Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS núi pháo

Lời cảm ơn Được sự đồng ý của Khoa Môi Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã đi thực tập tại Công ty SGS Núi Pháo với đề tài: ‘’Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát c

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

TRƯƠNG VĂN MAU Tên đề tài :

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH

KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CÔNG TY SGS NÚI PHÁO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành/ngành :Khoa học môi trường Khoa : Môi trường

Khóa học : 2014 – 2018

Thái Nguyên – năm 2018

Lời cảm ơn

Được sự đồng ý của Khoa Môi Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên,

em đã đi thực tập tại Công ty SGS Núi Pháo với đề tài: ‘’Nghiên cứu thực

trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ

số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo’’

Để hoàn thành được đề tài này em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo trong trường đã truyền đạt cho em trong thời gian học tập và rèn luyện tại nhà trường

Đặc biệt, em xin được bày tỏ long kính trọng, cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths Hoàng Qúy Nhân người đã hết lòng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn em trong xuất quá trình thực hiện chuyên đề

Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các anh (chị) trong công ty SGS Núi Pháo đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và rèn luyện

Trong thời gian thực tập em đã cố gắng hết sức mình, nhưng do kinh nghiệm

và kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót và khuyết điểm Em rất mong được các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến bổ sung để bản luận văn tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 06 tháng 04 năm 2018

Sinh viên

Trương Văn Mau

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: thông số 99

Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan 99

Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng 1010

Bảng 2.4: Đánh giá cac mức WQI 1212

Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước 1414

Bảng 2.6: Phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI 1516

Bảng 3.1: vị trí quan trắc môi trường nước tại công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo 17

Bảng 4.1: Cơ cấu kinh tế xã Hà Thượng 222

Bảng 4.2: Kết quả điều tra về dân số, lao động việc làm xã Hà Thượng 233

Bảng 4.3: Kết quả tích chất lượng môi trường nước thải công ty

khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo 2929

Bảng 4.4: Bảng quy định các giá trị qi, Bpi đối với từng thông số 35

Bảng 4.5: Bảng quy định các giá trị BP i và qi đối với DO% bãohòa 3636

Bảng 4.6: Bảng quy định các giá trị BP i và q i đối với thông số pH 3737

Bảng 4.7: So sánh giá trị WQI 3838

Bảng 4.8: Kết quả tính toán WQI Thông số và WQI Tổng 3838

Bảng 4.9: So sánh các giá trị WQI Tổng đối với thang điểm 3939

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth,

đồng và vàng Núi Pháo 16

Hình 4.1: Bản đồ Xã Hà Thượng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên 2020

Hình 4.2 Sơ đồ xả nước thải trong quá trình khai thác, chế biến sản xuất

tại mỏ Núi Pháo 2424

Hình 4.3: (Kết quả so sánh hàm lượng BOD 5 ) 3030

Hình 4.4: (Kết quả so sánh hàm lượng COD) 3131

Hình 4.5: (Kết quả so sánh hàm lượng SS) 3232

Hình 4.6: (Kết quả so sánh hàm lượng NH4+) 3333

Hình 4.7: (Kết quả so sánh chỉ số Colifom) 3434

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ tài nguyên Môi trường

QĐ – TCMT Quyết định - Tổng cục Môi trường

TT- BTNMT Thông tư – Bộ tài nguyên Môi trường

MỤC LỤC

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu chung 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

PHẦN 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học 2

2.1.1 Một số khái niệm liên quan 2

2.1.2 Các thông số đánh giá chất lượng nước 5

2.1.3 Cơ sở pháp lý 7

2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngoài nước 8

2.2.1 Ngoài nước 8

2.2.2 Trong nước 12

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 16

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 16

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 17

3.3 Nội dung nghiên cứu 17

3.4 Phương pháp nghiên cứu 18

3.4.1 Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu 18

3.4.2 Phương pháp đánh giá chất lượng nước

theo chỉ số chất lượng nước WQI 18

3.4.3 Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá

chất lượng môi trường nước mặt lục địa 19

3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo 19

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại xã Hà Thượng 200

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 200

4.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 222

4.2 Hiện trạng sử dụng nước và nước thải của nhà máy 244

4.2.1 Nhu cầu sử dụng nước 2424

4.2.2 Nguồn xả của nhà máy Núi Pháo 2626

4.3 Phân tích chất lượng nước thải công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo 29

4.3.1 Kết quả phân tích chất lượng môi trường nướcError! Bookmark not defined.29 4.3.2 So sánh kết quả quan trắc chất lượng nước với QCVN 2929

