Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất đai là tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, giữ vai trò tư liệu sản xuất cốt lõi và nền tảng cho sự phát triển kinh tế - xã hội. Trong định hướng phát triển của tỉnh Thái Nguyên, cơ cấu kinh tế đang chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng Công nghiệp – Dịch vụ – Nông nghiệp. Thị xã Phổ Yên được quy hoạch trở thành trung tâm đô thị, công nghiệp, dịch vụ với mục tiêu nâng cấp lên đô thị loại III vào năm 2020. Nhằm đồng bộ hóa hạ tầng kỹ thuật và xã hội, ngày 03/03/2017, Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên đã ban hành Quyết định số 498/QĐ-UBND chấp thuận chủ trương đầu tư dự án Khu dân cư Tấn Đức JSC (quy mô 18,889 ha, diện tích quy hoạch tổng thể 22,5 ha) cho Công ty Cổ phần Đầu tư Hạ tầng Tấn Đức làm chủ đầu tư.

Mặc dù dự án thúc đẩy kinh tế địa phương, các hoạt động san lấp mặt bằng, đào đắp nền móng và thi công xây dựng tiềm ẩn nguy cơ làm suy thoái, ô nhiễm môi trường đất cục bộ. Khóa luận được thực hiện nhằm kiểm soát và đưa ra cơ sở khoa học về chất lượng đất tại khu vực.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Mục tiêu chung: Đánh giá hiện trạng môi trường đất trong quá trình xây dựng dự án Khu đô thị Tấn Đức, thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá tổng quan về dự án Khu đô thị Tấn Đức và các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan.
    • Xác định và đánh giá các yếu tố, nguồn phát thải tác động đến môi trường đất trong giai đoạn thi công xây dựng.
    • Phân tích chất lượng môi trường đất thông qua hàm lượng một số kim loại nặng tại khu vực dự án.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng môi trường đất và các nguồn phát sinh chất thải tác động đến đất trong quá trình thi công xây dựng dự án Khu đô thị Tấn Đức.
  • Phạm vi không gian: Khu vực thực hiện dự án Khu đô thị Tấn Đức (thuộc tổ dân phố Hoàng Thanh, phường Đồng Tiến và xóm Phong Niên, xã Tân Hương, thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên).
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu, khảo sát và quan trắc thực nghiệm từ ngày 26/01/2018 đến ngày 26/04/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thiết lập nền tảng lý luận dựa trên định nghĩa môi trường và ô nhiễm môi trường theo Luật Bảo vệ Môi trường 2014, cùng các lý thuyết về phân loại tác nhân ô nhiễm đất (tác nhân hóa học, sinh học, vật lý) và chỉ số vệ sinh của đất (tỷ lệ Nitơ anbumin / Nitơ hữu cơ).

Hệ thống căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật được áp dụng gồm:

  • Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13;
  • Luật Đất đai số 45/2013/QH13;
  • Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT về Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường;
  • QCVN 03:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất;
  • QCVN 03:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất;
  • TCVN 5297:1995 – Chất lượng đất – Lấy mẫu – Yêu cầu chung;
  • TCVN 7538-2:2005 – Chất lượng đất – Lấy mẫu – Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu;
  • TCVN 5979:2007 – Chất lượng đất – Xác định pH;
  • TCVN 6496:1999 (ISO 11047:1995) – Chất lượng đất – Xác định Cadimi, Crom, Coban, Đồng, Chì, Kẽm, Mangan, Niken trong dịch chiết đất bằng cường thủy (Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và không ngọn lửa - AAS).

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp thu thập, kế thừa số liệu thứ cấp: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, hiện trạng kinh tế - xã hội thị xã Phổ Yên, hồ sơ thiết kế cơ sở, báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của dự án và các báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, địa phương.
  • Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Khảo sát vị trí địa lý, địa hình, hiện trạng thoát nước mặt và các nguồn phát sinh chất thải tại công trường.
  • Phương pháp lấy mẫu đất: Thực hiện lấy mẫu đất theo TCVN 5297:1995 tại 03 vị trí đại diện (ký hiệu MĐ1, MĐ2, MĐ3).
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) theo TCVN 6496:1999 để định lượng 06 thông số kim loại nặng gồm Asen (As), Kẽm (Zn), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Đồng (Cu), Crom (Cr).
  • Phương pháp tổng hợp, so sánh và chuyên gia: Tổng hợp số liệu phân tích, đối chiếu với ngưỡng giới hạn của QCVN 03:2015/BTNMT cho các loại đất khác nhau; tham vấn ý kiến giảng viên hướng dẫn và cán bộ quản lý môi trường tại địa phương.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ quá trình đô thị hóa nhanh tại thị xã Phổ Yên và việc triển khai dự án Khu đô thị Tấn Đức; xác định mục tiêu chung, mục tiêu cụ thể; nêu rõ ý nghĩa học thuật, rèn luyện kỹ năng nghiên cứu thực địa và ý nghĩa thực tiễn trong công tác quản lý môi trường dự án.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về ô nhiễm môi trường đất và các tiêu chí đánh giá; trích dẫn các văn bản pháp luật, quy chuẩn Việt Nam hiện hành. Phân tích cơ sở thực tiễn về:

