Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng môi trường tại tỉnh Thái Nguyên đang đối mặt với nhiều áp lực lớn khi mỗi ngày toàn tỉnh phát sinh trên 400 tấn chất thải rắn sinh hoạt nhưng tỷ lệ thu gom, xử lý hợp vệ sinh mới chỉ đạt khoảng 36%, trong khi chất thải y tế đạt gần 50%. Tại các khu vực công nghiệp và khai khoáng trọng điểm, nồng độ bụi xung quanh các mỏ than ghi nhận vượt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tới 5 lần, đồng thời đất nông nghiệp lân cận các khu công nghiệp ghi nhận hàm lượng kẽm vượt 8,9 lần và cadimi vượt 11 lần so với ngưỡng cho phép. Trong bối cảnh đó, huyện Võ Nhai là địa bàn miền núi có tốc độ phát triển kinh tế nhanh nhưng tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm cục bộ từ các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng lớn như Nhà máy xi măng La Hiên và các điểm khai thác khoáng sản như mỏ vàng Bản Ná, mỏ vàng Bãi Mố.

Luận văn tập trung giải quyết bài toán đánh giá toàn diện hiện trạng các thành phần môi trường đất, nước, không khí và công tác quản lý chất thải rắn trên địa bàn huyện Võ Nhai. Mục tiêu cụ thể gồm: phân tích các chỉ tiêu lý hóa của môi trường đất, nước và không khí; khảo sát nhận thức của 100 người dân địa phương về hiện trạng và công tác bảo vệ môi trường; từ đó đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật, quản lý khả thi. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trên toàn địa bàn huyện Võ Nhai trong giai đoạn 2016-2017, tập trung vào 5 xã và thị trấn trọng điểm gồm thị trấn Đình Cả, xã La Hiên, xã Lâu Thượng, xã Thần Xa và xã Tràng Xá. Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp hệ thống cơ sở dữ liệu định lượng với 10 điểm quan trắc nước mặt, 4 điểm mẫu đất, 3 điểm không khí và 100 phiếu điều tra thực địa, làm căn cứ vững chắc cho các cơ quan quản lý nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cân bằng sinh thái và mô hình lan truyền chất ô nhiễm trong các môi trường tự nhiên (đất, nước lục địa, khí quyển), kết hợp khung phân tích nguyên nhân - hiện trạng - giải pháp trong quản lý môi trường cấp huyện. Cơ sở khoa học của đề tài được xây dựng trên hệ thống các khái niệm cốt lõi theo Luật Bảo vệ môi trường 2014 (Luật số 55/2014/QH13):

  1. Môi trường: Hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.
  2. Ô nhiễm môi trường: Sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
  3. Quan trắc môi trường: Quá trình theo dõi có hệ thống về thành phần môi trường, các yếu tố tác động đến môi trường nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu.
  4. Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành bắt buộc áp dụng.
  5. Tiêu chuẩn môi trường: Mức giới hạn của các thông số kỹ thuật được cơ quan nhà nước và tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng.

Hệ thống quy chuẩn so sánh trực tiếp gồm: QCVN 05:2015/BTNMT về chất lượng không khí xung quanh, QCVN 26:2010/BTNMT về tiếng ồn, QCVN 08:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, QCVN 09:2015/BTNMT về chất lượng nước dưới đất, QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp và QCVN 03:2008/BTNMT về chất lượng đất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp đồng bộ nguồn dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp thực nghiệm thu thập trong giai đoạn 2016-2017:

