đánh giá ảnh hưởng của nước thải khu công nghiệp gang thép đến chất lượng nước suối cam giá thành phố thái nguyên

PHẠM THÁI HÀ Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP GANG THÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SUỐI CAM GIÁ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số : 6

PHẠM THÁI HÀ

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP GANG THÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SUỐI

CAM GIÁ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên – năm 2011

PHẠM THÁI HÀ

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP GANG THÉP ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SUỐI

CAM GIÁ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số : 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: 1 PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh

2 PGS.TS Đỗ Thị Lan

Thái Nguyên – năm 2011

CAM GIÁ THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số : 60 85 02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên – năm 2011

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh

2 PGS.TS Đỗ Thị Lan

Phản biện 1: PGS.TS Lê Văn Khoa

Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Khắc Thái Sơn

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại: Khoa Sau đại học – Đại học Nông lâm Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên

Vào hồi: 07 giờ ngày 22 tháng 10 năm 2011

Có thể tìm hiểu luận văn tại trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên

Và thư viện Trường Đại học Nông Lâm

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, môi trường toàn cầu có nhiều biến đổi theo chiều hướng bất lợi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển kinh tế xã hội của nhiều nước, làm mất cân bằng sinh thái trên Trái đất Vì vậy, phát triển bền vững là vấn đề đang được đặc biệt quan tâm đối với nhiều quốc gia và tổ chức, nhằm đảm bảo sự cân bằng hài hòa trong phát triển kinh tế - xã hội - môi trường

Đất nước ta đang trong thời kì hội nhập kinh tế toàn cầu, công cuộc công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước đang trong thời kì đẩy mạnh với nhịp

độ ngày càng cao, phấn đấu đưa nước ta cơ bản thành nước công nghiệp vào năm 2020 Thế nhưng bên cạnh những thành tựu đạt được về mặt kinh tế thì những vấn đề tiêu cực về môi trường do công cuộc công nghiệp hóa cũng đáng

kể Một lượng lớn tài nguyên phải được khai thác để phục vụ cho sản xuất của các khu công nghiệp, đồng thời chất thải được thải ra môi trường từ các khu công nghiệp ngày càng nhiều, đặc biệt là vấn nạn nước thải công nghiệp Trong số các nguồn thải gây ô nhiễm môi trường nước mặt phải kể đến ngành công nghiệp sản xuất gang thép

Thái Nguyên có thể được gọi là cái nôi sản xuất gang thép – luyện kim đen của cả nước Công ty Gang Thép Thái Nguyên được thành lập từ năm

1959, trải qua hơn 50 năm xây dựng, phát triển và trưởng thành, đến nay sản lượng thép của công ty ngày càng nâng cao, quy mô sản xuất ngày càng mở rộng Tuy nhiên, quá trình sản xuất công nghiệp của công ty cũng để lại những tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh, trong đó có môi trường nước mặt của suối Cam Giá - thành phố Thái Nguyên Đây là con suối tiếp nhận trực tiếp nguồn nước thải của khu công nghiệp (KCN) Gang Thép, sau đó đổ

dẫn trực tiếp của PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh và PGS TS Đỗ Thị Lan, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá ảnh hưởng của nước thải Khu công nghiệp

Gang Thép đến chất lượng nước suối Cam Giá thành phố Thái Nguyên”

* Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài giúp cho việc đánh giá được ảnh hưởng của nguồn nước thải KCN Gang Thép tới chất lượng môi trường nước suối Cam Giá, từ đó đề xuất các biện pháp phù hợp cải thiện, nâng cao chất lượng nước suối Cam Giá

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Ô nhiễm môi trường

Khái niệm ô nhiễm môi trường:

Theo Luật bảo vệ môi trường 2005 của nước CHXHCNVN thì “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”

Theo Trần Yêm và Trịnh Thị Thanh (1998) [17], “Ô nhiễm môi trường được hiểu là sự có mặt của các chất hoặc năng lượng với với khối lượng lớn trong môi trường mà môi trường khó chấp nhận”- trích Từ điển Oxford Do

đó, ô nhiễm môi trường được hiểu theo cách diễn đạt của giáo trình này là:

“Sự hiện diện của các vật chất ở 3 dạng rắn, lỏng, khí và năng lượng có nguồn gốc là tự nhiên hoặc nhân tạo với một hàm lượng nào đó làm ảnh hưởng đến chất lượng nói chung hoặc chất lượng của từng thành phần môi trường nói riêng”

Ô nhiễm môi trường theo nguồn gốc có thể phân thành ô nhiễm môi trường do tự nhiên và ô nhiễm môi trường do nhân tạo

Ô nhiễm môi trường theo loại hình môi trường có thể phân thành ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm môi trường không khí và ô nhiễm môi trường đất

1.1.2 Ô nhiễm nước

Khái niệm về nước thải và nước ô nhiễm: Theo 2 tác giả Trần Yêm và Trịnh Thị Thanh (1998) [17] thì:

Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người

và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng

Ô nhiễm nước là sự thay đổi bất lợi môi trường nước, hoàn toàn hay đại

bộ phận do các hoạt động khác nhau của con người tạo nên

Nguồn gốc gây ô nhiễm nước có thể là tự nhiên và có thể là nhân tạo

Có nhiều cách để phân loại về nước thải:

Phân loại theo cách xác định nguồn thải: Có 2 nguồn gây ô nhiễm là nguồn gây ô nhiễm xác định (nguồn điểm) và nguồn gây ô nhiễm không xác định (nguồn không điểm)

Nếu phân loại theo tác nhân ô nhiễm thì gồm có dạng ô nhiễm cơ học (vật lý), ô nhiễm hóa học (vô cơ, hữu cơ), ô nhiễm vi sinh vật, ô nhiễm nhiệt

- Nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006 về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ Môi trường

- Nghị định 21/2008/NĐ-CP ngày 28 tháng 02 năm 2008 về sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định 80 nêu trên

- Nghị định 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 về xử lí vi phạm pháp luật trong lĩnh vực Bảo vệ môi trường

- Nghị định số 04/2007/NĐ-CP ngày 8/1/2007 về việc sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định 67/NĐ-CP của Chính phủ về phí Bảo vệ môi trường đối với nước thải

- Thông tư liên tịch số 106/2007/TTLT/BTC-BTNMT về việc sửa đổi,

bổ sung thông tư liên tịch số 125/2003/TTLT/BTC-BTNMT ngày 18/12/2003 của liên bộ BTC-BTNMT hướng dẫn thực hiện nghị định số 67/2003/NĐ-CP

về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải

- QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải

- QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5992 : 1995, Chất lượng nước - lấy mẫu- Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5999 : 1995, Chất lượng nước lấy mẫu - Hướng dẫn lấy nước thải

1.2.2.Cơ sở thực tiễn

Hiện tại, nước ta đang trong thời kì mở cửa phát triển nền công nghiệp,

vì vậy mà các KCN, các nhà máy được xây dựng ồ ạt nhằm đáp ứng mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Nhưng đi đôi với phát triển công nghiệp là yêu cầu giữ gìn, bảo vệ môi trường, nhất là tại các KCN và các nhà máy xí nghiệp Việc các KCN, các nhà máy xí nghiệp được mở ra để đẩy mạnh phát triển kinh tế cũng gây ra nhiều vấn đề tranh cãi về môi trường Hiện trạng môi trường nước thải ở các khu vực sản xuất này đã và đang có những dấu hiệu bị ô nhiễm

Tỉnh Thái Nguyên có nhiều khu công nghiệp, trong đó KCN Gang Thép – Lưu Xá là một trong các KCN lớn chuyên sản xuất gang, thép đáp ứng cho nhu cầu phát triển công nghiệp trong cả nước Công ty Gang Thép là doanh nghiệp nhà nước thuộc Tổng công ty Thép Việt Nam (Bộ Công nghiệp), được thành lập từ năm 1959 và đi vào hoạt động từ năm 1963 Mặc

dù đã có những nỗ lực trong cải thiện chất lượng môi trường nhưng KCN Gang Thép vẫn có những hoạt động ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường, trong

đó việc xả thải nguồn nước thải (chủ yếu là nước thải sản xuất) đã gây ảnh hưởng tới môi trường nước xung quanh Do vậy, tiến hành đánh giá chất lượng suối Cam Giá do ảnh hưởng của nguồn nước thải KCN Gang Thép có ý nghĩa thực tiễn quan trọng

1.3 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước do nước thải công nghiệp trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước do nước thải công nghiệp trên thế giới

Vấn đề môi trường đang là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu trên thế giới Nhiều hội nghị quốc gia, quốc tế về môi trường thường xuyên được tổ chức nhằm hạn chế tình trạng môi trường toàn cầu đang ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng Tình hình môi trường thế giới đáng báo động; treenn khắp hành tinh, các hệ sinh thái đang mất cân bằng, xuống cấp nặng nề;

sự sống bị nạn hạn hán, lũ lụt, sa mạc hóa và nhiều dạng ô nhiễm đe dọa Các nhà môi trường đã lên tiếng cảnh báo về tình hình “đầm lầy hóa thành sa mạc”

ở vùng Lưỡng Hà, hồ cạn nước ở châu Phi và Trung Á, rừng rậm mỏng dần ở Amazon…(Unesco) [19]

Vấn đề ô nhiễm do nước thải công nghiệp trên thế giới ngoài một số ít thuộc các nước phát triển, còn lại vẫn tập trung chủ yếu ở các nước đang phát triển và các nước nghèo, nơi mà có công nghệ sản xuất lạc hậu, nền kinh tế không đủ mạnh để đầu tư hệ thống xử lí an toàn trước khi xả thải ra môi trường

