Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm hữu cơ nước thải các khu công nghiệp huyện long thành bằng chỉ số nemerow và phân tích thành phần chính khóa luận tốt nghiệp

Luận văn tốt nghiệp môi trường nghiên cứu Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm hữu cơ nước thải các khu công nghiệp huyện long thành bằng, điều tra thực trạng, phân tích số liệu,

• Tác giả: Lê Nguyễn Thanh Trí
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Hiền Thân
• Trường học: Trường Đại Học Thủ Dầu Một
• Chuyên ngành: An Toàn Sức Khỏe Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Rủi Ro Môi Trường Từ Ô Nhiễm Hữu Cơ Nước Thải Các KCN Huyện Long Thành Bằng Chỉ Số NEMEROW Và Phân Tích Thành Phần Chính
• Loại tài liệu: báo cáo tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bình Dương

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• 1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết
• 1.2. Mục tiêu tổng quát
• 1.3. Mục tiêu cụ thể
• 1.4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tài liệu nghiên cứu trong nước và ngoài nước
• 2.2. Tổng quan huyện Long Thành
• 2.2.1. Đặc điểm địa chất, địa hình
• 2.2.2. Đặc điểm khí hậu
• 2.2.3. Đặc điểm sông ngòi và thủy văn
• 2.2.4. Diện tích, dân số
• 2.2.5. Điều kiện phát triển kinh tế - xã hội
• 3. CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Tiến trình thực hiện
• 3.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Trọng số các chất ô nhiễm tính toán chỉ số rủi ro môi trường
• 3.2.2. Hiện trạng xử lý nước thải của công nghiệp công nghiệp
• 3.2.3. Thực trạng rủi ro môi trường do ô nhiễm nước thải hữu cơ tại khu công nghiệp Long Thành
• 3.2.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu
• 3.3. Dữ liệu nghiên cứu
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đánh giá hiện trạng xử lý tại các khu công nghiệp
• 4.2. Thực trạng rủi ro môi trường do ô nhiễm nước thải hữu cơ tại khu công nghiệp Long Thành
• 4.3. Trọng số các chất ô nhiễm tính toán chỉ số rủi ro môi trường
• 4.4. Đề xuất giải pháp giảm thiểu
• 4.4.1. Xác định nguồn và nguyên nhân ô nhiễm
• 4.4.2. Đề xuất giải pháp
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Rủi Ro Môi Trường Từ Ô Nhiễm Nước Thải

Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm nước thải là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh phát triển kinh tế tại KCN Long Thành. Nước thải công nghiệp không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn tác động đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc hiểu rõ về tình hình ô nhiễm và các chỉ số đánh giá là rất quan trọng để đưa ra các giải pháp hiệu quả.

1.1. Khái Niệm Về Ô Nhiễm Nước Thải

Ô nhiễm nước thải được định nghĩa là sự hiện diện của các chất độc hại trong nước, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Các nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ hoạt động sản xuất công nghiệp và sinh hoạt.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Đánh Giá Rủi Ro Môi Trường

Đánh giá rủi ro môi trường giúp xác định mức độ ô nhiễm và tác động của nó đến sức khỏe cộng đồng. Điều này là cần thiết để xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường hiệu quả.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Tại KCN Long Thành

KCN Long Thành đang đối mặt với nhiều thách thức về ô nhiễm nước thải. Sự phát triển nhanh chóng của các khu công nghiệp đã dẫn đến việc xả thải không kiểm soát, gây ra ô nhiễm nghiêm trọng. Việc đánh giá tình hình ô nhiễm là cần thiết để có biện pháp khắc phục kịp thời.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nước Thải

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước thải tại KCN Long Thành bao gồm quy trình sản xuất không đảm bảo, thiếu hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và ý thức bảo vệ môi trường của các doanh nghiệp.

2.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Nước Thải Đến Môi Trường

Ô nhiễm nước thải không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, động vật và thực vật trong khu vực.

III. Phương Pháp Đánh Giá Rủi Ro Môi Trường Từ Ô Nhiễm Nước Thải

Để đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm nước thải, nghiên cứu sử dụng chỉ số Nemerow và phương pháp phân tích thành phần chính (PCA). Các phương pháp này giúp xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gốc của nó.

3.1. Chỉ Số Nemerow Trong Đánh Giá Ô Nhiễm

Chỉ số Nemerow là một công cụ hữu ích để đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải. Nó giúp xác định các thông số ô nhiễm chính và mức độ rủi ro môi trường.

