Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước tại khu vực mỏ than phấn mễ tỉnh thái nguyên

Theo báo cáo, trong quá trình khai thác, các đơn vị đã thải ra một khối lượng lớn đất đá thải, làm thu hẹp và suy giảm diện tích đất canh tác, điển hình là thải/năm; môi trường nước xung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Liên thông Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Thái Nguyên, năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Liên thông Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Giảng viên hướng dẫn: ThS Hà Đình Nghiêm

Thái Nguyên, năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Trong hơn 2 năm học tập tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong trường đặc biệt là các thầy cô giáo khoa Môi Trường Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu trường đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, cùng toàn thể các quý thầy cô đã giảng dạy, hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại trường

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy: ThS Hà Đình Nghiêm đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình, chi tiết trong suốt quá trình em thực hiện khoá luận tốt nghiệp

Em xin trân trọng cảm ơn Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên,Viện Công nghệ Môi trường, UBND huyện Phú Lương và huyện Đại Từ, đã tận tình giúp

đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này

Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã có những cố gắng nhưng do thời gian và năng lực còn hạn chế nên đề tài của em không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 5 năm 2016

Sinh viên

Hoàng Thị Thu Phương

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHXHCNVN : Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam CNH – HĐH : Công nghiệp hóa - hiện đại hóa

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Top 10 các quốc gia khai thác than trên thế giới 11

Hình 2.2: Top 10 quốc gia tiêu thụ than trên thế giới 12

Hình 4.1: Mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên 25

Hình 4.2: Sơ đồ quá trình khai thác lộ thiên mỏ than Phấn Mễ 28

Hình 4.3: Sơ đồ quá trình khai thác hầm lò mỏ than Phấn Mễ 30

Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ khai thác than thủ công 31

Hình 4.5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống xử lý nước thải mỏ than Phấn Mễ 32

Hình 4.6: Hàm lượng TSS trước và sau khi xử lý 35

Hình 4.7: Hàm lượng COD trước và sau khi xử lý 35

Hình 4.8: Hàm lượng BOD5 trước và sau khi xử lý 36

Hình 4.9: Hàm lượng TSS sau khi xử lý qua các năm 37

Hình 4.10: Hàm lượng COD sau khi xử lý qua các năm 37

Hình 4.11: Hàm lượng Fe sau khi xử lý qua các năm 38

Hình 4.12: Hàm lượng TSS năm 2014 40

Hình 4.13: Hàm lượng COD năm 2014 41

Hình 4.14: Hàm lượng BOD5 năm 2014 41

Hình 4.15: Hàm lượng TSS năm 2015 43

Hình 4.16: Hàm lượng COD năm 2015 43

Hình 4.17: Hàm lượng BOD5 năm 2015 44

Hình 4.18: Hàm lượng TSS làng Cẩm năm 2014-2015 45

Hình 4.19: Hàm lượng COD làng Cẩm năm 2014-2015 45

Hình 4.20: Hàm lượng BOD5 làng Cẩm năm 2014-2015 46

Hình 4.21: Hàm lượng TSS sông Đu năm 2014-2015 46

Hình 4.22: Hàm lượng COD sông Đu năm 2014-2015 47

Hình 4.23: Hàm lượng BOD5 sông Đu năm 2014-2015 47

Hình 4.24: Hàm lượng Fe làng Cẩm năm 2014-2016 49

Hình 4.25: Hàm lượng Coliform làng Cẩm năm 2014-2016 49

Hình 4.26: Hàm lượng Fe trong nước ngầm 51

Hình 4.27: Hàm lượng pH trong nước ngầm 52

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào hàng ngày 6

Bảng 2.2: Trữ lượng các mỏ than Quang Ninh 14

Bảng 2.3: Thống kê về than Việt Nam của EIA 14

Bảng 3.1: Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu nước 22

Bảng 3.2: Vị trí lấy mẫu nước 23

Bảng 3.3: Các thông số quan trắc môi trường nước 23

Bảng 3.4: Phương pháp phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm 24

Bảng 4.1: Công nghệ xử lý chất thải Mỏ than Phấn Mễ 32

Bảng 4.2: Kết quả phân tích nước thải trước xử lý khai thác hầm lò 33

Bảng 4.3: Kết quả phân tích nước thải sau xử lý khai thác hầm lò 34

Bảng 4.4: Diễn biến kết quả phân tích mẫu nước thải sau khi xử lý khai thác hầm lò năm 2014, 2015, 2016 36

Bảng 4.5: Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2014 38

Bảng 4.6: Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2015 42

Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước mặt suối làng Cẩm năm 2016 48

Bảng 4.8: Kết quả phân tích mẫu nước ngầm trong khu vực khai thác than từ năm 2014 - 2015 50

Bảng 4.9: Kết quả phân tích mẫu nước ngầm tại khu vực dân cư từ năm 2014 đến 2016 50

Bảng 4.10: Ý kiến của người dân về nguồn nước mặt 52

Bảng 4.11: Ý kiến của người dân về nguồn nước ngầm 53

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

MỤC LỤC v

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 2

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học 3

2.1.1 Cơ sở lý luận 3

2.1.2 Cơ sở pháp lý 4

2.2 Khái quát về chất lượng nước 5

2.2.1 Ô nhiễm nước 5

2.2.2 Các chỉ tiêu nói lên chất lượng nước 7

2.2.3 Nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp 9

2.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 10

2.3.1 Tình hình khai thác than trên Thế giới 10

2.3.2 Tình hình khai thác than tại Việt Nam 13

2.4 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường 17

2.4.1 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường đất 17

2.4.2 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước 18

2.4.3 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường không khí 19

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 20

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 27

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 20

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.3.1 Tổng quan về mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên 20

3.3.2 Hiện trạng chất lượng môi trường nước khu vực Mỏ than Phấn Mễ 20

3.3.3 Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên 20

3.3.4 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 20

3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 20

3.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa 21

3.4.3 Phương pháp điều tra phỏng vấn 21

3.4.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích 21

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu, so sánh, đối chiếu với tiêu chuẩn cho phép 24

Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25

4.1 Tổng quan về mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên 25

4.1.1 Vị trí địa lí, địa hình và địa chất mỏ than Phấn Mễ 25

4.1.2 Điều kiện tự nhiên 26

4.1.3 Điều kiện kinh tế xã hội 27

4.1.4 Hoạt động của mỏ than Phấn Mễ 27

4.2 Hiện trạng chất lượng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ 32

4.2.1 Hiện trạng chất lượng nước thải tại khu vực khai thác than hầm lò mỏ than Phấn Mễ 33

4.2.2 Hiện trạng chất lượng nước mặt tại khu vực mỏ than Phấn Mễ 38

4.2.3 Hiện trạng chất lượng nước ngầm tại khu vực mỏ than Phấn Mễ 50

4.4 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ 54

4.4.1 Các giải pháp kĩ thuật 54

4.4.2 Giải pháp về quản lý 55

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Kiến nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh cũng như của cả nước Thái Nguyên được đánh giá là tỉnh có trữ lượng than lớn thứ 2 trong các tỉnh thành cả nước bao gồm than mỡ, than đá được phân bố tập trung ở 2 huyện Đại từ và Phú Lương Tiềm năng than mỡ có khoảng trên 15 triệu tấn, trong đó trữ lượng tìm kiếm thăm dò khoảng 8,5 triệu tấn, chất lượng tương đối tốt, tập trung ở các mỏ: Phấn Mễ, Làng Cẩm, Âm Hồn Than đá với tổng trữ lượng tìm kiếm và thăm dò khoảng 90 triệu tấn tập trung ở các mỏ: Bá Sơn, Khánh Hoà, Núi Hồng Tuy nhiên, song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt được trong những năm qua, tỉnh Thái Nguyên đang phải đối mặt với những thách thức không hề nhỏ về môi trường Theo báo cáo, trong quá trình khai thác, các đơn vị đã thải ra một khối lượng lớn đất đá thải, làm thu hẹp và suy giảm diện tích đất canh tác, điển hình là

thải/năm); môi trường nước xung quanh các mỏ đã có dấu hiệu ô nhiễm, có nơi ô nhiễm trầm trọng; không khí có hàm lượng bụi vượt quá tiêu chuẩn… Ngoài những tác động xấu đến môi trường còn gây ra tình trạng sụt lún đất, mất nước, sạt lở bãi

đổ thải, hư hỏng đường giao thông do vận chuyển quá tải trọng, ô nhiễm bụi do rơi vãi đất đá, bùn thải xuống đường trong quá trình vận chuyển

Được thành lập từ năm 60, mỏ than Phấn Mễ là đơn vị khai thác than đáp ứng nhu cầu nguyên liệu sản xuất của công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên với công suất thiết kế ban đầu 50.000 tấn/năm Tuy nhiên, hoạt động của xí nghiệp cũng thải

ra môi trường một lượng lớn nước thải cùng với bụi và các chất thải rắn, gây mất

mỹ quan cho khu vực và ảnh hương đến sức khỏe của người dân sống trong khu vực Chính vì vậy, công tác đánh giá hiện trạng của khai thác than tới môi trường tại

mỏ than Phấn Mễ cần được quan tâm đúng mức để có được những giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như bảo vệ sức khỏe người dân và công nhân

Xuất phát từ thực tiễn trên, được sự cho phép của Ban Giám hiệu Nhà trường và Khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực

tiếp của thầy giáo ThS Hà Đình Nghiêm, em tiến hành thực hiện đề tài: "Nghiên cứu

hiện trạng môi trường nước và đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên"

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ

- Đề xuất các giải pháp quản lý môi trường nước cho khu vực mỏ than Phấn Mễ

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Phản ánh đúng hiện trạng môi trường nước tại khu vực khai thác than mỏ than Phấn Mễ

- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ khách quan

- Đảm bảo những kiến nghị, đề nghị đưa ra có tính khả thi, phù hợp với điều kiện địa phương

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Nâng cao kiến thức kỹ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này

- Vận dụng và phát huy các kiến thức đã học tập và nghiên cứu rèn luyện về

kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu

- Là tài liệu phục vụ cho công tác quản lý môi trường ở cấp cơ sở

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

Từ những kết quả nghiên cứu và khảo sát ý kiến người dân, luận văn nhằm đánh giá được hiện trạng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ và từ đó đề xuất các giải pháp quản lý môi trường nước để Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Đại Từ, huyện Phú Lương, Ban lãnh đạo Mỏ than Phấn Mễ thực hiện công tác quản lý và bảo vệ môi trường nước hiệu quả hơn

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Cơ sở lý luận

- Khái niệm môi trường

Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật” [11]

- Khái niệm ô nhiễm môi trường

Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” [11]

- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước

“Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” [11]

- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường

Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” [11]

- Khái niệm chỉ thị môi trường

Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một hiện tượng môi trường khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều

hướng của các thông số liên quan môi trường Các chỉ thị truyền đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu bằng

số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, Các chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu [6]

2.1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 được Quốc hội nước CHXHCNVN khoá XIII kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/06/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015

- Luật Tài nguyên nước đã được Quốc hội nước CHXHXNVN thông qua ngày 29/11/2005 Luật tài nguyên nước sửa đổi 2012

- Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc hội nước CHXHCNVN khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17 tháng 11 năm 2010

- Nghị quyết số 41 - NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ Chính trị về BVMT trong thời kỳ đẩy mạnh CNH - HĐH đất nước

- Nghị quyết 24 - NQ/TW ngày 03 tháng 6 năm 2013 về chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, tăng cường quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường

- Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006 của Chính Phủ về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường

- Nghị định số 21/2008/NĐ-CP sửa đổi bổ xung nghị định 80/2006/NĐ-CP về việc quy định chi tiết hướng dẫn thi hành một số điều của luật BVMT

- Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 28/04/2011 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và cam kết bảo vệ môi trường

- Nghị định 34/2005/NĐ-CP ngày 17/3/2005 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước

- Nghị định số 88/2007/NĐ-CP ngày 28/5/2007 của Chính phủ về thoát nước

đô thị và khu công nghiệp

- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải

- Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg ngày 2/12/2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

- Quyết định số 15/2008/QĐ-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường ngày 31/12/2008 ban hành quy định bảo vệ tài nguyên nước dưới đất

- Thông tư số 26/2011/TT-BTNMT ngày 18/07/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định chi tiết một số điều của nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18 tháng 4 năm 2011 của chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường

- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về ban hành quy chuẩn quốc gia về môi trường

- Quyết định của số 256/2003/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ ngày 02/12/2003 v/v phê duyệt chiến lược bảo vệ Môi trường Quốc gia đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

- Thông tư số 04/2008/BTNMT ngày 18/7/2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- Thông tư số 06/2009/TT-BTNMT ngày 18/6/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việcban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- Thông tư số 16/2009/BTNMT ngày 07/10/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- Thông tư số 39/2010/BTNMT ngày 26/12/2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- QCVN 08:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

- QCVN 09:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm

- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp

b Các nguồn gây ô nhiễm nước

* Nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên là do sự nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió bão, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố, đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng Sự

ô nhiễm này còn gọi là sự ô nhiễm không xác định được nguồn

* Nguồn gốc nhân tạo: Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu là do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, đặc biệt là giao thông vận tải đường biển

- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá trình vệ sinh, sinh hoạt của con người

Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbonhydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn

và vi trùng

Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng thải cũng như tải lượng các chất đó

có trong nước thải của mỗi người là khác nhau Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao

Tải lượng trung bình các tác nhân gây ô nhiễm nước chính của một người đưa vào môi trường trong một ngày được nêu trong bảng sau:

Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào hàng ngày

TT Tác nhân ô nhiễm Tải lượng (g/người/ngày)

Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để

xử lý chung

Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70 - 90% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống Nhìn chung nước thải đô thị có thành phần tương tự như nước thải sinh hoạt

- Nước thải công nghiệp: Là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể Ví dụ nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ, nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng

- Nước chảy tràn: Là nước chảy tràn từ mặt đất do mưa hoặc do thoát nước từ đồng ruộng là nguồn gây ô nhiễm nước sông, hồ Nước chảy tràn qua đồng ruộng

có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất công nghiệp, có thể làm ô nhiễm nguồn nước do chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng (Dư Ngọc Thành)[13]

2.2.2 Các chỉ tiêu nói lên chất lượng nước

a Thông số ô nhiễm hóa lí nguồn nước

- Màu sắc: Nước tự nhiên sạch thường trong suốt và không màu, cho phép ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước sâu Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, các loại tảo, chất hữu cơ Nó trở nên kém thấu quang với ánh sáng mặt trời Các sinh vật sống ở đáy thường bị thiếu ánh sáng Các chất rắn trong môi trường nước làm cho sinh vật hoạt động trở nên khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây tử vong cho sinh vật Chất lượng nước suy giảm làm ảnh hưởng xấu tới hoạt động của con người

- Mùi và vị: Nước tự nhiên sạch không có mùi hoặc có mùi dễ chịu Khi trong nước có sản phẩm phân hủy chất hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim loại thì mùi

vị trở nên khó chịu

- Độ đục: Nước tự nhiên sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không màu Do chứa các hạt sét và mùn, vi sinh vật, hạt bụi, các hóa chất kết tủa thì nước trở nên đục Nước đục ngăn cản quá trình chiếu sáng của Mặt trời Các chất rắn ngăn cản hoạt động bình thường của người và sinh vật khác

- Nhiệt độ: Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết của lưu vực hoặc môi trường khu vực Nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải của các nhà nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn nước tự nhiên trong khu vực Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường nước làm cho quá trình sinh,

lí, hóa của môi trường nước thay đổi, dẫn tới một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ chết đi hoặc chuyển đi nơi khác, một số còn lại phát triển mạnh mẽ

Sự thay đổi nhiệt độ nước thông thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của

hệ sinh thái nước

- Chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng là các hạt chất rắn vô cơ hoặc hữu cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như khoáng sét, bụi than, mùn Sự có mặt của chất rắn lơ lửng trong nước gây nên độ đục, màu sắc và các tính chất khác

- Độ cứng: Gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các muối Ca và

Mg với hàm lượng lớn

- Độ dẫn điện: Độ dẫn điện của nước có liên quan đến sự có mặt của ion trong

có tính độc hại cao thường liên quan đến các ion hòa tan trong nước

- Độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường của các sinh vật nước

Sự thay đổi pH trong nước thường liên quan đến sự hiện diện các hóa chất axit hoặc

- Nồng độ oxy tự do trong nước: Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng từ 8-10 ppm, dao động mạnh phụ thuộc nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo Khi nồng độ oxy tự do trong nước thấp sẽ làm giảm hoạt động của các sinh vật trong nước nhiều khi dẫn đến chết

- Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): Là lượng oxy mà vi sinh vật cần dùng để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước

- Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD): Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hóa học bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ

b Thông số ô nhiễm hóa học của nguồn nước

- Kim loại nặng: Như Hg, Cd, As, Zn Khi có nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm Kim loại nặng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa và thường tích lũy lại trong cơ thể của sinh vật Vì vậy chúng rất độc hại đối với sinh vật

- Các nhóm anion NO3-, PO43-, SO42-, các nguyên tố N, S, P ở nồng độ thấp là các chất dinh dưỡng với tảo và các vi sinh vật dưới nước Ngược lại khi ở nồng độ cao sẽ gây ra sự phú dưỡng hoặc sự biến đổi sinh hóa trong cơ thể người và vật

- Thuốc bảo vệ thực vật: Là những chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, được dùng để phòng trừ sâu bệnh trong nông nghiệp Tuy nhiên trong sản xuất chỉ có một phần thuốc tác dụng trực tiếp lên côn trùng và sâu hại còn lại chủ yếu rơi vào nước, đất và tích lũy trong môi trường hay các sản phẩm nông nghiệp

- Các loại hóa chất hòa tan khác như các nhóm xyanua, phenol, các hợp chất tẩy rửa Gây độc rất lớn cho nước

c Thông số và tác nhân sinh học

Sinh vật trong môi trường nước có nhiều dạng khác nhau Bên cạnh những sinh vật có ích còn có nhiều nhóm sinh vật gây hoặc truyền bệnh cho người và các sinh vật khác Trong số này đáng chú ý là các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn và kí sinh trùng gây bệnh như các loại bệnh thương hàn, tả, lị, siêu vi khuẩn viêm gan B Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phân, rác, nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật [8]

2.2.3 Nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp

2.2.3.1 Nguồn nước thải

a Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn gây

ô nhiễm môi trường nước chủ yếu

b Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải

* Phân loại theo nguồn thải: Có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm xác định và không xác định

- Nguồn xác định (hay nguồn điểm): Là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví dụ như mương xả thải)

- Nguồn không xác định: Là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm Nguồn này rất khó để quản lí (ví dụ như nước mưa chảy tràn qua ruộng đồng đổ vào ao

hồ kênh rạch)

* Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm thì gồm có tác nhân lí hóa, tác nhân hóa học, tác nhân sinh học

* Phân loại theo nguồn gốc phát sinh thì gồm có 4 nguồn nước thải là nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nguồn nước thải

tự nhiên [6]

2.2.3.2 Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp

Hiện nay người ta quan tâm nhiều tới ba nguồn thải chính là nguồn nước thải bệnh viện, nguồn nước thải công nghiệp và nguồn nước thải sinh hoạt Đặc biệt nguồn nước thải công nghiệp là một thách thức lớn cho hệ thống sông hồ nhiều nước trên thế giới và nhất là ở Việt Nam do những đặc tính độc hại của nó

Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp chứa nhiều hóa chất độc hại (kim loại nặng như Hg, As, Pb, Cd ); các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học (phenol, dầu mỡ ) các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học từ cơ sở sản xuất thực phẩm Tuy nhiên nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà thành phần tính chất tùy thuộc vào quá trình sản xuất cũng như quy mô xử lí nước thải Nước thải của các cơ sở chế biến lương thực thực phẩm có chứa nhiều chất phân hủy sinh học; trong khi nước thải ngành công nghiệp thuộc da lại chứa nhiều kim loại nặng, sunfua, nước thải ngành sản xuất acquy lại chứa nồng độ axit và chì cao [7]

2.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.3.1 Tình hình khai thác than trên Thế giới

Hoạt động khai thác khoáng sản nói chung và khai thác than nói riêng đã và đang diễn ra rất lớn trên toàn thế giới, nhất là trong giai đoan hiện nay khi mà giá các loại nhiên liệu ngày càng tăng

Than phân bố và được khai thác nhiều nhất ở Bắc Bán cầu Hiện nay than là một ngành công nghiệp mang tính toàn cầu, 40% quốc gia toàn cầu sản xuất than,

tỷ tấn than mỗi năm Hàng năm có khoảng hơn 4,030 tỷ tấn than được khai thác, con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á, trong khi đó châu Âu khai thác với tốc độ giảm dần Các nước khai thác nhiều nhất không tập trung trên một châu lục mà nằm rải rác trên thế giới, năm

nước khai thác lớn nhất hiện nay là: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Úc và Nam Phi Hầu hết các nước khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than cứng dành cho thị trường xuất khẩu Lượng than khai thác được dự báo tới năm

2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, với Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng (3,5-4,0 tỷ tấn)

1414,5

596,9

219,9 194,3 152,8 141,1 141,8

Hình 2.1: Top 10 các quốc gia khai thác than trên thế giới

(Nguồn: Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

Than đóng vai trò sống còn với sản xuất điện và vai trò này sẽ còn được duy trì trong tương lai Khoảng 39% lượng điện sản xuất ra trên toàn thế giới là từ nguồn nguyên liệu này và tỷ lệ này sẽ vẫn được duy trì trong tương lai (dự báo cho đến năm 2030) Lượng tiêu thụ than cũng được dự báo sẽ tăng ở mức từ 0.9% đến 1.5% từ nay cho đến năm 2030 Tiêu thụ về than cho nhu cầu trong các lò hơi sẽ tăng khoảng 1.5%/năm trong khi than non, được sử dụng trong sản xuất điện, tăng với mức 1% /năm Nhu cầu về than cốc, loại than được sử dụng trong công nghiệp thép và kim loại được dự báo tăng với tốc độ 0.9% Thị trường than lớn nhất là châu

Á, chiếm khoảng 54% lượng tiêu thụ toàn thế giới, trong đó nhu cầu chủ yếu đến từ Trung Quốc Một số nước khác không có nguồn nhiên liệu tự nhiên phải nhập khẩu

than cho các nhu cầu về năng lượng và công nghiệp như Nhật Bản, Đài Bắc và Hàn Quốc Không chỉ những nước không thể khai thác than mới phải nhập khẩu mà ngay cả các quốc gia khai thác lớn nhất thế giới cũng phải nhập than Nhu cầu nhập khẩu phục vụ cho dự trữ hay những nguồn than có chất lượng Than sẽ vẫn đóng vai trò quan trọng, đặc biệt tại các khu vực có tốc độ tăng trưởng cao Tăng trưởng của thị trường than dành cho đốt lò hơi và than cốc sẽ mạnh nhất tại châu Á, nơi mà nhu cầu về điện, sản xuất thép, sản xuất xe hơi và nhu cầu dân sinh tăng cao theo mức sống ngày càng được cải thiện (Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

