Báo cáo nghiên cứu: Rủi ro môi trường từ nước thải các KCN huyện Long Thành

Báo cáo phân tích, đánh giá rủi ro môi trường từ nước thải các KCN Long Thành. Xác định các khu vực ô nhiễm, xếp hạng mức độ và đề xuất giải pháp.

• Tác giả: Lê Nguyễn Thanh Trí
• Trường học: Đại học Thủ Dầu Một
• Chuyên ngành: Khoa học Quản lý
• Đề tài: Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm nước thải các KCN Huyện Long Thành
• Loại tài liệu: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Bình Dương

Tóm tắt

I. Tổng quan về Khu công nghiệp Long Thành và tình hình ô nhiễm nước thải

Khu công nghiệp Long Thành tại huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai đang phát triển mạnh mẽ với nhiều doanh nghiệp sản xuất. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế này kèm theo những thách thức lớn về ô nhiễm nước thải. Nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp chứa những chất ô nhiễm nguy hiểm như chất hữu cơ, kim loại nặng và các hóa chất độc hại khác. Đánh giá rủi ro môi trường từ nước thải KCN Long Thành là nhiệm vụ cấp thiết nhằm bảo vệ môi trường nước và sức khỏe cộng đồng. Các nghiên cứu gần đây cho thấy chất lượng nước thải sau xử lý tại một số khu công nghiệp vẫn vượt quá giới hạn cho phép, đặc biệt là thông số pH và nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ.

1.1. Đặc điểm địa lý và điều kiện tự nhiên của huyện Long Thành

Huyện Long Thành nằm tại vị trí chiến lược với hệ thống sông ngòi phong phú, bao gồm sông Đồng Nai và các chi lưu. Điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa với mưa tập trung vào mùa hè tạo điều kiện thuận lợi cho tự làm sạch nước tự nhiên, nhưng cũng dễ gây tình trạng úng ngập khi mưa lớn. Đặc điểm địa hình thấp, gần với các cửa sông làm cho nước thải dễ lan rộng và tác động đến hệ sinh thái thủy sinh vùng ven biển.

1.2. Hiện trạng các khu công nghiệp tại Long Thành

Tại huyện Long Thành hiện có 5 khu công nghiệp chính: Lộc An - Bình Sơn, Long Thành, Gò Dầu, An Phước và Long Đức. Mỗi khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải tập trung với công suất khác nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả các hệ thống đều hoạt động hiệu quả, một số có tình trạng quá tải hoặc công nghệ xử lý lỗi thời, dẫn đến chất lượng nước thải đầu ra không đạt tiêu chuẩn.

II. Phương pháp đánh giá rủi ro môi trường nước thải

Đánh giá rủi ro môi trường từ nước thải KCN Long Thành sử dụng các phương pháp khoa học tiên tiến. Chỉ số Nemerow cải tiến là một công cụ hiệu quả để tính toán mức độ ô nhiễm dựa trên các thông số chất lượng nước như BOD, COD, TSS, pH và các chất khác. Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) giúp xác định các yếu tố ô nhiễm chính và mối quan hệ giữa chúng. Chỉ số rủi ro định lượng RQ (Risk Quotient) được sử dụng để đánh giá mức độ nguy hiểm của các chất ô nhiễm đối với môi trường và sức khỏe con người. Dữ liệu được thu thập từ các trạm quan trắc môi trường của tỉnh Đồng Nai, đảm bảo độ chính xác và tính đại diện cao.

2.1. Chỉ số Nemerow và ứng dụng trong đánh giá ô nhiễm

Chỉ số Nemerow là phương pháp định lượng mức độ ô nhiễm dựa trên các thông số chất lượng nước. Công thức tính gồm giá trị trung bình của tất cả các thông số và giá trị cao nhất, từ đó xác định mức độ ô nhiễm từ 0-3 (sạch) đến >4 (rất ô nhiễm). Phương pháp này phù hợp với điều kiện xử lý nước thải công nghiệp tại Việt Nam và cho kết quả đáng tin cậy.

2.2. Phương pháp phân tích và tính toán rủi ro RQ

Chỉ số RQ (Risk Quotient) tính toán bằng cách so sánh nồng độ chất ô nhiễm thực tế với nồng độ không gây hại (NOEC). Khi RQ > 1, tồn tại rủi ro ô nhiễm. Phương pháp này giúp xác định mức độ rủi ro cụ thể của từng chất ô nhiễm và tổng rủi ro của nước thải, từ đó đề xuất biện pháp xử lý phù hợp.

