Tổng quan nghiên cứu

Làng nghề truyền thống Triều Khúc, thuộc xã Tân Triều, huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội, là một trong những trung tâm sản xuất tiểu thủ công nghiệp lâu đời tại khu vực ven đô. Năm 2015, toàn xã Tân Triều ghi nhận quy mô dân số đạt 31.594 nhân khẩu với 8.837 hộ gia đình, mang lại tổng giá trị sản xuất toàn xã đạt 663,5 tỷ đồng. Trong đó, cơ cấu ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 67,4% với giá trị 453,8 tỷ đồng. Hoạt động kinh tế tại làng Triều Khúc tập trung chủ yếu vào hai phân ngành mũi nhọn: dệt nhuộm thủ công truyền thống (200 cơ sở với 1.300 lao động) và thu gom, tái chế nhựa phế liệu (hơn 300 cơ sở sản xuất quy mô hộ gia đình).

Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng về sản lượng sản xuất đi đôi với công nghệ lạc hậu đã gây áp lực nghiêm trọng lên môi trường sinh thái. Nước thải chứa hóa chất phẩm nhuộm và nước rửa phế liệu không qua xử lý được xả trực tiếp vào hệ thống cống rãnh, làm suy thoái chất lượng nguồn nước và không khí trong khu dân cư. Đề tài luận văn thạc sĩ khoa học môi trường của tác giả Đặng Trần Quân tập trung đánh giá hiện trạng ô nhiễm, khảo sát các nguồn phát thải và xây dựng hệ thống giải pháp đồng bộ nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại làng nghề Triều Khúc. Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm từ tháng 5/2015 đến tháng 8/2016, cung cấp các luận cứ khoa học thực tiễn giúp chính quyền địa phương hoàn thành mục tiêu giảm trên 80% tải lượng ô nhiễm hữu cơ xả ra lưu vực sông Nhuệ, góp phần bảo vệ sức khỏe cho hơn 17.000 cư dân sinh sống tại địa bàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng Lý thuyết Phát triển Bền vững theo định hướng của Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới (WCED, 1987), hướng tới sự cân bằng tối ưu giữa ba trụ cột: tăng trưởng kinh tế, công bằng xã hội và bảo vệ tài nguyên môi trường. Bên cạnh đó, luận văn tích hợp Mô hình Sản xuất sạch hơn (Cleaner Production - SXSH) do Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) khởi xướng, nhằm xác định các cơ hội giảm thiểu chất thải ngay tại nguồn thông qua quản lý nội vi, kiểm soát quy trình công nghệ, thu hồi nhiệt và tuần hoàn tài nguyên nước.

Đề tài cũng vận dụng các bài học kinh nghiệm quốc tế như mô hình quy hoạch cụm sản xuất tập trung kết hợp xử lý chất thải Saemaul Undong của Hàn Quốc và phong trào Mỗi làng một sản phẩm (OVOP) khởi phát từ năm 1979 tại Nhật Bản. Các khái niệm trọng tâm bao gồm: tải lượng ô nhiễm hữu cơ (COD, BOD5), chất rắn lơ lửng (TSS), khí thải gia nhiệt nhựa (CO, HCl, bụi tổng số TSP), độ ồn công nghiệp và nguyên tắc người gây ô nhiễm phải trả tiền theo luật pháp môi trường hiện hành.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp nguồn dữ liệu thứ cấp từ các báo cáo kinh tế xã hội xã Tân Triều năm 2015 và nguồn dữ liệu sơ cấp thu thập qua điều tra thực địa. Cỡ mẫu điều tra xã hội học bao gồm 80 phiếu khảo sát, trong đó có 60 phiếu dành cho các chủ hộ sản xuất (chia đều 30 hộ dệt nhuộm và 30 hộ tái chế nhựa) và 20 phiếu dành cho các hộ dân sinh sống lân cận. Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm đảm bảo tính đại diện cao, phản ánh đúng đặc thù sản xuất của từng ngành nghề và đánh giá chính xác tác động môi trường tới cộng đồng dân cư.

