Tài liệu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (gis) vào công tác quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- LÊ VIẾT DƯƠNG ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ, THU GOM, VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI CÁC PHƯỜNG TRUNG TÂM THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên - 2012 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- LÊ VIẾT DƯƠNG ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ, THU GOM, VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI CÁC PHƯỜNG TRUNG TÂM THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thanh Hải Thái Nguyên - 2012 ii LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan rằng những số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Lê Viết Dương iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn này ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của cơ quan, các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thanh Hải người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Tài Nguyên và Môi trường, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã có sự giúp đỡ tận tình trong quá trình tôi học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Thái Nguyên, Công ty Môi trường và Công trình đô thị Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp, bạn bè và người thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành bản luận văn này. Tác giả Lê Viết Dương iv MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài........................................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài ....................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ của đề tài....................................................................................... 2 4. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học........................................................................................... 4 1.1.1. Một số khái niệm về CTR sinh hoạt ...................................................... 4 1.1.2. Nguồn gốc và thành phần CTR sinh hoạt............................................... 5 1.1.2.1. Nguồn gốc CTR sinh hoạt ................................................................ 5 1.1.2.2. Thành phần CTR sinh hoạt............................................................... 5 1.1.3. Phân loại CTR sinh hoạt........................................................................ 6 1.1.4. Quản lý, thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt........................................ 8 1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài ............................................................................. 9 1.3. Giới thiệu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ............................................10 1.3.1. Định nghĩa GIS ....................................................................................10 1.3.2. Phạm vi ứng dụng GIS .........................................................................11 1.3.3. Hợp phần của GIS ................................................................................12 1.3.4. Chức năng của GIS...............................................................................13 1.3.5. Mô hình dữ liệu cho GIS ......................................................................15 1.3.5.1. Dữ liệu không gian ..........................................................................16 1.3.5.2. Dữ liệu thuộc tính............................................................................19 1.4. Tình hình ứng dụng của GIS trong nghiên cứu môi trường........................19 1.4.1. Trên thế giới.........................................................................................19 1.4.2. Ở Việt Nam........................................................................................120 1.5. Ứng dụng GIS trong quản lý, thu gom, vận chuyển CTR...........................20 1.5.1. Trên thế giới.........................................................................................20 1.5.2. Ở Việt Nam..........................................................................................21 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................22 2.1.1. Đội tượng nghiên cứu...........................................................................22 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................22 2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành .................................................................22 v 2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................22 2.4. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................23 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu các cơ sở lý thuyết ........................................23 2.4.2. Phương pháp thu thập thông tin, số liệu................................................23 2.4.3. Phương pháp khảo sát thực địa .............................................................23 2.4.4. Phương pháp phân tích, tổng hợp số liệu ..............................................24 2.4.5. Phương pháp số hóa bản đồ..................................................................24 2.4.6. Phương pháp toán học ..........................................................................24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................27 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của TP. Thái Nguyên..........................27 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................27 3.1.1.1. Vị trí địa lý......................................................................................27 3.1.1.2. Địa hình ..........................................................................................28 3.1.1.3. Khí hậu ...........................................................................................28 3.1.1.4. Thủy văn ........................................................................................28 3.1.1.5. Tài nguyên thiên nhiên....................................................................29 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .....................................................................30 3.1.2.1. Dân cư ............................................................................................30 3.1.2.2. Hiện trạng kinh tế............................................................................30 3.1.2.3. Cơ sở hạ tầng ..................................................................................31 3.1.2.4. Các lĩnh vực xã hội khác .................................................................31 3.2. Giới thiệu phần mềm Arcview GIS 3.2......................................................32 3.2.1. Các khái niệm cơ bản trong Arcview....................................................32 3.2.2. Khả năng làm việc của phần mềm Arcview ..........................................33 3.2.3. Ứng dụng Arcview trong quản lý thu gom, vận chuyển CTR................33 3.3. Hiện trạng hệ thống thu gom, vận chuyển và quản lý CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên ........................................................................................34 3.3.1. Hiện trạng thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên ...34 3.3.1.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt.......................................................34 3.3.1.2. Khối lượng, thành phần...................................................................36 3.3.1.3. Công tác thu gom, vận chuyển ........................................................39 3.3.1.4. Điểm tập kết rác ..............................................................................40 3.3.1.5. Quy trình thu gom, vận chuyển .......................................................42 3.3.2. Hiện trạng quản lý CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên........................43 3.3.3. Hiện trạng xử lý CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên ...........................44 3.3.4. Đánh giá công tác thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt vi tại TP. Thái Nguyên .......................................................................................45 3.3.4.1. Đánh giá về trang thiết bị ................................................................45 3.3.4.2. Đường xá phuc vụ vận chuyển ........................................................45 3.3.4.3. Công tác thu gom ............................................................................46 3.3.4.4. Công tác vận chuyển .......................................................................46 3.3.4.5. Đánh giá công tác xử lý bãi rác .......................................................46 3.3.5. Những vấn đề đặt ra cần giải quyết về CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên .......................................................................................46 3.4. Ứng dụng GIS vào công tác quản lý, thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên ...............................................................................................47 3.4.1. Vai trò của hệ thống thông tin địa lý trong công tác quán lý, thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên .....................................................47 3.