Hai mươi năm trở lại đây, công tác bảo vệ môi trường đã được các cấp, các ngành và toàn xã hội quan tâm đặc biệt. Sau khi Luật Bảo vệ môi trường được Quốc hội thông qua năm 1993, đến năm 1995, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng đã ra Chỉ thị về công tác bảo vệ môi trường trong Quân đội. Về tổ chức, Cục Khoa học, Công nghệ và Môi trường Bộ Quốc phòng đã thành lập thêm Phòng Quản lý môi trường có chức năng quản lý nhà nước về môi trường trong Quân đội. Viện Kỹ thuật Quân sự, Viện Kỹ thuật Quân sự 2, Trung tâm Công nghệ xử lý môi trường của Bộ Tư lệnh Hóa học là ba cơ sở chuyên ngành được giao thực hiện nhiệm vụ kiểm soát, đánh giá về hiện trạng ô nhiễm môi trường tại các đơn vị Quân đội trọng điểm. Một trong các “điểm nóng” về môi trường là một số nhà máy thuộc Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng và Tổng cục Kỹ thuật,… Đây là đối tượng mà GS Đỗ Ngọc Khuê chọn cho công trình nghiên cứu của mình.
* Xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp hấp phụ
Trong số các loại chất thải công nghiệp thì nước thải, khí thải, chất thải rắn bị nhiễm 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) là những chất thải nguy hại có khả năng gây ô nhiễm môi trường lớn nhất, bởi TNT là hóa chất vừa có độ bền hóa học, sinh học cao vừa có độc tính cao với môi trường. Trước năm 1995, các chất thải này hầu như không được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Sau khi phân tích thành phần trong chất thải của nhà máy, cùng với các cộng sự là TS Nguyễn Văn Đạt, TS Nguyễn Quang Toại,… GS Đỗ Ngọc Khuê đã bắt tay vào nghiên cứu, thử nghiệm áp dụng phương pháp dùng than hoạt tính (lúc đầu, chủ yếu là ở dạng hạt) để hấp phụ và tách độc tố TNT nhiễm trong chất thải. TNT được giữ lại trong than, phần nước thải sau khi xử lý đã đạt tiêu chuẩn cho phép thải vào môi trường. Tuy nhiên phương pháp xử lý nước thải dựa trên cơ sở sử dụng than dạng hạt này không đảm bảo được sự ổn định về chất lượng xử lý: dùng thời gian đầu than đảm bảo được chất lượng nước thải đầu ra, nhưng sau một thời gian sử dụng than bị bão hòa, khả năng hấp phụ TNT giảm do vậy chất lượng nước thải sau xử lý không đạt yêu cầu. Để khắc phục hạn chế này, GS Đỗ Ngọc Khuê và cộng sự đã áp dụng phương pháp hấp phụ dựa trên cơ sở sử dụng than dạng bột có các thông số kỹ thuật được xác định để thay cho than dạng hạt. Giải pháp công nghệ này đã được kiểm tra trên các mô hình pilot dây chuyền công nghệ trước khi triển khai áp dụng tại các nhà máy, cơ ở sản xuất quốc phòng.
Mô hình công nghệ xử lý nước thải nhiễm TNT đầu tiên và khá thô sơ bằng phương pháp hấp phụ động đã được triển khai tại Z113. Sau này, giải pháp công nghệ này đã được hoàn thiện thêm một bước, thí dụ, tự động hóa thêm một số khâu trong dây chuyền thiết bị, bổ sung công đoạn xử lý tái sinh chất hấp phụ đã sử dụng và xử lý bổ sung bằng các loại thực vật thủy sinh bậc cao được chọn lọc. Thực tế cho thấy, công nghệ xử lý các loại chất thải của các đơn vị Công nghiệp quốc phòng, mặc dù gặp nhiều khó khăn do hạn chế về nguồn kinh phí đầu tư, nhưng là công nghệ được đánh giá cao về tính hiệu quả kinh tế và khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Từ dây chuyền đầu tiên được thực hiện tại nhà máy Z113 rất thô sơ, sau đó có một loạt các dự án với kinh phí cao hơn đã được triển khai thực hiện tại một số nhà máy khác thuộc Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng.