4.3.3 Đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI) 34

4.3.3.1 Các bước tính toán chỉ số chất lượng nước 3434

4.3.3.2 Kết quả tính toán WQI 38

4.3.3.3 Đánh giá chất lượng nước bằng WQI 3939

4.4 Một số biện pháp khác phục, giảm thiểu ô nhiễm

môi trường nước do nước thải nhà máy gây ra. 3939

PHẦN 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4242

5.1 Kết luận 422

5.2 Đề nghị 433

Cũng như không khí và ánh sáng, nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu được trong đời sống con người Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất, nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng Nước tham gia vào vào hầu hết các hoạt động của sự sống và sản xuất

Trong những năm gần đây Việt Nam đang không ngừng đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa, những lợi ích mà công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại được thể hiện rất rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục,xã hội

Tuy nhiên bên cạnh những hiệu quả tích cực do công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại thì đồng thời nó cũng làm phát sinh rất nhiều tác động đến môi trường Trong đó, ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản là một trong những vấn đề nóng hổi nhất

Trong những năm gần đây, theo nhịp độ phát triển chung của cả nước tỉnh Thái nguyên cũng đã có nhiều cơ hội để phát huy các nguồn lực, thế mạnh cho

sự tăng trưởng kinh tế - xã hội, dự án khai thác khoáng sản khu Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ là một điển hình

Công ty THNH khai thác chế biến khoáng sản núi pháo là một dự án lớn

có ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội và khối lượng công việc đồ sộ Dự án khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo được Chính phủ cấp phép đầu tư từ tháng 3 năm 2004 với tổng vốn hơn 500 triệu USD Đây là Dự án khai thác quặng đa kim công nghệ cao chủ yếu là Vonfram lớn nhất Việt Nam và đứng

thứ hai trên thế giới Dự án có tổng diện tích hơn 670 ha nằm trên địa bàn các xã

Hà Thượng, Hùng Sơn,Tâm Linh, Cát Nê và Tiên Hội của huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên.[2]

Trải qua hơn 14 năm tồn tại và hoạt động của dự án đã góp phần rất lớn vào sự phát triển của nhà máy khai thác chế biến kháng sản núi pháo tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ nói riêng và sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên nói chung Nhưng sự hoạt động của công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo cũng có những ảnh hưởng xấu đến môi trường trong đó có môi trường nước

Xuất phát từ thực tế đó, được sự đồng ý của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo

Ths Hoàng Qúy Nhân, em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thực trạng

và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo”

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu chung

Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

+ Nghiên cứu thực trạng môi trường nước thải

+ So sánh kết quả phân tích chất lượng nước so với QCVN

+ Tính toán chỉ số WQI

+ Xác định giá trị WQITổng với mức đánh giá chất lượng nước

+ Đề xuất những giải pháp bảo vệ, sử dụng tài nguyên nước có tính khả thi, phù hợi với khu vực xung quanh nhà máy Núi Pháo

1.3 Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có

cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em

vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân

tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế

- Ý nghĩa trong thực tiễn:

+ Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động khai thác đến môi trường, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải

+ Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực nhà máy

PHẦN 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Một số khái niệm liên quan

- Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm [7]

- WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số.[7]

- Khái niệm môi trường: Môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam: “ Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.”.[6]

- Khái niệm ô nhiễm nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước không đáp ứng cho mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”(Lương văn Hinh, 2015)[6]

- Khái niêm phát triển bền vững: “Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường”.[6]

- Khái niệm ô nhiễm môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các 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.”.[6]

- Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yếu

tố kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường (Luật bảo vệ môi trường 2014), [6]

- Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.[5]

- Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về các thành phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhàm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường, và các tác động xấu với môi trường.[6]

- Khái niệm nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên.[3]

2.1.2 Các thông số đánh giá chất lượng nước

- Các chỉ têu vật lý:

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu, sử thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước Nước mạch nông có nhiệt độ la: 4 – 400C, nước ngầm là: 17 -310C Nhiệt độ nước thải cao hơn nhiệt độ nước cấp.[4]

+ TSS: Là các chất rán lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong nước Hàm lượng các chất lơ lửng là phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 1050C cho đến khi khối lượng không đổi (mg/l),[4]

+ Độ đục: Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước,

độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng, bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các huyền phù, các hạt

cạn đất cát, các vi sinh vật Nó cũng chứa nhiều thành phần hóa học: vô cơ, hữu cơ…

1, Độ đục cao biểu thị nồng độ nhiễm bẩn trong nước cao

2, Độ đục cao ảnh hưởng đến quá trình lọc nước vì lỗ thoát nước sẽ nhanh chóng bị bịt kín

3, Khử trùng bị ảnh hưởng bởi độ đục

Đơn vị đo độ đục: lJTU = lTNU= l mg sio2/l = 1đơn vị độ đục

Đo bằng máy quang phổ: đơn vị NTU, FTU

Đo bằng trực quan: đơn vị JTU

+ pH: Là đại lượng toán học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước

PH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch (nước)

PH = - log(H+).[4]

- Các chỉ tiêu hoá học:

+ Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để phân huỷ các chất hữu cơ

có thể phân hủy trong một thể tích nước bởi sự phân hủy sinh học

Thông thường sau thời gian 5 ngày ở 200C thì phần lớn ( khoảng 90%) các chất hữu cơ dễ phân hủy bị phân hủy Vì vậy người ta thường lấy 5 ngày ở 200C để xác định nhu cầu oxy sinh hóa và gọi là BOD5

BOD5 cho ta biết ước lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ của nguồn nước và có thể dùng để đánh giá hiệu quả hệ thống sử lý nước, xác định kích thước thiết bị

xử lý…

Giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ nhiễm bẩn hữu cơ càng cao Theo quy định bộ Y tế thì:

BOD5 < 4 mg/l - nước dùng trong sinh hoạt

BOD5 < 10 mg/l - nước dùng cho thủy sản ( theo quy định của FAO) BOD5 > 3 mg/l - coi như ô nhiễm nhẹ

BOD5 > 10 mg/l - coi như nước bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt

+ Nhu cầu oxy hóa học (COD)

Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để phân hủy hết các chất hữu

cơ có trong nước theo con đường hóa học Nồng độ COD cho phép với nguồn nước mặt là COD > 10 mg/l.[3]

- Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước:

+ Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước

2.1.3 Cơ sở pháp lý

- Luật bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13 có hiệu lực từ ngày

01/01/2015 thay thế Luật bảo vệ môi trường 2005

- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH 13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của Quốc hội Nước cộng hòa xã hội Việt Nam

- QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT

- QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT

- QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

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

- 879 /QĐ-TCMT Về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước

- Quyết định số 2191/QĐ-BTNMT của Bộ trưởng Bộ TN&MT về việc thanh tra chấp hành pháp luật bảo vệ môi trường, khoáng sản, đất đai và tài nguyên nước đối với Công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo

- 35/2015/TT-BTNMT Thông tư hướng dẫn về bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao có hiệu lực từ ngày 17/08/2015

- Thông tư 16/2017/TT-BTNMT ban hành Quy định kỹ thuật và định mức kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước

- Thông tư 37/2017/TT-BTNMT Ban hành quy định kỹ thuật và định mức kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng xả nước thải vào nguồn nước

2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngoài nước

2.2.1 Ngoài nước

Hiện nay có rất nhiều quốc gia xây dựng và áp dụng chỉ số WQI Do đặc điểm của mỗi khu vực khác nhau nên mỗi quốc gia, khu vực khác nhau có phương pháp xây dựng chỉ số WQI khác nhau

Hoa Kỳ: WQI được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp cận theo

phương pháp của Qũy Vệ sinh quốc gia Mỹ (Naitional Sanitation Foundation –NSF) gọi tắt là WQI–NSF WQI- NSF được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ thuật Delphi của tập đoàn Rand, thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đông các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thông số CLN quyết định sau đó xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thông số (vai trò quan trọng của thông số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thông số sang chỉ số phụ (qi) WQI - NSF được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trò (trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị chuẩn (mục tiêu CLN) qua giản đồ tính chỉ số phụ (qi)

Phương pháp tính WQI của bang Origon

Bước 1: Lựa chọn thông số

Bảng 2.1: thông số

Vật lý

Nhiệt độ Tổng chất rắn (TSS)

PH

Hóa học

DO Tổng N (ammonia+nitrate nitrogen) Tổng P

Sinh học Colifom

Bước 2: Tính toán chỉ số phụ:

- Chỉ số phụ Oxy hòa tan (DO): SIDO

Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan

Nồng độ DO bão hòa (DO hay DOs)

≤ 100% hoặc Nồng độ DO ≤ 3.3 mg/l SIDO = 10

3.3 mg/l < DO ≤ 10.5 mg/l SIDO = 80.29+31.88*DO - 1.401*DO2 10.5 mg/l < DO SIDO = 100

100% < DOs ≤ 275% SIDO = 100*exp((DO - 100)*1.179E - 2)

- Nhu cầu Oxy sinh học (BOD): SIBOD

BOD thể hiện tổng mức tiêu thụ oxy do các sinh vật thủy sinh

+ BOD ≤ 8 mg/l: SIBOD = 100*exp(BOD*-0.1993)

+ 8 mg/l < BOD SIBOD = 10

Bước 3: Trọng số

WQI sử dụng phương pháp trọng số cân bằng (không có trọng số)

Bước 4: Tính toán chỉ số cuối cùng

- Sử dụng hàm bình phương điều hòa không trọng số

𝑊𝑄𝐼 = 𝑛 1

𝑆𝐼𝑖1

𝑛 𝑖−1

Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng

Giá trị WQI Mức đánh giá

Canada: Phương pháp do cơ quan Bảo vệ môi trường Canada ( The

Canadian Countcill of Ministers of the Environment - CCME 2001) đã xây dựng WQI -CCME được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thông số và 3 hệ số chính (F1 - phạm vi, F2 - tần suất và F3-biên độ của các kết quả không đáp ứng được các mục tiêu CLN- giới hạn chuẩn) WQI - CCME là một công thức rất định lượng và việc sử dụng hết sức thuận tiện với các thông số cùng các giá trị chuẩn (mục tiêu CLN) của chúng có thể dễ dàng đưa vào WQI-CCME để tính toán tự động Tuy nhiên, trong WQI-CCME, vai trò của các thông số CLN trong WQI được coi như nhau, mặc dù trong thực tế các thành phần CLN có vai trò khác nhau đối với nguồn nước ví dụ như thành phần chất rắn lơ lửng không có ý nghĩa quan trọng đối với CLN nguồn nước như thành phần Oxy hòa tan

WQI được tính toán thông qua các bước như sau:

Bước 1: Tính toán giá trị phạm vi - SCOBE F1

- F1 là tỉ số các thông số không đáp ứng được so với mức hướng dẫn trong khoảng thời gian tính chỉ số

- F1 = (số thông số vượt quá tiêu chuẩn/tổng số thông số)*100

Bước 2: Tính toán giá trị tần suất F2

- F2 là phần trăm số mẫu không đáp ứng được mức hướng dẫn

- F2 = (Số mẫu không đáp ứng tiêu chuẩn/Tổng số mẫu)*100

Bước 3: Tính toán giá trị biên độ F3

- Giá trị F3 được tính toán qua 3 bước sau:

- Với các giá trị không đáp ứng được tiêu chuẩn (cao hơn giới hạn trên hoặc thấp hơn giới hạn dưới), ta tính giá trị sau:

Excursioi = (giá trị thông số/mức hướng dẫn) – 1 khi giá trị thông số cao hơn giới hạn trên của mức hướng dẫn

Excusioi = (mức hướng dẫn/giá trị thông số) – 1 khi giá trị thông số thấp hơn giới hạn dưới của mức hướng dẫn

- Tính toán giá trị nse

𝑛𝑠𝑒 = 𝐸𝑥𝑐𝑢𝑟𝑠𝑖𝑜𝑖

𝑘 𝑖−1

𝑛Trong đó n là tổng số mẫu

- F3 được tính toán bằng phương pháp tiệm cận và có khoảng giá trị từ 0 đến 100

0.01𝑛𝑠𝑒 + 0.01Bước 4: Tính toán giá trị WQI

𝑊𝑄𝐼 = 100 − 𝐹1

1.372Các mức WQI

Châu Âu: Các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ

WQI – NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia –địa phương lựa chọn các thông số và phương pháp tính chỉ số phụ riêng

Các quốc gia Malayxia, Ấn Độ: phát triển từ WQI –NSF, nhưng mỗi

quốc gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng

2.2.2 Trong nước

Hiện nay, để thống nhất cách tính toán chỉ số chất lượng nước, tháng 07 năm 2011, Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày

01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường Theo Quyết định chỉ số chất lượng nước được áp dụng đối với số liệu quan trắc môi trường chất lượng nước mặt lục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước nhà nước về môi trường, các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường và tham gia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộng đồng Theo hướng dẫn chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số Qua tình hình nghiên cứu và áp dụng chỉ

số WQI ở nước ta cho thấy phương pháp tính toán chỉ số WQI được đề xuất dựa trên những phương pháp luận về WQI áp dụng phổ biến nhất hiện nay Vì vậy,

đây là phương pháp có sơ sở khoa học vững chắc Kết quả từ các mô hình áp dụng chỉ số WQI cho thấy phương pháp WQI là phù hợp trong việc đánh giá

hiện trạng, diễn biến chất lượng nước và phân vùng chất lượng nước

Việt Nam, hầu hết các địa phương áp dụng cách tính WQI theo sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước do Tổng cục Môi trường ban hành theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 Ngoài ra, còn

sử dụng phương ̣ pháp đánh giá chất lượng môi trường của giáo sư Phạm Ngọc

Hồ, phương pháp WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mê Kông và một số phương pháp WQI khác được cải tiến cho phù hợp với điều kiện đạc điểm của từng địa phương

Mô hình WQI đưa ra bởi TS Tôn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai Bước 1: Lựa chọn thông số: phương pháp Delphi

Từ điểm số trung bình do các chuyên gia cho ứng với từng khoảng nồng

độ thực tế, đối với mỗi thông số chất lượng nước chúng tôi xây dựng một đồ thị

và hàm số tương quan giữa nồng độ và chỉ số phụ Dựa vào phương pháp thử với sự trợ giúp của phần mềm xử lý bảng tính Excel, các hàm chất lượng nước được biểu thị bằng các phương trình sau:

- Hàm chất lượng nước với thông số BOD5:

y = - 0,0006x2 - 0,1491x + 9,8255

- Hàm chất lượng nước với thông số DO:

Theo phương pháp Delphi, các mẫu phỏng vấn được biên soạn và gởi đến

40 chuyên gia chất lượng nước ở các trường Đại Học, các Viện Nghiên Cứu, các trung tâm Môi trường để lấy ý kiến Các mẫu phỏng vấn được gởi đi hai đợt: đợt một là các câu hỏi để xác định các thông số chất lượng nước quan trọng, đợt hai

là các câu hỏi để xác định trọng số của các thông số chất lượng nước để xây dựng chỉ số phụ và hàm chất lượng nước

Kết quả có 6 thông số chất lượng nước được lựa chọn là những thông số chất lượng nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước

Thông số Trọng số tạm thời Thông số cuối cùng

Bước 4: Tính toán chỉ số cuối cùng

Chỉ số WQI cuối cùng được tính theo công thức trung bình cộng có trọng số:

Bảng 2.6: phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI

Loại nguồn nước Ký hiệu màu Chỉ số WQI Đánh giá chất lượng

1 Xanh dương 9<WQI≤10 Không ô nhiễm

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

Chất lượng Nước thải của nhà máy Núi Pháo – Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo trên địa bàn xã Hà Thượng – huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Các vấn đề liên quan đến hiện trạng chất lượng môi trường nước thải tại Nhà máy Núi Pháo Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo trên địa bàn

xã Hà Thượng – huyện Đại từ - tỉnh Thái Nguyên

- Nhà máy Núi Pháo nằm trên địa bàn xã Hà Thượng huyện Đại Từ, cách thị trấn Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên khoảng 2 km Khu vực dự án khai thác và Chế biến vonfram, fluorit, bismuth, đồng và vàng có diện tích 602 ha

Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth,

đồng và vàng Núi Pháo

Qua tài liệu thu thập, nội dung nghiên cứu khóa luận tiến hành quan trắc tại 2 điểm Các điểm quan trắc đặt tại các cửa xả nước của nhà máy Đều này

Mỏ Núi Pháo

đảm bảo số liệu thu được bao quát chung cho hiện trang môi trường nước thải của toàn nhà máy

Vị trí quan trắc thể hiện trong bảng sau

Bảng 3.1: vị trí điểm xả thải, lưu lượng nước thải tại công ty khai thác và

chế biến khoáng sản Núi Pháo

Cửa xả nước thải từ ao lắng khu vực Nhà máy chế biến

quặng ra Suối Thủy Tinh Đập khe Vối - Tại xóm 4, xã Hà

Thượng, lưu lượng nước thải trung bình xả ra trong suốt thời gian hoạt động của Mỏ theo tính toán bằng mô hình GoldSim trong là 19.729 m3/ngày đêm, lưu lượng xả lớn nhất là 64.528 m3/ngày đêm

Cửa xả nước thải từ hồ lắng khu vực bãi thải ra Đầm Mây

- Tại xóm Mận, xã Phục Linh, lưu lượng nước thải tại đây ước tính trung bình khoảng 4.003 m3/ngày đêm vào mùa khô, khoảng 25.969 m3/ngày đêm vào mùa mưa và lớn nhất khoảng 109.088 m3/ngày đêm

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

- Địa điểm: Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo

- Thời gian: 15/01/2018 – 30/04/2018

3.3 Nội dung nghiên cứu

1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Hà Thượng

2 Hiện trạng sử dụng nước, nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy

3 Đánh giá chất lượng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo

+ Đánh giá một số chỉ tiêu hóa học của nước thải

+ Nhận xét tổng quan chất lượng nước thải tại thời điểm nghiên cứu

4 Đề xuất một số giả pháp cải thiện chất lượng môi trường nước thải của nhà máy

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu

Nghiên cứu lý thuyết thu thập thông tin thông qua các loại sách báo, tài liệu, Số liệu quan trắc môi trường, Các chương trình, dự án, đề tài tiến hành nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước công ty khai thác chế biến Khoáng sản Núi Pháo Các tài liệu và kinh nghiệm về đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước, chọn lọc những khái niệm và tư tưởng cơ bản trong việc xây dựng

cơ sở lý luận nghiên cứu

Sau đó, tiến hành phân tích và xử lý thông tin, tư liệu bằng cách tập hợp, chọn lọc và hệ thống hoá các phần khác nhau của thông tin, tư liệu đã có để từ

đó tìm ra những khía cạnh, kết luận về đối tượng nghiên cứu, nếu phát hiện thiếu hoặc sai lệch thì bổ xung và chỉnh sửa tài liệu cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu đã đề ra

3.4.2 Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ số chất lượng nước WQI

3.4.2.1 Các nguyên tắc xây dựng WQI:

3.4.2.2 Yêu cầu với việc tính toán WQI:

- WQI được tính toán riêng cho s ố liệu của từng điểm quan trắc

- WQI thông số được tính toán cho từng thông số quan trắc Mỗi thông số

sẽ xác định được một giá trị WQI cụ thể, từ đó tính toán WQI để đánh giá chất lượng nước của điểm quan trắc

- Thang đo giá trị WQI được chia thành các khoảng nhất định Mỗi khoảng ứng với 1 mức đánh giá chất lượng nước nhất định

3.4.3 Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt lục địa

Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước bao gồm các bước sau:

Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lục địa (số liệu đã qua xử lý);

Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức;

Bước 3: Tính toán WQI;

Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước

3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo

Các số liệu điều tra và phân tích sau khi được tổng hợp lại đày đủ sẽ

phải phân loại từng phần theo nội dung, đây là một khâu quan trọng trong quá trình viết báo cáo, nếu tổng hợp số liệu tốt thì quá trình viết bài sẽ đảm bảo số liệu đầy đủ và chi tiết