Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than của mỏ vàng danh đến chất lượng môi trường nước mặt sông vàng danh, thành phố uông bí, tỉnh quảng ninh​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG ĐÌNH TRUNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN CỦA MỎ VÀNG DANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT SÔNG VÀNG DANH, THÀNH PHỐ U

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐẶNG ĐÌNH TRUNG

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN

CỦA MỎ VÀNG DANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT SÔNG VÀNG DANH, THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐẶNG ĐÌNH TRUNG

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN

CỦA MỎ VÀNG DANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT SÔNG VÀNG DANH, THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường

Mã số: 8850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quang Hùng

THÁI NGUYÊN - 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Đặng Đình Trung, xin cam đoan luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Quang Hùng và không sao chép các công trình nghiên cứu đã được công bố của người khác

Số liệu và kết quả của Luận văn chưa từng được công bố ở bất kỳ một công trình khoa học nào khác

Các thông tin, dữ liệu sử dụng trong Luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Tác giả

Đặng Đình Trung

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến giảng viên

TS Nguyễn Quang Hùng – Vụ Khoa học, công nghệ và Môi trường – Văn phòng Quốc hội đã quan tâm, tận tình hướng dẫn học viên trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô giáo Khoa Tài nguyên và Môi trường đã truyền đạt cho em những kiến thức, kỹ năng bổ ích để phục vụ công tác và đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành Luận văn

Em xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, đồng nghiệp thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Trung tâm Quan trắc tài nguyên và Môi trường, Ủy ban nhân dân phường Vàng Danh và Ban Lãnh đạo Công ty Cổ phần Than Vàng Danh-Vinacomin, Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên Môi trường-TKV, Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường-Vinacomin đã tạo điều kiện giúp đỡ và cho phép em được sử dụng một phần các tài tiệu, số liệu trong quá trình nghiên cứu thực hiện Luận văn

Em bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè luôn động viên giúp đỡ để hoàn thành tốt nghiên cứu của mình

Do trình độ chuyên môn và điều kiện nghiên cứu còn nhiều khó khăn nên Luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, đồng nghiệp để em hoàn thành Luận văn được tốt hơn

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020

Học viên

Đặng Đình Trung

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Cơ sở lý luận 3

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản 3

1.1.2 Cơ sở pháp lý 6

1.2 Cơ sở thực tiễn 7

1.2.1 Thực trạng khai thác than trên thế giới 7

1.2.2 Thực trạng quản lý môi trường hoạt động khai thác than ở Việt Nam 8

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 11

1.3.1 Đặc điểm về địa hình khu vực mỏ Vàng Danh 11

1.3.2 Đặc điểm về khí tượng khu vực nghiên cứu 11

1.3.3 Chế độ thủy văn, dòng chảy khu vực nghiên cứu 14

1.3.4 Đặc điểm kinh tế-xã hội phường Vàng Danh 15

1.4 Khái quát hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh 17

1.4.1 Hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh 17

1.4.2 Tóm tắt tình hình khai thác mỏ than Vàng Danh 18

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.3 Nội dung nghiên cứu 22

2.4 Phương pháp nghiên cứu 22

2.4.1 Phương pháp thu thập dữ liệu 22

2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa 22

2.4.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 25

2.4.4 Phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước WQI 25

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Vàng Danh giai đoạn 2017 – 2019 30

3.1.1 Đánh giá kết quả chất lượng nước sông Vàng Danh chảy qua mỏ 30

3.1.2 Ứng dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) trong đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 38

3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh 44

3.2.1 Ảnh hưởng mưa cuốn trôi bùn đất trên đường vận chuyển xuống sông Vàng Danh 45

3.2.2 Ảnh hưởng do thiên tai, bão lũ 46

3.2.3 Ảnh hưởng do hoạt động xả nước thải 46

3.3 Tác động của khai thác mỏ Vàng Danh đến chất lượng nước sông Vàng Danh 47

3.3.1 Tác động do việc khai thác than 47

3.3.2 Các tác động đến môi trường nước do sàng, tuyển than 51

3.3.3 Tác động do nước thải sinh hoạt của công nhân 52

3.4 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh 53

3.4.1 Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng mưa cuốn trôi bùn đất 53

