Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của nước thải do hoạt động sản xuất khu công nghiệp đến chất lượng nước suối Văn Dương tại xã Tân Quang, thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên. Trên cơ sở đó, đề xuất giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nhằm giảm thiểu tác động của sản xuất công nghiệp đến chất lượng nước suối Văn Dương. Đề tài thực hiện các nội dung cụ thể sau:
- Nghiên cứu đặc điểm tự nhiên của suối Văn Dương. - Hiện trạng sử dụng nước
- Nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng nước suối (TSS, pH, COD, BOD5, dầu mỡ, kim loại nặng, NH4-N; Coliform).
- Bước đầu phân tích, đánh giá nguồn gây ảnh hưởng tới một số chỉ tiêu chất lượng nước và đề xuất giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý.
- Thời điểm nghiên cứu: tháng 6 năm 2011.
Trạm xử lý nước thải tập trung của Khu công nghiệp Sông Công đi vào hoạt động tháng 9/2011. Kết quả nghiên cứu của đề tài được thực hiện vào thời điểm trạm xử lý đang trong giai đoạn xây dựng chưa đi vào hoạt động. Toàn bộ lượng nước thải sản xuất của các cơ sở sản xuất đổ thẳng ra suối Văn Dương, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước tiếp nhận. Từ những nghiên cứu đó để đánh giá được mức độ ảnh hưởng của nước thải KCN Sông Công đến chất lượng nước suối Văn Dương và đề xuất biện pháp bảo vệ chất lượng nước nguồn tiếp nhận.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp tổng hợp số liệu, kế thừa các nghiên cứu đã công bố.
Thu thập, kế thừa có chọn lọc một số tài liệu có liên quan tới vấn đề nghiên cứu, cụ thể là:
33
+ Một số định hướng phát triển công nghiệp của thị xã.
Ngoài ra còn thu thập các thông tin trên trang web của tỉnh Thái Nguyên, và một số trang web khác.
Căn cứ vào các kết quả quan trắc hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên năm 2011 để tổng hợp bảng số liệu về hiện trạng chất lượng nước suối Văn Dương, hiện trạng chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công trước khi đổ thải vào suối Văn Dương.
Căn cứ vào Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên 2005 - 2010 để tổng hợp diễn biến chất lượng suối Văn Dương và diễn biến chất lượng nước thải KCN Sông Công.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
Trong quá trình thực địa, đề tài đã tiến hành khảo sát thực tế tại KCN Sông Công và khu vực suối Văn Dương tại vị trí tiếp nhận nước thải KCN Sông Công và đoạn chảy qua KCN Sông Công..
+ Khảo sát các nguồn thải của khu công nghiệp Sông Công + Khảo sát đặc điểm suối Văn Dương.
+ Hiện trạng công tác quản lý và bảo vệ môi trường Khu công nghiệp Sông Công.
- Xử lý số liệu
Số liệu được tổng hợp và xử lý thống kê trên phần mềm Microsoft Excel.
- Phương pháp lấy mẫu
- Mẫu nước thải và nước mặt được lấy theo quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam. Cụ thể:
+ Nước thải được lấy theo TCVN 5999:1995 và bảo quản TCVN 5993:1995;
+ Nước mặt được lấy theo TCVN 5996: 1995 và bảo quản theo TCVN 5993: 1995.
34
Bảng 6. Ký hiệu và đặc điểm của các mẫu nghiên cứu
TT Loại
mẫu Vị trí lấy mẫu nghiên cứu
I Nƣớc thải
1 NT-1 Tại cửa xả nước thải của khu công nghiệp sông Công vào mùa mưa 2 NT-2 Tại cửa xả nước thải của khu công nghiệp sông Công vào mùa
khô
II Nƣớc mặt
1 NM-1 Trên suối Văn Dương, trước điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía thượng lưu vào mùa mưa
2 NM-2 Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía thượng lưu vào mùa mưa
3 NM-3 Trên suối Văn Dương, trước điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía thượng lưu vào mùa khô
4 NM-4 Trên suối Văn Dương, sau điểm tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp 300m về phía thượng lưu vào mùa khô
- Nước thải được lấy trực tiếp từ cửa xả nước thải ra suối Văn Dương. - Mẫu nước suối được lấy ở độ sâu khoảng 20 cm.
- Thời gian lấy mẫu nước thải và nước mặt: Vào mùa mưa và mùa khô năm 2011.
+ Mùa khô vào tháng 2 (đợt 1 - quan trắc hiện trạng)
Hình 7. Vị trí lấy mẫu nước thải và nước mặt trên suối Văn Dương
Suối Văn Dƣơng Phổ Yên
36
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc thải Khu công nghiệp Sông Công
Khu công nghiệp Sông Công hiện đang hoạt động với 26 cơ sở sản xuất kinh doanh trong 2 khu là khu A và khu B. Hệ thống thoát nước thải tại Khu công nghiệp được thu gom qua hệ thống cống rãnh trước khi thải ra ngoài môi trường. Cụ thể, đối với hệ thống thu gom nước thải:
- Khu A: Nước thải sẽ được thu theo tuyến cống riêng chảy về trạm xử lý nước thải 1 đặt ở góc Tây Nam của Khu công nghiệp. Nước thải sau xử lý sẽ được xả ra kênh thoát nước chảy ra sông Công.
- Khu B: Hệ thống xử lý nước thải tập trung đã được đầu tư và chính thức đi vào hoạt động từ tháng 9 năm 2011. Công suất xử lý của hệ thống là 2000 m3/ngày đêm. Hiện tại hệ thống vận hành đạt 50% công suất. Nước thải sau xử lý sẽ được thải ra ngoài môi trường (suối Văn Dương) theo cửa xả số 1, còn nước mưa chảy tràn và thoát nước bề mặt sẽ được tập trung vào cống chung và thải qua cửa xả số 2 ra suối Văn Dương, sau đó đổ ra sông Cầu tại xã Đông Cao, huyện Phổ Yên.
Như vậy suối Văn Dương chỉ tiếp nhận nước thải của khu B - KCN Sông Công. Các nguồn phát sinh nước thải chủ yếu do các cơ sở sản xuất luyện kim, kẽm điện phân, may mặc, sản xuất phân bón, vật liệu xây dựng… với lưu lượng khoảng 1000m3/ngày trong đó có 02 cơ sở sản xuất chiếm lưu lượng nước thải lớn nhất là Nhà máy kẽm điện phân và Công ty cổ phần may TNG. Toàn bộ lượng nước thải này đã được xử lý sơ bộ tại các hệ thống xử lý nước thải của cơ sở tuy nhiên chưa đạt quy chuẩn môi trường trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Trạm xử lý nước thải tập trung đi vào hoạt động chính thức từ tháng 9/2011, tuy nhiên thời điểm lấy mẫu nghiên cứu là tháng 6/2011, do vậy kết quả quả phân tích của đề tài thể hiện kết quả chất lượng nước thải khu công nghiệp chưa qua trạm xử lý.
Bảng 7. Đặc thù ô nhiễm trong nước thải của một số cơ sở hoạt động trong KCN Sông Công [18]
Stt Tên cơ sở Loại hình
sản xuất
Nguyên liệu đầu vào
Lƣu lƣợng nƣớc thải (m3/ngày)
Nƣớc thải Thành phần ô nhiễm
1 Công ty cổ phần đầu tư và thương mại TNG
Sản phẩm
may mặc Vải 116
Nước thải từ phân xưởng giặt TSS, NH4+; NO3- ; NO2-; BOD5; COD 2 Công ty TNHH Đúc Vạn Thông Đúc gang Thép phế, nguyên liệu khác 14 Nước làm mát,
nước thải sinh hoạt Nhiệt, dầu mỡ, KLN…
3 Nhà máy kẽm điện phân Kẽm thỏi và axit H2SO4 Quặng kẽm sunfua, bột kẽm, than
354 Nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt
Axit, dầu mỡ, TSS, kim loại nặng...