1406,3

565,0

231,4 128,7 102,8 101,3 80,9 66,1 59,4 51,30

Hình 2.2: Top 10 quốc gia tiêu thụ than trên thế giới

(Nguồn: Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

Tại Hoa Kỳ, quốc gia có kỹ thuật cao trong công nghệ đã áp dụng nhiều dạng năng lượng trong hoạt động sản xuất công nghiệp và phục vụ cuộc sống của con người như sản xuất điện năng Trong đó, năng lượng do than đá cung cấp vẫn chiếm hàng đầu với 52% tổng số nhu cầu năng lượng của cả nước Do công nghệ, kỹ thuật khai thác than đơn giản, nhu cầu tiêu thụ cao và giá thành rẻ hơn so với các loại nhiên liệu hoá thạch khác vì thế công nghiệp khai thác than đang trở thành ngành công nghiệp chủ yếu của nước này Hàng năm, Hoa kỳ đầu tư cho công nghệ khai thác than lên đến 350 tỉ USD và hiện đang khai thác trên 75.000 mỏ Với công

nghệ, kỹ thuật và số lượng mỏ lớn như vậy mỗi năm nước này có thể khai thác được khoảng trên dưới 1 tỉ tấn than nguyên khai, năm 2012 khoảng 1 tỉ tấn và đến năm

2013 là 1,2 tỉ tấn (Mai Thanh Tuyết, 2014)[14]

Khai thác than hiện nay đang là ngành công nghiệp mang lại lợi ích kinh tế rất cao, đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia Tuy nhiên, hậu quả của hoạt động khai thác than lại là vấn đề đáng được quan tâm trong những năm gần đây (vấn đề ô nhiễm môi trường do khai thác và nạn khai thác than trái phép tại nhiều nước có trữ lượng than lớn) Chỉ tính riêng Trung Quốc, nước có trữ lượng than đứng thứ 3 thế giới nạn khai thác than trái phép đang diễn ra bên ngoài tầm kiểm soát của các nhà chức trách nước này Theo số liệu thống kê, hàng năm ngành than Trung Quốc phải gánh chịu, khắc phục hậu quả của hàng trăm vụ sập hầm lò do khai thác than trái phép và do công nghệ khai thác không đảm bảo an toàn cho công nhân mỏ Năm 2004, công nghệ khai thác than Trung Quốc đã cướp

đi sinh mạng của 6.000 người (Hải Ninh, 2012)[9]

Như vậy, hoạt động khai thác than trên thế giới đang diễn ra rất mạnh trong những năm gần đây, cung cấp phần lớn nhiên liệu cho các ngành công nghiệp và phục vụ cuộc sống con người Cùng với sản lượng khai thác tăng thì ngành công nghiệp khai thác than trên toàn thế giới cũng đang phải gánh chịu những hậu quả nặng nề của hậu khai thác để lại, trong đó đáng nói đến nhiều nhất là vấn đề ô nhiễm môi trường

2.3.2 Tình hình khai thác than tại Việt Nam

 Tài nguyên than ở Việt Nam

Than ở Việt Nam có 5 loại chính

a Than antraxit (than đá)

Theo Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam - TKV trữ lượng than tại Việt Nam rất lớn: riêng ở Quảng Ninh khoảng 10.5 tỷ tấn, trong đó đã tìm kiếm thăm dò 3.5 tỷ

tấn (chiếm khoảng 67% trữ lượng than đang khai thác trên cả nước hiện nay), chủ yếu

là than antraxit Khu vực đồng bằng sông Hồng được dự báo có khoảng 210 tỷ tấn, chủ yếu là than Asbitum, các mỏ than ở các tỉnh khác khoảng 400 triệu tấn Riêng

quan thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) trữ lượng than Việt Nam có 165 triệu tấn, còn theo tập đoàn BP thì con số này là khoảng 150 triệu tấn (Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

Bảng 2.2: Trữ lượng các mỏ than Quang Ninh

ĐVT:Ngàn tấn

Tổng trữ lượng

Trữ lượng khai thác

lộ thiên

Trữ lượng khai thác

lộ bằng

Trữ lượng khai thác giếng đứng

(Nguồn: Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

Cũng theo EIA, sản lượng khai thác của Việt Nam năm 2014 là 49.14 triệu tấn, đứng thứ 6 trong các nước châu Á và thứ 17 trên thế giới, chiếm 0.69% sản lượng thế giới So với Trung Quốc hoặc Mỹ thì sản lượng của Việt Nam như “muối

bỏ bể” (Trung Quốc là 2,796 triệu tấn chiếm 39.5% sản lượng thế giới còn Mỹ là 1,146 triệu tấn, chiếm 16.1% sản lượng thế giới)

Bảng 2.3: Thống kê về than Việt Nam của EIA

- Than antraxit ở các vùng khác

Có nhiều trữ lượng than đá antraxit khác nằm rải rác ở các tỉnh: Hải Dương, Bắc Giang, Thái Nguyên, Sơn La, Quảng Nam với trữ lượng từ vài trăm nghìn tấn đến vài chục triệu tấn Ở các nơi này, quy mô khai thác thường từ vài nghìn tấn đến

100 – 200 nghìn tấn/năm Tổng sản lượng hiện nay không quá 200 nghìn tấn/năm

b Than mỡ

Trữ lượng tiềm năng được đánh giá sơ bộ là 27 triệu tấn, trong đó trữ lượng địa chất là 17,6 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở 2 mỏ Làng Cẩm (Thái Nguyên) và mỏ Khe Bố (Nghệ An)

Ngoài ra, than mỡ còn có ở các tỉnh: Sơn La, Lai Châu, Hoà Bình nhưng với trữ lượng nhỏ

