Các cơ sở khoa học về xả thải ra biển

Trần Tam

cachetCông nghệ chế gang/thép đã có từ lâu. Những cải tiến cho quy trình sản xuất là từ khâu xử lý chất thải. Các chất thải dưới dạng khí và nước phải qua khâu xử lý nghiêm ngặt trước khi được phép thải ra môi trường chung quanh.

Người viết có hơn 35 năm làm việc trong ngành chế biến và xử lý tài nguyên khoáng sản và từ chất thải công nghệ tại công ty thép BHP (1980-1987), GS Đại Học New South Wales (Úc, làm việc trong khoảng 1987-2008) và Chonnam National University (CNU, từ 2008-hiện tại). Ông hiện đang là Technical Director công ty Ecomag (www.ecomagnesium.com) triển khai dự án thu hồi magnesium (Mg) từ nước thải (bittern) sau khi sản xuất muối biển tại Tây Úc (WA, Australia).  

Bài viết đưa ra những yếu tố khoa học cơ bản có thể liên quan đến vấn đề cá chết trên diện rộng ở bờ biển miển Trung trong tháng 4/2016. Bài được viết sau khi tham khảo với một người bạn ở Úc làm việc với công ty thép Bluescope Steel gần 40 năm.

Mong nhận được ý kiến các bạn từ những ngành liên quan.

Tam Tran, Professor, Dept. of Energy and Resource Engineering. Nguồn: http://tribune.cnumedia.com/

Tam Tran, Professor, Dept. of Energy and Resource Engineering. Nguồn: http://tribune.cnumedia.com/ © Chonnam Tribune

■ ■ ■

1. Nhận định tổng quan về thảm họa cá chết diện rộng?

Cá chết diện rộng (massive fish kill) được cho là từ: (a) tảo nở hoa (algae bloom), hoặc (b) do tác động môi trường của chất thải ra biển từ các nhà máy hoặc hoạt động nông nghiệp, hay (c) ảnh hưởng của El Ninõ.

(a) Tảo nở hoa – Xét về quan điểm khoa học, nhiều loại tảo (xem hình 1) nở hoa (algae bloom) là do các lý do cộng hưởng (synergetic):

(i) Đổi nhiệt độ nước hoặc độ pH (từ pH 7-9 khi tảo bắt đầu phát triển đến khoảng tối ưu 8,2-8,7)
Nguồn: (http://www.fao.org/docrep/003/w3732e/w3732e06.htm)
(ii) Nước có nhiều chất dinh dưỡng (chất chứa nitrogen N như NH4+ , nitrite NO2–, nitrate NO3–) và phosphate PO43-. Các chất này có thể hoặc từ phân bón chứa NPK hoặc từ chất thải công nghiêp đổ ra biển hay từ nước thải sinh hoạt hàng ngày có chứa phosphate từ bột giặt sản xuất theo quy trình cũ.
(Nguồn: https://www.epa.gov/nutrientpollution/sources-and-solutions)
(iii) Dòng nước chảy chậm nên không phân tán nhanh các chất thải có độ tính, dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa gây thiếu oxy trầm trọng trong nước làm chết cá và đôi khi tạo độc tố giết cá. Tùy từ các loại vi sinh vật khác nhau tảo sẽ có độc tố và màu đỏ, xanh lục hoặc nâu hoặc không màu.

Nguồn:
1. (https://en.wikipedia.org/wiki/Fish_kill)
2. J. Heisler et al. (2008). Eutrophication and harmful algae blooms: A scientific consensus, Harmful Algae 8: 3–13 (Report of a Round table Discussion sponsored by the US-EPA).

Hình 1: Các loại tảo độc hại và hậu quả khi nở hoa.

Hình 1: Các loại tảo độc hại và hậu quả khi nở hoa.

Thêm chi tiết từ nguồn:
http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/note/join/2011/474461/IPOL-PECH_NT(2011)474461_EN.pdf

Tảo nở hoa thường xảy ra vào mùa hè khi nhiệt độ nước biển hoặc ao hồ lên cao. Cộng với ánh sáng, nước tù hay khi dòng hải lưu chảy chậm và nồng độ orthophate (dạng hòa tan PO43-, soluble reactive phosphate, SRP <0,003 micron) trong nước khoảng 0,03-0,1 mg/L (ppm) và tỷ số N:P > 15:1 tảo sẽ nở nhanh trên diện rộng. Sau khi các sinh khối tảo lắng xuống đáy sẽ bị phân hủy bởi vi sinh (tác dụng với oxy) dẫn đến việc oxy giảm đi rất nhiều (nồng độ có thể thấp hơn 1 mg/L (ppm) oxy so với lúc bình thường ở 7-8 ppm oxy trong nước ở 25 độ C và thấp hơn chút ít trong nước biển).

Nguồn: http://www.water.ncsu.edu/watershedss/info/algae.html

Nồng độ oxy cũng thay đổi theo độ sâu (do áp suất nước cao, oxy sẽ giảm theo độ sâu), giảm nhiều khi nồng độ các vật thể hữu cơ (organic matters) cao trong nước. Theo khuyến cáo của ANZECC (Australin New Zealand Environment & Conservation Council) , nếu DO (oxy hòa tan) dưới 4- 5 ppm (80-90% saturation, mức bảo hòa) nhiều loại cá sẽ bị stress.

Nguồn: Trang 3.3-25 – Australian & NZ guidelines for fresh and marine water quality-2000: https://www.environment.gov.au/system/files/resources/53cda9ea-7ec2-49d4-af29-d1dde09e96ef/files/nwqms-guidelines-4-vol1.pdf).

Các vi sinh vật (microorganisms) tạo ra “thủy triều đỏ” (tảo nở hoa có màu đỏ/nâu) ở các điều kiện khác nhau, tùy vị trí, nhiệt độ và điều kiện nước. Hơn 10 loại vi sinh có điều kiện tối ưu tảo thủy triều đỏ quanh vùng vịnh Tolo (Hongkong) với tỷ số N:P từ 6-15:1.

Nguồn: Hodgkiss, I.J. and Ho, K.C., 1997. Are changes to N:P ratios in coastal waters the key to increased red tide algae blooms, Hydrobiologia, 352, 141-147.

http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1003046516964#page-1

Cả N và P trong môi trường nước phần lớn là từ phân bón NPK hoặc các nhà máy chế biến phosphate từ quặng. Cả hai cũng có thể trong nước thải từ nhà máy thép hoặc hóa chất chống rỉ như NaNO2, Na3PO4, phosphate kẽm (Zn3(PO4)2 (chi tiết phần sau)). Từ chất thải sinh hoạt cũng có thể có phosphate sẽ làm ô nhiễm môi trường sông, biển, ao hồ, vv nếu chứa bột giặt dùng quy trình sản xuất cũ.