III. Kết quả đánh giá rủi ro môi trường các khu công nghiệp

Kết quả đánh giá rủi ro môi trường từ nước thải KCN Long Thành cho thấy tình hình ô nhiễm nước không đồng đều giữa các khu công nghiệp. KCN Lộc An - Bình Sơn có mức độ rủi ro cực cao (6,7), tương ứng với chất lượng nước thải sau xử lý vẫn chứa nhiều chất ô nhiễm vượt tiêu chuẩn. Ba khu công nghiệp Long Thành, Gò Dầu và An Phước có mức rủi ro cao (3-5), cần cải thiện hệ thống xử lý. Tuy nhiên, KCN Long Đức không có rủi ro đáng kể về môi trường. Đặc biệt, thông số pH là yếu tố vượt chuẩn ở hầu hết các khu công nghiệp, cho thấy nước thải quá axit hoặc quá kiềm. Các chất ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD) nằm trong giới hạn cho phép nhưng vẫn cần giám sát chặt chẽ.

3.1. Mức độ rủi ro từ các khu công nghiệp chính

KCN Lộc An - Bình Sơn có rủi ro cực cao (6,7), đòi hỏi can thiệp ngay lập tức. Ba KCN (Long Thành, Gò Dầu, An Phước) có rủi ro cao (3-5). KCN Long Đức có rủi ro thấp nhất. Sự khác biệt này phụ thuộc vào công nghệ xử lý nước thải, quy mô sản xuất và loại ngành công nghiệp hoạt động.

3.2. Các chất ô nhiễm chính và mức độ vượt chuẩn

pH là thông số vượt chuẩn phổ biến nhất, chỉ ra nước thải quá axit/kiềm. BOD và COD tại một số khu công nghiệp vẫn nằm trong giới hạn nhưng cần giám sát. Chất rắn lơ lửng (TSS) ở mức chấp nhận được. Cần tập trung vào xử lý pH và kiểm soát nồng độ chất hữu cơ trong nước thải công nghiệp.

IV. Giải pháp giảm thiểu và phòng ngừa rủi ro ô nhiễm nước thải

Để giảm thiểu rủi ro ô nhiễm từ nước thải KCN Long Thành, cần thực hiện nhiều biện pháp toàn diện. Trước tiên, nâng cấp công nghệ xử lý nước thải tại các khu công nghiệp có rủi ro cao, đặc biệt là KCN Lộc An - Bình Sơn, bằng cách áp dụng công nghệ xử lý hiện đại như lọc sinh học, thẩm thấu ngược hay oxy hóa nâng cao. Thứ hai, cải tiến hệ thống xử lý pH để đưa nước thải về mức độ trung tính trước khi xả. Thứ ba, tăng cường giám sát chất lượng nước bằng cách lắp đặt hệ thống quan trắc trực tuyến và tăng tần suất kiểm tra. Cuối cùng, thực hiện các biện pháp phòng ngừa từ nguồn bằng cách khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất sạch hơn, giảm lượng nước thải phát sinh và tái sử dụng nước.

4.1. Nâng cấp công nghệ xử lý và cải thiện hiệu quả hoạt động

Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải cần ưu tiên cho KCN Lộc An - Bình Sơn và ba khu công nghiệp có rủi ro cao. Áp dụng công nghệ xử lý biologic nâng cao, oxy hóa hóa học để loại bỏ chất ô nhiễm khó phân hủy. Điều chỉnh công suất xử lý phù hợp với lượng nước thải thực tế. Tập huấn nhân viên để vận hành hệ thống hiệu quả.

4.2. Giám sát quản lý và thực thi pháp luật môi trường

Lắp đặt hệ thống quan trắc trực tuyến tại các hệ thống xử lý nước thải chính. Tăng tần suất kiểm tra chất lượng nước thải theo định kỳ. Thực thi các quy định pháp luật về giới hạn thải nước và xử phạt vi phạm nghiêm khắc. Công khai thông tin chất lượng nước để tăng trách nhiệm xã hội.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiêm cứu 1.1 Ngoài nƣớc Nƣớc là thành tố quan trọng đối với cuộc sống con ngƣời và sinh vật trong môi trƣờng. Chất lƣợng nƣớc là một yếu tố quyết định giúp xác định mục đích sử dụng của nguồn nƣớc và chất lƣợng môi trƣờng khu vực. Trong các năm qua, môi trƣờng nƣớc sông bị ảnh hƣởng bởi nhiều hoạt động, trong đó nƣớc thải công nghiệp là nguồn gây ra nhiều áp lực đến môi trƣờng nƣớc sông.

Năm 2015, AK Inengite, và cộng sự đã nghiên cứu “Áp dụng các chỉ số ô nhiễm để đánh giá Ô nhiễm kim loại nặng trong đất bị ảnh hƣởng bởi lũ lụt”. Áp dụng phƣơng pháp Chỉ số ô nhiễm Nemerow. Nhằm mục đích đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong đất do bị ảnh hƣởng bởi lũ lụt [1]. Năm 2018, QianZhang, và cộng sự đã nghiên cứu “Áp dụng phƣơng pháp chỉ số Nemerow và nƣớc tích hợp Phƣơng pháp chỉ số chất lƣợng trong đánh giá chất lƣợng nƣớc của Hồ chứa Zhangze”.

Áp dụng phƣơng pháp Chỉ số ô nhiễm Nemerow. Nhằm mục đích để đánh giá chất lƣợng nƣớc [2]. Năm 2019, Ihya Sulthonuddin, và cộng sự đã nghiên cứu “Sử dụng phƣơng pháp chỉ số ô nhiễm của Nemerow đối với nƣớc Đánh giá chất lƣợng sông Cimanuk ở Tây Java”. Áp dụng phƣơng pháp Trạm lấy mẫu nƣớc, Phân tích chất lƣợng nƣớc, Chỉ số ô nhiễm của Nemerow.

Nhằm mục đích đánh giá và phân tích chất lƣợng nƣớc sông Cimanuk ở Tây Java [3]. Năm 2020, Yuting Zhang và cộng sự đã nghiên cứu “Đánh giá chất lƣợng nƣớc sử dụng chỉ số chất lƣợng nƣớc toàn diện và phƣơng pháp chỉ số Nemerow đã sửa đổi: Một nghiên cứu điển hình về kênh Jinghui, miền Bắc Trung Quốc”. Áp dụng phƣơng pháp đánh giá chỉ số Nemerow thông thƣờng, phƣơng pháp đánh giá chỉ số Nemerow cải tiến [4]. Để tăng thêm tính khách quan và độ chính xác trong đánh giá ô nhiễm nguồn nƣớc, trọng số đã đƣợc sử dụng trong nhiều nghiên cứu về đánh giá ô nhiễm.

Trọng số đánh giá đóng một vai trò quan trọng trong việc đánh giá và là nhân tố quyết định kết quả đánh giá. Vì mỗi thông số có tầm quan trọng khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Đối 14 với phƣơng pháp đánh giá mờ, một số phƣơng pháp xác định trọng số thông dụng đƣợc sử dụng bao gồm: phƣơng pháp gán trọng số vƣợt chuẩn, phƣơng pháp AHP, phƣơng pháp gán trọng số F thống kê, phƣơng pháp trung bình trọng số, phƣơng pháp Entropy, phƣơng pháp Delphi,… Trong đó phƣơng pháp Entropy đƣợc áp dụng rộng rãi nhất, có rất nhiều tài liệu nghiên cứu điển hình nhƣ: nhóm tác giả Jiang Jun, Xiao Yanfang (2011) với nghiên cứu: “Đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp lý thuyết mờ và trọng số Entropy ở hồ Baiyangdian, Trung Quốc” 16 , phƣơng pháp FCE - trọng số Entropy đƣợc sử dụng để đánh giá CLN 5 đoạn quan trắc ở Baiyangdian là Dazhangzhuang, Wangjiazhai, Datianzhuang, Caiputai, Quantou. Kết quả cho thấy chất lƣợng nƣớc ở Dazhangzhuang và Wangjiazhai đều ở mức V ô nhiễm nghiêm trọng, Datianzhuang, Caiputai và Quantou ở mức ô nhiễm IV.

Đồng thời, nhóm tác giả cũng so sánh phƣơng pháp lý thuyết mờ kết hợp với Entropy với phƣơng pháp mờ truyền thống thì kết quả đánh giá chỉ ra rằng Entropy là phƣơng pháp hiệu quả, thực tế và hợp lý hơn. Đánh giá rủi ro ô nhiễm từ nƣớc thải là một trong những mối quan tâm hàng đầu trong những năm gần đây. Rủi ro đƣợc định nghĩa là xác suất của một tác động bất lợi lên con ngƣời và môi trƣờng do tiếp xúc với mối nguy hại. Rủi ro thƣờng biểu diễn xác suất xảy ra tác động có hại khi hậu quả của sự thiệt hại tính toán đƣợc.

Hiện nay, có nhiều khái niệm và định nghĩa về đánh giá rủi ro sinh thái. Theo UNEP, đánh giá rủi ro sinh thái là xác định khả năng xuất hiện những tác động có hại đến một hệ sinh thái nhất định. Theo Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Hoa Kỳ (EPA, 1998), thì đánh giá rủi ro sinh thái là đánh giá khả năng gây tác động bất lợi cho hệ sinh thái do phơi nhiễm với một hay nhiều tác nhân (EPA, 1999). Nghiên cứu về rủi ro sinh thái hiện nay cũng rất phong phú và đa dạng.

Điển hình là các báo cáo: Tài liệu “Baseline ecological risk assessment Hudson River PCBs reassessment”(EPA, 1999) của Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Hoa Kỳ (EPA). Và công trình nghiên cứu “Creening and baseline ecological risk assessment duck and otter creeks toledo and Oregon”(Inc., 2008) của Tetra Tech EM. Hai nghiên cứu này đã cung cấp thông tin tƣơng đối đầy đủ về cách đánh giá rủi ro sinh thái. Nghiên cứu của Cơ quan Bảo vệ môi trƣờng Mỹ “Baseline ecological risk assessment for 15 the Eureka mills superdund site Eureka” (EPA & ACE, 2010) đã nghiên cứu rủi ro lên các đối tƣợng động vật thủy sinh, cây, động vật không xƣơng sống, chim và động vật có vú.

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất lƣợng ô nhiễm có ảnh hƣởng đến động vật thủy sinh, nồng độ kim loại nặng và chất ô nhiễm trong đất không gây ảnh hƣởng đến cây nhƣng gây ảnh hƣởng đến động vật không xƣơng sống… Nghiên cứu của Windward Environmental LLC với tiêu đề “Baseline ecological risk assessment for the harbor oil study area”(LLC, 2009). Đối tƣợng nghiên cứu trong đề tài này bao gồm 4 đối tƣợng là cá, chim, động vật không xƣơng sống và động vật có vú. Phƣơng pháp đánh giá chính trong nghiên cứu này bao gồm đánh giá phơi nhiễm, đánh giá tác động và phân tích không chắc chắn. Bên cạnh các nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái còn có các nghiên cứu về xây dựng chiến lƣợc hành động đánh giá rủi ro sinh thái.

Điển hình là chiến lƣợc “Approach and strategy for performing ecological risk assessments for the U. Department of Energy's Oak” (II, Sample, Jones, Ashwood, & Loar, 1995).2 Trong nƣớc Không chỉ riêng trên thế giới mà ở Việt Nam việc đánh giá rủi ro môi trƣờng đƣợc coi là một lý thuyết mang tính định hƣớng. Mục tiêu chính của việc này là xác định con ngƣời hay các yếu tố môi trƣờng khác chịu tác động và bị tổn hại bởi các nguồn hay yếu tố cụ thể. Việc đánh giá rủi ro môi trƣờng đƣợc coi là việc thực hiện nhất quán và đƣợc lồng ghép cùng các giải pháp quản lý hạn chế sự cố và biện pháp ứng khi sự cố xảy ra.

Dƣới đây là một công trình tiêu biểu: Năm 2009, Dƣơng Thanh Nghị, và cộng sự đã nghiên cứu “Đánh giá khả năng tích tụ sinh học chất ô nhiễm hữu cơ bền PCBS và PAHS vùng vịnh hạ long”. Áp dụng phƣơng pháp xử lý mẫu, (mẫu nƣớc, mẫu trầm tích, mẫu thịt sinh vật) và xác định PCBs bằng GC- ECD 6890, xác định PAHs bằng GC-FID 6890, Phƣơng pháp tính hệ số tích tụ. Nhằm cho thấy mức độ ô nhiễm PCBs, PAHs trong môi trƣờng tự nhiên nƣớc, trầm tích và khả năng tích lũy của chúng trong mô thịt sinh vật có tính chất mùa và tăng dần theo chuỗi thức ăn [5]. 16 Lê Thị Hồng Trân và Trần Thị Tuyết Giang đã thực hiện đánh giá rủi ro sinh thái và sức khỏe cho khu công nghiệp Vĩnh Lộc và Tân Thới Hiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Phƣơng pháp đánh giá rủi ro bán định lƣợng RQ (risk quotient) đƣợc áp dụng. Năm 2012, Nguyễn Thị Thu Hà đã nghiên cứu “Đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô khu vực Đảo Bạch Long Vỹ, Hải Phòng”. Đã áp dụng phƣơng pháp thu thập dữ liệu, phƣơng pháp gis, phƣơng pháp nội suy, phƣơng pháp đánh giá rủi ro. Nhằm đánh hàm lƣợng chất ô nhiễm có ảnh hƣởng đến rạn san hô [6].

Năm 2014, Ngô Thị Bích đã nghiêm cứu “Đánh giá nguy cơ ô nhiễm hợp chất hữu cơ ở sông Tô Lịch và đề xuất các biện pháp giảm thiểu” [7]. Năm 2016, Từ Bình Minh, và cộng sự đã nghiên cứu “Đánh giá rủi ro sinh thái của các chất polybrom diphenyl ete trong trầm tích đối với sinh vật đáy tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam”. Áp dụng phƣơng pháp thu thập mẫu, phƣơng pháp phân tích và Phƣơng pháp luận đánh giá rủi ro sinh thái của PBDEs trong trầm tích đối với sinh vật đáy. Nghiêm cứu này đã bổ sung thêm những thông tin cần thiết và cập nhật cho cơ sở dữ liệu còn hạn chế về PBDEs trong môi trƣờng Việt Nam, đặc biệt là các khu tái chế rác thải điện tử tự phát [8].

Năm 2018, Lê Thị Trinh, và cộng sự đã nghiên cứu “Đánh giá sự tích lũy và rủi ro sinh thái một số kim loại nặng trong trầm tích mặt khu vực hạ lƣu sông Đáy” [9]. Việc đánh giá rủi ro môi trƣờng từ ô nhiễm hữu cơ nƣớc thải tại các KCN Long Thành là một vấn đề hết sức cần thiết trong thời điểm hiện nay. Để góp phần quan trọng trong việc bảo vệ môi trƣờng nƣớc và hệ sinh thái. Phạm Thanh Phúc đã thực hiện “Đánh giá và phân vùng rủi ro sinh thái đối với nƣớc thải công nghiệp tại KCN Hòa Khánh và KCN Liên Chiểu, Thành Phố Đà Nẵng” (Phạm Thanh Phúc, 2013).

Các công trình nghiên cứu trong nƣớc có quan tâm đến rủi ro sinh thái. Tuy nhiên, nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái từ nƣớc thải công nghiệp không nhiều. Long Thành là huyện có nhiều khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. Vấn đề rủi ro sinh thái từ các KCN trên địa bàn huyện Long Thành chƣa đƣợc quan tâm.

Do đó, việc đánh giá rủi ro sinh thái cho các khu công nghiệp là vấn đề cần thiết. Để giải quyết các vấn đề trên đề tài nghiên cứu đã tập trung trả lời các 17 câu hỏi nghiên cứu sau: 1) Hiện trạng thu gom và xử lý nƣớc thải công nghiệp tại Huyện Long Thành ra sao? 2) Chất lƣợng nƣớc thải đầu ra của các KCN tại Huyện Long Thành có gây ra các rủi ro môi trƣờng không? 3) Làm thế nào để giảm thiểu rủi ro của nƣớc thải các KCN đến môi trƣờng? 2. Tính cấp thiết của đề tài Nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, Đồng Nai là một trong ba góc nhọn của tam giác phát triển Thành phố Hồ Chí Minh – Bình Dƣơng – Đồng Nai. Đồng thời đây còn là một trong những tỉnh đi đầu trong cả nƣớc về xây dựng và phát triển khu công nghiệp (KCN) và cụm công nghiệp với hơn 32 khu công nghiệp đã đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt và đi vào hoạt động nhƣ: Long Thành, An Phƣớc, Nhơn Trạch II, Biên Hòa II, Amata, Gò Dầu, Suối Tre, Hố Nai, Giang Điền, Long Khánh, Dầu Giây, Định Quán, Long Đức, Tam Phƣớc, Tân Phú, Xuân Lộc, Thạnh Phú,.