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu.........................................................................48 3.4.3. Xây dựng bản đồ hành chính, khối lượng rác phát sinh, các điểm hẹn, hệ thống quản lý thu gom CTR sinh hoạt trên 10 phường TP. Thái Nguyên ................53 3.4.4. Xây dựng bản đồ lộ trình thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt cho 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên .......................................................................60 3.4.4.1. Nguyên tắc vạch tuyến chung..........................................................61 3.4.4.2. Các bước lập tuyến thu gom ............................................................61 3.4.4.3. Phương tiện và phương pháp vận chuyển ........................................62 3.4.4.4. Lựa chon các con đường thích hợp ..................................................62 3.4.5. Bố trí số lượng xe thu gom trên từng phường .......................................69 3.4.6. Bố trí thùng Composit gợi ý .................................................................70 3.5. Dự báo sự gia tăng dân số, khối lượng rác phát sinh và số phương tiện cần thiết để phục vụ cho việc thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt của TP. Thái Nguyên đến năm 2020 .........................................................................................................73 3.5.1. Dự báo sự gia tăng dân số của TP. Thái Nguyên đến năm 2020..............73 3.5.2. Dự báo khối lượng rác phát sinh của TP. Thái Nguyên đến năm 2020 ....74 3.5.3. Dự kiến số phương tiện thu gom, vận chuyển CTR cần đầu tư của TP. Thái Nguyên đến năm 2020.................................................................75 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................................................77 1. Kết luận........................................................................................................77 2. Đề nghị ........................................................................................................78 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................79 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BCL: Bãi chôn lấp CNH - HĐH: Công nghiệp hóa - hiện đại hóa CTR: Chất thải rắn CSDL: Cơ sở dữ liệu ESRI: Viện nghiên cứu hệ thống môi trường GIS: Hệ thống thông tin địa lý GPS: Hệ thống định vị toàn cầu MIS: Hệ thống thông tin quản lý TP: Thành phố TSKH Tiễn sỹ khoa học TN&MT: Tài nguyên và Môi trường UBND: Ủy ban nhân dân viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần CTR sinh hoạt đặc trưng......................................................06 Bảng 1.2. Phân loại CTR theo công nghệ quản lý, xử lý .........................................07 Bảng 1.3. So sánh sự khác nhau giữa dữ liệu vector và rastor .................................18 Bảng 3.1. Dân số trung bình TP. Thái Nguyên giai đoạn 2005 - 2010.....................30 Bảng 3.2. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên .............................35 Bảng 3.3. Tổng lượng rác thải phát sinh theo khu vực của TP. Thái Nguyên ..........36 Bảng 3.4. Tổng khối lượng rác phát sinh theo ngày tại 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên năm 2010 ....................................................................................36 Bảng 3.5. Tổng lượng rác thải thu gom tại 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên năm 2010................................................................................................................37 Bảng 3.6. Lượng rác thải được thu gom và xử lý qua các năm từ 2005 đến 2010 của TP. Thái Nguyên ....................................................................................................38 Bảng 3.7. Tỷ lệ thành phần CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên.............................38 Bảng 3.8. Phương tiện thu gom CTR sinh hoạt toàn TP. Thái Nguyên....................40 Bảng 3.9. Số lượng các điểm tập kết trên địa bàn 