Theo báo cáo của Unesco [19], các sông Thames (Anh), sông Seine (Pháp) là những con sông đã từng bị ô nhiễm nặng do hoạt động xả thải của sản xuất công nghiệp và cả chất thải sinh hoạt Ở Hoa Kì, các con sông và hồ

ở phía Đông và một số vùng khác cũng gặp tình trạng tương tự Vùng Đại hồ

bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Enrie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng

Ở các nước đang phát triển và các nước nghèo thì ô nhiễm nước và thiếu nước sạch là phổ biến Có tới hơn 80% khối lượng nước ở các cống rãnh

ở các khu dân cư và hơn 65% lượng nước thải ở các KCN thải trực tiếp ra đồng ruộng, sông hồ… gây ô nhiễm, thường là ở Trung Quốc, các nước Trung cận Đông, châu Phi, Nam Á, Đông Nam Á

Việc ô nhiễm môi trường nước đã gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, mỗi năm có khoảng 3.578 triệu người chết do các bệnh liên quan đến nước

Cũng theo báo cáo này, đã chỉ ra được thiệt hại môi trường trong hồ Peipsi – hồ nằm trên biên giới của nước Cộng hòa Estonia và Liên bang Nga

Sự ô nhiễm hồ và phú dưỡng đã làm ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế xung quanh hồ và hoạt động khai thác cá trong hồ Ở Trung Quốc, có đến khoảng 50.000 km các con sông lớn (theo FAO) bị ô nhiễm nặng, chủ yếu do nước thải công nghiệp, trong đó có 80% là không còn khả năng khai thác cá do môi trường sống của chúng đã bị hủy hoại Đây có thể coi như là kết quả của việc

xả thải các chất độc hại từ các nhà máy công nghiệp trên thượng nguồn như nhà máy giấy, nhà máy thuộc da, nhà máy sản xuất cán thép, nhà máy lọc dầu

và nhà máy hóa chất…nước sông Hoàng Hà hiện đang chứa một hàm lượng rất cao các kim loại nặng và chất độc khác, làm cho chất lượng nước suy giảm tới mức không đạt tiêu chuẩn đối với nước dành cho mục đích thủy lợi Đoạn sông Hoàng Hà đi qua tỉnh Sơn Tây, do sử dụng nước tưới cho nông nghiệp nên kim loại nặng đã đi vào nông sản như hàm lượng Crôm và Chì đã quá ngưỡng cho phép trong lúa gạo, Cadimi quá ngưỡng trong bắp cải…

Ở Brazil, Baixada Santista cũng là khu vực nổi tiếng thế giới về ô nhiễm có liên quan đến công nghiệp, cảng và các hoạt động đô thị Các hoạt động khai thác mỏ và luyện kim đã cho kết quả là thải ra môi trường các chất độc hại có khả năng lan truyền theo chuỗi thức ăn như Chì, Thủy ngân, Niken… Không chỉ có vậy, các hoạt động xả thải công nghiệp ở khu vực này cũng gây ra hiện tượng phú dưỡng (Elisabete S.Braga et al, 2004) [18]

Trong ngành công nghiệp luyện kim, quá trình sản xuất bắt buộc phải

sử dụng đến một lượng nước khá lớn Để sản xuất 1 tấn thép cần 100-200 m3

nước/h, tức là cần trung bình 150m3/h Khối lượng nước thải ra để sản xuất 1.000.000 tấn phôi thép/năm là 250-500m3/năm (vì có phần lớn lượng nước được sử dụng làm mát tái tuần hoàn) Trung bình mỗi giờ, lượng nước bơm cho các hoạt động trong sản xuất thép nhu sau:

Thiêu kết: 0-20m3/tấn thiêu kết

Blast lò: 50-80m3/tấn gang

Luyện thép: 20-50m3/tấn thép

Máy cán: 20-80m3/tấn cán

Cốc hóa: 2-5m3/tấn than cốc

Lò làm sạch khí: 2-5m3

/1000m3 khí (P.Gendy và E.Dohen, 2001) [20] Theo tác giả O’Connell và các cộng sự (1987) [21], [22], ở Chicago những năm giữa thế kỷ 20, sự tăng trưởng nhanh chóng của ngành công nghiệp thép trong khu vực Cahemet sau khi có sự chuyển giao, phát triển công nghệ đã khiến cho môi trường nơi này bị ảnh hưởng Các nhà máy thép ở Nam Chicago, Đông Chicago và Gary tạo thành một cụm công nghiệp khá rộng lớn Dọc theo bờ biển phía nam hồ Michigan cũng bao gồm các nhà máy lọc dầu, hóa chất và chế tạo kim loại Hậu quả là hắc ín từ nhà máy than cốc và axit từ các nhà máy đã bao phủ con sông Grand

1.3.2 Thực trạng ô nhiễm môi trường nước do nước thải công nghiệp ở Việt Nam

Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên Cơ sở để nhận biết và phân loại như sau:

Nước thải được sản sinh từ nước không được dùng trực tiếp trong các công đoạn sản xuất, nhưng tham gia các quá trình tiếp xúc với các khí Chất lỏng hoặc chất rắn trong quá trình sản xuất Loại này có thể phát sinh liên tục hoặc không liên tục, nhưng nói chung nếu sản xuất ổn định thì có thể dễ dàng xác định được các đặc trưng của chúng

Nước thải được sản sinh ngay trong bản thân quá trình sản xuất Vì là một thành phần của vật chất tham gia quá trình sản xuất, do đó chúng thường

là nước thải có chứa nguyên liệu, hoá chất hay phụ gia của quá trình và chính

vì vậy những thành phần nguyên liệu hoá chất này thường có nồng độ cao và

trong nhiều trường hợp có thể được thu hồi lại Ví dụ như nước thải này gồm

có nước thải từ quá trình mạ điện, nước thải từ việc rửa hay vệ sinh các thiết bị phản ứng, nước chứa amoni hay phenol từ quá trình dập lửa của công nghiệp than cốc, nước ngưng từ quá trình sản xuất giấy Do đặc trưng về nguồn gốc phát sinh lên loại nên loại nước thải này nhìn chung có nồng độ chất gây ô nhiễm lớn, có thể mang tính nguy hại ở mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào bản thân quá trình công nghệ và phương thức thải bỏ Nước thải loại này cũng có thể có nguồn gốc từ các sự cố rò rỉ sản phẩm hoặc nguyên liệu trong quá trình sản xuất, lưu chứa hay bảo quản sản phẩm, nguyên liệu

Thông thường các dòng nước thải sinh ra từ các công đoạn khác nhau của toàn bộ quá trình sản xuất sau khi được xử lý ở mức độ nào đó hoặc không được xử lý, được gộp lại thành dòng thải cuối cùng để thải vào môi trường (hệ thống cống, lưu vực tự nhiên như sông, ao hồ…) Có một điều cần nhấn mạnh: thực tiễn phổ biến ở các đơn vị sản xuất, do nhiều nguyên nhân, việc phân lập các dòng thải (chất thải lỏng, dòng thải có nồng độ chất ô nhiễm cao với các dòng thải có tải lượng gây ô nhiễm thấp nhưng lại phát sinh với lượng lớn như nước làm mát, nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn…) cũng như việc tuần hoàn sử dụng lại các dòng nước thải ở từng khâu của dây chuyền sản xuất, thường ít được thực hiện

Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại.Nước ta thực hiện công nghiệp hóa và đương nhiên là kéo theo đô thị hóa Theo kinh nghiệm của nhiều nước, tình hình ô nhiễm môi trường cũng gia tăng nhanh chóng Nếu tốc độ tăng trưởng GDP trong vòng 10 năm tới tăng bình quân khoảng 7%/năm, trong đó GDP công nghiệp khoảng 8 – 9%/năm, mức đô thị từ 23%/năm tăng lên 33% năm 2000, thì đến năm 2010 lượng ô nhiễm do công nghiệp có thể tăng lên gấp 2,4 lần so với bây giờ Tại TP Hồ Chí Minh có 25 KCN tập trung hoạt động với tổng số 611 nhà máy trên diện tích 2298 ha đất Theo kết quả tính toán, hoạt động của các KCN này cùng với 195 cơ sở trọng điểm bên ngoài

KCN, thì mỗi ngày thải vào hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai tổng cộng 1.740.000m3 nước thải công nghiệp, trong đó có khoảng 617 tấn cặn lơ lửng, 1.135 tấn BOD5 (làm giảm nhu cầu oxy sinh hóa), 1.789 tấn COD (làm giảm nhu cầu oxy hóa học), 104 tấn Nito, 15 tấn Photpho và kim loại nặng Lượng chất thải này gây ô nhiễm cho môi trường nước của các con sông vốn là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho một nội địa bàn dân cư rộng lớn, làm ảnh hưởng đến các vi sinh vật và hệ sinh thái vốn là tác nhân thực hiện các quá trình phân hủy và làm sạch các dòng sông Tại Hà Nội, khi thực hiện gói thầu CP7A nhằm cải thiện hệ thống thoát nước ở Hà Nội trên hệ thống sông Tô Lịch, sông

Lừ, sông Sét, tức là thực hiện các biện pháp xử lí nước thải hữu hiệu như đã

đề ra trong quy hoạch tổng thể thoát nước của Hà Nội thì đến năm 2010, hầu hết các con sông ở Hà Nội có chỉ tiêu BOD dưới 25mg/l; còn nếu không có biện pháp cải thiện môi trường rõ rệt thì chỉ số BOD sẽ tăng gấp khoảng 1,8 lần so với thời kì 1997 – 1998, trong đó sông Lừ sẽ bị ô nhiễm nặng nhất với chỉ số BOD là 130mg/l, khá nhất là sông Sét thì cũng là 54mg/l, trong đó tiêu chuẩn cho phép đối với nước loại A là không quá 4mg/l, với nước loại B là không quá 25mg/l, (Nguyễn Hưng, 2010) [3]

Theo tác giả Hoàng Hoa Lan (2003) [6], ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nghiêm trọng Ví dụ: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu ô xy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng… cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư

Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000 m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt

Ở thành phố Thái Nguyên, nước thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than; về mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lượng NH4+

là 4mg/1, hàm lượng chất hữu cơ cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu…(Hoàng Hoa Lan, 2003) [4]

Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông,

hồ, kênh, mương) Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; một lượng rác thải rắn lớn trong thành phố không thu gom hết được… là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nước Hiện nay , mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nặng Ở thành phố Hà Nội , tổng lượng nước thải của thành phố lên tới 300.000 – 400.000 m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải, chiếm 25% lượng nước thải bệnh viện; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nước thải; lượng rác thải sinh hoại chưa được thu gom khoảng 1.200m3/ngày đang xả vào các khu đất ven các hồ, kênh, mương trong nội thành; chỉ số BOD, oxy hoà tan, các chất NH4,

NO2-, NO3- ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép

ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm thuộc diện phải di dời, (Minh Kỳ, 2009) [7]

Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không được xử lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiểu chuẩn cho phép (TCCP), các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Ôxy hoà tan (DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP Trong số 82 khu công nghiệp mới, chỉ khoảng 20 khu công nghiệp có trạm xử lý nước thải tập trung Đó là các trạm xử lý nước thải tại Khu Công nghiệp Bắc Thăng

Long, Khu Công nghiệp Nội Bài ở Hà Nội; Khu Công nghiệp Nomura ở Hải Phòng, Khu Công nghiệp Việt Nam – Xingapo ở Bình Dương,… Số khu công nghiệp còn lại vẫn chưa có trạm xử lý nước thải tập trung Trong số các doanh nghiệp đã khảo sát, năm 2002, có tới 90% số doanh nghiệp không đạt yêu cầu

về tiêu chuẩn chất lượng dòng xả nước thải xả ra môi trường 73% số doanh nghiệp xả nước thải không đạt tiêu chuẩn, do không có các công trình và thiết

bị xử lý nước thải Có 60% số công trình xử lý nước thải hoạt động vận hành không đạt yêu cầu Nước thải hiện thời chưa được phân loại, [Hoàng Hoa Lan, 2003) [4]

Theo Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội, nước thải do khu công nghiệp Quang Minh xả ra môi trường có nhiều chỉ tiêu vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Trong đó, hàm lượng độc tố cyanua vượt 8 lần Ngày 21/6 Trung tâm Quan trắc và Phân tích Tài nguyên Môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội) đã công bố kết quả phân tích từ mẫu nước thải tại điểm xả cuối cùng ngoài hàng rào ở trạm xử lý nước thải tập trung của Công ty Đầu tư

và phát triển hạ tầng Nam Đức – chủ đầu tư xây dựng và kinh doanh kết cấu

hạ tầng khu công nghiệp Quang Minh (huyện Mê Linh) Tại thời điểm kiểm tra một tháng trước, đoàn kiểm tra đã phát hiện trạm xử lý nước thải này không hoạt động Tại miệng cống xả cuối cùng của trạm xử lý vẫn có nước thải đen, hôi xả thẳng ra môi trường Nước thải công nghiệp của nhiều cơ sở chưa được thu gom xử lý mà xả thẳng ra môi trường với lưu lượng lớn Ngoài hàm lượng cyanua lên tới 0,56 mg/l, vượt 8 lần tiêu chuẩn cho phép, còn có BOD5 vượt 13,5 lần, COD vượt 14,7 lần, sunfua vượt hơn 4 lần, colifom vượt hơn 13 lần… Theo các chuyên gia, cyanua là chất cực độc, chỉ cần 0,15-0,2 gram là đủ để giết chết một người khỏe mạnh Sở Tài nguyên Môi trường đã kiến nghị đình chỉ hành vi xả nước thải vượt quy chuẩn Việt Nam ra môi trường của Công ty Nam Đức; buộc công ty này phối hợp với các doanh nghiệp trong khu công nghiệp tổ chức đấu nối toàn bộ nước thải vào hệ thống thu gom nước thải để xử lý tập trung trước khi đổ ra môi trường; vận hành

trạm xử lý nước thải thường xuyên, bảo đảm toàn bộ nước thải của Quang Minh phải được xử lý đạt tiêu chuẩn…

Riêng với hành vi không vận hành thường xuyên hệ thống xử lý nước thải, công ty Nam Đức đã bị UBND Hà Nội ra quyết định xử phạt 150 triệu đồng vào ngày 8/6 Lãnh đạo thành phố Hà Nội cũng đã chỉ đạo lập đoàn kiểm tra liên ngành để kiểm tra việc thực thi quy định về môi trường của các doanh nghiệp trong khu công nghiệp Quang Minh

Trước đó, ngày 24/5 do quá bức xúc với tình trạng ô nhiễm kéo dài do nước thải từ khu công nghiệp Quang Minh, người dân quanh đây đã tập trung phản đối, lấp cống xả thải Đến 27/5, cửa xả cuối cùng của khu công nghiệp Quang Minh cũng bị người dân thị trấn Quang Minh lấp, đến nay, vẫn chưa được khơi thông, (Nguyễn Hưng, 2010) [3]

Theo Hà Lê (2009) [5], hiện tại, chúng ta đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, trong đó kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia công kim loại Do vậy, nhu cầu gia công mạ kim loại ngày càng lớn và cũng từ đó việc

xử lý chất thải trong gia công mạ - một yếu tố có nhiều khả năng phá hủy môi trường, là hết sức cần thiết và cần được giải quyết triệt để

Nước thải phát sinh trong quá trình mạ kim loại chứa hàm lượng các kim loại nặng rất cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con người Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài Do đó, nước thải từ các quá trình xi mạ kim loại, nếu không được xử lý, qua thời gian tích tụ và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư…

Kết quả các nghiên cứu gần đây về hiện trạng môi trường ở nước ta cho thấy, hầu hết các nhà máy, cơ sở xi mạ kim loại có quy mô vừa và nhỏ, áp dụng công nghệ cũ và lạc hậu, lại tập trung chủ yếu tại các thành phố lớn, như

Hà Nội, Hải Phòng, TP.HCM, Đồng Nai… Trong quá trình sản xuất, tại các

cơ sở này (kể cả các nhà máy quốc doanh hoặc liên doanh với nước ngoài), vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường còn chưa được xem xét đầy đủ hoặc việc xử

lý còn mang tính hình thức, chiếu lệ, bởi việc đầu tư cho xử lý nước thải khá tốn kém và việc thực thi Luật Bảo vệ môi trường chưa được nghiêm minh

Nước thải mạ thường gây ô nhiễm bởi các kim loại nặng, như crôm, niken… và độ pH thấp Phần lớn nước thải từ các nhà máy, các cơ sở xi mạ được đổ trực tiếp vào cống thoát nước chung mà không qua xử lý triệt để, đã gây ô nhiễm cục bộ trầm trọng nguồn nước

Kết quả khảo sát tại một số nhà máy cơ khí ở Hà Nội cho thấy, nồng độ chất độc có hàm lượng các ion kim loại nặng, như crôm, niken, đồng… đều cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép; một số cơ sở mạ điện tuy có hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa chú trọng đầy đủ đến các thông số công nghệ của quá trình xử lý để điều chỉnh cho phù hợp khi đặc tính của nước thải thay đổi

Tại TP.HCM, Bình Dương và Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ điển hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết các cơ sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ tiêu về kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong khoảng 320-885 mg/lít do thành phần nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt… Hơn 80% nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ không được xử lý Chính nguồn thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng đáng kể chất lượng nước sông Sài Gòn

và sông Đồng Nai

Về chất lượng nước các hệ thống sông: nhìn chung chất lượng nước ở thượng lưu các con sông còn khá tốt, nhưng vùng hạ lưu phần lớn đã bị ô nhiễm, có nơi ở mức nghiêm trọng Nguyên nhân là do nước thải của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, nước thải sinh hoạt không được xử lý đã và đang thải trực tiếp ra các dòng sông Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như BOD, COD, NH4+, tổng N, tổng P cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần

- Sông Đồng Nai : Vùng hạ lưu (tính từ sau hồ Trị An đến điểm hợp lưu với sông Sài Gòn), ô nhiễm hữu cơ chưa cao (DO = 4 -6 mg/l, BOD = 4 – 8 mg/l) nhưng hầu như không đạt TCVN đối với nguồn loại A Ô nhiễm vi sinh

và dầu mỡ rõ rệt, ô nhiễm kim loại nặng, phenol, PCB… chưa vượt tiêu chuẩn, nhiễm mặn không xảy ra từ Long Bình đến thượng lưu Vùng thượng lưu nước

có chất lượng tốt, trừ khu vực thành phố Đà Lạt đã bị ô nhiễm nặng do hàm lượng cao của các chất hữu cơ, dinh dưỡng, vi sinh Khả năng tự làm sạch của sông Đồng Nai khá tốt (Minh Kỳ, 2009) [7]

- Sông Sài Gòn: Mức độ ô nhiễm là nghiêm trọng cả về hữu cơ (DO = 1,5 – 5,5 mg/l; BOD = 10 – 30 mg/l), dầu mỡ, vi sinh, không có điểm nào đạt TCVN đối với nguồn loại A Ô nhiễm cao nhất là ở vùng sông chảy qua trung tâm TP Hồ Chí Minh Ngoài ra, sông Sài Gòn còn bị axit hoá nặng do nước phèn ở đoạn Hooc Môn – Củ Chi (pH = 4,0 – 5,5) (Minh Kỳ, 2009) [7]

- Sông Cầu: Chất lượng nước các sông thuộc lưu vực sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thành phố Thái Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Khu Gang Thép Thái Nguyên… , chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn A và B Tiếp đến là đoạn sông Cà Lồ, hạ lưu sông Công, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn A và một số yếu tố không đạt tiêu chuẩn B Yếu tố gây ô nhiễm cao nhất là các chất hữu cơ, NO2- và dầu Ô nhiễm nhất là đoạn từ nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ tới cầu Gia Bảy, ôxy hòa tan đạt giá trị thấp nhất (0,4 – 1,5 mg/l), BOD5, COD rất cao (>1000mg/l); Colifom ở một số nơi khá cao, vượt quá tiêu chuẩn

A tới hàng chục lần Hàm lượng NO2- > 2,0 mg/l và dầu > 5,5 mg/l, vượt quá tiêu chuẩn B tới 20 lần (Minh Kỳ, 2009) [7]

- Sông Nhuệ - sông Đáy: Hiện tại, nước của trục sông chính thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm, đặc biệt là nước sông Nhuệ Chất lượng nước sông Nhuệ từng lúc (phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc), từng nơi vượt trên giới hạn cho phép đối với nước loại B Các sông khác có chất lượng nước ở mức giới hạn cho phép đối với nước loại B Nếu không có

biện pháp ngăn ngừa khắc phục, xử lý ô nhiễm kịp thời thì tương lai không xa nguồn nước sông Nhuệ, sông Đáy không thể sử dụng cho sản xuất được

Ngoài ra, ô nhiễm nước ở các sông hồ ở nội thành Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Tp Đà Nẵng đang ở mức trầm trọng, các chỉ tiêu quan trắc đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, thậm chí hàng trăm lần

Nước ngầm ở một số vùng, đặc biệt là các khu công nghiệp và đô thị có nguy cơ cạn kiệt vào mùa khô và ở một số nơi đã có dấu hiệu bị ô nhiễm Nguyên nhân là do khai thác bừa bãi và không đúng kỹ thuật, (Minh Kỳ, 2009) [7]

Ở Cao Bằng, tuy công nghiệp chưa phát triển mạnh như những địa phương khác, nhưng cũng đã có những vấn đề ô nhiễm nước do nước thải công nghiệp Tổng lượng nước thải từ các cơ sở công nghiệp trên địa bàn tỉnh bình quân khoảng 3.000 m 3

/ngày Hầu hết các nhà máy đều có hệ thống xử lý nước thải nhưng công nghệ xử lý lạc hậu nên chất lượng nước thải sau khi xử

lý thải ra môi trường chưa đáp ứng được yêu cầu bảo vệ môi trường Đặc biệt, nguồn nước thải của các cơ sở khai thác và chế biến khoáng sản đã và đang tàn phá môi trường nghiêm trọng Các cơ sở này chủ yếu thực hiện biện pháp

xử lý nước thải bằng phương pháp tạo bể, hồ để thu gom nước thải, lắng lọc tự nhiên nhưng do hầu hết các hồ chứa nước thải dung tích không đạt như thiết

kế, lắng lọc rất kém, nước thải ra môi trường thường vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Không chỉ vậy, hiện trên địa bàn tỉnh đã và đang hình thành một số khu vực xả nước thải công nghiệp, y tế, nước thải sinh hoạt xuống dòng sông

mà không qua xử lý với lượng lớn Điển hình như: sông Nguyên Bình mỗi ngày đêm tiếp nhận trên 1.400 m3 nước thải công nghiệp, khoảng 1.000 m3nước thải sinh hoạt và 100 m3

nước thải y tế; sông Bằng tại khu vực thị xã Cao Bằng và huyện Hoà An tiếp nhận gần 7.000 m3 nước thải sinh hoạt và trên 2.000 m 3 nước thải công nghiệp một ngày đêm… Trong khi đó, nguồn nước thải này đều có hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu ôxi sinh hóa (BOD5), nhu cầu ô xi hóa học (COD)… vượt nhiều lần tiêu chuẩn Việt Nam cho phép Kết quả phân tích nước mặt trên sông Bằng tại khu vực thị xã Cao

Bằng có chỉ số TSS vượt tiêu chuẩn cho phép gần 5 lần, BOD5 vượt tiêu chuẩn cho phép từ 2 – 4 lần… Nguồn nước sông Hiến cũng bị ô nhiễm nặng do hoạt động khai thác khoáng sản trên thượng nguồn Trong khi đó, đây là nguồn cung cấp nước cho Nhà máy nước xử lý để phục vụ hàng vạn người dân sinh sống tại khu vực thị xã Cao Bằng (Lưu Thanh Tuấn, 2010) [8]

Thái Nguyên: Hầu hết khu, cụm công nghiệp chưa có hệ thống xử

lý nước thải tập trung

Sự phát triển của các khu công nghiệp đã góp phần tích cực vào sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, tạo ra

hệ thống kết cấu hạ tầng mới, hiện đại, có giá trị lâu dài, góp phần hiện đại hóa

hệ thống kết cấu hạ tầng trên cả nước

Tuy nhiên, ở nhiều địa phương, việc hình thành và phát triển các khu công nghiệp (KCN) còn đặt ra nhiều vấn đề cần giải quyết, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường Thái Nguyên là tỉnh nằm trong bối cảnh chung đó

Theo tác giả Hoàng Huy (2008) [2], tính đến thời điểm năm 2008, theo quy hoạch, toàn tỉnh Thái Nguyên có 25 khu, cụm công nghiệp, trong đó KCN Sông Công 1 thu hút được 32 dự án đầu tư, 1 số khu, cụm công nghiệp đã kết thúc giai đoạn đầu tư bắt đầu đi vào hoạt động Tuy nhiên, trong tổng số 25, khu, cụm công nghiệp được quy hoạch chỉ có duy nhất KCN Sông Công thực hiện lập báo cáo đánh giá tác động môi trường, còn lại các khu, cụm công nghiệp khác đề không có báo cáo đánh giá tác động môi trường, chưa xây dựng chương trình quản lý chất thải và giám sát chất lượng môi trường

Việc xử lý chất thải tại các khu, cụm công nghiệp hầu hết còn manh mún, tự phát, chưa có thiết kế quy hoạch chi tiết và xây dựng kết cấu hạ tầng bảo vệ môi trường của từng KCN nên việc xử lý ô nhiễm không đáp ứng được các tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường Theo ông Dương Văn Khanh, Giám đốc

Sở TN&MT – Thái Nguyên là tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế khá Trong những năm gần đây, số lượng doanh nghiệp tăng lên rất nhanh, từ chỗ 200 –

300 doanh nghiệp, đến nay đã tăng lên hơn 2.000 doanh nghiệp Việc phát triển các cơ sở sản xuất nhanh chóng đã tạo sức ép lên môi trường Nhiều

doanh nghiệp không thực hiện các biện pháp xử lý gây ô nhiễm môi trường Theo báo cáo của Sở TN&MT tỉnh Thái Nguyên, tổng lượng nước thải của ngành luyện kim, cán thép, chế tạo thiết bị máy móc khoảng 16.000 m3

/ngày Trong đó, nước thải của KCN Gang Thép Thái Nguyên có ảnh hưởng lớn nhất tới chất lượng nước sông Cầu Nước thải của KCN qua hai mương dẫn rồi chảy vào sông Cầu với lưu lượng ước tính 1,3 triệu m3/năm

Hoạt động sản xuất gang thép phát sinh nước thải có chứa nhiều chất ô nhiễm độc hại như dầu mỡ, phenol và xianua từ quá trình cốc hóa Tại KCN Sông Công (nằm trên thị xã Sông Công với các nhà máy sản xuất cơ khí, chế tạo máy động lực), mặc dù KCN này hoạt động từ năm 2001 nhưng đến nay mới chỉ lập Báo cáo đánh giá tác động môi trường và vẫn chưa có hệ thống xử

lý nước thải tập trung Ông Nguyễn Mười, Phó ban quản lý KCN tỉnh Thái Nguyên cho biết: “Hiện nay, có 18/31 dự án chưa có giấy phép môi trường mặc dù có những dự án đã hoạt động 5 năm rồi vẫn chưa cấp”