GS.TSKH Đỗ Ngọc Khuê giới thiệu các đề tài nghiên cứu do ông và cộng sự thực hiện
* Sử dụng thực vật bậc cao để xử lý chất thải khó phân hủy
Khi Phân viện Công nghệ mới – Bảo vệ môi trường (nay là Viện Công nghệ mới) trực thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự mới thành lập (1995) còn rất non trẻ, cùng với Ban lãnh đạo của Phân viện, GS Đỗ Ngọc Khuê đã kiên định duy trì và phát triển hai hướng hoạt động Khoa học Công nghệ chính của Phân viện là nghiên cứu, phát triển các giải pháp công nghệ môi trường nói chung, trong đó chủ yếu là các giải pháp công nghệ hóa lý, hóa học mà phương pháp hấp phụ là điển hình; và hướng phát triển công nghệ sinh học phục vụ cho Quốc phòng và kinh tế, trong giai đoạn đầu tập trung phát triển hướng công nghệ sinh học môi trường. Đây là hướng công nghệ thân thiện với môi trường hiện đang được chú ý phát triển ở nhiều nước trên thế giới.
Từ khi thành lập cho đến nay, Phân viện Công nghệ mới- Bảo vệ Môi trường đã thực hiện nhiều đề tài, nhiệm vụ khoa học-công nghệ cấp Nhà nước, cấp Bộ Quốc phòng về lĩnh vực môi trường, trong đó có đề tài thuộc Chương trình khoa học-công nghệ cấp Nhà nước (KC.04.10) do GS Đỗ Ngọc Khuê chủ trì: “Nghiên cứu công nghệ sinh học xử lý các chất thải quốc phòng đặc chủng và sự ô nhiễm vi sinh vật độc hại”. Đề tài này tập trung vào việc nghiên cứu chế phẩm sinh học để xử lý các tác nhân gây ô nhiễm môi trường. Đề tài đã hoàn thành trong giai đoạn 2001-2005, một số kết quả của đề tài đã và đang được triển khai áp dụng ở các cơ sở trong và ngoài Quân đội.
Trong quá trình nghiên cứu thử nghiệm các giải pháp công nghệ sinh học để xử lý chất thải, GS Đỗ Ngọc Khuê đã rất quan tâm tới hướng nghiên cứu sử dụng thực vật bậc cao để xử lý chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy. Giáo sư Khuê nhận thấy một số nước như Mỹ, Đức, Nhật Bản, Canada, Trung Quốc,… đã xây dựng một số hệ thống xử lý nước thải đô thị trên cơ sở sử dụng các đầm, hồ,… được nuôi trồng các loại cây cỏ khác nhau, thí dụ, các loại cây họ sậy, để loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải. Ông nhận thấy ở điều kiện nước ta, nếu lưu lượng không lớn thì nước thải có thể xử lý bằng cách cho lọc qua các bể, ao, hồ có trồng các loại thực vật được tuyển chọn. Trong quá trình tìm kiếm các loài thực vật đáp ứng được yêu cầu sử dụng cho quá trình xử lý chất thải (cây có thể chống chọi được với môi trường khắc nghiệt có chứa các chất thải quốc phòng đặc chủng, loại cây đó sống được quanh năm, có thể chuyển hóa chất ô nhiễm độc hại thành chất không độc trước khi thải ra môi trường), GS Đỗ Ngọc Khuê cùng các cộng sự trong đó có NCS Phạm Kiên Cường đã phát hiện ra một loại cây phổ biến ở Việt Nam có khả năng đáp ứng được yêu cầu là loài cây thủy trúc. Đặc tính của loại cây này là có khả năng hút nước tốt, sinh khối lớn, rễ chùm, bám chắc, dễ trồng và đặc biệt là khả năng tồn tại và phát triển lâu dài trong môi trường bị nhiễm nhiều loại thuốc nổ. GS Đỗ Ngọc Khuê cùng các cộng sự Phạm Kiên Cường, Đỗ Bình Minh, Nguyễn Tâm Thư,… đã triển khai thực hiện thành công đề tài “Nghiên cứu khả năng sử dụng một số loại thực vật thủy sinh, khử độc cho nước thải bị nhiễm thuốc nổ”. Công trình này đã được Nhà nước cấp bằng Giải pháp hữu ích. Đề tài được đánh giá là độc đáo, được đề xuất áp dụng khi triển khai thực hiện các Dự án đầu tư xây dựng hệ thống xử lý chất thải công nghiệp tại các nhà máy quốc phòng.