  1. Nguồn dữ liệu thứ cấp: Kế thừa chuỗi số liệu khí hậu thủy văn, niên giám thống kê năm 2016 của huyện Võ Nhai, báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên và các hồ sơ quản lý môi trường từ Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên.
  2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích thực nghiệm:
  • Môi trường đất: Thu thập 04 mẫu đất đại diện (MĐ1 tại xã Tràng Xá, MĐ2 tại cánh đồng Khắc Kiệm, MĐ3 ven suối Tân Kim thượng lưu mỏ 150m, MĐ4 ven suối Khắc Kiệm hạ lưu mỏ Bản Ná 250m) theo tiêu chuẩn TCVN 5297:1995. Phân tích các kim loại nặng As, Pb, Zn, Cd bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử theo TCVN 6496:2009.
  • Môi trường nước: Lấy 10 mẫu nước mặt (kỳ hiệu NM1 đến NM10 tại suối Nghinh Tường, Khau Âu, suối Thượng Kim, suối Bó, suối Tân Kim, đập Thắc Kiệm, suối Rong, suối Nhâu) theo TCVN 5994:1995 và TCVN 6663-3:2008; 01 mẫu nước ngầm tại xã La Hiên theo TCVN 6663-11:2011; 01 mẫu nước thải tại cửa xả mỏ vàng Bản Ná theo TCVN 6663-1:2011. Phân tích 8 chỉ tiêu lý hóa (pH, TSS, COD, BOD5, As, Pb, Zn, Fe) theo các phương pháp chuẩn TCVN và SMEWW 5220C:2012.
  • Môi trường không khí và tiếng ồn: Quan trắc tại 03 vị trí trọng điểm gồm thị trấn Đình Cả, Cụm công nghiệp Trúc Mai (xã Lâu Thượng) và khu vực Nhà máy xi măng La Hiên với tần suất 2 đến 6 đợt/năm. Đo đạc các thông số bụi tổng số theo TCVN 5067:1995, các khí SO2, NO2, CO và tiếng ồn theo TCVN 7878-2:2010.
  1. Phương pháp điều tra xã hội học: Khảo sát 100 phiếu điều tra cấu trúc (cỡ mẫu N=100) theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng tại 5 xã, thị trấn đông dân cư và chịu ảnh hưởng trực tiếp từ hoạt động sản xuất, khai khoáng. Phương pháp này được lựa chọn nhằm thu thập thông tin định tính và định lượng về nhận thức, hành vi thực tế của cộng đồng dân cư đối với các vấn đề môi trường tại chỗ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về chất lượng môi trường không khí và tiếng ồn: Khu vực sản xuất công nghiệp và khai khoáng là điểm nóng ô nhiễm không khí lớn nhất trên địa bàn. Tại khu vực xung quanh Nhà máy xi măng La Hiên, nồng độ bụi tổng số lơ lửng và bụi phát sinh từ hoạt động vận chuyển khoáng sản vượt từ 1,5 đến 3,0 lần so với quy chuẩn QCVN 05:2015/BTNMT. Mức độ ồn tại các trục đường giao thông chính và khu vực nghiền đá, sản xuất xi măng dao động từ 72 dBA đến 80 dBA, vượt ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 26:2010/BTNMT vào ban ngày đối với khu vực dân cư thông thường.

Thứ hai, về chất lượng môi trường nước: Chất lượng nước mặt tại 10 điểm quan trắc (NM1 đến NM10) phản ánh sự suy giảm cục bộ do nước thải khai thác khoáng sản và sinh hoạt. Tại điểm quan trắc NM7 (cửa đập Thắc Kiệm sau khi chảy qua mỏ vàng Bản Ná) và NM10 (hạ lưu suối Nghinh Tường), hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) và nhu cầu oxy hóa học (COD) cao hơn từ 30% đến 60% so với các điểm thượng nguồn suối tự nhiên. Nước thải tại cửa xả mỏ vàng Bản Ná ghi nhận hàm lượng cặn lơ lửng và chất hữu cơ chưa được xử lý triệt để trước khi xả ra lưu vực chung. Nguồn nước ngầm tại xã La Hiên nhìn chung đạt quy chuẩn QCVN 09:2015/BTNMT nhưng có dấu hiệu nhiễm vi sinh và hàm lượng sắt ở mức cao trong một số mẫu giếng đào nông.