Với góc độ cơ quan quản lý nhà nước không phải chúng tôi không đôn đốc Năm ngoái, đã tiến hành 2 cuộc thanh tra, có rất nhiều văn bản công văn yêu cầu các dự án làm ĐTM hoặc bản đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường” Do các cụm, KCN chưa xây dựng hệ thống thu gom, xử lý nước thải tập trung nên các doanh nghiệp phải tự đầu tư hệ thống xử lý Tuy nhiên, theo kết quả thanh tra của Sở TN&MT tỉnh Thái Nguyên thì hầu hết các nhà máy trong KCN chưa có hệ thống xử lý nước thải, hoặc chỉ có hệ thống xử lý lắng cặn sơ bộ rồi thải thẳng ra sông Công Nước thải của KCN này chứa nhiều dầu mỡ, kim loại nặng do tính đặc thù của ngành sản xuất cơ khí Không chỉ có nước thải,

hệ thống xử lý khí thải của các đơn vị này cũng không đạt tiêu chuẩn môi trường

BVMT trong sản xuất công nghiệp là yêu cầu cấp thiết hiện nay, bởi đây chính là cơ sở phát triển công nghiệp bền vững Để làm được điều này, các doanh nghiệp cần có sự đầu tư tổng thể công nghệ sản xuất sạch hơn, thực hiện các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, xây dựng hệ thống xử lý chất thải bảo đảm đạt tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường Vấn đề

BVMT trong các khu, cụm công nghiệp không chỉ là thách thức với Thái Nguyên mà còn là trở ngại của nhiều địa phương trong cả nước trong việc phát triển nền công nghiệp bền vững

1.4 Tình hình sản xuất Gang thép trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất Gang thép trên thế giới

CÔNG NGHIỆP LUYỆN KIM

Công nghiệp luyện kim gồm hai ngành là: luyện kim đen (sản xuất ra gang, thép) và luyện kim màu (sản xuất ra các kim loại không có sắt)

Luyện kim đen

Đây là một trong những ngành quan trọng nhất của công nghiệp nặng, tạo ra nguyên liệu cơ bản cho ngành chế tạo máy và gia công kim loại Hầu như tất cả các ngành kinh tế đều sử dụng các sản phẩm của ngành luyện kim đen Kim loại đen chiếm trên 90% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên thế giới

Ngành luyện kim đen được phát triển mạnh từ nửa sau thế kỉ XIX cùng với việc phát minh ra động cơ đốt trong, xây dựng đường sắt, chế tạo đầu máy

xe lửa và toa xe, tàu thuỷ và sau này là máy công cụ, máy nông nghiệp, ô tô các loại…

Sản lượng thép từ sau Chiến tranh thế giới thứ hai đến cuối thế kỉ XX tăng khá nhanh, gấp hơn 4 lần Hiện nay, hằng năm thế giới sản xuất trên 800 triệu tấn thép Những quốc gia đứng đầu về sản lượng thép là Trung Quốc, Nhật Bản, Hoa Kì, Cộng hoà liên bang Đức, liên bang Nga, Hàn Quốc, Bra-xin… Một số nước công nghiệp phát triển, chẳng hạn như Nhật Bản, tuy có trữ lượng quặng sắt hạn chế, song ngành sản xuất thép vẫn lớn mạnh nhờ nhập khẩu quặng từ các nước đang phát triển

Các quốc gia sản xuất thép lớn:

Năm 2006 thế giới tiêu thụ 1.200 triệu tấn, trong đó Việt Nam tiêu thụ

7 triệu tấn Năm 2007 được đánh giá tăng trưởng 5,2% (Singgapore 10 triệu tấn/ năm, Thái Lan 20 triệu tấn /năm) Mỹ, Đức, Nhật, Nga, Trung Quốc, Ấn

Độ, Brazil Từ năm 2002, Trung Quốc trở thành cường quốc xuất khẩu thép trên thế giới Trung Quốc năm 2003 chiếm 1/3 sản lượng thế giới (300 triệu

tấn), hiện nay là nước sản xuất mạnh nhất trên thế giới, trên > 50% Năm 2007

là 462 triệu tấn, (Trần Mai, 2007) [6]

Lịch sử ra đời của thép không gỉ - stainless steel

Thép không gỉ hay còn gọi là inox là một dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm Nó ít bị biến màu hay bị ăn mòn như thép thông thường khác Lịch sử Thép không gỉ gắn liền với tên tuổi của một chuyên gia ngành thép người Anh là ông Harry Brearley Khi vào năm 1913, ông đã sáng chế ra một loại thép đặc biệt có khả năng chịu mài mòn cao, bằng việc giảm hàm lượng carbon xuống và cho crôm vào trong thành phần thép (0.24% C và 12.8% Cr) Sau đó hãng thép Krupp ở Đức tiếp tục cải tiến loại thép này bằng việc cho thêm nguyên tố niken vào thép để tăng khả năng chống ăn mòn axit

và làm mềm hơn để dễ gia công Trên cơ sở hai phát minh này mà 2 loại mác thép 400 và 300 ra đời ngay trước Chiến tranh thế giới lần thứ nhất Sau chiến tranh, những năm 20 của thế kỷ 20, một chuyên gia ngành thép người Anh là ông chống ăn mòn axit và làm mềm hơn để dễ gia công Sau chiến tranh, những năm 20 của thế kỷ 20, một chuyên gia ngành thép người Anh là ông W

H Hatfield tiếp tục nghiên cứu, phát triển các ý tưởng về thép không rỉ Bằng việc kết hợp các tỉ lệ khác nhau giữa niken và crôm trong thành phần thép, ông

đã cho ra đời một loại thép không rỉ mới 18/8 với tỉ lệ 8% Ni và 18% Cr, chính là mác thép 304 quen thuộc ngày nay Ông cũng là người phát minh ra loại thép 321 bằng cách cho thêm thành phần titan vào thép có tỉ lệ 18/8 nói trên Tiếp tục nghiên cứu, phát triển các ý tưởng về thép không rỉ Trải qua gần một thiên niên kỷ ra đời và phát triển, ngày nay thép không rỉ đã được dùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực dân dụng và công nghiệp với hơn 100 mác thép khác nhau Trong ngành luyện kim, thuật ngữ thép không gỉ (inox) được dùng để chỉ một dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm Tên gọi là “thép không gỉ” nhưng thật ra nó chỉ là hợp kim của sắt không bị biến màu hay bị ăn mòn dễ dàng như là các loại thép thông thường khác Vật liệu này cũng có thể gọi là thép chống ăn mòn Thông thường, có nhiều cách khác nhau để ứng dụng inox cho những bề mặt khác nhau để tăng tuổi thọ của vật dụng Trong

đời sống, chúng xuất hiện ở khắp nơi như những lưỡi dao cắt hoặc dây đeo đồng hồ… Thép không gỉ có khả năng chống sự ôxy hoá và ăn mòn rất cao, tuy nhiên sự lựa chọn đúng chủng loại và các thông số kỹ thuật của chúng để phù hợp vào từng trường hợp cụ thể là rất quan trọng Khả năng chống lại sự oxy hoá từ không khí xung quanh ở nhiệt độ thông thường của thép không gỉ

có được nhờ vào tỷ lệ crôm có trong hợp kim (nhỏ nhất là 13% và có thể lên đến 26% trong trường hợp làm việc trong môi trường làm việc khắc nghiệt) Trạng thái bị oxy hoá của crôm thường là crôm ôxit (III) Khi crôm trong hợp kim thép tiếp xúc với không khí thì một lớp chrom III oxit rất mỏng xuất hiện trên bề mặt vật liệu; lớp này mỏng đến mức không thể thấy bằng mắt thường,

có nghĩa là bề mặt kim loại vẫn sáng bóng Tuy nhiên, chúng lại hoàn toàn không tác dụng với nước và không khí nên bảo vệ được lớp thép bên dưới Hiện tượng này gọi là sự oxi hoá chống gỉ bằng kỹ thuật vật liệu Có thể thấy hiện tượng này đối với một số kim loại khác như ở nhôm và kẽm Khi những vật thể làm bằng inox được liên kết lại với nhau với lực tác dụng như bu lông

và đinh tán thì lớp ôxit của chúng có thể bị bay mất ngay tại các vị trí mà chúng liên kết với nhau Khi tháo rời chúng ra thì có thể thấy các vị trí đó bị

ăn mòn Niken cũng như mô-lip-đen và vanađi cũng có tính năng oxy hoá chống gỉ tương tự nhưng không được sử dụng rộng rãi Bên cạnh crôm, niken cũng như mô-lip-đen và nito cũng có tính năng oxi hoá chống gỉ tương tự Niken (Ni) là thành phần thông dụng để tăng cường độ dẻo, dễ uốn, tính tạo hình của thép không gỉ Mô-lip-đen (Mo) làm cho thép không gỉ có khả năng chịu ăn mòn cao trong môi trường axit Ni tơ (N) tạo ra sự ổn định cho thép không gỉ ở nhiệt độ âm (môi trường lạnh) Sự tham gia khác nhau của các thành phần crôm, niken, mô-lip-đen, nito dẫn đến các cấu trúc tinh thể khác nhau tạo ra tính chất cơ lý khác nhau của thép không gỉ Thép không gỉ có khả năng chống sự oxy hoá và ăn mòn rất cao, tuy nhiên sự lựa chọn đúng chủng loại và các thông số kỹ thuật của chúng để phù hợp vào từng trường hợp cụ thể là rất quan trọng Thép không rỉ được sản xuất như thế nào? Thép không rỉ được sản xuất trong một lò hồ điện quang trong đó các điện cực carbon tiếp