3.4.2 Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng sạt lở, xây dựng kè sông 56

3.4.3 Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng hoạt động xả nước thải 57

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng quan trắc nhiều năm tại trạm Uông Bí 12

nhiều năm tại trạm Uông Bí 14

Bảng 2.1: Vị trí và kí hiệu mẫu nước mặt sông Vàng Danh đoạn nghiên cứu 23

Bảng 2.2: Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V 26

Bảng 2.3 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) 27

Bảng 2.4 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 28

Bảng 2.5 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 28

Bảng 2.6 Các mức đánh giá chất lượng nước 29

Bảng 3.1: Kết quả giá trị WQI của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 39

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ

Hình 1 Vị trí khu vực nghiên cứu 11

Hình 2 Hoa gió khu vực Uông Bí 13

Hình 3 Sơ đồ khai thác than kèm dòng thải của mỏ than Vàng Danh 18

Hình 4 Vị trí nghiên cứu của đề tài (nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực mỏ than Vàng Danh) 21

Hình 5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt sông Vàng Danh 24

Hình 6 Diễn biến giá trị pH của sông Vàng Danh giai đoạn năm 2015-2019 30

Hình 7 Diễn biến hàm lượng Chì của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 31

Hình 8 Diễn biến hàm lượng Cadmi của sông vàng Danh giai đoạn 2017-2019 32

Hình 9 Diễn biến hàm lượng thủy ngân của sông Vàng Danh 33

giai đoạn năm 2017-2019 33

Hình 10 Diễn biến hàm lượng Asen của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 34

Hình 11 Diễn biến nồng độ BOD5 (mg/l) của sông Vàng Danh 35

giai đoạn năm 2017-2019 35

Hình 12 Diễn biến nồng độ COD (mg/l) của các sông Vàng Danh 36

Hình 13 Diễn biến nồng độ DO (mg/l) của sông Vàng Danh 37

Hình 14 Diễn biến giá trị Coliform tổng số của sông Vàng Danh 38

giai đoạn năm 2017-2019 38

Hình 15 Chỉ số WQI của sông Vàng Danh vào mùa mưa giai đoạn 2017-2019 44

Hình 16 Tuyến đường Nguyễn Văn Cừ đoạn gần nhà máy tuyển Khe Thần 45

Hình 17 Nước thải sinh hoạt của các hộ dân sinh sống ven sông Vàng Danh 47

Hình 18 Lấy mẫu nước thải tại khu Vàng Danh 51

Hình 19 Lấy mẫu nước tại bể điều lượng khu Cánh Gà 51

Hình 21 Hố lắng sơ bộ trên mặt bằng khu vực bãi chứa than 54

Hình 22 Phun sương dập bụi trên tuyến đường của khai trường 54

Hình 23 Tưới nước dập bụi trên tuyến đường vận chuyển 55

Hình 24 Các xe vận tải than được phủ bạt kín thùng xe 55

Hình 25 Tuyến băng tải vận chuyển than từ kho than Khe Ngát ra cảng Điền Công của Công ty kho vận Đá Bạc 56

Hình 27 Tuyến kè đoạn sạt lở khu vực dọc bờ sông Vàng Danh 57

Hình 28 Tuyến kè dọc 2 bền bờ suối Vàng Danh đoạn chuyển qua mỏ 57

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước, các hoạt đọng khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nước Ngành công nghiệp khai thác mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam Song song với những lợi ích đem lại, ngành khai thác than làm phát sinh nhiều vấn đề như gây suy thoái tài nguyên rừng, sạt lở đất đá, ô nhiễm nguồn nước, phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn…tác động nghiêm trọng đến chất lượng môi trường nước cũng như sức khỏe, đời sống của người dân

