Với thời gian mô phỏng sự cố xảy ra trong vịng 1 ngày, kết quả tính tốn trong kịch bản 2 cho thấy nồng độ cadimi tại vùng cửa sông ven biển Hải An, thành phố Hải Phịng trong các thời kì triều lên, triều xuống và nước đứng thay đổi rõ rệt.
Tại giai đoạn triều lên từ 1 giờ đến 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, dịng chảy có hướng từ sơng ra biển làm cho nồng độ cadimi tại khu vực nghiên cứu lan truyền và khuếch tán theo hướng Tây, Tây Bắc vào sông Cấm. Nồng độ cadimi trên toàn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,0002 mg/l đến trên 0,005 mg/l. Tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ nồng độ cadimi trên 0,02 mg/l. Tại thời điểm 1 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ cadimi được lan truyền và khuếch tán vào phía sơng Cấm khoảng 800 m so với nguồn thải. Tại thời điểm 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ cadimi được lan truyền và khuếch tán vào phía sơng Cấm khoảng 2.400 m so với nguồn thải.
Vào thời điểm 6 giờ đến 8 giờ sau khi xảy ra sự cố, do đây là thời điểm nước đứng, nên nồng độ cadimi tại khu vực cửa sông ven biển Hải An có xu hướng tập trung tại vị trí xả thải của khu cơng nghiệp Đình Vũ. Nồng độ cadimi tại vị trí xả thải lên đến 0,025 mg/l.
Trong quá trình triều đang lên làm cho nồng độ cadimi tại vùng cửa sông ven biển Hải An lan truyền và khuếch tán từ ngoài biển đi vào trong các sông. Tại thời điểm 16 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ cadimi được lan truyền và khuếch tán khoảng 3.900 m. Nồng độ cadimi trên toàn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,0002 mg/l đến trên 0,02 mg/l. Nồng độ cadimi tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ theo dịng triều đang lên đi vào phía trong sơng làm cho nồng độ cadimi tại đây dao động trong khoảng từ 0,009 đến 0,02 mg/l. Tại thời điểm 168 giờ (thời gian kết thúc q trình mơ phỏng tính tốn, đỉnh triều cường) nồng độ cadimi tại khu vực nghiên cứu dưới 0,0003 mg/l.
Nồng độ cadimi tại cửa sông ven biển Hải An chịu ảnh hưởng lớn từ các trường dịng chảy và q trình triều. Trong kịch bản 2 nồng độ cadimi trong khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng từ 0,0002 mg/l đến trên 0,025 mg/l và thay đổi theo không gian và thời gian. Từ kết quả mơ phỏng tính tốn cho ta thấy, khi hệ thống xử lý nước thải của các công ty, nhà máy, doanh nghiệp trong khu cơng nghiệp Đình Vũ gặp sự cố thì nồng độ cadimi tại vùng cửa sơng ven biển Hải An có nhiều sự biến động. Đối với khu vực bãi tắm, thể thao dưới nước và các khu vực với mục đích sử dụng khác
thì nồng độ cadimi đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển. Đối với khu vực nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh thì nồng độ cadimi vượt quy chuẩn cho phép lên đến 5 lần.
c) Kết quả mô phỏng lan truyền Đồng (Cu)
(a) Triều lên (b) Triều xuống
Hình 3-37: Kết quả mơ phỏng đồng với kịch bản 2
Quá trình lan truyền và khuếch tán kim loại nặng quan hệ mật thiết với chế độ thuỷ lực khu vực cửa sông ven biển, cho nên kết quả tính tốn trong kịch bản 2 cho thấy nồng độ đồng tại vùng cửa sơng ven biển Hải An, thành phố Hải Phịng thay đổi theo chế độ thuỷ lực tại khu vực nghiên cứu.
Trong quá trình triều lên, từ 1 giờ đến 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, hướng lan truyền và khuếch tán đồng có xu hướng theo hướng Tây từ nguồn xả đi và sông Cấm. Tại thời điểm 1 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ đồng được lan truyền và khuếch tán ra phía biển khoảng 1.400 m so với nguồn thải. Tại thời điểm 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ đồng được lan truyền và khuếch tán ra phía biển khoảng 2.600 m so với nguồn thải. Nồng độ đồng trên toàn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,01 mg/l đến trên 0,06 mg/l. Tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ nồng độ đồng trên 0,3 mg/l tuy nhiên khi lan truyền và khuếch tán ra phía biển thì nồng độ đồng có xu hướng giảm dần.
Vào thời điểm 6 giờ đến 8 giờ sau khi xảy ra sự cố, do đây là thời điểm nước đứng, nên nồng độ đồng tại khu vực cửa sông ven biển Hải An có xu hướng tập trung tại vị trí xả thải của khu cơng nghiệp Đình Vũ. Nồng độ đồng tại vị trí xả thải lên đến 0,52 mg/l.
Tại thời điểm 16 giờ sau khi xảy ra sự cố, do tác động của trường dòng chảy quá trình triều đang lên làm cho nồng độ đồng tại vùng cửa sông ven biển Hải An lan truyền và khuếch tán từ ngoài biển đi vào trong các sơng. Nồng độ đồng trên tồn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,01 mg/l đến trên 0,2 mg/l. Nồng độ đồng tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ theo dịng triều đang lên đi vào phía trong sơng làm cho nồng độ đồng tại đây dao động trong khoảng từ 0,15 mg/l đến 0,4 mg/l. Tại thời điểm 168h (thời gian kết thúc q trình mơ phỏng tính tốn, đỉnh triều cường) nồng độ đồng tại khu vực nghiên cứu dưới 0,01 mg/l.
Nồng độ đồng tại cửa sông ven biển Hải An chịu ảnh hưởng lớn từ các trường dịng chảy và q trình triều. Trong kịch bản 2 nồng độ đồng trong khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng từ 0,01 mg/l đến trên 0,52 mg/l và thay đổi theo không gian và thời gian. Từ kết quả mơ phỏng tính tốn cho ta thấy, khi hệ thống xử lý nước thải của các công ty, nhà máy, doanh nghiệp trong khu cơng nghiệp Đình Vũ gặp sự cố thì nồng độ đồng tại vùng cửa sơng ven biển Hải An có nhiều sự biến động. Đối với khu vực bãi tắm, thể thao dưới nước và các khu vực với mục đích sử dụng khác thì nồng độ đồng đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển. Đối với khu vực nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh thì nồng độ đồng vượt quy chuẩn cho phép lên đến 5 lần.
d) Kết quả mô phỏng lan truyền Thuỷ ngân (Hg)
Kết quả tính tốn trong kịch bản 2 cho thấy nồng độ thuỷ ngân tại vùng cửa sơng ven biển Hải An, thành phố Hải Phịng thay đổi theo dao động của chu kì triều tại khu vực nghiên cứu.
(a) Triều lên (b) Triều xuống Hình 3-38: Kết quả mơ phỏng thuỷ ngân với kịch bản 2
Tại thời điểm 1 giờ đến 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, do tác động của trường dịng chảy và q trình triều đang lên làm cho nồng độ thuỷ ngân tại khu vực nghiên cứu lan truyền và khuếch tán từ điểm xả vào sơng Cấm. Nồng độ thuỷ ngân trên tồn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,0001 mg/l đến trên 0,0002 mg/l. Tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ nồng độ thuỷ ngân trên 0,001 mg/l tuy nhiên khi lan truyền và khuếch tán ra phía biển thì nồng độ thuỷ ngân có xu hướng giảm dần.
Dịng chảy sơng Cấm khi đổ ra biển theo hướng Đơng Bắc kết hợp với trường dịng chảy của khu vực ven biển Đình Vũ nên nồng độ thuỷ ngân lan truyền và khuếch tán theo hướng Đơng Bắc và đi ra phía Đơng của khu vực nghiên cứu. Tại thời điểm 1 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ thuỷ ngân được lan truyền và khuếch tán ra phía biển khoảng 1.000 m so với nguồn thải. Tại thời điểm 3 giờ sau khi xảy ra sự cố, nồng độ thuỷ ngân được lan truyền và khuếch tán ra phía biển khoảng 3.000 m so với nguồn thải. Vào thời điểm 6 giờ đến 8 giờ sau khi xảy ra sự cố, do đây là thời điểm nước đứng, nên nồng độ thuỷ ngân tại khu vực cửa sơng ven biển Hải An có xu hướng tập trung tại vị trí xả thải của khu cơng nghiệp Đình Vũ. Nồng độ thuỷ ngân tại vị trí xả thải lên đến 0,004 mg/l.
Tại thời điểm 16 giờ sau khi xảy ra sự cố, do tác động của trường dịng chảy q trình triều đang lên làm cho nồng độ thuỷ ngân tại vùng cửa sông ven biển Hải An lan truyền và khuếch tán từ ngoài biển đi vào trong các sông. Nồng độ thuỷ ngân trên toàn khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng 0,0001 mg/l đến trên 0,0008 mg/l. Nồng độ thuỷ ngân tại vị trí xả thải tập trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ theo dịng triều đang lên đi vào phía trong sông làm cho nồng độ thuỷ ngân tại đây dao động trong khoảng từ 0,0008 mg/l đến 0,002 mg/l. Tại thời điểm 168h (thời gian kết thúc quá trình mơ phỏng tính tốn, đỉnh triều cường) nồng độ thuỷ ngân tại khu vực nghiên cứu dưới 0,0001 mg/l.
Nồng độ thuỷ ngân tại cửa sông ven biển Hải An chịu ảnh hưởng lớn từ các trường dịng chảy và q trình triều. Trong kịch bản 2 nồng độ thuỷ ngân trong khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng từ 0,0001 mg/l đến trên 0,004 mg/l và thay đổi theo không gian và thời gian. Từ kết quả mơ phỏng tính tốn cho ta thấy, khi hệ thống xử lý nước thải của các công ty, nhà máy, doanh nghiệp trong khu cơng nghiệp Đình Vũ gặp sự cố thì nồng độ thuỷ ngân tại vùng cửa sơng ven biển Hải An có nhiều sự biến động. Đối với khu vực bãi tắm, thể thao dưới nước và các khu vực với mục đích sử dụng khác thì nồng độ thuỷ ngân đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển. Đối với khu vực ni trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh thì nồng độ thuỷ ngân vượt quy chuẩn cho phép lên đến 4 lần.
Nhận xét: Kết quả chạy mô phỏng với trường hợp hệ thống xử lý nước thải tập
trung của khu cơng nghiệp Đình Vũ gặp sự cố trong vịng 1 ngày thời điểm mùa đơng cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm đã ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng nước khu vực nghiên cứu. Kết quả lan truyền các chất ô nhiễm: As, Cd, Cu và Hg thể hiện từ hình 3-35 đến hình 3-38 cho thấy:
- Nồng độ As cao nhất là 0,012 mg/l khi triều lên cách nguồn xả 2,6 km; 0,015
mg/l khi triều xuống cách nguồn xả 3,6 km và cao nhất khi nước đứng là 0,03 mg/l vượt ngưỡng A1 3 lần;
- Nồng độ Cd cao nhất là 0,02 mg/l khi triều lên cách nguồn xả 2,4 km; 0,02
mg/l khi triều xuống cách nguồn xả 3,9 km, cao nhất khi nước đứng là 0,025 mg/l vượt ngưỡng A1 9 lần.
- Nồng độ Cu cao nhất là 0,3 mg/l khi triều lên cách nguồn xả 2,6 km; 0,4 mg/l
khi triều xuống cách nguồn xả 3,7 km, cao nhất khi nước đứng là 0,52 mg/l vượt ngưỡng A1 5 lần.
- Nồng độ Hg cao nhất là 0,001 mg/l khi triều lên cách nguồn xả 3 km; 0,002
mg/l khi triều xuống cách nguồn xả 3,7 km, cao nhất khi nước đứng là 0,004 mg/l vượt ngưỡng A1 4 lần.
Nhận xét
Luận văn đã ứng dụng thành cơng mơ hình MIKE 21 Ecolab cho khu vực nghiên cứu. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định đã tìm được bộ thông số tương đối phù hợp của mơ hình chất lượng nước ứng dụng cho khu vực nghiên cứu. Có thể nhận thấy trong trường hợp khu cơng nghiệp Đình Vũ xả ra nguồn tiếp nhận với lưu lượng thải đã qua nhà máy xử lý nước thải đạt chuẩn B2 – tiêu chuẩn nước thải cơng nghiệp thì nồng độ 4 chất kim loại lựa chọn đánh giá đều không vượt quá giới hạn cho phép đối với ni trồng thuỷ sản. Như đã trình bày, khu vực quận Hải An vẫn có ngành ni trồng thuỷ sản, do đó việc quan tâm đến chất lượng nước khu vực tiếp nhận nguồn thải có đảm bảo cho nuôi trồng thuỷ sản hay không là yêu cầu hàng đầu khi đánh giá. Với kết quả mô phỏng năm 2016, có thể nhận thấy các nguồn xả từ khu cơng nghiệp sau khi được xử lý đổ ra nguồn tiếp nhận không gây ảnh hưởng đến hoạt động nuôi trồng thuỷ sản khu vực nghiên cứu.
3.3. Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động ô nhiễm của nguồn thải công nghiệp
Đối với các khu công nghiệp, nguyên nhân chính là thiếu nhà máy xử lý nước thải, chủ yếu là do nhà đầu tư chưa thực sự quan tâm và do cơ chế, chính sách, chế tài xử phạt còn chưa đủ mạnh. Nguồn vốn đầu tư cho các hoạt động bảo vệ môi trường của các doanh nghiệp còn hạn chế, nhiều doanh nghiệp chưa nhận thức đầy đủ trách nhiệm về bảo vệ môi trường. Trạm xử lý nước thải khu công nghiệp chưa được thiết
kế, vận hành đúng quy chuẩn, quy phạm với đầy đủ các giải pháp ngăn ngừa, giảm thiểu, khắc phục sự cố. Việc xử lý và thải bỏ bùn, tái sử dụng, tuần hoàn nước thải, tận dụng nhiệt và các dòng năng lượng khác trong trạm xử lý nước thải và trong khu công nghiệp chưa được quan tâm. Hơn nữa, chưa có sự đầu tư đúng mức cho phịng thí nghiệm, hỗ trợ vận hành và kiểm soát xử lý nước thải; chưa chú trọng đến việc chuẩn bị đào tạo bồi dưỡng nguồn nhân lực tiếp nhận và vận hành trạm xử lý nước thải. Hiện tại việc giám sát, thanh tra, kiểm tra, quản lý xả thải của nước ta còn chưa rõ ràng, thiếu sự thống nhất. Các chức năng và trách nhiệm trong việc giám sát và quản lý xả thải từ khâu cấp phép đến khâu thanh gia, giám sát, xử lý hậu quả còn rất lúng túng, thiếu nguồn lực, công nghệ, thiếu sự phối hợp với địa phương và sự tham gia của người dân nên không phát hiện kịp thời các sự kiện, khơng kiểm sốt kịp thời chất thải và công nghệ thải nên việc xử lý hậu quả kém hiệu quả. Một số giải pháp khả thi khắc phục tình trạng trên được đưa ra như: Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường, từng bước khắc phục tình trạng nói trên, trong thời gian tới các cơ quan quản lý Nhà nước cần tập trung đẩy mạnh công tác thông tin, tuyên truyền về bảo vệ mơi trường, kiểm sốt ơ nhiễm nhằm tạo sự chuyển biến và nâng cao nhận thức, ý thức chấp hành pháp luật bảo vệ môi trường, trách nhiệm xã hội của người dân, doanh nghiệp trong việc gìn giữ và bảo vệ mơi trường; xây dựng ý thức sinh thái, làm cho mọi người nhận thức rõ về vị trí, vai trị, mối quan hệ mật thiết giữa tự nhiên - con người - xã hội. Tăng cường cơng tác nắm tình hình, thanh tra, kiểm tra, giám sát về môi trường (thường xuyên, định kỳ, đột xuất); phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chuyên môn, nhất là giữa lực lượng thanh tra môi trường với lực lượng cảnh sát môi trường các cấp, nhằm phát hiện, ngăn chặn và xử lí kịp thời, triệt để những hành vi gây ô nhiễm môi trường của các tổ chức, cá nhân. Mặt khác, nâng cao năng lực chuyên môn, nghiệp vụ cho đội ngũ cán bộ chuyên trách công tác môi trường; trang bị các phương tiện kỹ thuật hiện đại để phục vụ có hiệu quả hoạt động của các lực lượng này. Xây dựng các luận văn quản lý mơi trường một cách dài hạn, có hệ thống, kết hợp với các phương tiện và thiết bị phù hợp phục vụ quan trắc ô nhiễm nước, ứng dụng khoa học công nghệ hiện đại vào quan trắc môi trường, cảnh báo để theo dõi
thường xuyên, cũng như xử lý kịp thời khi có sự cố xảy ra. Đối với các khu cơng nghiệp, cần có quy định bắt buộc các cơng ty đầu tư hạ tầng phải xây dựng hệ thống thu gom, xử lí nước thải tập trung hoàn chỉnh mới được phép hoạt động, thường xuyên có báo cáo định kỳ về hoạt động xử lí nước thải, rác thải tại đó; chú trọng và tổ chức