(b) Tác động do kim loại nặng: Việc xả nước thải ra biển hoặc môt môi trường nước nào khác sẽ xảy ra khi các kim loại nặng (Cd, Cr, Cu, Zn, Hg, Cr, v.v) hoặc, N hoặc phosphate, cyanur (CN), hóa chất hữu cơ chứa gốc phenol, PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons) v.v., có nồng độ cao hơn giới hạn cho phép. Các chất này thường được thải từ nhà máy thép hoặc các nhà máy chế biến kim loại (metal/mineral processing), mỏ kim loại (metal/mineral mining), mạ kim (metal plating), v.v.

Nếu chất thải xả ra biển, (a) không qua xử lý hay (b) xử lý không đúng quy trình và còn để lại các chất ô nhiễm ở nồng độ khá cao quá quy chuẩn cho phép, hoặc (c) mức độ pha loãng từ các dòng hải lưu không đủ để đưa nồng độ các chất này dưới mức an toàn cho cá sẽ dẫn đến việc cá chết hàng loạt. Cá chết trên diện tích rộng từ các nguyên do này cần yếu tố thời gian lâu dài.

(c) Yếu tố El Ninõ – Nhìn xa hơn, hiện nay có dư luận cho rằng hiện tượng cá chết hàng loạt đang diễn ra ở nhiều nước trên thế giới là do El Ninõ.

Nguồn:
http://www.abc.net.au/news/2016-05-04/wave-of-dead-sea-creatures-hits-chile-beaches/7384576

Tại Chile hơn 300 cá ông/cá voi (whales) chết năm ngoái và dạt vào bờ biển Chile. Vài tháng rồi cá hồi (salmon) và cá mồi (sardine) chết hàng nghìn tấn ở đấy. Các chuyên gia Chile cho rằng hiện tượng có thể do nước biển nóng dần vì El Ninõ cộng với chất dinh dưỡng (N, P) thải ra biển tạo điều kiện thích hợp cho “thủy triều đỏ” và các tảo độc khác nở hoa. Nước biển nóng dần cũng dẫn đến nồng độ oxy càng ngày càng thấp nhưng đây chỉ là yếu tố phụ vì tăng 1.5- 2 oC chỉ dẫn đến nồng độ oxy trong nước biển giảm từ 5-6 ppm xuống 3-4 ppm O2 là nhiều.Yếu tố đơn thuần (nước biển nóng dần) từ El Ninõ không thuyết phục lắm vì mới đây NASA công bố là nhiệt độ 4 tháng đầu năm 2016 chỉ tăng trung bình 1.2 oC trên toàn thế giới.

Tất cả 3 yếu tố trên đều gây cộng hưởng (synergy): (a) nhiệt độ tăng trong những tháng mùa hè hoặc do El Ninõ, (b) nồng độ N, P cao trong nước, (c) tảo nở hoa và sau khi phân hủy làm giảm oxy trầm trọng trong nước, dẫn đến hậu quả cuối cùng là cá chết trong diện tích rộng.

Hiện tượng cá chết hàng loạt cũng xảy ra hơn 20 trường hợp mỗi năm tại Úc trong vòng 40 năm qua, lần gần nhất trong khoảng 17-26/9/2012 (hơn 30 cá chết trong thời gian này tại một vùng nước tù đầm (lagoon) gần Sydney. Nguyên nhân cá chết hàng loạt tại Úc theo các chuyên gia Úc là do thiếu oxy trầm trọng từ cá tác nhân chính cùng lúc (a) thay đổi nhiệt độ, (b) độ pH, (c) nồng độ N và P cao hơn mức bình thường cho phép.

Nguồn: Murray, S., Kohli, G.S., Farrell, H., Spiers, Z.B., Place, A.R., Dorantes-Arnda, J.J., Ruszczyk, J., 2015. A fish kill associated with a bloom of Amphidinium carterae in a coastal lagoon in Sydney, Australia Harmful Algae 49 (2015), 19–28.

Các điều tra về nguyên nhân cá chết hoặc phương thức xử lý lâu dài do đó phải kèm theo các khảo sát toàn diện những nhà máy nào đang hoạt động ởgần biển, trước khi khoanh vùng có thể gây tác động môi trường cao nhất. Các khảo sát nguyên nhân và phương thức xử lý để tránh tác động lâu dài lên môi trường biển và cá cần nhiều chuyên gia liên ngành từ xử lý chất thải, môi trường biển, thủy/hải sản, địa thủy văn (hydrogeology), thủy động học (marine hydrodynamics) và sinh thái học (ecology).

2. Độc tố từ hóa chất trong nước biển và ảnh hưởng

Các độc tố trong nước biển thường từ hai nguồn:

Độc tố hóa học: vô cơ như kim loại nặng và hữu cơ (DDT, PCB, chất diệt cỏ (herbicide) vv.). N và P không có độc tính cao nhưng sẽ gây ảnh hưởng nhiều khi ở nồng độ cao do giúp phát triển tảo nở hoa diệt oxy trong nước.

Độc tố sinh học: do tảo nở hoa

Các kim loại nặng (KLN) ở nồng độ cao trong nước có thể làm chết cá và các thủy/hải sản khác. Do đó, các nước trên thế giới thường đặt quy chuẩn rất khắc khe cho KLN kể cả Việt Nam (chi tiết phần sau). Tùy theo nồng độ khác nhau của các KLN khác nhau sẽ làm cá chết (thay đổi tùy loại cá, tùy độ lớn của cá, v.v.)

Nồng độ KLN làm cá chết thường được đo trong phòng thí nghiệm cho các loại cá khác nhau và công bố theo “Nồng Độ gây Tử Vong” (Lethal Concentration LC). Thường nồng độ (ppm = mg KLN/L nước) gây chết 50 hoặc 100% cá, LC50 hay LC100 sẽ được đo ở mốc 24, 48, 72 và 96 h (giờ). Ví dụ một nghiên cứu của viện Môi Trường và Tài Nguyên Biển (2005) cho thấy cá giò/cá bớp biển (Cobia) 40 ngày tuổi có LC50 tại 96 h là 0.24 ppm Cu (đồng) và 0.8 ppm Zn (kẽm). Đây là loại cá Việt Nam xuất khẩu hơn 1500 tấn năm 2008.

Nguồn: Le Quang Dung, Nguyen Manh Cuong, Nguyen Thanh Huyen and Nguyen Duc Cu, 2005. Acute toxicity test to determine the effect of copper, zinc and cyanide on Cobia (Rachycentron Canadum), Australasian J. of Ecotoxicology, 11, 163-166.