Quảng Ninh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng, có nhiều loại đặc thù, trữ lượng lớn, chất lượng cao mà nhiều tỉnh, thành phố trong cả nước không

có được như: than, cao lanh, đất sét, cát thủy tinh, đá vôi… 90% trữ lượng than của cả nước thuộc về tỉnh Quảng Ninh Đây chính là đặc điểm hình thành vùng công nghiệp khai thác than từ rất sớm Vùng khai thác than, chế biến, tiêu thụ than có phạm vi rất lớn, trải dài từ Đông Triều, Uông Bí, Hoành Bồ, Hạ Long và Cẩm Phả Tuy nhiên, hoạt động khai thác than luôn có những diễn biến phức tạp, gây tác động xấu đến nhiều lĩnh vực

Mỏ than Vàng Danh là mỏ than có trữ lượng lớn được Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) khai thác và quản lý, mỏ than nằm đầu nguồn Sông Vàng Danh và trên địa phận phường Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh Hoạt động của mỏ sẽ là một thách thức lớn đối với nguồn nước mặt trong khu khai thác và cả những khu vực xung quanh khu khai thác mỏ Một trong những yếu tố cần quan tâm hàng đầu trong khai thác mỏ và chế biến khoáng sản là sự phát tán thành phần kim loại, đặc biệt là kim loại nặng ra môi trường Nước thải từ quá trình chế biến, nước từ moong khai thác chứa kim loại, nước thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân mỏ…có nguy cơ gây ảnh hướng xấu tới chất lượng các nguồn nước nước mặt, từ đó ảnh hưởng đến nước ngầm và môi trường đất cho các vùng xung quanh bên ngoài khu vực khai thác

Từ thực tế trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than của mỏ Vàng Danh đến chất lượng môi trường nước mặt sông

Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh” nhằm đánh giá thực trạng ảnh

hưởng của hoạt động khai thác than từ mỏ than Vàng Danh đến chất lượng nước Sông Vàng Danh và đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than đến chất lượng nước Sông Vàng Danh

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được ảnh hưởng từ hoạt động khai thác than đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực khai thác của mỏ than Vàng Danh

- Đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than từ mỏ Vàng Danh đến môi trường nước sông Vàng Danh

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Khái quát các tác động đến môi trường của khai thác mỏ than Vàng Danh

- Đánh giá chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh, giai đoạn 2017-2019

- Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua

mỏ than Vàng Danh

- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước sông Vàng Danh

4 Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần hoàn thiện phương pháp luận nghiên cứu ảnh hưởng từ hoạt động khai thác than đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh

5 Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo giúp Công ty cổ phần than Vàng Danh - TKV, Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên môi trường - TKV và cơ quan quản lý nhà nước về môi trường ở địa phương tăng cường công tác BVMT trong hoạt động khai thác than nói chung và tại mỏ than Vàng Danh nói riêng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản

* Khái niệm môi trường

Theo quy định của Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014

Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác dộng đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật [6]

* Ô nhiễm môi trường

Khái niệm về ô nhiễm môi trường có rất nhiêu khái niệm khác nhau

- Ô nhiễm môi trường là hiện tượng môi trường tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của môi trường bị thay đổi gây tác hại tới sức khỏe con người và các sinh vật khác

- Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường, trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt độ, chất hòa tan, chất phóng xạ ở bất kỳ thành phần nào của môi trường hay toàn

bộ môi trường vượt quá mức cho phép

- Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: 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 môi trường và sinh vật [6]

* Ô nhiễm môi trường nước

Theo Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa:

“Ô nhiễm môi trường nước là sự biến nói chung do con người đối với chất lượng môi trường nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hại cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước do nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo

Ô nhiễm nguồn nước có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng

Ô nhiễm nguồn nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và môi trường nước

Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước:

