Tổng quan nghiên cứu

Khu công nghiệp (KCN) Thụy Vân, thành phố Việt Trì, tỉnh Phú Thọ, được thành lập năm 1997 với quy mô 306 ha, là một trong những KCN tập trung đầu tiên của tỉnh. Tính đến năm 2019, KCN đã thu hút 97 dự án đầu tư, trong đó có 34 dự án đầu tư nước ngoài, với tổng vốn đăng ký hơn 9.300 tỷ đồng và gần 400 triệu USD. Tỷ lệ lấp đầy đạt 98%, thể hiện sự phát triển mạnh mẽ của khu vực này. Tuy nhiên, sự phát triển công nghiệp cũng kéo theo áp lực lớn lên môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước thải do hoạt động sản xuất gây ra. Ước tính mỗi KCN thải ra khoảng 3.000 đến 10.000 m³ nước thải mỗi ngày, trong đó có tới 70% nước thải chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra môi trường, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước mặt và nước ngầm.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tập trung tại KCN Thụy Vân, xác định các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững khu công nghiệp. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 6/2018 đến tháng 6/2019, tập trung khảo sát tại KCN Thụy Vân và khu vực lân cận. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ cơ quan quản lý nhà nước và các doanh nghiệp trong KCN nâng cao công tác quản lý môi trường, đồng thời góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về ô nhiễm môi trường nước và xử lý nước thải công nghiệp. Khái niệm môi trường được định nghĩa theo Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo tác động đến sự tồn tại của con người và sinh vật. Ô nhiễm môi trường nước được hiểu là sự thay đổi xấu về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước, làm giảm đa dạng sinh vật và gây hại cho sức khỏe con người.

Các tiêu chuẩn môi trường và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia như QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp), QCVN 08-MT:2015/BTNMT (chất lượng nước mặt), và QCVN 09-MT:2015/BTNMT (chất lượng nước ngầm) được sử dụng làm cơ sở đánh giá chất lượng nước thải và nước môi trường. Mô hình xử lý nước thải tập trung tại KCN Thụy Vân áp dụng công nghệ kết hợp các bước xử lý sơ bộ, tiền xử lý hóa lý, xử lý sinh học hiếu khí và khử trùng, tương tự các mô hình SBR (Sequencing Batch Reactor) đang được áp dụng phổ biến tại các KCN trong nước và quốc tế.

Ba khái niệm chính được vận dụng trong nghiên cứu gồm: hiệu quả xử lý nước thải (đánh giá dựa trên các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, amoni, coliform...), hiện trạng môi trường nước (nước mặt và nước ngầm), và quản lý môi trường trong khu công nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu thứ cấp thu thập từ các báo cáo, văn bản pháp luật, tài liệu kỹ thuật của KCN Thụy Vân và các cơ quan quản lý môi trường tỉnh Phú Thọ. Số liệu sơ cấp được thu thập qua khảo sát thực địa, lấy mẫu nước thải, nước mặt và nước ngầm tại các vị trí trọng điểm trong và xung quanh KCN. Tổng cộng 10 mẫu nước được lấy, gồm 3 mẫu nước thải trước xử lý, 3 mẫu nước thải sau xử lý, 3 mẫu nước mặt tại hồ điều hòa và các điểm cách xa nguồn xả thải, cùng 1 mẫu nước ngầm gần KCN.

Phương pháp lấy mẫu và phân tích tuân thủ các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và phương pháp quốc tế (SMEWW, ISO). Các chỉ tiêu phân tích gồm pH, BOD5, COD, TSS, amoni, tổng nitơ, tổng phốt pho, kim loại nặng (Cr, Cd, Pb, Hg...), coliform và các chỉ số khác. Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Microsoft Excel và Word để xử lý, biểu diễn dưới dạng bảng, biểu đồ nhằm so sánh với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Phương pháp điều tra xã hội học được áp dụng qua phỏng vấn trực tiếp 100 người dân sống quanh KCN nhằm thu thập ý kiến về chất lượng môi trường và tác động của nước thải. Phương pháp so sánh được sử dụng để đối chiếu kết quả phân tích với các tiêu chuẩn môi trường hiện hành và các nghiên cứu tương tự trong nước và quốc tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải KCN Thụy Vân: Hệ thống xử lý nước thải tập trung có công suất 5.000 m³/ngày đêm, bao gồm các công đoạn xử lý sơ bộ, hóa lý và sinh học hiếu khí. Qua phân tích 3 mẫu nước thải trước xử lý, các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS vượt quy chuẩn cho phép lần lượt 2,5 - 3 lần, 3 - 4 lần và 2 - 3 lần, cho thấy nước thải đầu vào có tải lượng ô nhiễm cao.

  2. Hiệu quả xử lý: Sau xử lý, 3 mẫu nước thải đầu ra có chỉ tiêu BOD5 giảm trung bình 75%, COD giảm 70%, TSS giảm 80%, amoni giảm 60%, coliform giảm trên 90%. Tuy nhiên, một số chỉ tiêu như coliform và amoni vẫn còn vượt nhẹ quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, đặc biệt vào các thời điểm cao điểm sản xuất. Điều này cho thấy hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả nhưng chưa hoàn toàn đáp ứng yêu cầu về chất lượng nước thải đầu ra.

  3. Chất lượng nước mặt và nước ngầm: Mẫu nước mặt tại hồ điều hòa và các điểm cách xa nguồn xả thải cho thấy các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, coliform đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Mẫu nước ngầm gần KCN có các chỉ tiêu kim loại nặng như Pb, Cd, Hg đều dưới ngưỡng quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT, tuy nhiên amoni và tổng nitơ có dấu hiệu tăng nhẹ so với vùng không bị ảnh hưởng, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm do thấm lọc từ nước thải.

  4. Ý kiến người dân: Trong 100 phiếu khảo sát, 65% người dân cho biết nhận thấy mùi hôi và hiện tượng nước đọng tại một số khu vực quanh KCN, 70% bày tỏ lo ngại về ảnh hưởng của nước thải đến sức khỏe và môi trường sống. Điều này phản ánh sự cần thiết phải nâng cao hiệu quả xử lý và quản lý nước thải.

Thảo luận kết quả

Kết quả phân tích cho thấy hệ thống xử lý nước thải KCN Thụy Vân đã giảm đáng kể các chỉ tiêu ô nhiễm, phù hợp với các mô hình xử lý sinh học hiếu khí kết hợp hóa lý đang áp dụng tại nhiều KCN trong nước. Tuy nhiên, việc một số chỉ tiêu vẫn vượt quy chuẩn cho thấy còn tồn tại các yếu tố ảnh hưởng như tải lượng nước thải biến động lớn, công nghệ xử lý chưa đồng bộ, hoặc vận hành chưa tối ưu.

So sánh với các nghiên cứu tại KCN khác như Tiên Sơn (Bắc Ninh) hay Hòa Khánh (Đà Nẵng), hiệu quả xử lý của KCN Thụy Vân tương đương nhưng cần cải tiến để đạt chuẩn ổn định hơn. Việc nước mặt và nước ngầm quanh KCN vẫn trong giới hạn cho phép là tín hiệu tích cực, nhưng dấu hiệu ô nhiễm amoni và nitơ trong nước ngầm cảnh báo nguy cơ lâu dài nếu không kiểm soát tốt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh nồng độ các chỉ tiêu trước và sau xử lý, biểu đồ phân bố chất lượng nước mặt và nước ngầm theo khoảng cách từ nguồn thải, cũng như bảng tổng hợp ý kiến người dân để minh họa rõ ràng hơn về hiệu quả và tác động môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cao công suất và hiệu quả vận hành hệ thống xử lý nước thải: Cần đầu tư cải tiến công nghệ xử lý sinh học, bổ sung các công đoạn xử lý thiếu khí để khử nitơ hiệu quả hơn, giảm amoni và tổng nitơ trong nước thải đầu ra. Thời gian thực hiện: 12-18 tháng. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý KCN phối hợp với các doanh nghiệp và đơn vị tư vấn kỹ thuật.

  2. Tăng cường kiểm soát và giám sát chất lượng nước thải: Thiết lập hệ thống quan trắc tự động, thường xuyên lấy mẫu phân tích để phát hiện sớm các bất thường, đảm bảo nước thải đầu ra luôn đạt quy chuẩn. Thời gian thực hiện: 6 tháng. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Phát triển hạ tầng và Dịch vụ KCN, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh.

  3. Đẩy mạnh tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng và doanh nghiệp: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo về bảo vệ môi trường, vận hành hệ thống xử lý nước thải cho cán bộ và công nhân trong KCN, đồng thời nâng cao ý thức người dân xung quanh. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý KCN, các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương.

  4. Xây dựng chính sách khuyến khích và xử lý nghiêm vi phạm: Áp dụng các biện pháp hành chính, kinh tế để khuyến khích doanh nghiệp đầu tư xử lý nước thải đạt chuẩn, đồng thời xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm quy định về môi trường. Thời gian thực hiện: 12 tháng. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban Quản lý KCN.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và công nghiệp: Giúp nắm bắt thực trạng xử lý nước thải tại KCN, từ đó xây dựng chính sách, quy định phù hợp và giám sát hiệu quả hơn.

  2. Ban Quản lý các khu công nghiệp và doanh nghiệp trong KCN: Cung cấp thông tin khoa học, kỹ thuật để cải tiến công nghệ xử lý nước thải, nâng cao hiệu quả vận hành và giảm thiểu ô nhiễm.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Khoa học Môi trường: Là tài liệu tham khảo thực tiễn về đánh giá hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp, phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường.

  4. Cộng đồng dân cư sống quanh KCN: Giúp hiểu rõ tác động của hoạt động công nghiệp đến môi trường sống, từ đó tham gia giám sát và đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ thống xử lý nước thải KCN Thụy Vân có công suất bao nhiêu?
    Hệ thống có công suất xử lý 5.000 m³/ngày đêm, bao gồm các công đoạn xử lý sơ bộ, hóa lý và sinh học hiếu khí, phù hợp với quy mô hoạt động của KCN.

  2. Chất lượng nước thải sau xử lý có đạt quy chuẩn không?
    Phần lớn các chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS giảm đáng kể và đạt gần chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, tuy nhiên một số chỉ tiêu như amoni và coliform vẫn còn vượt nhẹ vào một số thời điểm.

  3. Nước mặt và nước ngầm quanh KCN có bị ô nhiễm không?
    Nước mặt tại hồ điều hòa và các điểm khảo sát đều nằm trong giới hạn cho phép, nước ngầm có dấu hiệu tăng nhẹ amoni và tổng nitơ, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm lâu dài nếu không kiểm soát tốt.

  4. Nguyên nhân chính ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải là gì?
    Bao gồm tải lượng nước thải biến động lớn, công nghệ xử lý chưa đồng bộ, vận hành chưa tối ưu và một số doanh nghiệp chưa xử lý nước thải cục bộ đạt chuẩn trước khi đấu nối.

  5. Giải pháp nào được đề xuất để nâng cao hiệu quả xử lý?
    Nâng cấp công nghệ xử lý, tăng cường giám sát chất lượng nước thải, tuyên truyền nâng cao nhận thức, và xây dựng chính sách khuyến khích, xử lý nghiêm vi phạm.

Kết luận

  • Hệ thống xử lý nước thải KCN Thụy Vân có công suất 5.000 m³/ngày đêm, giảm đáng kể các chỉ tiêu ô nhiễm nhưng vẫn còn một số chỉ tiêu vượt chuẩn.
  • Chất lượng nước mặt và nước ngầm quanh KCN cơ bản nằm trong giới hạn cho phép, tuy nhiên có dấu hiệu cảnh báo ô nhiễm amoni và nitơ trong nước ngầm.
  • Ý kiến người dân phản ánh mùi hôi và lo ngại về ảnh hưởng môi trường, cho thấy cần nâng cao hiệu quả xử lý và quản lý.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý và tuyên truyền nhằm cải thiện hiệu quả xử lý nước thải và bảo vệ môi trường.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng trong việc phát triển bền vững KCN Thụy Vân.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp nâng cấp công nghệ và tăng cường giám sát trong vòng 12-18 tháng, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tác động môi trường định kỳ. Các bên liên quan được khuyến khích phối hợp chặt chẽ để bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững.