1/. Tổng lượng chất thải phát sinh tại Khu công nghiệp sông Công I (nước thải, khí thải, chất thải rắn, chất thải nguy hại).
- Nƣớc thải: Tổng lƣợng nƣớc thải của Khu công nghiệp sông Công I là 30.000m3/tháng. Lƣợng nƣớc thải trung bình là 1000 m3/ngày, lƣu lƣợng xả lớn nhất là 1.200m3/ngày, thấp nhất là 800m3/ngày. Toàn bộ nƣớc thải đã đƣợc thu gom và xử lý tại hệ thống xử lý tập trung của Khu công nghiệp.
- Chất thải rắn: Tổng lƣợng chất thải rắn của Khu công nghiệp sông Công khoảng 500 tấn/tháng, gồm các loại chính là xỉ than, xỉ lò luyện thép, gạch vỡ. Hiện nay, một phần chất thải rắn đƣợc các doanh nghiệp tự xử lý bằng các hình thức tái sử dụng, bán, dùng làm giải cấp phối giao thông nội bộ, phần còn lại đƣợc lƣu giữ trong khuôn viên của các doanh nghiệp.
- Chất thải rắn sinh hoạt: Tổng lƣợng chất thải rắn sinh hoạt của Khu công nghiệp sông Công khoảng 5 tấn/tháng. Hiện Công ty phát triển hạ tầng đã thu gom theo Hợp đồng và vận chuyển đến bãi rác của huyện Phổ Yên để xử lý.
- Khí thải: Các doanh nghiệp trong Khu công nghiệp sông Công có phát sinh khí thải đã xây dựng hệ thống thu gom và xử lý khí thải trƣớc khi thải ra ngoài môi trƣờng. Các công nghệ xử lý bụi và khí thải chủ yếu là: Hệ thống lọc bụi cyclon kết hợp lọc bụi túi vải; Hệ thống lọc bụi và hấp thụ khí thải bằng tháp nƣớc.
- Chất thải nguy hại: Chất thải nguy hại của các doanh nghiệp chủ yếu là rẻ dính dầu, dầu mỡ thải, bóng đèn hỏng, bã thải của Nhà máy kẽm điện phân… Lƣợng chất thải nguy hại này hiện đang đƣợc các doanh nghiêp tự thu gom và lƣu giữ.
2/. Thực trạng thu gom và xử lý chất thải tại Khu công nghiệp
- Về công trình xử lý nƣớc thải: KCN Sông Công I giai đoạn I đã đƣợc đầu tƣ tƣơng đối đồng bộ về kết cấu hạ tầng BVMT, hệ thống thoát nƣớc mƣa, nƣớc thải đã đƣợc xây dựng đến từng doanh nghiệp. Hệ thống thoát nƣớc mƣa và nƣớc thải tại Khu
công nghiệp đƣợc thu gom qua hệ thống cống rãnh riêng trƣớc khi thải ra ngoài môi trƣờng. Cụ thể, đối với hệ thống thu gom nƣớc thải:
- Khu A: Nƣớc thải sẽ đƣợc thu theo tuyến cống riêng chảy về trạm xử lý nƣớc thải 1 đặt ở góc Tây Nam của Khu công nghiệp. Nƣớc thải sau xử lý sẽ đƣợc xả ra kênh thoát nƣớc chảy ra sông Công.
- Khu B: Hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung đã đƣợc đầu tƣ 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. Nƣớc thải sau xử lý sẽ đƣợc thải ra ngoài môi trƣờng (suối Văn Dƣơng) theo cửa xả số 1, còn nƣớc mƣa chảy tràn và thoát nƣớc bề mặt sẽ đƣợc tập trung vào cống chung và thải qua cửa xả số 2 ra suối Văn Dƣơng, sau đó đổ ra sông Cầu tại xã Đông Cao, huyện Phổ Yên.