ô nhiễm nước vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý

* Một số thông số ô nhiễm môi trường nước

- Độ axit

Một trong các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước là sự hình thành axit từ quá trình oxy hóa sunfua trong các khoáng Quá trình này xảy ra khi các khoáng sunfua phản ứng với nước và oxy có sự tham gia của các vi khuẩn sinh ra axit sunfuric, ion hydroxyt và ion sunfat Giá trị pH thấp (độ axit cao) đẩy mạnh sự hòa tan của các khoáng, sinh ra các kim loại và các phần tử độc hại khác đi vào các vực nước Quá trình này có thể xảy ra trên bề mặt của các bãi chôn lấp chất thải hay các bãi thải đất

đá, trong các mỏ hầm lò (nước ngầm có thể ngấm vào các mỏ này) và ở các mỏ lộ thiên (nước ngầm, nước mưa hay các dòng chảy bề mặt có thể chảy vào các hố mỏ)

Độ axit làm cho nồng độ của các kim loại nặng hòa tan tăng lên có thể là nhân tố làm tăng ảnh hưởng độc hại của các kim loại [7]

Sự rò rỉ axit có thể gây ra ảnh hưởng bất lợi gấp hai lần tới hệ sinh vật dưới nước, giá trị pH thấp có thể gây hại cho các thực thể sống dưới nước và mức độ kim loại nặng cao cũng gây ra những tác hại tương tự

- Chất rắn lơ lửng

Những chất rắn không hòa tan như bụi, cát, đất sét,…sinh ra do hoạt động khai thác khoáng sản làm cho nước có màu gây cản trở quá trình tự làm sạch của nước do hạn chế sự truyền ánh sáng và do đó hạn chế các phản ứng quang hợp ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh [7]

- Coliform

Nhiều VSV gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho nguồn nước phục vụ vào mục đích sinh hoạt Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho người và động vật Một số các vi sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng Để đánh giá mức ô nhiễm vi sinh vật của nước, người ta thường dùng chỉ tiêu colifofm [1]

Số liệu coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh nước và điều kiện vệ sinh môi trường xung quanh khu vực lấy mẫu

- Các kim loại nặng

Phụ thuộc vào dạng và nồng độ, các kim loại nặng có thể làm cho cá chết, ngăn cản sự sinh trưởng của chúng hoặc xâm nhập vào chuỗi thức ăn qua sự tích tụ trong các mô tế bào cá Tính độc có thể là cấp tính hoặc mãn tính

Tính độc của các kim loại nặng trong nước không chỉ phụ thuộc vào nồng độ kim loại mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác như pH, độ cứng của nước, sự hoạt động của các kim loại khác và sự ảnh hưởng hấp thụ hay hợp chất phức Sự ô nhiễm kim loại nặng thường gắn liền với dòng thải axit mỏ Nồng độ của các kim loại nặng trong nước thường được đo bằng mg/l

Asen (As)

Trong hoạt động khai thác khoáng sản, As xâm nhập vào nước từ các công đoạn hoà tan các chất và quặng mỏ và từ nước thải từ quá trình tuyển quặng Trong nước mặt, As tồn tại ở dạng hoá trị +3 và +5 Ở vùng hồ và vùng cửa sông thì As tồn tại ở các dạng Asenit (AsO33-) hóa trị +3, còn ở vùng nhiều ánh sáng và oxy, môi trường hiếu khí thì lượng dimetylasenic axit (Me2AsO2H) và asenat (AsO43-) hóa trị +5 chiếm

ưu thế

Asen là chất kịch độc, có thể gây chết người khi bị nhiễm độc cấp tính và khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y như ung thư da, phổi

Thủy ngân (Hg)

Thủy ngân là một kim loại độc và được sử dụng trong hỗn hống vàng trong các hoạt động khai thác mỏ quy mô nhỏ Đây có thể là một chất ô nhiễm chủ yếu trong các vực nước và có khả năng xâm nhập vào chuỗi thức ăn ở dạng metyl-thủy ngân, đặc biệt tại các vùng khai thác vàng quy mô nhỏ sử dụng thủy ngân khá phổ biến [7]

Chì (Pb)

