Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nước thải y tế từ các bệnh viện và trung tâm y tế là nguồn thải mang tính đặc thù cao, chứa nhiều thành phần ô nhiễm phức tạp bao gồm các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, chất rắn lơ lửng, hóa chất khử trùng, dư lượng dược phẩm, chế phẩm xét nghiệm và đặc biệt là mật độ vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm nguy hiểm (tụ cầu vàng, trực khuẩn mủ xanh, vi khuẩn đường ruột). Nếu không được thu gom và xử lý đạt quy chuẩn trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, nguồn nước thải này sẽ gây suy thoái môi trường nước mặt, ô nhiễm mạch nước ngầm và tiềm ẩn nguy cơ bùng phát các dịch bệnh trong cộng đồng.

Theo thống kê tại thời điểm nghiên cứu, cả nước có hơn 13.600 cơ sở y tế với tổng lượng nước thải phát sinh ước tính trên 150.000 m³/ngày đêm. Tuy nhiên, hệ thống xử lý chất thải lỏng tại nhiều cơ sở y tế tuyến huyện và tuyến tỉnh vẫn còn thiếu thốn hoặc xuống cấp (khoảng 603 bệnh viện chưa có trạm xử lý hoàn chỉnh). Tại thành phố Yên Bái, Trung tâm Y tế thành phố được tổ chức lại trên cơ sở sáp nhập Bệnh viện đa khoa và Trung tâm Y tế thành phố vào năm 2016, dẫn đến quy mô hoạt động và lưu lượng nước thải phát sinh có nhiều thay đổi, đặt ra yêu cầu cấp thiết phải đánh giá lại chất lượng dòng thải và năng lực của hệ thống xử lý.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp "Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái và đề xuất công nghệ xử lý" của tác giả Đàm Hồng Quân (chuyên ngành Khoa học Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên) được triển khai nhằm thực hiện hai mục tiêu cụ thể:

  1. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái.
  2. Đề xuất công nghệ xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ở khu vực.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu được xác định cụ thể trong văn bản:

  • Đối tượng nghiên cứu: Môi trường nước thải phát sinh từ các hoạt động chuyên môn y tế và sinh hoạt tại Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái.
  • Phạm vi không gian: Khuôn viên Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái (địa chỉ: Đường Tuệ Tĩnh, Phường Nguyễn Thái Học, Thành phố Yên Bái, Tỉnh Yên Bái).
  • Phạm vi thời gian: Số liệu khảo sát và quan trắc thực địa được thu thập liên tục từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2017.

Cơ sở lý thuyết, pháp lý và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và các thông số đánh giá chất lượng nước

Đề tài dựa trên các khái niệm nền tảng về tài nguyên nước, ô nhiễm môi trường nước và cơ chế phân hủy sinh hóa của các chất ô nhiễm. Nước thải y tế được xem xét theo các nhóm chỉ tiêu đặc trưng:

  • Chỉ tiêu hóa lý: pH (đo hoạt độ ion H⁺), TSS (tổng chất rắn lơ lửng), COD (nhu cầu oxy hóa học), BOD₅ (nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày), Sunfua (tính theo H₂S), Dầu mỡ động thực vật.
  • Chỉ tiêu dinh dưỡng: Amoni (tính theo N), Nitrat (tính theo N), Phosphat (tính theo P).
  • Chỉ tiêu vi sinh vật: Tổng Coliform và Escherichia coli – các nhóm sinh vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm phân và vi sinh vật gây bệnh đường ruột.

Cơ sở pháp lý và quy chuẩn áp dụng

Nghiên cứu căn cứ vào hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia bao gồm:

  • Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014; Luật Tài nguyên nước năm 2012.
  • Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải; Nghị định số 179/2013/NĐ-CP và Nghị định số 142/2013/NĐ-CP về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và tài nguyên nước.
  • Quyết định số 43/2007/QĐ-BYT ban hành quy chế quản lý chất thải y tế; Quyết định số 153/2006/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển hệ thống y tế Việt Nam.
  • QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế (áp dụng khi xả thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt hoặc hệ thống thoát nước chung).
  • Các quy chuẩn liên quan: QCVN 08:2008/BTNMT (nước mặt), QCVN 09:2008/BTNMT (nước ngầm), QCVN 14:2008/BTNMT (nước thải sinh hoạt).

