Vai Trò, Hiện Trạng Phát Triển Ngành Công Nghiệp Sinh Học Trong Bảo ...

Nhận thức về vai trò, vị trí và tầm quan trọng của ngành công nghiệp sinh học (CNgSH), công tác xây dựng cơ sở vật chất và đào tạo nguồn nhân lực cho nền CNgSH đã được các cấp, ngành, tổ chức khoa học và công nghệ, các doanh nghiệp quan tâm đầu tư. 

Theo Quyết định số 553/QĐ-TTg phê duyệt Kế hoạch tổng thể phát triển CNSH đến năm 2030, ngày 21/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ, các nhóm sản phẩm trong nông nghiệp, y dược, công thương và môi trường được ưu tiên đẩy mạnh và phát triển. Mục tiêu phát triển tăng 20% số lượng doanh nghiệp CNgSH, góp phần đóng góp tối thiểu 5% GDP từ CNgSH; đến năm 2030, tạo động lực đột phá, huy động nguồn lực phát triển tăng tối thiểu 50% các doanh nghiệp CNgSH trong các ngành, lĩnh vực đáp ứng như cầu của nền kinh tế; góp phần đạt tối thiểu 7% GDP từ CNgSH.

Vai trò của CNSH trong lĩnh vực BVMT

Các doanh nghiệp CNgSH sản xuất sản phẩm trong lĩnh vực BVMT, bao gồm: Các chế phẩm xử lý chất thải trong sản xuất, chế biến nông, lâm, thủy sản; sản phẩm xử lý chất thải y tế; sản phẩm xử lý chất thải trong công nghiệp và sinh hoạt; thiết bị, dây chuyền thiết bị phục vụ sản xuất các sản phẩm sinh học trong lĩnh vực BVMT. Để xây dựng giải pháp phát triển CNSH thành ngành công nghiệp trong lĩnh vực BVMT, cần thiết phải đánh giá vai trò CNSH hiện nay trong BVMT, cụ thể:

Vai trò CNSH trong xử lý nước thải (XLNT): Do có khả năng phân huỷ hiệu quả nước thải có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao và các chất khó phân huỷ, độc hại mà không gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường, do vậy CNSH (xử lý kị khí, hiếu khí, thiếu khí, sử dụng thực vật thủy sinh) thường được kết hợp với các phương pháp hóa, lý để xử lý nước thải của các nhà máy, cơ sở sản xuất (nước thải ngành chế biến thủy sản, nông sản, thực phẩm, rượu bia, dệt nhuộm…).

CNSH trong xử lý chất thải rắn (CTR): Xử lý CTR, chất thải nguy hại bằng công nghệ sinh học thường được áp dụng bằng phương pháp hiếu khí, kị khí hoặc kết hợp cả hai, thông qua biện pháp ủ để xử lý giảm thiểu CTR và chôn lấp để phân hủy chất thải.

CNSH trong xử lý khí thải: Đóng góp của CNSH trong xử lý khí thải ở Việt Nam chưa nhiều, hiện các sản phẩm tập trung vào việc ức chế các vi sinh vật gây mùi và các sản phẩm sinh học có khả năng hấp thụ, hấp phụ khí thải, một số sản phẩm hương liệu có khả năng khử và che mùi.

CNSH trong lĩnh vực cải tạo, phục hồi các hệ sinh thái, các vùng đất bị ô nhiễm: CNSH đã từng bước áp dụng và thu được hiệu quả trong việc cải tạo, phục hồi các hệ sinh thái, các vùng đất bị ô nhiễm. Biện pháp này mới chỉ được áp dụng ở một số hệ sinh thái đất ngập nước, rừng ngập mặn bằng cách sử dụng kỹ thuật tạo giống cây cỏ biển, các cây trồng vùng đất ngập mặn phù hợp bằng công nghệ gen; đánh giá sự biến động các loài sinh vật sống trong các vùng biển nhằm tạo các chủng giống vi sinh vật tham gia vào quá trình phân huỷ các chất ô nhiễm tạo cân bằng sinh thái cho các hệ sinh vật biển.

Đối với việc cải tạo môi trường đất, đã tuyển chọn được các chủng vi sinh vật, thực vật có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm, phát triển các chế phẩm phân bón hữu cơ đa năng để kiểm soát và bảo vệ cân bằng hệ sinh thái. Các chế phẩm sinh học được áp dụng có hiệu quả trong xử lý tồn dư thuốc trừ sâu tại các kho bãi, chất độc hóa học dioxin sau chiến tranh, xử lý cặn dầu thải tại các kho chứa dầu, sự cố tràn dầu ven biển.

