Tổng quan nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa tại tỉnh Quảng Ninh ghi nhận tốc độ tăng trưởng kinh tế ấn tượng với chỉ số tổng sản phẩm trên địa bàn đạt 10,16% trong sáu tháng đầu năm 2018. Song hành cùng sự phát triển của 11 khu công nghiệp tập trung trên địa bàn tỉnh, áp lực suy thoái môi trường sinh thái ngày càng gia tăng. Vấn đề cốt lõi đặt ra là sự xung đột giữa tốc độ mở rộng diện tích sản xuất và năng lực kiểm soát nguồn thải công nghiệp, đòi hỏi các mô hình đánh giá khoa học và giải pháp quản lý đồng bộ.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước, không khí, chất thải rắn và phân tích thực trạng công tác quản lý môi trường tại Khu công nghiệp Đông Mai, thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh. Trên cơ sở đó, đề tài xây dựng hệ thống giải pháp kỹ thuật và cơ chế quản lý tích hợp nhằm hoàn thiện công tác bảo vệ môi trường, hướng tới mục tiêu phát triển công nghiệp bền vững.

Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát toàn bộ diện tích 158,48 ha của Khu công nghiệp Đông Mai, được xác lập theo Quyết định số 3974/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh. Thời gian thu thập số liệu, khảo sát thực địa và phân tích mẫu quan trắc tập trung chủ yếu vào Quý IV năm 2018 và nửa đầu năm 2019. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc khi cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn hóa, hỗ trợ chủ đầu tư và doanh nghiệp thứ cấp tối ưu hóa chi phí vận hành trạm xử lý nước thải công suất thiết kế 3.000 m3/ngày đêm, đồng thời giúp cơ quan quản lý nâng cao tỷ lệ kiểm soát nguồn thải đạt chuẩn lên 100%.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết sinh thái học công nghiệp và mô hình kinh tế tuần hoàn, tập trung vào việc khép kín chu trình nguyên vật liệu và kiểm soát dòng thải giữa các nhà máy sản xuất. Đồng thời, đề tài tích hợp lý thuyết quản lý môi trường tích hợp nhằm xác lập cơ chế phối hợp đa bên giữa cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp phát triển hạ tầng và cộng đồng dân cư địa phương.

Mô hình nghiên cứu vận dụng khung phân tích nguyên nhân - áp lực - hiện trạng - tác động - đáp ứng kết hợp với công cụ phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức trong công tác quản lý môi trường. Ba khái niệm nền tảng được làm rõ bao gồm: Đánh giá tác động môi trường, Tiêu chuẩn xả thải công nghiệp theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia và Nhu cầu oxy hóa học cùng Nhu cầu oxy sinh hóa trong xử lý nước thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp từ hai kênh chính: dữ liệu thứ cấp thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Ban Quản lý Khu kinh tế Quảng Ninh, Công ty Cổ phần Đầu tư Phát triển Hạ tầng Viglacera; và dữ liệu sơ cấp thông qua đo đạc quan trắc thực địa cùng điều tra xã hội học.

Quy trình chọn mẫu điều tra cộng đồng thực hiện trên cỡ mẫu gồm 50 người dân sinh sống tại 5 khu phố xung quanh khu công nghiệp bao gồm Biểu Nghi 2, Trại Thành, Thuận Thành, Trại Cọ và Mai Hòa. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng theo nhóm tuổi (18-35 tuổi chiếm 24%, 36-50 tuổi chiếm 54%, trên 50 tuổi chiếm 22%) và cơ cấu nghề nghiệp (52% nông dân, 32% công nhân, 16% cán bộ) nhằm đảm bảo tính đại diện và khách quan. Mạng lưới lấy mẫu quan trắc môi trường bao gồm 2 điểm nước thải công nghiệp, 1 điểm nước thải sinh hoạt, 2 điểm nước mặt sông Khoai, 4 điểm nước ngầm và 9 điểm không khí xung quanh.