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................................41 Bảng 3.10. Bảng dữ liệu về hành chính 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên .....49 Bảng 3.11. Bảng dữ liệu của 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên......................49 Bảng 3.12. Bảng dữ liệu về giao thông 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ......50 Bảng 3.13. Bảng dữ liệu đường giao thông 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên50 Bảng 3.14. Bảng dữ liệu các chợ trong 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ......51 Bảng 3.15. Bảng dữ liệu các chợ trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ........51 Bảng 3.16. Bảng dữ liệu BCL của TP. Thái Nguyên...............................................52 Bảng 3.17. Bảng dữ liệu BCL của TP. Thái Nguyên...............................................52 Bảng 3.18. Bảng dữ liệu vị trí điểm hẹn thu gom rác của 10 trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................................52 Bảng 3.19. Bảng dữ liệu vị trí các điểm hẹn trong 10 trung tâm TP. Thái Nguyên..53 Bảng 3.20. Các con đường được chọn theo điều kiện trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................................65 Bảng 3.21. Bảng bố trí xe thu gom trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....70 Bảng 3.22. Giá trị tính toán dân số bằng phương pháp bình phương cực tiểu..........73 Bảng 3.23. Ước tính dân số TP. Thái Nguyên từ năm 2012 - 2020 .........................73 Bảng 3.24. Giá trị tính toán lượng rác bằng phương pháp bình phương cực tiểu .....74 Bảng 3.25. Khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh trên địa bàn TP. Thái Nguyên đến năm 2020 .........................................................................................................74 Bảng 3.26. Nhu cầu xe ép rác từ nay đến năm 2020................................................76 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt ..............................................................05 Hình 1.2. GIS và các hệ thống liên quan.................................................................11 Hình 1.3. Các hợp phần phần cứng chính ...............................................................12 Hình 1.4. Thành phần chính của GIS ......................................................................13 Hình 1.5. Mối quan hệ giữa các chức năng cơ bản của phần mềm GIS ...................14 Hình 1.6. Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu .............................................................15 Hình 1.7. Mối liên quan giữa dữ liệu không gian với phi không gian......................16 Hình 1.8. Biểu diễn các đối tượng kiểu cấu trúc dữ liệu vector ...............................17 Hình 1.9. Sự khác biệ giữa cấu trúc dữ liệu vector với dữ liệu rastor trong thể hiện đối tượng đường .....................................................................................................18 Hình 3.1. Biểu đồ nguồn phát sinh CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên..................35 Hình 3.2. Biểu đồ tổng khối lượng rác phát sinh tại 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên năm 2010 ..................................................................................................37 Hình 3.3. Biểu đồ thành phần rác thải của TP. Thái Nguyên...................................39 Hình 3.4. Sơ đồ thu gom CTR sinh hoạt hiện nay ở TP. Thái Nguyên ....................42 Hình 3.5. Sơ đồ cơ cấu tổ chức Công ty Môi trường và Công trình đô thị Thái Nguyên...................................................................................................................43 Hình 3.6. Bản đồ hành chính 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên .....................54 Hình 3.7. Bản đồ khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh mỗi ngày trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên năm 2010 ....................................................................55 Hình 3.8. Bản đồ quy mô khối lượng rác tại các điểm hẹn trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên............................................................................. 56 Hình 3.9. Bản đồ mật độ dân số và sự phân bố điểm hẹn trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên............................................................................. 57 Hình 3.10. Bản đồ hiện trạng hệ thống quản lý CTR sinh hoạt tại 