Thủy ngân là KLN độc hại cao cho cá và cả sinh vật 2 vỏ (mollusc) như sò, hào, hến. v.v. Nồng độ LC50 tại 24 h là 0.16 ppm Hg và ~2 ppm Cu.

Nguồn: Ramarikritinan, C.., Chandurvelan, R., Kumaraguru, A.K., 2012. Toxicity of metals: Cu, Pb, Cd, Hg and Zn on marine mollusc, Indian J. of Marine Sci., 41(2), 141-145.

Hào (oysters) có thể hấp thu và chứa hóa chất vô cơ nhiều nhất. Loại sinh vật biển này có thể hấp thu và chứa 6 – 7000 ppm Ca, P, Mg, và 2000 ppm Zn (ppm = mg/kg hào) như trong vùng Savanah (USA), nhưng chất vô cơ Ca, Mg, Zn này đều có lợi cho con người.

Nguồn: Kumar, K.M., Sajwan, K.S., Richardson, J.P., Kannan, K., 2008. Contamination profiles of heavy metals, organochlorine pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons and alkylphenols in sediment and oyster collected from marsh/estuarine Savannah GA, USA, Marine Pollution Bulletin, 56, 136–162.

Trong nước biển, N thường từ phân bón NPK theo dòng nước ra biển hoặc nhà máy chế biến kim loại dùng hóa chất thải ra ngoài. Dưới nhiều dạng hòa tan như ammonia NH4+ , nitrite NO2–, nitrate NO3–, v.v.) các chất này có thể biến đổi thành khí nitơ (nitrogen N2) thoát ra khỏi nước biển trong thời gian dài do các phản ứng hóa và sinh học (denitrification). N hữu cơ dùng trong công nghệ chế biến kim loại hoặc chất chống rỉ (amine) thường rất bền nhưng không tan trong nước và nếu không được xử lý chuẩn tại nhà máy sẽ tồn tại lâu trong nước.

P trong nước biển cũng thường từ phân bón NPK theo dòng từ ruộng nông nghiệp, nước thải công nghệ chế biến phân bón, gang thép, v.v không xử lý đúng chuẩn, hoặc từ hóa chất chống rỉ sét. P ở dưới dạng phosphate hòa tan PO43- (soluble reactive phosphate SRP) gây tác động nhiều nhất. Cũng cần nhấn mạnh là phosphate cũng có thể sẽ ở dạng hạt rắn (>0,2 microns) khi kết hợp với sắt (Fe), nhôm (Al) hoặc canxi (Ca) và lắng dưới đáy hoặc phosphate hữu cơ (phosphonate). Do đó, khi làm phân tích tổng P (Ptotal) các loại phosphate phải được phân chia thành phần (%) P hòa tan, P dưới dạng colloid (0,003-0,2 microns) và hạt (>0,2 microns).

Nguồn: CSIRO Land and Water Report (1988): Catchment phosphorus sources and algae blooms – An interpretative review, Donnelli and co-workers (Technical Report 18/98)

http://www.monitor2manage.com.au/userdata/downloads/p_/catchment%20P%20and%20algal%20blooms.pdf

Chỉ dưới dạng hòa tan P mới có tác động mạnh trong việc giúp tảo nở hoa (algae bloom). Quy trình biến đổi các dạng P sẽ theo như hình 3. Khi có thay đổi nhiệt độ hoặc pH, các chất kết tủa này sẽ nhả phosphate hòa tan lại vào nước. Các phosphate hữu cơ thường bền hơn và ít có thể bị hủy hoại nhanh để cho lại phosphate hòa tan nếu không có tác dụng vi sinh.

Hình 3: Quy trình biến đổi phosphate trong nước.

Nguồn:

Shaw, G.R., Moore, D.P., Garnett, C. (2004). Eutrophication and algae blooms, Environmental and Ecological Chemistry, Vol 2.

http://www.eolss.net/sample-chapters/c06/e6-13-04-04.pdf

Các chất hữu cơ dùng trong hóa chất diệt cỏ (herbicides), chất diệt côn trùng (pesticides) như organochlorine (như endosulfan) hoặc organophosphate (như Chlorpyrifos) rất độc cho cá với nồng độ dưới 1 ppb.

Nguồn: Bảng 3.4.1 – Australian & NZ guidelines for fresh and marine water quality-2000: https://www.environment.gov.au/system/files/resources/53cda9ea-7ec2-49d4-af29-d1dde09e96ef/files/nwqms-guidelines-4-vol1.pdf).

Các danh sách chất độc cho cá phải được cập nhật hóa khi một hóa chất mới được xử dụng trong công nghệ, cùng với các thử nghiệm LC (lethal concentration), độc tính (toxicity), v.v cho người và cá liệt kê trong MSDS (material safety data sheet).

Do đó để kiểm soát chất lượng nước, ANZECC đưa khuyến cáo nên theo dõi các tính chất sau đây của nước (Xem phụ lục-Appendix):

  1. Nồng độ chlorophyll a, số tế bào (cell numbers) và thành phần vi sinh (species composition),
  2. Tổng phosphor (TP) and Tổng nitơ (nitrogen) (TN),
  3. Các tác nhân khác ảnh hưởng đến hệ sinh thái gồm lưu lượng nước (flow rate), dung tích (volume), cách phân tán (mixing/diffusion), nhiệt độ, độ vẩn đục (turbidity), nồng độ các chất lơ lửng (suspended solids), v.v.

3. Công nghệ thép hiện nay thải ra những chất độc hại như thế nào?

3.1 Quy trình công nghệ thép

http://www.iloencyclopaedia.org/part-xi-36283/iron-and-steel

Quy trình nhà máy thép liên hợp (integrated steel mills) như hình dưới đây (Hình 3 a&b) cho thấy các tác động môi trường có thể từ: (a) nước thải (liquid effluents), (b) khí thải và (c) xỉ gang/thép. Hai nguyên nhân đầu gây ảnh hưởng nhiều nhất, vì xỉ gang/thép có thể được tái xử dụng như đá làm đường hoặc chế biến xi măng.

Hình 3 (a): Quy trình chế biến gang thép và các chất thải

Hình 3 (a): Quy trình chế biến gang thép và các chất thải

Nguồn: http://www.ilocis.org/documents/chpt73e.htm

Để sản xuất 1 tấn gang cần 1,5 tấn quặng sắt, 0,5-0,65 tấn than đá và than, 0,25 tấn đá vôi hoặc dolomit và 1,8-2,0 m3 không khí. Sau đó, nhà máy gang sẽ thải 0,2-0,4 tấn xỉ, 2.500-3.500 m3 khí thải chứa 50 kg bụi hạt.

