--%>

     Tóm tắt:

     Bài viết trình bày kết quả dự báo mức độ lan truyền ô nhiễm môi trường trong trường hợp xảy ra sự cố tại 3 trong số 5 trạm xử lý nước thải (XLNT) tập trung của Khu đô thị du lịch biển Cần Giờ đã được quy hoạch. Kết quả xác định cả 3 trường hợp khi có sự cố đều có ảnh hưởng đến các lưu vực thoát nước,các vùng nuôi trồng thủy sản (NTTS) và rừng ngập mặn (RNM) trong khu vực. Cụ thể là sông Đồng Tranh (trạm XLNT số 1), vịnh Gành Rái (trạm XLNT số 2) và khu vực biển Đông (trạm XLNT số 3). Bài viết cũng đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao công tác phòng ngừa và khắc phục sự cố môi trường tại các trạm XLNT.

     Từ khóa: Cần Giờ, trạm XLNT, mô hình MIKE 21, phòng ngừa và khắc phục sự cố.

     Nhận bài: 14/3/2020; Sửa chữa:5/5/2020; Duyệt đăng: 11/5/2020

     1. MỞ ĐẦU

     UBND TP. Hồ Chí Minh đã phê duyệt đồ án Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/5.000 Khu đô thị du lịch biển Cần Giờ quy mô 2.870 ha tại xã Long Hòa và thị trấn Cần Thạnh, huyện Cần Giờ (điều chỉnh quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000 Khu đô thị du lịch lấn biển Cần Giờ) [1]. Với định hướng phát triển khu đô thị du lịch đa chức năng, hiện đại, kết hợp hài hòa với cảnh quan thiên nhiên, đáp ứng nhu cầu về chỗ ở, sinh hoạt, vui chơi giải trí cho người dân trong khu vực và các vùng lân cận, Khu đô thị góp phần thúc đẩy phát triển du lịch Cần Giờ. Với quy mô như trên, dự án quy hoạch 5 tiểu lưu vực ứng với 5 trạm XLNT sinh hoạt tập trung:

  • Trạm XLNT số 1: Xây dựng trên khu vực có diện tích 2 ha, với công suất 18.000 m3/ngày.đêm; XLNT được thu gom từ khu A; nước thải sau xử lý thoát ra lưu vực sông Hà Thanh.
  • Trạm XLNT số 2: Xây dựng trên khu vực có diện tích 2,5 ha, với công suất 20.000 m3/ngày.đêm; XLNT được thu gom từ khu B; nước thải sau xử lý thoát ra lưu vực Rạch Lở - vịnh Gành Rái
  • Trạm XLNT số 3: Xây dựng trên khu vực có diện tích 1 ha, với công suất 9.500 m3/ngày.đêm; thu gom nước thải của khu C; nước thải sau xử lý thoát ra biển
    Đông.
  • Trạm XLNT số 4: Xây dựng trên khu vực có diện tích 1 ha, với công suất 7.000 m3/ngày.đêm, thu gom nước thải của phía Bắc khu D; nước thải sau xử lý thoát ra biển Đông.
  • Trạm XLNT số 5: Xây dựng trên khu vực có diện tích 1 ha, với công suất 9.500 m3/ngày.đêm; thu gom nước thải của phía Nam khu D; nước thải sau xử lý thoát ra biển Đông.

 

Hình 1.Sơ đồ phân lưu thoát nước thải của Dự án [1]

     Việc xây dựng và đưa vào vận hành các trạm XLNT này là cần thiết. Tuy vậy, trong quá trình vận hành có thể xảy ra sự cố xả thải ngoài mong muốn, trong khi vùng quy hoạch dự án là khu vực ven biển. Nếu như không quản lý hiệu quả thì đây sẽ là nguồn thải đe dọa đến chất lượng môi trường nước biển, ảnh hưởng đển hoạt động dân sinh của người dân trong khu vực.

     Bài viết này tập trung đánh giá sự cố tại các trạm XLNT nhằm góp phần xây dựng kế hoạch phòng ngừa và ứng phó sự cố hiệu quả, các đối tượng được đánh giá là: trạm XLNT số 1, trạm XLNT số 2 và trạm XLNT số 3, với ba hướng thoát nước khác nhau.

