Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Nguyễn Đức Anh (lớp 42A - Môi trường, Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Thị Phả, năm 2014) thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của nước thải nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ đến chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên – tỉnh Thái Nguyên”.
Theo số liệu được tác giả trình bày, tỉnh Thái Nguyên sở hữu nguồn tài nguyên nước tự nhiên tương đối dồi dào với khoảng 6,4 tỉ m³ nước mưa/năm, 3–4 tỉ m³ nước mặt/năm và 1,5–2 tỉ m³ nước dưới đất/năm. Trong hệ thống thủy văn khu vực, sông Cầu giữ vai trò là nguồn cung cấp nước chính cho hoạt động sản xuất nông nghiệp và dân sinh. Tuy nhiên, sự gia tăng áp lực từ hoạt động công nghiệp, khai khoáng ở thượng lưu và nước thải sinh hoạt đô thị chưa qua xử lý đã khiến chất lượng nước sông Cầu suy giảm nghiêm trọng. Đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên tập trung nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp xả thải trực tiếp ra lòng sông, điển hình là Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ và Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn. Tại các điểm xả thải, nước sông xuất hiện mùi hôi, màu đen cục bộ và suy giảm phẩm cấp sử dụng. Hiện tượng ô nhiễm diễn ra gay gắt nhất vào mùa khô do lưu lượng dòng chảy suy kiệt, trong khi vào mùa mưa các chỉ tiêu hóa học vẫn vượt giới hạn cho phép. Xuất phát từ thực tế đó, nghiên cứu được triển khai nhằm đánh giá thực trạng tác động của nguồn thải công nghiệp giấy tới thủy vực tiếp nhận.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 3 nội dung:
- Xác định độ ảnh hưởng của nước thải nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ tới chất lượng nước sông Cầu.
- Xác định được mức độ ô nhiễm nguồn nước sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên.
- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu, khuyến cáo cho người dân có thể sử dụng nguồn nước đạt tiêu chuẩn cho phép.
Về đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Môi trường nước mặt khu vực sông Cầu.
- Địa điểm thực hiện phân tích: Phòng thí nghiệm Trung tâm, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.
- Phạm vi không gian: Đoạn sông Cầu tiếp nhận nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thuộc phường Quán Triều, thành phố Thái Nguyên.
- Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 01/2014 đến tháng 04/2014 (thời điểm lấy mẫu thực địa vào tháng 03/2014 và tháng 05/2014, kết hợp sử dụng tài liệu thứ cấp đối chứng tháng 09/2013).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Về cơ sở lý luận, khóa luận hệ thống hóa các định nghĩa pháp lý và khoa học môi trường căn bản: định nghĩa môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường năm 2005; định nghĩa tài nguyên nước theo Luật Tài nguyên nước năm 1998; các khái niệm nước mặt, nước ngầm, cơ chế ô nhiễm nguồn nước tự nhiên và nhân tạo, nước thải và tiêu chuẩn môi trường. Các chỉ tiêu lý học, hóa học quan trắc chất lượng nước được làm rõ bao gồm: DO (lượng oxy hòa tan), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày), COD (nhu cầu oxy hóa học), Nitrat (NO3-), pH, TSS (tổng chất rắn lơ lửng), TS (tổng chất rắn) và TDS (tổng chất rắn hòa tan).
Hệ thống căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật được trích dẫn áp dụng gồm:
- Luật Bảo vệ môi trường năm 2005; Luật Tài nguyên nước năm 1998.
- Nghị định số 80/2006/NĐ-CP, Nghị định số 81/2006/NĐ-CP, Nghị định số 179/1999/NĐ-CP, Nghị định số 34/2005/NĐ-CP.
- Quyết định số 174/2006/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Cầu.
- Thông tư số 26/2011/TT-BTNMT; TCVN 5992:1995, TCVN 5993:1995, TCVN 5996:1995, TCVN 5999:1995; QCVN 08:2008/BTNMT (chất lượng nước mặt), QCVN 12:2008/BTNMT (nước thải công nghiệp giấy và bột giấy), QCVN 40:2011/BTNMT, QCVN 33:2010/BTNMT và TCVN 5942-1995.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và khảo sát thực địa bao gồm:
- Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu: Thu thập tài liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc điểm lưu vực sông Cầu, số liệu khí tượng thủy văn trạm Thái Nguyên, trạm Thác Riềng, trạm Thác Bưởi và các báo cáo khảo sát nguồn thải từ Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên.
