CHẤT THẢI NHÀ MÁY GANG THÉP Ngành công nghiệp luyện gang thép, thuộc nhóm ngành công nghiệp nặng, đòi hỏi nhiều thiết bị máy móc kỹ thuật, nguồn lao động, mà gây nhiều tổn hại đến hệ sinh thái sức khỏe cộng đồng Ở quốc gia phát triển, ví dụ Việt Nam, nhóm ngành đóng vai trò then chốt phát triển kinh tế Tuy nhiên, hệ lụy mang lại từ ngành công nghiệp luyện gang thép gia tăng áp lực ô nhiễm môi trường sức khỏe người Các vấn đề ô nhiễm từ ngành công nghiệp luyện gang thép kể đến ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm đất, ô nhiễm không khí ô nhiễm nước Luyện gang thép trình điều chế gang thép từ quặng tự nhiên nguyên liệu tái chế, tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu mà trải qua nhiều khâu khác Các khâu sản xuất trình luyện gang thép phát sinh lượng lớn chất thải Những số biết nói Trong viết này, thành phần chất ô nhiễm phân tích đánh giá từ nhà máy luyện gang thép điển hình trước năm 1999 giới qua bốn tổ chức Ngân hàng giới (The World Bank Group), Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), Tổ chức phát triển Công nghiệp Liên hợp quốc (UNIDO), Tổ chức Y tế giới (WHO)[1] Khí bụi thải Công nghiệp luyện gang thép thải lượng lớn khí thải Hơi sản phẩm phụ từ trình luyện cốc, nung kết làm kim loại gây ô nhiễm nặng môi trường không khí Cụ thể loại khí sinh từ trình oxit lưu huỳnh (SOx), oxit nitơ (NOx), oxit bon (CO, CO2) hạt lơ lửng Với thép sản xuất lượng phát thải trung bình sau[1]: o o o o o 1,5kg SOx; 1,2kg NOx; 15 đến 30kg hạt lơ lửng cho công nghệ lò thổi basic oxygene 20 kg bụi trình nung kết 15 kg bụi trình cán thép Tại Ấn Độ, qua số liệu thu thập từ nhà máy luyện gang thép năm 2009-2010, người ta tính toán trung bình để luyện thép thành phẩm phát thải 1,4 đến 4,2 CO Dự báo đến năm 2030, ngành công nghiệp luyện gang thép Ấn Độ phát thải khoảng 800 triệu CO2 [2] Một trường hợp điển hình khác kể đến tập đoàn luyện thép AK, tập đoàn lớn có nhà máy luyện thép nhiều tiểu bang khác nước Mỹ Năm 2009, tập đoàn AK đứng thứ 14 danh sách gây ô nhiễm không khí phát thải 136 khí thải [3] Hình 1: Khói bụi phát sinh từ nhà máy luyện thép, Ấn Độ [2] Nhiều công ty không muốn xử lý khí bụi thải, vốn quy trình tốn phức tạp tốn kém, loại khí thải trực tiếp môi trường Tại Ấn Độ, khí thải, bụi thải kết luận nguyên nhân gây triệu chứng nhãn khoa, bệnh đường hô hấp học sinh số trường học gần khu vực thải nhà máy luyện gang thép [2] Chất thải rắn Chất thải rắn phát sinh từ trình luyện gang thép bao gồm xỉ than bụi có lẫn kim loại nặng Theo số liệu bốn tổ chức WB/UNEP/UNIDO/WHO, sản xuất thép thành phẩm sản sinh khoảng từ 300-500kg chất thải rắn Tại Ấn Độ, số liệu trung bình từ bốn nhà máy luyện gang thép thải khoảng 500kg/1 thép Giai đoạn từ năm 2010-2011, họ thải từ 35 đến 40 triệu chất thải rắn môi trường đất để sản xuất 70 triệu thép Đây giá phải trả