Ứng dụng trí tuệ nhận tạo 'trị' ô nhiễm nguồn nước

Nước sông ô nhiễm, bốc mùi hôi thối

Hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải, được xây dựng từ năm 1958, đã từng là một công trình lớn phục vụ tưới tiêu, thoát úng cho bốn tỉnh thành: Hà Nội, Bắc Ninh cũ, Hưng Yên và Hải Dương cũ. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm đã trở thành vấn đề nhức nhối.

Theo báo cáo quan trắc gần đây nhất của Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường (tháng 2/2024), tại 9-12 vị trí quan trắc trong hệ thống, chất lượng nước đều ở mức rất xấu. Nước thải sinh hoạt, nước thải làng nghề và các cụm công nghiệp đang xả thẳng ra sông mà không qua xử lý, khiến tình trạng nhiễm bẫn trở nên nghiêm trọng.

Nguồn nước Sông Bắc Hưng Hải ô nhiễm chuyển màu, bốc mùi hôi thối.

Công ty Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải (Công ty Bắc Hưng Hải) cho biết: Theo số liệu thống kê, có khoảng 3.589 nguồn thải xả vào hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải với tổng lưu lượng ước tính hơn 502 nghìn m3/ngày đêm. Trong đó, nước thải sinh hoạt chiếm 58,81%; nước thải công nghiệp chiếm 24,60%; nước thải thủy sản chiếm 7,35%; nước thải chăn nuôi chiếm 5,53%, còn lại là nước thải từ các cơ sở sản xuất kinh doanh, y tế, làng nghề.

Kết quả quan trắc trong tháng 4/2025 của Sở Nông nghiệp và Môi trường Hà Nam (nay là Ninh Bình) cho thấy, tại các điểm như cống Nhật Tựu, cống Ba Đa (sông Nhuệ) và cầu Hồng Phú (sông Đáy), nước sông có màu đen, mùi hôi nồng nặc. Từ kết quả quan trắc, Hà Nam (cũ) khẳng định chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy ở mức báo động, cụ thể là khu vực cống Nhật Tựu dưới mức D, Hồng Phú mức C, Ba Đa mức B.

Tương tự tại sông Tô Lịch (Hà Nội), kết quả quan trắc của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội (nay là Sở Nông nghiệp và Môi trường Hà Nội) cho thấy, nước sông Tô Lịch ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, thể hiện ở sự tăng quá cao nồng độ COD, BOD5, lượng ni-tơ tổng, phốt-pho tổng… và hàm lượng rất thấp ô-xy hòa tan. Lượng kim loại nặng khá lớn.

Theo ước tính, sông Tô Lịch mỗi ngày phải tiếp nhận hơn 150.000m3 nước thải công nghiệp và sinh hoạt từ hơn 300 cống xả thải lớn nhỏ. Trong đó, nhiều cơ sở sản xuất, bệnh viện… chưa được trang bị hệ thống xử lý nước thải mà xả trực tiếp xuống lòng sông. Không chỉ 3 dòng sông kể trên, nhiều dòng sông khác cũng đang trong tình cảnh "chết dần, chết mòn".

Thêm chính sách xanh hóa môi trường

Để "hồi sinh" nguồn nước trên những dòng sông, nhiều công nghệ đã được ứng dụng vào hoạt động bảo vệ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Điều này cũng phù hợp với định hướng của Bộ Nông nghiệp và Môi trường.

Theo đó, Nhà máy nước Bắc Giang đầu tư hệ thống SCADA giám sát, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực, giảm thiểu lỗi thủ công, giúp đội ngũ kỹ thuật giám sát được toàn bộ quá trình vận hành, kịp thời ra quyết định khi sự cố phát sinh, đảm bảo sản xuất liên tục và an toàn. Nhiều công nghệ khác cũng đã được áp dụng cho hoạt động này như hệ thống giám sát từ xa (Remote Monitoring) giúp điều chỉnh công suất bơm, tốc độ motor, liều lượng hóa chất hay kích hoạt chế độ dự phòng ngay cả khi nhân lực kỹ thuật hạn chế hoặc nhà máy ở khu vực khó tiếp cận.