CNSH trong lĩnh vực quan trắc môi trường: Ở Việt Nam hiện nay các nhà khoa học bước đầu đã và đang nghiên cứu một số nhóm sinh vật chỉ thị cho ô nhiễm môi trường nước như: Artemia salina, giáp xác râu ngành Daphnia spp, trùng bánh xe Brachionus spp, nhiều loài trong họ muỗi lắc Chironomidae; nhóm động vật đáy cỡ lớn Macrobenthos, một số loài cá; một số vi tảo, vi khuẩn qua đó có thể đánh giá được chất lượng nước.

CNSH trong lĩnh vực sản xuất các chế phẩm, sản phẩm thân thiện môi trường: Các sản phẩm sinh học như chế phẩm vi sinh vật, các chế phẩm enzyme, các chất có hoạt tính sinh học làm sạch và xử lý ô nhiễm môi trường bảo vệ tính cân bằng của các hệ sinh thái. Áp dụng các chế phẩm Bacillus thurigiensis (Bt) diệt sâu xanh, sâu khoang, diệt muỗi. Chế phẩm vi sinh vật đối kháng phòng chống bệnh đạo ôn, khô vằn, thối cổ rễ cho cây rau, cây công nghiệp đã được sản xuất nhằm thay thế thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học. Nhiều loại vi sinh vật được sử dụng để tạo phân bón vi sinh: azotobacterin, nitragin, photphorin góp phần tăng năng suất cây trồng.

CNSH trong lĩnh vực lưu giữ, bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng sinh học và nguồn gen quý hiếm: Công nghệ tế bào gốc (TBG) là một trong những lĩnh vực CNSH sôi động nhất hiện nay. Tuy ra đời muộn (1998) nhưng lĩnh vực này lại phát triển nhanh, với các kỹ thuật hiện đại, phức tạp; sớm trở thành một ngành công nghiệp có nhiều ứng dụng thiết thực trong các lĩnh vực như y học tái tạo, sinh dược phẩm, thẩm mỹ, thực phẩm, chăn nuôi và bảo tồn.

Việc ứng dụng công nghệ TBG vào nông nghiệp không những nâng cao chất lượng và năng suất cây trồng vật nuôi đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho con người mà còn sản xuất dược phẩm phục vụ cho y tế, bảo tồn nguồn gen động vật quý hiếm, tạo mô hình thử nghiệm thuốc và liệu pháp TBG trước khi ứng dụng trên người và phát triển vắc xin phòng bệnh…  Do đó, việc ứng dụng công nghệ TBG để bảo tồn hiệu quả và hợp lý các nguồn tài nguyên di truyền động vật là rất cần thiết.

Hiện trạng áp dụng công nghệ trong lĩnh vực BVMT

Hiện nay, việc áp dụng công nghệ trong lĩnh vực BVMT còn nhiều hạn chế. Theo Báo cáo điều tra khảo sát 12 tỉnh, thành phố của Tổng cục Môi trường về áp dụng CNSH trong lĩnh vực BVMT, các chế phẩm sinh học áp dụng phổ biến trong xử lý rác thải sinh hoạt, phế phụ nông nghiệp, chất thải chăn nuôi, đệm lót sinh học, nước thải nuôi trồng thuỷ sản… quy mô nhỏ, tự phát, các sản phẩm sinh học chưa đáp ứng được yêu cầu về BVMT của địa phương.

Công tác đầu tư, nghiên cứu, phát triển ứng dụng CNSH trong BVMT chưa được chú trọng, vì vậy các sản phẩm sinh học cũng chưa được chính quyền quản lý và kiểm soát. Theo đó, 1.000 chế phẩm hiện đang lưu hành trên cả nước thì chỉ có 50 chế phẩm được Bộ TN&MT cấp phép cho lưu hành dẫn đến chất lượng chế phẩm, hiệu quả xử lý không cao, nhiều chế phẩm gây ra các ô nhiễm thứ cấp, độc hại đối với môi trường.

