Tổng quan nghiên cứu

Nước là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng của các hoạt động công nghiệp đã gây ra áp lực lớn lên chất lượng nguồn nước, đặc biệt là nước thải công nghiệp. Tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên, với sự phát triển mạnh mẽ của các khu công nghiệp và nhà máy, lượng nước thải công nghiệp phát sinh ngày càng lớn, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường nước mặt và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Theo số liệu thu thập từ ba nhà máy tiêu biểu trên địa bàn, tổng lượng nước thải công nghiệp và sinh hoạt phát sinh lên đến khoảng 223 m³/ngày đêm, trong đó Công ty CP Cơ khí Phổ Yên chiếm phần lớn với 178 m³/ngày đêm.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải công nghiệp của một số nhà máy tại thị xã Phổ Yên, phân tích ảnh hưởng của nước thải đến môi trường nước mặt, đồng thời đề xuất các giải pháp quản lý và xử lý nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 1/2017 đến tháng 6/2018, tập trung tại ba công ty lớn: Công ty CP Cơ khí Phổ Yên, Công ty CP Elovi Việt Nam và Công ty CP Prime.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ góp phần cung cấp số liệu khoa học làm cơ sở cho các cơ quan quản lý nhà nước trong việc lập kế hoạch kiểm soát ô nhiễm nước thải công nghiệp mà còn nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường, đặc biệt là nguồn nước sạch tại địa phương. Qua đó, nghiên cứu góp phần thúc đẩy phát triển bền vững kinh tế - xã hội của thị xã Phổ Yên và tỉnh Thái Nguyên nói chung.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về ô nhiễm nước thải công nghiệp, bao gồm:

  • Khái niệm nước thải công nghiệp: Là nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất công nghiệp, chứa các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ, kim loại nặng và vi sinh vật gây hại, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt và sức khỏe con người.

  • Mô hình đánh giá chất lượng nước thải: Sử dụng các chỉ tiêu môi trường như pH, BOD5, COD, TSS, kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg, Fe), amoni, dầu mỡ và coliform để đánh giá mức độ ô nhiễm và hiệu quả xử lý nước thải.

  • Lý thuyết xử lý nước thải: Áp dụng các phương pháp xử lý lý học, hóa học và sinh học nhằm giảm thiểu các chỉ tiêu ô nhiễm trước khi xả thải ra môi trường.

  • Khung pháp lý về bảo vệ môi trường nước: Dựa trên các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia như QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp và QCVN 08:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, cùng các văn bản pháp luật liên quan đến quản lý và xử lý nước thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa thu thập số liệu thứ cấp và khảo sát thực địa:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu từ các báo cáo cấp phép xả thải, tài liệu quản lý môi trường của các công ty, Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên, và các cơ quan quản lý địa phương.

  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Lấy mẫu nước thải tại các vị trí đầu vào, cửa xả thải sau xử lý và điểm tiếp nhận nước mặt trước và sau cửa xả thải của ba công ty. Tổng cộng 48 mẫu được lấy trong 4 đợt, phân tích các chỉ tiêu pH, BOD5, COD, TSS, As, Cd, Pb, Hg, Fe, amoni, dầu mỡ và coliform theo tiêu chuẩn TCVN và phương pháp SMEWW.

  • Phương pháp khảo sát, điều tra, phỏng vấn: Thực hiện phỏng vấn trực tiếp 90 hộ dân sống quanh các khu vực tiếp nhận nước thải để thu thập ý kiến về ảnh hưởng của nước thải đến đời sống và môi trường.

  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để tổng hợp, so sánh và đối chiếu kết quả phân tích với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và hiệu quả xử lý nước thải.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 1/2017 đến tháng 6/2018, bao gồm các giai đoạn thu thập dữ liệu, lấy mẫu, phân tích và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Lưu lượng nước thải phát sinh: Công ty CP Cơ khí Phổ Yên phát sinh khoảng 178 m³/ngày đêm (125 m³ nước thải sản xuất và 53 m³ nước thải sinh hoạt), Công ty CP Elovi Việt Nam khoảng 45 m³/ngày đêm, và Công ty CP Prime chủ yếu tuần hoàn nước thải sản xuất, chỉ phát sinh khoảng 20 m³ nước thải sinh hoạt.