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................58 Hình 3.11. Bản đồ các con đường được chọn theo điều kiện trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................64 Hình 3.12. Bản đồ tuyến thu gom số 1 gợi ý tối ưu về đoạn đường trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................67 Hình 3.13. Bản đồ tuyến thu gom số 2 gợi ý tối ưu về đoạn đường trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................68 Hình 3.14. Bản đồ bố trí thùng rác công cộng gợi ý trên 10 phường trung tâm TP. Thái Nguyên ....................................................................................................72 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, cùng với quá trình phát triển của thế giới, nền kinh tế Việt Nam đang có những bước chuyển biến mạnh mẽ, quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đang diễn ra với nhịp độ cao. Quá trình phát triển mang lại những lợi ích kinh tế xã hội to lớn, góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của người dân, nhưng đồng thời kéo theo nó là các vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng hơn. Một trong các vấn đề môi trường đáng quan tâm đó là chất thải rắn (CTR) sinh hoạt đô thị. Trong những năm qua, tốc độ đô thị hóa diễn ra rất nhanh đã tạo ra sức ép về nhiều mặt, dẫn đến suy giảm môi trường và phát triển bền vững. Lượng CTR phát sinh tại các đô thị và khu công nghiệp ngày càng nhiều với thành phần phức tạp [9]. Do tính phức tạp của việc quản lý CTR nên hầu hết tại các đô thị của Việt Nam công tác quản lý CTR đang gặp rất nhiều khó khăn, vấn đề chồng chéo trong quản lý là việc không thể tránh khỏi. Đó chính là vấn đề đáng lo ngại cho các nhà quản lý CTR tại các đô thị. Thành phố (TP.) Thái Nguyên là đô thị loại I, trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của tỉnh Thái Nguyên và là đầu mối giao thông của các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc. Đồng hành với sự phát triển về sản xuất công nghiệp và dịch vụ của thành phố là những áp lực về môi trường do nhiều loại chất thải, trong đó chủ yếu là CTR sinh hoạt gây ra. Tuy hệ thống quản lý CTR của TP. Thái Nguyên đã được xây dựng và hoạt động dưới sự quan tâm và chỉ đạo của Uỷ ban nhân dân (UBND) tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường (TN&MT), Phòng TN&MT thành phố, các ban ngành có liên quan nhưng hiện nay vẫn chưa hiệu quả. Rác thải sau khi thải bỏ vẫn chưa được thu gom triệt để, sau khi thu gom vẫn chưa được xử lý đúng quy định gây nên mùi hôi thối, mất cảnh quan thành phố, gây bức xúc cho người dân địa phương và khách du lịch đến tham quan. Dựa trên các điều kiện về nhân lực, kĩ thuật, các yếu tố kinh tế - xã hội của TP. Thái Nguyên thì việc nâng cao hệ thống quản lý CTR là rất cần thiết. Để thực 2 hiện tốt công việc này thì Hệ thống thông tin địa lý là công cụ đắc lực giúp cho các nhà quản lý trong quá trình quản lý và ra quyết định. Với các lí do trên, đề tài: “Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào công tác quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt tại các phường trung tâm TP. Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên” được thực hiện, nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lý CTR sinh hoạt và nhằm đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác quản lý môi trường. 2. Mục đích của đề tài - Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý nhằm giảm bớt sự phức tạp, chồng chéo trong công tác quản lý CTR sinh hoạt cho TP. Thái Nguyên. - Tin học hoá quá trình nhập xuất dữ liệu môi trường liên quan đến hệ thống quản lý CTR sinh hoạt trên địa bàn TP. Thái Nguyên. - Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) môi trường liên quan tới công tác quản lý CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên. - Dự báo được sự gia tăng dân số, dự báo lượng rác phát sinh cho TP. Thái Nguyên trong những năm tới, từ đó có thể dự báo số phương tiện cần thiết để phục vụ cho việc thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt cho TP. Thái Nguyên đến năm 2020. 3. Nhiệm vụ của đề tài - Thu thập các thông tin về hệ thống thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên mà trọng tâm là các phường trung tâm; - Tìm hiểu hiện trạng thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại TP. Thái Nguyên, trên cơ sở đó đánh giá hiện trạng của hệ thống thu gom, vận chuyển này; - Thể hiện trực quan trên bản đồ TP. Thái Nguyên các thông tin về hệ thống thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại các phường trung tâm; - Đưa ra một số vấn đề phát sinh trong quản lý CTR sinh hoạt tại các phường trung tâm TP. Thái Nguyên và đề xuất các hướng giải quyết. 4. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp người học nâng cao và hoàn thiện kiến thức đã học, rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. 3 - Cung cấp cơ sở khoa học phục vụ công tác xây dựng kế hoạch quản lý CTR của TP. Thái Nguyên một cách hiệu quả trong giai đoạn mới, nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững kinh tế - xã hội và môi trường trong thành phố. * Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá được lượng CTR sinh hoạt phát sinh, tình hình thu gom, vận chuyển và xử lý CTR sinh hoạt trên địa bàn TP. Thái Nguyên. - Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian phục vụ công tác thu gom, vận chuyển CTR sinh hoạt tại các phường trung tâm của TP. Thái Nguyên. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học 1.1.1. Một số khái niệm về chất thải rắn sinh hoạt Để hiểu được khái niệm CTR sinh hoạt, trước tiên chúng ta cần biết được khái niệm về CTR. Theo Trần Hiếu Nhuệ và cs (2001) [22], CTR được định nghĩa như sau: - Theo quan điểm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tế - xã hội của mình (bao gồm: các hoạt động sống, các hoạt động sản xuất và duy trì sự tồn tại của cộng đồng…). Trong đó, quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ hoạt động sản xuất và hoạt động sống của con người. - Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị) được định nghĩa là: “Vật chất mà người ta tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó”. Thêm vào đó, chất thải được gọi là chất thải đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như một thứ mà thành phố phải có tránh nhiệm thu gom và thiêu huỷ. Chất thải rắn sinh hoạt là các chất rắn bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt, hoạt động sản xuất của con người và động vật. Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình, khu cộng cộng, khu thương mại, khu xây dựng, bệnh viện, khu xử lý chất thải… Theo Điều 3, Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về Quản lý CTR sinh hoạt thì CTR sinh hoạt được định nghĩa như sau [18]: “Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công cộng” Hay nói một cách khác cụ thể hơn thì CTR sinh hoạt là các chất thải không ở dạng lỏng, không hòa tan, được thải ra ngoài từ môi trường, từ các hoạt động sinh hoạt, công nghiệp. CTR bao gồm cả bùn cặn, phế phẩm trong nông nghiệp, xây dựng, khai thác mỏ. 5 1.1.2. Nguồn gốc và thành phần CTR sinh hoạt 1.1.2.1. Nguồn gốc CTR sinh hoạt Khối lượng CTR sinh hoạt ngày càng gia tăng do tác động của sự gia tăng dân số, sự phát triển kinh tế - xã hội, sự thay đổi tính chất tiêu dùng trong các đô thị và các vùng nông thôn. Trong đó, các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải bao gồm: - Phát sinh từ hộ gia đình: đây là nguồn phát sinh thường xuyên và lớn nhất, ít có biến động lớn về khối lượng phát sinh, nguồn này được thu thường xuyên hàng ngày với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ; - Phát sinh từ nơi sinh hoạt công cộng: chợ, nhà hàng, khách sạn…; - Rác từ cơ quan, trường học, bệnh viện, doanh nghiệp…; - Rác đường phố: do hoạt động của con người tạo ra như đi lại, vận chuyển, xây dựng… nguồn này cũng tương đối ổn định và cũng được thu gom thường xuyên bởi xí nghiệp môi trường đô thị. Nhà dân, khu dân cư Cơ quan, trường học Nơi vui chơi giải trí Chợ, bến xe, nhà ga CTR Sinh hoạt Bệnh viện, cơ sở y tế Nông nghiệp, hoạt động xử lý rác thải Khu CN, nhà máy, xí nghiệp Giao thông, xây dựng Hình 1.1. Nguồn phát sinh CTR sinh hoạt 1.1.2.2. Thành phần CTR sinh hoạt Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm hai thành phần chính đó là thành phần hữu cơ và thành phần vô cơ. Tùy theo điều kiện cụ thể từng vùng như mức sống, thu nhập… mà mỗi nơi có thành phần CTR sinh hoạt khác nhau. 6 Bảng 1.1. Thành phần CTR sinh hoạt đặc trưng Thành phần chất thải Rau, Thực phẩm thừa, chất hữu cơ dễ phân hủy Cây gỗ Giấy, bao bì giấy Plastic khó tái chế Cao su, giày dép bỏ Vải sợi, vật liệu sợi Đất đá, bê tông Thành phần khác (Nguồn: Cục Bảo vệ môi trường, 2008) % Khối lượng 64,7 6,6 2,1 9,1 6,3 4,2 1,6 5,4 1.1.3. Phân loại chất thải rắn sinh hoạt Có hai cách phân loại CTR sinh hoạt: theo quan điểm thông thường và theo công nghệ quản lý, xử lý:  Theo quan điểm thông