Các phương pháp phân tích phòng thí nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt theo Tiêu chuẩn Quốc gia và Tiêu chuẩn Phương pháp Thử nghiệm Chuẩn Quốc tế. Việc lựa chọn phương pháp phân tích hóa lý và vi sinh giúp định lượng chính xác nồng độ các chất ô nhiễm để đối chiếu trực tiếp với các quy chuẩn hiện hành. Dữ liệu sau đó được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và tham vấn ý kiến chuyên sâu từ 7 chuyên gia quản lý môi trường đầu ngành. Tiến trình nghiên cứu được triển khai liên tục từ tháng 10 năm 2018 đến tháng 6 năm 2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, trạm xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp ghi nhận hiệu quả xử lý cao đối với các chỉ tiêu hữu cơ và kim loại nặng. Nồng độ COD đầu vào giảm từ 245 mg/L xuống 75 mg/L sau xử lý (đạt hiệu suất loại bỏ 69,4%), nồng độ TSS giảm từ 115 mg/L xuống 42 mg/L (giảm 63,5%), đều đáp ứng tốt cột B của QCVN 40:2011/BTNMT. Chỉ tiêu amoni trước xử lý ở mức 11,5 mg/L (vượt 1,1 lần quy chuẩn) đã được xử lý về mức 4,8 mg/L. Vi khuẩn Coliform từ mức ô nhiễm 6.400 MPN/100mL (vượt ngưỡng 1,28 lần) giảm xuống còn 4.400 MPN/100mL, nằm trong ngưỡng an toàn cho phép 5.000 MPN/100mL.

Thứ hai, chất lượng nước mặt tại sông Khoai cách điểm xả 50 m về phía hạ nguồn và chất lượng nước ngầm tại 4 khu dân cư lân cận đều đạt quy chuẩn an toàn. Môi trường không khí xung quanh tại 4 điểm dân cư lân cận có nồng độ bụi và khí độc hại (SO2, NO2, CO) nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 05:2009/BTNMT. Tuy nhiên, tại 5 vị trí công trường đang thi công xây dựng nội khu, nồng độ bụi lơ lửng cục bộ tăng cao hơn từ 15% đến 25% so với khu vực dân cư.

Thứ ba, cơ cấu phát sinh chất thải gắn liền với 3 doanh nghiệp thứ cấp hoạt động trên diện tích 10,34 ha với khoảng 7.350 lao động. Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trung bình khoảng 3,5 tấn/ngày và chất thải nguy hại khoảng 1,2 tấn/tháng. Đa số doanh nghiệp đã ký hợp đồng thu gom, song việc phân loại chất thải nguy hại tại nguồn ở một vài cơ sở gia công cơ khí còn thiếu triệt để.

Thứ tư, kết quả khảo sát 50 hộ dân cho thấy 72% người dân ghi nhận môi trường nước và không khí hiện tại ở mức bình thường, nhưng 58% bày tỏ lo ngại về nguy cơ ô nhiễm khi khu công nghiệp đạt tỷ lệ lấp đầy 100% quy hoạch 158,48 ha.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả xử lý nước thải đạt chuẩn là kết quả của việc áp dụng công nghệ xử lý sinh học kết hợp hóa lý hiện đại. Sự dao động của các thông số amoni và phốt pho phản ánh tính chất đa ngành của các cơ sở sản xuất như phụ tùng ô tô Yazaki (5.500 lao động) và dụng cụ thể thao Vega Balls (1.800 lao động).

Khi so sánh với các nghiên cứu tại Khu công nghiệp Cái Lân hay Khu công nghiệp Việt Hưng, Khu công nghiệp Đông Mai sở hữu lợi thế lớn về quy hoạch đồng bộ ngay từ đầu, đặc biệt là diện tích đất dành cho cây xanh và mặt nước đạt 17,08 ha, chiếm 10,9% tổng diện tích khu đất.