Than mỡ được dùng chủ yếu cho ngành luyện kim với nhu cầu rất lớn sau năm

2000, nhưng trữ lượng than mỡ ở ta lại rất ít, điều kiện khai thác rất khó khăn Sản lượng than mỡ khó có khả năng cao hơn 0,2 - 0,3 triệu tấn/năm, trong khi nhu cầu sẽ tăng đến 5 – 6 triệu tấn/năm vào giai đoạn 2010 - 2020 (Bộ kế hoạch và đầu tư, 2010)[2]

c Than bùn

Than bùn ở Việt Nam nằm rải rác từ Bắc đến Nam, nhưng chủ yếu tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long (với hai mỏ than lớn là U Minh Thượng và U Minh Hạ)

chưa đến 10 vạn tấn/năm Khai thác than bùn làm chất đốt hay làm phân bón đều không có hiệu quả cao, mặt khác việc khai thác than sẽ ảnh hưởng đến môi trường, môi sinh trong vùng, nhất là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, bên cạnh đó điều kiện khai thác, vận chuyển tiêu thụ, chế biến sử dụng than bùn cũng gặp không ít khó khăn

d Than ngọn lửa dài

Chủ yếu tập trung ở mỏ Na Dương (Lạng Sơn), với trữ lượng địa chất trên 100 triệu tấn Hiện nay khai thác được thực hiện bằng phương pháp lộ thiên, than khai thác chủ yếu phục vụ sản xuất xi măng ở Hải Phòng và Bỉm Sơn với sản lượng trên dưới 100 nghìn tấn/năm Nhưng do nhà máy Xi măng Hải Phòng sẽ ngừng hoạt động, nhà máy xi măng Bỉm Sơn được cải tạo với công nghệ mới, nên không dùng than Na Dương từ 1999 trở đi Than Na Dương là loại than có hàm lượng lưu huỳnh cao, có tính tự cháy, nên việc khai thác, vận chuyển, chế biến sử dụng rất khó khăn và hạn chế Do đó, Tổng Công ty Than Việt Nam đang nghiên cứu hợp tác với nước ngoài xây dựng nhà máy điện trong vùng mỏ, để sử dụng loại than này Vì nếu không khai thác, than sẽ tự cháy và phá huỷ nguồn tài nguyên đồng thời gây tác động xấu hơn đến môi trường (Bộ kế hoạch và đầu tư, 2010)[2]

e Than nâu

Tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ, trữ lượng dự báo 100 tỷ tấn Theo đánh giá sơ bộ, than có chất lượng tốt, có thể sử dụng cho sản xuất điện, xi măng và công nghiệp hoá học (Tập đoàn dầu khí Việt Nam, 2016)[12]

Nhưng để có thể khai thác được, cần tiến hành thăm dò ở khu vực Bình Minh - Khoái Châu Hưng Yên, để đánh giá một cách chính xác trữ lượng, chất lượng than, điều kiện kiến tạo của vỉa than, nghiên cứu công nghệ khai thác thiết kế Nói chung việc khai thác than này rất khó khăn về mặt địa hình, dân cư trong vùng và về phương pháp khai thác v.v Theo đánh giá của một số nhà nghiên cứu địa chất và khai thác, đối với than Nâu ở đồng bằng sông Hồng thì có thể đưa vào đầu tư xây dựng mỏ và khai thác từ 2015 - 2020 trở đi [2]

 Sản lượng khai thác than trong những năm gần đây ở Việt Nam

Trong những năm gần đây, do mức tiêu thụ than trong nước và xuất khẩu ngày càng lớn nên sản lượng than khai thác hàng năm ngày càng tăng cao Chỉ riêng khối

doanh nghiệp thuộc Tập đoàn than Khoáng sản Việt Nam (TKV), sản lượng khai thác than đã đẩy mạnh ở mức rất cao Nếu như năm 2002, TKV mới chỉ khai thác đạt khoảng 14,8 triệu tấn thì đến năm 2003 trữ lượng khai thác đã lên đến 20 triệu tấn than nguyên khai và tiêu thụ khoảng 18,2 triệu tấn (Báo điện tử Quảng Ninh, 2016)[1] Đến năm 2006, TKV sản xuất và tiêu thụ xấp xỉ 37 triệu tấn than, vượt 7 triệu tấn so với quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020 mà Chính phủ đã phê duyệt Năm 2007, ngành than nước ta lại tiếp tục tăng sản lượng khai thác, kết quả sản lượng khai thác sáu tháng đầu năm đạt khoảng 22,8 triệu tấn trong đó tiêu thụ 20,2 triệu tấn, tăng 13% so với cùng kì năm 2006 (Báo điện tử Quảng Ninh, 2016)[1] Như vậy, sản lượng khai thác than ở nước ta đang tăng rất nhanh, cung cấp một phần nhu cầu trong nước ngoài ra còn xuất khẩu sang các nước khác Bên cạnh việc tăng sản lượng khai thác, ngành thanh cũng đang để lại những hậu quả nặng nề, tác động không nhỏ đến môi trường tại khu vực khai thác và ảnh lớn đến cộng đồng dân cư nơi đây

2.4 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường

2.4.1 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường đất

Hoạt động khai thác than làm cho môi trường đất chịu tác động do các chất ô nhiễm trong không khí và nước thải Các chất ô nhiễm trong không khí theo nước mưa cũng như các chất ô nhiễm trong nước thải ngấm vào đất làm thoái hoá và biến chất đất trồng