- Phương pháp điều tra xã hội học: Tiến hành phỏng vấn trực tiếp bằng phiếu hỏi đối với 60 hộ gia đình sinh sống ven lưu vực về nhu cầu sử dụng nước, tình hình phát sinh và xử lý nước thải, đánh giá nhận thức cộng đồng đối với mức độ ô nhiễm sông Cầu.
- Phương pháp lấy mẫu và bảo quản hiện trường: Tuân thủ hướng dẫn kỹ thuật TCVN 5996:1995. Mẫu nước mặt được thu thập vào buổi sáng bằng bình chứa 1500 ml đã được xử lý làm sạch, tiến hành qua 2 đợt (Đợt 1: ngày 12/03/2014; Đợt 2: ngày 03/05/2014) tại 3 vị trí mặt cắt:
| Ký hiệu |
Tọa độ GPS |
Vị trí thu mẫu |
Thời gian lấy mẫu |
| VT1 |
21°37'07.0104" N - 105°48'23.5074" E |
Trước điểm tiếp nhận nước thải 100 m về phía thượng lưu |
Đợt 1 (12/03/2014); Đợt 2 (03/05/2014) |
| VT2 |
21°37'01.1282" N - 105°48'29.6886" E |
Tại điểm tiếp nhận nước xả thải Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ |
Đợt 1 (12/03/2014); Đợt 2 (03/05/2014) |
| VT3 |
21°36'58.9674" N - 105°48'36.1764" E |
Sau điểm tiếp nhận nước thải 50 m về phía hạ lưu |
Đợt 1 (12/03/2014); Đợt 2 (03/05/2014) |
Quy cách bảo quản mẫu chuyên biệt cho từng thông số: pH, COD, TSS và DO được bảo quản lạnh; BOD5 được bảo quản bằng dung dịch H2SO4; NO3- được cố định và bảo quản lạnh bằng dung dịch H2SO4.
- Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Đo pH và DO bằng máy đo chất lượng nước đa chỉ tiêu; xác định BOD5 bằng phương pháp khuấy và pha loãng; phân tích COD bằng phương pháp oxy hóa chuẩn độ bằng KMnO4; định lượng NO3- bằng máy quang phổ tử ngoại khả kiến Uvis 2800; xác định TSS bằng cân phân tích điện tử Mettler.
- Phương pháp xử lý dữ liệu: Tổng hợp, thống kê toán học bằng Microsoft Word và Microsoft Excel 2013; so sánh giá trị quan trắc thực tế với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT (các cột A1, A2, B1, B2).
Nội dung chính theo từng phần của khóa luận
Phần I: Mở đầu
Tác giả nêu bật tầm quan trọng của tài nguyên nước đối với sinh quyển và đời sống xã hội; chỉ ra nghịch lý giữa tốc độ phát triển công nghiệp với nguy cơ ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước tại lưu vực sông Cầu, đặc biệt là đoạn qua thành phố Thái Nguyên. Phần này xác định 3 mục tiêu cụ thể, 4 yêu cầu kỹ thuật thực hiện và ý nghĩa học tập, thực tiễn của đề tài trong việc cảnh báo suy thoái môi trường nước mặt.
Phần II: Tổng quan tài liệu
Văn bản phân tích hệ thống khái niệm chuyên ngành môi trường, tổng quan tài nguyên nước thế giới và Việt Nam. Tổng lượng nước mặt trung bình năm của Việt Nam đạt khoảng 830 tỉ m³ (trong đó 310 tỉ m³ hình thành nội địa, chiếm 37%; 520 tỉ m³ từ lãnh thổ nước ngoài chảy vào, chiếm 63%). Tại Thái Nguyên, mạng lưới sông ngòi đạt mật độ 0,95–1,2 km/km², lượng mưa trung bình 2.000–2.500 mm/năm. Toàn tỉnh có 35 cơ sở gây ô nhiễm môi trường, trong đó 29 cơ sở ô nhiễm nghiêm trọng. Chương này đi sâu phân tích đặc thù ô nhiễm nước thải sản xuất bột giấy và giấy từ các dịch chiết thân cây (nhựa cây, axit béo, lignin, dẫn xuất lignin clo hóa), phân tích số liệu ô nhiễm thực tế từ Nhà máy giấy Việt Trì (thải 800 m³/ngày ra sông Hồng), Nhà máy giấy Thành Lợi tại Lâm Đồng (xả thải vượt chuẩn 12 lần ra suối Hà Lâm), Cụm công nghiệp giấy Phú Lâm - Bắc Ninh (xả 190 m³/ngày đêm) và trích dẫn số liệu quan trắc năm 2007 của CEMP tại cống xả Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ với lưu lượng 300 m³/ngày đêm, tỉ lệ BOD5/COD = 0,78 chứng tỏ hàm lượng hữu cơ phân hủy sinh học cao.