Hiện nay, toàn bộ các doanh nghiệp trong Khu công nghiệp sông Công I (khu B) đã thực hiện xả nƣớc thải vào hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung của Khu công nghiệp, tuy nhiên chỉ có 03 doanh nghiệp thực hiện xả thải có hợp đồng xử lý, có thiết kế điểm đấu nối, có đồng hồ đo lƣu lƣợng. Các doanh nghiệp còn lại (23 doanh nghiệp) xả thải vào hệ thống xử lý còn thiếu đồng hồ đo lƣu lƣợng và hợp đồng xử lý do đó không kiểm soát đƣợc lƣợng nƣớc thải cũng nhƣ chất lƣợng nƣớc thải của từng đơn vị trƣớc khi vào xả vào hệ thống xử lý tập trung.
Tuy nhiên, trạm xử lý nƣớc thải tập trung của Khu công nghiệp hiện tại chƣa xử lý đƣợc các kim loại nặng trong nƣớc thải đạt QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) khi thải ra môi trƣờng. Theo kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thải đầu ra của Nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung của Khu công nghiệp sông Công quý II năm 2012 và so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) cho thấy có 03 thông số kim loại nặng là không đạt quy chuẩn, cụ thể là thông số Cd vƣợt 9,25 lần, thông số Mn vƣợt 21,8 lần và thông số Zn vƣợt 27,2 lần. Với chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý nhƣ hiện tại khi xả ra suối Văn Dƣơng sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng chất lƣợng suối đặc biệt là ô nhiễm các kim loại nặng và sẽ làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Cầu.
Để xử lý đƣợc các chỉ tiêu kim loại trong nƣớc thải đạt quy chuẩn cho phép, Ban quản lý các KCN đã có văn bản số 362/BQL-QH&MT ngày 16/7/2012 xin chủ trƣơng của UBND tỉnh cho phép lập dự án đầu tƣ xây dựng modun xử lý hóa lý.
1.4.3. Đặc điểm suối Văn Dương
Suối Văn Dƣơng đƣợc bắt nguồn từ xã Tân Quang thị xã Sông Công, chảy qua xã Hồng Tiến và thị trấn Bãi Bông huyện Phổ Yên sau đó đổ ra sông Cầu tại xã Đông Cao, huyện Phổ Yên (Hình 3). Có chiều rộng trung bình từ 3-6m, lòng suối có độ dốc vừa phải chảy theo hƣớng Đông Nam và thấp hơn mặt bằng chung khoảng 1,5 - 2m. Về mùa khô mực nƣớc trong suối vào khoảng từ 0,3 - 0,6m, mùa mƣa từ 1,0 - 1,5m. Tại thời điểm khảo sát tốc độ dòng chảy trung bình đạt 0,2 - 1,2m/s và độ sâu khoảng 0,4m đảm bảo thoát nƣớc mặt vào mùa mƣa.
Suối Văn Dƣơng là nguồn cung cấp nƣớc quan trọng phục vụ cho hoạt động sản xuất nông nghiệp trong vùng. Nhu cầu tƣới tiêu cho khoảng 1.121ha với lƣu lƣợng nƣớc khoảng 15 x 106 m3/năm khu vực xã Tân Quang và khu vực sản xuất nông nghiệp huyện Phú Bình, Phổ Yên nơi có suối chảy qua, sau đó đổ ra Sông Cầu tại xã Đông Cao, huyện Phổ Yên.
Hình 3. Sơ đồ vị trí suối Văn Dương
KCN sông Công (khu B) Suối Văn Dƣơng
Một vài năm gần đây suối Văn Dƣơng đã và đang chịu ảnh hƣởng của các nguồn thải trực tiếp từ nƣớc sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là nƣớc thải Khu công nghiệp sông Công không xử lý hoặc xử lý không đảm bảo xả ra môi trƣờng gây ô nhiễm chất lƣợng nƣớc (Hình 4).
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại địa bàn khu công nghiệp Sông Công I (khu B). Các mẫu thu thập bao gồm nƣớc mặt, nƣớc thải và đất thuộc phạm vi ảnh hƣởng của khu công nghiệp, nƣớc mặt và mẫu trầm tích trên suối Văn Dƣơng thuộc địa phận thị xã sông Công.
Tổng số lƣợng mẫu nghiên cứu bao gồm 02 mẫu nƣớc thải, 04 mẫu nƣớc mặt, 02 mẫu mẫu đất, 04 mẫu nƣớc dƣới đất và 09 mẫu trầm tích đƣợc lấy theo 02 mùa là mùa mƣa và mùa khô. Kết quả trong bảng nghiên cứu thể hiện kết quả trung bình của mẫu nghiên cứu (Chi tiết Kết quả phân tích thể hiện tại Phụ lục số 2).
Ký hiệu và đặc điểm của các mẫu nghiên cứu đƣợc trình bày ở Bảng 16. Sơ đồ các điểm lấy mẫu đƣợc thể hiện ở Hình 5.
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Phân tích đánh giá chất lƣợng nƣớc thải khu công nghiệp Sông Công, nƣớc suối Văn Dƣơng trƣớc và sau điểm tiếp nhận nƣớc thải.
- Xác định hàm lƣợng tổng số và các dạng tồn tại của Pb, Zn, Cd trong trầm tích suối Văn Dƣơng.
- Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích suối và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp
Sử dụng các tài liệu đã có tại Khu công nghiệp sông Công, Phòng Tài nguyên và môi trƣờng thị xã sông Công và Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Thái Nguyên.
2.3.2. Phƣơng điều tra, phỏng vấn ngoài thực địa
công nghiệp sông Công, ngƣời dân sinh sống tại khu vực xung quanh khu công nghiệp và các cán bộ quản lý môi trƣờng tại địa phƣơng nhằm xác định rõ hiện trạng và các tác động môi trƣờng nƣớc thải Khu công nghiệp Sông Công đến trầm tích của suối Văn Dƣơng về các lĩnh vực:
+ Khảo sát các nguồn thải của khu công nghiệp Sông Công
+ Khảo sát, đo đạc, phân tích đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc suối Văn Dƣơng và đặc thù ô nhiễm của các nguồn thải vào suối Văn Dƣơng.
+ Hiện trạng công tác quản lý và bảo vệ môi trƣờng Khu công nghiệp Sông Công.
2.3.3. Phƣơng pháp thu mẫu và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
2.3.3.1. Phương pháp lấy mẫu nước, mẫu đất và trầm tích trên thực địa
- Mẫu nƣớc thải và nƣớc mặt đƣợc lấy theo quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam. Cụ thể:
+ Nƣớc thải đƣợc lấy theo TCVN 6663-10:2008 và bảo quản TCVN 6663-3:2008; + Nƣớc mặt đƣợc lấy theo TCVN 6663-6:2008 và bảo quản TCVN 6663-3:2008; + Nƣớc ngầm đƣợc lấy theo TCVN 6000:1995 và bảo quản theo TCVN5293:1995.
+ Mẫu đất đƣợc lấy và bảo quản theo TCVN 5297:1995.
+ Mẫu trầm tích đƣợc lấy theo TCVN 6663-13:2000 và bảo quản theo TCVN 6663-15:2004.
- Nƣớc thải đƣợc lấy trực tiếp từ cửa xả nƣớc thải ra suối Văn Dƣơng. Mẫu nƣớc suối đƣợc lấy ở độ sâu khoảng 20 cm.
- Mẫu đất và mẫu trầm tích đƣợc lấy ở ở độ sâu 0-20 cm theo cách lấy mẫu hỗn hợp. Mẫu trầm tích trên suối Văn Dƣơng đƣợc thu bằng gàu cạp và các dụng cụ chuyên dùng khác. Mỗi vị trí lấy mẫu trầm tích đƣợc lấy từ 3-5 mẫu xung quanh tâm tọa độ vị trí lấy mẫu sau đó trộn đều các mẫu với nhau, chia trung bình và lấy mẫu
trung bình cho từng vị trí. Mẫu sau khi thu đƣợc chứa trong các chai thủy tinh màu nâu đƣợc kí hiệu theo qui định và đem về phòng thí nghiệm. Mẫu đƣợc phơi ở nhiệt độ phòng đến khi khô, sau đó đƣợc nghiền và qua rây có mắt lƣới 0,5mm.