Hoạt động quan trắc thực địa được tiến hành trong 2 đợt: đợt 1 vào tháng 12/2015 (đại diện mùa khô) và đợt 2 vào tháng 6/2016 (đại diện mùa mưa) theo đúng quy chuẩn TCVN 5992:1995, TCVN 5993:1995 và Thông tư số 28/2011/TT-BTNMT. Mẫu không khí được thu thập tại 4 điểm quan trắc (từ KK1 đến KK4) bằng thiết bị DustTrak và RION NL-31 để xác định bụi TSP, độ ồn, khí CO, SO2, NO2. Mẫu nước mặt (2 điểm), nước ngầm (2 điểm), nước cống chung (1 điểm) và nước thải cơ sở dệt, nhựa (4 điểm) được phân tích theo các phương pháp chuẩn TCVN và SMEWW. Dữ liệu sau đó được tổng hợp, phân tích toán học và so sánh đối chiếu với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: QCVN 05:2013/BTNMT, QCVN 26:2010/BTNMT, QCVN 08:2008/BTNMT, QCVN 09:2008/BTNMT và QCVN 13-MT:2015/BTNMT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, môi trường nước bị ô nhiễm hữu cơ và hóa chất nghiêm trọng. Quá trình dệt và nhuộm tơ sợi tiêu thụ lượng nước rất lớn, trung bình 40 lít nước/kg sợi nhuộm; trong đó công đoạn giũ hồ tiêu tốn 15 m3 nước/tấn sợi và công đoạn giặt sau nhuộm tiêu tốn 20 m3 nước/tấn sợi. Nước thải dệt nhuộm chứa hàm lượng COD vượt quy chuẩn từ 3 đến 8 lần, độ màu lên tới 750 Pt-Co. Nước thải từ các cơ sở tái chế nhựa có chỉ số COD ghi nhận ở mức 200 mg/l và BOD5 ở mức 80 mg/l, vượt quy chuẩn kỹ thuật từ 2 đến 4 lần. Toàn bộ nước thải chưa qua xử lý được đổ thẳng vào hệ thống cống rãnh, làm nước mặt ao đình và mương thoát nước quanh làng ô nhiễm nặng với hàm lượng Amoni và Coliform vượt tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần.

Thứ hai, môi trường không khí xung quanh bị ô nhiễm bụi và tiếng ồn vượt ngưỡng. Nồng độ bụi TSP tại các khu vực sản xuất dao động từ 0,45 mg/m3 đến 1,33 mg/m3, vượt tiêu chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT từ 2 đến 4 lần. Hoạt động của hơn 130 dàn máy dệt thoi và các máy nghiền nhựa cơ học tạo ra tiếng ồn đo được từ 74 dB đến 84 dB, vượt quy chuẩn tiếng ồn QCVN 26:2010/BTNMT từ 4 dB đến 14 dB.

Thứ ba, sự tích tụ chất thải rắn công nghiệp và suy thoái nguồn nước ngầm. Khối lượng phế phẩm nhựa không thể tái sinh phát sinh khoảng 350 tấn/năm, bị tập kết bừa bãi chiếm dụng lối đi công cộng. Phân tích mẫu nước ngầm ở độ sâu 25 - 35 m cho thấy dấu hiệu thẩm thấu Amoni (NH4+) và Coliform, đe dọa trực tiếp nguồn nước sinh hoạt ngầm của khu vực.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện nghiên cứu có thể được minh họa trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh mức độ phát tán tiếng ồn giữa tháng 12/2015 và tháng 6/2016, cùng bảng thống kê tương quan nồng độ CO và COD trong nước cống rãnh thoát nước. Sự gia tăng nồng độ chất ô nhiễm trong mùa hè bắt nguồn từ nền nhiệt độ cao làm tăng tốc độ phân hủy các tạp chất bám trên phế liệu nhựa và khí thải từ lò đun nấu nhuộm.

Nguyên nhân cốt lõi của tình trạng ô nhiễm là do trên 60% máy móc sản xuất thuộc dạng chắp vá, cũ kỹ, không có hệ thống xử lý khí thải và nước thải cục bộ. So với các làng nghề cùng loại hình như dệt lụa Vạn Phúc hay tái chế nhựa Minh Khai (nơi COD vượt từ 7 đến 10 lần), Triều Khúc chịu tác động tiêu cực kép do mật độ dân cư đông đúc trên diện tích đất chỉ 297,7 ha. Tác động dịch tễ học thể hiện rõ khi trên 70% người dân được phỏng vấn phản ánh về sự bức tử môi trường sống, kéo theo tỷ lệ mắc các bệnh về viêm đường hô hấp, bệnh ngoài da và viêm kết mạc cao hơn 2,5 lần so với các xã thuần nông lân cận.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, hoàn thiện cơ chế, chính sách và chế tài quản lý môi trường. UBND huyện Thanh Trì và UBND xã Tân Triều cần áp dụng triệt để nguyên tắc người gây ô nhiễm phải trả tiền từ quý 1 năm 2017. Trích lập tối thiểu 10% ngân sách sự nghiệp môi trường của địa phương để tài trợ các dự án bảo vệ môi trường làng nghề, đồng thời cung cấp các khoản vay ưu đãi với mức hỗ trợ lãi suất từ 3% đến 5%/năm giúp các hộ sản xuất đổi mới máy móc ít phát thải.

