Tổng quan nghiên cứu

Khu vực Khe Hang Dầu thuộc xã Nham Sơn, huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang sở hữu tổng diện tích tự nhiên trong phạm vi nghiên cứu là 53,6 ha, nằm trong quần thể sinh thái và di tích lịch sử dãy núi Nham Biền. Dự án Khu sinh thái Khe Hang Dầu được Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Giang phê duyệt quy hoạch chi tiết xây dựng với quy mô 36,48 ha, định hướng phát triển thành tổ hợp du lịch nghỉ dưỡng, văn hóa tâm linh kết nối cùng các danh thắng như thiền viện Trúc Lâm Phượng Hoàng, chùa Kem và chùa Vĩnh Nghiêm. Tuy nhiên, việc triển khai dự án đặt ra bài toán môi trường phức tạp khi phải chuyển đổi mục đích sử dụng 19,22 ha đất rừng phòng hộ, chiếm khoảng 1,83% tổng diện tích rừng của toàn huyện Yên Dũng, đồng thời di dời khoảng 8 đến 10 hộ dân đang canh tác tự phát trong lòng thung lũng.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nền, nhận dạng và dự báo định lượng các tác động môi trường tiêu cực phát sinh trong ba giai đoạn: chuẩn bị mặt bằng, thi công xây dựng và vận hành khai thác. Nghiên cứu được thực hiện trong khung thời gian từ tháng 11/2018 đến tháng 5/2019 tại xã Nham Sơn. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc thiết lập hệ thống giải pháp công nghệ và quản lý môi trường đạt chuẩn, giúp kiểm soát 100% các nguồn chất thải phát sinh, cân bằng giữa phát triển kinh tế du lịch dịch vụ với bảo tồn đa dạng sinh học và giữ vững tỷ lệ che phủ rừng phòng hộ tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng lý thuyết phát triển bền vững và khung pháp lý đánh giá tác động môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13, Nghị định số 18/2015/NĐ-CP và Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Quá trình đánh giá áp dụng mô hình phân tích vòng đời dự án kết hợp các khái niệm chuyên ngành nền tảng:

  • Sức chịu tải môi trường (Environmental Carrying Capacity): Khả năng tự làm sạch và giới hạn tiếp nhận các chất gây ô nhiễm của các thành phần môi trường nước, đất, không khí tại khu vực thung lũng Khe Hang Dầu mà không làm suy thoái hệ sinh thái.
  • Ma trận tương tác môi trường (Leopold Matrix): Phương pháp đối chiếu có trọng số giữa các hoạt động kỹ thuật của dự án với các thông số môi trường tự nhiên và xã hội theo thang điểm định lượng.
  • Mô hình lan truyền khí thải Sutton: Mô hình toán học khuếch tán chất ô nhiễm dạng đường từ các phương tiện giao thông vận tải và máy móc thi công trong tầng đối lưu khí quyển.
  • Hệ số phát thải và tải lượng ô nhiễm (Pollution Load): Phương pháp đánh giá nhanh dựa trên định mức phát thải chuẩn hóa quốc tế của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Ngân hàng Thế giới (World Bank).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tích hợp từ các số liệu thống kê khí tượng thủy văn giai đoạn 2012 - 2016 của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia kết hợp với chương trình quan trắc thực địa vào tháng 02/2019. Cỡ mẫu nghiên cứu thực nghiệm bao gồm: 05 mẫu chất lượng không khí và tiếng ồn xung quanh (ký hiệu từ KK1 đến KK4 và các điểm phụ cận), 02 mẫu nước mặt tại hồ Khe Hang Dầu, 01 mẫu nước ngầm giếng khoan dân cư và 01 mẫu phân tích thổ nhưỡng. Phương pháp chọn mẫu áp dụng theo kỹ thuật định vị không gian đại diện tại các vị trí nhạy cảm sinh thái, khu dân cư tiếp giáp thôn Kem và khu vực trung tâm thi công.

Các phương pháp phân tích phòng thí nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện hành như Thông tư 29/2011/TT-BTNMT đối với nước mặt, Thông tư 30/2011/TT-BTNMT đối với nước ngầm và Thông tư 33/2011/TT-BTNMT đối với môi trường đất. Lý do lựa chọn kết hợp mô hình hóa Gauss-Sutton và phương pháp đánh giá nhanh WHO nhằm lượng hóa chính xác nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí (bụi lơ lửng, CO, SO2, NO2) ở các khoảng cách từ 10m đến 100m, cũng như tính toán tải lượng nước thải sinh hoạt cho quy mô 100 công nhân xây dựng. Toàn bộ timeline nghiên cứu được tiến hành có hệ thống qua 7 tháng thực hiện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  • Chất lượng môi trường nền vật lý còn khá nguyên sơ nhưng nước mặt có dấu hiệu phú dưỡng: Các chỉ tiêu môi trường không khí tại 4 điểm đo đều đạt ngưỡng an toàn theo QCVN 05:2013/BTNMT với hàm lượng bụi lơ lửng từ 45 đến 78 µg/m3 (giới hạn cho phép là 300 µg/m3), nồng độ CO từ 267 đến 473 µg/m3 (giới hạn 30.000 µg/m3). Môi trường đất và nước ngầm đạt tiêu chuẩn quy định. Tuy nhiên, nguồn nước mặt hồ tự nhiên có hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng TSS lên tới 315 mg/l (vượt 6,3 lần quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT, cột B1 là 50 mg/l) và thông số BOD5 đạt 20 mg/l (vượt 1,33 lần quy chuẩn).
  • Quy mô đào đắp đất đá rất lớn nhưng mức độ khuếch tán bụi thấp: Hoạt động giải phóng mặt bằng phát sinh khối lượng đất đào lên tới 827.750 tấn, khối lượng đất đắp là 640.000 tấn và khối lượng đất dư thừa cần vận chuyển ra ngoài bãi thải là 187.750 tấn bằng xe tải 30 tấn trên cung đường 15 km. Kết quả mô hình Sutton cho thấy nồng độ bụi tại khoảng cách 10m chỉ đạt 0,0052 mg/m3 và giảm mạnh xuống 0,0010 mg/m3 ở khoảng cách 100m, thấp hơn nhiều so với ngưỡng quy chuẩn 0,3 mg/m3.
  • Tiếng ồn cục bộ trên công trường vượt ngưỡng an toàn lao động: Mức ồn tổng hợp từ các máy móc thi công (cần trục bánh hơi 16T, cẩu 6,5T, máy uốn cắt thép 5KW) tại khoảng cách 1,5m đạt mức 81,8 dBA, vượt 16,8% so với giới hạn quy định 70 dBA của QCVN 26:2010/BTNMT. Tuy nhiên, nhờ địa hình dạng thung lũng khép kín, mức ồn suy giảm tự nhiên về 51,9 dBA ở khoảng cách 50m và chỉ còn 45,5 dBA ở khoảng cách 100m.
  • Nguy cơ ô nhiễm nước thải sinh hoạt nghiêm trọng trong giai đoạn xây dựng: Với lượng nhân công trung bình 100 người/ngày, lưu lượng nước thải phát sinh khoảng 4,5 m3/ngày. Nồng độ ô nhiễm khi chưa xử lý có chỉ số BOD5 dao động từ 1.000 đến 1.200 mg/l (vượt 20 - 24 lần quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột B) và chỉ số TSS đạt từ 1.555,8 đến 3.222 mg/l (vượt từ 15 đến hơn 32 lần).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng vượt chuẩn TSS và BOD5 trong nước mặt tự nhiên trước thi công xuất phát từ đặc tính địa hình lòng chảo đón nhận bùn đất rửa trôi từ sườn núi Nham Biền vào mùa mưa (lượng mưa tháng 7 đạt đỉnh 211,26 mm), cộng hưởng cùng thói quen đắp đập đào ao thả cá tự phát của các hộ dân sở tại với độ sâu ao từ 1,5 đến 2m.

Khi so sánh với các báo cáo đánh giá tác động môi trường thuộc nhóm dự án hạ tầng du lịch đồi núi tại vùng trung du Bắc Bộ, diễn biến suy giảm nồng độ bụi và tiếng ồn tại Khe Hang Dầu có tính tương đồng cao. Nền nhiệt độ trung bình năm 24,9°C và tốc độ gió khảo sát thấp (chỉ từ 0,3 đến 0,6 m/s) là điều kiện thuận lợi hạn chế phát tán khí quyển tầm xa, nhưng lại đòi hỏi các giải pháp chống tích tụ ô nhiễm cục bộ tại đáy thung lũng.

Dữ liệu tính toán lan truyền phát thải khí và tiếng ồn được mô hình hóa trực quan qua bảng ma trận khoảng cách và đồ thị suy giảm logarithm. Các kết quả này chứng minh rằng các tác động tiêu cực đến môi trường không khí và tiếng ồn chỉ mang tính chất ngắn hạn, cục bộ trong phạm vi bán kính dưới 50m quanh vị trí vận hành thiết bị cơ giới.

Đề xuất và khuyến nghị

  • Xử lý triệt để nước thải sinh hoạt và thi công: Xây dựng hệ thống thu gom nước thải bằng tuyến cống D300 dài 4.050m dẫn về trạm xử lý nước thải tập trung công nghệ vi sinh yếm khí kết hợp hiếu khí và khử trùng clo, công suất thiết kế 150 m3/ngày-đêm. Yêu cầu mục tiêu kiểm soát nồng độ BOD5 đầu ra dưới 50 mg/l và TSS dưới 100 mg/l trước khi đấu nối ra 01 cửa xả duy nhất. Hoàn thành lắp đặt trong vòng 6 tháng đầu giai đoạn chuẩn bị hạ tầng do Ban Quản lý Dự án làm chủ thể thực hiện.
  • Khống chế phát tán bụi và bảo hộ tiếng ồn công trường: Thiết lập hàng rào tôn chắn bụi cao 2,5m bao quanh các ranh giới thi công giáp khu dân cư thôn Kem; thực hiện phun nước dập bụi đường vận chuyển với tần suất 2 đến 3 lần/ngày bằng xe bồn chuyên dụng; phủ bạt kín 100% các xe vận chuyển 187.750 tấn đất đào. Trang bị phương tiện bảo hộ nút tai chống ồn đạt chuẩn cho toàn bộ 100% công nhân vận hành máy móc có mức ồn trên 80 dBA. Thời gian thực hiện xuyên suốt 12 tháng đào đắp dưới sự giám sát của đơn vị tư vấn quản lý môi trường.
  • Thực hiện cam kết phục hồi sinh thái rừng: Triển khai phương án trồng rừng thay thế đối với diện tích 19,22 ha đất rừng phòng hộ chuyển đổi mục đích theo đúng Quyết định 695/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Giang; duy trì bảo vệ nguyên trạng 17,11 ha rừng phòng hộ còn lại trong khuôn viên dự án. Hoàn thành chỉ tiêu trồng bù rừng trong niên độ 2019 - 2020 do chủ đầu tư phối hợp Chi cục Kiểm lâm Bắc Giang thực hiện.
  • Hoàn thiện hạ tầng tiêu thoát nước mưa chống xói lở: Lắp đặt đồng bộ hệ thống thoát nước mưa độc lập bằng cống bê tông cốt thép các loại D600 (2.020m), D800 (840m), D1000 (175m) và D1250 (1.670m) cùng 140 hố ga thu nước kết hợp thăm dò lắng bùn. Đắp bờ bao tạm thời ngăn cách hồ chứa cảnh quan rộng 15.189,2 m2 nhằm ngăn ngừa đất cát chảy tràn gây bồi lắng hồ trong mùa mưa lũ từ tháng 5 đến tháng 10. Tiến độ hoàn thành vào Quý II/2019 do nhà thầu xây lắp hạ tầng chịu trách nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Chủ đầu tư và ban quản lý các dự án nghỉ dưỡng sinh thái: Nắm bắt quy trình xây dựng báo cáo đánh giá tác động môi trường thực chứng, dữ liệu định mức tính toán chi phí vận hành trạm xử lý nước thải và các giải pháp kỹ thuật phòng ngừa rủi ro sạt lở đồi dốc.
  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường cấp tỉnh, huyện: Sử dụng làm tài liệu tham chiếu khoa học trong công tác thẩm định, phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường các dự án có chuyển đổi đất rừng và quản lý nguồn thải lưu vực sông Thương.
  • Các đơn vị tư vấn môi trường và kỹ sư thiết kế hạ tầng: Khai thác các mô hình toán học dự báo tải lượng Sutton, hệ số phát thải WHO và bản vẽ quy hoạch mạng lưới cống ngầm (D300 đến D1250) áp dụng cho địa hình thung lũng phức tạp.
  • Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường: Tham khảo phương pháp luận kết hợp giữa nghiên cứu viễn thám GIS, ma trận đánh giá tác động và kỹ thuật lấy mẫu quan trắc môi trường nền theo hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

Việc chuyển đổi 19,22 ha rừng phòng hộ tại Khe Hang Dầu có gây ảnh hưởng tiêu cực lâu dài đến hệ sinh thái địa phương không? Tỷ lệ chuyển đổi này chỉ chiếm 1,83% tổng diện tích rừng phòng hộ toàn huyện Yên Dũng, đồng thời dự án giữ nguyên hiện trạng 17,11 ha rừng tự nhiên. Theo Quyết định 695/QĐ-UBND, chủ đầu tư bắt buộc phải nộp tiền trồng rừng thay thế 100% diện tích đã chuyển đổi tại vị trí quy hoạch khác của tỉnh, giúp bảo toàn tổng diện tích thảm thực vật sinh thái.

Tại sao mẫu nước mặt hồ tự nhiên trước khi thi công lại có chỉ số TSS vượt 6,3 lần quy chuẩn? Chỉ số TSS đạt mức 315 mg/l là do đặc thù địa hình thung lũng có độ dốc lớn từ Bắc xuống Nam, khiến lượng mưa tập trung cuốn trôi lớp phù sa đất mặt vào lòng hồ. Thêm vào đó, hoạt động đào ao nuôi cá tự phát của 8 đến 10 hộ dân bản địa trước đây đã khuấy động lớp trầm tích đáy, làm gia tăng chất rắn lơ lửng.

Mô hình phát tán bụi Sutton dự báo nồng độ ô nhiễm không khí trong giai đoạn đào đắp ra sao? Với lượng đất đào đắp và vận chuyển 187.750 tấn bằng xe tải 30 tấn, nồng độ bụi cực đại tại cự ly 10m tính toán được là 0,0052 mg/m3 và giảm xuống 0,0010 mg/m3 ở cự ly 100m. Các giá trị này đều nằm sâu dưới ngưỡng giới hạn 0,3 mg/m3 của QCVN 05:2013/BTNMT nhờ vận tốc gió khu vực rất êm dịu (0,3 - 0,6 m/s).

Mức độ tiếng ồn công trường 81,8 dBA ảnh hưởng như thế nào đến khu dân cư lân cận? Mức ồn 81,8 dBA vượt quy chuẩn an toàn chỉ xuất hiện cục bộ ở cự ly 1,5m sát thiết bị thi công, gây nguy cơ suy giảm thính lực cho công nhân trực tiếp. Ở cự ly cách công trường 50m đến 100m, mức ồn suy giảm tự nhiên xuống 51,9 dBA và 45,5 dBA, hoàn toàn không gây ảnh hưởng tiêu cực đến khu dân cư thôn Kem nằm cách dự án trên 200m.

Hạ tầng kỹ thuật bảo vệ môi trường của dự án gồm những hạng mục chính nào? Dự án đầu tư 4.050m cống D300 thu gom nước thải sinh hoạt về trạm xử lý vi sinh tập trung, 4.705m cống bê tông cốt thép từ D600 đến D1250 tiêu thoát nước mưa độc lập, 140 hố ga lắng cặn và xây mới 4 trạm biến áp tổng công suất 2.710 kVA cấp điện an toàn, vận hành tách biệt với hệ thống thủy vực tự nhiên.

Kết luận

  • Đã phân tích toàn diện hiện trạng môi trường nền khu vực thung lũng Khe Hang Dầu quy mô 36,48 ha, xác định khả năng chịu tải tốt của môi trường đất, không khí và khoanh vùng mức độ ô nhiễm hữu cơ nhẹ trong nước mặt (TSS 315 mg/l).
  • Định lượng chính xác tải lượng phát thải từ 827.750 tấn đất đào đắp và 4,5 m3 nước thải sinh hoạt mỗi ngày bằng phương trình Sutton và hệ số phát thải chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới.
  • Xác lập bản đồ suy giảm tiếng ồn công trường từ 81,8 dBA ở cự ly 1,5m xuống ngưỡng an toàn 45,5 dBA ở cự ly 100m, bảo đảm an toàn sinh hoạt cho cộng đồng dân cư thôn Kem.
  • Đề xuất gói giải pháp công nghệ môi trường đồng bộ với 4.050m cống thoát nước thải D300, 4.705m cống thoát nước mưa bê tông cốt thép và cam kết trồng rừng bù đắp 19,22 ha.
  • Đóng góp hệ thống cơ sở dữ liệu khoa học vững chắc giúp chủ đầu tư và cơ quan quản lý nhà nước ra quyết định cấp phép đầu tư hài hòa giữa kinh tế và bảo tồn thiên nhiên.

Đóng góp chính của công trình là cung cấp quy trình đánh giá tác động môi trường chuẩn mực cho các dự án du lịch nghỉ dưỡng phức hợp tại khu vực miền núi trung du. Kế hoạch tiếp theo cần tập trung nghiệm thu các công trình xử lý nước thải và hạ tầng thoát nước mưa trong giai đoạn 2019 - 2020. Mời các nhà nghiên cứu, kỹ sư môi trường và các chủ đầu tư tham khảo toàn văn luận văn thạc sĩ để ứng dụng các mô hình định lượng và giải pháp kỹ thuật vào thực tiễn dự án.