Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống quản lý giam giữ của lực lượng Công an Nhân dân hiện theo dõi và cải tạo hơn 120.000 phạm nhân tại 54 trại giam trên toàn quốc, trong đó khu vực phía Bắc từ Thừa Thiên Huế trở ra có 25 đơn vị. Với đặc thù mật độ cư trú cao từ 1.000 đến 4.000 người trên một diện tích khuôn viên giới hạn, tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh dao động từ 120 đến 600 m3/ngày đêm cùng hàng tấn chất thải rắn mỗi ngày tại mỗi cơ sở. Thực trạng trên đặt ra thách thức lớn đối với hạ tầng kỹ thuật và công tác kiểm soát ô nhiễm, đặc biệt khi đa số trại giam đóng quân tại các vùng đồi núi hiểm trở, giao thông cách trở và chịu ảnh hưởng trực tiếp của biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu tập trung đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ môi trường tại 4 cơ sở giam giữ điển hình ở khu vực Bắc Trung Bộ: Trại giam Xuân Hà (Hà Tĩnh - quy mô 2.000 phạm nhân), Trại giam Số 6 (Nghệ An - quy mô 4.000 phạm nhân), Trại giam Số 3 (Nghệ An - quy mô 2.500 phạm nhân) và Trại giam Thanh Cẩm (Thanh Hóa - quy mô 2.000 phạm nhân). Nghiên cứu được triển khai trong giai đoạn 2017 - 2018 nhằm mục tiêu nhận diện các lỗ hổng kỹ thuật trong hệ thống xử lý nước thải, lò đốt rác y tế, nguồn cấp nước sinh hoạt, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao năng lực quản trị môi trường với mục tiêu giảm thiểu trên 85% nguy cơ ô nhiễm nguồn nước và đất khu vực xung quanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết quản trị môi trường trong các cơ sở giam giữ đặc thù, kết hợp mô hình đánh giá tải lượng dòng thải ô nhiễm sinh hoạt đô thị quy mô nhỏ. Mô hình nghiên cứu tập trung vào chu trình chuyển hóa các chỉ số ô nhiễm chính bao gồm nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), hợp chất nitơ - photpho và mật độ vi sinh vật chỉ thị (Coliform). Ba khái niệm cốt lõi được chuẩn hóa trong nghiên cứu gồm: công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank, hệ thống xử lý sinh học hợp khối vật liệu FRP (Fiberglass Reinforced Plastic), và quy trình tiền xử lý kết hợp lọc thẩm thấu ngược RO (Reverse Osmosis) trong cấp nước ăn uống. Cơ sở pháp lý vận hành dựa trên Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014, Quyết định số 2724/QĐ-BCA-H41 về đánh giá tác động môi trường trong Công an Nhân dân, quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) về nước thải sinh hoạt và QCVN 02:2009/BYT về chất lượng nước sinh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu có chủ đích kết hợp điều tra khảo sát thực địa tại 4 trại giam đại diện cho các điều kiện địa hình bán sơn địa và thung lũng karst miền núi. Cỡ mẫu phân tích thực nghiệm bao gồm: 12 mẫu nước thải sinh hoạt (lấy tại cửa xả sau xử lý và hố thu gom), 10 mẫu nước sạch sau hệ thống RO, và 9 điểm quan trắc chất lượng không khí xung quanh được lấy vào khung giờ 9h30 - 11h00 trong các đợt nắng nóng tháng 6 năm 2018. Bên cạnh đó, nghiên cứu tiến hành khảo sát xã hội học bằng bảng hỏi phát ngẫu nhiên cho 120 cán bộ chiến sĩ (30 phiếu trên mỗi đơn vị) thuộc các tổ đội nghiệp vụ để đo lường nhận thức và kỹ năng vận hành công trình môi trường.

