VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được tiến hành tại Thành phố Lai Châu, tỉnh Lai Châu, nơi có nhiều đặc điểm tiêu biểu cho khu vực đô thị Tây Bắc Kết quả của nghiên cứu này có thể được áp dụng cho các khu vực có điều kiện kinh tế xã hội tương tự trong vùng.
THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện từ tháng 6/2017 - tháng 3/2018 Số liệu điều tra được thực hiện trong năm 2017.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rác thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố Lai Châu.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Các nội dung nghiên cứu chính của đề tài bao gồm :
- Đánh giá thực trạng công tác quản lý rác thải sinh hoạt tại địa bàn TP Lai Châu - tỉnh Lai Châu; bao gồm:
+ Thực trạng phát sinh, thu gom, xử lý RTSH
+ Thực trạng của hệ thống quản lý RTSH
- Dự báo những áp lực đối với công tác thu gom rác thải sinh hoạt bằng tiếp cận mô hình hóa động thái:
+ Gia tăng dân số và gia tăng RTSH từ các hộ gia đình
+ Phát triển đô thị và gia tăng RTSH tức các khu công cộng
- Đề xuất giải pháp phù hợp cho công tác quản lý RTSH tại TP Lai Châu
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Tiến hành thu thập số liệu tại các phòng ban về các vấn đề liên quan:
- Địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn
- Cơ cấu kinh tế, lao động, dân số
- Các thông tin, số liệu về công tác quản lý, tình hình thu gom, lộ trình thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt
- Hiện trạng quản lý rác thải tại địa phương
Phương pháp này được áp dụng để thu thập số liệu về các nội dung sau:
- Vị trí (tọa độ) bãi đổ rác, điểm tập kết rác của địa phương
- Các tuyến đường thu gom và vận chuyển RTSH
- Phương thức thu gom và hình thức vận chuyển RTSH
Chúng tôi đã thực hiện phỏng vấn 70 hộ gia đình và tổ vệ sinh môi trường thông qua phiếu điều tra, với mẫu được chọn ngẫu nhiên từ 5 phường và 2 xã, mỗi phường-xã có 10 hộ tham gia.
3.5.3 Phương pháp xác định khối lượng rác thải
Lượng rác thu gom được xác định bằng cách theo dõi việc tập kết rác tại các điểm của từng thôn bản trong xã, phường, thông qua việc đếm số xe đẩy tay chứa rác trong ngày, tuần và tháng Các xe đẩy tay được vận chuyển đến điểm tập kết đúng giờ quy định và sau đó được chuyển lên xe chuyên dụng của công ty môi trường đô thị Phương pháp đếm xe và cân rác giúp xác định thành phần và tỷ lệ rác thải, từ đó biết được khối lượng rác phát sinh hàng ngày Do lượng rác thải thường ổn định từ các nguồn, việc xác định khối lượng và tính trung bình là cần thiết.
+ Đến từng hộ gia đình (70 hộ, trùng với các hộ phỏng vấn) thí điểm cân rác vào giờ cố định trong ngày 1 lần/ngày
Mỗi hộ gia đình sẽ được cân rác 3 lần trong tháng, với sự luân chuyển giữa các ngày đầu tuần, giữa tuần và cuối tuần Sau khi thu gom và cân, rác sẽ được chuyển lên xe thu gom và đưa đến các điểm tập trung rác của từng phường, xã.
Dựa trên kết quả cân rác thực tế tại các hộ gia đình, chúng tôi đã tính toán được lượng rác thải trung bình mỗi hộ gia đình thải ra trong một ngày, cũng như lượng rác thải bình quân mỗi người thải ra hàng ngày.
3.5.4 Phương pháp xây dựng bản đồ
Bản đồ phân bố nguồn thải:
Nguồn thải chính trong khu vực bao gồm các hộ gia đình và các điểm xả thải công cộng như chợ và cơ quan Bản đồ phân bố hộ gia đình được xây dựng dựa trên bản đồ sử dụng đất năm 2017 và số liệu thống kê dân số cùng năm của thành phố Do không có tọa độ cụ thể cho từng hộ gia đình, thuật toán ngẫu nhiên đã được áp dụng để xác định vị trí của các hộ trong khu dân cư Đặc điểm nhân khẩu của mỗi hộ được gán dựa trên các thống kê mô tả như giá trị trung bình và độ lệch chuẩn.
Hình 3.1: Sơ đồ phương pháp tạo bản đồ phân bố hộ gia đình
Bản đồ các nguồn thải công cộng được tạo ra bằng cách nhập tọa độ từ máy thu định vị GPS vào phần mềm ArcGIS, cho phép xây dựng bản đồ dạng điểm một cách đơn giản và hiệu quả.
Bản đồ hệ thống thu gom rác thải:
Các bản đồ hệ thống thu gom rác thải bao gồm thông tin về các điểm trung chuyển rác, tuyến thu gom, hộ gia đình trong phạm vi thu gom và khối lượng rác tại các điểm này Những bản đồ này được xây dựng dựa trên tọa độ GPS và dữ liệu thống kê từ Công ty CP Môi trường đô thị Lai Châu.
