Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 22/08/2011 20:59 (GMT+7)

Ứng dụng công nghệ tin học xây dựng cơ sở dữ liệu và phân tích Môi trường nước khu vực Uông Bí, Quảng Ninh

1. Giới thiệu

Trong công tác khai thác mỏ, các môi trường đất, nước, không khí và biến dạng địa hình bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Định kỳ hàng năm, hàng quý, công tác quan trắc môi trường được thực hiện nghiêm túc, thu thập được khối lượng dữ liệu rất lớn. Trong khi đó, công tác quản lý loại dữ liệu này một cách có hệ thống vẫn còn nhiều hạn chế. Việc ứng dụng công nghệ tin học với các phần mềm chuyên nghiệp là một giải pháp hiện đại và hiệu quả. Công nghệ Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographical information system) là một ứng dụng phổ biến hiện nay trên thế giới.

Do số lượng dữ liệu nhiều, kéo dài trong nhiều năm, trong phạm vi bài báo này sẽ tập trung chủ yếu vào việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) môi trường nước mặt khu vực Uống Bí, Quảng Ninh, với hàng chục thông số, được quan trắc và thu thập qua 8 đợt trong hai năm 2008, 2009. Quá trình xây dựng CSDL được thực hiện bởi việc sử dụng các phần mềm chuyên nghiệp quốc tế là GIS Maplnfo (chuyên về bàn đồ) và EQWin (chuyên về môi trường). Hai phần mềm được kết hợp thành một hệ thống, thống nhất.

2. Sử dụng phần mềm GIS Maplnfo

GIS là công nghệ thành lập bản đồ và phân tích không gian của Mỹ với sự trợ giúp của máy tính điện tử, đến nay đã phát triển trên toàn thế giới trong mọi lĩnh vực chủ chốt như khai khoáng, môi trường, khoa học kĩ thuật, kinh tế, xã hội, quân sự...GIS có chức năng đặc trưng quan trọng nhất và cũng là điểm mới so với các công nghệ khác là cùng xây dựng bản đồ và xây dựng cơ sở dữ liệu, liên kết dữ liệu không gian (graphic) và phi không gian (thuộc tính, atributes) vào trong một hệ thống, thành lập bản đồ chuyên đề và chồng xếp không gian.

Với công nghệ GIS đã xây dựng CSDL và các lớp bản đồ nền khu vực Uống Bi, Quảng Ninh, từ núi hùng dải than Bảo Đài - Yên Tử qua Mạo Khê - Uông Bí đến vùng ven biển Quảng Ninh. Các lớp thông tin được bố trí trên bản đồ bao gồm: TV-1 - Mạng lưới sông và suối trong khu vực; TV- 2 - Hệ thống hồ, ao và vùng ven biển; GT - Hệ thống đường giao thông và thông tin liên lạc; RG-UBI - Ranh giới qui hoạch và quản lý mỏ, bao gồm các mỏ đang hoạt động như Vàng Danh, Mạo Khê, Bảo Đài, Vetmindo… và đang thiết kế như Khe Chuối, Hồ Thiên, Quảng La… Các thông số môi trường được lập thành CSDL với các trường (field) là trạm đo, tọa độ XYZ, độ pH, độ ô nhiễm dầu mỡ, kim loại sắt, asen, chỉ tiêu sinh hóa BOD, COD… ; các bản ghi (record) là các trạm quan trắc thực tế như cảng Bến Cân, cảng Điền Công, hồ Nội Hoàng...

3. Sử dụng phần mềm EQWin

EQWin là phần mềm xây dựng CSDL môi trường chuyên nghiệp, có khả năng lưu giữ, quản lý, phân tích và lập báo cáo dữ liệu kiếm soát môi trường của các khu vực rộng lớn, với sồ lượng trạm đo và thông sồ môi trường phong phú.