thường CTR sinh hoạt bao gồm: - Rác thực phẩm: bao gồm phần thừa thãi, không ăn được sinh ra trong khâu chuẩn bị, dự trữ, nấu ăn… - Rác bỏ đi: bao gồm các chất thải cháy và không cháy sinh ra từ các hộ gia đình, công sở, hoạt động thương mại… - Tro, xỉ: vật chất còn lại trong quá trình đốt than, củi, rơm rạ, lá…ở các gia đình, nhà hàng, công sở, nhà máy, xí nghiệp… - Chất thải xây dựng: rác từ các nhà đổ vỡ, hư hỏng gọi là rác đổ vỡ, còn rác từ các công trình xây dựng, sửa chữa nhà cửa…là rác xây dựng. - Chất thải đặc biệt: liệt vào loại rác này có rác quét phố, rác từ các thùng rác công cộng, xác động vật, vôi gạch đổ nát… - Chất thải từ các nhà máy xử lý ô nhiễm: có rác từ hệ thống xử lý nước, nước thải, nhà máy xử lý chất thải công nghiệp. - Chất thải nông nghiệp: vật chất loại bỏ từ các hoạt động nông nghiệp như gốc rơm rạ, cây trồng, chăn nuôi… - Chất thải nguy hiểm: chất thải hoá chất, sinh học, dễ cháy, dễ nổ hoặc mang tính phóng xạ theo thời gian có ảnh hưởng đến đời sống con người, động thực vật. Trong nhiều trường hợp thống kê người ta phân chia thành 3 loại: CTR từ sinh hoạt gia đình gọi là rác sinh hoạt, chất thải y tế và chất thải công nghiệp. 7  Theo công nghệ quản lý, xử lý Ngày nay, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật trong từng lĩnh vực thực tế đã góp phần giảm thiểu chi phí cho các công đoạn thừa trong các quá trình xử lý. Việc phân chia CTR theo công nghệ quản lý, xử lý là một bước tiến quan trọng, giúp hiệu quả của quy trình xử lý tăng lên, giảm thiểu lượng ô nhiễm. Bảng 1.2. Phân loại CTR theo công nghệ quản lý, xử lý Thành phần Định nghĩa Ví dụ 1. Các chất cháy + Các vật liệu làm từ giấy được: + Giấy + Có nguồn gốc từ các sợi + Các chất thải ra từ đồ ăn + Hàng dệt thực phẩm + Rác thải + Các vật liệu và sản phẩm + Cỏ, gỗ, củi, rơm được chế tạo từ gỗ, tre và rạ… rơm… + Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ chất dẻo + Chất dẻo + Các túi giấy, các mảnh bìa, giấy vệ sinh… + Vải, len, bì tải, bì nilon… + Các cọng rau, vỏ quả, thân cây, lõi ngô… + Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, thang, giường, đồ chơi, vỏ dừa… + Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ chất dẻo, các đầu vòi bằng chất dẻo, dây bện, bì nilon… + Các vật liệu và sản phẩm + Bóng, giầy, ví, băng cao su… được chế tạo từ da và cao su + Da và cao su 2. Các chất không cháy được + Các kim loại sắt + Các loại vật liệu và sản + Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, phẩm được chế tạo từ sắt mà dao, nắp lọ… dễ bị nam châm hút + Các kim loại + Các vật liệu không bị nam +Vỏ hộp nhôm, giấy bao gói, không phải là sắt châm hút đồ đựng… + Thủy tinh Các vật liệu và sản phẩm chế + Chai lọ, đồ đựng bằng thủy tạo từ thuỷ tinh tinh, bóng đèn… + Đá và sành sứ + Các loại vật liệu không cháy + Vỏ trai lọ, xương, gạch, đá ngoài kim loại và thủy tinh gốm… 3. Các chất hỗn hợp Tất cả các loại vật liệu khác Đá cuội, cát, đất, tóc… không phân loại ở phần 1 và 2 đều thuộc loại này. Loại này có thể được phân chia thành 2 phần: kích thước lớn hơn 5 mm và nhỏ hơn 5 mm (Nguồn: Lưu Đức Hải - Giáo trình Cơ sở khoa học môi trường, 2002)[17]. 8 1.1.4. Quản lý, thu gom, vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt Hoạt động quản lý CTR sinh hoạt bao gồm các hoạt động quy hoạch, quản lý, đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng quản lý CTR sinh hoạt, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu trữ, vận chuyển, tái chế, tái sử dụng và xử lý CTR sinh hoạt nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khỏe con người. Hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị là một cơ cấu tổ chức quản lý chuyên trách về CTR, có vai trò kiểm soát các vấn đề có liên quan đến CTR, quản lý hành chính, tài chính, luật lệ, quy hoạch và kỹ thuật. Hoạt động quản lý CTR sinh hoạt thực hiện tối ưu hóa bao gồm các yếu tố: quản lý CTR sinh hoạt tại nguồn phát sinh, quản lý việc lưu giữ CTR sinh hoạt tại chỗ (lưu chứa tạm thời), quản lý sự thu gom và vận chuyển CTR sinh hoạt, quản lý sự tiêu hủy CTR sinh hoạt. - Phân loại rác thải: nhằm tách lọc ra những thành phần khác nhau phục vụ cho công tác tái sinh, tái chế. Phân loại rác quyết định chất lượng các sản phẩm chế tạo từ các vật liệu tái sinh. Nếu phân loại rác không tốt, phân bón hữu cơ chế tạo từ rác sẽ có chứa những chất vô cơ, nhựa… làm ảnh hưởng đến độ màu, chất lượng phân bón dẫn đến giảm năng suất, hiệu quả kinh tế trong nông nghiệp. Phân loại rác ngay