Tổng quan nghiên cứu

Dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp Tân Phú Thạnh tại huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang có tổng diện tích quy hoạch 224,1 ha (tương đương 2.241.861 m2). Quá trình thành lập khu công nghiệp dẫn đến sự chuyển đổi sâu sắc cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp tại địa phương, trong đó 44,10% diện tích đất trồng cây ăn quả (988.578,89 m2) và 24,87% diện tích đất trồng lúa (557.539,86 m2) được chuyển giao để bố trí 147,52 ha đất xây dựng nhà máy công nghiệp. Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu là giải quyết bài toán mâu thuẫn giữa động lực tăng trưởng kinh tế – dự kiến giải quyết việc làm cho 50.000 cán bộ công nhân viên – và các áp lực môi trường gia tăng do lưu lượng nước thải xả ra lên tới 6.376 m3/ngày đêm cùng khối lượng bụi, khí thải và chất thải rắn sinh hoạt 16 tấn/ngày.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là phân tích, đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nền; nhận diện, tính toán định lượng tải lượng các chất ô nhiễm phát sinh trong suốt vòng đời dự án từ giai đoạn đền bù, giải phóng mặt bằng, thi công san lấp 124.000 m3 đất đến giai đoạn vận hành thương mại. Trên cơ sở đó, nghiên cứu xây dựng ma trận đánh giá tác động tổng hợp và đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quy hoạch công nghệ nhằm khống chế ô nhiễm, bảo vệ nguồn nước mặt sông Ba Láng và kênh Rạch Vong. Phạm vi nghiên cứu thực hiện tại xã Tân Phú Thạnh từ năm 2006 đến năm 2008 theo khung pháp lý của Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005 và Nghị định số 80/2006/NĐ-CP. Ý nghĩa của đề tài được khẳng định qua việc cung cấp hệ số phát thải thực tế, thiết lập các mục tiêu kiểm soát 100% nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại A và giảm thiểu 85% đến 99% tải lượng bụi phát tán ra cộng đồng dân cư xung quanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết đánh giá tác động môi trường (ĐTM) theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và khung pháp lý môi trường Việt Nam theo Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005, kết hợp lý thuyết phát triển bền vững khu công nghiệp sinh thái. Hệ thống lý thuyết tiếp cận toàn diện mô hình chu kỳ dự án, chia tiến trình tác động thành ba giai đoạn kế tiếp: giai đoạn giải phóng mặt bằng – chuẩn bị, giai đoạn thi công xây lắp hạ tầng kỹ thuật và giai đoạn vận hành nhà máy. Nghiên cứu tập trung vào 4 khái niệm khoa học then chốt:

Thứ nhất, Đánh giá tác động môi trường là quá trình phân tích, dự báo các ảnh hưởng của dự án đến môi trường tự nhiên và kinh tế – xã hội nhằm đề xuất giải pháp giảm thiểu. Thứ hai, Tải lượng ô nhiễm (Pollution Load) biểu thị khối lượng chất ô nhiễm phát sinh trên một đơn vị diện tích hoặc theo đầu người trong một đơn vị thời gian (kg/ha/ngày hoặc g/người/ngày). Thứ ba, Sức chịu tải của thủy vực tiếp nhận thể hiện khả năng tự làm sạch của nguồn nước sông Ba Láng đối với các thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD) và cặn lơ lửng (SS). Thứ tư, Vùng cách ly vệ sinh công nghiệp xác định khoảng cách đệm an toàn từ 50 m đến 1.000 m giữa các nguồn phát thải độc hại và khu dân cư theo Điều lệ Giữ gìn Vệ sinh năm 1971.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu sơ cấp thu thập qua 6 điểm khảo sát, đo đạc chất lượng môi trường nền do đơn vị tư vấn chuyên môn thực hiện. Các thông số không khí tại điểm đo K1 ghi nhận nồng độ bụi dao động từ 0,25 mg/m3 đến 0,34 mg/m3, SO2 đạt 0,27 mg/m3, tiếng ồn đạt 55 đến 58 dBA. Dữ liệu môi trường nước mặt tại điểm M1 trên kênh Rạch Vong xác định độ pH đạt 7,84, hàm lượng SS dao động 30 đến 37 mg/l. Nguồn dữ liệu thứ cấp được kế thừa từ số liệu thống kê khí tượng thủy văn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2004-2006, bản đồ quy hoạch chi tiết 1/2000 và các báo cáo điều tra xã hội học tại xã Tân Phú Thạnh.

Phương pháp nghiên cứu tích hợp phương pháp đánh giá nhanh của WHO (soạn thảo bởi Economopoulos, 1993) để tính toán tải lượng ô nhiễm không khí và nước thải dựa trên hệ số phát thải trung bình của các ngành công nghiệp. Phương pháp lập bảng kiểm tra (Checklist) và phương pháp ma trận Leopold được sử dụng để đối chiếu từng hoạt động xây lắp với các thành phần môi trường đất, nước, không khí và kinh tế – xã hội. Phương pháp so sánh quy chuẩn đối chiếu trực tiếp với TCVN 5937-1995 (chất lượng không khí), TCVN 5949-1995 (tiếng ồn) và TCVN 5945-2005 (nước thải công nghiệp). Cỡ mẫu quan trắc được phân tầng hợp lý theo hướng gió chủ đạo (Đông, Đông Nam, Tây Nam) và các điểm nhạy cảm hạ lưu dòng chảy. Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp này là đảm bảo tính dự báo khoa học chính xác trong điều kiện dự án mới ở giai đoạn lập quy hoạch, các nhà máy thứ cấp chưa đi vào hoạt động thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và tính toán định lượng đã đưa ra 3 nhóm phát hiện cụ thể về tác động môi trường của Khu công nghiệp Tân Phú Thạnh:

Phát hiện thứ nhất, trong giai đoạn san lấp mặt bằng với khối lượng đào đắp 124.000 m3, hoạt động của 67 lượt xe tải trọng 10 tấn chạy trên cự ly vận chuyển 10 km nội bộ làm phát sinh tải lượng bụi 55,25 kg/năm (tương đương 0,211 kg/ngày). Nồng độ bụi cục bộ tại công trường tăng vượt tiêu chuẩn cho phép 0,3 mg/m3 theo TCVN 5937-1995 từ 1,2 đến 2,5 lần vào những ngày nắng gió. Tiếng ồn từ các thiết bị thi công cơ giới phát sinh rất lớn, trong đó máy đóng cọc đạt mức 90 đến 104 dBA, xe ủi đạt 93 dBA, búa chèn và khoan đạt 76 đến 99 dBA, gây tác động nặng trong bán kính dưới 50 m.

Phát hiện thứ hai, khi toàn bộ 147,52 ha đất công nghiệp được lấp đầy với 50.000 lao động, tổng lưu lượng nước thải phát sinh là 6.376 m3/ngày đêm (tương đương 80% tổng lưu lượng nước cấp). Riêng nước thải sinh hoạt đạt 2.350 m3/ngày, mang tải lượng ô nhiễm thô rất cao: BOD5 đạt 1.060 kg/ngày (nồng độ thô 562 đến 1.222 mg/l, vượt tiêu chuẩn loại A từ 28 đến 61 lần), COD từ 900 đến 1.275 mg/l (vượt 18 đến 25 lần), Coliform đạt 10^6 đến 10^9 MPN/100ml. Ngay cả khi qua hệ thống bể tự hoại 3 ngăn, nước thải sinh hoạt vẫn có BOD5 từ 80 đến 160 mg/l (vượt tiêu chuẩn loại A từ 4 đến 8 lần), bắt buộc phải đưa về trạm xử lý tập trung.

Phát hiện thứ ba, khí thải từ giao thông vận tải với dự báo 4.000 đến 5.000 lượt xe/ngày đêm sẽ phát thải vào khí quyển mỗi ngày: 8,20 kg bụi, 41,40 kg SO2, 30,10 kg NO2, 46,02 kg CO và 21,40 kg hydrocacbon (THC). Đồng thời, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ công nhân viên đạt 16 tấn/ngày (tương đương 5.380 tấn/năm dựa trên hệ số 0,4 kg/người/ngày), tạo áp lực rất lớn lên hạ tầng quản lý rác thải khu vực.

Thảo luận kết quả

Các dữ liệu nghiên cứu chỉ ra rằng áp lực ô nhiễm môi trường bắt nguồn trực tiếp từ mật độ xây dựng và quy mô tập trung của các nhà máy công nghiệp. Địa hình khu vực dự án có cao độ tự nhiên thấp, hướng thoát nước dốc nhẹ 1% đến 2%, đòi hỏi hệ thống cống ngầm phải duy trì độ dốc thiết kế tối thiểu 0,5% và mặt đường đạt độ dốc 5% đến 6% để ngăn chặn hiện tượng úng ngập vào mùa mưa khi lượng mưa cực đại ghi nhận tại Hậu Giang lên tới 177 mm/ngày, làm lưu lượng nước mưa chảy tràn đạt 450 m3/ngày.

Khi đối chiếu với các nghiên cứu ĐTM tại các khu công nghiệp thuộc Đồng bằng sông Cửu Long, thành phần ô nhiễm hữu cơ và cặn lơ lửng trong nước thải có tính chất tương đồng nhưng nguy cơ suy thoái cục bộ nguồn nước mặt sông Ba Láng cao hơn do lưu lượng dòng chảy vào mùa khô thấp. Nồng độ ô nhiễm có thể được trực quan hóa qua biểu đồ phân bố tải lượng chất thải và sơ đồ chuỗi công nghệ thu gom hai cấp. Việc luận văn tính toán tổng kinh phí xây dựng hạ tầng kỹ thuật, trong đó hạng mục san nền chiếm 69 tỷ đồng và trạm xử lý nước thải chiếm 15 tỷ đồng, là cơ sở then chốt để chủ đầu tư phân bổ ngân sách khả thi, hạn chế tối đa nguy cơ ô nhiễm nhiệt và sự cố rò rỉ hóa chất.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường đồng bộ với các mục tiêu cụ thể:

Thứ nhất, quy hoạch phân cụm công nghiệp và thiết lập khoảng cách ly vệ sinh: Bố trí các ngành ít phát sinh ô nhiễm như may mặc, giày da về phía Bắc; công nghiệp điện tử về phía Nam gần trục giao thông chính; các cơ sở có nguy cơ ô nhiễm cao như sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến lương thực bố trí về phía Đông cuối hướng gió chủ đạo (Đông Nam, Tây Nam). Tuân thủ nghiêm ngặt chiều rộng vùng cách ly vệ sinh từ 50 m đến 300 m đối với xí nghiệp mức độc hại cấp III, IV và kiểm soát mật độ xây dựng dưới 70% đối với công trình 1 tầng, dành trên 15% diện tích cho cây xanh.

Thứ hai, xây dựng hệ thống xử lý nước thải hai cấp với công suất thiết kế 6.500 m3/ngày đêm: Yêu cầu 100% các nhà máy thứ cấp xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại B hoặc loại C trước khi đấu nối vào mạng lưới cống bê tông cốt thép D300-D800 dẫn về trạm xử lý nước thải tập trung. Trạm tập trung áp dụng quy trình cơ học kết hợp sinh học hiếu khí (Aerotank) để làm sạch triệt để, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt 100% chuẩn loại A (BOD5 dưới 20 mg/l, COD dưới 50 mg/l, Coliform dưới 3.000 MPN/100ml) trước khi xả ra sông Ba Láng, hoàn thành xây lắp trước quý IV/2009.

Thứ ba, lắp đặt thiết bị lọc bụi và xử lý khí độc tại nguồn: Bắt buộc các nhà máy lắp đặt buồng lắng, xyclon thu bụi quán tính khô/ướt đạt hiệu suất 85% hoặc thiết bị lọc túi vải đạt hiệu suất 98% đến 99% đối với hạt bụi kích thước từ 1 µm trở lên. Đối với khí SO2, NOx, áp dụng tháp hấp thụ dung dịch kiềm dạng tháp đệm hoặc tháp đĩa có hiệu suất khử từ 70% đến 95%, kết hợp than hoạt tính hấp phụ dung môi hữu cơ bay hơi.

Thứ tư, quản lý chất thải rắn và chương trình quan trắc định kỳ: Thiết lập bãi trung chuyển rác thải có mái che và hệ thống thu gom nước rỉ rác; phân loại 16 tấn rác sinh hoạt/ngày và ký hợp đồng vận chuyển chôn lấp hợp vệ sinh. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hậu Giang cùng Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh chịu trách nhiệm thanh tra, quan trắc định kỳ 3 tháng/lần đối với chất lượng nước thải và không khí xung quanh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị ứng dụng cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

Nhóm thứ nhất là các cán bộ quản lý nhà nước tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Công Thương, Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Hậu Giang và các tỉnh vùng Tây Nam Bộ. Luận văn cung cấp phương pháp luận chuẩn mực về quy trình thẩm định báo cáo ĐTM, xác định tải lượng xả thải thực tế và thiết lập khung giám sát môi trường định kỳ cho khu công nghiệp quy mô trên 200 ha.

Nhóm thứ hai là các kỹ sư tư vấn thiết kế môi trường và quy hoạch hạ tầng khu công nghiệp. Tài liệu cung cấp dữ liệu tính toán thủy lực, thiết kế mạng lưới thoát nước mưa tách rời nước thải và các thông số công nghệ trạm xử lý nước thải công suất 6.376 m3/ngày đêm.

Nhóm thứ ba là các doanh nghiệp hạ tầng và chủ đầu tư thứ cấp đầu tư vào Khu công nghiệp Tân Phú Thạnh. Nghiên cứu giúp doanh nghiệp nắm rõ quy định phân cụm công nghiệp, quy chuẩn xây dựng mảng xanh từ 15% đến 25% và các tiêu chuẩn xả thải cục bộ loại B theo TCVN 5945-2005.

Nhóm thứ tư là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường tại các trường đại học. Đây là nguồn dữ liệu thực chứng tiêu biểu cho các học phần Đánh giá tác động môi trường chuyên sâu và Công nghệ xử lý chất thải công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Khu công nghiệp Tân Phú Thạnh có quy mô diện tích và cơ cấu sử dụng đất như thế nào? Dự án có tổng diện tích quy hoạch 224,1 ha tại huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang. Cơ cấu đất gồm 147,52 ha đất xây dựng nhà máy (chiếm 65,8%), 27,72 ha đất cây xanh (chiếm 12,37%), 25,28 ha đất giao thông chiếu sáng, cùng diện tích dành cho trung tâm điều hành, cụm kỹ thuật và kho tàng bến bãi.

Quy trình thu gom và xử lý nước thải tại khu công nghiệp được thiết kế theo tiêu chuẩn nào? Khu công nghiệp vận hành hệ thống thoát nước mưa và nước thải riêng biệt. Nước thải sinh hoạt và sản xuất được xử lý cục bộ tại từng nhà máy đạt loại B theo TCVN 5945-2005, sau đó thu gom qua đường cống tròn D300-D800 về trạm xử lý tập trung công suất 6.376 m3/ngày để xử lý đạt loại A trước khi xả ra sông Ba Láng.

Tải lượng ô nhiễm không khí do hoạt động giao thông tại khu công nghiệp là bao nhiêu? Với lưu lượng ước tính 4.000 đến 5.000 lượt phương tiện lưu thông mỗi ngày, tải lượng phát thải giao thông đạt 8,20 kg bụi, 41,40 kg SO2, 30,10 kg NO2, 46,02 kg CO và 21,40 kg hydrocacbon mỗi ngày, đòi hỏi phải trải nhựa 100% đường nội bộ và duy trì xe phun nước tưới đường trong mùa khô.

Quy định về tỷ lệ xây dựng và diện tích cây xanh trong khuôn viên từng nhà máy được áp dụng ra sao? Các nhà máy 1 tầng có mật độ xây dựng tối đa dưới 70% và tỷ lệ đất cây xanh tối thiểu trên 15%. Nhà máy xây dựng 2 tầng có mật độ dưới 66%, cây xanh trên 20%. Công trình trên 3 tầng có mật độ xây dựng dưới 50% và phải dành trên 25% diện tích cho mảng xanh nhằm giảm thiểu ô nhiễm nhiệt và tiếng ồn.

Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh hàng ngày được quản lý và xử lý bằng phương thức nào? Khi lấp đầy với khoảng 50.000 cán bộ công nhân viên, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh là 16 tấn/ngày (5.380 tấn/năm). Toàn bộ rác thải được thu gom từ các phân xưởng, tập kết tại trạm trung chuyển có hệ thống ngăn mùi và hợp đồng với đơn vị dịch vụ môi trường đô thị vận chuyển đến bãi chôn lấp tập trung.

Kết luận

Luận văn đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu và mang lại 5 đóng góp học thuật, thực tiễn nổi bật:

  • Xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường nền chuẩn xác cho 224,1 ha đất quy hoạch Khu công nghiệp Tân Phú Thạnh.
  • Định lượng chi tiết tải lượng các chất ô nhiễm chính: 6.376 m3/ngày đêm nước thải, 55,25 kg bụi/năm do san lấp và 16 tấn/ngày chất thải rắn sinh hoạt.
  • Đề xuất quy hoạch phân cụm công nghiệp tối ưu theo hướng gió và thiết lập hành lang cách ly vệ sinh 50 m đến 300 m.
  • Thiết lập giải pháp kỹ thuật thoát nước mưa và công nghệ xử lý nước thải 2 cấp đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại A.
  • Đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn phục vụ quản lý môi trường, kết hợp hài hòa mục tiêu phát triển kinh tế với bảo vệ hệ sinh thái lưu vực sông Hậu Giang.

Lộ trình tiếp theo trong giai đoạn 2009-2010 đòi hỏi hoàn thiện nghiệm thu trạm xử lý nước thải tập trung và lắp đặt hệ thống quan trắc tự động liên tục. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần tham khảo, triển khai đồng bộ các giải pháp của luận văn để đảm bảo dự án vận hành bền vững và an toàn sinh thái.