Toàn bộ mẫu nước và không khí được bảo quản nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn TCVN và phân tích tại Phòng thí nghiệm Hóa - Lý nghiệp vụ thuộc Viện Kỹ thuật hóa học, sinh học và tài liệu nghiệp vụ (Viện H57 - Tổng cục Hậu cần Kỹ thuật, Bộ Công an). Việc sử dụng các thiết bị đo quang phổ HACH, máy đo khí đa chỉ tiêu VRAE PGM-7840 và thiết bị đo bụi EPAM 5000 giúp đảm bảo độ nhạy cao, triệt tiêu sai số trong điều kiện phân tích thực địa vùng sâu vùng xa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích mẫu thực nghiệm tại 4 trại giam đã ghi nhận sự chênh lệch rõ rệt về chất lượng môi trường giữa các phân trại có và chưa có trạm xử lý nước thải đạt chuẩn:

  • Nước thải sinh hoạt: Tại các phân trại đang xây dựng hoặc hệ thống xử lý gặp sự cố, mức độ ô nhiễm vượt chuẩn ở mức báo động. Phân trại số 2 Trại giam Xuân Hà (nước thải chỉ xả vào hố thu gom) có hàm lượng BOD5 đạt 223 mg/l (vượt 4,46 lần giới hạn Cột B QCVN 14:2008/BTNMT), TSS đạt 267 mg/l (vượt 2,67 lần) và tổng Coliform đạt 600.000 MPN/100ml (vượt 120 lần quy chuẩn). Tương tự, Phân trại số 1 Trại giam Thanh Cẩm ghi nhận Coliform lên đến 900.000 MPN/100ml, vượt 180 lần quy chuẩn cho phép. Ngược lại, tại Phân trại số 1 Trại giam Số 6 nơi bể Aerotank vận hành ổn định, nồng độ BOD5 chỉ ở mức 35 mg/l (đạt tiêu chuẩn dưới 50 mg/l).
  • Chất lượng nước cấp sinh hoạt và ăn uống: 100% mẫu nước ăn uống sau hệ thống lọc tinh khiết RO tại cả 4 trại giam đều đạt tiêu chuẩn theo QCVN 02:2009/BYT. Các chỉ tiêu kim loại nặng và vi sinh vật nguy hại như Asen tổng số, Coliform và E.coli đều ở mức không phát hiện (0 VK/100ml). Tuy nhiên, nước cấp thô tắm giặt khai thác từ giếng khoan tại Thanh Cẩm có độ cứng và tạp chất cao, gây tắc nghẽn màng lọc định kỳ.
  • Không khí xung quanh và chất thải y tế: Nồng độ bụi tổng lơ lửng tại 4 đơn vị dao động từ 1,17 đến 3,17 mg/m3, khí SO2 dao động 0,04 - 0,12 mg/m3, CO dao động 2,18 - 2,88 mg/m3, đều nằm trong giới hạn cho phép theo Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT. Toàn bộ 4 đơn vị đã được trang bị lò đốt rác 2 cấp công suất 10 - 20 kg/giờ tích hợp cyclone dập bụi ướt, đáp ứng tốt việc tiêu hủy rác thải y tế từ bệnh xá.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện thực nghiệm chỉ ra rằng hiệu quả bảo vệ môi trường chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi tính đồng bộ của cơ sở hạ tầng. Dữ liệu nghiên cứu có thể được hệ thống hóa trực quan qua các biểu đồ thanh so sánh nồng độ chất ô nhiễm giữa giai đoạn trước và sau xử lý, hoặc ma trận bảng kiểm hiệu suất của các mô hình Aerotank so với công nghệ màng sinh học và lọc hợp khối composite FRP.