cho phát triển kinh tế Ấn Độ [2] Những chất thải rắn bao gồm oxit kim loại, silica kim loại nặng Một số công ty giới tái sử dụng khoảng 65% chất thải rắn phục vụ cho ngành vật liệu xây dựng khoáng [1] Hình 2: Chất thải rắn từ nhà máy luyện thép người dân thu gom tái chế thành nhiên liệu đốt [2] Nước thải Trong nhà máy luyện gang thép phương pháp truyền thống (sử dụng oxy lò đốt), nước làm lạnh thường bị nhiễm kim loại nặng chất bôi trơn nên không tái sử dụng, thải bỏ bên với nước thải từ nguồn khác [1], [4] Trung bình sản xuất sản phẩm thải khoảng 80m nước thải [1] Nước thải nhiệt độ cao có hòa trộn nước làm mát Thành phần nước thải từ ngành luyện gang thép khó xử lý, bao gồm nhiều hoá chất độc hại phenol, xyanua, ammonia, dầu, kim loại nặng, số chất hữu khác [1], [5] Nồng độ số chất thải phát sinh trình sản xuất thép, theo tính toán WB/UNEP/UNIDO/WHO từ nhà máy luyện gang thép trước năm 1999 [1] o o o o o o o Tổng chất rắn lơ lửng 4000-7000mg/l; Xyanua 15mg/l; COD (nhu cầu oxy hóa học) 500mg/l; Kẽm 35mg/l; Chì 8mg/l; Cadimi 0,4 mg/l Crom mg/l Thử hình dung nồng độ chất thải trên, lưu lương thải ngày nhà máy luyện gang thép lên đến hàng chục nghìn mét khối nước thải, nghĩa phát sinh hàng chất thải nước Câu hỏi đặt liệu chúng có xử lý triệt để đòi hỏi công nghệ xử lý phức tạp chi phí xử lý tiêu tốn lượng lớn ngân sách nhà máy? Nếu không, hiểm họa môi trường điều khó tránh khỏi Quay trở lại với trường hợp điển hình tập đoàn luyện thép AK, năm 2010, tập đoàn luyện thép AK bị xếp hạng danh sách công ty gây ô nhiễm Mỹ, thải sông khoảng 13.517 hóa chất, khoảng 11.022 chất thải hóa chất xuống dòng sông Ohio, 2.495 hóa chất thải xuống dòng sông Muskingum [6],[7] Vì nước thải không xử lý cách hiệu tiêu chuẩn quy đinh, ngày có hàng chất thải thải môi trường nước, hậu huỷ hoại không môi trường nước mặt, nước ngầm khu vực mà vùng lân cận tuỳ thuộc vào quy mô sản xuất nhà máy Hình 3: Nước thải cống xả thải nhà máy luyện gang thép Ấn Độ [2] Tác hại chất ô nhiễm nước thải đến sức khỏe cộng động môi trường Xyanua: cụ thể dung dịch CaCN (Calcium cyanamide), Ca(CN)2 (Calcium cyanide) NaCN (sodium cyanide), sử dụng công nghiệp luyện gang thép, dùng để tách tạp chất, tăng độ bền bề mặt kim loại [8] Xyanua theo nước thải môi trường nước thường tồn dạng muối có gốc (CN-), chất hoạt động mạnh độc tố cao với sinh vật Đối với sinh vật biển, cá động vật không xương sống nhạy cảm với xyanua Nồng độ xyanua nước từ đến 7,2 μg/l làm giảm khả bơi ức chế trình sinh sản số loài cá Nồng độ từ 20 đến 76 μg/l gây chết số loài sinh vật biển cá Nếu nồng độ tăng đến 200 μg/l gây độc cực mạnh giết hầu hết tất loại cá [9] Ở người, nhiễm độc xyanua thông qua việc hít thở không khí, nước uống có nhiễm xyanua thông qua chuỗi thức ăn (hải sản có nhiễm xyanua) Cơ chế gây độc xyanua ức chế hấp thụ oxy tế bào, xyanua gây tổn