Thứ hai, đẩy nhanh tiến độ quy hoạch và di dời cơ sở sản xuất. UBND xã Tân Triều cần phối hợp với các cơ quan chuyên môn hoàn thành hạ tầng Cụm công nghiệp làng nghề Tân Triều trong giai đoạn 2017 - 2020. Tiến hành di dời bắt buộc 100% các hộ dệt nhuộm có sử dụng hóa chất và các cơ sở thu gom, xay nghiền, ép đùn hạt nhựa ra khỏi khu vực dân cư, giải phóng không gian sinh hoạt và chấm dứt tình trạng lấn chiếm đường giao thông ngõ xóm.

Thứ ba, ứng dụng công nghệ xử lý chất thải hiện đại. Ban quản lý cụm công nghiệp cần xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung với công suất thiết kế 1.000 m3/ngày đêm, ứng dụng công nghệ keo tụ tạo bông kết hợp vi sinh hiếu khí để đảm bảo nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A trước khi dẫn ra sông Nhuệ. Đối với các cơ sở tái chế nhựa, bắt buộc lắp đặt hệ thống chụp hút và dập bụi ướt kết hợp tháp lọc than hoạt tính nhằm xử lý triệt để 90% lượng hơi axit và khí CO phát sinh trong quá trình gia nhiệt.

Thứ tư, áp dụng giải pháp Sản xuất sạch hơn (SXSH) và nâng cao ý thức cộng đồng. Các chủ hộ dệt nhuộm cần thực hiện quản lý nội vi (5S), thay thế than đá bằng điện công nghiệp trong nồi nấu sợi, tuần hoàn 30% lượng nước làm mát máy đùn nhựa. Mặt khác, Hội phụ nữ và Đoàn thanh niên xã cần tổ chức các lớp tập huấn định kỳ 6 tháng/lần nhằm nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường và trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cho 100% công nhân.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm 1: Các cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường, bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Thanh Trì và UBND cấp xã. Luận văn cung cấp bộ cơ sở dữ liệu quan trắc thực tế, làm căn cứ hoạch định chính sách phân vùng sinh thái, thanh tra kiểm tra và thiết lập quy hoạch di dời làng nghề ô nhiễm ven đô.

Nhóm 2: Các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học, sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Đô thị. Tài liệu là nguồn tham khảo phương pháp luận kết hợp giữa nghiên cứu quan trắc thực nghiệm đa chỉ tiêu và điều tra xã hội học phân tầng tại làng nghề đặc thù.

Nhóm 3: Các kỹ sư công nghệ môi trường và doanh nghiệp thi công xử lý chất thải. Luận văn cung cấp định mức tiêu hao nguyên nhiên liệu (40 lít nước/kg sợi, 10 m3 nước/tấn vải dệt) và đặc tính dòng thải (BOD5, COD, Cr6+), hỗ trợ thiết kế chính xác các module xử lý nước thải dệt nhuộm và tái chế nhựa quy mô vừa và nhỏ.

Nhóm 4: Các chủ cơ sở sản xuất và hiệp hội làng nghề dệt nhuộm, tái chế phế liệu. Nghiên cứu mang lại hướng dẫn thực hành Sản xuất sạch hơn giúp tối ưu hóa định mức nguyên liệu, giảm chi phí tiêu thụ năng lượng từ 15% đến 20% và bảo đảm an toàn sức khỏe nghề nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân chính khiến nước thải làng nghề Triều Khúc có nồng độ COD và độ màu cao là gì? Quá trình nhuộm tơ sợi tại 70 cơ sở sử dụng lượng lớn hóa chất và phẩm nhuộm phân tán như nhóm Azo, Anthraquinone cùng chất trợ phân tán Na2SO4, tiêu tốn 40 lít nước/kg sợi. Nước thải giũ hồ chứa nhiều tinh bột và PVA, kết hợp với nước rửa phế liệu nhựa bám dính dầu mỡ không qua xử lý làm COD vượt quy chuẩn từ 3 đến 8 lần và độ màu đạt 750 Pt-Co.

Ô nhiễm không khí tại làng Triều Khúc phát sinh từ các công đoạn sản xuất nào? Ô nhiễm không khí chủ yếu phát sinh từ công đoạn gia nhiệt làm chảy hạt nhựa đùn túi sinh ra khí độc CO, hơi axit HCl và bụi TSP từ khâu xay nghiền phế liệu (đo được 0,45 - 1,33 mg/m3, vượt 2 - 4 lần chuẩn). Ngoài ra, hơn 130 dàn máy dệt thoi phát sinh tiếng ồn liên tục từ 74 đến 84 dB, vượt ngưỡng an toàn quy định.

Cỡ mẫu và phương pháp khảo sát thực địa trong nghiên cứu được tiến hành ra sao? Tác giả đã triển khai điều tra thực địa với 80 phiếu phỏng vấn bảng hỏi (gồm 30 hộ dệt nhuộm, 30 hộ tái chế nhựa và 20 hộ dân xung quanh) theo phương pháp chọn mẫu phân tầng. Đồng thời, lấy mẫu quan trắc không khí tại 4 vị trí và mẫu nước tại 8 điểm đặc trưng qua 2 đợt đo đạc (tháng 12/2015 và tháng 6/2016) tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn TCVN.

Giải pháp kỹ thuật nào tối ưu để xử lý nước thải cho cụm làng nghề dệt nhuộm và nhựa? Giải pháp công nghệ phù hợp nhất là xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung công suất 1.000 m3/ngày đêm, vận hành theo quy trình cơ học tách rác, hóa lý (keo tụ - tạo bông để khử màu và kim loại nặng) kết hợp sinh học hiếu khí để phân hủy chất hữu cơ. Tại mỗi hộ sản xuất, cần lắp đặt thêm hố lắng cặn sơ bộ trước khi đấu nối vào cống thu gom chung.

Việc áp dụng Sản xuất sạch hơn mang lại lợi ích cụ thể gì cho các hộ gia đình sản xuất? Áp dụng Sản xuất sạch hơn giúp các hộ sản xuất kiểm soát thất thoát nguyên liệu, tuần hoàn tái sử dụng 30% lượng nước làm mát máy đùn hạt nhựa và giảm tiêu hao 15 - 20 m3 nước/tấn sợi nhuộm. Điều này giúp hộ sản xuất cắt giảm 20% chi phí điện nước, giảm thiểu chi phí xử lý chất thải cuối đường ống và ngăn ngừa các bệnh nghề nghiệp cho người lao động.

Kết luận

  • Hoạt động sản xuất tại làng Triều Khúc đóng góp 67,4% cơ cấu kinh tế xã Tân Triều năm 2015 nhưng đồng thời gây ô nhiễm môi trường nước (COD vượt chuẩn từ 3 - 8 lần) và không khí (bụi, ồn vượt từ 2 - 4 lần).
  • Đề tài đã hoàn thành việc đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường toàn diện thông qua 2 đợt quan trắc thực địa tại 12 vị trí lấy mẫu cùng 80 phiếu điều tra xã hội học.
  • Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm là công nghệ thiết bị chắp vá, hơn 60% máy móc cũ kỹ và 100% cơ sở xả thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước đổ ra sông Nhuệ.
  • Hệ thống giải pháp đề xuất mang tính đồng bộ: hoàn thiện cơ chế tài chính dành 10% ngân sách môi trường, quy hoạch di dời vào Cụm công nghiệp làng nghề Tân Triều và vận hành trạm xử lý nước thải 1.000 m3/ngày đêm.
  • Lộ trình thực hiện được phân kỳ khoa học: tập trung di dời các cơ sở gây ô nhiễm nặng trong giai đoạn 2017 - 2020 và hoàn thiện hệ thống quan trắc, kiểm soát môi trường tự động giai đoạn 2020 - 2025.

Công trình luận văn thạc sĩ của tác giả Đặng Trần Quân là tài liệu khoa học có giá trị thực tiễn cao, đóng góp nền tảng dữ liệu vững chắc cho công tác quản lý tài nguyên và môi trường nông thôn. Chính quyền các cấp và các cơ sở sản xuất tại Triều Khúc cần nhanh chóng phối hợp triển khai các khuyến nghị kỹ thuật và mô hình sản xuất sạch hơn, nhằm hiện thực hóa mục tiêu phát triển kinh tế làng nghề bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường sống cho cộng đồng.