Đối với lĩnh vực xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH), hiện tại rác thải sinh hoạt của các thành phố, thị xã, các vùng nông thôn đang tồn tại nhiều bất cập. Theo số liệu điều tra của Bộ TN&MT, trên cả nước hiện có 1.322 cơ sở xử lý CTRSH, gồm 381 lò đốt CTRSH, 37 dây chuyền chế biến phân compost, 904 bãi chôn lấp, trong đó có nhiều bãi chôn lấp không hợp vệ sinh. Một số cơ sở áp dụng phương pháp đốt CTRSH có thu hồi năng lượng để phát điện hoặc có kết hợp nhiều phương pháp xử lý. Trong số các cơ sở xử lý CTRSH, có 78 cơ sở cấp tỉnh, còn lại là cấp huyện, xã và liên xã. Trên tổng khối lượng CTRSH được thu gom, khoảng 71% (tương đương 34.000 tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp chôn lấp (chưa tính lượng bãi thải từ các cơ sở chế biến compost và tro xỉ phát sinh từ các lò đốt); 16% (tương đương 7.600 tấn/ngày) đương xử lý tại các nhà máy chế biến compost; 13% (tương đương 6.200 tấn/ngày) được xử lý bằng phương pháp đốt.

Hiện tượng rác thải bị ứ đọng ở một số thành phố và các địa phương khác đã trở thành vấn đề đáng báo động. Các khu đô thị tuy chỉ chiếm khoảng 28% dân số của cả nước, nhưng lại phát sinh khoảng 50% lượng CTRSH của cả nước (gần 7 triệu tấn mỗi năm). Hầu như tất cả các bãi rác của các thành phố đều đang ở trong tình trạng quá tải. Phương pháp xử lý vẫn phổ biến là thiêu trực tiếp hoặc chôn lấp lộ thiên. Những cách làm này không những không giải quyết được lượng rác tồn đọng, mà còn gây ảnh hưởng xấu tới môi trường.

Hiện trạng cơ sở nghiên cứu, đào tạo về CNSH trong lĩnh vực BVMT

Hiện cả nước có gần 700 trường đại học, cao đẳng, bao gồm: Các khoa, trường thành viên trực thuộc 2 Đại học (ĐH) Quốc gia (Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh); 3 ĐH vùng (Thái Nguyên, Huế, Đà Nẵng); các trường cao đẳng và Viện nghiên cứu, Học viện đều có Khoa đào tạo về môi trường…

Từ giai đoạn 1995 - 2000, Nhà nước đã đầu tư khoảng 80 tỷ đồng để tăng cường cơ sở vật chất kỹ thuật. Trung bình mỗi phòng thí nghiệm về CNSH được đầu tư từ 3-5 tỉ đồng. Từ năm 2000, Thủ tướng Chính phủ đã quyết định đầu tư xây dựng 16 phòng thí nghiệm trọng điểm (PTNTĐ) trong đó có 5 phòng thí nghiệm trọng điểm về CNSH với kinh phí bình quân trên 50 tỉ đồng/phòng. Một số trường đại học đã được trang bị một số thiết bị hiện đại như: ĐH Quốc gia Hà Nội, ĐH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, ĐH Cần Thơ, ĐH Huế...

Ngoài ra, cả nước đã hình thành mạng lưới các viện, trung tâm nghiên cứu và các phòng thí nghiệm về CNSH gồm: 6 PTNTĐ quốc gia về CNSH và 4 PTNTĐ mới; 3 Trung tâm CNSH quốc gia (Bắc, Trung, Nam); Các bộ/ngành: 25 phòng thí nghiệm. Hầu hết các địa phương đều có các Trung tâm CNSH.

Mặc dù vậy, trong gia đoạn hiện nay, công tác đầu tư về cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm CNSH cũng như các nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu triển khai ứng dụng trong lĩnh vực BVMT còn rất hạn chế. Việt Nam chưa có các phòng thí nghiệm CNSH chuyên sâu, chuyên đề trong lĩnh vực  BVMT nên các sản phẩm khoa học, CNSH trong BVMT còn hạn chế, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất, ứng dụng thực tiễn. Bên cạnh đó, đội ngũ cán bộ khoa học, kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn CNSH trong lĩnh vực BVMT còn thiếu về số lượng và yếu về chất lượng.

Hiện trạng về các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực  BVMT

Theo Tổng cục Thống kê (2015 và 2019), công nghiệp Việt Nam được phân loại thành 4 nhóm ngành, ngành công nghiệp môi trường thuộc nhóm ngành “Cung cấp nước; hoạt động quản lý và xử lý rác thải, nước thải” bao gồm 4 ngành: (1) Khai thác, xử lý và cung cấp nước; (2) Thoát nước và xử lý nước thải; (3) Thu gom, xử lý và tiêu huỷ rác thải; tái chế phế liệu; (4) Xử lý ô nhiễm và hoạt động quản lý chất thải khác, trong đó số lượng doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực môi trường trên cả nước tăng từ 1125 năm 2015 lên 2347 doanh nghiệp vào năm 2019.