3.2. Phân Tích Thành Phần Chính PCA

Phân tích thành phần chính (PCA) giúp xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng nước. Phương pháp này cho phép phân tích dữ liệu một cách hiệu quả và chính xác.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Ô Nhiễm Nước Thải Tại KCN Long Thành

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước thải tại các KCN Long Thành có nhiều vấn đề nghiêm trọng. Một số khu công nghiệp có mức độ ô nhiễm cao, cần có biện pháp xử lý kịp thời.

4.1. Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải

Chất lượng nước thải tại KCN Long Thành cho thấy nhiều thông số vượt tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là pH và các chất hữu cơ.

4.2. Mức Độ Rủi Ro Môi Trường

Mức độ rủi ro môi trường từ ô nhiễm nước thải được phân loại từ thấp đến cực cao, với khu công nghiệp Lộc An - Bình Sơn có mức độ rủi ro cực cao.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Nước Thải Tại KCN Long Thành

Để giảm thiểu ô nhiễm nước thải, cần có các giải pháp đồng bộ từ quản lý, công nghệ đến nâng cao ý thức cộng đồng. Các biện pháp này sẽ giúp bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

5.1. Cải Thiện Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Cần đầu tư nâng cấp hệ thống xử lý nước thải tại các KCN để đảm bảo chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường.

5.2. Tăng Cường Quản Lý Và Giám Sát

Cần có các biện pháp quản lý và giám sát chặt chẽ hơn đối với các hoạt động xả thải của các doanh nghiệp trong KCN.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Đánh Giá Rủi Ro Môi Trường

Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm nước thải tại KCN Long Thành là một nhiệm vụ quan trọng. Cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các giải pháp hiệu quả để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

6.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Về Ô Nhiễm Nước Thải

Nghiên cứu về ô nhiễm nước thải cần được tiếp tục để cập nhật tình hình và đưa ra các giải pháp kịp thời.

6.2. Vai Trò Của Cộng Đồng Trong Bảo Vệ Môi Trường

Cộng đồng cần được nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, từ đó góp phần giảm thiểu ô nhiễm nước thải.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong cơ cấu phát triển kinh tế vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, tỉnh Đồng Nai giữ vai trò là một đỉnh của tam giác tăng trưởng Thành phố Hồ Chí Minh – Bình Dương – Đồng Nai. Địa phương này là một trong những địa bàn dẫn đầu cả nước về phát triển công nghiệp với hơn 32 khu công nghiệp (KCN) được phê duyệt và đi vào hoạt động. Huyện Long Thành có vị trí địa lý chiến lược khi tiếp giáp Thành phố Hồ Chí Minh, Bà Rịa - Vũng Tàu, thành phố Biên Hòa, đồng thời sở hữu dự án Cảng hàng không quốc tế Long Thành. Tính đến năm 2019, huyện có 7 KCN được quy hoạch, trong đó 5 KCN đã vận hành tập trung gồm: KCN An Phước (201 ha), KCN Gò Dầu (210 ha), KCN Long Đức (580 ha), KCN Long Thành (488 ha), KCN Lộc An – Bình Sơn (498 ha), cùng 2 KCN đang xây dựng là KCN Phước Bình (640 ha) và KCN công nghệ cao Amata Long Thành (410 ha).

Bên cạnh những lợi ích kinh tế, sự gia tăng áp lực từ nước thải công nghiệp đang tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây suy thoái nguồn nước và hệ sinh thái thủy sinh. Báo cáo của Ngân hàng Thế giới chỉ ra rằng ô nhiễm môi trường gây thiệt hại ước tính khoảng 780 triệu USD mỗi năm cho Việt Nam trong lĩnh vực sức khỏe cộng đồng. Do đó, việc định lượng rủi ro môi trường do nước thải hữu cơ sau xử lý từ các KCN xả ra nguồn tiếp nhận là yêu cầu cấp thiết nhằm phục vụ công tác quản lý và bảo vệ môi trường lưu vực.

Đề tài giải quyết 3 câu hỏi nghiên cứu:

1. Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải công nghiệp tại huyện Long Thành ra sao?
2. Chất lượng nước thải đầu ra của các KCN tại huyện Long Thành có mức độ rủi ro như thế nào?
3. Làm thế nào để giảm thiểu rủi ro của nước thải các KCN đến môi trường?

Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là đánh giá hiện trạng xử lý nước thải của các KCN tại huyện Long Thành và xác định các rủi ro môi trường do ô nhiễm hữu cơ từ nước thải công nghiệp.

Các mục tiêu cụ thể gồm:

1. Khảo sát hiện trạng thu gom và xử lý nước thải của huyện Long Thành, đánh giá chất lượng nước sau xử lý của hệ thống xử lý nước thải tập trung.
2. Đánh giá chất lượng nước thải sau xử lý của hệ thống xử lý nước thải tập trung tại các KCN trên địa bàn huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai.
3. Tính toán và đánh giá mức độ rủi ro ô nhiễm hữu cơ của nước thải từ các KCN đến môi trường tiếp nhận.
4. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu rủi ro môi trường.

Đối tượng nghiên cứu là nước thải tập trung sau xử lý tại các KCN. Phạm vi không gian được thực hiện tại 5 KCN đang hoạt động trên địa bàn huyện Long Thành (An Phước, Gò Dầu, Lộc An – Bình Sơn, Long Đức, Long Thành). Phạm vi thời gian nghiên cứu thực địa và xử lý số liệu kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2020, sử dụng chuỗi dữ liệu quan trắc định kỳ năm 2019 (từ tháng 10/2018 đến tháng 9/2019).

Nghiên cứu triển khai 4 nội dung chính:

• Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải tại 5 KCN dựa trên 7 thông số quan trắc và so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT.
• Nội dung 2: Đánh giá thực trạng rủi ro môi trường do ô nhiễm hữu cơ bằng cách so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A1).
• Nội dung 3: Tính toán trọng số của các chất ô nhiễm bằng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) để tích hợp vào chỉ số rủi ro Nemerow cải tiến.
• Nội dung 4: Xác định nguyên nhân ô nhiễm thông qua sơ đồ nguyên nhân - hệ quả (Ishikawa) và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các khái niệm nền tảng về rủi ro môi trường và đặc trưng ô nhiễm nước thải công nghiệp. Rủi ro môi trường được định nghĩa là mối đe dọa thực tế hoặc tiềm ẩn về các tác động bất lợi đối với sinh vật sống và môi trường sống phát sinh từ các hoạt động xả thải. Ô nhiễm hữu cơ là tình trạng gia tăng nồng độ các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ hoạt động sản xuất, sinh hoạt và đô thị, được định lượng thông qua các chỉ tiêu đặc trưng như Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$), Nhu cầu oxy hóa học ($COD$), Tổng nitơ ($TN$), Tổng photpho ($TP$), Amoni ($NH_4^+$), cùng các chỉ số hóa lý như $pH$ và $Florua$.

Khung quy chuẩn kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu bao gồm:

• QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, sử dụng công thức tính giá trị tối đa cho phép $C_{max} = C \times K_q \times K_f$ (với $K_q$ là hệ số lưu lượng nguồn tiếp nhận, $K_f$ là hệ số lưu lượng nguồn thải). Nồng độ các thông số đo đạc ($C_i$) được so sánh với giới hạn quy chuẩn ($C_s$) thông qua hệ số vượt chuẩn $A_i = C_i / C_s$ (với $A_i > 1$ thể hiện thông số vượt ngưỡng cho phép).
• QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A1): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, đóng vai trò là ngưỡng tiêu chuẩn đối chiếu để xác định rủi ro tác động của dòng thải hữu cơ lên hệ sinh thái nguồn nước tiếp nhận.

Phương pháp đánh giá rủi ro môi trường sử dụng mô hình chỉ số ô nhiễm Nemerow ($P_s$). Thay vì áp dụng chỉ số Nemerow truyền thống vốn phân bổ trọng số đồng đều giữa các chất ô nhiễm, tác giả sử dụng chỉ số Nemerow cải tiến kết hợp trọng số xác định từ phương pháp Phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis - PCA):

$$\text{Chỉ số Nemerow truyền thống: } P_s = \sqrt{\frac{P_{ave}^2 + P_{max}^2}{2}}$$

$$\text{Chỉ số Nemerow cải tiến: } P_s = \sqrt{\frac{\left(\sum W_i P_i\right)^2 + P_{max}^2}{2}}$$