  • Hiện trạng sử dụng đất cả nước năm 2015: Tổng diện tích tự nhiên 33.035.000 ha (đất nông nghiệp chiếm 82,43%, đất phi nông nghiệp chiếm 11,16%, đất chưa sử dụng chiếm 6,41%).
  • Thực trạng ô nhiễm đất toàn quốc do phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, chất thải công nghiệp và tàn dư chất độc hóa học (ước tính 366 kg dioxin từ 77 triệu lít chất diệt cỏ thời chiến tranh).
  • Thực trạng quy hoạch, kinh tế đô thị và tài nguyên đất tỉnh Thái Nguyên: Toàn tỉnh phát sinh trên 400 tấn rác thải sinh hoạt/ngày (tỷ lệ thu gom xử lý đạt khoảng 36%); nêu các điểm nóng ô nhiễm kim loại nặng như đất ruộng gần KCN Sông Công (Zn vượt 8,9 lần, Cd vượt 11 lần), KCN Gang Thép Thái Nguyên (Pb vượt 2,8 lần, Zn vượt 46,6 lần), cùng tác động từ các mỏ khai thác khoáng sản (Làng Cẩm, Trại Cau, Khánh Hòa) và chất thải chăn nuôi lợn.
  • Tiềm năng đô thị hóa với 12 đô thị trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, trong đó có thị xã Phổ Yên.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định cụ thể đối tượng, phạm vi không gian, thời gian nghiên cứu (26/01/2018 – 26/04/2018). Mô tả các bước triển khai 4 nội dung nghiên cứu chính. Thiết lập tọa độ mạng lưới 03 điểm lấy mẫu đất và quy trình phân tích mẫu đất theo tiêu chuẩn TCVN 5297:1995, TCVN 5979:2007 và TCVN 6496:1999.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

  • Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội: Vị trí dự án nằm tại cánh đồng tổ dân phố Hoàng Thanh (phường Đồng Tiến) và xóm Phong Niên (xã Tân Hương). Địa chất có mực nước ngầm xuất hiện ở độ sâu 2,5 m; khí hậu nhiệt đới gió mùa phân chia hai mùa rõ rệt (mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10). Thu nhập bình quân đầu người khu vực đạt trên 2 triệu đồng/người/tháng.
  • Quy mô dự án: Diện tích 22,5 ha, thiết kế dạng tổ hợp liền kề, biệt thự, văn phòng, trung tâm thương mại; tiếp giáp Đại lộ Đông Tây, đường Ba Hàng – Tiên Phong, kết nối KCN Samsung và nút giao Yên Bình.
  • Đánh giá tải lượng chất thải trong giai đoạn thi công:
    • Khối lượng phát quang thảm thực bì: 90,33 tấn thực bì; 2,93 tấn cây ăn quả và cây lấy gỗ thải bỏ (tổng lượng chất thải thực vật là 93,26 tấn).
    • Khối lượng nạo vét bùn và đất bóc hữu cơ: khoảng 87.000 m³.
    • Rác thải sinh hoạt của công nhân: khoảng 25 kg/ngày.
    • Phế thải xây dựng: khoảng 0,72 tấn/ngày (được tái sử dụng, tận dụng trong công trường).
    • Chất thải nguy hại (dầu mỡ rơi vãi, giẻ lau dính dầu, bóng đèn huỳnh quang hỏng): khối lượng $\le 20$ kg/tháng.
  • Kết quả quan trắc chất lượng đất: Phân tích hàm lượng 06 kim loại nặng (As, Zn, Cd, Pb, Cu, Cr) tại 03 điểm lấy mẫu và so sánh chi tiết với QCVN 03:2015/BTNMT.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các phát hiện chính về mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất; đưa ra kiến nghị đối với chủ đầu tư (thực hiện đúng ĐTM, kiểm soát chất thải nguy hại) và Ủy ban nhân dân cấp xã (hỗ trợ tuyên truyền, đẩy nhanh công tác đền bù giải phóng mặt bằng).


Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chất lượng môi trường đất

Nghiên cứu tiến hành lấy mẫu đất tại 03 vị trí với tọa độ xác định:

  • MĐ1: Trung tâm dự án (X: 02366983; Y: 00437388).
  • MĐ2: Ven suối Ngòi Gáo, cách vị trí dự kiến tiếp nhận nước thải của dự án 100 m về phía thượng lưu (X: 02365387; Y: 00438435).
  • MĐ3: Ven suối Ngòi Gáo, cách vị trí dự kiến tiếp nhận nước thải của dự án 100 m về phía hạ lưu (X: 02365312; Y: 00438445).
Thông số phân tích (mg/kg đất khô) Vị trí MĐ1 Vị trí MĐ2 Vị trí MĐ3 Quy chuẩn so sánh QCVN 03:2015/BTNMT
Asen (As) 6,00 10,50 10,20 Đất NN: 1,5; Lâm nghiệp: 3,0; Dân sinh: 2,0; Công nghiệp: 10,0; TM-DV: 5,0
Kẽm (Zn) 69,50 121,00 116,00 Đất NN & Dân sinh: 15,0; Lâm nghiệp & Dịch vụ: 20,0; Công nghiệp: 25,0
Cadimi (Cd) 1,50 1,50 1,50 Đất NN: 70,0; Lâm nghiệp: 100,0; Dân sinh: 70,0; Công nghiệp: 300,0; TM-DV: 200,0
Chì (Pb) 32,15 — — Đất NN: 100,0; Lâm nghiệp: 150,0; Dân sinh: 100,0; Công nghiệp: 300,0; TM-DV: 200,0
Đồng (Cu) 71,40 74,15 76,40 Đất NN: 100,0; Lâm nghiệp: 150,0; Dân sinh: 100,0; Công nghiệp: 300,0; TM-DV: 200,0
Crom (Cr) 36,90 75,30 72,75 Đất NN: 150,0; Lâm nghiệp: 200,0; Dân sinh: 200,0; Công nghiệp: 250,0; TM-DV: 250,0

Ghi chú số liệu:

  • Hàm lượng As: Tại cả 3 vị trí đều vượt ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật. Điểm MĐ1 (6,0 mg/kg) vượt 4 lần đất nông nghiệp, 3 lần đất lâm nghiệp, 2 lần đất dân sinh. Điểm MĐ2 (10,5 mg/kg) vượt 10 lần đất nông nghiệp, 3,5 lần đất lâm nghiệp, 5,25 lần đất dân sinh, 0,5 lần đất công nghiệp và 2,1 lần đất thương mại dịch vụ. Điểm MĐ3 (10,2 mg/kg) vượt 6,8 lần đất nông nghiệp, 3,4 lần đất lâm nghiệp, 5,1 lần đất dân sinh và 2,04 lần đất thương mại dịch vụ.
  • Hàm lượng Zn: Vượt ngưỡng quy chuẩn tại cả 3 vị trí. Điểm MĐ1 (69,5 mg/kg) cao gấp 4,6 lần tiêu chuẩn đất nông nghiệp/dân sinh, 3,4 lần đất lâm nghiệp/dịch vụ, 2,7 lần đất công nghiệp. Điểm MĐ2 (121,0 mg/kg) cao gấp 8,0 lần đất nông nghiệp/dân sinh, 6,05 lần đất lâm nghiệp/dịch vụ, 4,8 lần đất công nghiệp. Điểm MĐ3 (116,0 mg/kg) cao gấp 7,7 lần đất nông nghiệp/dân sinh, 5,8 lần đất lâm nghiệp/dịch vụ, 4,6 lần đất công nghiệp.
  • Hàm lượng Cd, Pb, Cu, Cr: Đều nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 03:2015/BTNMT đối với tất cả các loại mục đích sử dụng đất.

Đề xuất giải pháp của tác giả

  • Chủ đầu tư phải kiểm soát và phân loại chất thải ngay tại nguồn, có phương án thu gom, vận chuyển bùn đất đào thải và phế thải xây dựng, tránh làm chai cứng, thoái hóa bề mặt đất do nước mưa chảy tràn.
  • Toàn bộ chất thải nguy hại (giẻ lau dính dầu mỡ, dầu thải, bóng đèn huỳnh quang $\le 20$ kg/tháng) bắt buộc chứa trong thùng phuy chuyên dụng và ký hợp đồng với đơn vị có chức năng xử lý theo đúng nội dung báo cáo ĐTM.
  • Ủy ban nhân dân xã phối hợp tuyên truyền cho người dân địa phương để đảm bảo tiến độ giải phóng mặt bằng và giám sát vệ sinh môi trường.