Dầu mỡ và các chất lơ lửng có trong nguồn nước ô nhiễm bịt kín các mao quản, ảnh hưởng tới quá trình trao đổi ôxy, trao đổi chất trong đất và không khí Việc thiếu ôxy trên tầng đất thổ nhưỡng sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống các loài vi sinh vật và các loài côn trùng có ích sống trong đất Các loài sinh vật này có khả năng làm tơi xốp và cải tạo đất Các tác động tiêu cực tới đời sống các loài sinh vật này đã gián tiếp ảnh hưởng tới chất lượng đất trồng Các chất vô cơ trong đất đá thải, trong nước mưa chảy tràn làm cho đất trở nên chai cứng, biến chất và thoái hoá Các chất hữu cơ tổng hợp là nguồn gây ô nhiễm môi trường đất lâu dài do tính chất khó phân huỷ của chúng Ngoài ra quá trình khai thác còn làm cho đất bị đào xới, đảo trộn làm thay đổi tính chất cơ giới, phá hủy nhiều đặc tính tự nhiên của đất

và có thể giảm năng suất nông nghiệp hoặc đa dạng sinh học Cấu trúc đất có thể bị nhiễu loạn do bột hóa hoặc vỡ vụn kết tập

2.4.2 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước

Trong những năm gần đây, hoạt động khai thác và chế biến than phát triển một cách ồ ạt, những tác động tiêu cực tới môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước sản xuất nông nghiệp

Trong quá trình khai thác, nước được sử dụng với khối lượng lớn cho hầu hết công đoạn sản xuất Quá trình sản xuất, tháo khô mỏ, đổ thải, v.v Gây những tác động tiêu cực tới nguồn nước sản xuất nông nghiệp ở khu vực xung quanh khai trường, làm thay đổi địa hình, hệ thống nước mặt, điều kiện tàng trữ và thoát nước (tác động cơ học), làm thay đổi tính chất vật lý, thành phần hoá học của nước (tác động hoá học)

Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường

bị hạ thấp, ngược lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bói thải được tâng cao Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thuỷ văn, các yếu tố của dòng chảy trong khu mỏ như thay đổi khả năng thu, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thuỷ văn của các dòng chảy như mực nước, lưu lượng, v.v

Sự tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa trong các lòng hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, dung tích chứa nước, biến đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm công năng của các công trình thuỷ lợi nằm liền kề với các khu khai thác mỏ

Khi tiến hành khai thác than sẽ hình thành các moong sâu đến hàng trăm mét,

là nơi tập trung nước cục bộ Ngược lại, để đảm bảo hoạt động của mỏ, phải thường xuyên bơm tháo khô nước ở đáy moong, hầm lũ, hình thành các phễu hạ thấp mực nước dưới đất với độ sâu mực từ vài chục đến hàng trăm mét và bán kính phễu hàng trăm mét Điều đó dẫn đến tháo khô các công trình chứa nước trên mặt như hồ ao, xung quanh khu mỏ Kèm theo đó là ảnh hưởng do hoạt động của các phương tiện máy móc khai thác và sản xuất than như: máy xúc, máy ủi, nổ mìn…

Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước nói chung và nguồn nước nông nghiệp nói riêng, những tác động hoá học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể Sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới và khoan

nổ sẽ thúc đẩy các quá trình hoà tan, rửa khô các thành phần chứa trong quặng và đất đá, quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên Là những tác động hoá học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hoá học của nguồn nước xung quanh các khu mỏ Mức độ ô nhiễm hoá học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ Cao hơn so với nước mặt và nước biển khu vực đối chứng và cao hơn TCVN từ 1 - 3 lần Khai thác khoáng sản còn là nguyên nhân gây suy thoái nguồn nước Nguồn nước mặt và nước ngầm xung quanh các khu vực khai khoáng sử dụng làm nguồn cấp cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt đang bị suy giảm về trữ lượng và ô nhiễm, suy thoái về chất lượng (Bùi Công Quang, 2011)[10]

2.4.3 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường không khí

Tác động tới môi trường không khí của hoạt động khai thác than chủ yếu là tạo ra bụi và các khí độc hại Bụi thường xuyên phát sinh trong quá trình nổ mìn, đào xúc đất đá, bốc xúc và vận chuyển than Các khí độc hại này gồm các dạng

vật liệu nổ mìn Theo chính một bản báo cáo về môi trường của TKV trong tháng 6/2009, hàm lượng bụi tại các khu vực khai thác, chế biến than, khoáng sản đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,2 - 5,2 lần (trung bình trong 24 giờ) Các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do bụi là Mạo Khê, Đông Triều, Uông Bí, Cẩm Phả Ở các vùng khai thác than như Quán Triều (Thái Nguyên), hàm lượng bụi tại các khu vực dân cư gần các công trường xưởng sàng than cũng vượt tiêu chuẩn cho phép 2,2 - 4,2 lần

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Hiện trạng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Tại khu vực khai thác than và vùng lân cận của mỏ than Phấn Mễ cách thành

phố Thái Nguyên khoảng 15km về phía Tây Bắc

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 01/2016 - 05/2016

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Tổng quan về mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

3.3.2 Hiện trạng chất lượng môi trường nước khu vực Mỏ than Phấn Mễ

3.3.3 Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

3.3.4 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước tại khu vực mỏ than Phấn Mễ

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

- Tài liệu về hoạt động của mỏ than Phấn Mễ năm 2015

- Tài liệu về báo cáo kết quả quan trắc môi trường mỏ than Phấn Mễ năm

2014, 2015, 2016

- Tài liệu các văn bản pháp quy về khai thác khoáng sản, về bảo vệ môi trường, quản lý tài nguyên nước, các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam… và các tài liệu có liên quan

3.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa

- Khảo sát tận nơi, nắm bắt thông tin chung về khu vực nghiên cứu: vị trí, đặc điểm địa hình về khu vực nghiên cứu

- Điều tra ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước và đời sống của hộ gia đình, địa phương thuộc khu vực nghiên cứu

3.4.3 Phương pháp điều tra phỏng vấn

- Sử dụng phiếu điều tra theo bộ câu hỏi đã xây dựng

+ Cán bộ thị trấn Giang Tiên (10 phiếu), chọn theo danh sách do xã đề xuất

+ Công nhân viên làm việc tại mỏ than (15 phiếu), chọn ngẫu nhiên trong danh sách cán bộ công nhân viên của mỏ than