Bản đồ Khu khu dân cư theo phường xã
Số liệu thống kê dân số
Tổng hợp (Dân số theo cụm)
Tạo điểm ngẫu nhiên và gán thuộc tính
Số hộ và đặc điểm hộ gia đình theo phường xã
Để tạo bản đồ điểm trung chuyển và tuyến thu gom CTRSH, lượng rác tại mỗi điểm trung chuyển được xác định bằng thuật toán ước lượng khoảng cách gần nhất từ các điểm phát sinh chất thải đến vị trí bãi tập trung hoặc thùng đựng rác Sơ đồ phương pháp này được thể hiện rõ trong Hình 3.3.
Hình 3.3 Sơ đồ phương pháp xác định các hộ nằm trong phạm vi thu gomCTRSH
Bản đồ vị trí hộ gia đình
Bản đồ Các hộ trong phạm vi thu gom
Số liệu thống kê rác theo tuyến
Bản đồ các điểm trung chuyển
Xác định phạm vi thu gom của các tuyến
Bảng thuộc tính Các điểm trung chuyển gần nhất và khoảng cách
Bảng khoảng cách xa nhất tới các hộ được thu gom theo tuyến
Lọc các hộ trong phạm vi thu gom
Tọa độ của các điểm trung chuyển
Bản đồ Các điểm trung chuyển
Bản đồ đường giao thông
Số liệu thống kê rác theo tuyến
Tổng hợp thống kê Gán thuộc tính
Bản đồ Các tuyến thu gom
Bản đồ khối lượng rác tại các điểm trung chuyển được xác định bằng tổng khối lượng rác của tất cả các hộ trong khu vực thu gom của từng tuyến Khối lượng rác thải của từng hộ được tính toán dựa trên hệ số rác thải theo khu vực và số nhân khẩu trong hộ.
Hình 3.4 Sơ đồ phương pháp tạo bản đồ khối lượng rác tại điểm trung chuyển Các bản đồ được thực hiện trong phần mềm ArcGIS 10.3
3.5.5 Phương pháp xây dựng mô hình
Mô hình quản lý rác thải được xây dựng dựa trên hệ thống động thái, bao gồm các đối tượng như hộ gia đình, cơ sở sản xuất, người thu gom, người xử lý và chính sách quản lý môi trường Các đối tượng này tương tác với nhau theo những phương thức cụ thể và có thể được mô phỏng Các yếu tố quản lý được coi là biến tổng quan, ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống Mô hình này được phát triển trong phần mềm NetLogo (Wilensky, 1999).
Xây dựng mô hình lý thuyết dựa trên các nguồn thông tin thứ cấp là một quy trình quan trọng Mô hình này thường được thể hiện dưới dạng sơ đồ đơn giản, với cấu trúc hệ thống bao gồm các yếu tố đầu vào và đầu ra.
Bản đồ các hộ trong phạm vi thu gom
Gán các hộ với điểm trung chuyển gần nhất
Bảng thống kê rác thải theo điểm trung chuyển
Bản đồ các điểm trung chuyển
Kết nối thuộc tính (join)
Bản đồ khối lượng rác được xây dựng dựa trên các điểm trung chuyển và các biến số liên quan Mô hình lý thuyết này được gán các tham số và thuật toán cụ thể sau khi thực hiện phân tích thống kê đơn giản từ dữ liệu thu thập qua phỏng vấn.
Mô hình máy tính được xây dựng bằng phần mềm Netlogo để biểu diễn và trình bày các thuật toán, trong đó mỗi đối tượng xả thải được định nghĩa là một tác tố (agent) hoạt động độc lập Các agent này xả thải rác dựa vào số lượng nhân khẩu và hệ số rác của các cụm dân cư liên quan Vị trí xả thải của từng agent được xác định là các điểm trung chuyển hoặc thùng rác gần nhất mà chúng tìm thấy Các thuật toán tìm kiếm được phát triển dựa trên mã gốc Java.
- Kiểm chứng mô hình: kiểm tra độ nhạy, độ tin cậy của mô hình trước khi đưa vào ứng dụng đánh giá hệ thống quản lý rác thải
3.5.6 Ứng dụng mô hình để đánh giá hệ thống quản lý rác thải
Mô hình máy tính được áp dụng để đánh giá hệ thống quản lý rác thải sinh hoạt thông qua phương pháp phân tích kịch bản Mỗi kịch bản đại diện cho các trạng thái khác nhau của các biến điều khiển như nhân khẩu, số lượng phương tiện thu gom và tần suất thu gom Khi chạy mô hình với các kịch bản này, kết quả sẽ cho thấy lượng rác thải phát sinh, thu gom và tồn dư Phân tích kịch bản cung cấp những gợi ý quan trọng về cách điều chỉnh các yếu tố liên quan nhằm đạt được mục tiêu quản lý rác thải hiệu quả tại khu vực nghiên cứu.