Thứ ba, về chất lượng môi trường đất: Kết quả phân tích 04 mẫu đất canh tác lúa tại Tràng Xá và cánh đồng Khắc Kiệm cho thấy hàm lượng các kim loại nặng gồm kẽm (Zn), chì (Pb), asen (As) và cadimi (Cd) cơ bản nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 03:2008/BTNMT đối với đất nông nghiệp. Tuy nhiên, tại mẫu đất MĐ4 (ven suối Khắc Kiệm, cách điểm xả nước thải mỏ Bản Ná 250m về phía hạ lưu), hàm lượng asen và kẽm cao hơn từ 1,2 đến 1,4 lần so với mẫu đất đối chứng MĐ3 ở khu vực thượng nguồn, cho thấy nguy cơ tích tụ kim loại nặng lâu dài từ dòng chảy tiếp nhận nước thải mỏ.

Thứ tư, về hiện trạng quản lý rác thải và nhận thức cộng đồng: Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên địa bàn huyện ước tính từ 25 đến 30 tấn/ngày nhưng tỷ lệ thu gom chỉ đạt khoảng 30% đến 35%, tập trung chủ yếu ở thị trấn Đình Cả. Kết quả điều tra 100 người dân cho thấy 78% người dân nhận thấy môi trường không khí bị ô nhiễm bụi do xe chở vật liệu và nhà máy xi măng; 62% hộ dân phản ánh nguồn nước suối bị đục sau mưa lớn do hoạt động khai thác mỏ; tuy nhiên chỉ có 24% hộ gia đình tự giác thực hiện phân loại rác thải tại nguồn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm không khí và suy giảm chất lượng nước mặt tại Võ Nhai bắt nguồn từ công nghệ khai thác khoáng sản lộ thiên bán cơ giới, hệ thống bãi thải đất đá chưa có đê bao kiên cố và phương tiện vận chuyển vật liệu xây dựng quá tải không được phủ bạt kín trên tuyến Quốc lộ 1B. Bên cạnh đó, hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn gần như chưa được đầu tư, nước thải sinh hoạt và chăn nuôi phần lớn xả trực tiếp ra mương rãnh tự nhiên.

So sánh với các công trình nghiên cứu lân cận, kết quả tại Võ Nhai có nhiều điểm tương đồng với nghiên cứu của Lê Hồng Khanh (2016) tại khu công nghiệp Tằng Loỏng (Lào Cai) về tình trạng suy thoái chất lượng nước mặt và không khí do hoạt động công nghiệp nặng. Tuy nhiên, so với nghiên cứu của Lộc Trần Vượng (2015) tại xã nông thôn mới Mỹ Yên, huyện Đại Từ, môi trường Võ Nhai chịu thêm áp lực nặng nề từ bụi khai khoáng và chế biến khoáng sản kim loại.

Trong luận văn, các dữ liệu định lượng này được trình bày trực quan hóa thông qua hệ thống 12 biểu đồ cột và đồ thị đường (phản ánh biến thiên pH, DO, BOD5, COD, TSS, hàm lượng kim loại nặng As, Fe, Zn qua các điểm quan trắc NM1-NM10) cùng 14 bảng thống kê chi tiết, cho phép các cơ quan chức năng dễ dàng nhận diện những điểm vượt ngưỡng tiêu chuẩn theo từng tọa độ địa lý cụ thể.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát ô nhiễm và nâng cao chất lượng môi trường huyện Võ Nhai, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

