Giám sát bãi thải tro xỉ nhà máy nhiệt điện bằng công nghệ viễn thám

Theo ông Chu Hải Tùng, Chủ nhiệm đề tài, công nghệ viễn thám, với trọng tâm là khai thác các thông tin từ ảnh vệ tinh, là một ngành công nghệ hiện đại, đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam. Những ưu điểm nổi bật nhất của viễn thám so với các phương pháp nghiên cứu truyền thống là cung cấp các thông tin khách quan, trung thực trên diện rộng, đa dạng với nhiều kênh phổ khác nhau từ dải sóng thị tần, hồng ngoại, hồng ngoại nhiệt cho đến siêu cao tần (radar). Các vệ tinh viễn thám có thể chụp lặp lại tại một vị trí trên bề mặt Trái Đất theo những chu kỳ nhất định do đó rất hiệu quả cho việc giám sát thường xuyên những biến động của các đối tượng trên bề mặt.

Xuất phát từ những ưu việt của công nghệ viễn thám mang lại, nhóm thực hiện đề tài đã sử dụng phương pháp ước tính hàm lượng bụi sử dụng các giá trị phản xạ khí quyển, đặc biệt là độ dày quang học của sol khí (AOT) chiết tách từ ảnh viễn thám kết hợp với các số liệu quan trắc, đo đạc cho phép xác định hàm lượng bụi PM10, PM2.5 trong không khí tại khu vực các nhà máy nhiệt điện và vùng xung quanh. Theo đó, thông số độ dày quang học của sol khí được tính từ ảnh viễn thám Landsat 8 và Sentinel 2 có tương quan cao với hàm lượng bụi (70 - 80%) nên được sử dụng như một chỉ số gián tiếp để đánh giá về mức độ ô nhiễm bụi trong không khí.

Cùng với đó, việc phân tích, giải đoán các thông tin về lớp phủ bề mặt trên ảnh viễn thám đa thời gian cho phép theo dõi, giám sát biến động lớp phủ tại các khu vực nghiên cứu một cách khách quan và chính xác.

Giám sát bãi thải tro xỉ nhà máy nhiệt điện bằng công nghệ viễn thám

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã xây dựng và đề xuất được các quy trình công nghệ phù hợp để giám sát ô nhiễm bụi PM10, PM2.5 trong không khí, nhiệt độ và hàm lượng chất lơ lửng trong nước và biến động của các bãi tro xỉ và lớp phủ tại khu vực nhà máy nhiệt điện sử dụng các tư liệu ảnh viễn thám, cụ thể là các ảnh viễn thám độ phân giải trung bình Landsat 8 OLI/TIRS và Sentinel 2. Các quy trình công nghệ được đề xuất đã được áp dụng thử nghiệm tại 2 khu vực có nhiều nhà máy nhiệt điện đang được xây dựng và vận hành là Quảng Ninh và Vĩnh Tân (Bình Thuận) đã chứng minh được tính hiệu quả, khả thi cao và phù hợp với điều kiện của Việt Nam.

Kết quả thực nghiệm cho thấy việc sử dụng công nghệ viễn thám rất hữu hiệu để xác định diện tích biến động, mức độ thay đổi và phần nào xu hướng biến động của từng đối tượng được theo dõi quanh khu vực nhà máy nhiệt điện. Việc sử dụng tư liệu ảnh viễn thám đa thời gian nhằm giải đoán đối tượng thông tin bãi tro xỉ cũng như các đối tượng xung quanh khu vực nhà máy nhiệt điện kết hợp với phần mềm thành lập bản đồ ArcGIS Pro tương đối đơn giản và khá nhanh chóng, nếu được đầu tư và ứng dụng rộng rãi sẽ tiết kiệm công sức, thời gian, mà kết quả thu được tương đương, hoặc hơn so với phương pháp đo đạc, thống kê trên thực địa truyền thống.

Đánh giá về kết quả của đề tài, ông Nguyễn Quốc Khánh, Cục trưởng Cục Viễn thám viễn thám khẳng định tính hữu dụng của công nghệ viễn thám nhất là các dữ liệu ảnh chụp từ vệ tinh cho phép theo dõi, giám sát các yếu tố môi trường, tại khu vực các nhà máy nhiệt điện trên diện rộng một cách nhanh chóng, khách quan và tin cậy.

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài, ông Nguyễn Quốc Khánh kiến nghị với Bộ TN&MT cần nhanh chóng triển khai áp dụng công nghệ viễn thám vào việc giám sát ô nhiễm môi trường tại khu vực các nhà máy nhiệt điện; tiếp tục đẩy mạnh mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám theo hướng tích hợp các loại ảnh khác nhau và các dữ liệu bổ sung khác, bao gồm cả các thông tin về khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm, gió để cải thiện mô hình nâng cao độ chính xác giám sát các yêu tố môi trường nói chung và tại khu vực các nhà máy nhiệt điện.

Cùng với đó, cần tiếp tục đẩy mạnh công tác quan trắc, đo đạc, thu thập các số liệu tại thực địa để xây dựng được các bộ dữ liệu lớn phản ánh được hiện trạng môi trường tại các khu vực giám sát trong các thời gian, điều kiện khác nhau. Từ đó, có thể xác lập các mô hình toàn diện, chính xác hơn để cải thiện kết quả tính toán các thông số môi trường.

Việt Khang