Sơ Đồ Nhà Máy Liên Hợp
(Nguồn: http://www.ilocis.org/documents/chpt73e.htm)

tran-tam-41

Khâu cán thép nóng và lạnh (Hot & Cold Rolling Mill)

(Nguồn: http://www.ilocis.org/documents/chpt73e.htm)

Hình 3(b): Các khâu chính của nhà máy gang thép liên hợp

Hình 3(b): Các khâu chính của nhà máy gang thép liên hợp

Trong quy trình sản xuất gang (pig iron) và thép (steel) các khâu chế biến và chất thải ở từng giai đoạn sẽ như sau:

Nguồn:

https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/ironsteel.pdf

http://www.steel.org/making-steel/how-its-made/processes/how-a-blast-furnace-works.aspx

http://www.ilocis.org/documents/chpt73e.htm

  1. Khâu 1: Chế tạo than đá/than cốc (coke: >80% carbon) từ than (coal). Khâu này sẽ thải khí gồm bụi hạt (particulates), CO/CO2, ammonia (NH3), NOx (NO/NO2), SOx (SO2/SO3), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) chứa gốc phenol. Nước thải từ khâu này sẽ chứa BOD (biological oxygen demand, các chất làm giảm oxy trong nước), chất lơ lửng (suspended solids, SS), cyanur (CN), ammonia (NH3), phenol/PAH,
  2. Khâu 2: Sintering quặng (làm cục/thiêu kết quặng sắt để đưa quặng từ dạng hạt <10 mm đường kính ra thành dạng cục đường kính ~20-50 mm) ở nhiệt độ >1000 oC, sẽ có thể thải khí gồm bụi hạt, và có thể một ít SOx, NOx, HF, PAH,
  3. Khâu 3: Nung đá vôi thành CaO thải bụi hạt, CO2 (thành phần chính), và một ít NOx (NO/NO2), SOx (SO2/SO3),
  4. Khâu 4: Chế biến gang từ CaO, quặng sắt đã thành cục và than đá trong lò luyện gang (Blast Furnace) ở nhiệt độ ~2000 o Khí thải gồm H2S (đây là lý do nhà máy thép lúc nào cũng phản phất mùi này) trong hơi nước, CO/CO2, SOx, NOx, ZnO (oxit kẽm), PAH. Nước thải (phần từ nước dùng làm nguội lò) gồm SS, BOD, ammonia (NH3), xyanur (CN), sulphate (SO4), chloride (Cl) và bùn (sludge). Sẽ có một lượng xỉ gang (slag) chất trong nhà máy hoặc các bãi chứa lân cận,
  5. Khâu 5: Luyện thép từ gang lỏng dùng BOF (Basic Oxygen Furnace) ở nhiệt độ gần 1700 oC, bằng khí oxy ở áp suất cao 120-150 atm phun thẳng vào gang đang nóng chảy trong lò luyện. Khí thải và nước thải giống như từ Blast Furnace lò luyện gang. Khâu này cũng cho ra xỉ (steel slag),
  6. Khâu đúc thép thỏi (casting) sẽ làm nguội thép nóng chảy từ lò BOF rồi đổ vào khuôn (10 m dài, 1 m ngang x 0.3 m dày). Khâu này sẽ thải dầu mỡ (oils/grease), SS, bụi hạt và bùn (sludge),
  7. Khâu chế thép cuộn nóng (Hot Rolling) và lạnh (Cold Rolling). Khâu này cán và làm mỏng thép thỏi thành tấm dài, mỏng (~0.5 mm) và cuộn lại. Khâu này sẽ thải môt ít khí so với các khâu luyện gang/thép gồm SOx, NOx. Chất thải rắn gồm oxit sắt (hematite Fe2O3 từ rỉ thép). Nước thải sẽ gồm SS, BOD, chromate (Cr(VI)), phosphate, dầu, sulphate, acid HCl dùng để rửa rỉ thép (Fe2O3).

3.2 Xử lý chất thải từ nhà máy gang thép – Hệ lụy nếu không xử lý đúng chuẩn

Công nghệ chế gang/thép đã có từ lâu. Những cải tiến cho quy trình sản xuất là từ khâu xử lý chất thải. Các chất thải dưới dạng khí và nước phải qua khâu xử lý nghiêm ngặt trước khi được phép thải ra môi trường chung quanh.

Bảng sau đây (Bảng 1) cho thấy các chất thải (khí thải, chất thải rắn và nước thải) từ các khâu của nhà máy liên hợp (điểm chuẩn công nghiệp – Industry benchmark):

Bảng 1: Các chất thải (khí thải, chất thải rắn và nước thải) từ các khâu của nhà máy liên hợp (điểm chuẩn công nghiệp).

tran-tam-6

Nguồn: World Bank-International Finance Corporation (IFC), 2007. Environmental, Health and Safety Guidelines – Integrated Steel Mills (from 30 April 2007):
http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/0b9c2500488558848064d26a6515bb18/Final%2B-%2BIntegrated%2BSteel%2BMills.pdf?MOD=AJPERES&id=1323161945237

Việc xả thải ra biển vẫn có thể được áp dụng bởi các công ty sản xuất thép có nhà máy đặt cạnh biển như POSCO (Hàn Quốc). POSCO là một trong những công ty sản xuất thép hàng đầu trên thế giới có đến 4 vị trí xả thải ra biển (ocean outfalls) từ nhà máy thép đang hoạt động tại Pohang.

Nguồn:

https://tethys.pnnl.gov/sites/default/files/publications/Environmental_Management_in_Korea.pdf

Không như các nhà máy khác trên thế giới, công ty Bluescope Steel (Úc) không thả chất thải ra môi trường mà xử lý để tái sử dụng. Công ty này (ở Wollongong, NSW, Úc) mỗi năm sản xuất khoảng 2.7 triệu tấn thép đủ loại, dựa trên quy trình trên. Nước thải khoảng 20.000 m3/ngày được nhà máy nước Sydney Water xử lý và tái sử dụng. Phương thức này nhằm tránh việc xả nước thải ra biển Wollongong, nơi nhà máy Bluescope Steel tọa lạc.

Nguồn:

https://www.sydneywater.com.au/web/groups/publicwebcontent/documents/document/zgrf/mdq2/~edisp/dd_046307.pdf

Khâu xử lý của Sydney Water để tái xử dụng nước gồm:

  1. Sàng và lọc các chất cặn,
  2. Áp dụng quy trình xử lý sinh học để khử và giảm N, P trong nước,
  3. Kết (các chất rắn lơ lửng SS (coagulation) (dùng hóa chất polymer hòa tan) và lọc trong,
  4. Dùng microfilters (vi màn lọc để chặn hạt 0.1-10 micron, vi khuẩn (bacteria and virus),
  5. Dùng reverse osmosis (thẩm thấu ngược) để loại trừ kim loại nặng, các chất kiềm/muối (Na, K, etc.) tan trong nước.
  6. Kết tủa kim loại nặng thành hydroxit (hydroxide) dùng CaO hoặc NaOH và dùng sulphide (Na2S hoặc NaHS) nếu cần giảm nồng độ kim loại nặng xuống dưới 1 ppm. Các chất này sau khi lọc sẽ được phép thải như chất rắn hoặc tái thu hồi.

Xử lý khí thải cần có những giai đoạn sau:

Nguồn:  https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/ironsteel.pdf

  1. Hệ thống đốt khí thải (post combustion of flue gas) để biến khí độc hại CO và các chất hữu cơ phenol/PAH thành CO2 ,
  1. Hệ thống lọc bụi dùng tĩnh điện (electrostatic precipitators) hoặc túi lọc (bag filters) để thu hồi bụi hạt (P5, hạt có đường kính 5 micron đến P10),
  1. Khâu thu hồi SOx qua hệ thống FGD (Flue gas desulphurisation) và NOx qua hệ thống SCR (selective catalytic reduction với NH3 biến NOx thành N2 và nước) nếu thành phần S và N cao giống như cách xử lý khí thải từ nhà máy nhiệt điện dùng than. Nếu khâu này không hiệu quả và thải khí ra ngoài SOx (cảm nhận từ mùi hăng trong không khí gần nhà máy) và NOx (có màu nâu cam) sẽ tạo ra “mưa acid” khi tác dụng với hơi nước trong không khí.

Xử lý thu hồi SOx có thể dung quy trình oxy hóa khô (Dry Process) hoặc dùng (nước + CaO) (Wet Process). Trong quy trình khô, sau khi qua giai đoạn 1 và 2 ở trên khí thải sẽ được oxy hóa dùng chất xúc tác V2O5 để chuyển SO2 thành SO3, sau đó hòa tan vào nước thành axit sulphuric (H2SO4).

Xử lý khí thải trên để thu hồi SOx mà chỉ dùng nước biển,  không có CaO hoặc MgO và súc oxy (để oxy hóa SO2 thành SO3 dễ tan hơn trong nước) sẽ không hiệu quả vì độ hòa tan SO2vào nước rất thấp. Dùng CaO (thông dụng hơn) và sục khí oxy sẽ tác dụng hầu hết (>98%) SO2/SO3 chuyển các khí này thành CaSO4 (gypsum) được thu hồi tái xử dụng làm ván tường (wall board). (http://www.fgdproducts.org/FGDGypsumIntro.htm)

Các oxit kim loại vô cơ bay hơi cao sẽ được thu hồi trong nước và xử lý chung với các nước thải khác trong nhà máy.

  1. Khí thải sau đó chỉ còn CO2 và hơi nước là chính và được phép thải thẳng ra không khí. Các kim loại nặng trong khí thải được thu hồi từ nước thải của hệ thống FGD và sẽ được xử lý chung với các khâu khác.

Tóm lại, chất thải từ nhà máy gang thép phải được xử lý kỹ trước khi thải hoặc tái xử dụng, như quy trình chuẩn Sydney Water đang áp dụng cho nhà máy Bluescope Steel ở Úc nêu trên.

  1. Khí thải

(a) Thu hồi >98% SOx tùy quy chuẩn mỗi nước cho thả SOx ở nồng độ nào trong không khí. Chuyển hầu hết NOx thành khí nitơ (Nitrogen) và hơi nước. Nếu không xử lý đúng và thải ra môi trường sẽ tạo “mưa axit”,

(b) Các oxit kim loại (kẽm Zn, arsenic As, v.v) sẽ hòa tan vào nước, kết tủa lại bằng vôi CaO, xút NaOH hoặc sulphide (H2S, NaHS, Na2S), chung với nước thải khác trong nhà máy thép,

(c) Các bụi khí khác, nếu thử lại và qua được thử nghiệm là chất khó tan dùng chuẩn TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedures) sẽ được thải ra bãi chôn (landfills) hoặc tái xử dụng làm xi măng, v.v.

2. Nước thải

(a) Thu hồi hết các kim loại nặng dùng CaO và sulphide. Khâu này sẽ đưa kim loại nặng xuống dưới 1 ppm. Nhiều nước hiện nay không cho thả các oxit hoặc sulphide kim loại ra bãi chôn, ngay cả đã qua được test TCLP. Lý do sau này các sulphide kim loại sẽ bị vi sinh vật dưới đất oxid hóa trở lại, tạo axit và kim loại nặng hòa tan trong nước ra môi trường. (acid mine drainage, như đang xảy ra ở các bãi chứa than đuôi, coal tailing).

(b) Cr6+ khó xử lý nhất (và độc hại hơn Cr3+) sẽ được khử với hóa chất như NaNO2, và kết tủa thành hydroxit Cr(III).

(c) Hóa chất N và P sẽ đươc hủy bằng phương pháp vi sinh và hóa tạo N2, nước và các chất phosphate rắn (Ca, Al, Fe)x(OH)yPO4, thãi ra bãi chôn (landfills) hoặc tái xử dụng thành phân bón,

(d) Các phương thức tân tiến dùng màng lọc (membranes) và thẩm thấu ngược (reverse osmosis) sẽ tạo ra nước thải sạch nhất. Nhưng bù lại chi phí xử lý cũng cao nhất.

3. Xỉ

Các nhà máy thép thường có bãi chứa xỉ và tái xử dụng lại, trộn chung với đá kết tráng đường hoặc dùng làm nguyên liệu xi măng. Các chất xỉ cũng phải qua thử nghiệm TCLP trước khi tái xử dụng.

4. Công nghệ sản xuất thép của Formosa hiện nay ở VN?

Theo thông tin từ Wikipedia, nhà máy thép liên hợp Formosa khi vận hành toàn thể các khâu từ chế biến than đá qua luyện gang, thép và sản xuất thép cán mỏng sẽ có công suất tối đa khoảng 22,5 triệu tấn thép. (Wikipedia:  https://en.wikipedia.org/wiki/Formosa_Ha_Tinh_Steel)

Theo Wikipedia,

“Nhà máy khởi động giai đoạn cán thép mỏng (Hot Rolling) và cho ra lò khối thép cuộn đầu tiên khoảng cuối tháng 12/2015. Các khâu luyện gang/thép sẽ bắt đầu trong năm 2016, với 2 lò Blast Furnaces sản xuất khoảng 7,5 triệu tấn thép gồm 6 triệu tấn thép tấm (flat steel) và phần còn lại là thép cuộn cán mỏng và thép thỏi (bar products). Sau đó Formosa sẽ nâng công suất nhà máy lên 15 triệu thấn/năm và sau cùng đến 22,5 triệu tấn ở công suất tối đa.”

