàm số phải được thể hiện trong các hệ thống đo đạc với mức độ chi tiết cao, với khối lượng thơng tin lớn hơn biến số bên ngồi. Nĩi chung, các biến số bên trong nằm trong phạm vi khơng gian – thời gian của hệ thống là các biến số bên ngồi của hệ thống cùng loại nhưng ở mức thấp hơn: các hệ sinh thái địa phương là thành phần của sinh quyển, cịn các biến số của sinh quyển cũng là các đối số của chúng. Nĩi chung, dạng thơng tin được xác định tương ứng theo các biến số. 2.6 Các cơ quan thu thập thơng tin mơi trường trên ví dụ Tp. Hồ Chí Minh Thơng thường việc thu thập, đo đạc, xử lý các số liệu về mơi trường thường được thực hiện bởi một số cơ quan nhà nước. Tuy nhiên việc tiếp cận chúng rất khĩ khăn do những thơng tin này ít được phổ biến rộng rãi và bị phân tán trong nhiều đề tài, dự án khác nhau. Lý do chính là bởi mỗi cơ quan chỉ quản lý một vài thơng số về một mơi trường nhất định, hệ quả là xã hội hiểu biết rất ít về các vấn đề mơi trường ở mức độ tổng quan. Dưới đây giới thiệu một số cơ quan thu thập và lưu trữ các dữ liệu mơi trường trên ví dụ của Tp. Hồ Chí Minh. Tác giả giáo trình này nhận thức rằng, những thơng tin dưới đây chưa phải là đầy đủ. Rất nhiều Viện, Trung tâm khác đĩng trên địa bàn Tp. HCM hàng năm đã thực hiện nhiều đề tài, dự án cho ra những thơng tin mơi trường quí giá. Bạn đọc quan tâm sẽ cĩ thể tìm hiểu thêm trong phần tài liệu tham khảo dưới đây: Phân Viện khí tượng thủy văn Chức năng, nhiệm vụ được nhà nước giao ở đây là thực hiện việc điều tra, khảo sát, phân tích, tiến hành thực nghiệm về khí tượng thủy văn, hải văn, mơi trường khơng khí và nước theo kế hoạch. Trong thời gian qua đơn vị này đã thực hiện quan trắc, thu thập số liệu về khí tượng, thủy văn và mơi trường. Một số đề tài tiêu biểu được thực hiện trong thời gian qua như: điều kiện khí tượng thủy văn nơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, điều tra khảo sát chất lượng nước hệ thống sơng Sài gịn - Đồng nai, nghiên cứu một số yếu tố khí tượng thủy văn ảnh 24
37. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - hưởng tới xâm nhập mặn vào trong sơng và nội đồng, nghiên cứu sự lan truyền mặn trên hệ thống sơng Sài gịn - Đồng nai. Đài khí tượng thủy văn Nam bộ Tại Tp. Hồ Chí Minh đây là một trong những cơ quan nhà nước thu thập nhiều số liệu nhất liên quan tới mơi trường. Chức năng và nhiệm vụ được giao là: Quản lý, tổ chức đo đạc, chỉnh lý lưu trữ các dữ liệu điều tra cơ bản về khí tượng thuỷ văn, hải văn, mơi trường, bức xạ, ozone và tia cực tím ; Dự báo khí tượng thuỷ văn ngắn hạn, hạn vừa, dài hạn và các hiện tượng thời tiết thuỷ văn nguy hiểm, phục vụ nền kinh tế quốc dân, quốc phịng và đời sống xã hội; Ký kết các hợp đồng dịch vụ kinh tế trong và ngồi nước hoạt động trên lãnh thổ Việt nam, kể cả trên đất liền, trên biển và trên khơng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, điều tra cơ bản, tính tốn cung cấp số liệu khí tượng thuỷ văn . Địa bàn hoạt động: 18 tỉnh thành Nam Bộ, lãnh hải và bầu trời Việt Nam từ Phan Thiết trở vào. Là cơ quan Nhà nước cĩ trách nhiệm đo đạc, khảo sát, đánh giá cơ sở dữ liệu khí tượng thuỷ văn, hải văn và thực hiện các dịch vụ tư vấn khí tượng thuỷ văn trên địa bàn rộng lớn. Với một lực lượng hùng hậu bao gồm: 4 phịng chức năng chính, 17 trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn tại 17 tỉnh, 1 trạm Ra đa thời tiết, 1 trạm thu ảnh vệ tinh, 28 trạm khí tượng, 51 trạm thuỷ văn, 25 trạm kiểm sốt mơi trường nước, 4 trạm đo chất lượng khơng khí, 32 trạm đo mặn và 92 điểm đo mưa cùng nhiều cơng cụ trợ giúp hiện đại khác, đây là nơi cung cấp thơng tin chất lượng cao về các vấn đề khí tượng, khí hậu, thuỷ văn, hải văn và giám sát mơi trường. Viện mơi trường và tài nguyên - Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh Cùng với Phân viện khí tượng thủy văn và Đài khí tượng thủy văn Nam bộ, Viện mơi trường và tài nguyên thuộc Đại học quốc gia Tp. HCM là đơn vị thu thập rất nhiều số liệu liên quan tới mơi trường thuộc khu vực phía Nam. Đây là Cơ quan được giao nhiệm vụ thực hiện quan trắc mơi trường quốc gia khu vực phía Nam và hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai. Trong thời gian qua Viện đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu khoa học các cấp khác nhau và đã thu thập được một khối lượng lớn các dữ liệu. Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ mơi trường Là một trong số những Viện tại Tp. HCM tiến hành nhiều cơng trình trong lĩnh vực bảo vệ mơi trường. Trong số chức năng nhiệm vụ được giao cĩ: - Quan trắc và đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí, nước và đất, đáp ứng yêu cầu phục vụ nền kinh tế quốc dân. Đánh giá tác động mơi trường cho các dự án kinh tế quốc dân. - Nghiên cứu, thiết kế, thi cơng, triển khai cơng nghệ xử lý ơ nhiễm khí thải, nước thải, chất thải rắn và chất thải nguy hại. Trong hơn 10 năm qua, Viện đã được giao 10 đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước, hơn 50 đề tài nghiên cứu cấp Tỉnh, Thành, Bộ, nhiều đề tài hợp tác quốc tế về bảo vệ 25
38. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - mơi trường. Một số đề tài nghiên cứu về khảo sát, đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí, nước được đánh giá cao như các đề tài khảo sát, quan trắc nước sơng Sài gịn - Đồng nai, nghiên cứu vùng thượng lưu sơng Đồng Nai, khảo sát mơi trường hầu hết các tỉnh thành phía Nam. 2.7 Một số ấn phẩm chứa đựng thơng tin mơi trường tại Việt Nam Tạp chí Khí tượng - Thủy văn Đây là tạp chí chuyên ngành do Tổng cục khí tượng thủy văn trước đây phát hành (nay gọi là Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia). Hàng tháng tạp chí này đều cơng bố số liệu quan trắc chất lượng nước và khơng khí cũng như số liệu về khí tượng - thủy văn trung bình tháng tại các trạm do Tổng cục khí tượng - thủy văn quản lý. Tạp chí Hĩa học Đây là tạp chí do Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt nam phát hành, mỗi năm 4 số. Tạp chí Hố học đăng những cơng trình nghiên cứu cĩ giá trị khoa học và thực tiễn trong lĩnh vực hố học và cơng nghệ hố học. Tạp chí Các khoa học về trái đất Đây là tạp chí do Viện Khoa học và Cơng nghệ Việt nam phát hành 4 số trong một năm. Tạp chí Các khoa học về trái đất đăng các kết quả các cơng trình nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu triển khai, ứng dụng, giới thiệu phương pháp điều tra nghiên cứu mới, trao đổi về các cơng trình đã cơng bố; phê bình và giới thiệu sách mới; đưa tin về các hội nghị trong và ngồi nước thuộc các ngành địa học. Tạp chí Khoa học và cơng nghệ Biển Tạp chí này do Viện khoa học và cơng nghệ Việt nam phát hành, đăng các bài tổng quan, nêu các kết quả khoa học các cơng trình nghiên cứu và thơng tin ngắn về Khoa học và Cơng nghệ biển. Tạp chí khoa học và cơng nghệ Tạp chí này do Viện khoa học và cơng nghệ Việt nam phát hành, đăng các bài tổng quan, nêu các kết quả khoa học các cơng trình nghiên cứu và thơng tin ngắn về Khoa học và Cơng nghệ. Với tần xuất 12 số trong một năm tạp chí này cĩ một số chuyên mục về hố học, sinh học, cơng nghệ thơng tin, mơi trường, Tạp chí Bảo vệ mơi trường Đây là tạp chí do Cục bảo vệ mơi trường thuộc Bộ tài nguyên và mơi trường ấn phẩm với chu kỳ hàng tháng một số. Một số chuyên mục của tạp chí này là: Điều tra nghiên cứu, Sự 26
39. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - kiện, Trao đổi kinh nghiệm, Thơng tin hoạt động,Văn bản. Một số số liệu quan trắc liên quan tới chất lượng nước các con sơng chính của đất nước như sơng Cầu, sơng Nhuệ - sơng Đáy, sơng Sài gịn - Đồng nai (lấy từ các đề tài, dự án khác nhau). Trong trang Web của Cục Bảo vệ mơi trường ( www.nea.gov.vn) chứa đựng nhiều thơng tin mơi trường rất hữu ích cho nghiên cứu, ứng dụng như: CSDL các văn bản quy phạm pháp Luật về Bảo vệ mơi trường, CSDL các chỉ tiêu thống kê mơi trường, CSDL an tồn hĩa chất, CSDL quản lý cán bộ, chuyên gia mơi trường, CSDL cơng nghệ mơi trường, CSDL dự án mơi trường, CSDL các báo cáo đánh giá tác động mơi trường, CSDL quan trắc mơi trường, CSDL thanh tra mơi trường, CSDL đề tài nhiệm vụ nghiên cứu về mơi trường, CSDL tin tức về mơi trường, CSDL tạp chí Bảo Vệ Mơi Trường, CSDL sách đỏ Việt Nam, CSDL, GIS mơi trường: Hệ thống các khu bảo tồn thiên nhiên của Việt nam, rừng ngập mặn, dân số và mơi trường, khu kinh tế trọng điểm phía Nam. Với quan điểm chiến lược Bảo vệ mơi trường quốc gia đến năm 2010 và định hướng đến 2020 : "Phát triển kinh tế phải kết hợp chặt chẽ, hài hịa với phát triển xã hội và bảo vệ mơi trường. Đầu tư cho bảo vệ mơi trường là đầu tư cho phát triển" trong thời gian tới, định hướng của tạp chí này là tăng cường các hoạt động tuyên truyền, cung cấp thơng tin nhằm nâng cao nhận thức cộng đồng về mơi trường. Các số liệu điều tra, thống kê, đánh giá và phân loại các nguồn gây ơ nhiễm chính, các giải pháp quản lý và kỹ thuật để xử lý các nguồn thải; các hoạt động quan trắc, thanh tra kiểm sốt cũng sẽ được thơng tin trên tạp chí. Trong tạp chí cũng cơng khai thơng tin về các cơ sở gây ơ nhiễm, mức độ ơ nhiễm mơi trường ở lưu vực sơng. Tiêu chuẩn Việt nam Trong điều kiện và khả năng hiện nay của cơng nghệ, chưa thể loại trừ hồn tồn chất thải ơ nhiễm trong quá trình sản xuất. Chính vì vậy, dựa vào các kết quả nghiên cứu về vệ sinh dịch tễ người ta đã xây dựng các tiêu chuẩn đảm bảo cho mơi trường khơng khí tương đối trong sạch. Mức độ sạch của khơng khí, nước được đánh giá bằng nồng độ chất độc hại chứa trong một đơn vị trọng lượng hay một đơn vị thể tích khơng khí, nước. Đơn vị đo lường thường là trọng lượng chất ơ nhiễm chứa trong 1 m3 khơng khí (mg/m3) đối với nước là (mg/l). Người ta thường phân ra nồng độ từng lần (cực đại), nồng độ trung bình 1 giờ, nồng độ trung bình 8 giờ, trung bình ngày và trung bình qua một thời gian dài như trung bình tháng, trung bình năm. Nồng độ từng lần là nồng độ chất độc hại chứa trong khơng khí đi qua ống hút trong một khoảng thời gian tương đối ngắn (10 – 20 phút). Trị số nồng độ lớn nhất nhận được trong quá trình quan trắc từng lần gọi là nồng độ cực đại từng lần. Dựa theo mức độ tác hại của chất độc hại đối với cơ thể con người, người ta phân thành : giới hạn cho phép, giới hạn nguy hiểm đối với sự sống và mức gây tử vong. Trong tiêu chuẩn chất lượng mơi trường khơng khí người ta thường dùng trị số nồng độ cực đại cho phép, đĩ là nồng độ lớn nhất của chất độc hại trong khơng khí mà khơng gây tác tại đối với con nguời. Năm 1995, Bộ Khoa học, Cơng nghệ và Mơi truờng nước ta đã ban hành Tiêu chuẩn mơi truờng. Đến năm 2001, một số tiêu chuẩn mơi trường được bổ sung. (xem www.nea.gov.vn ). 2.8 Thơng tin về các vấn đề mơi trường đặc trưng 27
40. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong mục này chúng ta xem xét thơng tin mơi trường đặc trưng cũng như các phương pháp nhận thơng tin mơi trường cũng như các nguồn cĩ thơng tin liên quan tới mơi trường : chất lượng mơi trường, hoạt động của các xí nghiệp gây ơ nhiễm. Mục này cĩ ý nghĩa quan trọng cho mục tiêu ứng dụng trong phần 2 của cuốn giáo trình này. Các nội dung chính được trình bày trong chương này gồm: thế nào là chất lượng mơi trường, thơng tin về các cơ sở sản xuất (CSSX) như là một trong những nguồn thơng tin mơi trường quan trọng, các thơng tin mơi trường quan trọng trong mỗi CSSX và vấn đề sức khỏe của người dân như là chỉ số quan trọng phản ánh chất lượng mơi trường. 2.8.1 Chất lượng nước, khơng khí, đất Hiện nay khơng ai cĩ thể phủ nhận rằng một trong những yếu tố quan trọng nhất xác định chất lượng cuộc sống chính là chất lượng mơi trường. Vấn đề mơi trường thường đứng đầu trong sự quan tâm của dân chúng trong nhiều trường hợp vượt qua nhiều vấn đề chính trị xã hội. Khơng ngạc nhiên khi các chương trình quảng cáo trên các phương tiện nghe nhìn thường chọn những thảm cỏ xanh hay những vùng cĩ mơi trường cho các chương trình. Thực vậy cĩ một khối lượng rất lớn thơng tin liên quan tới thơng tin mơi trường phản ánh mức độ sạch hay nĩi chính xác hơn mức độ ơ nhiễm mơi trường. Chính các thơng tin này trong nhiều trường hợp chiếm vị trí đầu tiên trong các phiếu thăm dị xã hội. Nếu đặt vấn đề một cách chính xác hơn thì ở đây muốn nĩi tới độ lệch các đặc trưng hĩa, lý, sinh học của khơng khí, nước, đất so với một số giá trị mà ta gọi là chuẩn. Chúng ta đưa ra một số định nghĩa như sau. Cụm từ chất lượng khơng khí được hiểu là tập hợp các tính chất của khí quyển xác định mức độ tác động của các yếu tố vật lý, hĩa học và sinh học lên con người, thực vật và thế giới động vật, cũng như lên vật liệu, kết cấu và mơi trường nĩi chung. Chất lượng khơng khí được xác định bằng các tiêu chuẩn, ví dụ như giới hạn cho phép nồng độ các chất độc hại trong khu vực sản xuất, khu dân cư, Cụm từ chất lượng nước được hiểu là đặc trưng thành phần và các tính chất của nĩ, cho phép xác định tính sử dụng của nĩ cho các đối tượng sử dụng nước cụ thể. Theo tiêu chuẩn vệ sinh người ta thiết lập chỉ số vi sinh và ký sinh trùng của nước (số vi sinh và vi trùng của nhĩm vi khuẩn đường ruột trên một đơn vị thể tích). Các chỉ số độc hại của nước đặc trưng cho mức độ độc hại thành phần hĩa học của nĩ, được xác định bởi hàm lượng các chất hĩa học, hàm lượng này khơng được vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Cuối cùng khi xác định chất lượng nước người ta lưu ý tới một số tính chất khác như: nhiệt độ, độ đục, màu, mùi, vị và độ cứng. Nguyên lý chuẩn hĩa hàm lượng các hợp chất hĩa học trong đất dựa trên sự gia nhập của chúng vào cơ thể diễn ra chủ yếu thơng qua các mơi trường tiếp xúc với đất. Các khái niệm cơ bản của ơ nhiễm hĩa học của đất xem trong các tài liệu qui phạm. Nĩi chung, trong những vấn đề liên quan tới chất lượng mơi trường người ta lưu ý tới một số khía cạnh sau đây: - về đại lượng các đặc trưng cần quan tâm (ví dụ như nồng độ chất ơ nhiễm) trong mơi trường cụ thể (ví dụ như mơi trường nước). - về đại lượng và bản chất của các qui phạm được xây dựng cho các đặc trưng này. - về các tính chất của các chất ơ nhiễm được phát hiện và các yếu tố khác của sự tác động - mức độ nguy hiểm của chúng đối với con người và các cơ thể khác, về nguồn gốc phát sinh của chúng và về các con đường lan truyền của chúng, 28
41. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Phần dưới đây chúng ta xem xét một số vấn đề liên quan tới các nguồn gốc thơng tin liên quan tới từng vấn đề được nêu ra ở trên. Trong một số vấn đề sẽ gặp phải một số vấn đề liên quan tới hoạt động của các xí nghiệp gây ơ nhiễm và các yếu tố tác động khác. Việc tìm kiếm thơng tin, như người ta vẫn hay thường tiến hành thường bắt đầu từ tài liệu tham khảo. Cơng việc đọc tài liệu tham khảo giúp chúng ta cĩ một cái nhìn tổng quát về các vấn đề quan tâm, trong một số trường hợp khác cĩ thể nhận được các dữ liệu cần thiết. Sau đĩ cĩ thể tới các cơ quan, tổ chức nhà nước thực hiện quan trắc, thu thập số liệu với những yêu cầu cụ thể để tìm thơng tin mà mình cần. Cĩ thể lưu ý tới một đặc điểm là phần lớn các cơng trình được cơng bố cĩ dẫn ra các số liệu thực tế của chính các tổ chức thu thập số liệu. Mục tiêu và nhiệm vụ của các tổ chức này cùng các nguyên lý làm việc được phản ánh trong cấu trúc và nội dung các cơng bố. 2.8.2 Thơng tin về các xí nghiệp gây ơ nhiễm Trước khi đi vào phân tích các nguồn thơng tin cơ bản phản ánh tác động của xí nghiệp lên mơi trường ta xem xét một số khái niệm cơ bản được sử dụng trong các nguồn thơng tin này. Trong tài liệu khoa học kỹ thuật dưới cụm từ tác động lên mơi trường xung quanh người ta hiểu là những dịng vật chất bất kỳ, năng lượng và thơng tin trực tiếp được hình thành trong mơi trường hay dự kiến sẽ hình thành do kết quả hoạt động của con người và dẫn tới những thay đổi theo chiều hướng xấu cho mơi trường cũng như những dẫn tới những hậu quả của các thay đổi này. Các nguồn cơ bản tác động lên mơi trường được chia thành: Các nguồn phát thải chất ơ nhiễm - những chất liên quan tới sự lan truyền và khuếch tán các chất ơ nhiễm trong khí quyển, trong số này cịn phải kể tới sự lan truyền do việc chơn các nguồn thải; Các nguồn xả thải chất ơ nhiễm, nghĩa là liên quan tới sự gia nhập và pha lỗng các chất ơ nhiễm xuống nước mặt hay nước ngầm cũng như trong các con kênh mương, từ các cống thải; Các nguồn tác động hĩa – lý lên mơi trường như các nguồn gây ồn, rung, bức xạ ion, trường điện từ, các nguồn phát thải và xả thải nhiệt; Các nguồn ơ nhiễm sinh học cho mơi trường; Trong thuật ngữ được ứng dụng cho khí quyển cĩ thể chỉ nĩi về phát thải, ứng dụng cho các đối tượng nước chỉ nĩi về xả thải. Lưu ý rằng chất cĩ thể gọi là chất bẩn, cĩ hại hay độc hại. Các nguồn được phân loại thành nguồn cố định và nguồn di động. Vị trí của các nguồn di động thay đổi trong khơng gian thay đổi phụ thuộc vào thời điểm tác động của chúng; ví dụ như các tàu di chuyển hay sự loang của chất lỏng (ví dụ như dầu trong mơi trường nước). Các nguồn cố định phát thải và xả thải chất ơ nhiễm được chia ra thành các nguồn cĩ tổ chức và khơng cĩ tổ chức (bãi cháy, khối cháy). Ví dụ của nguồn thải cố định là ống khĩi của một nhà máy cố định hay một con kênh mương xả chất ơ nhiễm xuống sơng của một xí nghiệp nào đĩ. Ví dụ của nguồn khơng cĩ tổ chức như một bãi cháy thuộc xí nghiệp. Các chất cĩ hại từ các sản phẩm dầu, chất lỏng độc hại cĩ thể rơi vào mơi trường nước và cĩ thể bốc hơi vào khơng khí. 29
42. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các chất thải — cặn bã của nguyên liệu, các chất thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm, rác sinh hoạt, Người ta chia ra làm hai loại chất thải là chất thải sản xuất và chất thải tiêu thụ phụ thuộc vào nguồn gốc hình thành. Bản thân chất thải khơng nhất thiết phải là các nguồn tác động lên mơi trường, nhưng chúng tạo ta các nguồn thải trong quá trình phân bổ và xử lý. Người ta phân biệt sự phân bổ chất thải ra làm hai loại là cĩ tổ chức và khơng cĩ tổ chức. Sự phân bổ cĩ tổ chức chất thải được hiểu là sự tuân thủ theo lịch trình và được thực hiện tương ứng với các chuẩn và qui tắc rõ ràng trong việc tách, thu thập, vận chuyển, chơn cất (hay xử lý), cĩ lưu ý tới việc sử dụng tiếp theo hay khơng sử dụng tiếp (chơn luơn). Quá trình phân bố khơng cĩ tổ chức là quá trình diễn ra khơng tuân thủ theo qui trình hay lịch trình. Xử lý chất thải – là tổng hợp các quá trình phân bổ, xử lý, sử dụng, xĩa bỏ hay chơn chất thải. Khi xử lý chất thải người ta cĩ thể áp dụng nhiểu biện pháp và cơng nghệ khác nhau. 2.8.3 Thơng tin về cơ sở sản xuất - các dạng chính của báo cáo mơi trường Trong thực tế tại bất cứ xí nghiệp nào cũng cĩ các dạng nguồn tác động lên mơi trường được mơ tả ở trên. Ngồi ra, bản thân xí nghiệp cũng cĩ thể xem xét như một tập hợp các nguồn. Tồn tại một số các văn bản quy định cũng như phản ánh thực tế tác động của xí nghiệp lên mơi trường. Trong số này các đánh giá phát thải giới hạn cho phép, các thiết kế qui hoạch chất thải, giấy phép mơi trường, cũng như các dạng báo cáo thống kê. Phát thải cho phép và nồng độ giới hạn cho phép Qui phạm tác động lên mơi trường đối với một số đối tượng sản xuất được qui định (cĩ cơ sở khoa học) trong phát thải cho phép và nồng độ giới hạn cho phép. Các qui phạm này cĩ liên quan tới các tiêu chuẩn chất lượng mơi trường. Phát thải giới hạn cho phép (PTGHCP)– là lượng chất chứa trong khí thải, cực đại cho phép phát thải vào khí quyển trong một đơn vị thời gian. Xả thải giới hạn cho phép (XTGHCP) – là lượng chất chứa trong nước thải, cực đại cho xả qua cống vào đối tượng nước với chế độ định trước trong một đơn vị thời gian. Các tiêu chuẩn phát thải giới hạn cho phép và xả thải giới hạn cho phép được thiết lập đối với mỗi nguồn thải của mỗi xí nghiệp và đối với từng loại chất ơ nhiễm cĩ lưu ý tới sự tổ hợp của tác động. Nguyên lý chung thiết lập PTGHCP và XTGHCP là ở chỗ kết quả của phát thải (xả thải) các qui phạm được thiết lập đối với khơng khí và nước khơng được phép vượt PTGHCP (đối với khơng khí) và XTGHCP (và đối với nước) Cơ sở khoa học và thực tiễn để xác định PTGHCP và XTGHCP là phương pháp tính tốn nồng độ chất ơ nhiễm do nguồn sinh ra tại các điểm được kiểm sốt cĩ lưu ý tới sự phát tán (pha lỗng), sự đĩng gĩp từ các nguồn khác, viễn cảnh phát triển, Trong trường hợp khi mà các giá trị PTGHCP và XTGHCP vì nguyên nhân nào đĩ khơng thể tiến hành được, thì đối với các xí nghiệp đĩ người ta thiết lập các phát thải tạm thời theo thỏa thuận (các xả thải tạm thời theo thỏa thuận) đối với các chất độc hại và người ta đưa ra sự giảm theo từng giai đoạn chỉ số phát thải (xả thải) các chất độc hại tới các giá trị đảm bảo sự tuân thủ PTGHCP và XTGHCP. 30