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả đã kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu môi trường:

  • Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu: Tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội TP Yên Bái; tài liệu công nghệ xử lý nước thải y tế trong nước và quốc tế (Đức, Nhật Bản, Trung Quốc).
  • Phương pháp khảo sát hiện trường: Khảo sát thực tế hệ thống mạng lưới thoát nước, các điểm xả thải, hiện trạng vận hành trạm xử lý tại trung tâm.
  • Phương pháp lấy và bảo quản mẫu: Thực hiện theo TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) về hướng dẫn lấy mẫu nước thải và TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) về hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
  • Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: Toàn bộ mẫu nước được phân tích tại Phòng Phân tích Môi trường – Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường theo các tiêu chuẩn:
    • pH: TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994)
    • BOD₅: TCVN 6001-1:2008
    • COD: TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989)
    • TSS: TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997)
    • Sunfua: TCVN 6637:2000 (ISO 10530:1992)
    • Amoni: TCVN 5988:1995 (ISO 5664:1984)
    • Nitrat: TCVN 6180:1996 (ISO 7890-3:1988)
    • Phosphat: TCVN 6494:1999
    • Dầu mỡ động thực vật: US EPA Method 1664
    • Tổng Coliforms: TCVN 6187-1:2009
  • Phương pháp xử lý, tổng hợp số liệu: Xử lý dữ liệu định lượng, lập bảng so sánh và đối chiếu trực tiếp với QCVN 28:2010/BTNMT Cột B.

Nội dung chính theo từng chương

Khóa luận được kết cấu thành 5 phần chính theo trình tự học thuật chuẩn mực:

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của việc kiểm soát ô nhiễm nước thải y tế, xác định mục tiêu nghiên cứu và nêu bật ý nghĩa học thuật, khoa học cũng như thực tiễn của đề tài đối với công tác bảo vệ môi trường tại địa phương.

Phần 2: Tổng quan về tài liệu

  • Cơ sở khoa học: Phân tích đặc trưng các nguồn phát sinh nước thải bệnh viện (nước thải sinh hoạt chiếm ~80%; nước thải chuyên môn từ phòng xét nghiệm, phòng phẫu thuật, khoa X-quang, khoa truyền nhiễm...). Đánh giá tác động tiêu cực của các hợp chất hữu cơ, kim loại nặng (Mn, Fe), hóa chất độc hại và mầm bệnh đến môi trường nước, đất, không khí và sức khỏe con người.
  • Cơ sở pháp lý: Hệ thống hóa các Luật, Nghị định, Thông tư và Tiêu chuẩn/Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam hiện hành về quản lý nước thải y tế.
  • Cơ sở thực tiễn: Khái quát hiện trạng tài nguyên nước thế giới, Việt Nam và tỉnh Yên Bái (đặc điểm sông Hồng, sông Chảy, hồ Thác Bà); tổng quan các mô hình và công nghệ xử lý nước thải bệnh viện trên thế giới (công nghệ màng lọc MBR tại Đức, Nhật Bản; quy trình xử lý theo khuyến cáo của WHO) và thực trạng quản lý chất thải lỏng y tế tại Việt Nam.

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

Xác định cụ thể đối tượng, phạm vi không gian, thời gian khảo sát; chi tiết hóa 3 nội dung nghiên cứu chính và chuẩn hóa toàn bộ quy trình lấy mẫu, bảo quản, phương pháp phân tích phòng thí nghiệm theo các tiêu chuẩn TCVN và US EPA.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

  • Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội TP Yên Bái: Diện tích tự nhiên 106,74 km², địa hình bán sơn địa ven tả ngạn sông Hồng; khí hậu nhiệt đới gió mùa chuyển tiếp với nhiệt độ trung bình 23,4°C, độ ẩm 87%; mạng lưới hành chính gồm 9 phường, 8 xã; hạ tầng công nghiệp gồm KCN Phía Nam (207,8 ha), KCN Âu Lâu (120 ha), KCN Minh Quân (120 ha).
  • Tổng quan về Trung tâm Y tế TP Yên Bái: Được thành lập theo Quyết định số 598/QĐ-UBND ngày 31/3/2016 của UBND tỉnh Yên Bái. Tổng biên chế 250 người (148 cán bộ tại trung tâm, 102 cán bộ tại 17 trạm y tế) cùng 26 cán bộ hợp đồng. Quy mô 120 giường bệnh kế hoạch, 219 giường thực kê; 17 trạm y tế trực thuộc có 85 giường.
  • Hiện trạng mạng lưới thu gom và phát sinh nước thải: Nước cấp sử dụng từ hệ thống nước sạch thị trấn Thứa. Nước thải từ phòng mổ và hồi sức cấp cứu được dẫn riêng về hệ thống xử lý; nước thải các khoa phòng khác theo mương dẫn chung. Một số đoạn cống dẫn nước thải có nguy cơ lây nhiễm cao chưa có nắp đậy kín và chưa được nạo vét định kỳ. Nước mưa chảy tràn được thu gom riêng biệt.
  • Diễn biến chất lượng nước thải qua 3 đợt quan trắc (tháng 8, 9, 10 năm 2017):
Thông số Đơn vị Tháng 8/2017 (Trước / Sau) Tháng 9/2017 (Trước / Sau) Tháng 10/2017 (Trước / Sau) QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B)
pH - 6,6 / 6,7 6,7 / 7,1 6,8 / 7,0 6,5 – 8,5
BOD₅ (20°C) mg/l 78,6 / 17,6 73,9 / 22,1 71,4 / 14,9 50
COD mg/l 134,5 / 21,0 130,3 / 24,2 131,6 / 16,5 100
TSS mg/l 56,0 / 33,0 61,3 / 28,9 60,6 / 28,1 100
Sunfua (H₂S) mg/l 3,1 / 2,1 2,6 / 1,5 2,5 / 2,0 4,0
Amoni (N) mg/l 2,4 / 1,8 2,2 / 2,2 2,6 / 1,2 10
Nitrat (N) mg/l 18,5 / - 18,9 / 8,9 13,5 / 10,5 50
Phosphat (P) mg/l 5,9 / 5,3 4,9 / 4,1 5,1 / 3,9 10
Dầu mỡ ĐTV mg/l 11,5 / 9,1 9,8 / 8,4 12,8 / 11,7 20
Tổng Coliforms MPN/100ml 6.340 / 60 6.520 / 48 6.560 / 65 5.000