Phần III: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết đặc điểm địa bàn thực hiện, nội dung phân tích 6 chỉ số môi trường nước (pH, DO, BOD5, COD, TSS, NO3-). Mô tả quy trình lập mạng lưới 3 điểm quan trắc (VT1, VT2, VT3), phương pháp lấy mẫu hiện trường theo TCVN 5996:1995, kỹ thuật bảo quản mẫu, thiết bị và nguyên lý phân tích tại Phòng thí nghiệm Trung tâm - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng quy trình thu thập dữ liệu xã hội học qua điều tra 60 hộ gia đình.
Phần IV: Kết quả nghiên cứu
Nội dung chương trình bày dữ liệu đo đạc thực tế kết hợp tổng hợp tài liệu thứ cấp qua các nội dung chính:
- Khái quát lưu vực sông Cầu: Diện tích lưu vực 6.030 km², chiều dài 288 km, độ cao bình quân 150 m, độ dốc bình quân 16,1%, hệ số tập trung nước 2,1. Chế độ dòng chảy phân thành mùa lũ (tháng 6 đến tháng 9 hoặc tháng 10, chiếm 70–80% tổng lưu lượng năm) và mùa kiệt (tháng 10 đến tháng 5 năm sau, chiếm 20–30% lượng dòng chảy; 3 tháng cạn nhất là tháng 1, 2, 3 chỉ chiếm 5,6–7,8%).
- Khái quát Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ: Nhà máy nằm tại phường Quán Triều, phía Đông giáp sông Cầu, phía Bắc giáp phường Tân Long, phía Nam giáp phường Quang Vinh, phía Tây giáp Quốc lộ 3. Công nghệ sản xuất sử dụng nguyên liệu giấy phế liệu để sản xuất giấy bao gói (không có công đoạn nấu bột và tẩy trắng). Lưu lượng nước thải xả ra sông Cầu khoảng 300 m³/ngày đêm. Nước thải phát sinh từ 5 nguồn: sinh hoạt công nhân viên, công đoạn sản xuất (nước dịch đen, rửa bột, xeo giấy), nước mưa chảy tràn, nước vệ sinh thiết bị và nước thải sự cố.
Bảng kết quả phân tích chất lượng nước thải tại các công đoạn của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (tài liệu trích dẫn của đề tài):
| STT |
Vị trí / Dòng nước thải |
Màu sắc |
pH |
BOD5 (mg/l) |
COD (mg/l) |
SS (mg/l) |
| 1 |
Nước rửa 1 (bộ phận nấu) |
Đen kịt |
9,97 |
24.280 |
- |
399 |
| 2 |
Nước rửa 2 (bộ phận nấu) |
Đen |
8,95 |
4.480 |
- |
248 |
| 3 |
Nước thải xeo 1 |
Lờ nhờ |
8,89 |
138 |
290 |
233 |
| 4 |
Nước thải xeo 2 |
Lờ nhờ |
9,21 |
180 |
350 |
248 |
| 5 |
Nước thải xeo 3 |
Lờ nhờ |
9,25 |
319 |
600 |
324 |
| 6 |
Nước thải xeo rửa nấu |
Đen |
10,24 |
- |
102 |
- |
| 7 |
Nước thải tại cửa chính nhà máy |
Đen |
10,10 |
- |
46 |
- |
| 8 |
Nước thải tại cửa xả ra sông Cầu |
Hơi đen |
9,27 |
500 |
1.830 |
24 |
-
Điều tra xã hội học 60 hộ gia đình ven sông Cầu:
- Nhu cầu sử dụng nước sông: 60% có nhu cầu (36 hộ), 40% không có nhu cầu (24 hộ). Cơ cấu mục đích: 55,7% dùng cho tưới tiêu (20 hộ), 44,4% dùng cho chăn nuôi (16 hộ), 0% dùng cho sinh hoạt và 0% dùng cho buôn bán.