  1. Đổi mới kỹ thuật và công nghệ sản xuất: Yêu cầu Nhà máy xi măng La Hiên hoàn thiện nâng cấp hệ thống lọc bụi túi vải và lọc bụi tĩnh điện, bảo đảm giảm thiểu 90% lượng bụi phát tán ra khu dân cư xung quanh trong lộ trình 12 tháng. Yêu cầu các đơn vị khai thác mỏ tại Bản Ná và Bãi Mố xây dựng hệ thống hồ lắng lắng đọng quặng đuôi và bể xử lý nước thải tuần hoàn đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT trước khi xả ra lưu vực suối Nghinh Tường trước năm 2019.
  2. Hoàn thiện hạ tầng thu gom và xử lý chất thải rắn: Ủy ban nhân dân huyện Võ Nhai cần quy hoạch và đầu tư xây dựng 03 điểm tập kết và trung chuyển rác thải kiên cố tại các cụm xã Lâu Thượng, Tràng Xá, Thần Xa; đặt mục tiêu nâng tỷ lệ thu gom chất thải rắn sinh hoạt từ 35% lên 70% vào năm 2020. Đầu tư lắp đặt các lò đốt rác sinh hoạt đạt chuẩn quy mô liên xã nhằm chấm dứt tình trạng đổ rác tự phát ven sông suối.
  3. Tăng cường thể chế, chính sách và năng lực thanh kiểm tra: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện phối hợp với Thanh tra Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh duy trì kiểm tra định kỳ 4 đợt/năm đối với 100% cơ sở khai thác đá, cát sỏi và chế biến khoáng sản; kiên quyết xử phạt vi phạm hành chính theo Nghị định 155/2016/NĐ-CP và đình chỉ hoạt động đối với các cơ sở tái phạm không vận hành công trình xử lý chất thải.
  4. Tăng cường truyền thông và phát huy vai trò cộng đồng: Triển khai chương trình giáo dục môi trường và xây dựng mô hình tự quản thu gom bao bì thuốc bảo vệ thực vật tại 100% các xã nông thôn trong giai đoạn 2017-2018. Tổ chức tập huấn kỹ thuật ủ phân vi sinh từ phế phụ phẩm nông nghiệp cho tối thiểu 1.200 lượt hộ nông dân, kết hợp công khai kết quả quan trắc môi trường định kỳ để người dân tham gia giám sát nguồn thải.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Cán bộ quản lý nhà nước tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên và Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Võ Nhai: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực địa về các điểm nóng ô nhiễm không khí và chất lượng nước mặt tại các lưu vực sông suối, phục vụ công tác thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường và xây dựng quy hoạch bảo vệ môi trường địa phương giai đoạn 2020-2025.
  2. Ban lãnh đạo và kỹ sư môi trường tại các doanh nghiệp khai khoáng, sản xuất xi măng và vật liệu xây dựng: Tham khảo các thông số phát thải thực tế để chủ động cải tiến quy trình công nghệ, thiết kế các công trình hồ lắng, lọc bụi đạt chuẩn QCVN, giảm thiểu rủi ro pháp lý về môi trường.
  3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Nông nghiệp và Tài nguyên đất: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuyên sâu về phương pháp kết hợp quan trắc lý hóa môi trường đa thành phần với điều tra xã hội học thực địa tại khu vực miền núi.
  4. Các tổ chức bảo vệ môi trường và cộng đồng dân cư địa phương: Nắm bắt hiện trạng ô nhiễm nguồn nước và không khí để nâng cao ý thức tự bảo vệ sức khỏe, đồng thời tăng cường vai trò phản biện, giám sát xã hội đối với các dự án công nghiệp trên địa bàn.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Điểm nóng ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng nhất tại huyện Võ Nhai nằm ở khu vực nào? Trả lời: Điểm nóng ô nhiễm không khí tập trung tại khu vực Nhà máy xi măng La Hiên và trục đường vận chuyển khoáng sản Quốc lộ 1B qua xã La Hiên và Lâu Thượng. Kết quả quan trắc ghi nhận nồng độ bụi lơ lửng tại đây vượt từ 1,5 đến 3,0 lần quy chuẩn QCVN 05:2015/BTNMT do khí thải sản xuất và xe tải chở đất đá không che chắn cẩn thận.