xúc với các mảnh vụn thép không rỉ tái chế và các hợp kim Crom khác nhau (có thể là hợp kim Cr Ni, Cr Mo tuỳ theo loại thép không rỉ tương ứng) Một dòng điện đi qua điện cực này và nhiệt độ sẽ tăng lên tới một điểm mà các mảnh vụn thép không rỉ và hợp kim này sẽ được tan chảy ra Thép nóng chảy (lỏng) này sẽ được chuyển sang lò thổi AOD Argon Oxygen Decarbonization), Trong lò thổi này, khí trơ Argon và Oxy được thổi mạnh vào thép để khử hết tạp chất carbon Ở đây mức các bon sẽ được giảm xuống (ghi nhớ là thép không rỉ có hàm lượng cácbon thấp hơn rất nhiều so với các loại thép mềm) và việc gia tăng hợp kim cuối cùng đ ược thực hiện nhằm đảm bảo độ chính xác về tính chất hoá học cho thép Minh hoạ số 1 mô tả quá trình

từ khi nung chảy đến khi đổ khuôn thành phôi / thỏi thép hay tiếp tục đúc thành dạng tấm hay thanh Sau đó vật liệu này được cán nóng hay rèn thành các dạng sản phẩm thép cuối cùng Một số nguyên liệu này được cán nguội để tiếp tục làm giảm độ dầy thành tấm hay kéo thành ống và dây có đường kính nhỏ Phần lớn các loại thép không rỉ được ủ ở công đoạn sau cùng (là 1 công đoạn nhiệt luyện làm ổn định tổ chức tinh thể của thép, vì bị biến cứng do xô lệch trong quá trình cán) và tẩy bề mặt (1 hỗn hợp các axít được sử dụng để tẩy các vẩy gỉ sét do quá trình nung ủ, nhằm thúc đẩy quá trình hình thành lớp màng bảo vệ cực mỏng (Ô-xit Crôm) một cách tự nhiên (sau quá trình này: mặt đen thép sẽ thành mặt inox trắng) Mác điển hình và các họ thép không gỉ Nhóm thép không gỉ, hình thành từ họ thép hợp kim, được khởi nguồn từ năm

1913 tại Sheffield, nước Anh; Harry Brearley đã thử một số hợp kim để làm thép nòng súng, và ông nhận thấy một số mẫu cắt không thấy bị gỉ và thực tế rất khó tẩm thực Khi ông tìm hiểu sâu về vật liệu kì thú này, thấy rằng thép có chứa 13% Cr Kết quả này dẫn đến phát triển của dao kéo từ thép không gỉ và cũng từ đây, Sheffield trở nên nổi tiếng Công trình phát triển ngẫu nhiên này cũng đã được thực hiện ở Pháp cùng khoảng thời gian đó đã làm cho sự phát triển tột đỉnh của họ thép không gỉ austenit đầu tiên này Tiêu thụ thép không

gỉ trên thế giới ngày càng gia tăng Đó là sự tăng trưởng nhu cầu về xây dựng

và công trình công nghiệp – nơi mà thép không gỉ được sử dụng để làm trang

trí và chống gỉ, yêu cầu về bảo dưỡng thấp và có độ bền Rất nhiều ngành công nghiệp khác đang chấp nhận thép không gỉ vì các lý do trên cũng như nó không có nhiều đòi hỏi về xử lý sản phẩm, sơn phủ khi được đem sử dụng, chỉ có điều là giá thành của nó cao hơn thép Carbon thường Minh chứng cho

sự ứng dụng rộng rãi là các nhà sản xuất đồ gia dụng, họ là những nhà cung cấp ngày càng tăng sản phẩm, về mặt truyền thống biết đến là “hàng trắng-whitegoods”, được sản xuất từ thép không gỉ Thép không gỉ là hợp kim cơ sở sắt có chứa tối thiểu 10.5%Cr; Cr sẽ tạo lớp Oxyt bảo vệ thụ động, đó là lý do

vì sao nhóm thép này có tính chất đặc trưng “không gỉ” hay chống ăn mòn Khả năng của lớp oxyt là tính tự “hàn gắn – self heal”, nghĩa là thép có khả năng chịu ăn mòn, cho dù phần bề mặt tiếp tục bị hao mòn Đây là điều không đúng đối với thép Carbon thường và hợp kim thấp khi mà chúng được bảo vệ

ăn mòn nhờ lớp phủ kim loại như kẽm Zn hoặc cadmi Cd hoặc lớp phủ vô cơ như sơn Mặc dù tất cả các loại thép không gỉ phụ thuộc vào sự có mặt của Cr, các kim loại khác được bổ sung để tăng cường các tính chất của chúng Sự phân loại thép không gỉ không theo tên kim loại chính mà dựa vào cấu trúc luyện kim (metallurgical structure) của chúng - các khái niệm sử dụng để kí hiệu cho sự sắp xếp của nguyên tử hình thành biên hạt, và chúng được quan sát với độ phóng đại lớn của kính hiển vi quang học qua phần mẫu được đánh bóng Tùy thuộc vào thành phần hóa học nhất định của thép, cấu trúc có thể là các pha bền austenit hay ferrit, hỗn hợp “song pha” của cả hai, pha martenxit được hình thành khi thép được nguội nhanh từ nhiệt độ cao, hoặc cấu trúc hóa bền bởi sự tiết pha vi mô (Trần Mai, 2007) [6]

1.4.2 Tình hình sản xuất Gang thép ở Việt Nam

Quá trình hình thành:

Ngành thép Việt Nam bắt đầu được xây dựng từ đầu những năm 1960 Khu liên hợp gang thép Thái Nguyên do Trung Quốc giúp ta xây dựng, cho ra

mẻ gang đầu tiên vào năm 1963 Song do chiến tranh và khó khăn nhiều mặt,

15 năm sau, Khu Liên hợp Gang Thép Thái Nguyên mới có sản phẩm Thép cán Năm 1975, Nhà máy luyện cán Thép Gia Sàng do Đức (trước đây) giúp

đã đi vào sản xuất Công suất thiết kế lúc đó của cả khu liên hợp Gang Thép

Thái Nguyên là 100 ngàn tấn/năm Phía Nam: Các nhà máy do chế độ cũ xây

dựng phục vụ kinh tế thời hậu chiến (VICASA, VIKIMCO…)

Năm 1976, Công ty luyện kim đen Miền Nam được thành lập trên cơ sở tiếp quản các nhà máy luyện, cán Thép mini của chế độ cũ để lại ở Tp HCM

và Biên Hòa, với tổng công suất khoảng 80.000 tấn thép/năm

Quá trình phát triển:

Giai đoạn từ 1976 đến 1989: Ngành thép gặp rất nhiều khó khăn do

kinh tế đất nước lâm vào khủng hoảng, ngành thép không phát triển được và

chỉ duy trì mức sản lượng từ 40 ngàn đến 85 ngàn tấn thép/năm

Giai đoạn từ 1989 đến 1995: Thực hiện chủ trương đổi mới, mở cửa của Đảng và Nhà nước, ngành thép bắt đầu có tăng trưởng, năm 1990, sản

lượng Thép trong nước đã vượt mức trên 100 ngàn tấn/năm Năm 1990, Tổng Công ty Thép Việt Nam được thành lập, thống nhất quản lý ngành sản xuất Thép quốc doanh trong cả nước Đây là thời kỳ phát triển sôi động, nhiều dự

án đầu tư chiều sâu và liên doanh với nước ngoài được thực hiện Các ngành

cơ khí, xây dựng, quốc phòng và các thành phần kinh tế khác đua nhau làm Thép mini

Sản lượng Thép cán năm 1995 đã tăng gấp 04 lần so với năm 1990, đạt mức 450.000 tấn/năm, bằng với mức Liên Xô cung cấp cho nước ta trong năm trước 1990 Năm 1992 bắt đầu có liên doanh sản xuất Thép sau khi nguồn cung cấp chủ yếu từ các nước Đông Âu không còn nữa Tháng 04 năm 1995, Tổng Công ty Thép Việt Nam được thành lập theo mô hình Tổng Công ty Nhà nước (Tổng Công ty 91) trên cơ sở hợp nhất Tổng Công ty Thép Việt Nam và Tổng Công ty Kim khí thuộc Bộ Thương mại

Thời kỳ 1996 – 2000 : Ngành thép có mức độ tăng trưởng tốt, tiếp tục

được đầu tư mạnh (phát triển mạnh sang khu vực tư nhân): đã đưa vào hoạt động 13 liên doanh, trong đó có 12 liên doanh cán thép và gia công, chế biến sau cán gấp 3 lần so với năm 1995 và gấp 14 lần so với năm 1990 Đây là giai đoạn có tốc độ tăng trưởng cao nhất Hiện nay, thành phần tham gia sản xuất

và gia công, chế biến thép ở trong nước rất đa dạng, bao gồm nhiều thành phần kinh tế cùng tham gia Ngoài Tổng công ty Thép Việt Nam và các cơ sở quốc doanh thuộc địa phương và các ngành, còn có các liên doanh, các công ty

cổ phần, công ty 100% vốn nước ngoài và các công ty tư nhân Sau 2000, tỉ trọng về sản lượng của Tổng Công ty Thép Việt Nam giảm chỉ còn 40% so với 100% trước đó Và đến thời điểm hiện nay thì chỉ còn khoảng < 30%

Tính đến năm 2002, Việt Nam có khoảng 50 doanh nghiệp sản xuất Thép xây dựng (chỉ tính các cơ sở có công suất lớn hơn 5.000 tấn/năm), trong

đó có 12 dây chuyền cán, công suất từ 00 ngàn đến 300 ngàn tấn/năm

Năm 2007, theo thống kê sơ bộ, toàn thế giới tiêu thụ 1400 triệu tấn Thép Trong đó, Việt Nam tiêu thụ < 10 triệu tấn tương đương bình quân 100 kg/người Bình quân khối ASEAN tiêu thụ khoảng 200 kg/người Ở những nước tiên tiến, sản lượng tiêu thụ đạt 1000 kg/người (Nguyễn Hoàng Việt, 2005) [14]