Nguyên nhân chính khiến các chỉ tiêu BOD5 và Amoni tại Phân trại số 1 Xuân Hà (12,9 mg/l) hay Phân trại số 3 Trại giam Số 6 (20,2 mg/l) vượt ngưỡng là do sự cố bung tróc giá thể vi sinh trong bể hiếu khí và thiếu hụt hóa chất khử trùng Clo cuối nguồn. So sánh với các nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt tại các khu tập trung dân đoàn ngoại thành Hà Nội, hiệu suất loại bỏ Nitơ và Photpho tại các cơ sở giam giữ thấp hơn từ 15% đến 25% do các đơn vị chưa có cán bộ chuyên môn phụ trách vận hành thường xuyên, đa số do cán bộ điện nước hoặc y tế phụ trách kiêm nhiệm mà không có nhật ký vi sinh chuyên sâu.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp chiến lược:

  1. Nâng cấp và đồng bộ hóa công nghệ xử lý nước thải: Hoàn thành xây dựng và đưa vào vận hành trạm xử lý sinh học hợp khối composite công suất 120 m3/ngày đêm tại Phân trại số 2 Trại giam Xuân Hà và Phân trại số 1 Trại giam Thanh Cẩm trong giai đoạn 2019 - 2020. Mục tiêu đạt 100% nước thải sau xử lý thỏa mãn Cột B QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả ra môi trường tiếp nhận. Chủ thể thực hiện là Cục Cảnh sát Quản lý trại giam (Cục C10) phối hợp cùng Ban Giám thị các trại giam.
  2. Tối ưu hóa quy trình quản lý chất thải rắn và lò đốt y tế: Thay thế hệ thống quạt hút khói bị rò rỉ tại lò đốt Trại giam Thanh Cẩm; phân loại triệt để rác thải hữu cơ phục vụ tăng gia chăn nuôi, giảm 40% khối lượng rác phải chôn lấp lộ thiên trước năm 2021. Đơn vị thực hiện là Đội Hậu cần và Đội Cảnh sát Bảo vệ môi trường nội trại.
  3. Kiện toàn nhân lực và đào tạo chuyên môn: Bố trí ít nhất 1 cán bộ chuyên ngành Khoa học Môi trường hoặc Kỹ thuật Môi trường tại mỗi cơ sở giam giữ; tổ chức định kỳ 6 tháng một lần các khóa tập huấn chuyển giao kỹ thuật vận hành trạm bơm, cấp hóa chất và bảo dưỡng màng lọc RO. Cục Quản lý Khoa học, Công nghệ và Môi trường (Cục H46 trước đây) chủ trì phối hợp tổ chức.
  4. Tăng cường trách nhiệm quản lý của Giám thị trại giam: Đưa tiêu chí bảo vệ môi trường, kiểm soát dịch bệnh và tỷ lệ đạt chuẩn xả thải vào bảng chấm điểm thi đua hàng năm của thủ trưởng đơn vị, đồng thời mở rộng cơ chế phối hợp kiểm tra chất lượng nước mặt định kỳ với Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Thanh Hóa từ năm 2019 trở đi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và khung phương pháp của luận văn mang lại giá trị ứng dụng cao cho nhiều nhóm độc giả chuyên môn:

  • Cán bộ chỉ huy và quản trị cơ sở giam giữ (Cục C10 - Bộ Công an): Cung cấp bộ tiêu chí đánh giá hiện trạng và khung hướng dẫn xây dựng đề án bảo vệ môi trường phù hợp với đặc thù mật độ cư trú khép kín và phân tán.
  • Kỹ sư thiết kế và các công ty công nghệ môi trường: Cung cấp thông số thực nghiệm tải lượng ô nhiễm nước thải (BOD5, TSS, Amoni) để thiết kế mô đun xử lý hợp khối FRP công suất 100 - 150 m3/ngày đêm tối ưu cho điều kiện vùng sâu, vùng xa.
  • Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Khoa học Môi trường / Quản lý Môi trường: Tham khảo phương pháp kết hợp quan trắc hóa lý, đo đạc môi trường lao động với phương pháp điều tra bảng hỏi xã hội học trong các không gian an ninh đặc biệt.
  • Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường tại địa phương (Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Bắc Trung Bộ): Cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ công tác giám sát bảo vệ lưu vực sông Mã, sông Lam và các nguồn nước ngầm giáp ranh khu vực đóng quân của lực lượng vũ trang.