  2. Chất lượng nước thải trước xử lý: Tại Công ty CP Cơ khí Phổ Yên, các chỉ tiêu pH, COD, As, Cd, Pb, Hg, NH4+, dầu mỡ và coliform đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT mức A và B, ngoại trừ chỉ tiêu Fe vượt nhẹ mức A (1,104 - 1,927 lần) nhưng vẫn nằm trong giới hạn mức B. BOD5 và TSS có một số đợt lấy mẫu vượt nhẹ mức A nhưng không vượt mức B, nguyên nhân chủ yếu do ảnh hưởng của mưa làm tăng lượng chất rắn lơ lửng.

  3. Chất lượng nước thải sau xử lý: Sau khi qua hệ thống xử lý, các chỉ tiêu ô nhiễm tại Công ty CP Cơ khí Phổ Yên đều giảm đáng kể, ví dụ BOD5 giảm từ mức trung bình 23,33 mg/l xuống còn khoảng 15,35 mg/l, COD giảm từ 49,45 mg/l xuống 31,31 mg/l, TSS giảm từ 39,48 mg/l xuống 18,77 mg/l, tất cả đều nằm trong giới hạn cho phép mức A của QCVN 40:2011/BTNMT.

  4. Ảnh hưởng đến môi trường nước mặt: Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại các điểm tiếp nhận nước thải cho thấy sự biến động các chỉ tiêu BOD5, COD và TSS trước và sau điểm xả thải, với mức tăng nhẹ sau điểm xả thải nhưng vẫn trong giới hạn cho phép theo QCVN 08:2015/BTNMT. Ý kiến phỏng vấn người dân phản ánh một số ảnh hưởng về màu sắc và mùi nước tại khu vực tiếp nhận, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng chưa nghiêm trọng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống xử lý nước thải tại các công ty trên địa bàn thị xã Phổ Yên hoạt động hiệu quả trong việc giảm tải các chất ô nhiễm, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia trước khi xả ra môi trường. Việc chỉ tiêu Fe vượt nhẹ trước xử lý tại Công ty CP Cơ khí Phổ Yên phản ánh đặc thù nguyên liệu và quy trình sản xuất, cần được kiểm soát chặt chẽ hơn trong quá trình xử lý.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, mức độ ô nhiễm nước thải tại Phổ Yên thấp hơn nhiều khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý hoặc vận hành không hiệu quả, nơi mà tỷ lệ nước thải chưa qua xử lý lên đến 70%. Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng của các khu công nghiệp và nhà máy đòi hỏi phải duy trì và nâng cao hiệu quả quản lý, giám sát để tránh nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng trong tương lai.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến động các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS trước và sau xử lý, cũng như bảng so sánh kết quả phân tích với quy chuẩn QCVN để minh họa rõ ràng hiệu quả xử lý và mức độ an toàn của nước thải.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải: Đảm bảo các nhà máy duy trì hoạt động liên tục, hiệu quả của hệ thống xử lý nhằm giữ các chỉ tiêu ô nhiễm trong giới hạn cho phép. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và liên tục; chủ thể: Ban quản lý các công ty và cơ quan quản lý môi trường địa phương.

  2. Xây dựng hệ thống giám sát nước thải tự động: Lắp đặt thiết bị quan trắc nước thải tự động tại các điểm xả thải để theo dõi liên tục chất lượng nước thải, phát hiện kịp thời các sự cố vượt chuẩn. Thời gian thực hiện: trong vòng 12 tháng; chủ thể: các doanh nghiệp phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình truyền thông, tập huấn cho người dân và công nhân về tác hại của ô nhiễm nước thải và cách phòng tránh, bảo vệ nguồn nước. Thời gian thực hiện: liên tục; chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức xã hội.

  4. Hoàn thiện và thực thi nghiêm ngặt các quy định pháp luật về môi trường: Tăng cường thanh tra, kiểm tra việc chấp hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, xử lý nghiêm các vi phạm. Thời gian thực hiện: liên tục; chủ thể: cơ quan quản lý nhà nước về môi trường.