CSDL (Database) của EQWin lưu giữ dữ liệu gồm 4 bảng chính là Trạm đo, Thông số môi trường,Tiêu chuẩn môi trường và Giá tri mẫu đo được (Station, Parameters, Standards và Samples). Các dữ liệu trên liên kết với vị trí địa lý thông qua phần mềm GIS. Từ cơ sở dữ liệu môi trường, có thể nhanh chóng đưa ra báo cáo, đồ thị và so sánh với tiêu chuẩn về các giá trị thông số môi trường đo được. Cửa sỗ làm việc của EQWin gồm 3 khối chức năng chính (hình 1): Nhập dữ liệu- lnputs; Xây dựng cơ sở dữ liệu CSDL-Database; Báo cáo kết quả-outputs.

Việc xây dựng CSDL bao gồm những bước chính sau:

- Khai báo xây dựng CSDL mới: Nhắn nút lệnh Database/Service/New/Create New Database. Cửa sỗ thoại xuất hiện và khai báo như hình 2.

- Nhập dữ liệu (Inputs)'vào các bảng chính của CSDL:

+Bàng Trạm đo (Station) - hình 3: Nhập các dữ liệu về trạm quan trắc như Mã hiệu, tên, mô tả, tọa độ địa lý, thuộc tính, phương pháp lấy mẫu... (Station code, name, discription, coordinates, station type, collection method… .) .

+Bảng Thông số môi trường (Parameters) - hình 4: Nhậpcác thông số môi trường như nồng độ kim loại (sắt - Fe, măng gan - Mn, asen - As), độ pH, oxy hòa tan DO, nhu cầu oxy BOD, COD, độ dẫn điện COND, ô nhiễm tên thông số môi trường, đơn vị đo, mã ký hiệu . . .

+Bảng Tiêu chuẩn môi trường (Standards) - hình 5: Đưa ra các tiêu chuẩn môi trường theo luật đinh như Tiêu chuẩn Việt Nam, Tiêu chuẩn Bộ Tài nguyên & Môi trường, Tiêu chuẩn nước uống, tiêu chuẩn nước thải công nghiệp... Trong đó, cần khai báo rõ tên Tiêu chuẩn, các giá trị cho phép theo từng chỉ tiêu thông số môi trường cụ thể. Vi dụ như nồng độ sắt tổng (Fe Total) cho nước mặt theo Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 08:2008/BTNMT là 2 mg/l, cho độ pH là 5,5 đến 9, cho độ ô nhiễm dầu mỡ là 0,1 mg/l…

+Bảng Dữ liệu môi trường đo được (Samples) - hình 6: Đây là bảng dữ liệu lớn nhất, bao gồm các giá tri môi trường đo được trong quá trình quan trắc hiện trường cũng như kết quả xác đinh được khi thí nghiệm trong phòng. Nó cần thể hiện được thời gian ngày tháng lẫy mẫu, vị tri lẫy mẫu, giá trị mẫu... Từ những bảng dữ liệu có định dạng xls của MsExcel có thể nhập chuyển đổi sang đinh dạng của EQWin như trên hình 5 và 6.

4. Báo cáo kết quả và phân tích dữ liệu

Từ CSDL môi trường đã được xây dựng có thể đưa ra các báo cáo, biểu bảng, đồ thị, bản đồ theo các chuyên đề yêu cầu (output: reports, querries, graphs, maps...) và tiến hành những phân tích cần thiết.

Hình 7 và 8 trình bày các điểm quan trắc môi trường khu vực Uông Bí, Quảng Ninh, bao gồm ranh giới quản lý của các công ty than, hệ thống sông suối, ao hồ, bến cảng và đặc biệt là độ ô nhiễm môi trường theo thông số kim loại nặng sắt tổng (Fe Total) (hình 7) và dầu mỡ (hình 8), đồng thời thể hiện định lượng theo kích thước các chấm đậm (đỏ và xanh). Tiêu chuẩn cho phép đối với sát rỗng (Fe Total) là 2 mg/l và đối với dầu mỡ,là 0,1 mg/l cho nước mặt (chấm tròn ở giữa bảng chú thích). Nhìn vào bản đồ ta có thể nhận thấy độ ô nhiễm kim loại nặng đã xảy ra đối với khu vực sông Vàng Danh, suối Than Thùng (Nam Mẫu), cảng Bến Cân và cảng Điền Công. Còn về độ ô nhiễm dầu mỡ thì có ở khắp các vi trí vùng mỏ khu vực Uống Bi.