- Thời gian lấy mẫu vào mùa khô và mùa mƣa năm 2010. Mùa khô vào tháng 04 và mùa mƣa vào tháng 8 năm 2010.
Ký hiệu và đặc điểm của các mẫu nghiên cứu đƣợc trình bày ở Bảng 16.
Bảng 16. Ký hiệu và đặc điểm của các mẫu nghiên cứu
TT Loại mẫu Vị trí lấy mẫu nghiên cứu
I
Nƣớc thải
NT1 Tại cửa xả nƣớc thải của khu công nghiệp sông Công vào mùa khô
NT2
Tại cửa xả nƣớc thải của khu công nghiệp sông Công vào mùa mƣa
II
Nƣớc mặt
NM1 Trên suối Văn Dƣơng, trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía thƣợng lƣu vào mùa khô
NM2 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía hạ lƣu vào mùa khô
NM3 Trên suối Văn Dƣơng, trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía thƣợng lƣu vào mùa mƣa
NM4 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía hạ lƣu vào mùa mƣa
III Nƣớc ngầm NN1
Tại nhà bà Dƣơng Thị Đạt, tổ dân phố Dọc Dài, phƣờng Bách Quang, thị xã Sông Công, tỉnh Thái nguyên (cách khu dự án 100m về phía Nam. Toạ độ: 21o28’63,3”N; 105o51’98,6”E (khu số 2)
NN2 Tại nhà ông Vũ Đức Huy, tổ dân phố Dọc Dài, phƣờng Bách Quang, thị xã Sông Công, tỉnh Thái nguyên (bên trong phía tây dự án). Toạ độ: 21o28’67,1”N; 105o51’62,5”E (khu số 2)
NN3
Tại nhà ông Dƣơng Công Huân, tổ dân phố Làng Mới, phƣờng Bách Quang, thị xã Sông Công, tỉnh Thái nguyên (giáp phía tây dự án). Toạ độ: 21o29’19,5”N; 105o51’45,1”E (khu số 1)
NN4
Tại nhà ông Dƣơng Ngọc Y, tổ dân phố Làng Mới, phƣờng Bách Quang, thị xã Sông Công, tỉnh Thái nguyên. Toạ độ:
21o29’36,5”N; 105o51’70,3”E (khu số 1)
IV
Mẫu đất
MĐ1 Đất ven suối Văn Dƣơng, trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía thƣợng lƣu
MĐ2 Đất ven suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải của khu công nghiệp 300m về phía hạ lƣu
V
Trầm tích
TT 1 Suối Văn Dƣơng, trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải khu công nghiệp 300m về phía đầu nguồn
TT2 Tại cửa xả Khu công nghiệp sông Công
TT3 Trên suối thải, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 20m
TT4 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 50m (cách cửa xả nƣớc thải 100m)
TT5 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 150m TT6 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 200m TT7 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 300m TT8 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 350m TT9 Trên suối Văn Dƣơng, sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 500m Sơ đồ các vị trí lấy mẫu đƣợc thể hiện tại Hình 5.
2.3.3.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
1/ Phương pháp phân tích các mẫu nước:
- Các kim loại nặng đƣợc phân tích theo phƣơng pháp của Mỹ SMEWW 3111B: 2005 và SMEWW 3113:2005 [16].
- pH: Theo TCVN 6942:1999.
- Các anion: Phân tích theo SMEWW 4100:2005 [16].
- BOD phân tích theo SMEWW5210B, COD phân tích theo SMEWW 5220D:2005 [16].
2/ Quy trình phân tích các mẫu đất và trầm tích
+ Các kim loại tổng số đƣợc xử lý và phân tích theo TCVN 6496:1999.
+ Các chỉ tiêu phân tích lý hóa học đƣợc phân tích bằng các phƣơng pháp thông thƣờng, đƣợc dùng phổ biến hiện nay trong các phòng thí nghiệm phân tích đất và môi trƣờng.