Bảng 1.  Số lượng doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực môi trường (Số liệu TCTK, 2015 và 2019)

Số doanh nghiệp hoạt động theo quy mô vốn: Tổng số doanh nghiệp trong lĩnh vực môi trường là 1125 doanh nghiệp năm 2015 và tăng lên hơn gấp đôi là 2347 doanh nghiệp năm 2019. Doanh nghiệp được phân bố theo quy mô vốn như trong Bảng 2.

Bảng 2. Số lượng doanh nghiệp theo quy mô vốn

Bối cảnh về kim ngạch xuất - nhập khẩu hàng hóa và dịch vụ môi trường của Việt Nam (theo danh mục phân loại hàng hóa và dịch vụ môi trường của APEC) giai đoạn 2010 - 2015 cho thấy, tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 20% năm và doanh số tăng từ 2,7 tỷ USD vào năm 2010 và đạt 5,3 tỷ USD vào năm 2015. Trong đó, thị phần của các hàng hóa và dịch vụ môi trường của Việt Nam chỉ chiếm khoảng 10 - 15%. Các doanh nghiệp CNgSH mặc dù còn hạn chế về số lượng lẫn quy mô, vốn điều lệ ít, nhưng bước đầu đã có bước chuyển dịch số lượng các doanh nghiệp có vốn nhỏ giảm và tăng số lượng các doanh nghiệp có vốn lớn (doanh nghiệp có quy mô nhỏ, vốn dưới 5 tỷ đồng từ 52,6% năm 2015 giảm xuống 50,8% năm 2019, số lượng doanh nghiệp quy mô lớn, vốn trên 500 tỷ đồng chỉ chiếm khoảng 2,8% năm 2015 tăng lên 3,1% năm 2019). Các doanh nghiệp CNgSH chủ yếu tập trung ở lĩnh vực dịch vụ, trong khi rất thiếu các doanh nghiệp mạnh để giải quyết những vấn đề lớn, quan trọng của đất nước. Các sản phẩm, thiết bị cung cấp ra thị trường chủ yếu là các sản phẩm cơ khí, chế tạo đơn giản, trình độ thấp, doanh nghiệp chưa quan tâm đầu tư cho nghiên cứu phát triển, hoàn thiện sản phẩm, sáng tạo công nghệ. Nền công nghiệp còn non yếu này hàng năm mới chỉ đáp ứng được 5 % tổng nhu cầu XLNT đô thị, chế biến và tái chế khoảng 15 % nhu cầu CTR và 14 % nhu cầu xử lý chất thải nguy hại. Trong đó, cơ cấu doanh nghiệp môi trường không đồng đều trong các lĩnh vực môi trường, có tới 48,6 % (năm 2015) và 50,6 % (năm 2019) số doanh nghiệp đăng ký hoạt động trong lĩnh vực thu gom, xử lý và tiêu hủy chất thải, tái chế phế liệu và 33,8 % (năm 2015) và 28,3% (năm 2019)  trong lĩnh vực khai thác, xử lý và cung cấp nước. Chỉ có 15 % (năm 2015) và 17,5 % (năm 2019) số doanh nghiệp đăng ký trong lĩnh vực thoát nước và xử lý nước thải và có 2,4 % (năm 2015), 3,5 % (năm 2019) đăng ký hoạt động xử lý ô nhiễm và các hoạt động quản lý chất thải khác.

Hiện nay, năng lực ngành công nghiệp môi trường mới đáp ứng được từ 2% đến 3% nhu cầu xử lý nước thải đô thị; 15% nhu cầu xử lý CTR; khoảng 14% nhu cầu xử lý chất thải nguy hại; nhiều lĩnh vực tái chế như dầu thải, nhựa phế thải, chất thải điện, điện tử… hầu như chưa phát triển. Trong khi đó, việc thu hút các nguồn vốn đầu tư vào phát triển công nghiệp môi trường và tiết kiệm năng lượng còn thấp, chưa tương xứng với yêu cầu của xã hội. Lĩnh vực dịch vụ môi trường vẫn dựa chủ yếu vào kinh phí cấp từ nguồn ngân sách nhà nước, nhất là trong lĩnh vực dịch vụ xử lý nước thải đô thị. Bên cạnh đó, doanh nghiệp CNgSH môi trường ở Việt Nam chưa thực sự gắn liền với sự phát triển nghiên cứu khoa học, cũng như những thành tựu khoa học và công nghệ đạt được trong và ngoài nước. Điều này đã làm ngành công nghiệp môi trường nước ta giảm năng lực cạnh tranh, khiến mức độ lệ thuộc vào các doanh nghiệp nước ngoài càng lớn do thiếu nguồn lực phát triển.