- Tình hình phát sinh và xử lý nước thải: 100% phát sinh nước thải sinh hoạt (60 hộ), 66,67% phát sinh nước thải chăn nuôi (40 hộ), 25% từ dịch vụ (15 hộ); 66,67% hộ thu gom nước thải về công trình xử lý, 33,33% để nước thải tự chảy tràn tự nhiên.
- Nhận thức về nguồn và hiện trạng ô nhiễm: 100% hộ dân nhận định nhà máy là nguồn gây ô nhiễm chính, 66,67% do khu dân cư, 33,33% do bệnh viện, 16,67% do làng nghề; 100% đánh giá tác nhân chính là nước thải, 44,33% do rác thải rắn. Dấu hiệu nhận biết: 100% nhận diện qua màu sắc nước sông biến đổi, 75% nhận diện qua mùi hôi và độ đục, 16,67% ghi nhận hiện tượng cá chết. Về mức độ, 61,67% đánh giá ô nhiễm nhẹ, 30% đánh giá ô nhiễm nặng, chỉ 8,33% nhận định chất lượng nước còn tốt.
-
Hiện trạng chất lượng nước mặt sông Cầu qua quan trắc thực tế năm 2014:
Dữ liệu thực nghiệm qua 2 đợt quan trắc (T1: 12/03/2014, T2: 03/05/2014) so với đợt kiểm chứng tháng 09/2013 và QCVN 08:2008/BTNMT:
| Chỉ tiêu |
Đơn vị |
Đợt 1 (12/03/2014) |
|
|
Đợt 2 (03/05/2014) |
|
|
Tháng 09/2013 |
|
|
QCVN 08:2008/BTNMT |
|
|
|
|
|
VT1 |
VT2 |
VT3 |
VT1 |
VT2 |
VT3 |
VT1 |
VT2 |
VT3 |
A1 |
A2 |
B1 |
B2 |
| pH |
- |
6,59 |
6,72 |
6,92 |
6,73 |
6,94 |
7,08 |
6,90 |
6,90 |
7,00 |
6–8,5 |
6–8,5 |
5,5–9 |
5,5–9 |
| BOD5 |
mg/l |
0,64 |
38,37 |
2,56 |
1,03 |
33,28 |
2,14 |
8,00 |
35,80 |
6,00 |
4 |
6 |
15 |
25 |
| COD |
mg/l |
0,80 |
41,60 |
3,20 |
2,60 |
38,20 |
5,10 |
16,20 |
35,80 |
12,40 |
10 |
15 |
30 |
50 |
| DO |
mg/l |
5,36 |
4,13 |
5,42 |
5,12 |
4,67 |
4,83 |
<5 |
<5 |
<5 |
≥6 |
≥5 |
≥4 |
≥2 |
| NO3- |
mg/l |
1,972 |
3,610 |
2,321 |
2,102 |
2,430 |
2,230 |
- |
- |
- |
2 |
5 |
10 |
15 |
| TSS |
mg/l |
52,36 |
97,30 |
76,82 |
54,50 |
92,20 |
80,50 |
55,50 |
67,24 |
69,00 |
20 |
30 |
50 |
100 |
Biến động các chỉ số:
- pH: Dao động ổn định từ 6,59 đến 7,08, đều nằm trong ngưỡng quy chuẩn cho phép (6,0–8,5). Nước thải làm tăng nhẹ độ kiềm tại cửa xả và hạ lưu nhưng không gây biến đổi đột biến.
- BOD5: Tại cửa xả (VT2), nồng độ tăng vọt lên 38,37 mg/l (Đợt 1) và 33,28 mg/l (Đợt 2), vượt giới hạn cột A1 (4 mg/l) tới 8,32–9,59 lần, vượt cả giới hạn B2 (25 mg/l) khoảng 1,33–1,53 lần. Ở thượng lưu (VT1: 0,64–1,03 mg/l) và hạ lưu cách cống xả 50 m (VT3: 2,14–2,56 mg/l), giá trị BOD5 đều đạt ngưỡng A1. Nồng độ tại cống xả năm 2014 cao hơn số liệu tháng 09/2013 (35,8 mg/l) do nhà máy đang trong quá trình cải tạo, xây dựng lại hệ thống xả nước thải khiến việc xử lý chưa đảm bảo.