1.5 Thảo luận về tổng quan

Những nghiên cứu trên đã chỉ ra cho chúng ta thấy được sự cần thiết của ngành công nghiệp luyện kim, cũng như thực trạng ô nhiễm nước do nước thải sản xuất của các KCN ở nước ta, trong đó có các KCN luyện kim Riêng đối với Thái Nguyên, có thể nói đã có nhiều nghiên cứu về diễn biến chất lượng nước sông Cầu, sông Công do ảnh hưởng của hoạt động xả thải từ các KCN và hoạt động sinh hoạt Tuy vậy, việc đánh giá đồng bộ ảnh hưởng nguồn nước thải của KCN Gang Thép – Lưu Xá tới chất lượng suối Cam Giá thì vẫn rất cần thiết, vì đây là dòng chảy tiếp nhận trực tiếp nguồn nước thải công nghiệp từ KCN này Do vậy, đề tài được tiến hành theo hướng trên

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: KCN Gang Thép – Lưu Xá thuộc phường Cam Giá, TP Thái Nguyên

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8 năm 2010 đến tháng 8 năm 2011

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu

- Nước thải được thải qua các cửa xả KCN Gang Thép ra suối Cam Giá

- Nước suối Cam Giá tại các vị trí khác nhau

* Phạm vi nghiên cứu

- KCN Gang Thép Thái Nguyên

- Khu vực suối Cam Giá

2.3 Nội dung nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu vào các nội dung sau:

- Khảo sát tổ chức sản xuất của các nhà máy chiếm tỷ trọng gây ô nhiễm nhiều hơn cả trong KCN:

+ Nhà máy Cốc hóa

+ Nhà máy Cán thép Lưu Xá

+ Nhà máy Luyện thép Lưu Xá

+ Nhà máy Luyện Gang

- Tìm hiểu về công nghệ và thiết bị sản xuất của các nhà máy này

- Đánh giá số liệu phân tích về chất lượng nước thải của các nhà máy này tại các cửa xả trong hệ thống xả thải chung của KCN

- Đánh giá số liệu phân tích về chất lượng suối Cam Giá tại điểm thượng lưu khi chưa tiếp nhận nguồn thải

- Đánh giá số liệu phân tích về chất lượng suối Cam Giá tại điểm tiếp nhận nguồn thải

- Đánh giá số liệu phân tích về chất lượng suối Cam Giá tại điểm đổ ra sông Cầu

- Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải các nhà máy

và nâng cao chất lượng nước suối Cam Giá

2.4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được đề tài này, học viên sẽ sử dụng một số phương pháp sau:

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

Phương pháp thu thập số liệu, tổng hợp và phân tích tài liệu thứ cấp là phương pháp phổ biến khi thực hiện nghiên cứu một đề tài Đây là phương pháp tham khảo một tài liệu sẵn có liên quan đến vấn đề nghiên cứu Phương pháp này truyền thống, nhanh và hiệu quả, với phương pháp này có thể áp dụng nghiên cứu các nội dung sau:

Thu thập các số liệu, tài liệu, văn bản pháp luật có liên quan đến môi trường nước

Thu thập các số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội…của vùng nghiên cứu

Thu thập và tổng hợp các số liệu quan trắc có liên quan từ phòng Kiểm soát ô nhiễm – Chi cục BVMT tỉnh Thái Nguyên, trung tâm Quan trắc và công nghệ môi trường Thái Nguyên

Thu thập các thông tin liên quan qua Sách báo, thực địa, Internet…

2.4.2 Phương pháp lấy mẫu để phân tích hóa học

Học viên thực hiện đề tài này sẽ tiến hành tham gia lấy mẫu cùng với các đợt quan trắc định kì theo chương trình Kiểm soát ô nhiễm của Sở Tài nguyên môi trường Trong đó, sẽ bao gồm 4 đợt quan trắc trong năm (tháng 3, tháng 6, tháng 8 và tháng 11) Tiến hành quan trắc liên tục các nhà máy trong thời gian 4-5 ngày Tùy số lượng cửa xả thải, hố, cống thải của từng nhà máy

mà lựa chọn số lượng mẫu cho phù hợp Lấy 2 mẫu nước thải tại 2 cửa xả chung của công ty Lấy 3 mẫu nước suối tại 3 vị trí: Thượng nguồn, tại điểm tiếp nhận nguồn thải và điểm đổ ra sông Cầu Trong đó mẫu nước thải và nước suối Cam Giá sẽ được lấy theo một trong các phương pháp sau:

- Lấy mẫu nước thải theo TCVN 5999 – 1995 (ISO 5667 – 10:1992) + Lựa chọn và rửa kỹ chai, lọ đựng mẫu

+ Lấy mẫu tại cống thải, kênh thải và hố ga

+ Trước tiên, tráng xô lấy mẫu bằng chính nước thải tại điểm cần lấy mẫu Sau đó dùng xô thả xuống dòng chảy thải (nơi có dòng chảy xoáy để đảm bảo sự pha trộn) múc lấy khoảng 2/3 xô có dung tích 5l Sau đó dùng ca múc nước thải trong xô rót vào các bình chứa mẫu đã được tráng rửa bằng nước cất

- Lấy mẫu nước sông suối theo TCVN 5996 – 1995 (ISO 5667 – 6:1990) + Lựa chọn và rửa kỹ chai, lọ đựng mẫu

+ Dùng tay cầm chai, lọ nhúng vào dòng nước khoảng giữa dòng, cách

bề mặt nước độ 30 - 40cm Hướng miệng chai, lọ lấy mẫu hướng về phía dòng nước tới, tránh đưa vào chai lọ các lấy mẫu các chất rắn có kích thước lớn như rác, lá cây… Thể tích nước phụ thuộc vào thông số cần khảo sát nhưng thông thường là 500 – 1000ml

+ Đậy kín miệng chai, lọ, ghi rõ lý lịch mẫu đã thu

Trong trường hợp chất ô nhiễm phân bố không đồng đều trong khối nước (như dầu, mỡ, thuốc trừ sâu, chất hữu cơ khó tan trong nước…) việc thu mẫu phức tạp hơn nhiều Trong trường hợp này một vài mẫu riêng rẽ không thể đại diện cho

cả khối nước, do vậy cần phải thu nhiều mẫu tại mặt cắt của sông suối để lấy giá trị trung bình Trong trường hợp tối thiểu nhất ta có thể thu mẫu tại 3 vị trí tại mỗi mặt cắt (bờ trái, giữa dòng, bờ phải), tại mỗi vị trí cần thu mẫu tại 3- 4 điểm theo chiều sâu Sau đó chúng ta phân tích nồng độ từng chất ô nhiễm trong từng mẫu rồi cộng tất cả lại, chia cho số mẫu, lấy giá trị trung bình của từng chất ô nhiễm Để tiết kiệm thời gian và chi phí cho phân tích người ta có thể thu được giá trị trung bình nồng độ chất ô nhiễm trong khối nước bằng cách trộn tất cả các mẫu đã thu với thể tích các mẫu như nhau, tạo ra mẫu tổ hợp Sau đó chỉ phân tích mẫu tổ hợp ta sẽ thu được giá trị trung bình

2.4.3 Các phương pháp phân tích nước trong phòng thí nghiệm

Phương pháp xác định các thông số ô nhiễm trong nước thải và nước mặt được quy định tại mục 3.1 của QCVN24 – 2009/BTNMT và QCVN08 – 2008/BTNMT (xem phụ lục)

2.4.4 Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu

Từ các số liệu thu thập được, thống kê và sử dụng phần mềm Excel để

xử lý, xây dựng đồ thị, hình vẽ, biểu đồ

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khái quát về KCN Gang Thép – Lưu Xá và phường Cam Giá

3.1.1 Vị trí địa lí, địa hình phường Cam Giá

a Vị trí địa lý

Phường Cam Giá nằm ở phía Nam của thành phố Thái Nguyên, cách trung tâm thành phố khoảng 8km Phường có vị trí địa lý như sau:

- Phía Đông giáp huyện Phú Bình

- Phía Tây giáp phường Trung Thành và phường Phú Xá

- Phía Nam giáp phường Hương Sơn

- Phía Bắc giáp phường Gia Sàng

Nằm trên địa bàn có sông Cầu, đường sắt cùng với nhiều tuyến đường trục chính như đường CMT8, đường Lưu Nhân Chú…đây là lợi thế cho phường trong việc tiếp thu các thành tựu khoa học kỹ thuật, giao lưu văn hóa

- chính trị và phát triển công nghiệp, thương mại - dịch vụ

b Địa hình

Phường Cam Giá có địa hình dạng đồi bát úp, xen kẽ là ruộng thấp trũng dễ ngập úng khi có mưa lớn Cao độ nền tự nhiên trung bình từ 20m đến 25m, cao độ cao nhất từ 50m đến 60m (thuộc đỉnh gò đồi) Hướng dốc từ Bắc xuống Nam, từ Đông Bắc xuống Tây Nam Nhìn chung địa hình của phường thuận lợi cho phát triển cơ sở hạ tầng, phát triển đô thị

3.1.2 Khí hậu thời tiết, thủy văn

Mang đặc trưng khí hậu của vùng bán sơn địa, chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa nên đặc điểm khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt: mùa nóng mưa nhiều từ tháng 4 đến tháng 10, hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam; mùa lạnh mưa ít từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo là hướng Đông Bắc

- Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí là một trong những yếu tố cần thiết khi đánh giá mức

độ tác động tới môi trường không khí Đây là tác nhân ảnh hưởng trực tiếp đến

sự phát tán, lan truyền các chất gây ô nhiễm

Tại khu vực có:

+ Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí: 82%

+ Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất: 88%

+ Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất: 77%

- Lượng mưa

Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí và pha loãng chất thải lỏng, nó kéo theo các hạt bụi và hòa tan một số chất độc hại trong không khí rồi rơi xuống đất, có khả năng gây ô nhiễm đất và ô nhiễm nước

Lượng mưa toàn khu vực được phân bố theo hai mùa: Mùa mưa kéo dài

từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới giữa mùa, các trận mưa kéo dài từ 3 – 4 ngày, mùa khô (ít mưa) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

+ Ngày mưa cao nhất đạt 104,9 mm

+ Số ngày có mưa khoảng : 150 – 160 ngày/năm

+ Lượng mưa trung bình tháng: 167,1mm

+ Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất (tháng 7): 489mm

+ Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất (tháng 2): 0,3mm

+ Lượng mưa trung bình năm: 1500 – 2500 mm

- Tốc độ gió và hướng gió

Gió là yếu tố khí tượng cơ bản có ảnh hưởng đến sự lan truyền các chất

ô nhiễm trong khí quyển và làm xáo trộn các chất ô nhiễm trong nước Tốc độ gió càng cao thì chất ô nhiễm trong không khí càng lan tỏa xa nguồn ô nhiễm

và nồng độ chất ô nhiễm càng được pha loãng bởi không khí sạch Ngược lại khi tốc độ gió càng nhỏ hoặc không có gió thì chất ô nhiễm sẽ bao trùm xuống mặt đất tại chân các nguồn thải làm cho nồng độ chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh nguồn thải sẽ đạt giá trị lớn nhất

Tại khu vực này, trong năm có hai mùa chính, mùa đông gió có hướng Bắc và Đông – Bắc, mùa hè gió có hướng Nam và Đông – Nam

+ Tốc độ gió cực tiểu trong năm: 0,3 m/s

+ Tốc độ gió cực đại trong năm: 18 m/s

+ Tốc độ gió trung bình năm : 1,9 m/s

- Nắng và bức xạ

Bức xạ mặt trời và nắng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ nhiệt trong vùng, qua đó ảnh hưởng đến quá trình phát tán cũng như biến đổi các chất ô nhiễm

+ Số giờ nắng trong năm: 1.300 – 1.750 giờ/năm

+ Số giờ nắng trong ngày: 4 – 5 giờ/ngày

+ Bức xạ: Lượng bức xạ bình quân: 125,4 Kcal/cm2

(Nguồn: Các thông tin về khí tượng – thuỷ văn của tỉnh Thái Nguyên

Dân cư ở đây chủ yếu là dân tộc Kinh Nguồn sống đa dạng, thu nhập bình quân khá cao khoảng 1.500.000đ/tháng/người Sản lượng lương thực quy

ra thóc là 10,30 tấn/ha (Nguồn: “Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ phát

triển kinh tế - xã hội năm 2010 và Phương hướng chỉ tiêu nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2011” của phường Cam Giá)

b Xã hội

Khu vực phường Cam Giá là một nơi khá phát triển.Với tổng diện tích đất tự nhiên là 875,63ha, trong đó đất nông nghiệp là 524,92ha, đất công nghiệp là 338,79ha Trong đó số hộ làm nông nghiệp là 741 hộ, phi nông nghiệp là 2.080 hộ, số người làm trong các xí nghiệp công nghiệp tại địa phương là 1.280 người Nguồn sống của người dân nơi đây khá đa dạng, ngoài thu nhập từ sản xuất nông nghiệp thì còn có các nguồn thu khác từ sản xuất công nghiệp hay giao lưu buôn bán các mặt hàng thương mại…Cam Giá là một phường rất thuận lợi về địa hình cũng như về đường giao thông do có các đường Quốc Lộ 37 và Quốc lộ 3 đi qua do vậy việc giao lưu kinh tế giữa khu vực và các nơi khác là rất thuận tiện Đời sống dân trí cao, tuy nhiên thi trong khu vực vẫn còn tồn tại một số tệ nạn như nghiện hút, cờ bạc…

3.1.4 Sơ lược về KCN Gang Thép – Lưu Xá

Khu công nghiệp Gang Thép có diện tích là 3.311.000 m2

, nằm ở hướng Nam thành phố Thái Nguyên (cách trung tâm thành phố khoảng 7km), thuộc địa phận phường Cam Giá Vị trí này gần các đầu mối giao thông huyết mạch của tỉnh như quốc lộ 37, quốc lộ 3 do đó khá thuận lợi trong việc giao thông vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm đi tiêu thụ Vị trí này có toạ độ địa lý 21020’ – 22027’ vĩ Bắc và 103025’ – 106014’ kinh Đông, cách Hà Nội khoảng 70km về hướng Bắc

Suối Cam Giá: Là một nhánh nhỏ chảy ra sông Cầu, là con suối tiếp

nhận nguồn nước thải của khu Công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên và của dân cư các phường Cam Giá, Tích Lương thành phố Thái Nguyên Suối Cam giá có chiều rộng trung bình 5-7m, lòng suối có dốc vừa phải, mực nước vào mùa khô từ 30-50cm, về mùa mưa lũ đạt tới 1-1,5m Tốc độ dòng chảy trung bình 8,5m/phút

Trên bản đồ thành phố, công ty Gang Thép có vị trí như sau:

Hình 3.1 Vị trí công ty Gang Thép Thái Nguyên trên bản đồ thành phố

Công ty Gang Thép Thái Nguyên nằm trong địa bàn phường Cam Giá Phường Cam Giá là nơi tập trung nhiều các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, trong đó quy mô và diện tích lớn nhất là công ty Gang Thép Thái Nguyên thuộc khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên Theo báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên trong những năm gần đây thì công ty Gang Thép Thái Nguyên là một trong những đơn vị gây ô nhiễm môi trường khá nghiêm trọng, đặc biệt là môi trường nước Mặc dù đã có những giải pháp xử lý, giảm thiểu ô nhiễm được đề ra, nhưng việc thực thi là một quá trình khó khăn và lâu dài; cũng như yêu cầu phát triển kinh tế với tốc độ cao nhưng vẫn đòi hỏi phải đảm bảo về mặt môi trường luôn là vấn đề nan giải không của riêng quốc gia nào

3.2 Tổ chức sản xuất và sơ đồ công nghệ sản xuất của các nhà máy thành viên thuộc KCN Gang Thép – Lưu Xá

3.2.1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất chung của nhà máy

Than được phối liệu rồi đưa vào máy nghiền kỹ, qua các băng tải và đưa lên tháp than

Nhà máy Cốc hóa

Phối liệu than trên tháp có các chỉ tiêu kỹ thuật và cỡ hạt theo yêu cầu,

từ trên tháp than được tháo xuống các phễu của xe rót và qua cân định lượng theo quy định

Xe rót than chạy trên đỉnh lò, nạp than vào buồng than hóa Khi rót, xe tống đưa cần dàn than vào để dàn cho mặt than trong buồng than hóa được bằng phẳng Sau đó, đậy miệng rót than vào và đóng kín cửa Hai bên của một buồng than hóa có 2 buồng đốt cung cấp nhiệt Trong buồng đốt, khí cốc nghịch và không khí đã được sấy nóng tham gia phản ứng cháy, tỏa nhiệt cung cấp cho quá trình than hóa thành cốc Khí cốc thuận phát sinh trong quá trình luyện cốc được hạ nhiệt sơ bộ tại ống tập khí, sau đó được dẫn vào đường ống

để qua bộ phận phân ly lỏng khí Tại bộ phận phân ly pha lỏng chảy về bể lắng

cơ giới, pha khí qua tháp làm lạnh sơ

Khí ra khỏi tháp làm lạnh về quạt gió để gia nhiệt lò cốc, lò nung phôi phân xưởng cán, khu vực thiêu kết nhà máy luyện gang, khu vực nấu luyện nhà máy luyện thép Chất lỏng chảy về bể cơ giới gồm dầu cốc và hỗn hợp nước NH3, dầu cốc nặng hơn sẽ lắng xuống đáy bể còn nước NH3 sẽ được bơm tuần hoàn để hạ nhiệt khí cốc thuận ở ống tập khí

Dầu cốc tại bể lắng cơ giới định kỳ 2 ngày tháo 1 lần xuống bể ngầm, rồi bơm lên thùng chứa dầu cốc khu quạt gió Tại đây, dầu cốc được gia nhiệt bằng hơi nước trong vòng 48 giờ để thoát nước, sau đó được bơm sang thùng chứa Tại đây, dầu cốc tiếp tục được lắng và gia nhiệt cho tới khi hàm lượng nước trong dầu cốc đạt yêu cầu thì bơm lên nồi chưng Gia nhiệt cho nồi chưng đến nhiệt độ 1600 thì bắt đầu lấy sản phẩm

Các loại dầu nhẹ, naphtalen, dầu trung gian, dầu tẩy đều đi qua tháp chưng xuống trao đổi nhiệt, làm lạnh và chảy về thùng lường Khi mỗi giai đoạn sản phẩm đầy thùng hoặc trong quá trình chuyển các giai đoạn thì mở van để cho dầu chảy về thùng chứa tương ứng

Sau khi chưng dầu cốc ta tách được sản phẩm sau:

- Dầu nhẹ;

- Dầu trung gian;