Formosa sẽ nhập quặng sắt từ Úc và đã đầu tư khoảng $US 1,15 tỉ cho dự án mỏ Iron Bridge thuộc công ty Úc Fortescue Metals Group tại Port Hedland (Tây Úc). (http://fmgl.com.au/media/1604/1246243724.pdf).

Hiện nhà máy chỉ vận hành khâu cán thép nóng (phần đuôi của nhà máy liên hợp) và do đó chỉ cần một phần của dung lượng nước sử dụng làm nguội các lò luyện gang/thép và trong khâu cán thép. Dung lượng nước thải ra biển khoảng 10.000 m3/ngày đêm tương ứng với các hoạt động đương thời của khâu cán thép. Các khâu khác vẫn chưa hoàn chỉnh hay đang trong thời kỳ thử nghiệm. Khi đã vận hành ở công suất tối đa, nhà máy sẽ thải ~46.000 m3/ngày đêm.

Theo thông tin từ Tuổi Trẻ, trong vài tháng vừa qua Formosa đã nhập nhiều hóa chất chống gỉ, kháng khuẩn, amin trung hòa chống ăn mòn, v.v.

http://tuoitre.vn/tin/chinh-tri-xa-hoi/20160424/vu-ca-chet-formosa-nhap-hoa-chat-cuc-doc-suc-xa-duong-ong/1089748.html

tran-tam-7

5. Quy chuẩn các chất thải trong ngành thép hiện nay của Việt Nam

5.1 Quy chuẩn khuyến cáo từ Word Bank

Nguồn: World Bank-International Finance Corporation (IFC), 2007.  Environmental, Health and Safety Guidelines –  Integrated Steel Mills (from 30 April 2007):
http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/0b9c2500488558848064d26a6515bb18/Final%2B-%2BIntegrated%2BSteel%2BMills.pdf?MOD=AJPERES&id=1323161945237

Theo khuyến cáo của World bank-IFC khí thải từ nhà máy thép liên hợp được tóm tắt trong bảng sau đây (Bảng 2(a)):

Bảng 2(a):  Quy chuẩn khí thải từ nhà máy thép liên hợp

5. Quy chuẩn các chất thải trong ngành thép hiện nay của Việt Nam 5.1 Quy chuẩn khuyến cáo từ Word Bank Nguồn: World Bank-International Finance Corporation (IFC), 2007. Environmental, Health and Safety Guidelines – Integrated Steel Mills (from 30 April 2007): http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/0b9c2500488558848064d26a6515bb18/Final%2B-%2BIntegrated%2BSteel%2BMills.pdf?MOD=AJPERES&id=1323161945237 Theo khuyến cáo của World bank-IFC khí thải từ nhà máy thép liên hợp được tóm tắt trong bảng sau đây (Bảng 2(a)): Bảng 2(a): Quy chuẩn khí thải từ nhà máy thép liên hợp

5.2 Quy Chuẩn Việt Nam

Nguồn: https://www.env.go.jp/air/tech/ine/asia/vietnam/files/law/QCVN%2005-2013.pdf

Bảng 2(b) Giá trị giới hạn các thông số cơ bản trong không khí xung quanh

tran-tam-9

Bảng 2(c): Giá trị các thông số trong khí thải để tính nồng độ tối đa cho phép trong khí thải công nghiệp sản xuất thép.  Cột B2 áp dụng cho các nhà máy mới, xây sau ngày ban hành (17/11/2013).

tran-tam-10

Bảng 2(d): Giá trị C của thông số làm cơ bản để tính nồng độ tối đa cho phép trong khí thải công đoạn sản xuất cốc. Cột B2 áp dụng cho các nhà máy mới, xây sau ngày ban hành (17/11/2013).

tran-tam-11

Bảng 2(e) so sánh quy chuẩn bởi World Bank-IFC và quy chuẩn Việt Nam cho các dự án sau 17/11/2013.

Chất ô nhiễm Đơn vị World Bank-IFC VN-không phải cốc VN-áp dụng cho cốc
Bụi tổng mg/Nm3

20-50

100

100

CO mg/Nm3

100-300*

500

500

NOx (tính theo NO2) mg/Nm3

500-750*

500

750

SO2 mg/Nm3

500

500

500

VOC-Tổng chất dễ bay hơi mg/Nm3

20

20

20

Cadmi (Cd) mg/Nm3

0.2

1

1

Đồng và hợp chất (Cu) mg/Nm3

10

10

Chì và hợp chất (Pb) mg/Nm3

2

2

2

Kẽm và hợp chất (Zn) mg/Nm3

20

Niken và hợp chất (Ni) mg/Nm3

2

Antimon và hợp chất (Sb) mg/Nm3

10

30

Axit clohydric (HCl) mg/Nm3

10

20

F, HF, hợp chất vô cơ (HF) mg/Nm3

10

10

Tổng dioxin, furan mg/Nm3

0,1

Hydro sunphua (H2S) mg/Nm3

5

5

Ammoniac và hợp chất (NH3) mg/Nm3

30

30

(*) Số cao hơn cho khâu chế cốc

So sánh này cho thấy quy chuẩn thả khí thải ra môi trường xung quanh cũng rất chặt chẽ như khuyến cáo của Wold Bank-IFC. Nồng độ tối đa cho phép được tính bằng công thức:

Cmax = C x Kp x Kv.

Kp là hệ số lưu lượng nguồn (0,8-1,0) và Kp là hệ số thay đổi tùy vùng (0,6-1,4), thấp hơn cho vùng dân cư và cao hơn cho vùng nông thôn và miền núi.

Bảng 3(a): So sánh quy chuẩn từ World Bank-IFC từ 2007 và trước đó với thông số C từ QCVN-52:2013 cho nước thải xả vảo nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

(1 ppm = 1mg/L = 1000 ppb = 1000 microgram/L)

Pollutants Đơn vị WB-IFC 

1998-2007

WB-IFC from

30 April 2007

QCVN-52:2013 BTNMT (ts C)
pH

6 – 9

6 – 9

5,5-9

Chất rắn lơ lửng (SS) mg/L (ppm)