- COD: Tại VT2, COD đạt 41,6 mg/l (Đợt 1) và 38,2 mg/l (Đợt 2), vượt giới hạn cột A1 (10 mg/l) từ 3,82 đến 4,16 lần. Ở thượng lưu (VT1: 0,8–2,6 mg/l) và hạ lưu (VT3: 3,2–5,1 mg/l), COD giảm nhanh về dưới ngưỡng tiêu chuẩn A1.
- DO: Nồng độ oxy hòa tan tại toàn bộ các điểm dao động từ 4,13 đến 5,42 mg/l, không đạt chuẩn A1 (≥6 mg/l). Cửa xả VT2 ghi nhận giá trị DO thấp nhất (4,13 mg/l đợt 1 và 4,67 mg/l đợt 2), sau đó phục hồi lên 4,83–5,42 mg/l tại hạ lưu VT3. Dù suy giảm nhưng giá trị DO vẫn đáp ứng cột B1 (≥4 mg/l).
- NO3-: Hàm lượng nitrat tại cửa xả tăng lên 3,61 mg/l (Đợt 1) và 2,43 mg/l (Đợt 2), cao hơn thượng lưu (1,972–2,102 mg/l) nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép của cột A2 (≤5 mg/l).
- TSS: Chất rắn lơ lửng tại cửa xả VT2 tăng cao (92,2–97,3 mg/l), vượt quy chuẩn cột B1 (50 mg/l) và tiến sát ngưỡng B2 (100 mg/l). Xuống đến hạ lưu VT3, TSS giảm còn 76,82–80,5 mg/l.
-
Nguyên nhân gây suy giảm chất lượng nước sông Cầu: Khóa luận phân tích 8 nhóm nguyên nhân tổng hợp, bao gồm: tỉnh giàu tài nguyên khoáng sản thúc đẩy công nghiệp khai khoáng và chế biến khoáng sản; tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh; chuyển dịch cơ cấu sản phẩm các ngành kinh tế; gia tăng dân số đô thị; nước thải công nghiệp luyện kim từ Khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên; nước thải khai thác mỏ; nước thải công nghiệp giấy và nước thải từ bệnh viện, sinh hoạt, nước rỉ rác chưa qua xử lý triệt để.
-
Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường: Tác giả đề xuất 5 nhóm giải pháp:
- Nhóm giải pháp tối ưu: Xây dựng hệ thống quan trắc tự động liên tục tại các cửa xả, quy hoạch đồng bộ mạng lưới thoát nước và xử lý nước thải tập trung.
- Giải pháp về luật và chính sách: Thực thi nghiêm Luật Bảo vệ môi trường, áp dụng triệt để chế tài xử phạt hành chính theo Nghị định 81/2006/NĐ-CP và Nghị định 34/2005/NĐ-CP; tăng cường thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp.
- Giải pháp về công tác quản lý: Tăng cường thanh tra, kiểm tra định kỳ và đột xuất các cơ sở sản xuất; kiểm soát chặt chẽ quy trình vận hành hệ thống xử lý của doanh nghiệp.
- Biện pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm tại Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ: Đẩy nhanh tiến độ hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải sản xuất tập trung; cải tiến công nghệ tuần hoàn tái sử dụng dòng nước thải xeo (duy trì định mức tái sử dụng 1.000 m³/ngày đêm); áp dụng các công đoạn keo tụ, tạo bông và lắng cơ học để tách triệt để bột giấy và cặn lơ lửng trước khi xả ra sông.
- Giải pháp tuyên truyền, giáo dục: Nâng cao nhận thức bảo vệ nguồn nước cho các tầng lớp nhân dân ven lưu vực sông Cầu, vận động người dân không xả rác và nước thải chăn nuôi trực tiếp xuống dòng chảy.
Phần V: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết các kết quả quan trắc và mức độ ô nhiễm cục bộ tại điểm tiếp nhận xả thải của nhà máy giấy; đề xuất kiến nghị với các cơ quan quản lý Nhà nước tỉnh Thái Nguyên cùng ban lãnh đạo Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ trong việc kiểm soát tải lượng phát thải.