hại nhiều đến tim não hai quan sử dụng nhiều oxy Các triệu chứng biểu nhiễm độc xyanua vài phút đầu nhứt đầu, choáng váng, ói mửa, khó thở, tim đập nhanh, thể yếu dần Nếu nhiễm độc với nồng độ lớn rối loạn nhịp tim, thân nhiệt giảm, môi mặt tím tái, hôn mê sâu…dẫn đến tử vong [10] TSS (thể huyền phù: tổng chất rắn lơ lửng): chất rắn có kích thước lớn 2μm, không tan nước, khả lắng TSS nguyên nhân gây độ đục cho nước Nồng độ TSS cao gây tượng giảm khả khuếch tán ánh sáng, tăng nhiệt độ nước, giảm lượng oxy hòa tan tầng Việc dẫn đến trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ, làm giảm oxy hòa tan sinh hợp chất khí CH4, H2S, …gây ngộ độc cho sinh vật biển [11] COD (nhu cầu oxy hóa hoc) lượng oxy cần thiết để oxy hoá hợp chất hữu hòa tan lơ lửng nước COD thường sử dụng để ước lượng gián tiếp nồng độ chất hữu nước Có thể hiểu cách tương đối rằng: hàm lượng chất hữu tăng cao, chúng khử hết oxy nước Vì vậy, COD nước cao gây thiếu oxy nước cho sinh vật biển dẫn đến ngộ độc [11] Ô nhiễm kim loại nặng, độc giả theo dõi viết: “ Chuyện bé hạt gạo hay thảm họa quốc gia: Nguy ngộ độc kim loại nặng ven biển miền Trung tác hại lâu dài”, trang web tạp chí Vietnam Journal of Science (VJS) [12] Việc phân tích thành phần nước thải luyện gang thép mang tính chất tương đối dựa vào số nhà máy điển hình giới Thành phần nước thải nhà máy cụ thể thay đổi Để đánh giá xác nhà máy phát thải ô nhiễm môi trường xung quanh, cần tìm hiểu rõ quy trình sản xuất cụ thể, công nghệ sản xuất hay cũ, sử dụng lò nung oxy hay hồ quang điện, lượng hóa chất nhập vào nhà máy, phương pháp xử lý môi trường nhà máy có, quy trình theo dõi báo cáo giám sát môi trường định kỳ Quan trọng kết phân tích môi trường dựa vào chương trình tra đột xuất Những quan tra môi trường đóng vai trò quan trọng việc bảo vệ hệ sinh thái sức khỏe người dân Tại Mỹ, số tiểu bang quy định việc thiết kế miệng ống nước xả thải từ nhà máy môi trường cho quan quản lý dễ dàng lấy mẫu [13] Nếu nhà máy vi phạm phải có biện pháp chế tài mạnh để tạo sức ép cho nhà máy quản lý tốt nguồn ô nhiễm, ví dụ năm 2004, tập đoàn AK bị kiện buộc 1,2 triệu USD bao gồm 300 nghìn USD tiền nộp phạt 900 nghìn USD tiền xây dựng hệ thống giảm khói thải [14] Phát triển kinh tế dĩ nhiên kèm với giảm sút chất lượng môi trường, hầu hết tất ngành công nghiệp phát thải hay nhiều tùy đặc thù ngành, tùy lực kiểm soát ô nhiễm nhà máy Không việc phát thải mà cấm hoạt động nhà máy, ngược với phát triển giới Nhiều quốc gia phát triển trải qua thời kỳ tập trung phát triển công nghiệp nặng gánh nhiều hậu việc ô nhiễm môi trường, sức khỏe người Vì vậy, Việt Nam tránh khỏi giai đoạn này, nhiên từ học nước phát triển giới, làm tốt khâu bảo vệ môi trường từ việc xử lý nguồn kiểm soát chặt chẽ nguồn phát thải từ giai đoạn đầu trình sản xuất… Đây mục tiêu tăng trưởng kinh tế bền vững