Tổng quan nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam đã mang lại những bước tiến vượt bậc về kinh tế, song cũng tạo ra sức ép nặng nề đối với môi trường sinh thái. Theo ước tính từ Bộ Tài nguyên và Môi trường, trung bình mỗi ngày có tới 240.000 m³ nước thải từ các khu công nghiệp trên toàn quốc xả thẳng ra nguồn tiếp nhận khi chưa qua hệ thống xử lý đạt chuẩn. Tại thành phố Hà Nội, Khu công nghiệp vừa và nhỏ Phú Thị thuộc huyện Gia Lâm được thành lập theo Quyết định số 8127/QĐ-UB ngày 02/10/2000 của Ủy ban nhân dân Thành phố. Hiện nay, khu công nghiệp quy tụ 30 doanh nghiệp đang hoạt động trong 6 nhóm ngành sản xuất chính: cơ khí, xây dựng, hóa chất, giấy và bao bì, may mặc, điện tử.

Nằm tại vị trí địa lý xung yếu, tiếp giáp trực tiếp với hệ thống kênh mương nông nghiệp và các khu dân cư đông đúc, công tác kiểm soát môi trường tại đây đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng. Từ năm 2012, các kiến nghị từ người dân địa phương liên tục gia tăng trước thực trạng ô nhiễm nguồn nước và mùi hôi từ bãi tập kết rác thải. Nhằm giải quyết triệt để vấn đề này, đề tài được triển khai với hai mục tiêu cốt lõi: đánh giá toàn diện hiện trạng quản lý chất thải rắn và nước thải công nghiệp tại các doanh nghiệp trong Khu công nghiệp Phú Thị, đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao hiệu quả quản trị môi trường theo hướng phát triển bền vững.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện thực địa từ tháng 6/2015 đến tháng 8/2016. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn khi xác lập cơ sở dữ liệu về tải lượng phát thải với 6.205 tấn chất thải rắn mỗi năm và 657 tấn chất thải nguy hại, hỗ trợ cơ quan quản lý cắt giảm từ 15% đến 20% nguy cơ ô nhiễm thứ cấp ra môi trường xung quanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng của hai lý thuyết khoa học môi trường hiện đại. Thứ nhất là lý thuyết Sinh thái học công nghiệp (Industrial Ecology), xem xét khu công nghiệp như một hệ sinh thái nhân tạo, nơi dòng vật chất và năng lượng được tối ưu hóa nhằm giảm thiểu chất thải đầu ra. Thứ hai là mô hình Quản lý chất thải rắn tích hợp (ISWM), tiếp cận chuỗi quản lý theo thứ bậc ưu tiên gồm giảm thiểu tại nguồn, tái sử dụng, tái chế, thu gom, xử lý kỹ thuật và chôn lấp hợp vệ sinh.

Hệ thống nghiên cứu làm rõ 4 khái niệm cốt lõi:

  • Chất thải rắn công nghiệp thông thường: Các loại phế liệu kim loại, bao bì carton, gỗ vụn phát sinh từ dây chuyền sản xuất không chứa thành phần nguy hại.
  • Chất thải rắn nguy hại: Chất thải chứa các yếu tố độc hại, dễ cháy nổ, ăn mòn hoặc lây nhiễm theo quy định của QCVN 07:2009/BTNMT.
  • Nước thải công nghiệp và tải lượng ô nhiễm: Lượng nước thải sinh ra từ các công đoạn sản xuất, chứa hàm lượng cao các chất lơ lửng, chất hữu cơ và kim loại nặng theo tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.
  • Hệ thống xử lý nước thải tập trung: Công trình hạ tầng kỹ thuật đầu mối gom nước thải của 30 doanh nghiệp để làm sạch đạt quy chuẩn trước khi xả ra lưu vực chung.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tích hợp các phương pháp điều tra sơ cấp và thứ cấp nhằm đảm bảo độ tin cậy khoa học cao:

  • Phương pháp điều tra xã hội học và bảng hỏi: Cỡ mẫu gồm 30 phiếu điều tra, áp dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng đại diện cho 6 nhóm ngành sản xuất chính tại 6 doanh nghiệp tiêu biểu gồm Công ty Nhôm Đô Thành, Công ty TNHH Thành An, Công ty Park's, Công ty Cổ phần APP, Công ty TNHH Ngọc Diệp và Doanh nghiệp tư nhân Hương Quảng. Phương pháp này giúp phản ánh chính xác cấu trúc phát thải đa dạng của từng loại hình sản xuất.
  • Phương pháp lấy mẫu và quan trắc nước thải: Lựa chọn 5 doanh nghiệp có lưu lượng xả thải lớn và độc tính cao nhất (gia công kim loại, sơn, mực in, hóa dầu, thuốc thú y). Mẫu nước mặt và nước thải được lấy theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-6:2008. Quá trình quan trắc chia làm 2 đợt: đợt 1 vào tháng 12/2015 (đại diện mùa khô) và đợt 2 vào tháng 6/2016 (đại diện mùa mưa) tại 6 vị trí cống gom đầu vào (S1 đến S6) và trạm xả đầu ra.
  • Phương pháp phân tích và xử lý dữ liệu: Mẫu nước được phân tích các chỉ tiêu lý hóa và kim loại nặng độc hại tại Phòng Phân tích Độc chất Môi trường thuộc Viện Công nghệ Môi trường; toàn bộ số liệu thống kê được xử lý trên phần mềm Microsoft Excel 2010 trong khung thời gian từ tháng 6/2015 đến tháng 8/2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Tổng khối lượng chất thải rắn phát sinh tại Khu công nghiệp Phú Thị đạt 6.205 tấn/năm, trong đó lượng chất thải nguy hại chiếm tới 657 tấn/năm (tương đương 10,59% tổng lượng rác phát sinh). Cơ cấu phát thải thể hiện sự phân hóa rõ nét giữa các lĩnh vực: ngành cơ khí chiếm tỷ trọng 20%, ngành sản xuất vật liệu xây dựng chiếm 20%, ngành hóa chất chiếm 16%, ngành giấy và bao bì chiếm 13%, trong khi ngành dệt may và công nghiệp điện tử cùng chiếm 7%.

Về công tác thu gom và lưu giữ, toàn bộ chất thải rắn sau khi phân loại sơ bộ tại nguồn được tập kết tại bãi rác Kiêu Kỵ. Tuy nhiên, bãi tập kết này chưa được trang bị mái che, nền đất tự nhiên chưa được bê tông hóa chống thấm, và chất thải thường xuyên bị lưu bãi nhiều ngày trước khi vận chuyển, tạo nguồn ô nhiễm tiềm tàng cho môi trường đất và nguồn nước ngầm.

Về chất lượng nước thải, trạm xử lý nước thải tập trung công suất 1.000 m³/ngày đêm đưa vào vận hành từ tháng 11/2015 đã bước đầu tiếp nhận dòng thải. Dù vậy, kết quả quan trắc nước thải đầu vào và đầu ra giai đoạn 2015-2016 cho thấy một số chỉ tiêu vượt ngưỡng an toàn của QCVN 40:2011/BTNMT Cột A:

  • Hàm lượng Tổng Phốt pho (Tổng P) đạt 4,2 mg/L, vượt 1,1 lần quy chuẩn cho phép.
  • Hàm lượng Asen đạt 0,08 mg/L, vượt 1,5 lần mức giới hạn.
  • Hàm lượng Chì (Pb) ghi nhận mức 0,3 mg/L, vượt tới 3,0 lần tiêu chuẩn an toàn môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng nồng độ kim loại nặng và phốt pho trong nước thải bắt nguồn từ việc các cơ sở sản xuất cơ khí, tẩy rửa kim loại và hóa chất chưa vận hành nghiêm túc hệ thống tiền xử lý nội bộ trước khi đấu nối vào mạng lưới thu gom chung. Khi đặt cạnh bức tranh toàn cảnh tại Hà Nội, nơi 42 khu công nghiệp tạo ra 36.577 m³ nước thải mỗi ngày nhưng tỷ lệ xử lý đạt chuẩn còn rất thấp, thực trạng tại Phú Thị phản ánh đúng sự thiếu đồng bộ giữa tốc độ phát triển công nghiệp và đầu tư hạ tầng kỹ thuật. Chẳng hạn, tại Khu công nghiệp Sài Đồng B, chỉ tiêu BOD5 từng vượt 11,2 lần và COD vượt 12,9 lần so với quy chuẩn.

Để trực quan hóa các phát hiện nghiên cứu, cấu trúc dữ liệu có thể được thể hiện qua biểu đồ tròn phản ánh tỷ lệ đóng góp chất thải rắn của 6 nhóm ngành, kết hợp biểu đồ cột kép so sánh nồng độ Asen và Chì giữa mùa mưa và mùa khô. Việc này giúp các nhà quản lý nhận diện nhanh chóng các điểm nóng ô nhiễm cần ưu tiên can thiệp.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hoàn thiện công tác bảo vệ môi trường tại Khu công nghiệp Phú Thị, 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và chính sách hành động cần được triển khai đồng bộ:

  • Cải tạo và nâng cấp 100% hạ tầng bãi trung chuyển rác thải Kiêu Kỵ: Tiến hành đổ bê tông nền chịu lực dày tối thiểu 20 cm có lót màng chống thấm HDPE, lắp đặt hệ thống mái che cố định và rãnh thu gom nước rỉ rác hoàn thành trong quý II/2017 do Ban Quản lý Khu công nghiệp và Công ty phát triển hạ tầng trực tiếp thực hiện.
  • Thiết lập hệ thống tiền xử lý nước thải bắt buộc tại các cơ sở xả thải lớn: Yêu cầu 100% doanh nghiệp thuộc ngành gia công kim loại, hóa chất và sơn (đặc biệt là Công ty Nhôm Đô Thành và Công ty APP) đầu tư công nghệ lắng kết tủa kim loại nặng để giảm nồng độ Chì và Asen xuống dưới ngưỡng tiếp nhận của trạm tập trung 1.000 m³/ngày đêm trước quý IV/2017.
  • Lắp đặt trạm quan trắc tự động liên tục tại cửa xả thải chung: Kết nối dữ liệu quan trắc 24/7 về Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nhằm kiểm soát lưu lượng và nồng độ ô nhiễm, đảm bảo 100% lưu lượng nước sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT Cột A trong giai đoạn 2017-2018 do Ủy ban nhân dân huyện Gia Lâm phối hợp giám sát.
  • Thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn và tái chế chất thải công nghiệp: Xây dựng mạng lưới liên kết giữa các nhà máy bao bì, giấy và cơ khí để thu hồi, tái chế tại chỗ ít nhất 40% lượng phế liệu phát sinh, phấn đấu giảm khối lượng chất thải rắn chôn lấp xuống 25% vào năm 2020.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và khung dữ liệu thực chứng của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng sau:

  • Ban Quản lý các Khu công nghiệp và Cụm công nghiệp vừa và nhỏ: Cung cấp phương pháp luận thực tế để đánh giá tải lượng dòng thải, tối ưu hóa công suất trạm xử lý nước thải tập trung 1.000 m³/ngày đêm và hoàn thiện quy hoạch bãi gom chất thải rắn.
  • Giám đốc doanh nghiệp và Cán bộ chuyên trách môi trường tại nhà máy: Tài liệu tham khảo hữu ích để rà soát quy trình phân loại chất thải nguy hại tại nguồn, cải tiến công nghệ sản xuất sạch hơn nhằm cắt giảm chi phí xử lý chất thải và tránh các rủi ro pháp lý.
  • Cơ quan quản lý nhà nước như Sở Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện: Sử dụng kết quả phân tích nồng độ kim loại nặng và phốt pho làm căn cứ xây dựng kế hoạch thanh tra định kỳ, hoàn thiện bộ chỉ số giám sát môi trường đặc thù cho các cụm công nghiệp ngoại thành.
  • Giảng viên, Học viên cao học và Sinh viên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường: Cung cấp bộ số liệu thực địa tin cậy, quy trình lấy mẫu chuẩn TCVN 6663-6:2008 và phương pháp đánh giá định lượng làm tài liệu nghiên cứu chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

Tổng lượng chất thải rắn và chất thải nguy hại phát sinh mỗi năm tại Khu công nghiệp Phú Thị là bao nhiêu?
Tổng lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh tại khu công nghiệp đạt khoảng 6.205 tấn/năm. Trong đó, chất thải rắn nguy hại chiếm 657 tấn/năm (tương đương 10,59%), chủ yếu bắt nguồn từ các doanh nghiệp thuộc ngành cơ khí (20%), xây dựng (20%) và hóa chất (16%).

Chất lượng nước thải sau xử lý tại khu công nghiệp có đạt chuẩn môi trường không?
Nước thải tại khu công nghiệp vẫn chưa hoàn toàn đạt chuẩn Cột A theo QCVN 40:2011/BTNMT. Kết quả phân tích ghi nhận hàm lượng Tổng P đạt 4,2 mg/L (vượt 1,1 lần), nồng độ Asen đạt 0,08 mg/L (vượt 1,5 lần) và hàm lượng Chì (Pb) lên tới 0,3 mg/L (vượt 3,0 lần quy chuẩn).

Những rủi ro môi trường lớn nhất từ bãi tập kết rác Kiêu Kỵ là gì?
Bãi rác Kiêu Kỵ hiện là bãi đất trống, không có mái che và nền chống thấm đạt chuẩn. Khi lưu giữ chất thải nguy hại và rác công nghiệp lâu ngày dưới tác động của nước mưa, nước rỉ rác có nguy cơ ngấm trực tiếp vào tầng nước ngầm và chảy tràn sang khu vực đất canh tác nông nghiệp lân cận.

Trạm xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Phú Thị có quy mô như thế nào?
Hệ thống xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Phú Thị được hoàn thành và vận hành từ tháng 11/2015 với công suất thiết kế 1.000 m³/ngày đêm, phục vụ việc thu gom và xử lý dòng thải từ 30 doanh nghiệp đang hoạt động trong khuôn viên khu công nghiệp.

Luận văn đề xuất những giải pháp then chốt nào để xử lý dứt điểm tình trạng ô nhiễm?
Nghiên cứu kiến nghị 4 giải pháp gồm: kiên cố hóa nền bê tông và mái che bãi rác Kiêu Kỵ, bắt buộc các nhà máy hóa chất và cơ khí lắp trạm tiền xử lý kim loại nặng, lắp đặt hệ thống quan trắc tự động liên tục kết nối với cơ quan quản lý, và nâng cao tỷ lệ tái chế chất thải lên trên 40%.

Kết luận

  • Luận văn đã định lượng toàn diện hiện trạng phát sinh chất thải tại 30 doanh nghiệp thuộc Khu công nghiệp Phú Thị với 6.205 tấn chất thải rắn/năm và 657 tấn chất thải nguy hại/năm.
  • Chỉ rõ các nút thắt hạ tầng kỹ thuật tại bãi tập kết Kiêu Kỵ và hiện tượng vượt quy chuẩn môi trường của các chỉ tiêu Tổng P (1,1 lần), Asen (1,5 lần) và Chì (3,0 lần).
  • Ứng dụng thành công quy trình điều tra phân tầng kết hợp phương pháp lấy mẫu chuẩn TCVN 6663-6:2008 và phân tích chuyên sâu tại Viện Công nghệ Môi trường.
  • Đề xuất hệ sinh thái 4 giải pháp quản lý - kỹ thuật khả thi, gắn liền với mốc thời gian thực hiện cụ thể từ năm 2017 đến năm 2020.
  • Đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc giúp các nhà quản lý và doanh nghiệp hoạch định chiến lược bảo vệ môi trường, hướng tới phát triển bền vững các khu công nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn Hà Nội.