+ Các dạng tồn tại của một số kim loại nặng (Pb, Zn, Cd) trong trầm tích đƣợc phân tích theo Quy trình chiết liên tục cải tiến của Tessier (Vũ Đức Lợi, 2010 [5]), bao gồm:
Dạng trao đổi (F1): Dung dịch chiết rút đƣợc sử dụng là NH4OAc 1M.
Dạng cacbonat (F2): Dung dịch chiết rút là 1M NH4OAc/ CH3COOH có giá trị pH = 5 Dạng liên kết với Fe -Mn oxit (F3): Dung dịch chiết sử dụng là 0,4M (NH2OH.HCl) (Hydroxylammonium chloride) trong acid acetic CH3COOH 25%.
Dạng hữu cơ (F4): Dung dịch chiết rút sử dụng là H2O2 30% và axit HNO3 nồng độ 0,02M.
Dạng cặn dƣ (F5): Sử dụng dung dịch chiết rút là hỗn hợp cƣờng thủy HCl:HNO3 (3:1). Các kim loại nặng ở các dạng sau khi tách ra sẽ đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp SMEWW 3111B và SMEWW 3113 trên thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 700 của Perkinelmer- Mỹ. Cụ thể quy trình chiết tách các dạng kim loại trong trầm tích đƣợc thực hiện theo Hình 6.
Hình 6. Quy trình tách chiết các dạng kim loại nặng trong trầm tích
- Xác định pH H2O và EC
Cân 8g đất hoặc trầm tích mịn sau khi nghiền và rây cho vào ống ly tâm có dung tích 50 ml. Thêm vào 40 ml nƣớc cất (tỉ lệ 1:5), lắc bằng tay cho đất phân tán đều sau đó lắc bằng máy lắc khoảng 1 giờ. Ly tâm bằng máy ly tâm với tốc độ 2000 vòng/phút
Mẫu
(dãy mẫu sử dụng để chiết tách)
Dạng trao đổi (F1)
Dạng cacbonat (F2)
Dạng liên kết với Fe-Mn oxit (F3)
Dạng hữu cơ (F4) Phần còn lại (F5)
Phần dung dịch
Phần dung dịch
Phần còn lại 1 Mẫu
(lựa chọn sau các quá trình chiết) 10 ml NH4OAc 1M tại pH=7, lắc trong 1h ở nhiệt độ phòng 20 ml 1M NH4OAc/ CH3COOH đến pH=5, lắc trong 5h, ở nhiệt độ phòng
Phần còn lại 2 20 ml 0,4M NH2OH.HCl trong 25 %( v/v) CH3COOH, lắc trong 05h, ở nhiệt độ 95 0 C Phần dung dịch Phần còn lại 3 (1) 5ml H2O2 30% , 5 ml HNO3 0,02M (pH=2), lắc trong 02h ở 85độ C; (2) Thêm 5ml H2O230% pH=2 lắc trong 03h ở 850 C; (3)Thêm 10ml CH3COONH4 3,2M trong 20% (v/v) HNO3 lắc trong 0,5h ở nhiệt độ phòng
Phần còn lại 4 Phần dung dịch
Phân hủy mẫu bằng hỗn hợp cƣờng thủy HCl: HNO3 (3:1) 10ml NH4OAc 3,2M trong HNO3 20%, lắc 30 phút ở nhiệt độ phòng
trong khoảng 4 phút sau đó lọc qua giấy lọc loại bỏ đất. Xác định pH và EC bằng các điện cực thích hợp.
- Xác định chất hữu cơ trong đất (Phƣơng pháp Walkley – Black).
Cân chính xác 0,5g đất hoặc trầm tích sau khi nghiền và rây cho vào bình tam giác. Thêm vào bình 10ml K2Cr2O7 1N và 10ml H2SO4 đặc, lắc nhẹ cho đất vào hóa chất trộn lẫn với nhau. Để yên khoảng 30 phút sau đó cho vào 200 ml nƣớc cất. Thêm 10 ml H3PO4 và 1 ml chất chỉ thị diphenylamin rồi chuẩn độ bằng dung dịch với