* Phạm vi phỏng vấn: Phỏng vấn 60 phiếu (hộ) chiếm 5% tổng số hộ đang sinh sống tại Phấn Mễ, trong đó chủ yếu là các hộ gia đình ở gần khu vực khai thác

và cán bộ công nhân viên làm việc tại Mỏ, ngoài ra còn phỏng vấn thêm ý kiến của cán bộ làm việc tại UBND thị trấn Giang Tiên (thị trấn Giang Tiên thuộc huyện Phú Lương, thị trấn nằm sát cạnh mỏ than Phấn Mễ)

* Mục đích điều tra, phỏng vấn: Điều tra những ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước tại khu vực dân cư và vùng lân cận của mỏ than Phấn

Mễ So sánh đối chiếu, kiểm định những kết quả phân tích, thu thập xem độ chính xác cao hay thấp

3.4.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích

* Các số liệu về môi trường nước năm 2014, năm 2015 được kế thừa từ báo cáo kết quả quan trắc môi trường của Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm

và Công nghệ Việt Nam

* Số liệu môi trường nước năm 2016, thực tập, tham gia lấy mẫu và phân tích cùng với Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường, Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Thái Nguyên

- Thời gian lấy mẫu: Các mẫu nước thải, nước mặt, nước ngầm được lấy vào ngày 11/3/2016

- Thời gian phân tích: Từ ngày 11/3/2016 đến 18/3/2016

- Số lượng mẫu: Lấy 4 mẫu nước trong đó 1 mẫu nước thải sản xuất sau xử lý,

2 mẫu nước mặt và 1 mẫu nước ngầm, lượng nước được lấy chung cho các phép phân tích trong phòng thí nghiệm là 2lít/mẫu Mẫu nước được đựng trong bình Polyetylen Các mẫu được cố định, bảo quản trước khi vận chuyển về phòng thí nghiệm theo đúng các tiêu chuẩn chuẩn ban hành (TCVN)

- Phương pháp lấy mẫu nước:

Bảng 3.1: Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu nước

TT Thông số Phương pháp lấy mẫu nước Mã hiệu

TCVN 6663-1: 2011

Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước thải

TCVN 5999:1995 Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần

6: Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối

TCVN 6663-6: 2008

Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 11: Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm

TCVN 6663-6:2011 Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng

dẫn bảo quản và xử lý mẫu

TCVN 6663-3:2008

Trên mương dẫn nước nội đồng, sau điểm tiếp nhận nước thải của công ty khoảng 200m về phía hạ lưu

Tại giếng khoan nhà bà Đỗ Thị Nga, xóm 1, xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

- Các thông số quan trắc:

Bảng 3.3: Các thông số quan trắc môi trường nước

- Phương pháp phân tích mẫu nước:

Bảng 3.4: Phương pháp phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm

6492:2011

water & wastewater – 5 day BOD test

SMEWW 5210B:2012

Standard Methods for the examination of water & wastewater – Closed Reflux, Colorimetric Method

SMEWW 5210D:2012

Standard Methods for the examination of

Spectromatry

SMEWW 3125B:2012

Standard Methods for the examination of water & wastewater – Direct Air – Acetylene Flame Method

SMEWW 3111B:2005

water & wastewater – coliform

SMEWW 9221B:2012

3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu, so sánh, đối chiếu với tiêu chuẩn cho phép

So sánh kết quả phân tích các mẫu nước với TCVN, QCVN nhằm đánh giá hàm lượng các chất ô nhiễm và ảnh hưởng của chúng đến môi trường nước trong khu vực khai thác than của mỏ than Phấn Mễ

So sánh giữa kết quả phân tích với kết quả phỏng vấn người dân, từ đó rút ra được những kết luận về các tác động của khai thác than tới môi trường nước

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Tổng quan về mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

4.1.1 Vị trí địa lí, địa hình và địa chất mỏ than Phấn Mễ

Mỏ than Phấn Mễ thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên 15km về phía Tây Bắc

Mỏ gồm 2 khu vực khai thác là khu vực hầm lò Nam Làng Cẩm thuộc xã Hà Thượng, huyện Đại Từ và khu vực lộ thiên Bắc Làng Cẩm thuộc xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

Khu vực khai thác mỏ nằm trong vùng địa hình núi cao trêm 700m, núi thấp

có sườn dốc 15-200 và địa hình thung lũng có độ nghiêng 3-50 chủ yếu là đất trồng lúa và đất trồng màu Khu vực khai thác Nam Làng Cẩm có độ dốc giảm dần từ Nam sang Bắc còn khu vực khai thác than Bắc Làng Cẩm có độ dốc giảm dần từ Bắc sang Nam và bên cạnh moong lộ thiên Bắc Làng Cẩm là sông Đu Sông Đu là một vết đứt gãy của cấu trúc địa tầng khu vực Mỏ than Phấn Mễ

Hình 4.1: Mỏ than Phấn Mễ, tỉnh Thái Nguyên

4.1.2 Điều kiện tự nhiên

a Nhiệt độ

Phân vùng khí hậu của Thái Nguyên được chia làm ba vùng rõ rệt: Vùng phía Bắc là vùng lạnh, vùng Trung du lạnh vừa, vùng phía Nam ấm dần Thái Nguyên có khí hậu nhiệt đới ẩm, mùa nóng kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, mùa khô hanh kéo dài từ tháng 10 đến năm trước đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm

Tại khu vực Mỏ than Phấn Mễ:

d Độ ẩm

Độ ẩm không khí càng lớn càng tạo điều kiện cho vi sinh vật từ mặt đất phát tán vào không khí phát triển nhanh chóng, lan truyền trong không khí và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong không khí gây ô nhiễm môi trường

e Nắng và bức xạ

Khu vực Mỏ than Phấn Mễ nằm về phía Tây Bắc thành phố Thái Nguyên, chịu ảnh hưởng cảu khí hậu lục địa Trung Hoa nên khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt Mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau với hướng gió chủ yếu hướng Đông