Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển vượt bậc của các khu công nghiệp đóng vai trò hạt nhân thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và đẩy nhanh tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa tại Việt Nam. Theo thống kê của ngành tài nguyên và môi trường, cả nước đã thành lập 325 khu công nghiệp với tổng diện tích đất tự nhiên đạt 94,9 nghìn ha, trong đó có 220 khu công nghiệp đã chính thức vận hành với tỷ lệ lấp đầy bình quân đạt 73%. Riêng tại tỉnh Bắc Ninh, Khu công nghiệp Quế Võ II được phê duyệt quy hoạch với tổng diện tích 572,54 ha, chia làm hai giai đoạn phát triển gồm giai đoạn một là 272,54 ha và giai đoạn hai là 300 ha. Dự án sở hữu tổng vốn đầu tư hạ tầng lên tới 500 triệu USD, hiện đã thu hút 23 doanh nghiệp đi vào hoạt động ổn định và tạo việc làm cho khoảng 30.000 lao động.

Tuy nhiên, áp lực phát triển kinh tế nhanh chóng đã làm nảy sinh nhiều thách thức nghiêm trọng đối với môi trường sinh thái địa phương. Nguồn tiếp nhận chính của khu vực là mương tiêu thủy nông xã Ngọc Xá dẫn thẳng ra sông Đuống chỉ cách ranh giới khu công nghiệp khoảng 0,5 km. Các dòng thải công nghiệp tập trung quy mô lớn, nước thải sinh hoạt và chất thải nguy hại nếu không được kiểm soát chặt chẽ sẽ gây suy thoái nguồn nước và đất canh tác xung quanh. Đề tài tập trung phân tích, đánh giá toàn diện thực trạng quản lý môi trường tại Khu công nghiệp Quế Võ II, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh trong giai đoạn 2017 - 2018. Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học để đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật và cơ chế quản lý đồng bộ, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ đấu nối nước thải đạt 100%, tối ưu hóa công suất vận hành trạm xử lý nước thải tập trung và kiểm soát an toàn tuyệt đối các nguồn thải phát sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng tích hợp giữa Lý thuyết Hệ thống Quản trị Môi trường (EMS) theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 14001 và Lý thuyết Sinh thái Công nghiệp gắn liền với Chiến lược Sản xuất sạch hơn theo Quyết định số 1419/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ. Mô hình tiếp cận nghiên cứu vận hành theo chu trình quản trị thích ứng PDCA (Hoạch định - Thực hiện - Kiểm tra - Hành động), xem xét khu công nghiệp như một tiểu hệ sinh thái khép kín giữa các dòng vật chất đầu vào, quy trình chuyển hóa và dòng thải đầu ra.

Hệ thống nghiên cứu sử dụng bốn khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: Đánh giá tác động môi trường (ĐTM), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường, Tải lượng chất thải ô nhiễm và Quản lý dòng thải tại nguồn. Cơ chế kiểm soát tuân thủ nghiêm ngặt các quy định pháp lý như Luật Bảo vệ môi trường năm 2014, Nghị định số 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu, cùng hệ thống quy chuẩn kỹ thuật bắt buộc gồm QCVN 08:2015/BTNMT cột B1 đối với chất lượng nước mặt, QCVN 40:2011/BTNMT cột A đối với nước thải công nghiệp và QCVN 05:2013/BTNMT đối với chất lượng không khí xung quanh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp chặt chẽ giữa nguồn dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp thực địa. Nguồn dữ liệu thứ cấp được kế thừa có chọn lọc từ hồ sơ quản lý môi trường của Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Bắc Ninh, Chi cục Bảo vệ môi trường và Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua khảo sát thực tế và điều tra xã hội học bằng bảng hỏi với cỡ mẫu 40 cán bộ, công nhân viên đang làm việc trực tiếp tại các nhà máy trong khu công nghiệp. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng nhằm đảm bảo tính đại diện khách quan cho từng nhóm ngành sản xuất cơ khí, may mặc và linh kiện điện tử.

Chương trình quan trắc môi trường thực địa được thiết lập tại các vị trí trọng điểm: 6 điểm đo không khí xung quanh (K1 đến K6), 4 điểm lấy mẫu nước thải tại cống xả các công ty tiêu biểu và sau trạm xử lý tập trung (NT1 đến NT4), cùng 2 điểm lấy mẫu nước mặt mương tiêu xã Ngọc Xá (NM1 tại cửa xả và NM2 cách cửa xả 200 m về phía hạ lưu). Quá trình lấy mẫu nước mặt tuân thủ theo TCVN 6663-6:2011, diễn ra trong hai đợt đặc trưng gồm mùa mưa (tháng 8/2017) và mùa khô (tháng 2/2018), bảo quản nghiêm ngặt ở nhiệt độ 4 độ C. Các mẫu phân tích được thực hiện bằng máy đo đa chỉ tiêu HACH SensION, máy quang phổ so màu DR5000 và hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS theo Tiêu chuẩn Standard Methods ấn bản 21. Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp này là nhằm bảo đảm tính chuẩn hóa QA/QC, triệt tiêu sai số thực địa và nhận diện chính xác các biến động tải lượng ô nhiễm giữa các mùa trong năm. Dữ liệu sau đó được tổng hợp và phân tích thống kê mô tả qua phần mềm chuyên dụng Excel 2007 để đối sánh với các tiêu chuẩn môi trường hiện hành.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, chất lượng môi trường không khí xung quanh tại Khu công nghiệp Quế Võ II duy trì ở mức an toàn. Tất cả 6/6 điểm quan trắc (K1 đến K6) đều có nồng độ các thông số bụi lơ lửng, CO, SO2 và NO2 nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT. Điều kiện vi khí hậu với nhiệt độ trung bình năm từ 23,5 đến 24,4 độ C và tốc độ gió trung bình 2,5 m/s tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát tán khí thải tự nhiên.

Thứ hai, môi trường nước mặt và nước thải đã xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ và vi sinh rõ rệt. Nước mặt tại 2 điểm quan trắc mương tiêu (NM1 và NM2) ghi nhận hàng loạt chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS, NH4+, Fe và PO43- vượt quy chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT cột B1 từ 1,09 lần đến 4,07 lần. Nước thải tại một số cống xả doanh nghiệp trước khi vào trạm tập trung cũng có hàm lượng BOD5 và Coliform vượt ngưỡng cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT.

Thứ ba, khối lượng chất thải rắn phát sinh tại khu công nghiệp ở mức rất cao. Tổng lượng chất thải rắn sản xuất công nghiệp đạt 159.660 kg/tháng (chiếm 63,6% tổng lượng chất thải), chất thải rắn sinh hoạt là 27.696 kg/tháng (chiếm 11,0%) và chất thải nguy hại phát sinh lên tới 63.593 kg/tháng (chiếm 25,4%).

Thứ tư, cơ cấu ngành nghề tại khu công nghiệp có sự phân hóa mạnh mẽ. Nhóm ngành công nghiệp loại 2 (lắp ráp cơ khí, máy móc công nghiệp, dịch vụ) chiếm tỷ trọng lớn nhất với 43,48%, nhóm ngành loại 1 (sản xuất linh kiện điện tử, vi điện tử, chế biến nông sản) chiếm 39,13% và nhóm ngành loại 3 (bao bì, may mặc, sơn, vật liệu xây dựng) chiếm 17,39%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước mặt xuất phát từ hạ tầng xử lý nước thải chưa được khai thác hoàn chỉnh. Trạm xử lý nước thải tập trung do Công ty Cổ phần Đầu tư Phát triển hạ tầng KCN Quế Võ IDICO đầu tư có công suất thiết kế giai đoạn một là 1.000 m3/ngày đêm và giai đoạn hai là 3.000 m3/ngày đêm. Tuy nhiên, trạm mới tiếp nhận khoảng 400 m3/ngày đêm và vẫn đang trong quá trình vận hành thử nghiệm. Một số doanh nghiệp thứ cấp chưa thực hiện đấu nối triệt để hoặc chỉ xử lý sơ bộ qua bể tự hoại 3 ngăn rồi xả trực tiếp ra mương tiêu thủy nông.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại lưu vực sông Cầu chịu tác động từ Khu công nghiệp Quang Châu (với hàm lượng COD duy trì ở mức cao từ 70 đến 120 mg/l) hay lưu vực sông Đồng Nai (với thông số TSS vượt chuẩn từ 3 đến 9 lần), có thể thấy tình trạng ô nhiễm cục bộ tại điểm xả thải là hiện tượng phổ biến khi hệ thống thu gom chưa đồng bộ. Về mặt trình bày dữ liệu, tỷ lệ cơ cấu phát sinh chất thải rắn và tỷ lệ các nhóm ngành sản xuất được mô tả trực quan và cô đọng nhất qua biểu đồ tròn phân đoạn phần trăm. Đồng thời, sự biến thiên nồng độ các chất ô nhiễm nước như BOD5, COD và TSS giữa mùa mưa và mùa khô được thể hiện tối ưu thông qua dạng biểu đồ cột nhóm kết hợp đường giới hạn quy chuẩn, giúp làm nổi bật mức độ vượt ngưỡng một cách khoa học và thuyết phục.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, hoàn thiện và nâng cao hiệu suất vận hành trạm xử lý nước thải tập trung. Chủ thể thực hiện là Công ty Cổ phần Đầu tư Phát triển hạ tầng KCN Quế Võ IDICO. Đơn vị cần nâng công suất vận hành thực tế từ mức 400 m3/ngày đêm lên mức tối đa công suất giai đoạn một là 1.000 m3/ngày đêm trong vòng 6 tháng tới. Toàn bộ nước thải sau xử lý bằng công nghệ sinh học Aerotank kết hợp lắng Lamella phải được khử trùng triệt để nhằm bảo đảm 100% đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Cột A trước khi xả ra môi trường.