Một cách hiển thi báo cáo và phân tích khác về ô nhiễm môi trường là dạng đồ thị. Trên hình 9 là đồ thị kim loại nặng (Fe Total - sắt tổng) trong nước thải bề mặt với tiêu chuẩn nước thải công nghiệp mỏ QCVN 2008 BTNMTlà 2,0 mg/l. Qua đó ta dễ dàng nhận thấy vị trí nào, thời điểm nào các thông số môi trường vượt quá tiêu chuẩn. Cụ thể với đường tiêu chuẩn là 2 mg/l, các khu vực cảng Bến Cân, càng Điền Công, sông Vàng Danh đã có ô nhiễm kim loại nặng vượt quá nhiều lần, trong đó cao nhất là vào Quý III năm 2008 và có chút cải thiện vào năm 2009.

Hình 10 thể hiện ô nhiễm môi trường theo thông số BOD khu vực Uống Bí. Theo Tiêu chuẩn Việt Nam của Bộ Tài nguyên và Môi trường, với chỉ số cho phép là 15 mg/l, thì khu vực bị ô nhiễm nặng là sông Vàng Danh, cảng Bên Cân và cảng Điền Công, nhất là trong năm 2008. Sang năm 2009, tình hình được cải thiện ở các cảng biển, nhưng riêng sông Vàng Danh thì ít được cải thiện và vẫn ô nhiễm nặng.

Hình 11 cho thấy hồ Nội Hoàng, hồ Khe ươm và sông Vàng Danh có độ pH thấp hơn tiêu chuẩn 5,5, tức là nước bị ô nhiễm đã có độ axít, trong đó sông Vàng Danh trong năm 2009 đang thể hiện ô nhiễm nặng dần.

Kiểm tra theo dõi độ ô nhiễm asen trên hình 12, ta có thể nhận thấy mức độ ô nhiễm này không đáng kể và hoàn toàn yên tâm với tiêu chuẩn 0,05 mg/l của Bộ Tài nguyên Môi trường.

Quay lại với tình hình ô nhiễm dầu mỡ trên hình 13, ta cũng nhận thấy mức độ ô nhiễm nặng trong toàn khu vực qua các giai đoạn các năm từ 2008 đến 2009.

Tương tự như vậy, tất cả các thông số môi trường đều có thể được trình bày và phân tích, từ đó làm cơ sở đưa ra các giải pháp xử lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

5. Kết luận

Cơ sở dữ liệu môi trường nước mặt khu vực Uông Bí, Quảng Ninh với hàng chục thông số, được quan trắc và thu thập trong những năm gần đây đã được Công ty CP Tin học, Công nghệ và Môi trường -Vinacomin (VITE), xây dựng, quản lý và phân tích một cách hiệu quả, với việc sử dụng 2 phần mềm chuyên nghiệp là GIS Maplnfo và EQWin. Các dữ liệu môi trường được lưu giữ trong CSDL theo hệ thống các bảng biểu khoa học, được trích dẫn, báo cáo nhanh chóng theo yêu cầu.

Tình trạng môi trường được phân tích và đánh giá một cách định lượng theo các giá trị của các thông số môi trường và các tiêu chí cụ thể, theo các phân bố không gian và diễn biến thời gian, trên phạm vi địa lý các trạm quan trắc bố trí gần khu vực hoạt động khai thác kinh doanh mỏ và các thời điểm quan trắc đinh kỳ qua nhiều năm.

Việcphân tích thông tin từ CSDL môi trường quan trắc được trong nhiều năm qua cho thấy, nước mặt vùng than Uông Bí đang bị ô nhiễm do hoạt động công nghiệp, tập trung ở khu vực cảng Bến Cân, sông Vàng Danh, suối Than Thùng (Nam Mẫu), cụ thể là các giá trị thông số nước thải axit, dầu mỡ, sát, BOD… Tuy nhiên, tình hình đang có những cải thiện so với thời gian trước đây, năm 2008./.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.
GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.