Trong đó, $P_i$ là chỉ số ô nhiễm đơn lẻ của thông số thứ $i$, $P_{max}$ là giá trị ô nhiễm đơn lẻ lớn nhất, và $W_i$ là trọng số đóng góp của thông số thứ $i$ được trích xuất từ mô hình PCA qua 6 bước:

1. Chuẩn hóa dữ liệu quan trắc.
2. Thiết lập ma trận hệ số điểm thành phần.
3. Xác định các giá trị riêng (Eigenvalue).
4. Tính toán tỷ lệ đóng góp phương sai của các thành phần chính.
5. Xoay ma trận thành phần (Varimax).
6. Tính toán trọng lượng $W_i$ cho từng thông số. Tiêu chí lựa chọn thành phần là có Eigenvalue $> 1$, phương sai riêng lẻ $> 10%$ và phương sai tích lũy $> 60%$.

Chỉ số Nemerow ($P_s$)	Mức độ phân cấp rủi ro
$P_s < 1$	Không ô nhiễm / Không có rủi ro
$1 \le P_s < 2$	Cần được chú ý (Tốt)
$2 \le P_s < 3$	Rủi ro thấp (Trung bình)
$3 \le P_s < 5$	Rủi ro cao (Xấu)
$P_s \ge 5$	Rủi ro nghiêm trọng / Rủi ro cực cao (Kém)

Phương pháp phân tích nguyên nhân - hệ quả sử dụng sơ đồ Ishikawa (sơ đồ xương cá - CED) để phân tách nguồn gốc ô nhiễm theo 4 nhóm yếu tố: Hệ thống xử lý, Hệ thống nước mưa, Yếu tố con người và Quản lý chất thải nguy hại. Đồng thời, phần mềm ArcGIS 10.3 được ứng dụng để số hóa và thể hiện bản đồ phân bố các điểm quan trắc cùng mức độ rủi ro không gian.

Nguồn dữ liệu nghiên cứu là bộ số liệu quan trắc môi trường tỉnh Đồng Nai giai đoạn 2018–2019, bao gồm 12 đợt quan trắc (tần suất 1 tháng/lần) tại 5 trạm quan trắc nước thải sau xử lý của 5 KCN trên địa bàn huyện Long Thành.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Giới thiệu

Chương I trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sự bùng nổ công nghiệp hóa tại tỉnh Đồng Nai và huyện Long Thành, dẫn đến các rủi ro ô nhiễm nguồn nước mặt từ tải lượng chất thải hữu cơ. Tác giả thiết lập mục tiêu tổng quát, 4 mục tiêu cụ thể, 3 câu hỏi nghiên cứu, phạm vi không gian tại 5 KCN (An Phước, Gò Dầu, Lộc An – Bình Sơn, Long Đức, Long Thành) trong giai đoạn tháng 9 – 12/2020. Chương này cũng phân định 4 nội dung nghiên cứu chính và nêu rõ ý nghĩa thực tiễn của đề tài trong việc cung cấp công cụ định lượng hỗ trợ các cơ quan quản lý môi trường ra quyết định kiểm soát và bảo tồn hệ sinh thái thủy sinh.

Chương II: Tổng quan hiện trạng nghiên cứu

Chương II hệ thống hóa cơ sở lý luận về ô nhiễm nước thải công nghiệp, rủi ro môi trường và ô nhiễm hữu cơ. Tác giả tổng thuật các công trình nghiên cứu sử dụng chỉ số Nemerow trên thế giới (Inengite 2015, Qian Zhang 2018, Ihya Sulthonuddin 2019, Yuting Zhang 2020) và các nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái tại Việt Nam (Dương Thanh Nghị 2009, Nguyễn Thị Thu Hà 2012, Ngô Thị Bích 2014, Từ Bình Minh 2016, Lê Thị Trinh 2018).

Bên cạnh đó, chương II cung cấp bức tranh toàn diện về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Long Thành: diện tích tự nhiên $431{,}01\text{ km}^2$, mật độ dân số 570 người/$\text{km}^2$; địa hình gồm hai dạng chính là đồi lượn sóng nhẹ ($20 - 100\text{ m}$, chiếm $70%$ diện tích) và đồng bằng ven sông ($2 - 10\text{ m}$); hệ thống sông ngòi chính gồm sông Đồng Nai (đoạn qua huyện dài $7\text{ km}$) và sông Thị Vải (đoạn qua huyện dài $13\text{ km}$, chịu chế độ bán nhật triều không đều); nền kinh tế công nghiệp phát triển mạnh với 5 KCN đang vận hành và 2 KCN đang trong quá trình xây dựng.