  5. Khuyến khích áp dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến: Hỗ trợ các doanh nghiệp đầu tư công nghệ mới, thân thiện môi trường nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và giảm chi phí vận hành. Thời gian thực hiện: trung hạn (1-3 năm); chủ thể: các doanh nghiệp, chính quyền địa phương và các tổ chức tài chính.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường: Sử dụng số liệu và phân tích để xây dựng chính sách, quy hoạch quản lý nước thải công nghiệp, giám sát và xử lý vi phạm.

  2. Các doanh nghiệp công nghiệp tại Phổ Yên và các khu vực lân cận: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, nâng cao nhận thức về trách nhiệm bảo vệ môi trường.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả phân tích và đề xuất giải pháp trong lĩnh vực quản lý và xử lý nước thải công nghiệp.

  4. Cộng đồng dân cư sống gần các khu công nghiệp: Nắm bắt thông tin về ảnh hưởng của nước thải công nghiệp đến môi trường và sức khỏe, từ đó có biện pháp phòng tránh và tham gia giám sát.

Câu hỏi thường gặp

  1. Nước thải công nghiệp có những thành phần ô nhiễm chính nào?
    Nước thải công nghiệp thường chứa các chất hữu cơ như BOD5, COD, chất rắn lơ lửng (TSS), kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg, Fe), amoni, dầu mỡ và vi khuẩn coliform. Các thành phần này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nguồn nước và sức khỏe con người.

  2. Hiệu quả xử lý nước thải tại các công ty ở Phổ Yên như thế nào?
    Kết quả phân tích cho thấy sau xử lý, các chỉ tiêu ô nhiễm giảm đáng kể và đều nằm trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn quốc gia, ví dụ BOD5 giảm trung bình khoảng 35%, COD giảm khoảng 37%, TSS giảm khoảng 52%.

  3. Nguyên nhân nào khiến chỉ tiêu Fe vượt mức cho phép trước xử lý tại Công ty CP Cơ khí Phổ Yên?
    Do đặc thù nguyên liệu và quy trình sản xuất cơ khí sử dụng nhiều kim loại, nước thải chứa hàm lượng Fe cao hơn bình thường. Mức vượt nhẹ này cần được kiểm soát kỹ trong quá trình xử lý để tránh ảnh hưởng đến môi trường.

  4. Người dân quanh khu vực tiếp nhận nước thải có bị ảnh hưởng gì không?
    Phỏng vấn cho thấy người dân nhận thấy một số thay đổi về màu sắc và mùi nước tại khu vực tiếp nhận, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng chưa nghiêm trọng và chưa gây ra các vấn đề sức khỏe rõ ràng.

  5. Các giải pháp nào được đề xuất để giảm thiểu ô nhiễm nước thải công nghiệp?
    Các giải pháp bao gồm tăng cường vận hành hệ thống xử lý, lắp đặt thiết bị giám sát tự động, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng, thực thi nghiêm ngặt pháp luật và khuyến khích áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến.

Kết luận

  • Nước thải công nghiệp tại các nhà máy ở thị xã Phổ Yên có lưu lượng lớn, đặc biệt tại Công ty CP Cơ khí Phổ Yên với khoảng 178 m³/ngày đêm.
  • Chất lượng nước thải trước xử lý có một số chỉ tiêu vượt nhẹ giới hạn mức A nhưng đều nằm trong giới hạn mức B theo quy chuẩn quốc gia.
  • Hệ thống xử lý nước thải tại các công ty hoạt động hiệu quả, giảm đáng kể các chỉ tiêu ô nhiễm, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn trước khi xả ra môi trường.
  • Nước thải công nghiệp có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng nước mặt tại điểm tiếp nhận, tuy nhiên chưa gây ô nhiễm nghiêm trọng.
  • Cần tiếp tục nâng cao hiệu quả quản lý, giám sát và áp dụng các giải pháp kỹ thuật, pháp lý để bảo vệ nguồn nước và môi trường bền vững.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất, mở rộng nghiên cứu đánh giá lâu dài và áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến hơn.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để bảo vệ nguồn nước, đảm bảo phát triển công nghiệp bền vững tại thị xã Phổ Yên và tỉnh Thái Nguyên.