Như vậy, ngành công nghiệp môi trường Việt Nam mới ở giai đoạn đầu của sự phát triển, đóng góp trong tổng sản lượng công nghiệp cũng như GDP còn khiêm tốn kể cả so với mức trung bình của thế giới và với chính các ngành công nghiệp Việt Nam. Điều đó cho thấy, sự nghiệp BVMT ở nước ta  mới đáp ứng ở mức rất thấp so với nhu cầu; nhu cầu về công nghiệp môi trường là rất lớn, dư địa để phát triển còn nhiều.

Đề xuất giải pháp phát triển ngành CNSH ở nước ta

Về cơ chế, chính sách: Cần xây dựng cơ chế thúc đẩy chuyển giao các tiến bộ khoa học; ưu đãi, khuyến khích nghiên cứu khoa học, phát triển, chuyển giao và ứng dụng CNSH; khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư phát triển CNgSH; thu hút và đa dạng hóa các nguồn lực đầu tư cho phát triển CNgSH; ưu đãi, trọng dụng nhân tài về CNSH, thuế, đất đai, vay vốn, hỗ trợ chuyển giao, nhập khẩu công nghệ và bí quyết công nghệ, phát triển thị trường công nghệ tiên tiến từ nước ngoài cho các doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu và phát triển ngành CNgSH trong lĩnh vực môi trường; liên doanh hoặc doanh nghiệp liên kết giữa đơn vị trong nước với đối tác nước ngoài; chính sách về đầu tư công tư trong quá trình triển khai nhiệm vụ đầu tư nâng cao năng lực các phòng thí nghiệm phục vụ nghiên cứu, phát triển CNgSH trong lĩnh vực môi trường.

Về xây dựng và phát triển CNgSH: Đối với hoạt động triển khai các nhiệm vụ KH&CN còn chưa tập trung, dàn trải; kinh phí cấp cho triển khai các nhiệm vụ KH&CN hàng năm từ ngân sách nhà nước còn thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu nghiên cứu, triển khai các nhiệm vụ KH&CN theo chuỗi để hoàn thiện triệt để công nghệ, sản phẩm thúc đẩy thị trường trong nước và xuất khẩu.

Hoạt động chuyển giao, ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả công nghệ sinh học vào sản xuất và đời sống: Các thủ tục, quy định pháp lý và lợi ích của các bên liên quan trong hoạt động chuyển giao công nghệ còn hạn chế, thiếu sự liên kết giữa người mua và người bán công nghệ, thiếu quy hoạch và chiến lược; năng lực tiếp nhận công nghệ của các tổ chức, cá nhân trong nước còn yếu. Do vậy, cần thiết phải thành lập các trung tâm, đơn vị kết nối hỗ trợ doanh nghiệp (công lập, tư nhân) để tổ chức chuyển giao công nghệ có hiệu quả.

Tăng cường tiềm lực: Về đào tạo nguồn nhân lực cần có một chương trình tổng thể, đầy đủ, bài bản trong việc phối hợp với các nước có nền CNSH phát triển để đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho Việt Nam; triển khai đào tạo ngắn hạn tại các nước có nền CNSH phát triển để nâng cao trình độ chuyên môn cho cán bộ khoa học công nghệ đã có bằng tiến sĩ, thạc sĩ; nâng cao năng lực cho cán bộ quản lý nhà nước ở các Bộ, ngành, địa phương, doanh nghiệp.

Trình độ các công nghệ: Cần đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu ứng dụng, chuyển giao công nghệ, làm chủ công nghệ hiện đại sản xuất các sản phẩm CNgSH BVMT; ưu tiên ứng dụng kết quả nghiên cứu CNSH hiện đại, đồng bộ trong sản xuất, kinh doanh; tăng cường ứng dụng các công nghệ hiện đại, thân thiện với môi trường, phù hợp với đặc thù của ngành BVMT, ứng dụng sinh học, CNSH trong xử lý môi trường.

 Nguyễn Thị Thiên Phương, Phạm Thị Kiều Oanh, La Trần Bắc, Trần Quốc Trọng

Vụ Khoa học, Công nghệ và Hợp tác quốc tế - Tổng cục Môi trường

Phí Quyết Tiến

              Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm khoa học Việt nam

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số 7/2021)