Chương III: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương III mô tả chi tiết quy trình nghiên cứu gồm 7 bước: thu thập tài liệu thứ cấp, thu thập dữ liệu quan trắc, hệ thống hóa và xử lý số liệu theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 40:2011/BTNMT cột A và QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A1), chạy mô hình phân tích thành phần chính PCA để xác định trọng số, tính toán chỉ số Nemerow cải tiến, xây dựng bản đồ GIS và ứng dụng sơ đồ Ishikawa để nhận diện nguyên nhân ô nhiễm.

Chương này trình bày đầy đủ các công thức tính toán hệ số quy chuẩn $C_{max}$, hệ số lưu lượng nguồn tiếp nhận $K_q$, hệ số lưu lượng xả thải $K_f$, công thức tính chỉ số ô nhiễm đơn lẻ $A_i$, chỉ số Nemerow $P_s$, cùng các tiêu chuẩn lựa chọn biến số trong thuật toán PCA.

Chương IV: Kết quả và thảo luận

Chương IV trình bày các phát hiện định lượng chính của khóa luận qua 4 nội dung:

1. Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải tại các KCN theo QCVN 40:2011/BTNMT: Về công nghệ, 4 KCN (An Phước, Gò Dầu, Long Đức, Long Thành) áp dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank; riêng KCN Lộc An – Bình Sơn sử dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí SBR. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải sau xử lý của 5 KCN được tổng hợp như sau:

Thông số quan trắc	KCN An Phước (Min - Max / TB)	KCN Gò Dầu (Min - Max / TB)	KCN Lộc An – Bình Sơn (Min - Max / TB)	KCN Long Đức (Min - Max / TB)	KCN Long Thành (Min - Max / TB)	QCVN 40:2011 (Cột A)
pH	9,51 – 10,04 / 9,78	6,27 – 7,31 / 6,81	6,09 – 6,99 / 6,54	6,96 – 7,84 / 7,45	7,77 – 8,10 / 7,92	6 – 9
Tổng Nitơ (mg/l)	7,74 – 9,98 / 8,86	3,81 – 15,00 / 7,08	14,80 – 15,00 / 14,90	5,33 – 12,20 / 7,67	6,95 – 15,90 / 11,37	24 (hoặc 21,6)
Tổng Phốt pho (mg/l)	0,42 – 0,67 / 0,55	0,32 – 0,74 / 0,48	0,94 – 0,96 / 0,95	0,19 – 0,29 / 0,25	0,09 – 0,25 / 0,14	4,8 (hoặc 4,32)
Amoni (mg/l)	0,09 – 0,22 / 0,16	0,08 – 1,30 / 0,23	0,00 – 0,00 / 0,00	0,30 – 1,52 / 0,99	0,48 – 1,72 / 0,88	6 (hoặc 5,4)
$BOD_5$ (mg/l)	11,00 – 12,00 / 11,50	2,00 – 8,00 / 4,92	8,00 – 13,00 / 10,50	4,00 – 8,00 / 5,08	7,00 – 15,00 / 10,58	36 (hoặc 32,4)
COD (mg/l)	46,00 – 48,00 / 47,00	10,00 – 31,00 / 18,00	25,00 – 33,00 / 29,00	13,00 – 32,00 / 19,92	36,00 – 48,00 / 41,00	90 (hoặc 81,0)
Florua (mg/l)	0,07 – 0,24 / 0,16	0,20 – 0,65 / 0,39	0,00 – 0,00 / 0,00	0,43 – 1,53 / 0,78	0,76 – 1,36 / 1,07	6 (hoặc 5,4)

Nhìn chung, hầu hết các thông số ô nhiễm hữu cơ và kim loại vô cơ đều đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (cột A). Duy nhất chỉ có thông số $pH$ tại KCN An Phước vượt ngưỡng tối đa (đạt trung bình 9,78, cao nhất 10,04 so với ngưỡng giới hạn 6–9).