4
Chi nhánh Công ty Cổ phần đầu tư và sản xuất Công nghiệp Nhà máy ốp lát Việt
Ý Sản phẩm gạch ốp lát đất nguyên liệu và các phụ gia khác
24 Nước thải sản xuất,
nước thải sinh hoạt TSS, Amoni, dầu mỡ
5 Công ty TNHH Titan Hoa Hằng
Luyện
quặng Titan Quặng titan 10
Nước thải sản xuất,
38
Để đánh giá chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công trước khi xả vào nguồn tiếp nhận dựa vào kết quả quan trắc hiện trạng môi trường đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) từ đó có những đánh giá ảnh hưởng đến chất lượng nước nguồn tiếp nhận. Kết quả phân tích chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công tại cửa xả nước thải vào suối Văn Dương thể hiện tại các bảng sau:
Bảng 8. Kết quả phân tích chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công trước khi chảy vào suối Văn Dương [15]
TT Tên
chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40:2011/BTNM
(B) NT-1 NT-2 1 pH -- 6,8 6,8 5,5-9 2 DO mg/l 4,5 4,5 - 3 BOD mg/l 13,8 15,6 50 4 COD mg/l 30,1 44,1 150 5 TSS mg/l 301,5 323,7 100 6 Cd mg/l 2,958 3,073 0,1 7 As mg/l <0,005 <0,005 0,1 8 Pb mg/l 0,3541 0,3552 0,5 9 Sn mg/l <0,005 <0,005 - 10 Cu mg/l 0,452 0,5406 2 11 Hg mg/l 0,0005 0,0006 0,01 12 Cr(VI) mg/l 0,015 0,019 0,1 13 Zn mg/l 9,24 11,175 3 14 Mn mg/l 18,354 29,22 1 15 Fe mg/l 6,04 7,09 5 16 NH4-N mg/l 9,19 11,3 10 17 Dầu mỡ mg/l KPH KPH 10 18 Coliform MPN/100ml 20000 21000 5000 * Ghi chú:
- Dấu "-": Quy chuẩn không quy định; - Dấu "--": Không có đơn vị
39
- Quy chuẩn so sánh: QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
- NT-1: Tại cửa xả nước thải KCN Sông Công vào mùa khô - NT-2: Tại cửa xả nước thải KCN Sông Công vào mùa mưa
* Nhận xét:
Qua kết quả phân tích chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công tại cửa xả nước thải trước khi chảy vào suối Văn Dương vào mùa mưa và mùa khô cho thấy có nhiều chỉ tiêu vượt quy chuẩn cho phép. Cụ thể:
- Mùa mưa:
+ TSS vượt quy chuẩn 3,237 lần
+ Cd vượt quy chuẩn cho phép 30,73 lần; + Zn vượt quy chuẩn cho phép 3,725 lần; + Mn vượt quy chuẩn cho phép 29,2 lần;
+ Fe vượt 1,418 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B); + Hàm lượng NH4-N vượt 1,13 lần so với quy chuẩn cho phép; + Hàm lượng Coliform vượt quy chuẩn cho phép 4,2 lần. - Mùa khô:
+ TSS vượt quy chuẩn cho phép 3,015 lần + Cd vượt quy chuẩn 29,58 lần
+ Zn vượt quy chuẩn cho phép 3,71 lần + Mn vượt quy chuẩn 18,35 lần + Fe vượt quy chuẩn 1,2 lần + Coliform vượt quy chuẩn 4 lần
Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại cống xả vào suối Văn Dương cho thấy nồng độ các kim loại nặng như Cd, Zn, Mn, coliform, TSS đều khá cao. Vào mùa mưa các chỉ tiêu này thường cao hơn mùa khô có thể do mùa mưa, nước mưa chảy tràn qua các khu vực bãi chứa nguyên vật liệu, sản phẩm, phế thải sản xuất không được bảo quản đúng quy định và rác thải của khu công nghiệp đã mang
40
theo các chất ô nhiễm khác nhau chảy vào cống thoát nước chung của KCN. Do nước thải của khu công nghiệp bao gồm cả nước thải sinh hoạt cùng chảy vào cửa xả thoát nước chung nên hàm lượng Coliform trong nước thải rất cao, vào mùa mưa và mùa khô chỉ tiêu Coliform đều vượt quy chuẩn cho phép từ 4 đến 4,2 lần.
Như vậy nước thải khu công nghiệp khi thải vào nguồn tiếp nhận chưa đạt quy chuẩn xả thải. Khi thải nguồn nước thải này vào suối Văn Dương sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nguồn tiếp nhận.
Dựa trên kết quả phân tích chất lượng nước thải khu công nghiệp Sông Công kết hợp với lưu lượng nước thải khu công nghiệp phát sinh hàng ngày là 1000m3
ta có giá trị tải lượng các chất ô nhiễm như sau:
Bảng 9. Tải lượng một số chất ô nhiễm trong nước thải khu công nghiệp Sông Công vào mùa mưa
TT Tên chỉ tiêu Lƣu lƣợng nƣớc thải (l/ngày) Nồng độ (mg/l) Tải lƣợng (kg/ngày) 1 BOD 1.000.000 13,8 13,8 2 COD 30,1 30,1 3 TSS 323,7 323,7 4 Cd 3,073 3,073 5 Pb 0,3552 0,3552 6 Cu 0,5406 0,5406 7 Hg 0,0006 0,0006 8 Cr(VI) 0,019 0,019 9 Zn 11,175 11,175 10 Mn 29,22 29,22 11 Fe 7,09 7,09 12 Ni 0,061 0,061 13 NH4- N 11,3 11,3
Khu công nghiệp Sông Công (khu B) một ngày thải ra 1000m3 nước thải có chứa 13,8 kg BOD; 30,1 kg COD; 323,7 kg TSS, 3,073 kg Cd, 0,3552 kg Pb... Nước thải có lưu lượng lớn và đặc thù ô nhiễm cao khi đổ vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ảnh
41
hưởng chất lượng nước nguồn tiếp nhận. Như vậy khi hoạt động sản xuất trong một năm khu công nghiệp Sông Công sẽ thải vào suối Văn Dương khoảng 4,1 tấn BOD/năm; 97,11 tấn TSS; 0,92 tấn Cd; .... Với một lượng lớn các chất hữu cơ và kim loại nặng đổ vào nguồn tiếp nhận chính là nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước suối.
Hầu hết các nhà máy cơ sở sản xuất trong khu công nghiệp đều đã có hệ thống xử lý nước thải tuy nhiên hiệu quả xử lý lại không cao hầu hết đều vượt quy chuẩn cho phép ở một số chỉ tiêu. Trong đó nước thải của 2 nhà máy có lưu lượng xả thải lớn nhất và ô nhiễm nhất là nhà máy TNG và kẽm điện phân. Ta có bảng kết quả chất lượng nước thải của nhà máy kẽm điện phân và TNG như sau:
Bảng 10. Kết quả phân tích chất lượng nước thải Công ty cổ phần đầu tư và thương mại TNG [15] T T Chỉ tiêu Lƣu lƣợng (m3/ngày) Kết quả (mg/l) Tải lƣợng (kg/ngày) QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) 1 pH 116 6,9 5,5-9 2 BOD 142 16,472 50 3 COD 23,6 2,738 150 4 NH4+-N 41,4 4,8 10 5 Cu 0,117 0,014 2 6 Mn <0,3 <0,0348 1 7 Coliform 5700 5000
* Vị trí lấy mẫu: Tại cửa xả nước thải của Công ty sau khi qua hệ thống xử lý
vào cống thải chung của KCN.
Công ty cổ phần đầu tư và thương mại TNG sản xuất ra sản phẩm may mặc, nước thải phát sinh từ các phân xưởng giặt với lưu lượng nước thải khoảng 116m3/ngày đêm. Đặc điểm điểm nước thải có mầu nâu hoặc đen, có nhiều chất rắn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ cao. Qua bảng trên ta thấy hàm lượng BOD cao hơn quy chuẩn cho phép 2,84 lần, Amoni cao hơn quy chuẩn 4,14 lần; Coliform cao hơn quy chuẩn 1,14 lần.
42
Bảng 11. Kết quả phân tích chất lượng nước thải nhà máy kẽm điện phân [15]
TT Chỉ tiêu Lƣu lƣợng (m3/ngày) Kết quả (mg/l) Tải lƣợng (kg/ngày) QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) 1 pH 354 8,5 5,5-9 2 BOD 2,9 1,027 50 3 COD 11,4 4,036 150 4 TSS 7,1 2,513 100 5 As 0,009 0,003 0,1 6 Cd 0,136 0,048 0,1 7 NH4+-N - - 10 8 Pb 0,0148 0,005 0,5 9 Cu <0,005 0,04 2 10 Zn 3,23 1,143 3 11 Mn 0,07 0,025 1 12 Fe 0,397 0,141 5 13 Coliform 800 5000
* Vị trí lấy mẫu: Tại cửa xả nước thải sản xuất của Nhà máy sau khi qua hệ thống xử lý nước thải vào cống thoát nước chung của KCN.
Nhà máy kẽm điện phân sản xuất ra sản phẩm là kẽm thỏi và axit H2SO4; với nguyên liệu đầu vào là bột kẽm sunfua và quặng kẽm sunfua. Nước thải trong nhà máy phát sinh từ khâu làm mát, làm nguội xỉ, làm mát và làm nguội thiết bị, nước thải phát sinh từ phân xưởng luyện như rửa nền xưởng và làm mát bơm của dây chuyền hoà tách và điện phân; nước thải chứa axit của công đoạn sản xuất axit. Lưu lượng nước thải khoảng 354m3/ngày đêm có chứa một số chất gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận như: Cd cao hơn quy chuẩn 1,36 lần; Zn cao hơn quy chuẩn 1,08 lần.
Ngoài 2 nhà máy có hàm lượng các chất ô nhiễm cao và lưu lượng nước thải lớn như trên trong khu công nghiệp Sông Công còn nhiều cơ sở sản xuất như nhà