Dữ liệu biến thiên các thông số ô nhiễm nước thải được mô hình hóa hiệu quả qua biểu đồ cột kép so sánh nồng độ chất ô nhiễm trước và sau xử lý với đường giới hạn chuẩn của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Bảng cân bằng lưu lượng xả thải 2.800 m3/ngày đêm đóng vai trò làm căn cứ kỹ thuật để phân kỳ đầu tư mở rộng trạm xử lý lên công suất 3.000 m3/ngày đêm trong tương lai.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, nâng cấp hệ thống quan trắc môi trường tự động liên tục: Chủ đầu tư hạ tầng Viglacera cần chủ trì lắp đặt trạm quan trắc tự động tại cửa xả trạm xử lý nước thải công suất 3.000 m3/ngày đêm, truyền dữ liệu 24/7 trực tiếp về Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh. Mục tiêu đặt ra là kiểm soát 100% lưu lượng nước thải phát sinh, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ xả thải chưa qua xử lý, hoàn thành nghiệm thu trong giai đoạn 2019-2020.

Thứ hai, chuẩn hóa quy trình phân loại và kiểm soát chất thải tại nguồn: Ban Quản lý Khu kinh tế tỉnh Quảng Ninh phối hợp cùng các doanh nghiệp thứ cấp thiết lập quy chuẩn bắt buộc các nhà máy xử lý sơ bộ nước thải đạt loại C trước khi đấu nối vào 4.620 m đường cống bê tông cốt thép thu gom chung. Doanh nghiệp phải nâng tỷ lệ phân loại rác nguy hại tại nguồn đạt trên 98%, xây dựng kho lưu giữ chuyên biệt và triển khai định kỳ từ Quý III năm 2019.

Thứ ba, mở rộng dải cây xanh cách ly và cải tạo hệ thống thoát nước mưa: Công ty Phát triển Hạ tầng Viglacera và Ủy ban nhân dân thị xã Quảng Yên cần hoàn thiện trồng phủ xanh 17,08 ha đất cây xanh mặt nước theo quy hoạch, nạo vét định kỳ tuyến mương hở rộng 8 m thoát nước ra sông Khoai. Mục tiêu cắt giảm 20% lượng bụi phát tán trong quá trình thi công hạ tầng, hoàn tất giai đoạn 2019-2021.

Thứ tư, thiết lập quy chế phối hợp quản lý liên ngành và giám sát cộng đồng: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Ban Quản lý Khu kinh tế và Ủy ban nhân dân phường Đông Mai cần ban hành quy chế phân định rõ thẩm quyền quản lý nhà nước, đồng thời thành lập tổ công tác giám sát có sự tham gia của đại diện 5 khu phố lân cận. Mục tiêu tiếp nhận và xử lý 100% kiến nghị về môi trường của người dân trong vòng 48 giờ, duy trì thường xuyên từ Quý IV năm 2019.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm 1: Cơ quan quản lý nhà nước và Ban Quản lý Khu kinh tế. Luận văn cung cấp mô hình tham chiếu thực chứng giúp hoàn thiện quy trình thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường, tối ưu hóa cơ chế phân cấp quản lý liên ngành và hỗ trợ số hóa công tác giám sát môi trường tại các khu công nghiệp trọng điểm.

Nhóm 2: Chủ đầu tư phát triển hạ tầng kỹ thuật khu công nghiệp. Tài liệu là cẩm nang hữu ích cung cấp thông số thiết kế, định mức tiêu chuẩn cấp thoát nước (nhu cầu cấp nước 3.680 m3/ngày đêm, thoát nước thải 2.800 m3/ngày đêm) và giải pháp xây dựng hệ sinh thái hạ tầng kỹ thuật đạt chuẩn môi trường.

Nhóm 3: Cán bộ an toàn và môi trường tại các doanh nghiệp thứ cấp. Hỗ trợ cán bộ quản lý xây dựng phương án tiền xử lý nước thải cục bộ, quy chuẩn hóa việc phân loại lưu trữ chất thải nguy hại và áp dụng các biện pháp sản xuất sạch hơn trong ngành sản xuất công nghiệp nhẹ và phụ trợ.