Áp dụng công nghệ thông minh trong xử lý nước thải không chỉ là xu thế toàn cầu mà còn là yêu cầu cấp thiết đối với Việt Nam.

Công nghệ IoT, AI và Big Data cũng đang được ứng dụng để tạo chu trình "thu thập – phân tích – phản hồi" tự động. Nhờ đó, hệ thống tiết kiệm năng lượng, hóa chất sử dụng, chất thải sinh ra, ổn định hiệu suất xử lý, giúp người quản lý cảnh báo sớm khi công suất tiếp nhận, pH, COD, Nito, photpho, TSS, kim loại nặng … Ngoài ra còn các công nghệ khác như Blockchain, Digital Twin - mô hình số hóa ảo của một hệ thống vật lý thực, cho phép mô phỏng toàn bộ quy trình xử lý nước thải trong môi trường kỹ thuật số, giúp việc vận hành trở nên chủ động, thông minh và tiết kiệm chi phí hơn so với mô hình truyền thống.

Ông Hồ Huy Cư, chuyên gia của Dự án lồng ghép chống chịu biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường để phát triển các đô thị xanh, nhìn nhận trong bối cảnh hiện nay, việc lựa chọn và áp dụng các giải pháp công nghệ thông minh phù hợp là cơ hội để hiện đại hóa hạ tầng ngành nước, là yêu cầu cấp bách bảo vệ tài nguyên nước gồm nước mặt và nước ngầm, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và dịch vụ.

Việc áp dụng công nghệ thông minh trong xử lý nước thải không chỉ là xu thế toàn cầu mà còn là yêu cầu cấp thiết đối với Việt Nam trong bối cảnh nguồn nước ngày càng khan hiếm.

"Nếu triển khai theo đúng lộ trình, các giải pháp này sẽ giúp giảm ô nhiễm sông hồ, tiết kiệm tài nguyên và xây dựng nền tảng cho đô thị xanh, bền vững trong tương lai, ông Cư chia sẻ.

PGS.TS Nguyễn Xuân Hải, Phó Cục trưởng Cục Môi trường, cũng nhìn nhận ứng dụng công nghệ hiện đại trong xử lý và quan trắc môi trường, một loạt công nghệ xử lý nước thải, khí thải và chất thải rắn đã được phát triển, thử nghiệm thành công, mở đường cho việc nhân rộng và ứng dụng thực tiễn.

Tuy nhiên, vẫn còn không ít khó khăn, tồn tại như nguồn nhân lực còn hạn chế cả về chất lượng và số lượng, thiếu các chuyên gia công nghệ có kinh nghiệm; cơ chế chính sách chưa đủ mạnh để thu hút nhân tài, khuyến khích đổi mới sáng tạo; kinh phí đầu tư cho nghiên cứu còn thấp...

Ông Hải cho rằng, để phát triển bền vững và hội nhập quốc tế, việc thúc đẩy hoạt động nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ trong lĩnh vực môi trường cần tiếp tục làm rõ cơ sở lý luận, thực tiễn cho xây dựng chính sách quản lý môi trường, cập nhật các xu hướng mới.

Ông Hồ Huy Cư cũng kiến nghị, để hiện thực hóa lộ trình làm "xanh" môi trường, Chính phủ cần hỗ trợ tài chính như: thông qua vay ưu đãi, miễn giảm thuế hoặc đồng tài trợ; mô hình đối tác công – tư (PPP). Song song, cần đào tạo nhân lực công nghệ số, hoàn thiện quy chuẩn tái sử dụng nước thải, cũng như thiết lập cơ chế giá khuyến khích dùng nước tái chế trong nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ đô thị. Nếu được hỗ trợ điều kiện tốt, việc "xanh" hóa môi trường, hồi sinh những dòng sông chết sớm trở thành hiện thực.

Nguyễn Hùng