50

35

100

Tổng dầu mỡ khoáng ppm

10

10

10

Nhiệt độ oC

< 3 dao động

< 3 dao dộng

40

COD ppm

250

250

150

BOD5 (20oC) ppm

50

Phenol ppm

0,5

0,5

0,5

Cadmium ppm

0,1

0,01

0,1

Crom (tổng) ppm

0,5

0,5

Crom (VI) ppm

0.1

0,5

Đồng (Cu) ppm

0.5

Chì (Pb) ppm

0.2

0.2

Thiếc (Sn) ppm

2

Thủy ngân (Hg) ppm

0,01

0,01

0,01

Niken (Ni) ppm

0,5

Kẽm (Zn) ppm

2

2

Xianur (CN-) ppm

0,1

0,1

Xianur(Tổng) ppm

1

0,5

0.5

Tổng nitơ (N) ppm as N

30

60

Ammonia ppm

5

Tổng PO4 ppm

2

F ppm

5

Sulphide ppm

0,1

Sắt ppm

5

PAH ppm

0,05

Giá trị tối đa cho phép được tính theo công thức Cmax = C x Kq x Kf với thông số trên (ts C), trong đó Kq là hệ số (0,6-1,2) tương ứng với lưu lượng dòng chảy (m3/s) hay dung tích (m3) của nguồn tiếp nhận nước thải và Kf (0,9-1,2) là lưu lượng nguồn thải (m3/ngày đêm -24 h)

Nguồn:

http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/0b9c2500488558848064d26a6515bb18/Final%2B-%2BIntegrated%2BSteel%2BMills.pdf?MOD=AJPERES&id=1323161945237

https://www.env.go.jp/air/tech/ine/asia/vietnam/files/law/QCVN%2005-2013.pdf

Quy chuẩn quốc gia (VN) về chất lượng biển được chép lại cho các Bảng 4-6 từ nguồn:

http://www.iph.org.vn/attachments/article/1010/QCVN%2010.2015_Nuoc%20bien.pdf

Bảng 4: Quy chuẩn nước biển vùng biển ven bờ (vịnh, cảng và biển cách bờ dưới 5,5 km)

(1 ppm = 1mg/L = 1000 ppb = 1000 microgram/L)

tran-tam-12

Bảng 5: Quy chuẩn nước biển vùng biển gần bờ (tính từ đường cách bờ biển trên 5,5 km đến 44 km)

(1 ppm = 1mg/L = 1000 ppb = 1000 microgram/L)

tran-tam-13

Bảng 6: Quy chuẩn nước biển vùng biển xa bờ (tính từ đường cách bờ biển trên 44 km)

(1 ppm = 1mg/L = 1000 ppb = 1000 microgram/L)

tran-tam-14

Quy chuẩn chất lượng nước của US-EPA được list theo link sau:

https://www.epa.gov/wqc/national-recommended-water-quality-criteria-aquatic-life-criteria-table

Theo như các bảng trên, các quy chuẩn của nước biển ven bờ về nồng độ các hóa chất tìm thấy trong vùng nuôi trồng thủy/hải sản là gắt gao nhất. Ở các vùng khác ven bờ hoặc biển gần và xa bờ, giá trị các giới hạn cho phép thường cao hơn (ít gắt hơn).

Các giá trị giới hạn của quy chuẩn kim loại nặng trong nước biển tương đối  giống với tiêu chuẩn Mỹ (US-EPA) hoặc với Úc (Australian and New Zealand Environment and Conservation Council,ANZECC) Nguồn Bảng 3.4.1, trang 3.4-5, Australian and New Zealand guidelines for fresh and marine water quality,10/ 2000).

Nguồn:

https://www.epa.gov/wqc/national-recommended-water-quality-criteria-aquatic-life-criteria-tablehttps://www.environment.gov.au/system/files/resources/53cda9ea-7ec2-49d4-af29-d1dde09e96ef/files/nwqms-guidelines-4-vol1.pdf).

Nồng độ giới hạn (Cmax) các chất thải ra biển được tóm tắt trong bảng 7, với tính toán từ công thức Cmax = C x Kq x Kf.

Bảng 7: So sánh quy chuẩn nước biển (QCVN 52:2013) với nồng độ cho phép thải với Kq = 1 cho lưu lượng 50-200 m3/s nguồn tiếp nhận và Kf = 0.9 cho lưu lượng nguồn thải > 5.000 m3/24 h).

Thông Số Đơn vị Giá Trị Giới Hạn Giá trị C Nồng độ cho phép, Cmax(mg/L)
Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3
Oxy hòa tan (DO) mg/L >5 >4
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/L 50 50 100 90
Amoni (NH4+ tính theo N) mg/L 0.5 0.5 0.5
Tổng nitơ (N) 60 54
Phosphat (tính theo P) mg/L 0.2 0.3 0.5
Flurua (F) mg/L 1.5 1.5 1.5
Xyanur (CN) mg/L 0.01 0.01 0.01 0.5 0.45
Asen (As) mg/L 0.02 0.04 0.05
Cadmi (Cd) mg/L 0.005 0.005 0.1 0.1 0.09
Chì (Pb) mg/L 0.05 0.05 0.01
Crom VI mg/L 0.02 0.05 0.05 0.5 0.45
Tổng Crom mg/L 0.1 0.2 0.5
Đồng (Cu) mg/L 0.2 0.5 1
Kẽm (Zn) mg/L 0.5 1 2
Mangan (Mn) mg/L 0.5 0.5 0.5
Sắt (Fe) mg/L 0.5 0.5 0.5
Thủy ngân (Hg) mg/L 0.001 0.002 0.005 0.01 0.009
Tổng Phenol mg/L 0.03 0.03 0.03 0.5 0.45
Tổng dầu mỡ khoáng mg/L 0.5 0.5 0.5 10 9
Vùng 1: Vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh
Vùng 2: Bãi tắm, thể thao dướinước
Vùng 3: Các nơi khác

Theo bảng trên lưu lượng nguồn tiếp nhận (sông, suối, khe, rạch. v.v) cho hệ số Kq = 1 với dòng

nước khá nhanh. Nếu chậm hơn 50 m3/s, Kq = 0.9 và nếu lưu lượng nhanh trong khoảng 200-500 m3/s, hệ số Kq sẽ là 1.1. Trong các khoảng này nồng độ cho phép thải sẽ không khác nhau lắm (+/- 15%).

Tuy nhiên quy chuẩn Mỹ và Úc/New Zealand (xem Phần Phụ, Appendix) có nhiều chi tiết hơn về các chất hữu cơ hay với quy chuẩn N và P (với đủ thành phần các loại N như ammonia, NO2/NO3và P). Để theo dõi và phòng ngừa tảo nở hoa, cả hai văn phòng EPA (Mỹ) và (ANZECC) Úc/New Zealand đều khuyến cáo nên đo thêm nồng độ chlorophyll-a (1-5 microgram/L hay ppb trong nước biển), NO2, NO3 và ammonia (NH4) và phosphate hòa tan (lọc qua màn 0,003 micron).