Nhóm 4: Học viên cao học, giảng viên và nhà nghiên cứu chuyên ngành Khoa học Môi trường. Cung cấp một case study thực tế toàn diện, mẫu mực về phương pháp kết hợp quan trắc thực nghiệm hiện trường, phân tích dữ liệu phòng thí nghiệm và điều tra xã hội học trong quản lý môi trường công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Nước thải sau xử lý của Khu công nghiệp Đông Mai có đáp ứng quy chuẩn xả thải không? Có, toàn bộ nước thải sau khi qua trạm xử lý tập trung đều đạt cột B theo QCVN 40:2011/BTNMT. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh nồng độ COD giảm từ 245 mg/L xuống 75 mg/L, TSS giảm từ 115 mg/L xuống 42 mg/L và vi khuẩn Coliform giảm từ 6.400 MPN/100mL xuống 4.400 MPN/100mL trước khi xả ra sông Khoai.

Khu công nghiệp Đông Mai định hướng thu hút những ngành nghề sản xuất nào? Theo quy hoạch được phê duyệt, khu công nghiệp ưu tiên các ngành công nghệ kỹ thuật cao và công nghiệp sạch. Hiện tại, khu công nghiệp đã tiếp nhận Công ty Yazaki Hải Phòng sản xuất phụ tùng ô tô trên diện tích 7,0 ha, Công ty Vega Balls sản xuất dụng cụ thể thao trên 3,2 ha và Công ty TONMAT gia công kim loại.

Hệ thống thoát nước mưa và nước thải tại khu công nghiệp được phân tách ra sao? Khu công nghiệp xây dựng mạng lưới thoát nước riêng biệt hoàn toàn. Nước mưa được gom qua hệ thống mương hở rộng 8 m thoát ra sông Khoai. Nước thải từ các nhà máy được dẫn độc lập qua 4.620 m cống bê tông cốt thép D400 về trạm xử lý nước thải công suất 3.000 m3/ngày đêm.

Hoạt động của các nhà máy có gây ô nhiễm nguồn nước ngầm lân cận không? Kết quả quan trắc 4 mẫu nước ngầm tại các khu phố Trại Thành, Biểu Nghi 2 và Mai Hòa cho thấy toàn bộ thông số kim loại nặng và hóa lý đều đạt chuẩn an toàn. Nghiên cứu chưa phát hiện dấu hiệu thẩm thấu chất ô nhiễm từ khu công nghiệp vào tầng nước ngầm của khu dân cư.

Doanh nghiệp thứ cấp cần tuân thủ yêu cầu môi trường nào khi đầu tư vào khu công nghiệp? Doanh nghiệp thứ cấp bắt buộc phải lập hồ sơ môi trường theo quy định, xử lý sơ bộ nước thải đạt loại C trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom chung, bố trí kho lưu trữ chất thải nguy hại đạt chuẩn và ký hợp đồng vận chuyển xử lý chất thải với đơn vị có tư cách pháp nhân.

Kết luận

  • Luận văn đã hoàn thành đánh giá toàn diện chất lượng môi trường và khẳng định trạm xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Đông Mai vận hành hiệu quả với tỷ lệ khử COD đạt 69,4%, đưa nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn quốc gia.
  • Đóng góp khoa học then chốt của đề tài là xây dựng bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm đồng bộ và phân tích rõ nét các hạn chế trong cơ chế quản lý môi trường liên ngành tại thị xã Quảng Yên.
  • Hệ thống 4 nhóm giải pháp tích hợp từ lắp đặt quan trắc tự động, chuẩn hóa thu gom chất thải tại nguồn đến hoàn thiện 17,08 ha cây xanh mang lại tính ứng dụng thực tiễn cao.
  • Lộ trình triển khai các giải pháp được phân kỳ chi tiết từ Quý III năm 2019 đến năm 2021, đảm bảo tính khả thi về mặt kỹ thuật và tài chính cho chủ đầu tư.
  • Cơ quan quản lý và các doanh nghiệp cần nhanh chóng thể chế hóa các khuyến nghị này vào quy chế quản lý thực tế, biến Khu công nghiệp Đông Mai thành hình mẫu công nghiệp xanh của tỉnh Quảng Ninh.