* Xử lý chất độc điôxin bằng mùn trồng nấm
Khử độc cho các khu vực đất bị nhiễm chất độc da cam/dioxin do quân đội Mỹ sử dụng trong cuộc chiến tranh ở Miền Nam nước ta là một trong các vấn đề môi trường cấp bách cần giải quyết sau chiến tranh. Sự tồn lưu các chất độc này luôn có nguy cơ hủy hoại nghiêm trọng môi trường sống, và ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế- xã hội của các khu vực bị ô nhiễm.
Từ năm 1975 đến nay đã có nhiều công nghệ xử lý đất nhiễm chất độc da cam/điôxin đã được đề xuất. Một số giải pháp công nghệ có hiệu quả khử độc cao nhưng giá thành đầu tư cũng rất cao do đó chưa phù hợp với điều kiện kinh tế của nước ta. Giải pháp được triển khai áp dụng chủ yếu trong giai đoạn qua là chôn lấp cô lập. Mục đích của giải pháp này không phải là phân hủy các chất độc để chuyển chúng thành các chất không độc mà chỉ là cách ly khu đất bị ô nhiễm khỏi môi trường xung quanh và ngăn chặn khả năng phát tán chất độc vào môi trường đất và gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Do đó đây không phải là giải pháp khử độc triệt để.
Với mục đích đa dạng hóa công nghệ xử lý đất nhiễm chất độc da cam/dioxin và tìm kiếm giải pháp khử độc triệt để hơn nhưng lại thân thiện với môi trường và có tính khả thi ở điều kiện Việt Nam, vào năm 2006, trên cơ sở thực hiện nhiệm vụ Hợp tác quốc tế về Khoa học Công nghệ theo Nghị định thư với Nhật Bản (Đại diện là GS Morinaga) GS Đỗ Ngọc Khuê cùng các cộng sự đã triển khai thử nghiệm một giải pháp công nghệ mới. Đó là giải pháp dùng mùn (hay còn gọi là bã nấm) đã trồng một số loại nấm ăn và nấm thuốc có nguồn gốc khác nhau để phân hủy các hợp chất clo hữu cơ (trong đó có dioxin) nhiễm trong đất.
Đây là giải pháp lần đầu tiên được triển khai nghiên cứu và áp dụng ở Việt
* * *
Cho đến nay hướng nghiên cứu xử lý khử độc cho môi trường bị nhiễm các hoá chất độc hại đặc thù trong Công nghiệp quốc phòng vẫn tiếp tục được Viện Công nghệ mới và các cơ sở chuyên ngành khác duy trì và phát triển và đã góp phần xứng đáng vào việc thực hiện nhiệm vụ xử lý giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các cơ sở sản xuất, sửa chữa trong Quân đội . Đây thật sự là những đóng góp thiết thực của các nhà khoa học, trong đó phải kể đến nhà khoa học mang trên mình màu xanh áo lính – GS Đỗ Ngọc Khuê, người đã dày công nghiên cứu, phát triển các giải pháp công nghệ thân thiện vì môi trường xanh phục vụ quân đội nói riêng và toàn xã hội nói chung.
Nguyễn Thị Hiên – Lưu Thị Thúy
Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam