NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU

Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lý, địa chất độc đáo, là nơi giao cắt của hai vành đai sinh khoáng lớn Thái Bình Dương và Địa Trung Hải, lại là nước nhiệt đới gió mùa phát triển mạnh các quá trình phong hoá thuận lợi cho sự hình thành khoáng sản do đó ở Việt Nam có mặt hầu hết các khoáng sản quan trọng trên Trái Đất. Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước, các hoạt động khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nước. Ngành công nghiệp khai mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam. Đi cùng với những lợi ích đem lại, hoạt động khai thác than cũng làm phát sinh nhiều vấn đề như: gây sạt lở đất đá, suy thoái tài nguyên rừng, bồi lắng lòng hồ, ô nhiễm nguồn nước, làm phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn… tác động nghiêm trọng tới chất lượng môi trường cũng như ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe và đời sống của người dân. Mỏ than Mông Dương là một trong những mỏ khai thác quan trọng của tỉnh Quảng Ninh. Trong những năm qua, mỏ than Mông Dương đã đóng góp đáng kể vào sản lượng khai thác chung của toàn ngành, đóng góp không nhỏ vào sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Ninh. Song trong quá trình khai thác vẫn tồn tại những hoạt động tác động xấu tới môi trường xung quanh. Nước thải do hoạt động khai thác, chế biến than tác động tiêu cực tới nguồn nước mặt do hiện tượng bồi lắng lòng sông, suối làm thay đổi dòng chảy, hạn chế khả năng tiêu thoát nước, làm thay đổi chất lượng nước, ảnh hưởng lớn đến khả năng cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất. Đặc biệt, hoạt động khai thác và chế biến than ở mỏ Mông Dương hiện đã được mở rộng hơn nhiều về quy mô nên mức tác động đến môi trường (trong đó có sông Mông Dương là nơi tiếp nhận gần như toàn bộ nước thải của hoạt động khai thác) có thể cũng gia tăng. Xuất phát từ những lý do đó, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tại mỏ Mông Dương đến chất lượng nước sông Mông Dương và đề xuất giải pháp giảm thiểu” được thực hiện.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Nguyễn Thị Thy

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG

KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2017

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Nguyễn Thị Thy

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG

KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS ĐỒNG KIM LOAN

TS PHẠM THỊ THU HÀ

Hà Nội - 2017

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin dành những lời đầu tiên bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới cácthầy, cô giáo trong khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội đãtận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức bổ ích và vô cùng quý báu cho tác giả trongsuốt thời gian theo học tại trường

Luận văn này được hoàn thành ngoại sự nỗ lực làm việc của bản thân còn cócông rất lớn của hai cô giáo PGS.TS Đồng Kim Loan và TS Phạm Thị Thu Hà(MCB: 1185), những người đã trực tiếp hướng dẫn, đôn đốc, động viên và truyềnthụ kiến thức cho tác giả Tác giả xin được gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắcnhất đến các cô

Tác giả cũng xin được gửi lời cảm ơn tới PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải,

TS Dương Ngọc Bách và tất cả các cán bộ nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứuQuan trắc và Mô hình hóa Môi trường – nơi tác giả đang công tác, đã tạo điều kiện

và giúp đỡ nhiệt tình trong suốt thời gian tác giả theo học cao học cũng như trongquá trình thực hiện luận văn

Trong suốt quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình

từ PGĐ Đỗ Mạnh Dũng và các anh, chị Phòng Môi trường của Công ty Cổ phânTin học, Công nghệ, Môi trường – Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản ViệtNam Tác giả xin trân trọng cảm ơn đến quý Công ty đã tạo điều kiện giúp đỡ

Qua đây, tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ thân tình của giađình, bạn bè trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Khoa học Tựnhiên

Tác giả

Nguyễn Thị Thy

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vii

BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tình hình khai thác và tiêu thụ than trên thế giới và tại Việt Nam 3

1.1.1 Tình hình khai thác, tiêu thụ than trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình khai thác, tiêu thụ than ở Việt Nam 7

1.2 Giới thiệu về khai thác than ở Quảng Ninh 8

1.2.1 Khai thác than ở Quảng Nınh và các vấn đề môi trường 8

1.2.2 Sơ lược về mỏ than Mông Dương 23

1.3 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số chất lượng nước WQI 26

1.3.1 Giới thiệu chung 26

1.3.2 Các phương pháp tính toán và ứng dụng chỉ số chất lượng nước 27

Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2 Phạm vi nghiên cứu 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu 34

2.3.2 Phương pháp quan trắc và phân tích 34

2.3.3 Phương pháp đánh giá chất lượng nước 39

2.3.4 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu 45

Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 46

3.1 Các nguồn thải vào suối H10 và sông Mông Dương 46

3.2 Mạng lưới thu gom và hệ thống xử lý nước thải của khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dương 47

3.2.1 Nước thải sản xuất 47

3.2.2 Nước rửa trôi ngoài mặt bằng 48

3.2.3 Nước thải sinh hoạt 49

3.2.4 Hệ thống xử lý nước thải 49

3.3 Kết quả phân tích nước thải khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dương 50

3.3.1 Nước thải sản xuất 50

3.3.2 Nước thải sinh hoạt 55

3.4 Đánh giá chất lượng nước sông, suối 56

3.4.1 Chất lượng nước suối H10 và sông Mông Dương đoạn qua khu vực mỏ .56

3.4.2 Đánh giá chất lượng nước sông Mông Dương bằng chỉ số chất lượng nước 62

3.5 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than Mông Dương đối với chất lượng nước sông Mông Dương 71

3.6 Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu 74

3.6.1 Giải pháp kỹ thuật, công nghệ 74

3.6.2 Giải pháp quản lý 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 83

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Sản lượng khai thác than của các quốc gia trên thế giới (triệu tấn) 3

Bảng 1.2 Thị trường than thế giới (triệu tấn) 4

Bảng 1.3 Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác hầm lò giai đoạn 2005 – 2011 [8] 9

Bảng 1.4 Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác lộ thiên giai đoạn 2005  2011 [8] 10

Bảng 1.5 Nguồn gây tác động của quá trình khai thác than lộ thiên 11

Bảng 1.6 Các nguồn gây tác động của mỏ khai thác than hầm lò 13

B ng 1.7 K t qu phân tích ch t lất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i l thiên c a m t s m thanộ thiên của một số mỏ than ủa một số mỏ than ộ thiên của một số mỏ than ố mỏ than ỏ than đi n hình trong TKV khu v c Qu ng Ninhển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ở khu vực Quảng Ninh ực Quảng Ninh 15

B ng 1.8 Đ c tính nặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m t s m than h m lò đi n hình khu v c Qu ngộ thiên của một số mỏ than ố mỏ than ỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ực Quảng Ninh Ninh thu c TKVộ thiên của một số mỏ than 16

Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu 35

Bảng 2.2 Phương pháp bảo quản mẫu đối với các chỉ tiêu phân tích 37

Bảng 2.3 Phương pháp đo nhanh một số chỉ tiêu tại hiện trường 37

Bảng 2.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong phòng thí nghiệm 38

Bảng 2.5 Các giá trị qi, BPi 40

Bảng 2.6 Giá trị BPi và qi đối với DO % bão hòa 40

Bảng 2.7 Giá trị BPi và qi đối với thông số pH 41

Bảng 2.8 Bảng phân loại chất lượng nước theo Tổng cục môi trường 42

Bảng 2.9 Bảng phân cấp đánh giá CLN phụ thuộc n 45

Bảng 3.1 Kết quả phân tích nước thải khu vực mỏ Mông Dương đợt 1 [3] 52

Bảng 3.2 Kết quả phân tích nước thải khu vực mỏ Mông Dương đợt 2 [3] 53

Bảng 3.3 Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt khu trung tâm Mông Dương 55

Bảng 3.4 Chỉ số phụ qi của các thông số (đợt 1) tương ứng với phân hạng B1 64

Bảng 3.5 Chỉ số phụ qi của các thông số (đợt 1) tương ứng với phân hạng B2 64

Bảng 3.6 Chỉ số phụ qi của các thông số (đợt 2) tương ứng với phân hạng B1 65

Bảng 3.7 Chỉ số phụ qi của các thông số (đợt 2) tương ứng với phân hạng B2 65

Bảng 3.8 Trọng số của các thông số 66

Bảng 3.9 Thang phân cấp đánh giá chất lượng nước 66

Bảng 3.10 WQISI đối với thông số DO 69

Bảng 3.11 WQISI đối với một số thông số quan trắc đợt 1 69

Bảng 3.12 WQISI đối với một số thông số quan trắc đợt 2 70

Bảng 3.13 WQI tại các vị trí quan trắc 70

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Biểu đồ thể hiện sản lượng than xuất khẩu (bên trái) và nhập khẩu (bên

phải) của các quốc gia đứng đầu thế giới 5

Hình 1.2 Biểu đồ sản lượng than Việt Nam giai đoạn 2010 - 2014 7

Hình 1.3 Biểu đồ sản lượng than xuất nhập khẩu năm 2014 và 2015 8

Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ và dòng thải từ hoạt động khai thác lộ thiên [8] 10

Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ và dòng thải từ hoạt động khai thác hầm lò [8] 12

Hình 2.1 Phạm vi không gian khu vực nghiên cứu 33

Hình 2.2 Bản đồ các vị trí lấy mẫu 36

Hình 3.1 Đường ống xả thải của các hộ gia đình cạnh suối 46

Hình 3.2 Đường ống dẫn nước thải từ trạm xử lý nước thải ra suối H10 48

Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò 49

Hình 3.4 Sông Mông Dương tại thời điểm mùa khô (trái) và mùa mưa (phải) 56

Hình 3.5 Suối H10 tại thời điểm mùa khô (trái) và mùa mưa (phải) 57

Hình 3.6 Nồng độ BOD5 và COD tại các điểm lấy mẫu trong đợt 1 58

Hình 3.7 Nồng độ BOD5 và COD tại các điểm lấy mẫu trong đợt 2 59

Hình 3.8 Nồng độ Amoni trong các mẫu nước mặt 59

Hình 3.9 Hàm lượng Cu trong các mẫu nước được quan trắc 61

Hình 3.10 Hàm lượng Mn trong các mẫu nước được quan trắc 61

Hình 3.11 Chỉ số chất lượng nước tương đối – Đợt 1 67

Hình 3.12 Chỉ số chất lượng nước tương đối – Đợt 2 68

Hình 3.13 Biểu đồ chỉ số WQI theo phương pháp của Tổng cục môi trường 71

Hình 3.14 Nước từ suối H10 đổ ra sông Mông Dương có màu đen 73

Hình 3.15 Lòng sông Mông Dương bị bồi lấp bởi cặn than 74

Hình 3.16 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 76

BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

IEA : Cơ quan năng lượng quốc tế (International Energy Agency)

Mtce : Tỉ tấn cacbon tương đương (Metric Tons Carbon Equivalent)NSF : Quỹ vệ sinh môi trường Hoa Kỳ (National Sanitation

Foundation)OECD : Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (Organisation for

Economic Co-operation and Development)QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

RWQI : Chỉ số chất lượng nước tương đối (Relative Water Quality

Index)SMEWW : Phương pháp chuẩn xét nghiệm nước, nước thải (Standard

methods for Examination of Water and Wastewater)TCMT : Tiêu chuẩn môi trường

TCCP : Tiêu chuẩn cho phép

TKV : Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam

TWQI : Chỉ số chất lượng nước tổng cộng (Total Water Quality Index)VINACOMI

N

: Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam(Vietnam National Coal – Mineral Industries HoldingCoporation Limited

VITE : Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường (Vinacomin

Informatics Technology, Environment Joint Stock Company)WQI : Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index)

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lý, địa chất độc đáo, là nơi giao cắt của haivành đai sinh khoáng lớn Thái Bình Dương và Địa Trung Hải, lại là nước nhiệt đớigió mùa phát triển mạnh các quá trình phong hoá thuận lợi cho sự hình thànhkhoáng sản do đó ở Việt Nam có mặt hầu hết các khoáng sản quan trọng trên TráiĐất

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước, các hoạtđộng khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổimới đất nước Ngành công nghiệp khai mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trongnền kinh tế của Việt Nam Đi cùng với những lợi ích đem lại, hoạt động khai thácthan cũng làm phát sinh nhiều vấn đề như: gây sạt lở đất đá, suy thoái tài nguyênrừng, bồi lắng lòng hồ, ô nhiễm nguồn nước, làm phát sinh nhiều khói bụi và chấtthải rắn… tác động nghiêm trọng tới chất lượng môi trường cũng như ảnh hưởngkhông nhỏ đến sức khỏe và đời sống của người dân

Mỏ than Mông Dương là một trong những mỏ khai thác quan trọng của tỉnhQuảng Ninh Trong những năm qua, mỏ than Mông Dương đã đóng góp đáng kểvào sản lượng khai thác chung của toàn ngành, đóng góp không nhỏ vào sự pháttriển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Ninh Song trong quá trình khai thác vẫn tồntại những hoạt động tác động xấu tới môi trường xung quanh Nước thải do hoạtđộng khai thác, chế biến than tác động tiêu cực tới nguồn nước mặt do hiện tượngbồi lắng lòng sông, suối làm thay đổi dòng chảy, hạn chế khả năng tiêu thoát nước,làm thay đổi chất lượng nước, ảnh hưởng lớn đến khả năng cung cấp nước cho sinhhoạt và sản xuất Đặc biệt, hoạt động khai thác và chế biến than ở mỏ Mông Dươnghiện đã được mở rộng hơn nhiều về quy mô nên mức tác động đến môi trường(trong đó có sông Mông Dương là nơi tiếp nhận gần như toàn bộ nước thải của hoạtđộng khai thác) có thể cũng gia tăng

Xuất phát từ những lý do đó, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động

khai thác than tại mỏ Mông Dương đến chất lượng nước sông Mông Dương và đề xuất giải pháp giảm thiểu” được thực hiện.

2 Mục đích

Xem xét thực trạng ô nhiễm và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại mỏ

để đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý nhằm giảm thiểu tác động xấu đếnchất lượng nước sông Mông Dương

3 Nội dung nghiên cứu

 Điều tra các nguồn thải đổ vào suối H10 ra sông Mông Dương đoạn tiếp giápvới mỏ than Mông Dương, gồm: Các nguồn thải từ khu dân cư, từ các nhàmáy/xí nghiệp xung quanh và các nguồn thải từ mỏ than Mông Dương;

 Điều tra mạng lưới thu gom nước thải mỏ, gồm: nước thải sản xuất, nướcthải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn;

 Quan trắc, lấy mẫu và phân tích một số chỉ tiêu chất lượng nước;

 Đánh giá chất lượng nước sông theo chỉ tiêu riêng lẻ và chỉ tiêu tổng hợp;

 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than Mông Dương đối với chấtlượng nước sông Mông Dương;

 Đưa ra các giải pháp kỹ thuật và quản lý để giảm thiểu

Chương 1 – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình khai thác và tiêu thụ than trên thế giới và tại Việt Nam

1.1.1 Tình hình khai thác, tiêu thụ than trên thế giới

Trong cơ cấu sử dụng năng lượng, than được coi là nguồn năng lượng truyềnthống và cơ bản Than được dùng rộng rãi trong sản xuất và đời sống 65,5% sảnlượng than toàn cầu được dùng để sản xuất điện và nhiệt; ở các quốc gia thuộc Tổchức hợp tác và phát triển kinh tế (Organization for Economic Co-operation andDevelopment- OECD) là 82,7% (năm 2015) [16]

 Tình hình khai thác than trên thế giới

Tổng sản lượng ngành than toàn thế giới năm 2016 là 7268,6 triệu tấn, giảm458,2 triệu tấn so với năm 2015, đây là mức giảm đáng kể nhất kể từ năm 1971.Mức sụt giảm này thậm chí còn gấp đôi mức sụt giảm hồi năm 2015 (221 triệu tấn).Tuy nhiên, mức giảm này vẫn lớn hơn sản lượng năm 2000 tới 56,7% (2,63 tỷ tấn[16] Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng này đó là do việc đặt hạnngạch khai thác than ở Trung Quốc, cũng như do sự phát triển của ngành dầu khí

Bảng 1.1 Sản lượng khai thác than của các quốc gia trên thế giới (triệu tấn)

Trên thế giới, chỉ có 10 quốc gia có sản lượng khai thác lớn hơn 100 triệutấn/năm Trong đó, Trung Quốc vẫn tiếp tục dẫn đầu thế giới về sản lượng khai thác

kể từ năm 1985 Năm 2016, sản lượng của Trung Quốc là 3242,5 triệu tấn, thấp hơnnăm 2015 là 320,7 triệu tấn (tương ứng khoảng 9,0%) Tuy vậy, mức sụt giảm củaTrung Quốc thậm chí còn nhiều hơn toàn bộ sản lượng khai thác của Nam Phi, mứcsụt giảm sản lượng của Mỹ còn nhiều hơn toàn bộ sản lượng của Colombia (NamPhi và Colombia là hai quốc gia xuất khẩu than lớn thứ 4 và thứ 5 thế giới) Tronglịch sử, sản lượng than của OECD chiếm tới 56,6% sản lượng toàn cầu (năm 1971)nhưng đến năm 2016, chỉ còn chiếm 23,7% [16]

Trong 10 quốc gia sản xuất than lớn nhất, chỉ có ba quốc gia có sản lượngkhai thác tăng trong năm 2016 là Ấn Độ (+24,5 triệu tấn), Nga (+13,8 triệu tấn) vàIndonesia (+7 triệu tấn) Indonesia, một trong những quốc gia đứng đầu thế giới vềsản xuất và xuất khẩu than đá

 Thị trường xuất nhập khẩu than

Mặc dù sản lượng khai thác than đá, than cốc, và than nâu đều giảm trongnăm 2016 nhưng thị trường thương mại quốc tế năm 2016 lại có bước phát triển đilên, với lượng nhập khẩu tăng 1,5% (lên 1313,3 triệu tấn)

Bảng 1.2 Thị trường than thế giới (triệu tấn)

Xuất khẩu than đá

Xuất khẩu than cốc

Xuất khẩu than nâu

1048,6312,48.4

995,3303,98,9

1010,4314,19,0Nhập khẩu than đá

Nhập khẩu than cốc

Nhập khẩu than nâu

1112,1295,35,2

1038,5267,95,1

1045,0282,14,2Tổng sản lượng xuất khẩu

Tổng sản lượng nhập khẩu

Cán cân thương mại

1369,31412,543,2

1308,11311,53,4

1333,51331,3-2,2

(Nguồn: IEA, 2017) [16]

Tính đến năm 2016 thì sản lượng than xuất khẩu tăng 21,7 % so với 2010,

và tăng gấp đôi (105,3%) kể từ năm 2000 Thị trường xuất khẩu tất cả các loại thannăm 2016 tăng 1,9%; so với 2015 (1308,1 triệu tấn) Xuất khẩu than đá tăng 14,6triệu tấn (1,5%), than cốc tăng 10,2 triệu tấn (3,4%)

Úc và Indonesia tiếp tục giữ vững vị trí là hai quốc gia xuất khẩu than lớnnhất thế giới năm 2016, chiếm 29,2% và 27,7% Liên bang Nga với mức xuất khẩu171,1 triệu tấn (chiếm 12,8% thị phần) đứng thứ ba trong bảng xếp hạng Nam Phi,Colombia và Mongolia có bước tăng kỷ lục trong năm 2016, với mức tăng lần lượt1,3%; 7,1%; 78,3% với năm 2015 [16]

Năm 2016, sản lượng xuất khẩu của Indonesia tăng 0,9% (từ 365,7 triệu tấnnăm 2015 lên 368,9 triệu tấn) Sự gia tăng này một phần là do mức nhập khẩu lớncủa Trung Quốc Mặc dù Trung Quốc tiếp tục cắt giảm nhu cầu tiêu thụ than, nhưng

do sự sụt giảm sản lượng khai thác nội địa nên mức nhập khẩu vẫn tăng Nhập khẩuthan của Trung Quốc chiếm 26,7% tổng lượng xuất khẩu của Indonesia năm 2016

Hình 1.1 Biểu đồ thể hiện sản lượng than xuất khẩu (bên trái) và nhập khẩu

(bên phải) của các quốc gia đứng đầu thế giới

(Nguồn: IEA, 2017) [16]

Tổng sản lượng than nhập khẩu năm 2016 là 1331,3 triệu tấn, tăng 1,5% sovới năm 2015 Quốc gia đóng góp lớn nhất cho sự gia tăng này chính là TrungQuốc, với mức nhập khẩu tăng tới 25,2% đạt ngưỡng 255,6 triệu tấn, trái ngượchẳn với mức sụt giảm 30,0% năm 2015 [16].

 Tình hình tiêu thụ than trên thế giới

Tổng lượng than tiêu thụ toàn cầu trong lĩnh vực năng lượng năm 2016 giảm1,9% tương đương với 105,7Mtce (Million tonnes of carbon equivalent - triệu tấncacbon tương đương), tiêu thụ than của nhóm các quốc gia OECD giảm 70,8 Mtce(tương đương 5,3%) và các quốc gia ngoài nhóm OECD giảm 34,9 Mtce (0,9%).Mức tiêu thụ than của OECD là 1273,1 Mtce – mức thấp nhất kể từ năm 1979 vànếu so sánh với mức tiêu thụ than lớn nhất của các quốc gia OECD năm 2007(1665,3 Mtce) thì con số này thậm chí còn thấp hơn 23,5% [16]

Trong năm 2016, tiêu thụ than của Trung Quốc giảm 1,8% (tương ứng với51,2 Mtce) Nguyên nhân của hiện tượng này là do nhiều yếu tố, trong đó có yếu tốthay đổi mô hình tăng trưởng kinh tế cũng như sự quan tâm nhiều hơn đối với vấn

đề ô nhiễm không khí

Ngành sản xuất thép và xi măng là những ngành công nghiệp phụ thuộc rấtlớn vào than, trong khi đó Trung Quốc lại là nhà sản xuất lớn nhất thế giới tronglĩnh vực này Năm 2015, Trung Quốc sản xuất được 446 triệu tấn cốc lò cao (cokeoven coke) (chiếm 66,0% sản lượng toàn cầu), 804 triệu tấn thép nguyên khối(chiếm 49,6% sản lượng toàn cầu), 696 triệu tấn gang (59,9% sản lượng toàn cầu)

và xấp xỉ 2,35 tỉ tấn xi măng (57,3% sản lượng toàn cầu) [16]

Đối với nhóm các quốc gia OECD, sự thay đổi trong sản lượng tiêu thụ của

Mỹ và Vương quốc Anh là yếu tố then chốt làm thay đổi tổng sản lượng tiêu thụ

Mỹ giảm tiêu thụ 41,6 Mtce; Vương quốc Anh giảm 17,2 Mtce; 33 quốc gia còn lạicắt giảm tiêu thụ than cho sản xuất điện, thay vào đó là chuyển sang sử dụng khíthiên nhiên và tài nguyên tái tạo [16]

1.1.2 Tình hình khai thác, tiêu thụ than ở Việt Nam

Việt Nam vốn là quốc gia có truyền thống xuất khẩu than, nhưng từ 2005 đãtrở thành quốc gia nhập khẩu than Sản lượng nhập khẩu đạt ngưỡng 13,3 triệu tấnnăm 2016, tăng 6,4 triệu tấn so với năm 2015

Năm 2016, sản lượng than Việt Nam khai thác được khoảng 44 triệu tấn,thấp hơn sản lượng năm 2015 khoảng 3% Những năm trước đây, do sản lượng khaithác thường lớn hơn nhu cầu tiêu thụ, nên Việt nam chủ yếu xuất khẩu than Nhưnggần đây, do nhu cầu về điện tăng cao, Việt Nam chú trọng phát triển nhiệt điện nênsản lượng xuất khẩu bắt đầu chững lại và nhanh chóng trở thành quốc gia nhâp khẩuthan ròng vào năm 2015 Lượng than nhập khẩu năm 2015 nhiều gấp đôi so với thời

kì trước (lên con số 7,7 triệu tấn), trong khi sản lượng xuất khẩu giảm xuống còn1,9 triệu tấn [18]

2010 2011 2012 2013 2014 0

10000 20000 30000 40000 50000 60000

Khai thác Tiêu thụ Nhập khẩu Xuất khẩu

2014 2015 0

Hình 1.3 Biểu đồ sản lượng than xuất nhập khẩu năm 2014 và 2015

(Nguồn: Tổng cục Hải Quan, 2015-2017) [9]

1.2 Giới thiệu về khai thác than ở Quảng Ninh

1.2.1 Khai thác than ở Quảng Nınh và các vấn đề môi trường

Quảng Ninh là một trọng điểm kinh tế, một đầu tàu của vùng kinh tế trọngđiểm phía Băc, trong đó nổi bật là khai thác than và du lịch Quảng Ninh xếp thứ 5

cả nước về thu ngân sách nhà nước (2014) Trữ lượng than ở Quảng Ninh chiếm90% trữ lượng than của cả nước Tuyến mỏ than Quảng Ninh dài 150 km từ đảo KếBào (Vân Đồn) tới Mạo Khê (Đông Triều) với tổng trữ lượng địa chất đã tìm kiếmthăm dò có thể khai thác là 6,633 tỷ tấn, cho phép khai thác 30-40 triệu tấn /năm

1.2.1.1 Hiện trạng khai thác than

Khai thác than tại Quảng Ninh được triển khai theo hai phương thức: khaithác hầm lò và khai thác lộ thiên Hiện nay, tại vùng than Quảng Ninh có trên 30

mỏ hầm lò đang hoạt động, trong đó chỉ có 9 mỏ có trữ lượng huy động lớn, cócông nghệ và cơ sở hạ tầng tương đối hoàn chỉnh, khai thác với sản lượng hầm lò từ1,0 triệu tấn/năm trở lên bao gồm như mỏ: Mạo Khê (1,6 tr.tấn), mỏ Nam Mẫu (1,5tr.tấn), mỏ Vàng Danh (3,1 tr.tấn), mỏ Hà Lầm (1,77 tr.tấn), mỏ Ngã Hai (QuangHanh, 1,05 tr.tấn), mỏ Khe Chàm (1,01 tr.tấn), mỏ Khe Tam (Dương Huy 2,0tr.tấn), mỏ Lộ Trí (Thống Nhất 1,59 tr.tấn) và mỏ Mông Dương (1,5 tr.tấn) khaithác trong năm 2009 Các mỏ còn lại sản lượng khai thác dưới 1,0 triệu tấn/năm, kế

hoạch thăm dò, dây chuyền công nghệ và cơ sở hạ tầng chưa đầy đủ bao gồm cácmỏ: Bắc Cọc Sáu (C.ty TNHH MTV than Hạ Long- Vinacomin), mỏ Tây Bắc KheChàm (Tổng công ty Đông Bắc), mỏ Đồng Vông-Uông Thượng (C.ty TNHH MTVthan Uông Bí- Vinacomin) [8] Bảng 1.3 dưới đây trình bày về tổng sản lượng thannguyên khai được khai thác hầm lò giai đoạn 2005  2011.

Bảng 1.3 Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác hầm lò giai đoạn

2005 – 2011 [8]

ST

200 6

200 7

200

201 0

201 1

1 Than nguyên khai Triệu

 700 ngàn tấn/năm và một số điểm khai thác mỏ nhỏ và lộ vỉa với sản lượng thankhai thác nhỏ hơn 100 ngàn tấn/năm Tổng sản lượng than nguyên khai được khaithác lộ thiên giai đoạn 2005  2011 trình bày trong bảng 1.4 sau:

Bảng 1.4 Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác lộ thiên giai đoạn

1 Than nguyên khai Triệutấn 34,54 40,8 43,1 42,9 43,9 46,3 47,9

2 Trong đó : lộthiên Triệutấn 22,06 24,5 26,79 25,33 25,76 26,5 26,1

 Đối với hoạt động khai thác than lộ thiên

Các nguồn gây tác động đến môi trường do khai thác lộ thiên được thể hiệntrong hình dưới đây

Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ và dòng thải từ hoạt động khai thác lộ thiên [8] Bảng 1.5 Nguồn gây tác động của quá trình khai thác than lộ thiên

T Nguồn phát sinh Nhân tố tác động Đối tượng chịu tác động

I Nguồn tác động liên quan đến chất thải

Tiếng ồn và độ rung Sức khoẻ người lao động

2 Sử dụng nước ngầm Lún đất, suy giảm mực nước

ngầm

Địa hình, đất đai, hệ sinh thái, mực nước ngầm 3

cơ cấu lao động trong vùng.

Nền kinh tế, cơ sở hạ tầng khu vực, công nhân, dân cư trong

Địa hình, đất đai, hệ sinh thái,

hệ thống thuỷ văn, người lao động trong khu vực, kinh tế mỏ

2 Các rủi ro khác Chập cháy điện, hở điện, sét

đánh, mất an toàn giao thông.

Người lao động, dân cư trong khu vực.

 Đối với hoạt động khai thác hầm lò

Sơ đồ nguồn gây tác động đến môi trường từ hoạt động khai thác hầm lòđược thể hiện trong hình 1.5 dưới đây.

Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ và dòng thải từ hoạt động khai thác

hầm lò [8]

Có thể phân loại các nguồn gây tác động và đối tượng chịu tác động theobảng 1.6 dưới đây:

Bảng 1.6 Các nguồn gây tác động của mỏ khai thác than hầm lò

TT Nguồn phát sinh Nhân tố tác động Đối tượng chịu tác động

I Nguồn tác động liên quan đến chất thải

- Sửa chữa bảo dưỡng thiết bị,

máy móc, phương tiện vận

chuyển

Khí thải

Khí quyển và môi trường không khí xung quanh, sức khoẻ người lao động

Bụi Môi trường không khí, sức khoẻngười lao độngChất thải rắn:

- Đất đá thải, chất thải nguy hại (dầu mỡ thải, bình ắc quy ).

- Chất thải sinh hoạt:

thức ăn thừa, giấy, gỗ )

Bồi lắng lòng suối; ô nhiễm nước mặt, đất; hệ sinh thái.

Nước thải sinh hoạt Môi trường nước mặt, nướcngầm, đất.Nước thải sản xuất trên

mặt bằng công nghiệp (dầu mỡ, kim loại) và nước thải hầm lò khai thác than (thường có pH thấp, độ đục lớn).

Môi trường nước mặt, nước ngầm, đất, hệ sinh thái, sức khoẻ người lao động

II Nguồn tác động không liên quan đến chất thải

1

- Đào đắp, san gạt mặt bằng

- Xây dựng đường xá và các

công trình phụ trợ: nhà

xưởng, nhà ở công nhân,

Xói mòn, trượt lở, bồi lắng lòng suối, sông hồ, suy thoái biến đổi đa dạng sinh học

Tiếng ồn và độ rung

Địa hình, đất đai, hệ sinh thái, hệ thống thuỷ văn, cơ sở hạ tầng của khu vực, văn hoá xã hội, kinh tế của địa phương, sức khỏe người lao động

2 Đào lò, xây dựng các đườnglò Lún đất

Tiếng ồn và độ rung

Địa hình, đất đai, hệ sinh thái, mực nước ngầm, sức khỏe người lao động

Nền kinh tế, cơ sở hạ tầng khu vực, công nhân, dân cư trong khu vực.

Rủi ro sự cố: trượt lở đất, sụt lún, cháy nổ khí, bục nước

Người lao động trong khu vực, địa hình, thảm thực vật, các công trình, vật tư, kinh tế của mỏ.

III Các rủi ro, sự cố môi trường

1 Trượt lở đất, sụt lún

Bồi lấp lớn, sập hầm lò, sụt lún địa hình diện rộng.

Địa hình, đất đai, hệ sinh thái, hệ thống thuỷ văn, người lao động trong khu vực.

2 Cháy nổ khí Cháy ngầm, nổ khí Người lao động, các công trìnhmỏ, kinh tế của mỏ.

3 Bục nước Sập lò, ngập hầm lò donước.

4 Các rủi ro khác Chập cháy điện, hở điện,mất an toàn giao thông Người lao động, dân cư trongkhu vực.

b Đ c tr ng n ặc trưng nước thải của ngành khai thác than ưng nước thải của ngành khai thác than ưng nước thải của ngành khai thác thanớc thải của ngành khai thác than c th i c a ngành khai thác than ải của ngành khai thác than ủa ngành khai thác than

 Đ i v i nố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc b m thoát t khai trơm thoát từ khai trường ừ khai trường ườngng

Trong than và đ t đá m có nhi u ch t v i thành ph n hóa h c khácất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ở khu vực Quảng Ninh ỏ than ều chất với thành phần hóa học khác ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ọc khácnhau nh l u huỳnh, Fe, Mn… Quá trình nư ư ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc đượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ưc l u trong moong, có các

đi u ki n v t lý, hóa h c, sinh h c di n ra đã hình thành m t d ng nều chất với thành phần hóa học khác ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ọc khác ọc khác ễn ra đã hình thành một dạng nước có ộ thiên của một số mỏ than ạng nước có ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc có

nh ng đ c tính c b n cho nặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ơm thoát từ khai trường ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m than l thiên đó là có đ pH th pỏ than ộ thiên của một số mỏ than ộ thiên của một số mỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than(3<PH<5), hàm lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng Fe, Mn, SO42-, TSS cao tùy thu c vào đ c đi m ngu nộ thiên của một số mỏ than ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ồn

nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc và th i đi m x th i nờng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc ra môi trườngng

Quá trình t o axit c a nạng nước có ủa một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m nh sau: L u huỳnh trong than t nỏ than ư ư ồn

t i d ng vô c và h u c , nh ng d ng vô c chi m t tr ng cao L uạng nước có ở khu vực Quảng Ninh ạng nước có ơm thoát từ khai trường ơm thoát từ khai trường ư ở khu vực Quảng Ninh ạng nước có ơm thoát từ khai trường ỷ trọng cao Lưu ọc khác ưhuỳnh vô c d ng khoáng pyrit hay chalcopyrite, khi b oxy hóa trong môiơm thoát từ khai trường ở khu vực Quảng Ninh ạng nước có ị oxy hóa trong môi

trườngng có nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc sẽ t o thành axit theo các ph n ng:ạng nước có ứng:

FeS2 + 7/2 O2 + H2O = FeSO4 + H2SO4 (1)2FeSO4 + ½ O2 + H2SO4 = Fe (SO4)3 + H2O (2)FeS2 + Fe2(SO4)3 = 3 FeSO4 + 2S (3)

S + H2O + 3/2 O2 = H2SO4 (4)Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5)Các vi sinh v t a khí và s d ng l u huỳnh làm ch t dinh dật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ư ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ư ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ưỡng nhưng như

ch ng Thiobacillus ferooxidans… hay t n t i trong môi trủa một số mỏ than ồn ạng nước có ườngng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc m , khiỏ thantham gia ph n ng có tác d ng nh ch t xúc tác, làm tăng cứng: ụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ư ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ườngng đ và ph mộ thiên của một số mỏ than ạng nước có

B ng 1.7 K t qu phân tích ch t l ết quả phân tích chất lượng nước thải lộ thiên của một số ất lượng nước thải lộ thiên của một số ượng nước thải lộ thiên của một số ng n ước thải lộ thiên của một số c th i l thiên c a m t s ộ thiên của một số ủa một số ộ thiên của một số ố

m than đi n hình trong TKV khu v c Qu ng Ninh ỏ than điển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ở khu vực Quảng Ninh ực Quảng Ninh

T

QCVN 40:2011/BTNMT (cột

(Ngu n: Vi n Khoa h c m , 2012)[13] ồn: Viện Khoa học mỏ, 2012)[13] ện Khoa học mỏ, 2012)[13] ọc mỏ, 2012)[13] ỏ, 2012)[13]

 Đ i v i nố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc m a r a trôi b m t khai trư ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ều chất với thành phần hóa học khác ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ườngng

Trên b m t đ t khai trều chất với thành phần hóa học khác ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ườngng có nhi u ch t v i thành ph n hóa h cều chất với thành phần hóa học khác ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ọc kháckhác nhau v i hàm lớc thải lộ thiên của một số mỏ than ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng nh không đáng k , tuy nhiên lỏ than ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng đ t đá b r aất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ị oxy hóa trong môi ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng nhưtrôi theo b m t l n do khai trều chất với thành phần hóa học khác ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ườngng không có th m th c v t M t khác, t i khuực Quảng Ninh ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ạng nước có

v c s a ch a c khí có th có hàm lực Quảng Ninh ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ơm thoát từ khai trường ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng d u nh t đ nh T i khu v c sinhầm lò điển hình khu vực Quảng ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ị oxy hóa trong môi ạng nước có ực Quảng Ninh

ho t, khi có ch t th i sinh ho t n u không đạng nước có ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ạng nước có ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc thu gom x lý cũng làm choử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như

nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc có hàm lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng BOD, coliform cao…

 Đ i v i nố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i nhà máy tuy n than ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh

Nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i nhà máy sàng tuy n than mang nhi u h t than m n và cácển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ều chất với thành phần hóa học khác ạng nước có ị oxy hóa trong môi

h t khoáng v t, sét l l ng, các d ng ch t hòa tan khác Tính ch t ô nhi m c aạng nước có ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ơm thoát từ khai trường ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ạng nước có ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ễn ra đã hình thành một dạng nước có ủa một số mỏ than

nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i nhà máy tuy n là hàm lều chất với thành phần hóa học khác ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng ch t r n l l ng, hàm lất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ắn lơ lửng, hàm lượng các kim ơm thoát từ khai trường ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng các kim

lo i nh Fe, Mn và m t s kim lo i khác.ạng nước có ư ộ thiên của một số mỏ than ố mỏ than ạng nước có

 Đ i v i nố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i t dừ khai trường ước thải lộ thiên của một số mỏ thani lò

Quá trình l u trong các đư ườngng lò, h m b m, quá trình di chuy n đã kéoầm lò điển hình khu vực Quảng ơm thoát từ khai trường ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninhtheo các h p ch t trong lò, k t h p v i các đi u ki n v t lý, hóa h c, sinh h cợng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ợng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ều chất với thành phần hóa học khác ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ọc khác ọc khác

đã hình thành ra d ng nạng nước có ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m h m lò Nỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m than h m lò có thỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninhmang tính axit ho c trung tính, nh ng đa ph n nặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ư ầm lò điển hình khu vực Quảng ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc có ch a Fe, Mn, SOứng: 42- vàTSS khá cao Nguyên nhân là do trong quá trình khai thác than, các ho t đ ngạng nước có ộ thiên của một số mỏ thankhai thác đã t o đi u ki n cho các vi khu n hi u khí có kh năng phân h yạng nước có ều chất với thành phần hóa học khác ẩn hiếu khí có khả năng phân hủy ủa một số mỏ thanpyrit và l u huỳnh dư ước thải lộ thiên của một số mỏ thani tác d ng c a oxy không khí và đ m Vì v y, trongụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ủa một số mỏ than ộ thiên của một số mỏ than ẩn hiếu khí có khả năng phân hủy ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước cóquá trình khai thác, các đườngng lò ti p xúc nhi u v i than nh lò xuyên v a, lò điều chất với thành phần hóa học khác ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ư ỉa, lò đitrong than thì nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i t i các đạng nước có ườngng lò này mang tính axit do nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i có

đi u ki n ti p xúc v i l u huỳnh trong than đ sinh axit, tính axit càng m nhều chất với thành phần hóa học khác ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ư ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ạng nước có

đ i v i các c a lò có th i gian t n t i lâu T i các đố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như ờng ồn ạng nước có ạng nước có ườngng lò đào trong đá, n u ítliên h v i các đớc thải lộ thiên của một số mỏ than ườngng lò than thì nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i đây là trung tính, nh ng ch aở khu vực Quảng Ninh ư ứng:nhi u Fe, Mn do ti p xúc v i đ t, đá.ều chất với thành phần hóa học khác ớc thải lộ thiên của một số mỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than

Nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m ngoài đ c tính có đ pH th p, hàm lỏ than ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ộ thiên của một số mỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng c n l l ng caoặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ơm thoát từ khai trường ử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như

và các kim lo i đ c h i, trong nạng nước có ộ thiên của một số mỏ than ạng nước có ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i có ch a bùn đ t và than, khi thoátứng: ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than

nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc m , bùn đ t và than đỏ than ất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc b m cùng nơm thoát từ khai trường ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc ra ngoài m ỏ than

Nh v y, nư ật lý, hóa học, sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nước có ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i m than h m lò có th mang tính axit ho c trungỏ than ầm lò điển hình khu vực Quảng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảngtính, nh ng đa ph n nư ầm lò điển hình khu vực Quảng ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc có ch a Fe, Mn, sunphat và TSS khá cao Đ i v iứng: ố mỏ than ớc thải lộ thiên của một số mỏ than

nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i h m lò c a các m than t i khu v c Qu ng Ninh, nầm lò điển hình khu vực Quảng ủa một số mỏ than ỏ than ạng nước có ực Quảng Ninh ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i có tínhaxit, hàm lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanng than và bùn đ t trong nất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i cao tùy thu c vào đ c đi mộ thiên của một số mỏ than ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực Quảng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninhngu n nồn ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i và th i đi m x th i nờng ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc ra môi trườngng Thành ph n và tínhầm lò điển hình khu vực Quảng

ch t nất lượng nước thải lộ thiên của một số mỏ than ước thải lộ thiên của một số mỏ thanc th i h m lò c a m t s m than thu c TKV khu v c Qu ng Ninhầm lò điển hình khu vực Quảng ủa một số mỏ than ộ thiên của một số mỏ than ố mỏ than ỏ than ộ thiên của một số mỏ than ở khu vực Quảng Ninh ực Quảng Ninhnăm 2012 đượng nước thải lộ thiên của một số mỏ thanc nêu trong b ng dước thải lộ thiên của một số mỏ thani đây

B ng 1.8 Đ c tính n ặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực ước thải lộ thiên của một số c th i m t s m than h m lò đi n hình khu v c ộ thiên của một số ố ỏ than điển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ầm lò điển hình khu vực ển hình trong TKV ở khu vực Quảng Ninh ực Quảng Ninh

Qu ng Ninh thu c TKV ộ thiên của một số

Nước thải mức - 25 Công ty Mạo Khê

Lò + 122 Vàng Danh

Cửa lò + 13 Lộ Trí Thống Nhất

Hàm bơm -

10 Khe Chàm

QCVN 40:2011/ BTNMT (cột B)

Nước thải mức - 25 Công ty Mạo Khê

Lò + 122 Vàng Danh

Cửa lò + 13 Lộ Trí Thống Nhất

Hàm bơm -

10 Khe Chàm

QCVN 40:2011/ BTNMT (cột B)

(Ngu n: Vi n Khoa h c m , 2012)[13] ồn: Viện Khoa học mỏ, 2012)[13] ện Khoa học mỏ, 2012)[13] ọc mỏ, 2012)[13] ỏ, 2012)[13]

Các kết quả quan trắc nước thải hầm lò mỏ than TKV khu vực Quảng Ninhcho thấy: pH trong nước thải hầm lò mỏ than thấp, về mùa khô phần lớn nằm ở mức

pH = 3,5÷ 5,5 và mùa mưa pH = 4÷ 6,5; hàm lượng Fe cao dao động từ 2÷15 mg/L(về mùa khô) và 0,5÷5,5 mg/L (về mùa mưa); hàm lượng Mn dao động từ 1,5÷ 10mg/L (về mùa khô) và 0,5÷ 7,5 mg/L (về mùa mưa); hàm lượng cặn lơ lửng daođộng từ 50÷300 (về mùa khô) và 150÷500 mg/L (về mùa mưa) Các giá trị vượtQCVN 40:2011/BTNMT (cột B) nhiều lần

c Tác động đến các thành phần môi trường

 Môi trường không khí

Tác động chủ yếu của hoạt động khai thác than đối với môi trường không khí

là bụi Bụi được phát sinh trong hầu hết các khâu của quá trình khai thác, đặc biệt làkhai thác lộ thiên (công đoạn khoan nổ mìn, xúc bốc, vận chuyển, đổ thải đất đá ).Bụi làm giảm chất lượng không khí tại ngay khu khai mỏ, tổn hại thực vật, và sứckhỏe của công nhân mỏ cũng như vùng lân cận [12]

Tại các khu vực khai thác than của vùng Cẩm Phả nồng độ bụi dao độngtrong khoảng từ 0,32 ÷ 0,71 mg/m3 Mức độ ô nhiễm bụi cao vượt quy chuẩn từ1,06 ÷ 2,36 lần Đây là khu vực có nhiều mỏ than khai thác lộ thiên lớn, bãi thảingoài lớn nhất, kết quả của quá trình khai thác than nhiều năm [8]

Khu vực khai thác than vùng Hòn Gai có nồng độ bụi trong không khí cũng

ở mức cao (dao động trong khoảng từ 0,31÷0,37 mg/m3) Tuy nhiên, so với khu vựcCẩm Phả nồng độ bụi trong khai trường, trong khu vực sản xuất của Tập đoàn than– khoáng sản tại Hòn Gai nhỏ hơn Nồng độ bụi trong không khí của khu vực nàycao hơn giá trị của quy chuẩn cho phép không nhiều, chỉ từ 1,03 ÷ 1,06 lần [8]

Ở khu vực Đông Triều - Uông Bí, nồng độ bụi trong khu vực sản xuất daođộng khoảng từ 0,37 ÷ 0,45 mg/m3, cao hơn giá trị cho phép của quy chuẩn QCVN05:2009/BTNMT trung bình 1h từ 1,2 ÷ 1,5 lần [8]

 Môi trường nước

Theo thống kê của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam(TKV) năm 2010 thì tổng lượng nước thải ngành than khu vực Quảng Ninh là236.850 m3/ngày tương đương 86,45 triệu m3/năm Riêng nước thải mỏ là 220.414

m3/ngày, tương đương 80,45 triệu m3/năm [5] Các kết quả quan trắc nước thải hầm

lò cho thấy nhiều thông số không đáp ứng được QCVN 40:2011/ BTNMT cột B,

ví dụ như: pH trong nước thải hầm lò mỏ than thấp, về mùa khô phần lớn nằm ởmức pH=3,5 ÷ 5,5 và mùa mưa pH=4 ÷ 6,5; hàm lượng Fe cao dao động từ 2mg/L

÷ 15mg/L (về mùa khô) và từ 0,5 đến 5,5 mg/L (về mùa mưa); hàm lượng Mn daođộng từ 1,5mg/L ÷ 10mg/L(về mùa khô) và 0,5mg/L ÷ 7,5 mg/L (về mùa mưa);hàm lượng cặn lơ lửng (TSS) dao động từ 50 mg/L ÷ 300mg/L (về mùa khô) và 150mg/L ÷ 500mg/L (về mùa mưa) [5]

 Môi trường nước mặt

Chất lượng nước mặt tại các điểm sông, suối, hồ khu vực lân cận các mỏthan trên địa bàn 3 vùng Quảng Ninh đã bị suy giảm, các chỉ tiêu ô nhiễm nước đặctrưng là: cặn lơ lửng, các hợp chất hữu cơ và vô cơ (COD, BOD5), Fe, nhóm dinhdưỡng (amoni, nitrit) và dầu mỡ khoáng,… [8] Chất lượng nước mặt tại khu vựcQuảng Ninh có dấu hiệu ô nhiễm nặng, do ảnh hưởng từ hoạt động khai thác than từnhiều năm để lại

Tuy nhiên, từ năm 2010 trở về đây TKV đã đầu tư hàng trăm tỷ đổng để xâydựng các hệ thống xử lý nước thải cho các mỏ hầm lò và lộ thiên nên ô nhiễm nướcmặt đã có xu hướng giảm rõ rệt

 Nước dưới đất

Trữ lượng nước ngầm hiện nay đang bị suy giảm, đồng thời chất lượng cũng

bị suy giảm nghiêm trọng Kết quả quan trắc môi trường TKV từ năm 2005÷2012cho thấy [2, 8]:

Nước ngầm tại Quảng Ninh đã bị ô nhiễm amoni và vi sinh hầu như tại cácđiểm quan trắc khu vực nhà dân xung quanh các mỏ than (Mạo Khê, Hà Tu, CọcSáu,…) Do ảnh hưởng từ hoạt động khai thác than từ thời thuộc địa, khai thác thantrái phép, đặc biệt là hoạt động khai thác than lộ thiên đã làm hạ thấp tầng chứanước ngầm dẫn đến trữ lượng nước ngầm ở Quảng Ninh suy giảm và có nguy cơ bịaxit hóa

Theo số liệu phân tích tại một số điểm nước giếng tại tỉnh Quảng Ninh chothấy: nước giếng tại các điểm khu dân cư, khu mỏ than vẫn có dấu hiệu ô nhiễmamoni và coliform, tuy nhiên mức độ ô nhiễm ở mức độ nhỏ Theo số liệu của báocáo quan trắc môi trường của TKV quí III/2012 và kết quả của đoàn khảo sát chấtlượng nước ngầm năm 2012 tại các khu vực khai thác than trên địa bàn tỉnh QuảngNinh cho thấy:

+ Đối với nước ngầm khu vực Cẩm Phả-Quảng Ninh đã bị ô nhiễm coliform,tuy nhiên mức độ nhỏ và có xu hướng tăng so với thời kỳ năm 2005 ÷ 2014 [2]

+ Đối với nước ngầm khu vực Hòn Gai-Quảng Ninh, chất lượng nước ngầmvẫn bị suy giảm, nước ngầm bị nhiễm coliform ở mức độ tương đối cao so vớiQCVN 09:2008/BTNMT về chất lượng nước ngầm [2].

+ Nước ngầm khu vực Đông Triều-Uông Bí tiếp tục bị suy giảm, nước ngầm

có dấu hiệu ô nhiễm amoni và coliform Đối với chỉ tiêu amoni đã giảm so với thời

kỳ năm 2005-2011; đối với chỉ tiêu coliform thì có dấu hiệu tăng mạnh [2]

 Nước biển ven bờ

Kết quả phân tích chất lượng nước biển tại các điểm quan trắc nước biển ven

bờ từ năm 2005 ÷ 2012 tại một số cảng rót than: Cảng rót than Nhà máy tuyển thanNam Cầu Trắng, Bến rót than Cảng than Công ty than Đèo Nai, Bến rót than CảngKm6 C.ty than Dương Huy, Bến rót than Cảng Km6 Tổng Công ty Đông Bắc, Bếnrót than cảng Cửa Ông và Bến rót than cảng Cẩm Y,… thuộc địa phận nước biểnven bờ tỉnh Quảng Ninh cho thấy [8]:

+ Cặn lơ lửng tại các bến cảng rót than hầu như những năm 2005÷2007 vượtquá giới hạn cho cho phép đối với nước biển ven bờ dùng vùng bãi tắm, thể thaodưới nước (vượt từ 1,2 ÷ 2,6 lần) Tuy nhiên, đến quý III năm 2012 hàm lượng cặn

lơ lửng trong nước đã giảm đáng kể, một số cảng: Bến rót than Cảng Km6 TổngCông ty Đông Bắc, bến rót than cảng Cẩm Y có hàm lượng cặn lơ lửng trong nướcbiển giảm hơn so với năm 2010 ÷ 2011 và thấp hơn QCVN cho phép đối với nướcbiển ven bờ dùng vùng bãi tắm, thể thao dưới nước

+ Kim loại: một số hàm lượng Cu và Mn, Cd đã vượt quá giới hạn cho phépđối với nước biển ven bờ dùng vùng bãi tắm, thể thao dưới nước, cụ thể như sau:

Vùng Hòn Gai: Hàm lượng Cu trong cả hai mẫu nước biển ven bờ của khuvực Hòn Gai (Cảng rót than nhà máy tuyển than Nam Cầu Trắng; Cảng rót thanNam Cầu Trắng - Công ty kho vận Hòn Gai – Hàm Vinacomin) thời điểm quí IIInăm 2012 cao gấp 4,27 ÷ 4,80 lần so với giới hạn tối đa cho phép theo QCVN10:2008/BTNMT Hàm lượng Mn2+ trong nước cao gấp 2 ÷ 3 lần so với giới hạn tối

đa cho phép theo QCVN 10:2008/BTNMT

Vùng Cẩm Phả: Theo kết quả phân tích, nước biển ven bờ tại các vị trí lấymẫu thời điểm quan trắc quí III năm 2012 bị ô nhiễm Cd, Cu, Mn2+ Hàm lượng Cdtrong 100% số mẫu nước phân tích đều cao quá giới hạn tối đa cho phép theoQCVN 10:2008/BTNMT (giới hạn đối với các nơi khác) Hàm lượng Cu trong tất

cả các mẫu nước biển ven bờ của khu vực Cẩm Phả đều không đạt QCVN 10:2008/BTNMT Kết quả phân tích lớn hơn giá trị tối đa cho phép từ 3,07 ÷ 4,6 lầnlượng

Mn2+ không đạt QCVN 10:2008/BTNMT tại 05/05 mẫu nước biển ven bờ khu vựcCẩm Phả Kết quả phân tích lớn hơn giá trị tối đa cho phép từ 4 ÷ 8 lần So sánh vớicác kết quả quan trắc cùng kì năm 2011 nhận thấy hàm lượng các kim loại Cd, Cu

và Mn2+ trong nước biển ven bờ của khu vực Cẩm Phả tăng lên đến mức ô nhiễm

+ Amoni: ở khu vực Hòn Gai -Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, tại thời điểm quýIII năm 2012 cho thấy tại các khu vực cảng, bến rót than tăng cao so với thời kỳ từnăm 2006 ÷ 2011 và vượt quá giới hạn cho phép đối với nước biển ven bờ dùngvùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh Tuy nhiên, đối với các khu vực bãitắm, thể thao dưới nước và các nơi khác thì hàm lượng amoni trong nước biển nằmtrong giới hạn cho phép

+ Dầu mỡ: khu vực ven biển Quảng Ninh đã bị ô nhiễm dầu với mức độ từnhẹ đến nặng, hàm lượng dầu mỡ khoáng tại các điểm quan trắc bến rót than cảngthan vượt quá ngưỡng cho phép dùng vùng bãi tắm, thể thao dưới nước

 Tác động đến môi trường đất, cảnh quan và đa dạng sinh học

Hoạt động khai thác than lộ thiên làm thay đổi cảnh quan nghiêm trọng, làmtổn hại môi trường tự nhiên của những vùng đất lân cận Khai thác than lộ thiên sẽphá hủy hoàn toàn hệ thực vật, phá hủy phẫu diện đất phát sinh, di chuyển hoặc pháhủy sinh cảnh động thực vật, thay đổi cách sử dụng đất hiện tại và ở mức độ nào đóthay đổi vĩnh viễn địa hình tổng quan của khu vực khai mỏ Nhìn chung, nhiễu loạnđất và đất bị nén sẽ dẫn đến xói mòn Di chuyển đất từ khu vực chuẩn bị khai mỏ sẽlàm thay đổi hoặc phá hủy nhiều đặc tính tự nhiên của đất và có thể giảm năng suấtnông nghiệp hoặc đa dạng sinh học Cấu trúc đất có thể bị nhiễu loạn do bột hóahoặc vỡ vụn kết tập [12]

Khai thác lộ thiên gây ra những tổn thất trực tiếp hoặc gián tiếp đến động,thực vật hoang dã Tác động này trước hết là do nhiễu loạn, di chuyển và tái phân

bố trên bể mặt đất Tác động trực tiếp nhất đến sinh vật hoang dã là phá hủy hay dichuyển loài trong khu vực khai thác và đổ thải Những loài vật di động như thú sănbắn, chim và những loài ăn thịt phải rời khỏi nơi khai mỏ Những loài di chuyển hạnchế như động vật không xương sống, nhiều loài bò sát, gặm nhấm đào hang vànhững thú nhỏ có thể bị đe dọa trực tiếp

Nhiều loài hoang dã phụ thuộc chặt chẽ vào những thực vật sinh trưởngtrong điều kiện thoát nước tự nhiên Những thực vật này cung cấp nguồn thức ăncần thiết, nơi làm tổ và trốn tránh kẻ thù Hoạt động hủy hoại thực vật gần hồ, hồchứa, đầm lầy và đất ngập nước khác đã làm giảm số lượng và chất lượng sinh cảnhcần thiết cho chim nước và nhiều loài ở cạn khác Phương pháp san lấp bằng cách ủichất thải vào một vùng đất trũng tạo nên những thung lũng dốc hẹp là nơi sinh sốngquan trọng của nhưng loài động thực vật quý hiếm Nếu đất được tiếp tục đổ vàonhững nơi này sẽ làm mát sinh cảnh quan trọng và làm tuyệt diệt một số loài

 Tai biến môi trường

Các sự cố môi trường, tai biến thiên nhiên liên quan đến hoạt động khai thác,chế biến than chủ yếu là nguy cơ sạt lở, ngập lụt, cháy nổ Hầu hết các loại than đều

có khả năng tự cháy trong những điều kiện môi trường nhất định (cháy nội sinh).Nguyên nhân cơ bản dẫn đến hiện tượng tự cháy của than là quá trình oxy hoá củathan Khi tiếp xúc với không khí than hấp thụ oxy và xảy ra quá trình oxy hóa Quátrình này kèm theo sự sinh nhiệt vào môi trường xung quanh sẽ làm cho khối than bịtích nhiệt Khi nhiệt độ tăng đến khoảng 800C sẽ xuất hiện ngọn lửa Ở giai đoạnnày sinh ra các khí cacbon oxit (CO2, CO) và các hidrocacbon (CH4, C2H2, C2H4,

…) Ngoài ra nó còn có thể là nguồn lửa gây ra cháy nổ khí mê tan và bụi than [1].Hiện tượng tự cháy thường xảy ra tại những khu vực lộ vỉa than do tiếp xúc vớikhông khí Khi khai thác than bằng phương pháp hầm lò, trong lòng đất thường đểlại các trụ than bảo vệ Dưới áp lực mỏ tạo ra nhiều khe nứt nẻ ở các trụ than này.Đây là điều kiện dẫn đến quá trình lọt gió vào các khối than và có thể gây ra hiện

tượng tự cháy của than Công tác khai thác than hầm lò ngày càng được mở rộng vàkhai thác xuống sâu, do đó khả năng khai thác vào các vỉa than có tính tự cháy cao

sẽ ngày càng nhiều hơn

Sự chiếm diện tích, phá hủy lớp thảm thực vật, bồi lấp sông suối do đất đáthải mỏ, san lấp mặt bằng gây cản trở thoát nước trong mùa mưa bão, tăng tốc độdòng chảy và xói lở trên bề mặt của hoạt động khai thác và chế biến than cũng gópphần làm tăng sức tàn phá của thời tiết cực đoan do biến đổi khí hậu Kỹ thuật đổthải chưa tuân thủ đúng kỹ thuật đổ thải phân tầng sẽ gây sạt lở bãi thải, tạo ra lũbùn đe dọa an toàn cho người, tài sản các khu dân cư, công trình hạ tầng dưới chânbãi thải [2]

1.2.2 Sơ lược về mỏ than Mông Dương

 Khu trung tâm

Khu trung tâm có diện tích khoảng 6km2 và giới hạn tọa độ X = 28.500 ÷30.500, Y = 428.500 ÷ 433.000 Phía Bắc giáp với sông Mông Dương, phía Namgiáp khu Bãi thải Bắc Cọc Sáu, khu Quảng Lợi; phía Tây và Tây Nam giáp các mỏthan Cao Sơn, Khe Chàm; phía Đông giáp khu Đông Bắc Mông Dương [3]

 Khu Đông Bắc

Khu Đông Bắc có phía Bắc và phía Đông tiếp giáp biển, phía Tây giáp khuTrung Tâm, Phía Nam giáp sông Mông Dương Khu Đông Bắc nằm trong giới hạntọa độ: X = 28.000 ÷ 32.500, Y = 430.800 ÷ 434.100

1.2.2.2 Đặc điểm khí hậu, thủy văn

 Đặc điểm khí hậu

Khu mỏ Mông Dương nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa với haimùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4năm sau Mưa thường lớn nhất vào tháng 7, 8 hàng năm Các thông số chủ yếulượng mưa như sau:

- Lượng mưa lớn nhất trong ngày là 324 mm (ngày 11/7/1960);

- Lượng mưa lớn nhất trong tháng là 1.089,3 mm (tháng 8/1968);

- Lượng mưa lớn nhất trong mùa mưa là 2.850,8 mm (1960);

- Số ngày mưa nhiều nhất trong mùa mưa là 103 ngày (năm 1960);

- Lượng mưa lớn nhất trong một năm là 3.076 mm (năm 1966);

- Số ngày mưa nhiều nhất trong 1 năm là 151 ngày

Vào mùa khô, nhiệt độ thay đổi từ 9÷180C, trung bình là 150C; vào mùa mưanhiệt độ cao hơn so với mùa khô, từ 23÷370C và trung bình là 270C Độ ẩm tươngđối trung bình năm là 65 ÷ 67% [3]

 Đặc điểm thủy văn

Nước mặt trong khu mỏ được lưu thông và tàng trữ chủ yếu ở sông MôngDương và hai suối chính bắt nguồn từ khu Cọc Sáu, Quảng Lợi chảy qua khu mỏ đổvào sông Mông Dương Hai suối này thường có nước quanh năm, lưu lượng nướcthay đổi từ 10 – 20L/s (mùa khô) đến 150L/s (mùa mưa) Sông Mông Dương cóchiều dài gần 10km và được hình thành bởi 5 chi lưu chính Trong đó suối BàngTẩy, Đá Mài, Khe Chàm nằm phía thượng lưu sông Mông Dương, suối Hà Ráng,H10, Vũ Môn đổ vào trung lưu sông Mông Dương [4]

- Suối Bàng Tẩy: Bắt nguồn từ khu vực Bàng Tẩy chảy dọc theo đường nốicủa đường Khe Chàm với đường 18B Nhánh này thu nước từ Bàng Tẩy và BắcKhe Chàm về hợp lưu với suối Khe Chàm tại vị trí cầu Trung Quốc Lòng suối hẹp,sâu, chênh lệch độ cao của dòng chảy không lớn

- Suối Đá Mài - Khe Chàm: Bắt nguồn từ khu vực Bàng Nâu, chảy qua khuvực khai thác Đá Mài, Khe Chàm và hợp lưu với suối Bàng Tẩy ở vị trí cầu TrungQuốc Đoạn từ Bàng Nâu đến cầu Giám đốc (Yên Ngựa) gọi là suối Đá Mài, đoạn

từ cầu Giám Đốc đến cầu Trung Quốc gọi là suối Khe Chàm Do ảnh hưởng củakhai thác than, lòng suối bị biến đổi, thu hẹp nhiều, chênh lệch độ cao dòng chảytương đối lớn.

- Suối Hà Ráng: Nằm phía tả ngạn (Bắc) sông Mông Dương, chảy qua vănphòng Công ty than Khe Chàm và đổ vào sông Mông Dương tại cầu Ngầm KheChàm, suối có nước quanh năm

- Suối Vũ Môn: Nằm trong khu vực Mông Dương, đổ vào sông MôngDương ở phần trung lưu Suối có nước quanh năm

- Suối H10: Nằm trong khu vực Trung tâm Mông Dương, đổ vào sông MôngDương ở phần trung lưu Suối có nước quanh năm Phần hạ lưu sông Mông Dươngkhông có các chi lưu lớn

Lưu lượng nước sông Mông Dương mùa khô nhỏ Qmin = 110 L/s, lưu lượngmùa mưa lớn Qmax 100 L/s, nước chảy xiết Lòng sông rộng 40  50m, bị bồi lấpbởi sét, cát, cuội, sỏi Mực nước sông thay đổi theo mùa và thuỷ triều, mực nướclớn nhất vào mùa mưa Hmax = 4,2m, mức nước cạn nhất vào mùa khô Hmin= 0,4m.Nước mặt thoát nhanh, ít gây ngập lụt, cá biệt vào mùa mưa năm 1979, 1986 làmngập mặt bằng trong thời gian một vài ngày, khi mực nước lên cao tới h = 6,7m,làm các bờ dốc, nền đường bị xói mòn, sạt lở Với lượng mưa lớn của khu vực, sôngMông Dương thường có lũ Mang đặc tính sông miền núi, lũ ở đây thường xảy ratrong thời gian ngắn, tuỳ thuộc vào thời gian kéo dài của mưa Đỉnh lũ cao nhất tạikhu vực cầu Giám đốc, hợp lưu của suối Đá Mài và Khe Tam, Bàng Nâu đạt mức+50,8 Tại khu vực gần cửa suối Khe Chàm đạt +13,57 [3,4]

Lưu lượng nước tại suối Khe Chàm đạt 20,6m3/s, suối từ bãi thải Đông CaoSơn nhập vào suối Khe Chàm đạt 20m3/s Lưu lượng nước trong khu vực khai thácchính của thượng nguồn sông tới 41m3/s Lưu lượng này nhập với lượng nước từnhánh phía Bắc Khe Chàm, Bàng Tẩy đổ về tạo nên một lưu lượng của thượng lưusông tới 91,7m3/s

Hạ lưu sông chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều, mang tính chất nhật triều,chu kỳ biến thiên 2 kỳ trong 1 tháng (khoảng 14 ngày 1 chu kỳ thủy triều), biên độtriều ở đây lớn nhất khoảng 4 m vào thời kỳ triều cường Theo tài liệu quan trắctrạm Cửa Ông từ 1963 đến nay cho thấy: mực nước thuỷ triều cao nhất là +4,67m,thấp nhất là +0,07m và mực nước trung bình nhiều năm +2,30m [4].

1.3 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số chất lượng nước WQI

1.3.1 Giới thiệu chung

“Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index – WQI) là một chỉ số đượctính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng chấtlượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thangđiểm” [10, 11] Hiện có rất nhiều quốc gia/địa phương đã xây dựng và áp dụng chỉ

số WQI Thông qua một mô hình tính toán, từ các thông số khác nhau có thể thuđược một chỉ số duy nhất Sau đó chất lượng nước được so sánh với nhau thông quachỉ số này Đây là phương pháp đơn giản so với việc phân tích một loạt các thông

số Các ứng dụng chủ yếu của WQI bao gồm:

- Phục vụ quá trình ra quyết định: WQI có thể được sử dụng làm cơ sở choviệc ra các quyết định phân bổ tài chính và xác định các vấn đề ưu tiên;

- Phân vùng chất lượng nước;

- Thực thi tiêu chuẩn: WQI có thể đánh giá được mức độ đáp ứng/không đápứng của chất lượng nước đối với tiêu chuẩn hiện hành;

- Phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian và thời gian;

- Công bố thông tin cho cộng đồng;

- Nghiên cứu khoa học: Các nghiên cứu chuyên sâu về chất lượng nướcthường không sử dụng WQI, tuy nhiên WQI có thể sử dụng cho các nghiên cứu vĩ

mô khác như đánh giá tác động của quá trình đô thị hóa đến chất lượng nước khuvực, đánh giá hiệu quả kiểm soát phát thải…

1.3.2 Các phương pháp tính toán và ứng dụng chỉ số chất lượng nước

Bắt đầu vào năm 1965, Horton (Mỹ) đã đề xuất công thức tính toán đầu tiênvới ý tưởng dùng một chỉ số để tổng hợp các số liệu cần thiết khi đánh giá chất

lượng nước mặt (U.S Environmental Protection Agency (1978)) Đến nay, chỉ số

chất lượng nước (WQI) đã được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trên thế giới đểđánh giá chất lượng nước tại Mỹ, Canada, Bỉ, Thổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ, Thái Lan,Malayxia, Đài Loan …

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng WQI trên thế giới và tại Việt Nam đượctổng hợp và giới thiệu tại phụ lục 2 Hầu hết các nước trên thế giới và cả Việt Namđều xây dựng công thức tính WQI cho môi trường nước mặt và đã ứng dụng một sốphương pháp chính sau đây [7]:

- Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước của Quỹ Vệ sinh Môi trường Mỹ(National Sanitation Foundation - NSF) Đây là phương pháp sử dụng hàm trungbình cộng hoặc trung bình nhân (có trọng số hoặc không có trọng số) Phương phápnày được sử dụng rộng rãi ở nhiều nghiên cứu về chỉ số chất lượng nước cũng như

áp dụng để đánh giá phân loại chất lượng nước trong thực tế tại nhiều bang ở Mỹ vànhiều nước khác Ưu điểm của phương pháp này là cách tính khá đơn giản và chokết quả khá chính xác nếu các chỉ số phụ không chênh lệch nhau quá lớn

Do tính che khuất của hàm trung bình cộng, Lu C.Y và Gray N.E đã đề xuấtcải tiến dạng trung bình cộng thông thường thành trung bình cộng dạng Solway vào

năm 1979 và 1996 (Chaiwat Prakirake, Pawinnee Chaiprasert and Sudarut

Tripetchekul (2009)) Dạng trung bình cộng Solway đã được áp dụng để đánh giá

chất lượng nước cấp tại Thái Lan, nước cửa sông tại Nam Phi và trong các nghiêncứu về nước mặt của Wepener và nnk (2006), Tyson và House (1989), Gray (1996),

Bordalo (2006), Moore (1990) (Pham Thi Minh Hanh (2009))

Liou S (Đài Loan) đã đề xuất một công thức kết hợp cả trung bình cộng vàtrung bình nhân nhằm hạn chế tính che khuất của hàm trung bình cộng khi các chỉ

số phụ khác nhau quá lớn (Liou S., Lo S., Wang S (2004)) Dựa trên công thức của

Liou S., Phạm Thị Minh Hạnh đã cải tiến và đưa ra công thức tính WQI cho môi

trường nước mặt lục địa của Việt Nam trong luận án tiến sĩ của mình (Pham Thi

Minh Hanh (2009)) Dựa vào nghiên cứu này, ngày 01 tháng 7 năm 2011 Tổng cục

Môi trường Việt Nam đã ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượngnước

- Phương pháp tính toán chất lượng nước của Canada [14] Ưu điểm củaphương pháp này là không hạn chế số lượng các thông số tính toán Hạn chế củacông thức tính toán theo phương pháp này là chưa chỉ rõ trọng số của từng thông số,giá trị F1 (Tỉ lệ % giữa số thông số không đạt tiêu chuẩn và tổng số thông số) ảnhhưởng quá lớn đến kết quả tính WQI, thiếu các hướng dẫn chọn các thông số tối ưu

theo mục đích sử dụng, yêu cầu nhiều số liệu tính toán … (CCME National Water

Quality Index Workshop (2003)) Trong điều kiện của Việt Nam, phương pháp tính

toán này khó có thể áp dụng được vì để tính được “Tần suất không đạt tiêu chuẩn –F2 (trong công thức tính WQI)” cần phải đo đạc chất lượng nước nhiều lần

- Một số phương pháp khác

Phương pháp của Bỉ dùng hệ thống cho điểm từ 1 đến 4 để phân hạng chấtlượng nước, chưa tính đến mức độ quan trọng của từng thông số và số lượng thông

số tính toán còn hạn chế

New Zealand xác định chất lượng nước cho hoạt động giải trí có tiếp xúc với

nước bằng giá trị chỉ số phụ nhỏ nhất (Nagels JW, Davies Colley RJ, Smith DG

(2001)) Phương pháp này cũng đã được áp dụng trong nghiên cứu của Smith D G.

(1990)

Theo mô hình Bhargava (Ấn Độ), WQIi được tính cho mỗi mục đích sử dụngnước (chẳng hạn, cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) theo phươngpháp trung bình nhân không trọng số và WQI tổng quát được tính bằng trung bìnhcộng không trọng số của các WQIi [17]

Trong một số nghiên cứu về WQI của Malaysia, Trung Quốc, Ấn Độ… trong

những năm gần đây, các tác giả đã bước đầu áp dụng logic mờ để tính WQI

(Mei-Lin Wu và et al (2010); Md Pauzi Abdullah et al (2008); Raman Bai V, Reinier B., Mohan.S (2009)).

Tại Việt Nam, một số nhà khoa học đã rất cố gắng đưa ra các dạng công thứctính WQI cho môi trường nước mặt là chủ yếu Đi đầu trong các công trình nghiêncứu này là GS TS Phạm Ngọc Hồ, PGS TS Lê Trình, PGS TS Tôn Thất Lãng.Các dạng công thức của PGS TS Lê Trình, PGS TS Tôn Thất Lãng (trong cácnăm 2008, 2009, 2010) chủ yếu vẫn là cải tiến công thức của Quỹ Vệ sinh Môitrường Mỹ -NSF trong điều kiện của Việt Nam Công thức của GS TS Phạm Ngọc

Hồ (năm 2011) đã cải tiến cách đánh giá chất lượng thành phần môi trường bằng chỉtiêu tổng hợp có trọng số và quy chuẩn về một thông số tại mốc tính toán ban đầu

Ưu điểm của phương pháp tính toán của GS TS Phạm Ngọc Hồ là không hạn chế

số lượng các thông số tính toán, thang phân loại chất lượng nước và trọng số củacác thông số khách quan

Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ (USEPA, U.S Environmental Protection

Agency, 1978) đã đưa ra một số tiêu chí nên được sử dụng khi xem xét xây dựng

công thức tính WQI như sau:

1 Tính toán dễ dàng;

2 Mô tả được mức độ quan trọng của các thông số tính toán;

3 Bao gồm các thông số được đo đạc thường xuyên và thường được sửdụng;

4 Bao gồm các thông số có mức độ ảnh hưởng rõ rệt đến hệ thủy sinh hoặchoạt động giải trí của con người;

5 Bao gồm chất độc hại;

6 Dễ dàng kết hợp thêm các thông số mới;

7 Được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn hoặc quy chuẩn đã có;

8 Có cở sở khoa học rõ ràng;

9 Được kiểm tra với số liệu thực tế và cho kết quả hợp lý;

10 Có khoảng phân loại rõ ràng;