2. Phân tích thành phần chính (PCA) và xác định trọng số: Kết quả phân tích PCA cho thấy 3 thành phần chính đầu tiên có Eigenvalue $> 1$ giải thích $82{,}68%$ phương sai. Mở rộng 5 thành phần chính giải thích $95{,}4%$ tổng phương sai mẫu:

• Thành phần D1 chiếm $23{,}95%$ phương sai, có hệ số tải cao nhất ở thông số Tổng Phốt pho ($0{,}8233$) và Florua ($0{,}6083$).
• Thành phần D2 chiếm $26{,}31%$ phương sai, phản ánh mạnh nhất các thông số hữu cơ $BOD_5$ ($0{,}9432$) và $COD$ ($0{,}7432$).
• Thành phần D3 chiếm $14{,}95%$ phương sai, đại diện bởi Nitơ tổng ($0{,}9399$).
• Thành phần D4 chiếm $14{,}95%$ phương sai, đại diện bởi $pH$ ($0{,}9123$).
• Thành phần D5 chiếm $15{,}03%$ phương sai, đại diện bởi Amoni ($0{,}8327$).

Trọng số tính toán được của 7 thông số ô nhiễm lần lượt là: $BOD_5$ ($0{,}19$), $COD$ ($0{,}17$), Tổng Phốt pho ($0{,}16$), Nitơ tổng ($0{,}14$), Florua ($0{,}14$), $pH$ ($0{,}12$), và Amoni ($0{,}12$).

3. Đánh giá rủi ro môi trường theo chỉ số Nemerow cải tiến: Khi đối chiếu chất lượng dòng thải với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A1), chỉ số rủi ro $P_s$ của các KCN được xác định:

Khu công nghiệp	Chỉ số Nemerow ($P_s$)	Mức độ rủi ro môi trường
KCN Lộc An – Bình Sơn	6,7	Rủi ro cực cao / Nghiêm trọng
KCN An Phước	4,0	Rủi ro cao
KCN Gò Dầu	3,4	Rủi ro cao
KCN Long Thành	3,0	Rủi ro cao (ngưỡng thận trọng)
KCN Long Đức	2,5	Rủi ro thấp (mức trung bình)

4. Phân tích nguyên nhân và đề xuất giải pháp: Qua sơ đồ Ishikawa, 4 nhóm nguyên nhân chính gây rủi ro ô nhiễm gồm:

• Hệ thống xử lý: Sự cố nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn thoát ra môi trường.
• Hệ thống nước mưa: Thiếu biện pháp kiểm soát ngăn ngừa nhiễm bẩn dòng chảy tràn; nước thải chưa cấp phép xả lén vào đường ống nước mưa.
• Con người: Người lao động chưa được đào tạo kỹ năng ngăn ngừa ô nhiễm; thiếu tập huấn về quy trình xử lý chất thải nguy hại.
• Chất thải nguy hại: Lưu trữ chất thải ngoài trời không an toàn; đơn vị thu gom thiếu năng lực; hiện tượng xả trộm hóa chất vào hệ thống nước thải sinh hoạt.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đưa ra các phát hiện định lượng cụ thể:

1. Xác định hiện trạng xả thải của 5 KCN tại Long Thành đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT cột A đối với hầu hết các chỉ tiêu hữu cơ, ngoại trừ thông số $pH$ tại KCN An Phước (vượt chuẩn với giá trị trung bình 9,78).
2. Xây dựng bộ trọng số khách quan cho 7 thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp tại địa phương bằng mô hình PCA ($BOD_5$: 0,19; $COD$: 0,17; $TP$: 0,16; $TN$: 0,14; $Florua$: 0,14; $pH$: 0,12; $Amoni$: 0,12).
3. Đánh giá mức độ rủi ro môi trường nước mặt của các KCN theo chỉ số Nemerow cải tiến: KCN Lộc An – Bình Sơn có mức rủi ro cực cao ($P_s = 6{,}7$); ba KCN An Phước ($P_s = 4{,}0$), Gò Dầu ($P_s = 3{,}4$), Long Thành ($P_s = 3{,}0$) ở mức rủi ro cao; KCN Long Đức có mức rủi ro thấp ($P_s = 2{,}5$).

Hệ thống giải pháp tác giả đề xuất bao gồm:

• Duy trì chế độ kiểm tra định kỳ nước thải xả ra nguồn tiếp nhận; đình chỉ và chuyển nước thải không đạt quy chuẩn về cơ sở xử lý có giấy phép.
• Phân tách độc lập hệ thống thu gom nước mưa và hệ thống thoát nước thải công nghiệp; xây dựng gờ chắn, đê ngăn tràn tại các khu vực sản xuất.
• Đào tạo chuyên môn và nâng cao ý thức chấp hành quy trình ứng phó sự cố môi trường cho công nhân vận hành.
• Bảo dưỡng thường xuyên tuyến ống thoát nước, kiểm tra rò rỉ nhiên liệu từ máy móc thiết bị, thiết lập phương án vận hành dự phòng khi trạm xử lý gặp sự cố.

Về đóng góp khoa học, nghiên cứu đã cải tiến phương pháp Nemerow truyền thống bằng cách tích hợp trọng số PCA, loại bỏ tính cào bằng trọng số giữa các chất ô nhiễm, giúp phản ánh chính xác mức độ tác động thực tế của từng thông số lên môi trường tiếp nhận.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu thể hiện qua các điểm:

• Phạm vi nghiên cứu mới thực hiện trên địa bàn huyện Long Thành với 5 KCN đang vận hành, chưa khảo sát 2 KCN đang xây dựng (Phước Bình, Amata Long Thành).
• Nguồn số liệu giới hạn trong giai đoạn quan trắc năm 2019 với 7 chỉ tiêu hóa lý và hữu cơ cơ bản, chưa mở rộng phân tích các chất ô nhiễm vi lượng, kim loại nặng chuyên sâu hay tải lượng sinh học.
• Chưa kết hợp mô phỏng thủy lực động học dòng chảy nguồn tiếp nhận trong các điều kiện thủy văn biến đổi theo mùa mưa và mùa khô.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng phạm vi không gian đánh giá rủi ro trên toàn bộ hệ thống lưu vực sông Đồng Nai và sông Thị Vải.
• Ứng dụng các mô hình mô phỏng chất lượng nước động (như QUAL2K, MIKE 11) kết hợp với công nghệ GIS để dự báo không gian lan truyền ô nhiễm.
• Khảo sát thực địa bổ sung về mức độ tích lũy sinh học của các hợp chất hữu cơ trong trầm tích và sinh vật đáy.

Giá trị tham khảo

Báo cáo tốt nghiệp là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường và Bảo hộ Lao động (An toàn Sức khỏe Môi trường).

Đề tài cung cấp tài liệu thực tiễn cho các nhà quản lý môi trường tại Ban Quản lý các KCN tỉnh Đồng Nai và Chi cục Bảo vệ Môi trường trong việc rà soát, đánh giá sức chịu tải của nguồn nước tiếp nhận. Quy trình tích hợp PCA vào chỉ số Nemerow cải tiến và phương pháp số hóa GIS là điểm tham khảo giá trị cho các nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái sau này.

Câu hỏi thường gặp

1. Khu công nghiệp nào có mức độ rủi ro môi trường cao nhất trong nghiên cứu và chỉ số Nemerow là bao nhiêu?
KCN Lộc An – Bình Sơn có mức độ rủi ro môi trường cao nhất với chỉ số Nemerow cải tiến $P_s = 6{,}7$, thuộc phân cấp rủi ro cực cao (rủi ro nghiêm trọng).

2. Thông số quan trắc nào duy nhất bị vượt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (cột A) và xảy ra tại KCN nào?
Chỉ duy nhất thông số $pH$ tại KCN An Phước bị vượt quy chuẩn (dao động từ 9,51 đến 10,04; giá trị trung bình là 9,78, vượt ngưỡng giới hạn cho phép từ 6 đến 9).

3. Ba thông số ô nhiễm nào có trọng số PCA cao nhất trong nghiên cứu?
Ba thông số có trọng số cao nhất xác định từ mô hình PCA là $BOD_5$ (trọng số $0{,}19$), $COD$ (trọng số $0{,}17$) và Tổng Phốt pho (trọng số $0{,}16$).

4. Bốn nhóm nguyên nhân gây ô nhiễm nước thải hữu cơ được phân tích qua sơ đồ Ishikawa gồm những nhóm nào?
Bốn nhóm nguyên nhân được xác định gồm: Hệ thống xử lý (nước thải chưa xử lý đạt chuẩn bị rò rỉ), Hệ thống nước mưa (nhiễm bẩn dòng tràn và xả lén), Yếu tố con người (thiếu đào tạo chuyên môn và quy trình an toàn), và Quản lý chất thải nguy hại (lưu trữ ngoài trời, đơn vị thu gom không đạt chuẩn hoặc xả trộm hóa chất).