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng hợp các đánh giá thực nghiệm về hiệu quả xử lý của hệ thống hiện tại, đề xuất cải tiến khâu thu gom, phân loại nguồn thải cục bộ và tối ưu hóa quy trình vận hành công nghệ xử lý nước thải y tế tại đơn vị.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính

Số liệu quan trắc thực tế trong 3 tháng (tháng 8, 9, 10/2017) cho thấy rõ đặc tính ô nhiễm của dòng thải:

  • Nước thải trước xử lý (đầu vào): Có 3 chỉ tiêu chính vượt ngưỡng giới hạn cho phép theo QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B):
    • Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$): Dao động từ 71,4 mg/l đến 78,6 mg/l (vượt từ 1,42 đến 1,57 lần giới hạn 50 mg/l).
    • Nhu cầu oxy hóa học ($COD$): Dao động từ 130,3 mg/l đến 134,5 mg/l (vượt từ 1,30 đến 1,34 lần giới hạn 100 mg/l).
    • Tổng vi khuẩn Coliforms: Dao động từ 6.340 đến 6.560 MPN/100ml (vượt từ 1,26 đến 1,31 lần giới hạn 5.000 MPN/100ml).
    • Các chỉ tiêu còn lại ($pH$, $TSS$, Sunfua, Amoni, Nitrat, Phosphat, Dầu mỡ) đều nằm trong ngưỡng quy chuẩn cho phép.
  • Nước thải sau xử lý (đầu ra): Hệ thống xử lý của trung tâm phát huy hiệu quả làm sạch rõ rệt. Toàn bộ 10/10 chỉ tiêu phân tích đều đạt QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B). Cụ thể, $BOD_5$ giảm xuống còn 14,9 – 22,1 mg/l; $COD$ giảm còn 16,5 – 24,2 mg/l; $TSS$ giảm còn 28,1 – 33,0 mg/l; Tổng Coliforms giảm mạnh còn 48 – 65 MPN/100ml (hiệu suất khử trùng đạt trên 99%).

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Tiếp tục duy trì và kiểm soát chặt chẽ quy trình vận hành trạm xử lý nước thải sinh học và công đoạn khử trùng trước khi xả ra môi trường.
  • Tiến hành lắp đặt nắp đậy kín toàn bộ các tuyến mương thoát nước hở từ các khoa phòng có nguy cơ lây nhiễm cao; thực hiện nạo vét định kỳ bùn lắng trong cống rãnh.
  • Phân tách và thực hiện khử trùng sơ bộ tại chỗ đối với dòng thải đặc thù từ phòng xét nghiệm, giải phẫu, phẫu thuật trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom chung.