tại nguồn phát sinh là một giải pháp hữu hiệu làm tăng hiệu quả kinh tế của phân loại rác. Theo Điều 3, Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 về quản lí CTR [18]. - Hoạt động thu gom CTR: là hoạt động tập hợp, phân loại, đóng gói và tạm thời lưu trữ CTR tại nhiều điểm thu gom tới thời điểm hoặc cơ sở được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền chấp nhận.lưu trữ rác thải ngay tại nguồn trước khi rác được thu gom là khâu quan trọng trong quản lý chất thải rắn. - Vận chuyển CTR: là quá trình chuyên trở CTR từ nơi phát sinh, thu gom, lưu trữ, trung chuyển đến nơi xử lí, tái chế, tái sử dụng hoặc bãi chôn lấp cuối cùng. - Hoạt động quản lí CTR bao gồm: Các hoạt động quy hoach, quản lí, đầu tư xây dựng cơ sở quản lí CTR, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lí CTR nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khỏe con người. 9 1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài Trong quá trình quản lý, các văn bản quy định về quản lý môi trường nói chung và quản lý CTR sinh hoạt nói riêng có vai trò rất quan trọng. Đây là căn cứ để cơ quan nhà nước thực hiện chức năng của mình, đồng thời đây cũng là cơ sở để các cơ quan, tổ chức, hộ gia đình, cá nhân thực hiện quyền nghĩa vụ của mình đối với công tác quản lý môi trường và công tác quản lý CTR sinh hoạt. Hiện nay, công tác quản lý rác thải của Việt Nam đã và đang được thực hiện bởi các văn bản pháp luật sau: - Luật Bảo vệ môi trường 2005 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XI thông qua tại kỳ họp thứ 8 ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/7/2006. - Quyết định số 152/1999/QĐ-TTg ngày 10/7/1999 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt chiến lược quốc gia về quản lý CTR tại các khu công nghiệp và khu đô thị đến năm 2020. - Thông tư số 45/2006/TT-BTC ngày 25/5/2006 của Bộ Tài chính điều chỉnh, bổ sung thông tư số 63/2002/TT-BTC về phí và lệ phí. - Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về quản lý Chất thải rắn. - Nghị định số 174/2007/NĐ-CP ngày 29/11/2007 của Chính phủ về phí Bảo vệ môi trường đối với chất thải rắn. - Thông tư số 13/2007/TT-BXD ngày 31/12/2007 của Bộ Xây dựng hướng dẫn một số điều của nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về quản lý Chất thải rắn. - Thông tư số 39/2008/TT-BTC ngày 19/5/2008 về việc hướng dẫn thực hiện Nghị định số 174/2007/NĐ-CP ngày 29/11/2007 của Chính phủ về phí Bảo vệ môi trường đối với chất thải rắn. - Thông tư số 121/2008/TT-BTC ngày 12/12/2008 của Bộ Tài chính về hướng dẫn cơ chế ưu đãi và hỗ trợ tài chính đối với hoạt động đầu tư cho quản lý chất thải rắn. 10 - Quyết định số 2149/2009/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp CTR đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2050. - Nghị định số 117/2009 ngày 31/12/2009 do Chính phủ ban hành quy định quy chế xử phạt vi phạm hành chính về bảo vệ môi trường. - Quyết định số 1406/QĐ-UBND ngày 23/6/2010 của Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên về việc phê duyệt Dự án “Hỗ trợ quản lý chất thải rắn sinh hoạt và y tế cấp huyện tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2010 - 2015”. - Thông tư liên tịch số 45/2010/TTLT-BTC-BTNMT ngày 30/03/2010 hướng dẫn quản lý quỹ môi trường. - QCVN 07:2010/BXD - Hạ tầng kỹ thuật đô thị, chương 9 SWM. 1.3. Giới thiệu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.3.1. Định nghĩa GIS Hệ thống thông tin địa lý (GIS) được nhận thức như là một hệ thống sử dụng để tạo lập, lưu trữ, phân tích và quản lý dữ liệu không gian và các thuộc tính liên quan. Dưới góc độ hẹp hơn, nó được coi là hệ thống của máy tính có khả năng tích hợp, lưu trữ, sửa đổi, phân tích, chia sẻ và thể hiện những thông tin địa lý. GIS là công cụ cho phép người sử dụng tạo truy vấn tương tác (người sử dụng tạo truy vấn), phân tích thông tin không gian và biên tập dữ liệu. Đã có nhiều những định nghĩa khác nhau về GIS, xong có thể phân chia các định nghĩa dưới các dạng sau: * Theo chức năng của GIS người ta định nghĩa như sau: “GIS là tập hợp một bộ các công cụ mạnh trợ giúp cho việc thu thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực cho tập hợp mục đích nào đó”. * Theo cấu trúc, GIS định nghĩa như sau: “GIS là tổ hợp của ba hợp phần có quan hệ thống nhất, liên quan chặt chẽ với nhau là phần cứng (máy tính, thiết bị liên quan), phần mềm và tổ chức quản lý của con người được hoạt động đồng bộ nhằm thu thập, lưu trữ, quản lý, thao tác, phân