     2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

     Với mục tiêu xác định khu vực và phạm vi lan truyền ô nhiễm trong trường hợp xảy ra sự cố, nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp pháp mô hình hóa.

     Mô hình toán là công cụ hỗ trợ đắc lực cho các nghiên cứu về thủy động lực học ở sông và ven bờ biển. Để mô hình toán có thể mô phỏng các quá trình tự nhiên sát với thực tế thì việc xây dựng các dữ liệu biên là việc cần thiết. Để mô phỏng quá trình lan truyền nước thải và tràn dầu, mô hình MIKE 21 [3] (mô hình lan truyền 2 chiều) thường được áp dụng. Do đó, trong nghiên cứu này, mô hình MIKE 21 được sử dụng để mô phỏng và ước lượng thiệt hại khi xảy ra sự cố môi trường liên vùng. Dựa trên phạm vi lan truyền ô nhiễm sẽ ước lượng diện tích các đối tượng bị ảnh hưởng thông qua bản đồ sử dụng đất của TP.Hồ Chí Minh. Các đối tượng bị ảnh hưởng bởi sự cố được xác định bằng diện tích đối tượng đó phân bố dọc theo đoạn sông bị ô nhiễm, trong đó đoạn sông ô nhiễm được xác định bằng cách ước lượng từ kết quả chạy mô hình trên.

 

Hình 2. Trình tự thiết lập mô hình MIKE 21

     3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 

     3.1. Trạm XLNT số 1

     Theo kịch bản lượng nước thải là 6.000 m3/ngày đêm với thông số BOD5= 262,5 mg/l, N-NH4+ =60,0 mg/l, T-P = 9,6 mg/l. Theo quy hoạch, hướng thoát nước của trạm xử lý là ra sông Hòa Thanh rồi đổ ra cửa Đồng Tranh.

     Trường hợp sự cố vào mùa khô, nồng độ ô nhiễm N-NH4+ (0,9 - 1,8 mg/l) lan truyền trên diện tích 9 km2, hướng lan truyền ô nhiễm về cả 2 phía thượng nguồn và hạ nguồn của vị trí xả thải. Về phía thượng nguồn, phạm vi ô nhiễm là 6,02 km theo hướng từ Đông - Tây rồi lên thượng nguồn sông Đồng Tranh. Về phía hạ nguồn, phạm vi ô nhiễm khoảng 1,9 km theo hướng từ Tây - Đông.

     Khi xảy ra sự cố vào mùa mưa, ảnh hưởng của N-NH4+ với nồng độ không thay đổi đáng kể so với mùa khô, tuy nhiên diện tích ảnh hưởng giảm đáng kể, khoảng 1,53 km2. Phạm vi ô nhiễm N-NH4+ ước tính khoảng 1,46 km tính từ vị trí xả theo hướng từ Đông - Tây và 1,18 km theo hướng Tây - Đông và hướng ra biển 0,4 km.

     Do hướng thoát nước của trạm xử lý về phía sông Đồng Tranh, nơi có chỉ số nhạy cảm ở mức trung bình cao đến cao [2], do đó phạm vi ảnh hưởng đến vùng nhạy cảm cũng khá nhiều. Cụ thể, trường hợp sự cố xảy ra vào mùa khô sẽ ảnh hưởng đến hơn 274 ha đất NTTS và 262 ha RNM. Nếu sự cố xảy ra trong mùa mưa, do thay đổi hướng dòng chảy nên phạm vi ảnh hưởng chỉ còn khoảng 230 ha đất NTTS, trong khi diện tích đất RNM bị ảnh hưởng giảm xuống đáng kể, chỉ còn 1,6 ha.

 

Hình 3. Kết quả mô phỏng vào mùa khô (a) và mùa mưa (b) khi xảy ra sự cố nước thải tại Trạm XLNT số 1

     3.2. Trạm XLNT số 2

     Theo quy hoạch, hướng thoát nước sau xử lý là ra rạch Lở và vịnh Gành Rái.

     Trường hợp sự cố xảy ra vào mùa khô, ô nhiễm được xác định là do N-NH4+ trên diện tích 1,23 km2, với nồng độ từ 0,9 – 1,1 mg/l. Phạm vi ô nhiễm 1,9 km tính từ vị trí xả theo hướng Tây Nam - Đông Bắc vào vịnh Gành Rái.

     Trong khi đó, khi sự cố xảy ra vào mùa mưa, nồng độ N-NH4+ vượt QCVN 08-MT:2015/BTNMT từ 1,1 – 3 lần, diện tích mặt nước bị ảnh hưởng cũng tăng lên 2,03 km2. Phạm vi ô nhiễm 2,4 km tính từ vị trí xả theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ra biển.

     Về phạm vi ảnh hưởng đối với khu vực nhạy cảm [2], khi sự cố xảy ra sẽ ảnh hưởng đến khoảng 70 ha (mùa khô) và hơn 184 ha (mùa mưa) diện tích đất NTTS trong khu vực.

 

Hình 4. Kết quả mô phỏng vào mùa khô (a) và mùa mưa (b) khi có sự cố nước thải tại Trạm XLNT số 2

     3.3. Trạm XLNT số 3

     Hướng thoát nước theo Quy hoạch là ra biển Đông.

     Sự cố môi trường xảy ra vào mùa khô mới có ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước ở khu vực. Cụ thể, nồng độ ô nhiễm N-NH4+ ở mức 0,9 – 1,6 mg/l ảnh hưởng đến khoảng 0,59 km2 diện tích mặt nước. Phạm vi ô nhiễm tính từ vị trí xả 0,52 km theo hướng Đông - Tây và 0,71 km theo hướng ngược lại rồi hướng ra biển khoảng 0,44 km.

     Về phạm vi ảnh hưởng đối với vùng nhạy cảm [2], khi sự cố xảy ra vào mùa khô sẽ ảnh hưởng đến khoảng 152 ha diện tích NTTS trong khu vực.

 

Hình 5. Kết quả mô phỏng vào mùa khô khi có sự cố nước thải tại trạm XLNT số 3

     4. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA VÀ ỨNG PHÓ SỰ CỐ

     Kết quả mô phỏng lan truyền ô nhiễm tại các trạm XLNT cho thấy, mặc dù các kịch bản sự cố chỉ mang tính chất tham khảo, nhưng cũng góp phần hỗ trợ cho các nhà quản lý nhận dạng được sự cố và có cơ sở khoa học trong việc lên kế hoạch phòng ngừa và ứng phó sự cố trên địa bàn, đặc biệt là trong công tác đền bù thiệt hại.

     4.1. Giải pháp phòng ngừa sự cố

     Để giảm thiểu các sự cố môi trường đối với trạm XLNT, cần chuẩn bị tất cả các phương án dự phòng, từ khâu xây dựng đến trang thiết bị, máy móc; tuân thủ nghiêm ngặt chương trình vận hành và bảo dưỡng được thiết lập cho trạm XLNT, và chương trình này phải được cập nhật sau 3 năm; Thực hiện quan trắc lưu lượng và chất lượng nước thải cho trạm XLNT. Vấn đề quan trọng là phải áp dụng các công nghệ tiên tiến, thiết bị đồng bộ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả xử lý cao và cần áp dụng công nghệ tái sử dụng nước thải vì đây là khu vực khan hiếm nước cũng như giảm lượng xả thải.

     Để kiểm soát sự cố đối với hệ thống XLNT, yêu cầu chủ đầu tư tuân thủ các yêu cầu thiết kế, nhân viên vận hành phải tập huấn chương trình vận hành và bảo dưỡng hệ thống XLNT tập trung. Mặt khác tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu vận hành, thực hiện tốt việc quan trắc hệ thống xử lý: Kiểm tra lưu lượng nước thải, tính chất nước thải đầu vào và đầu ra hệ thống XLNT hàng ngày; Lấy mẫu bùn từ các bể bùn hiếu khí (xem kích cỡ bông bùn, màu bùn); Thường xuyên kiểm tra hệ thống đường ống thu gom nước thải, tránh gây nghẹt, vỡ đường ống và các máy bơm; Đường ống dẫn nước phải được cách ly an toàn, không có bất kỳ các công trình xây dựng trên nó; Lập nhật ký vận hành hệ thống XLNT.