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu đã cung cấp số liệu thực nghiệm định lượng về chất lượng nước sông Cầu đoạn tiếp nhận nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ:
- Xác lập được hiện trạng ô nhiễm cục bộ: Nước thải từ cống xả của nhà máy gây ô nhiễm hữu cơ và chất rắn lơ lửng nghiêm trọng ngay tại điểm xả (VT2). Hàm lượng BOD5 (33,28–38,37 mg/l) vượt cột A1 của QCVN 08:2008 từ 8,32 đến 9,59 lần; COD (38,2–41,6 mg/l) vượt cột A1 từ 3,82 đến 4,16 lần; TSS (92,2–97,3 mg/l) vượt cột B1 gần 2 lần. Đồng thời, dòng thải làm suy giảm oxy hòa tan DO xuống mức 4,13 mg/l.
- Ghi nhận khả năng tự làm sạch tự nhiên của thủy vực: Nhờ lưu lượng dòng chảy của sông Cầu, mức độ ô nhiễm suy giảm nhanh khi xuôi về hạ lưu. Tại điểm VT3 (cách cống xả 50 m), BOD5 giảm mạnh xuống 2,14–2,56 mg/l (đạt cột A1), COD giảm xuống 3,2–5,1 mg/l (đạt cột A1), DO tăng lên 4,83–5,42 mg/l; riêng chỉ tiêu TSS (76,82–80,5 mg/l) vẫn duy trì ở mức cao.
- Phản ánh thực trạng sử dụng nước của cộng đồng: Dữ liệu điều tra 60 hộ dân ven sông chứng minh 100% người dân đã ngừng sử dụng nước sông Cầu cho mục đích ăn uống, sinh hoạt; nguồn nước sông chỉ còn phục vụ tưới tiêu nông nghiệp (55,7%) và chăn nuôi (44,4%) do những lo ngại về ô nhiễm công nghiệp.
Về mặt đóng góp, khóa luận phản ánh trực diện tác động môi trường của nhà máy giấy trong giai đoạn cải tạo công trình xử lý chất thải; cung cấp chuỗi số liệu đối chứng giữa các năm 2013 và 2014, làm cơ sở khoa học để chính quyền địa phương và nhà máy hoàn thiện các giải pháp kiểm soát dòng thải công nghiệp giấy bảo vệ lưu vực sông Cầu.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận bộc lộ một số giới hạn thực tế gắn liền với phạm vi nghiên cứu:
- Tần suất lấy mẫu thực địa hạn chế trong 2 đợt (tháng 03 và tháng 05/2014) vào mùa khô và thời điểm đầu mùa mưa, chưa phản ánh đầy đủ chu kỳ biến động thủy văn theo mùa lũ chính vụ (từ tháng 6 đến tháng 9).
- Mạng lưới quan trắc mới bố trí trong phạm vi hẹp quanh cống xả (từ -100 m thượng lưu đến +50 m hạ lưu), chưa thiết lập các mặt cắt quan trắc ở khoảng cách xa hơn (1 km, 2 km, 5 km) để xác định chính xác chiều dài vùng xáo trộn và khả năng pha loãng hoàn toàn của nguồn tiếp nhận.
- Các thông số quan trắc mới tập trung vào các chỉ tiêu hóa lý và hữu cơ cơ bản (pH, DO, BOD5, COD, NO3-, TSS), chưa phân tích các chỉ tiêu vi sinh (Coliform), kim loại nặng hay các chất hữu cơ độc hại tồn dư đặc thù của công nghiệp sản xuất giấy.
Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm: mở rộng mạng lưới quan trắc theo không gian dọc hạ lưu sông Cầu; tăng cường tần suất lấy mẫu quan trắc định kỳ cả 4 mùa trong năm; tiến hành đánh giá hiệu quả xử lý thực tế sau khi công trình cải tạo hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ hoàn thành và vận hành ổn định.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Tài nguyên Nước khi thực hiện các đồ án, khóa luận về đánh giá tác động môi trường của ngành công nghiệp chế biến giấy và bột giấy.
Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn gồm:
- Quy trình thiết kế mạng lưới quan trắc nước mặt gắn với cống xả công nghiệp theo TCVN 5996:1995.
- Kỹ thuật bảo quản mẫu và phương pháp phân tích thực nghiệm các thông số BOD5, COD (chuẩn độ permanganat), NO3- (quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis) tại phòng thí nghiệm.
- Bộ số liệu thực tế về thành phần nước thải công đoạn nấu bột, xeo giấy và nước mặt sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên giai đoạn 2013–2014.