Câu hỏi thường gặp

Chất lượng nước ăn uống sau hệ thống lọc RO tại các trại giam có an toàn tuyệt đối không? Kết quả kiểm nghiệm cho thấy 100% mẫu nước sau hệ thống lọc RO tại 4 trại giam đều đạt Quy chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Các chỉ số nguy hại như vi khuẩn Coliform, E.coli, hàm lượng Asen và kim loại nặng đều ở mức không phát hiện, đảm bảo an toàn vệ sinh ăn uống cho cán bộ chiến sĩ và phạm nhân.

Vì sao chỉ số Coliform trong nước thải tại một số phân trại lại vượt ngưỡng từ 120 đến 180 lần? Nguyên nhân chủ yếu do các phân trại đang trong giai đoạn xây mới (như Phân trại 2 Xuân Hà và Phân trại 1 Thanh Cẩm) chưa hoàn thiện trạm xử lý sinh học tập trung, nước thải sinh hoạt của hàng nghìn phạm nhân xả thẳng vào hố lắng hở mà không qua công đoạn khử trùng Clo.

Các lò đốt rác thải y tế tại trại giam hoạt động theo nguyên lý nào và có gây ô nhiễm khói không? Các cơ sở đều sử dụng lò đốt 2 cấp (sơ cấp và thứ cấp) công suất 10 - 20 kg/giờ kết hợp hệ thống cyclone dập bụi ướt. Quy trình này xử lý triệt để khói thải và mầm bệnh y tế, ngoại trừ sự cố hở gioăng quạt hút tại Trại giam Thanh Cẩm đang được khắc phục.

Yếu tố nào ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu quả bảo vệ môi trường tại các trại giam khu vực phía Bắc? Yếu tố con người và kỹ năng vận hành kỹ thuật là rào cản lớn nhất. Hiện nay đa phần các trạm xử lý được giao cho cán bộ y tế hoặc cán bộ điện nước kiêm nhiệm, thiếu nhân sự được đào tạo bài bản về kỹ thuật môi trường để kiểm soát bùn hoạt tính.

Quy chuẩn xả thải nào được áp dụng bắt buộc cho nước thải tại các trại giam? Nước thải sinh hoạt tại các cơ sở giam giữ bắt buộc phải tuân thủ QCVN 14:2008/BTNMT Cột B (áp dụng cho nguồn tiếp nhận không phục vụ mục đích cấp nước sinh hoạt), với các chỉ tiêu giới hạn như BOD5 không vượt quá 50 mg/l và Coliform dưới 5.000 MPN/100ml.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết lập bức tranh toàn diện và dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về hiện trạng môi trường tại 4 trại giam trọng điểm khu vực phía Bắc.
  • Hệ thống lọc nước tinh khiết RO chứng minh hiệu quả tuyệt đối với 100% mẫu nước ăn uống đạt chuẩn vệ sinh an toàn dịch bệnh.
  • Chỉ rõ các điểm nghẽn kỹ thuật gây ô nhiễm cục bộ tại các phân trại thiếu trạm xử lý nước thải sinh học công suất 120 m3/ngày đêm.
  • Khẳng định vai trò quyết định của việc đào tạo đội ngũ cán bộ chuyên trách môi trường thay thế mô hình kiêm nhiệm hiện nay.
  • Hệ thống 4 nhóm giải pháp công nghệ và quản trị mở ra lộ trình nâng cấp hạ tầng môi trường giai đoạn 2019 - 2025 cho toàn ngành.

Để triển khai hiệu quả các khuyến nghị trên, Ban Giám thị các đơn vị cần khẩn trương phối hợp cùng các đơn vị tư vấn kỹ thuật hoàn thiện thủ tục đánh giá tác động môi trường và phân bổ ngân sách nâng cấp trạm xử lý dòng thải ngay trong niên độ tới.