Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm nước tại làng nghề cơ khí xã Xuân Tiến, huyện Xuân Trường, Nam Định

Vấn đề ô nhiễm nước ở các làng nghề cơ khí không chỉ xảy ra ở Việt Nam mà còn là vấn đề của hầu hết các nước đang phát triển. Để đề xuất các giải pháp phù hợp trong quản lý nguồn nước, đặc điểm nước thải cũng như hiện trạng chất lượng nước mặt, nước ngầm tại làng nghề cơ khí xã Xuân Tiến cần được đánh giá tổng thể.

TNU Journal of Science and Technology 227(02): 35 - 43 RESEARCH ON WATER POLLUTION IN XUAN TIEN MECHANICAL CRAFT VILLAGE, XUAN TRUONG DISTRICT, NAM DINH Pham Huong Quynh1*, Pham Nguyet Anh2, Chu Tuong Mai1, Do Thi Cam Van1, Tran Thi Bich Thao3 1Ha Noi University of Industry, 2Thuy loi University - University of Technology 3TNU ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 08/11/2021 The problem of water pollution in mechanical craft villages is not only in Vietnam but also in most developing countries In order to propose appropriate solutions in water resource management, the wastewater characteristics as well as the current state of surface water and groundwater quality in the mechanical craft village of Xuan Tien commune need to be evaluated overall Investigations, interviews, field surveys combined with sampling and analysis of water characteristics are applied to obtain accurate assessment results The results show that with very little production wastewater and discharged together with domestic wastewater, the wastewater of the craft village is not contaminated by metals, phenols, or grease, but the analyzed samples have color, TSS, the concentration of organic substances fluctuated quite large (Color 31.5 – 1,817 Pt-Co, COD 81.6 – 924.6 mg/l, BOD5 42.4 – 498.6 mg/l , TN 14.6 – 236.5 mg/l, TP 0.3 – 24.3 mg/l, Coliform 1,300 – 14,000 MPN/100ml), BOD5/COD ratio ranged from 0.43 to 0.54 The quality of surface water and groundwater is quite good Therefore, domestic wastewater is an environmental issue that deserves the most attention in Xuan Tien mechanical craft village Revised: 20/01/2022 Published: 11/02/2022 KEYWORDS Water pollution Craft village wastewater Water quality Domestic wastewater Mechanical craft village NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC TẠI LÀNG NGHỀ CƠ KHÍ XÃ XUÂN TIẾN, HUYỆN XUÂN TRƯỜNG, NAM ĐỊNH Phạm Hương Quỳnh1, Phạm Nguyệt Ánh2, Chu Tường Mai1, Đỗ Thị Cẩm Vân1, Trần Thị Bích Thảo3 1Trường 3Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội, 2Trường Đại học Thuỷ Lợi Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Ngun THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Vấn đề ô nhiễm nước làng nghề khí khơng xảy Việt Nam mà vấn đề hầu phát triển Để đề Ngày hoàn thiện: 20/01/2022 xuất giải pháp phù hợp quản lý nguồn nước, đặc điểm nước thải trạng chất lượng nước mặt, nước ngầm làng Ngày đăng: 11/02/2022 nghề khí xã Xuân Tiến cần đánh giá tổng thể Công tác điều tra, vấn, khảo sát trường kết hợp với lấy mẫu phân tích TỪ KHĨA đặc trưng nguồn nước áp dụng để có kết đánh giá Ơ nhiễm nước xác Kết rằng, với lưu lượng nước thải sản xuất thải chung với nước thải sinh hoạt, nước thải làng nghề không Nước thải làng nghề bị ô nhiễm kim loại, phenol, hay dầu mỡ mà mẫu phân tích Chất lượng nước có độ màu, TSS, nồng độ chất hữu có nồng độ dao động Nước thải sinh hoạt lớn (Độ màu 31,5 -1.817 Pt-Co, COD 81,6 – 924,6 mg/l, BOD5 42,4 Làng nghề khí – 498,6 mg/l, TN 14,6 – 236,5mg/l, TP 0,3 – 24,3mg/l,Coliform 1.300–14.00MPN/100ml), tỷ lệ BOD5/COD dao động từ 0,43 – 0,54 Chất lượng nước mặt, nước ngầm cịn tốt Vì vậy, nước thải sinh hoạt vấn đề môi trường đáng quan tâm làng nghề khí Xuân Tiến DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5239 Ngày nhận bài: 08/11/2021 * Corresponding author Email:quynhktmt@haui.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 35 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(02): 35 - 43 Giới thiệu Tốc độ phát triển kinh tế, tốc độ cơng nghiệp hóa giới hóa ngày gia tăng hầu hết quốc gia phát triển Song song với hoạt động thu gom phế liệu, tái chế, gia công khí mở rộng nhanh chóng, hình thành nên làng nghề truyền thống khí thiếu quy hoạch kiểm soát chất thải Kết tình trạng nhiễm mơi trường nước trở nên nghiêm trọng số nơi Tuy nhiên, có thơng tin cơng trình cơng bố phân bố kim loại nặng hịa tan mơi trường quốc gia phát triển [1] Tình trạng ô nhiễm nguồn nước hoạt động làng nghề sản xuất khí xảy nhiều nơi giới Ở Ấn Độ, hàm lượng Fe nhiều nước ngầm làng nghề Moradabad ghi nhận 3820 ppb nước mặt 6294 ppb vượt tiêu chuẩn gấp 12-21 lần (tiêu chuẩn Ấn Độ 300 ppb) [2] Tại Nigeria, làng nghề tái chế kim loại Obalende Irokosun có hàm lượng Pb phát nước ngầm tương ứng 0,24 mg/L 0,18 mg/l cao tiêu chuẩn cho phép WHO (0,05 mg/l) cho đối tượng nước ăn uống [3] Chất lượng nước ngầm Orji Nigeria xác định tiêu cho thấy WQI 153,53 cho biết chất lượng nước khu vực làng nghề xấu [4] Kim loại nặng coi chất ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, bền có độc tính cao tồn môi trường đất - nước -hệ sinh thái thực vật Các kim loại Mn, Cr Zn gây tác động xấu tới hệ thần kinh, bệnh vàng thực vật [1] Tại Trung Quốc, từ đầu năm 2001 trở lại đây, vấn đề đáng ý xuất “làng ung thư” mà ngun nhân xác định nhiễm môi trường ghi nhận 255 trường hợp, nhiều 12 trường hợp bệnh nhân có liên quan đến kim loại hoạt động khai thác mỏ [6] Theo thống kê, thành phố Hà Nội có 1.350 làng nghề, phân bố khơng đều, nhiều làng nghề hoạt động lĩnh vực gia công kim khí Trong phải kể đến số làng nghề tiếng như: Làng rèn Đa Sỹ (quận Hà Đơng), làng nghề khí Phùng Xá (huyện Thạch Thất), làng nghề kim khí Rùa Hạ (huyện Thanh Oai) tồn hàng trăm năm Hiện nay, môi trường làng nghề Hà Nội đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường ảnh hưởng tới sức khỏe người dân sản xuất dân cư quanh khu vực làng nghề Quan trắc cho thấy, 60/65 làng nghề ô nhiễm môi trường (chiếm tỉ lệ > 90%) không đạt tiêu chuẩn mơi trường, có số làng nghề khảo sát (< 10%) đạt tiêu chuẩn an toàn môi trường [12] Theo số liệu công bố gần nhất, Đỗ Thị Dinh Ngô Thị Thuận (2016) khảo sát đánh giá trạng ô nhiễm môi trường làng nghề kim khí Phùng Xá cho thấy, lượng nước thải xử lý nhỏ khoảng 129 m3/ngày Phần lớn nước thải làng nghề kim khí Phùng Xá chưa xử lý xả thẳng xuống hệ thống nước địa phương gây nhiễm môi trường nghiêm trọng [13] Làng nghề đúc đồng xã Đại Bái, thuộc tỉnh Bắc Ninh làng nghề truyền thống với nghề như: đúc đồng, dát mỏng kim loại, gia cơng khí, kim khí, hồn chỉnh chi tiết, chạm, khắc kim loại, ghép tam khí, thường chứa nhiều As, Cd, Pb Các loại bùn nước thải nguồn có chứa nhiều kim loại nặng khác As, Pb, Cd, Bi, Hg, Zn,…[15] Xuân Tiến xã làng nghề, ngành sản xuất khí, chế biến nơng lâm sản dịch vụ phát triển mạnh với 642 sở sản xuất, có 25 cơng ty 338 hộ sản xuất khí, thu hút 1.800 lao động Sản phẩm chủ lực làng nghề máy tuốt lúa 100 chủng loại máy móc chuyên biệt như: máy bóc lạc, máy tẽ ngơ áo, máy tuốt lúa; máy gia công sản phẩm đồ gỗ, động điện, máy phát điện, máy ép gạch không nung… Ước tính làng nghề sản xuất khoảng 730.000 sản phẩm/năm [5] Sản phẩm sản xuất làng nghề đa dạng nhìn trình sản xuất bao gồm bước bản: Chuẩn bị vật liệu; cắt gọt; gia công máy công cụ; hàn; làm bề mặt; sơn bề mặt, hoàn thiện sản phẩm; lưu kho chờ bán thị trường [7] Nhiều sở, hộ sản xuất nhỏ lẻ đầu tư phát triển quy mô sản xuất cụm công nghiệp (CCN) tập trung (trên 20 doanh nghiệp) Các sở sản xuất chuyên ngành khí chế tạo máy tạo việc làm thường xuyên, ổn định cho 1.000 lao động tập trung [8] http://jst.tnu.edu.vn 36 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(02): 35 - 43 Làng nghề khí xã Xuân Tiến, Xuân Trường, tỉnh Nam Định làng nghề gia cơng khí lâu đời, thu hút 338 hộ gia đình tham gia sản xuất khí [5] Mặc dù đóng góp vào phát triển kinh tế địa phương, hoạt động sản xuất ảnh hưởng mạnh đến môi trường, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước Nước thải khí chứa bụi, rỉ sét, dầu mỡ số chất độc hại HCl, NaOH, Ni, Fe3+, CN-, Zn2+ [6] Ở đây, nước thải sản xuất không thu gom xử lý riêng mà xả thải với nước thải sinh hoạt qua hệ thống nước chung xã Do đó, nguồn nước mặt, nước ngầm làng nghề khí xã Xn Tiến bị nhiễm Bài báo đề cập đến đặc điểm nước thải trạng chất lượng nước mặt, nước ngầm làng nghề khí xã Xn Tiến Nó có ý nghĩa lớn quyền nhân dân địa phương việc tìm giải pháp phù hợp quản lý nguồn nước Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp lấy mẫu bảo quản mẫu Để đánh giá toàn diện đặc điểm nước thải, chất lượng nước mặt, nước ngầm làng nghề khí Xuân Tiến, nhóm nghiên cứu thực lấy 18 mẫu nước thải (NT), mẫu nước thải sinh hoạt (NTSH) hộ gia đình khơng sản xuất khí, mẫu nước mặt (NM), mẫu nước ngầm (NN) khu vực nghiên cứu vào tháng năm 2021 Ký hiệu vị trí lấy mẫu thống kê Bảng Các mẫu nước lấy bảo quản theo TCVN 6663:2016 điều kiện thời tiết nắng hoạt động sản xuất làng nghề diễn bình thường Sau lấy mẫu, thơng số cần đo trường pH, DO thực theo TCVN Các thơng số cịn lại vận chuyển theo u cầu Phịng thí nghiệm mơi trường Viện Công nghệ HaUI, trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Bảng Ký hiệu mẫu vị trí lấy mẫu Làng nghề Xuân Tiến – Xuân Trường Nam Định TT Ký hiệu NT01 NT02 NT03 NT04 NT05 NT06 NT07 NT08 NT09 10 NT10 11 NT11 12 NT12 13 NT13 Vị trí Tại hố thu gom nước thải nhà ông Tuyến Tại hố thu gom nước thải nhà ông Trường Tại hố thu gom nước thải nhà ông Khoa Tại hố thu gom nước thải nhà ông Ngọc Tại hố thu gom nước thải nhà ông Thiện Tại hố ga nhà ơng Hồng Tại hố ga nhà ông Ngọc Tại hố ga Công ty Đông Phong Tại hố ga Công ty Nhật Tân Tại hố ga công ty Tân Việt Tại hố ga xí nghiệp Thanh Tuyền Tại hố ga nhà ông Điệp Tại rãnh thoát nước nhà ông Sơn http://jst.tnu.edu.vn Tọa độ 20o16’20,47 106o20’17,35 20o16’20,96 106o20’25,68 20o16’15,53 106o20’6,52 20o16’10,25 106o20’5,42 20o16’10,97 106o20’5,46 20o16’6,03 106o20’25,31 20o16’6,24 106o20’25,46 20o16’10,04 106o20’24,70 20o16’8,82 106o20’25,69 20o16’7,79 106o20’28,70 20o16’5,54 106o20’29,15 20o16’37,09 106o20’28,98 20o16’38,39 106o20’45,26 TT Ký hiệu Vị trí Tại rãnh nước nhà ơng Khoa Tại rãnh nước nhà ơng Thành xóm Tại rãnh nước nhà ơng Hiển xóm Tại rãnh nước nhà bà Mai Thị Hảo xóm Tại rãnh nước nhà ơng Đinh Văn Bảy Tại hố thu gom nước thải sinh hoạt nhà ông Mạnh Tại hố thu gom nước thải sinh hoạt nhà bà Tươi 14 NT14 15 NT15 16 NT16 17 NT17 18 NT18 19 NTSH1 20 NTSH2 21 NM1 Tại hồ trường tiểu học 22 NM2 Tại hồ nhà thờ 23 NM3 Tại ao nhà ông Khoa 24 NM4 Tại sông chợ Cầu Cụ 25 NN1 26 NN2 37 Tại giếng khoan nhà bà Việt Tại vịi nước giếng ngầm nhà ơng Mạnh Tọa độ 20o16’39,75 106o20’43,29 20o16’39,55 106o20’45,46 20o16’39,37 106o20’45,26 20o16’28,71 106o20’13,76 20o16’17,18 106o20’16,05 20o16’37,15 106o20’29,05 20o16’37,21 106o20’29,08 20o16’20,53 106o20’17,04 20o16’21,08 106o20’25,49 20o16’15,53 106o20’6,52 20o16’16,41 106o20’18,19 20o16’10,86 106o20’5,36 20o16’37,09 106o20’28,99 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(02): 35 - 43 2.2 Thơng số phương pháp phân tích Nước thải sản xuất thải chung nước thải sinh hoạt hộ sản xuất cống thoát chung làng nghề, ngồi thơng số đặc trưng làng nghề CN- thơng số đặc trưng nước thải sinh hoạt phân tích Bên cạnh đó, thơng số đặc trưng đánh giá nước mặt, nước ngầm xem xét, phân tích Các thơng số phương pháp phân tích phân tích theo tiêu chuẩn 2.3 Độ tin cậy kết Các thơng số phân tích đảm bảo QC phịng thí nghiệm (mẫu chuẩn đối chứng, mẫu trắng mẫu lặp ba) Sau hồn thành q trình phân tích phịng thí nghiệm, kết thơng số so với tiêu chuẩn môi trường hành tương ứng với nhóm mẫu Cuối cùng, dựa kết phân tích kết hợp với liệu điều tra trường đưa kết luận thực trạng ô nhiễm nước làng nghề khí Xuân Tiến 2.4 Điều tra, khảo sát trường Để đánh giá xác, tồn diện trạng nhiễm nước làng nghề khí Xn Tiến, nhóm nghiên cứu thực khảo sát thực địa thông qua phát phiếu khảo sát, vấn điều tra trường Phiếu khảo sát phát cho 200 hộ làng nghề để thu thập thơng tin loại hình, quy mơ, lượng loại chất thải phát sinh trình sản xuất, phản ánh thực tế mức độ ô nhiễm môi trường, mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân khu vực Đối tượng vấn hộ sản xuất khí Nội dung điều tra bao gồm: khảo sát trực tiếp sở sản xuất; tình hình sử dụng nguồn nước, biện pháp xử lý nguồn nước, nước thải vệ sinh môi trường; đồng thời số đồng hồ đo nước tháng năm 2021 ghi lại 2.5 Chỉ số chất lượng nước (WQI) với mẫu nước mặt Chỉ số chất lượng nước (WQI) cho thông số pH, DO, độ đục, TSS, COD, BOD5, Coliform tính tốn theo “Sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước” ban hành kèm theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 Tổng cục Môi trường áp dụng thực tế cho địa bàn nghiên cứu [16] Kết bàn luận 3.1 Hiện trạng nước thải làng nghề Xuân Tiến Kết khảo sát 200 hộ gia đình xã Xuân Tiến sử dụng hai nguồn nước phổ biến giếng khoan (32%) nước máy (72%) Dựa số đồng hồ đo nước 200 hộ, tổng lượng nước thải phát sinh xã thời điểm nghiên cứu ước tính 2.100-2300 m3/ngày.đêm, nước thải sinh hoạt chiếm gần 85% (khoảng 1.785-1.955 m3/ngày.đêm), lại lượng nước thải phát sinh hoạt động sản xuất khí phi khí giao động 300-350 m3/ngày.đêm Lượng nước thải tính tốn theo số liệu công tơ nước lưu lượng sử dụng hộ gia đình khảo sát vào tháng 3/2021 Với quy trình sản xuất đối chiếu với khảo sát thực tế làng nghề nước thải phát sinh công đoạn gia công khí khơng sử dụng nước, phát sinh lượng nhỏ từ hoạt động rửa chân tay công nhân, dọn rửa sân bãi sản xuất, gần không phát sinh nước thải sản xuất Với nước thải sản xuất thải khơng thường xuyên nên nước thải thải chung rãnh nước sinh hoạt gia đình dẫn hệ thống thoát nước chung xã (89% số hộ khảo sát), lại (khoảng 11%) xả ao, hồ Kết phân tích 18 mẫu nước thải lấy phân tích hố thu, hố ga, rãnh hộ gia đình, cơng ty sản xuất khí làng nghề 02 mẫu nước thải sinh hoạt lấy 02 hộ gia đình khơng sản xuất khí thể Bảng http://jst.tnu.edu.vn 38 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(02): 35 - 43 Bảng Đặc tính nước thải làng nghề khí xã Xn Tiến THƠNG SỐ MẪU NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 NT7 NT8 NT9 NT10 NT11 NT12 NT13 NT14 NT15 NT16 NT17 NT18 NTSH1 NTSH2 QCVN 40:2011/ BTNMT pH Độ màu (Pt-Co) TSS (mg/l) COD (mg/l) BOD5 (mg/l) F(mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) S2(mg/l) CN(mg/l) Cu (mg/l) Zn (mg/l) Fe (mg/l) Mn (mg/l) 7,1 7,05 6,95 7,02 7,1 7,12 7,28 7,1 7,2 7,25 7,1 7,16 7,12 7,14 7,02 6,9 7,18 7,06 6,8 6,95 A 6-9 473,7 183,9 375,7 1817 1494 511,1 311,2 520,5 180,9 74,8 65,7 198,9 194 155,4 39,7 32,2 31,5 18,9 716,3 317,7 50 190,9 122,5 229,3 132,8 124,6 32,5 212,8 208,4 148,7 30,6 80,2 305,8 278,2 69,4 29,7 27,5 32,4 43,5 82,5 75,6 50 193 120,6 209 924,6 497,6 129,6 177,6 201,6 97,6 81,6 177,6 233,6 177,6 129,6 137,6 153,6 153,6 109,6 498,5 418,1 75 102,2 63,9 112,8 498,6 258,4 67,2 93,8 104,5 44,8 42,4 95,6 125,8 92,1 67,1 72,6 82,6 79,5 46,8 264,2 221,5 30 1,83 1,01 1,96 1,73 1,54