Câu hỏi thường gặp
1. Nguồn gốc công nghệ và đặc tính nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ có điểm gì đặc thù?
Nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất giấy bao gói từ nguyên liệu giấy phế liệu, không có công đoạn nấu bột hóa học từ gỗ và tẩy trắng bằng hóa chất clo. Do đó, nước thải của nhà máy không chứa các chất độc hại như kim loại nặng, phenol hay asen. Ô nhiễm đặc trưng chủ yếu là hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) cao, các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (thể hiện qua chỉ số BOD5 và COD) với tỷ lệ BOD5/COD đạt 0,78.
2. Nồng độ BOD5 và COD tại điểm xả thải của nhà máy vượt quy chuẩn bao nhiêu lần?
Kết quả phân tích mẫu nước tại vị trí tiếp nhận xả thải (VT2) ghi nhận: BOD5 đạt 38,37 mg/l (Đợt 1) và 33,28 mg/l (Đợt 2), vượt giới hạn cột A1 của QCVN 08:2008/BTNMT từ 8,32 đến 9,59 lần, vượt cột B2 từ 1,33 đến 1,53 lần. Chỉ số COD đạt 41,6 mg/l (Đợt 1) và 38,2 mg/l (Đợt 2), vượt giới hạn cột A1 từ 3,82 đến 4,16 lần.
3. Vì sao mức độ ô nhiễm tại cửa xả năm 2014 lại tăng cao hơn so với kết quả quan trắc năm 2013?
Tác giả giải thích nguyên nhân trực tiếp là tại thời điểm nghiên cứu (đầu năm 2014), Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ đang tiến hành tháo dỡ, xây dựng và cải tạo lại hệ thống xả và xử lý nước thải sản xuất. Do hệ thống xử lý đang trong quá trình nâng cấp, công suất xử lý không đáp ứng đủ tải lượng phát sinh hàng ngày (~300 m³/ngày đêm), dẫn đến nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ thải trực tiếp ra lòng sông tăng cao hơn thời điểm tháng 09/2013.
4. Kết quả điều tra 60 hộ dân cho thấy thực trạng sử dụng nước sông Cầu như thế nào?
Có 60% số hộ (36 hộ) có nhu cầu sử dụng nước sông Cầu, nhưng hoàn toàn chỉ phục vụ cho tưới tiêu nông nghiệp (55,7%) và chăn nuôi (44,4%). Tỷ lệ hộ dân sử dụng nước sông Cầu cho mục đích ăn uống, sinh hoạt và buôn bán là 0% do 100% người dân nhận thấy nước sông đã bị biến đổi màu sắc, 75% phản ánh mùi hôi và độ đục cao.
5. Khả năng tự làm sạch của sông Cầu đối với các chất ô nhiễm hữu cơ diễn ra như thế nào tại điểm hạ lưu VT3?
Cách điểm xả thải 50 m về phía hạ lưu (VT3), nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ suy giảm rõ rệt nhờ quá trình pha loãng và tự làm sạch: BOD5 giảm từ mức 33,28–38,37 mg/l xuống còn 2,14–2,56 mg/l (đạt tiêu chuẩn A1); COD giảm từ 38,2–41,6 mg/l xuống còn 3,2–5,1 mg/l (đạt tiêu chuẩn A1); lượng oxy hòa tan DO phục hồi từ 4,13–4,67 mg/l lên 4,83–5,42 mg/l. Tuy nhiên, hàm lượng cặn lơ lửng TSS vẫn còn ở mức cao (76,82–80,5 mg/l).
Kết luận
Khóa luận của Nguyễn Đức Anh đã lượng hóa thực trạng suy giảm chất lượng nước sông Cầu đoạn qua phường Quán Triều, thành phố Thái Nguyên do tiếp nhận nước thải sản xuất từ Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ. Dữ liệu thực nghiệm chỉ ra sự gia tăng đột biến của các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS và suy giảm DO tại điểm xả thải, trong khi dòng chảy hạ lưu cách 50 m cho thấy sự suy giảm nồng độ ô nhiễm hữu cơ nhờ cơ chế tự làm sạch. Nghiên cứu cung cấp bức tranh thực địa và cơ sở dữ liệu quan trắc phục vụ công tác kiểm soát ô nhiễm công nghiệp giấy trên lưu vực sông Cầu.