Application WRF/ENVIMAP for air pollution assessment caused by quarry exploitation – a case study in Bac Tan Uyen, Binh Duong.

Tóm tắt

Mô phỏng dài hạn kết hợp giữa WRF (Nghiên cứu và dự báo thời tiết) và nhiều mô hình kích thích không khí khác như CMAQ (Community Multiscale Air Quality) đã được tiến hành để mô tả một cách có hệ thống, phân tích lượng ô nhiễm khí quyển hiện tại và liên tục thay đổi ở nhiều khu vực trên thế giới. Với sự phát triển của đô thị hóa và công nghệ tại một quốc gia đang phát triển như Việt Nam, nhu cầu áp dụng hệ thống kích thích chất lượng không khí tiên tiến - liên quan đến chất lượng không khí đô thị và công nghiệp - là rất quan trọng. Do đó, mục tiêu của luận án này là (1) giới thiệu hệ thống địa lý mới được tích hợp ENVIMAP (Quản lý thông tin môi trường và ước tính ô nhiễm không khí) - dựa trên GIS- với chương trình khí quyển WRF để thể hiện các điều kiện chất lượng khí tượng và khí tượng thông qua tổng lượng khí tượng Các hạt bị đình chỉ - TSP trên Bắc Tân Uyên, Bình Dương, nơi phát thải từ khai thác mỏ và phát thải mạnh là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí (2) ước tính thiệt hại hiện có thông qua khảo sát và (3) đề xuất các giải pháp để giảm ô nhiễm và khuyến nghị cho các chính sách trong tương lai .

Abstract

Long term coupled simulation between WRF (Weather Research and Forecasting) and many other air stimulation models like CMAQ (Community Multiscale Air Quality) have been conducted to systematically describe, analyze the present and continuously changing amount of atmospheric pollutants throughout many regions around the world. With the rise of urbanization and technology in a developing country such as Vietnam, the demands for applying advanced air quality stimulation system - with regards to urban and industrial air quality - is critical and crucial.  Therefore, the objective of this thesis is to (1) introduce the newly integrated geographic system ENVIMAP (Environmental Information Management and Air Pollution estimation ) - based on GIS- with the atmospheric program WRF to represent meteorological and air quality conditions through the amount of Total Suspended Particles - TSP over Bac Tan Uyen, Binh Duong, where emissions from quarry mining and vehicular emissions are the primary contributors to air pollution (2) estimate the existing damaged through survey and (3) proposing solutions to reduce pollution and recommendation for future policies.     

Mục lục

Table of Contents

i.          TASK DESCRIPTION FOR THESIS          3

ii.         ACKNOWLEDGEMENTS 4

iii.         ABSTRACT        4

iv.        ACRONYMS       5

CHAPTER 1.  INTRODUCTION   8

1.1       Significant of Research 8

1.2       Scope of the Study       10

1.3       Objective          10

1.3.1.    Overall Objective          10

1.3.2.    Detail Objectives          10

1.4       Research Subject          11

1.5       Research Contents       11

1.6       Methods           11

CHAPTER 2. OVERVIEW            13

2.1.      Geographic location      13

2.2.      Climate Characteristics  15

2.3.      Soil Characteristics       15

2.4.      Socio-economic Status  17

2.4.1.    Industry           17

2.4.2.    Services           17

2.4.3.    Economy          17

CHAPTER 3. SCIENCE BASIS AND RELATED RESEARCHES OVERVIEW   19

3.1.      SCIENCE BASIS 19

3.1.1.    Definition         19

3.1.2.    Impacts            19

3.2.      LEGAL BASIS    20

3.3.      RELATED RESEARCHES OVERVIEW      21

3.1.1.    WRF with CMAQ           21

3.1.2.    WRF with AERMOD       25

3.4       RELATED RESEARCHES CONCLUSION   25

CHAPTER 4. BASIC UNDERSTANDING OF WRF & ENVIMAP        26

4.1       BASIC KNOWLEDGE OF WRF     26

4.1.1.    History and Versions     26

4.1.2.    Purpose            27

4.1.3.    Database          27

4.2.      BASIC KNOWLEDGE OF ENVIM  29

4.2.1.    History and versions     29

4.2.2.    Purpose            30

4.2.3.    Database          30

4.3.4.    Principle of GAUSS model          32

CHAPTER 5. RESULTS & DISCUSSION   34

5.1.      Results 34

5.1.1.    Air Dispersion Modeling 34

5.1.2.    Survey Results 44

5.2.      Discussion        49

CHAPTER 6. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATION    51

6.1.      Conclusion        51

6.2.      Recommendation          51

v.         LIST OF FIGURES& TABLES       52

vi.        LIST OF PICTURES        52

vii.        REFERRENCES 52

viii.       APPENDIX 1      i

SURVEY PICTURES       i

ix.         APPENDIX 2      viii

STEPS FOR COMPILING WRF     viii

STEPS FOR RUNNING WRF       xii

STEP FOR COMPILING ENVIMAP            xiii

STEPS FOR RUNNING ENVIMAP xxvii