Thứ hai, tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra và cưỡng chế đấu nối nước thải. Chủ thể thực hiện là Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Bắc Ninh phối hợp cùng Chi cục Bảo vệ môi trường. Mục tiêu là yêu cầu 100% các doanh nghiệp thứ cấp hoàn thành đấu nối cống xả vào mạng lưới thu gom ngầm trong quý II năm 2019. Thiết lập cơ chế kiểm tra định kỳ 3 tháng một lần và xử phạt nghiêm khắc các trường hợp xả thải chưa qua xử lý ra mương tiêu xã Ngọc Xá.

Thứ ba, chuẩn hóa hệ thống phân loại, thu gom và chuyển giao chất thải rắn cùng chất thải nguy hại. Chủ thể thực hiện là các doanh nghiệp chủ nguồn thải phối hợp cùng chủ đầu tư hạ tầng IDICO. Cần phân loại triệt để tại nguồn lượng chất thải nguy hại 63.593 kg/tháng và chất thải sản xuất 159.660 kg/tháng, lưu chứa đúng quy chuẩn tại khu trung chuyển kỹ thuật diện tích 0,7 ha. Ký hợp đồng vận chuyển, xử lý với các đơn vị được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp phép, bảo đảm tỷ lệ thu gom và tiêu hủy an toàn đạt 100%.

Thứ tư, áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn và phát triển vành đai xanh cách ly. Chủ thể thực hiện là Sở Tài nguyên và Môi trường cùng 23 doanh nghiệp đang hoạt động trong khu công nghiệp. Lộ trình giai đoạn 2019 - 2022 hướng tới mục tiêu giảm thiểu từ 15% đến 20% lượng chất thải phát sinh tại nguồn thông qua cải tiến công nghệ, đồng thời duy trì và phủ xanh đủ 39,76 ha diện tích cây xanh tập trung và dải phân cách (chiếm 14,59% tổng diện tích khu công nghiệp) nhằm tăng cường khả năng hấp thụ khí thải và tạo cảnh quan sinh thái bền vững.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường, bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh, Chi cục Bảo vệ môi trường và Ban Quản lý các Khu công nghiệp. Luận văn cung cấp bức tranh thực chứng về hiện trạng xả thải và những lỗ hổng trong quản lý phân cấp. Dữ liệu này là căn cứ thực tế để các nhà quản lý hoàn thiện quy chế phối hợp liên ngành, lập kế hoạch thanh tra trọng điểm và xây dựng bộ tiêu chí sàng lọc môi trường cho các dự án đầu tư mới.

Nhóm thứ hai là các chủ đầu tư xây dựng và kinh doanh kết cấu hạ tầng khu công nghiệp, tiêu biểu như IDICO và các đơn vị phát triển hạ tầng trên toàn quốc. Công trình mang lại lợi ích lớn trong việc tham khảo mô hình bố trí phân khu chức năng kỹ thuật diện tích 3,5 ha, kinh nghiệm thiết kế, vận hành trạm xử lý nước thải 1.000 đến 3.000 m3/ngày đêm và giải pháp quy hoạch hệ thống cây xanh cách ly đạt tỷ lệ trên 14% diện tích.

Nhóm thứ ba là ban lãnh đạo và đội ngũ cán bộ an toàn - môi trường tại các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp. Tài liệu chỉ rõ định mức phát sinh của 63.593 kg chất thải nguy hại mỗi tháng cùng các yêu cầu pháp lý về tiền xử lý nước thải. Doanh nghiệp có thể ứng dụng trực tiếp để thiết lập quy trình kiểm soát nội bộ, cải tạo bể tự hoại 3 ngăn và thực hiện chuyển giao chất thải đúng luật.

Nhóm thứ tư là giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học môi trường, Quản lý tài nguyên và Môi trường, Kỹ thuật môi trường. Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp luận nghiên cứu thực địa, kỹ thuật thu thập và xử lý số liệu quan trắc theo mùa mưa và mùa khô, đồng thời cung cấp hệ thống dẫn chứng thực tế cho các bài giảng về quản lý môi trường khu công nghiệp tập trung.

Câu hỏi thường gặp

Nguồn tiếp nhận chính của nước thải và nước mưa chảy tràn từ Khu công nghiệp Quế Võ II là khu vực nào?

Nguồn tiếp nhận chính là hệ thống mương tiêu thủy nông xã Ngọc Xá dẫn thẳng ra sông Đuống, nằm cách ranh giới khu công nghiệp chỉ khoảng 0,5 km. Việc các thông số BOD5, COD, TSS trong nước mặt mương tiêu vượt chuẩn từ 1,09 đến 4,07 lần đặt ra yêu cầu cấp thiết phải kiểm soát nghiêm ngặt lưu lượng 400 m3/ngày đêm xả thải để bảo vệ nguồn cấp nước hạ lưu.

Cơ cấu và khối lượng chất thải rắn phát sinh hàng tháng tại Khu công nghiệp Quế Võ II được ghi nhận như thế nào?

Theo kết quả điều tra, tổng lượng chất thải rắn phát sinh tại khu công nghiệp đạt khoảng 250.949 kg/tháng. Trong đó, chất thải rắn sản xuất công nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất với 159.660 kg/tháng, chất thải nguy hại chiếm tới 63.593 kg/tháng chủ yếu từ ngành điện tử và cơ khí, còn chất thải rắn sinh hoạt của công nhân viên chiếm 27.696 kg/tháng được thu gom định kỳ.

Vì sao chất lượng môi trường không khí xung quanh tại Khu công nghiệp Quế Võ II vẫn duy trì trong ngưỡng an toàn?

Kết quả phân tích tại 6 điểm quan trắc cho thấy các chỉ tiêu bụi, CO, SO2, NO2 đều đạt chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT. Lý do là khu công nghiệp có tới 43,48% doanh nghiệp thuộc ngành lắp ráp cơ khí ít phát thải nhiệt, kết hợp diện tích cây xanh tập trung lên tới 39,76 ha (chiếm 14,59% diện tích) và điều kiện thông gió tự nhiên tốt với tốc độ gió 2,5 m/s.

Khó khăn lớn nhất trong công tác vận hành hệ thống xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp hiện nay là gì?

Khó khăn lớn nhất là trạm xử lý nước thải tập trung công suất thiết kế giai đoạn một 1.000 m3/ngày đêm mới vận hành thử nghiệm ở mức 400 m3/ngày đêm do tỷ lệ đấu nối của các doanh nghiệp thứ cấp chưa triệt để. Một số nhà máy vẫn xả thẳng nước thải chưa qua xử lý đầy đủ ra hệ thống mương thoát nước chung của địa phương.

Luận văn đưa ra giải pháp trọng tâm nào để nâng cao hiệu lực kiểm soát môi trường tại Khu công nghiệp Quế Võ II?

Giải pháp then chốt là đẩy mạnh cơ chế phối hợp liên ngành giữa Ban Quản lý các Khu công nghiệp và Chi cục Bảo vệ môi trường nhằm thanh tra 100% cơ sở sản xuất. Đồng thời, bắt buộc chủ đầu tư IDICO hoàn thiện vận hành chính thức trạm xử lý nước thải 1.000 m3/ngày đêm và yêu cầu toàn bộ 23 doanh nghiệp hoàn tất đấu nối đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Cột A.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã đánh giá toàn diện hiện trạng quản lý môi trường tại Khu công nghiệp Quế Võ II với quy mô quy hoạch 572,54 ha và 23 doanh nghiệp đang hoạt động.
  • Xác định môi trường không khí xung quanh đạt chuẩn quy định tại 6/6 điểm đo, trong khi môi trường nước mặt mương tiêu bị ô nhiễm với nhiều chỉ tiêu vượt QCVN 08:2015/BTNMT cột B1 từ 1,09 lần đến 4,07 lần.
  • Lượng hóa chính xác khối lượng chất thải phát sinh hàng tháng với 159.660 kg chất thải rắn sản xuất, 63.593 kg chất thải nguy hại và 27.696 kg chất thải sinh hoạt.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ về quản lý nhà nước, công nghệ xử lý nước thải công suất 1.000 m3/ngày đêm, quản lý chất thải nguy hại và sản xuất sạch hơn.
  • Thiết lập lộ trình hành động cụ thể cho giai đoạn 2019 - 2022, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác quản trị môi trường bền vững tại tỉnh Bắc Ninh.

Các cơ quan quản lý, chủ đầu tư hạ tầng và cộng đồng doanh nghiệp cần nhanh chóng phối hợp triển khai đồng bộ các khuyến nghị nêu trên để bảo đảm mục tiêu phát triển công nghiệp gắn liền với bảo vệ môi trường sinh thái bền vững.