Các giới hạn nồng độ gây ô nhiễm (trigger levels) cho môi trường biển (marine) ở Vùng Đông nam Úc (bảng ở phần Appendix) rất thấp so với bảng 7 trên tại Việt Nam: Total (Tổng) P = 25 ppb (0.025 mg/L) trong số này FRP P, filterable reactive phosphate = 10 ppb, total N = 120 ppb, 5 ppb NOx (nitrite/nitrate) và 15 ppb NH4+).

Đây cũng là vấn đề đáng được quan tâm. Quy chuẩn Việt Nam không đo các chất chứa nitơ (N) khác như NO2 và NO3 và chính những chất gây ô nhiễm này cũng có thể biến đổi thành ammonia qua quy trình khử sinh học (microbial reduction). Quy chuẩn Việt Nam cho P và N (tính theo ppm hoặc ppb N và P) cao hơn nhiều so với các giới hạn tương đương (tính theo ppb hoăc ppm NOx hòa tan và PO4 hòa tan) đặt ra bởi US-EPA và ANZECC (Úc/New Zealand). Hợp chất N và P có thể là những tác nhân chính gây tảo nở hoa giết cá trên diện rộng.

Nguồn: http://eawag-bbd.ethz.ch/nit/nit_map.html

6. Quy chuẩn chất thải từ nhà máy thép so với quy chuẩn nước biển Việt Nam

Khi so sánh quy chuẩn nước biển với quy chuẩn nước thải cho phép (Bảng 7), nên lưu ý vài sự khác biệt giữa quy chuẩn nước thải cho phép xả từ nhà máy thép (Bảng 3) và quy chuẩn nước biển.

  1. Nồng độ các kim loại nặng trong vùng ven bờ gần đất liền thường cao hơn vùng xa bờ,
  2. Các nồng độ giới hạn này của nước biển thấp hơn nhiều so với giới hạn được phép xả,
  3. Có nhiều kim loại độc hại cho thủy sản như chì (Pb), đồng (Cu), asen (As) không có trong danh sách giới hạn xả,
  4. Chất có thể tương tác gây tảo nở hoa P không có trong danh sách giới hạn xả (bảng 3a), trong khi quy chuẩn WB-IFC giới hạn 2 ppm total P. Tổng P cho phép trong nước biển ở Việt Nam trong khoảng 0.3-0.5 ppm.
  5. Tổng N cho phép trong nước thải từ quy chuẩn Việt Nam (60 ppm) cao hơn quy chuẩn của WB-IFC, trong khi giới hạn N trong nước biển không có (Bảng 7). (Cả N và P có thể tác động gây tảo nở hoa).

Đây là những điểm nên cần chỉnh đổi đề phù hợp với quy chuẩn nước biển. Nhìn xa hơn nữa, các nồng độ cho phép xả thường rất cao so với quy chuẩn nước biển, gấp 10-20 lần (bảng 7).  Điều này cho thấy nếu xả ra biển dòng hải lưu phải có một lưu lượng lớn gấp nhiều lần lưu lượng xả mới có thể làm loãng và phân tán các chất gây ô nhiễm trong danh sách.

Ví dụ nếu lưu lượng thải ra biển cho phép là 46,000 m3/ngày, tương đương 0.53 m3/s và nếu bề mặt cắt (cross section area) của ống xả là 1m2, lượng xả này sẽ có vận tốc 0.53 m/s. Để giảm hàm lượng thải xuống (ví dụ 10 lần) cho phù hợp với mực giới hạn của nước biển vận tốc của nước biển dùng để pha loãng dòng nước thải phải cao hơn tốc độ xả 10 lần, nếu tính theo mặt cắt ống 1m2(ví dụ hòa với nước biển qua ống trên mặt nước). Nếu xả qua ống ngầm dưới biển độ phân tán của chất gây ô nhiễm phải được nghiên cứu kỹ dựa trên tốc độ dòng hải lưu (flow rate) và dung tích nước biển (volume) quanh điểm xả thải.

 Thông thường trong lúc nghiên cứu tác động môi trường các lưu lượng này phải được đo và đánh giá gần điểm xả thải cho phù hợp với quy chuẩn nước biển.

7. Kết Luận

Các kết luận khoa học có tính khách quan sau đây được đưa ra từ những phân tích trên:

(a) Nhà máy gang thép liên hợp sẽ thải rất nhiều chất ô nhiễm qua dạng khí, nước thải và chất rắn. Khí thải chứa oxit kim loại nặng, NOx, SOx, CO, bụi hạt, v,v. Nước thải cũng chứa nhiều chất gây ô nhiễm như kim loại nặng, NO2/NO3, phosphate, v.v. Các hợp chất chứa N và P sẽ giúp gây tảo độc hại diệt sinh vật và biển và thủy thảo,

(b) Quy trình xử lý các chất thải này rất phức tạp và cần kinh nghiệm chuyên ngành chế biến chất thải (waste processing),

(c) Quy trình thải cần quan trắc chặt chẽ để tránh các bất chập khi xử lý chất thải và để theo đúng quy chuẩn đặt ra cho nguồn nhận chất thải (không khí hoặc nguồn nước: biển, sông, rạch, v.v),

(d) Quy trình xả (gồm lưu lượng xả và cách thức xả) phải được chuyên gia trong ngành địa thủy văn (hydrogeology), thủy động học (ocean hydrodynamics) đánh giá và kiểm nghiệm qua mô hình để các chất ô nhiễm được phát tán nhanh chóng và dưới nồng độ giới hạn.

(e) Cơ quan quản lý môi trường cần xem xét lại quy chuẩn cho phép xả và trong nước biển cho N và P. Nồng độ cho phép phải có tổng N cùng các thành phần ammonia và NOx hòa tan (nitrite NO2 và nitrate NO3). Nồng độ cho P phải có tổng phosphate và phosphate hòa tan (filterable reactive phosphate, FRP).

(f) Quan trắc theo dõi tảo phải cần có phân tích chlorophyll a.

Tác giả Trần tam là Professor, Department of Energy & Resources Engineering, Chonnam National University, Gwangju, SOUTH KOREA

APPENDIX:

Quy chuẩn gây ô nhiễm (Trigger Levels) của ANZECC (Úc/New Zealand) – vùng Đông Nam Úc

tran-tam-15

Quy chuẩn giới hạn (Trigger Levels) của ANZECC (Úc/New Zealand) – vùng Đông Nam Úc

tran-tam-16
Nếu đăng lại, xin đọc “Thể lệ trích đăng lại bài từ DCVOnline.net”


Nguồn: CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ XẢ THẢI RA BIỂN. Trần Tam. Chonnam National University. SOUTH KOREA. 22/5/2016 – Version 3 | Hội Ái hữu Petrus Trương Vĩnh Ký Úc châu.

en.pdf24.org    Send article as PDF   
Posted in Chính Trị Xã Hội, Khoa Học Và Đời Sống, Quan Điểm