Đóng góp thực tiễn

Cung cấp tập dữ liệu quan trắc hóa học đất nền thực tế tại thời điểm khởi công xây dựng Khu đô thị Tấn Đức, chỉ ra sự tích lũy vượt ngưỡng của Asen và Kẽm tại khu vực ven suối Ngòi Gáo, tạo căn cứ để các cơ quan chức năng giám sát diễn biến môi trường trong các giai đoạn tiếp theo.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Số lượng điểm quan trắc thực địa còn ít (03 điểm), tập trung vào giai đoạn đầu thi công san nền; thời gian nghiên cứu giới hạn trong 3 tháng mùa khô (tháng 1 đến tháng 4/2018), chưa theo dõi được biến động hàm lượng kim loại nặng theo chu kỳ mùa mưa và chưa phân tích các chỉ tiêu vi sinh, dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Căn cứ trên phạm vi đề tài, các nghiên cứu tiếp theo cần mở rộng mạng lưới lấy mẫu, theo dõi định kỳ chất lượng đất và nước mặt suối Ngòi Gáo trong suốt quá trình hoàn thiện hạ tầng và khi khu đô thị đi vào vận hành chính thức.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Đất đai khi thực hiện các chuyên đề đánh giá chất lượng đất tại các công trường xây dựng hạ tầng đô thị.

Nội dung có giá trị sử dụng trực tiếp gồm:

  • Quy trình áp dụng các tiêu chuẩn phân tích kim loại nặng trong đất (TCVN 6496:1999, TCVN 5297:1995);
  • Phương pháp tính toán và ước tính tải lượng phát thải từ hoạt động giải phóng mặt bằng, phát quang thực bì và thi công san lấp nền;
  • Dữ liệu cơ sở về nồng độ As, Zn, Cd, Pb, Cu, Cr tại địa bàn thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên năm 2018.

Câu hỏi thường gặp

1. Khối lượng chất thải thực vật phát sinh trong quá trình giải phóng mặt bằng dự án được tính toán là bao nhiêu?

Theo tính toán của tác giả tại Mục 4.2.1, khối lượng thực bì phát quang là 90,33 tấn. Khối lượng thải bỏ từ cây lấy gỗ và cây ăn quả là 2,93 tấn. Tổng khối lượng chất thải thực vật phát sinh trong giai đoạn này là 93,26 tấn.

2. Những kim loại nặng nào có hàm lượng vượt quy chuẩn cho phép trong các mẫu đất phân tích?

Trong số 06 kim loại nặng được kiểm nghiệm, có 02 chỉ tiêu vượt giới hạn cho phép theo QCVN 03:2015/BTNMT tại cả 3 vị trí lấy mẫu là Asen (As) và Kẽm (Zn). Điểm quan trắc MĐ2 ghi nhận nồng độ cao nhất với As đạt 10,5 mg/kg và Zn đạt 121,0 mg/kg.

3. Vị trí và tọa độ cụ thể của 03 điểm lấy mẫu đất trong nghiên cứu là gì?

  • Điểm MĐ1 (Trung tâm dự án): Tọa độ X: 02366983; Y: 00437388.
  • Điểm MĐ2 (Ven suối Ngòi Gáo, cách điểm xả thải tương lai 100 m về thượng lưu): Tọa độ X: 02365387; Y: 00438435.
  • Điểm MĐ3 (Ven suối Ngòi Gáo, cách điểm xả thải tương lai 100 m về hạ lưu): Tọa độ X: 02365312; Y: 00438445.

4. Tải lượng chất thải nguy hại và chất thải sinh hoạt phát sinh trong giai đoạn thi công xây dựng là bao nhiêu?

Theo hồ sơ và khảo sát được nêu ở Mục 4.2.2, lượng chất thải rắn sinh hoạt từ công nhân xây dựng phát sinh khoảng 25 kg/ngày. Lượng chất thải nguy hại (dầu mỡ rơi vãi, giẻ lau dính dầu, bóng đèn huỳnh quang hỏng) ước tính $\le 20$ kg/tháng.

5. Dự án Khu đô thị Tấn Đức được phê duyệt theo quyết định pháp lý nào và có quy mô diện tích ra sao?

Dự án được Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên chấp thuận chủ trương đầu tư tại Quyết định số 498/QĐ-UBND ngày 03/03/2017 với quy mô ban đầu 18,889 ha; diện tích quy hoạch chi tiết xây dựng được công bố của dự án là 22,5 ha.


Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Văn Huy đã phản ánh hiện trạng môi trường đất trong giai đoạn thi công xây dựng dự án Khu đô thị Tấn Đức tại thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên thông qua số liệu khảo sát và phân tích thực tế năm 2018. Kết quả thực nghiệm cho thấy các chỉ tiêu Cd, Pb, Cu, Cr đều đạt quy chuẩn môi trường, trong khi hàm lượng Asen và Kẽm vượt ngưỡng QCVN 03:2015/BTNMT tại cả ba điểm quan trắc. Đề tài đã lượng hóa các nguồn chất thải thi công và đề xuất các biện pháp quản lý chất thải nguy hại, hỗ trợ công tác kiểm soát môi trường trong quá trình đô thị hóa tại địa phương.