5. Công nghệ xử lý nước thải chính đang được áp dụng tại 5 KCN nghiên cứu là gì?
Bốn KCN gồm An Phước, Gò Dầu, Long Đức và Long Thành sử dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank; riêng KCN Lộc An – Bình Sơn sử dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí SBR.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Nguyễn Thanh Trí đã đánh giá toàn diện hiện trạng xử lý nước thải và lượng hóa mức độ rủi ro ô nhiễm hữu cơ tại 5 KCN huyện Long Thành bằng phương pháp tích hợp chỉ số Nemerow cải tiến và phân tích thành phần chính PCA. Kết quả chỉ ra rằng mặc dù phần lớn nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT, nguy cơ tác động xấu lên môi trường nước tiếp nhận vẫn ở mức cao tại 4/5 KCN, đặc biệt là KCN Lộc An – Bình Sơn. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng và hệ thống giải pháp kỹ thuật - quản lý khả thi, đóng góp thiết thực cho công tác kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ môi trường lưu vực nước tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết 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 Dương – Đồng Nai. Đồng thời đây còn là một trong những tỉnh đi đầu trong cả nước về xây dựng và phát triển khu công nghiệp (KCN) và cụm công nghiệp với hơn 32 khu công nghiệp đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và đi vào hoạt động như: Long Thành, An Phước, Nhơn Trạch II, Biên Hòa II, Amata, Gò Dầu, Suối Tre, Hố Nai, Giang Điền, Long Khánh, Dầu Giây, Định Quán, Long Đức, Tam Phước, Tân Phú, Xuân Lộc, Thạnh Phú,. Sự phát triển của các KCN đã mang lại hiệu quả kinh tế cho địa phương, tuy nhiên các nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cũng rất cao. Hầu như tất cả các loại ô nhiễm nước đều có hại cho sức khỏe của con người, động vật và thực vật.

Ô nhiễm nước có thể không gây hại cho sức khỏe của chúng ta ngay lập tức nhưng có thể gây hại sau khi tiếp xúc lâu dài. Bên cạnh đó ô nhiễm nước có thể gây tổn hại cho nền kinh tế. Ngân hàng Thế giới đã đưa con số: Mỗi năm ở Việt Nam thiệt hại 780 triệu USD trong các lĩnh vực sức khỏe cộng đồng vì ô nhiễm môi trường[1]. Cho nên việc đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm hữu cơ nước 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 trường nước và hệ sinh thái dưới nước nguồn tiếp nhận và môi trường tại các khu vực KCN Long Thành. Chính vì vậy đề tài “Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm hữu cơ nước thải các KCN huyện Long Thành bằng chỉ số NEMEROW và PCA” được chọn làm hướng nghiên cứu và thực hiện báo cao tốt nghiệp đại học ngành khoa học môi trường chuyên ngành sức khỏe môi trường. Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin định lượng về mức độ ô nhiễm, nguyên nhân, ảnh hưởng của chất thải công nghiệp đến môi trường nước tại các KCN Long Thành .Từ đó biết được những rủi ro môi trường từ chất thải công nghiệp và đề ra những biện pháp giảm thiểu ô nhiễm và kế hoạch quản lý chất lượng nước. Nguyễn Hiền Thân Trang 1 Lớp: D17MTSK SVTH: Lê Nguyễn Thanh Trí Đề tài : Đánh giá rủi ro môi trường từ ô nhiễm hữu cơ nước thải các khu công nghiệp huyện Long Thành bằng chỉ số NEMEROW và phân tích thành phần chính 1.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải của các KCN tại huyện Long Thành và xác định được các rủi ro môi trường do ô nhiễm hữu cơ từ nước thải công nghiệp.2 Mục tiêu cụ thể − Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải của huyện Long Thành và đánh giá chất lượng nước sau xử lý nước thải tập trung − Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước thải sau xử lý của hệ thống xử lý nước thải tập trung các khu công nghiệp trên địa bàn Huyện Long Thành, Tỉnh Đồng Nai − Tính toán và đánh giá rủi ro ô nhiễm hữu cơ của nước thải từ các khu công nghiệp Huyện Long Thành đến môi trường − Đề xuất giải pháp giảm thiểu 1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, 1.1 Đối tượng Nước thải tập trung các khu công nghiệp 1.2 Phạm vi Phạm vi: Huyện Long Thành Thời gian: Tháng 9 – 12 năm 2020 1.