     Ngoài ra, khi có sự cố xảy ra, nhân viên vận hành cần ngưng cung cấp nước vào hệ thống xử lý. Nước thải được lưu lại tại bể điều hòa. Kế tiếp xác định rõ hệ thống nào gặp trục trặc, tiến hành sửa chữa từng đơn nguyên một để vận hành tiếp tục hệ thống.

     Nếu ngoài khả năng của nhân viên vận hành thì báo ngay cho đơn vị xây dựng hệ thống xử lý tiến hành sửa chữa, chủ đầu tư sẽ nhanh chóng đưa hệ thống vận hành trở lại trong thời gian sớm nhất.

     4.2. Giải pháp ứng phó khi có SCMT

     Một khi sự cố môi trường đã xảy ra, cần khẩn trương triển khai các hành động để giảm tối đa các thiệt hại.

  • Chấm dứt sự cố: Trước hết, cần xác định nguyên nhân và đối tượng gây ra sự cố môi trường để ngăn chặn sự cố tiếp tục xảy ra.
  • Khắc phục hậu quả: Áp dụng các biện pháp quản lý và kỹ thuật phù hợp để hạn chế lan truyền các chất ô nhiễm ra môi trường.
  • Đền bù thiệt hại: Xác định phạm vi và mức độ thiệt hại do sự cố. Thiết lập bản đồ phân vùng ô nhiễm do sự cố, từ đó tiến hành thẩm tra, xác minh, đánh giá mức độ thiệt hại trực tiếp của các đối tượng để yêu cầu đơn vị gây ô nhiễm có trách nhiệm bồi thường hoặc hỗ trợ thích hợp.
  • Chủ đầu tư cần xây dựng quy trình ứng phó sự cố xả nước thải phù hợp với điều kiện thực tế của khu đô thị như: hồ sự cố hoặc sử dụng khu đất ngập nước ven sông hoặc RNM để lưu chứa nước thải khi xảy ra sự cố vì ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải đô thị trong thời đoạn ngắn ít có khả năng ảnh hưởng xấu đến các đối tượng này

 

Nguyễn Văn Phước1, Vũ Văn Nghị2, Nguyễn Thị Thu Hiền3

 1Viện Môi trường và Tài nguyên

 2Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh

3 Hội Nước và Môi trường TP. Hồ Chí Minh

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt 2/2020)

     Lời cảm ơn: Nghiên cứu được tài trợ bởi Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HỒ CHÍ MINH) trong khuôn khổ Đề tài NCKH mã số B2017-24-01.

     Tài liệu tham khảo

  1. Quyết định số 3800/QĐ-UBND ngày 5/9/2018 về việc duyệt đồ án Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/5.000 Khu đô thị du lịch biển Cần Giờ quy mô 2.870 ha tại xã Long Hòa và thị trấn Cần Thạnh, huyện Cần Giờ (điều chỉnh quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000 Khu đô thị du lịch lấn biển Cần Giờ)
  2. Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thu Hiền. Bản đồ nhạy cảm môi trường khu vực từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến Cần Giờ - TP.Hồ Chí Minh. Tạp chí Môi trường, Chuyên đề số II, tháng 8/2019.
  3. MIKE 21 FM - User guide - DHI softwere, 2014.

STUDY ON EVALUATION OF WASTEWATER TREATMENT STATIONS IN CAN GIO URBAN TOURISM AREA

Nguyen Van Phuoc1, Vu Van Nghi2, Nguyen Thi Thu Hien3

 1 - Institute for Environment and Resources; 2 - University of Natural Sciences HỒ CHÍ MINH City; 3- Association of Water and Environment HỒ CHÍ MINH City

     Abstract: This paper presents the results of forecasting the spread of environmental pollution in the event of an incident at 3 of the 5 concentrated sewage treatment stations of the planned Can Gio beach urban area. The results identify all three cases of incidents affecting the drainage basins, aquaculture areas and mangrove areas in the region. Specifically, Dong Tranh River (WWTP 1), Ganh Rai Bay (WWTP 2) and the East Sea area (WWTP 3). The paper also proposed some solutions to improve the prevention and remediation of environmental incidents at WWTPs.

     Keywords: Can Gio, wastewater treatment station, MIKE21 model, prevention and troubleshooting.

 

 

 

Thống kê

Lượt truy cập: 1480950