Đóng góp của đề tài

Khóa luận đã cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về tải lượng và thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải của một trung tâm y tế tuyến huyện/thành phố sau sáp nhập tại khu vực miền núi phía Bắc; chứng minh tính hiệu quả của quy trình xử lý hiện hữu, tạo tiền đề khoa học cho công tác quản lý và nâng cấp hạ tầng môi trường y tế địa phương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Số liệu quan trắc mới chỉ được thu thập trong phạm vi 3 tháng liên tiếp (từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2017) với tần suất 1 mẫu/tháng; chưa khảo sát, đánh giá biến động tải lượng ô nhiễm giữa các mùa khác nhau trong năm (mùa mưa và mùa khô). Đề tài cũng chưa phân tích chuyên sâu dư lượng kháng sinh, các hợp chất hữu cơ khó phân hủy và đồng vị phóng xạ từ hoạt động chẩn đoán hình ảnh do giới hạn về nguồn lực và trang thiết bị phân tích.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần mở rộng chuỗi thời gian quan trắc định kỳ theo từng quý/mùa; bổ sung nghiên cứu đánh giá thành phần bùn thải sinh học y tế và kiểm soát các chất ô nhiễm vi lượng nguy hại phát sinh từ các chế phẩm điều trị chuyên sâu.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên & Môi trường và Y tế Công cộng có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu về nước thải y tế tuyến cơ sở.
  • Phần nội dung giá trị: Quy trình phương pháp lấy mẫu, bảo quản và các tiêu chuẩn quốc gia (TCVN, US EPA) dùng để phân tích 10 chỉ tiêu hóa lý, dinh dưỡng, vi sinh vật trong nước thải bệnh viện; hệ thống hóa cơ sở pháp lý và quy chuẩn môi trường y tế tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô biên chế và năng lực giường bệnh của Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái tại thời điểm nghiên cứu như thế nào?

Theo số liệu trong khóa luận, Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái có tổng biên chế được giao là 250 người (148 cán bộ tại trung tâm, 102 cán bộ tại 17 trạm y tế) và 26 cán bộ hợp đồng, trong đó có 38 bác sĩ. Quy mô giường bệnh kế hoạch năm 2016 là 120 giường, số giường thực kê là 219 giường; ngoài ra tại 17 trạm y tế xã/phường có 85 giường bệnh.

2. Những thông số ô nhiễm nào trong nước thải thô (đầu vào) của trung tâm vượt quy chuẩn xả thải?

Kết quả phân tích trong 3 tháng ghi nhận 3 thông số vượt ngưỡng QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B):

  • $BOD_5$ đạt từ 71,4 đến 78,6 mg/l (quy chuẩn cho phép $\le 50$ mg/l).
  • $COD$ đạt từ 130,3 đến 134,5 mg/l (quy chuẩn cho phép $\le 100$ mg/l).
  • Tổng Coliforms đạt từ 6.340 đến 6.560 MPN/100ml (quy chuẩn cho phép $\le 5.000$ MPN/100ml).

3. Nguồn phát sinh nước thải tại Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái gồm những bộ phận nào?

Nước thải phát sinh từ hai nguồn chính: nước thải sinh hoạt (chiếm khoảng 80% tổng lưu lượng, phát sinh từ nhà ăn, nhà vệ sinh, buồng bệnh của cán bộ, bệnh nhân, người nhà) và nước thải y tế chuyên môn (từ phòng phẫu thuật, khoa hồi sức cấp cứu, khoa xét nghiệm, phòng tráng rửa phim X-quang, khoa giải phẫu).

4. Đề tài đã áp dụng những phương pháp và tiêu chuẩn nào để phân tích mẫu nước thải?

Mẫu nước được thu thập và bảo quản theo TCVN 5999:1995 và TCVN 6663-3:2008. Quá trình phân tích thực hiện theo các phương pháp chuẩn: TCVN 6492:1999 (pH), TCVN 6001-1:2008 (BOD₅), TCVN 6491:1999 (COD), TCVN 6625:2000 (TSS), TCVN 6637:2000 (Sunfua), TCVN 5988:1995 (Amoni), TCVN 6180:1996 (Nitrat), TCVN 6494:1999 (Phosphat), US EPA Method 1664 (Dầu mỡ), TCVN 6187-1:2009 (Coliforms).

5. Nước thải sau khi qua trạm xử lý của trung tâm có đáp ứng yêu cầu xả thải ra môi trường không?

Nước thải sau hệ thống xử lý trong cả 3 đợt quan trắc đều đạt toàn bộ các thông số theo quy định của QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B). Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh giảm sâu ($BOD_5$ còn 14,9 – 22,1 mg/l; $COD$ còn 16,5 – 24,2 mg/l; Coliforms giảm còn 48 – 65 MPN/100ml), đảm bảo điều kiện an toàn khi xả vào hệ thống tiếp nhận.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đàm Hồng Quân đã phản ánh toàn diện hiện trạng phát sinh và chất lượng môi trường nước thải tại Trung tâm Y tế thành phố Yên Bái qua chuỗi số liệu quan trắc thực nghiệm năm 2017. Nghiên cứu đã chỉ rõ tính chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh của nước thải đầu vào, đồng thời kiểm chứng thực tế hiệu quả làm sạch đạt QCVN 28:2010/BTNMT (Cột B) của hệ thống xử lý hiện có. Các đề xuất về hoàn thiện mạng lưới thu gom và khử trùng cục bộ mang tính thực tiễn cao, đóng góp thiết thực cho công tác quản lý môi trường y tế tại địa phương.