Câu hỏi 2: Chất lượng nguồn nước mặt tại các con suối ở huyện Võ Nhai có đạt tiêu chuẩn cho sinh hoạt và tưới tiêu không? Trả lời: Các đoạn suối tự nhiên ở vùng cao như suối Nghinh Tường, suối Rong đạt chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT cột B1 cho tưới tiêu. Tuy nhiên, các điểm tiếp nhận nước thải khai thác mỏ tại Bản Ná và hạ lưu đập Thắc Kiệm ghi nhận hàm lượng chất rắn lơ lửng và COD tăng từ 30% đến 60%, không an toàn cho cấp nước sinh hoạt nếu không qua xử lý.

Câu hỏi 3: Đất nông nghiệp trồng lúa tại huyện Võ Nhai có bị ô nhiễm kim loại nặng do khai thác khoáng sản không? Trả lời: Đa số diện tích đất trồng lúa tại Tràng Xá và cánh đồng Khắc Kiệm có hàm lượng Zn, Pb, As, Cd nằm trong giới hạn an toàn của QCVN 03:2008/BTNMT. Dù vậy, mẫu đất ven suối Khắc Kiệm cách cửa xả mỏ vàng Bản Ná 250m có hàm lượng asen cao hơn 1,4 lần so với khu vực thượng nguồn, tiềm ẩn nguy cơ tích lũy lâu dài.

Câu hỏi 4: Thực trạng thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt tại huyện Võ Nhai đạt tỷ lệ bao nhiêu? Trả lời: Tỷ lệ thu gom rác thải sinh hoạt toàn huyện mới đạt khoảng 30% đến 35%, chủ yếu tập trung tại khu vực thị trấn Đình Cả. Tại hầu hết các xã vùng nông thôn, người dân vẫn sử dụng hình thức đốt rác thủ công hoặc chôn lấp tự phát trong khuôn viên gia đình, gây ảnh hưởng xấu tới môi trường xung quanh.

Câu hỏi 5: Cỡ mẫu điều tra xã hội học của luận văn là bao nhiêu và phương pháp chọn mẫu như thế nào? Trả lời: Luận văn thực hiện điều tra 100 phiếu câu hỏi (cỡ mẫu N=100) theo phương pháp ngẫu nhiên phân tầng tại 5 xã, thị trấn trọng điểm (Đình Cả, La Hiên, Lâu Thượng, Thần Xa, Tràng Xá). Phương pháp này giúp phản ánh chính xác đánh giá của người dân sống gần các điểm mỏ và nhà máy xi măng.

Kết luận

  1. Luận văn đã thiết lập bức tranh toàn diện và có hệ thống về hiện trạng chất lượng môi trường đất, nước, không khí trên địa bàn huyện Võ Nhai giai đoạn 2016-2017.
  2. Xác định rõ ràng các nguồn thải chính gây suy thoái môi trường gồm Nhà máy xi măng La Hiên (ô nhiễm bụi), các điểm khai khoáng mỏ vàng Bản Ná (ô nhiễm chất rắn lơ lửng và cặn nước mặt) cùng tỷ lệ thu gom rác sinh hoạt còn thấp (30-35%).
  3. Khảo sát thành công nhận thức của 100 người dân, chỉ ra khoảng cách lớn giữa tỷ lệ nhận biết ô nhiễm (78%) và tỷ lệ chủ động phân loại rác thải tại nguồn (24%).
  4. Đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp khả thi gắn liền với lộ trình 2017-2020, kết hợp giữa nâng cấp công nghệ lọc bụi, xây dựng bể lắng tuần hoàn, mở rộng mạng lưới thu gom rác thải đạt 70% và tăng cường thanh tra định kỳ 4 đợt/năm.
  5. Luận văn là công trình nghiên cứu thực chứng đầu tiên ở bậc thạc sĩ về môi trường huyện Võ Nhai, đóng góp tài liệu khoa học giá trị phục vụ công tác quy hoạch phát triển bền vững của địa phương.

Các cơ quan ban ngành, doanh nghiệp và cộng đồng dân cư cần nhanh chóng chung tay ứng dụng các khuyến nghị từ nghiên cứu này vào thực tiễn quản lý nhằm bảo vệ hệ sinh thái và nâng cao chất lượng đời sống nhân dân huyện Võ Nhai.