Chì là kim loại nặng có thể tìm thấy ở tất cả các môi trường, chủ yếu là do các hoạt động của con người gây ô nhiễm như đốt các nhiên liệu hóa thạch, khai thác mỏ, các hoạt động sản xuất Trong tự nhiên chì tồn tại phổ biến ở dạng hóa trị II Đối với hoạt động khai thác khoáng sản chì xuất hiện trong môi trường nước do hòa tan đất khu khai thác mỏ có nhiễm chì và từ hệ thống ống dẫn nước bằng chì (loại ống cũ) Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở trẻ em

và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu [7]

Sắt (Fe)

Sự có mặt của sắt trong nước thường do hoạt động khai thác, xáo trộn lớp đất bề mặt những khu vực mỏ quặng sắt và các mỏ chứa sắt, nước thải từ các nhà máy sản xuất sắt Ô nhiễm sắt trong nước làm cho nước có màu đỏ trong nước có váng sắt, vị tanh gây cản trở hoạt động sản xuất nông nghiệp và ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh

Đồng (Cu)

Đồng là kim loại được sử dụng phổ biến trong cuộc sống của con người Đồng thường tồn tại ở hóa trị II trong tự nhiên Đồng có mặt trong nước do hoạt động khai thác

lộ thiên ở mỏ đồng và do nước thải từ nhà máy tuyển đồng

Hàm lượng đồng cao trong nước làm cho nước có váng màu xanh, vị tanh Đối với con người, thừa đồng có thể gây nên bệnh tâm thần phân liệt, viêm khớp, ung thư…[7]

, NO2- cao trong nước có thể gây mùi khó

chịu và là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng phú dưỡng

1.1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014

- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13

- Quyết định số 22/2006/QĐ- BTNMT ngày 18/12/2006 của BTNMT về việc bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam (5 tiêu chuẩn)

- Quyết định số 16/2008/QĐ- BTNMT ngày 31/12/2008 của BTNMT về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường

Một số TCVN, QCVN liên quan tới chất lượng nước

- TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2: 1991) - Chất lượng nước- Lấy mẫu Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu

- TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985) - Chất lượng nước- Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu

- TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11:11:1992) - Chất lượng nước - Lấy

mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm

- TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6: 1990) - Chất lượng nước - Lấy mẫu

Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối

- QCVN 08: 2015/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt

- QCVN 09: 2015/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Thực trạng khai thác than trên thế giới

Hiện nay, khai thác than trên thế giới đang áp dụng hai loại hình công nghệ khai thác chủ yếu đó là công nghệ khai thác hầm lò và khai thác lộ thiên Tuy nhiên, với mỗi loại hình công nghệ khai thác lại có những ưu điểm, nhược điểm riêng khác nhau

và tác động đến môi trường theo những hướng khác nhau [8]

* Công nghệ khai thác hầm lò

Khai thác hầm lò gồm các khâu chủ yếu như thiết kế khai thác, mở đường, đào lò hoặc giếng, khoan nổ mìn, khai thác, sàng tuyển và khâu cuối cùng là tập kết than thương phẩm

- Ưu điểm: Diện tích khai trường nhỏ; lượng đất đá thải thấp từ đó giảm sức chịu đựng cho môi trường (bằng 1/5 công nghệ khai thác lộ thiên); ít ảnh hưởng đến môi trường cảnh quan, địa hình; giảm nhẹ tổn thất tài nguyên sinh học và ít gây ra ô nhiễm môi trường không khí

- Nhược điểm: Hiệu quả đầu tư không cao; sản lượng khai thác không lớn; tổn thất tài nguyên cao (50- 60%); gây tổn hại đến môi trường nước; hiểm hoạ rủi ro cao;

đe doạ tính mạng con người khi xảy ra sự cố như sập lò, cháy nổ và ngộ độc khí lò

* Công nghệ khai thác lộ thiên

Công nghệ khai thác lộ thiên gồm những khâu chủ yếu như thiết kế, mở moong khai thác, khoan nổ mìn, bốc xúc đất đá đổ thải, vận chuyển, làm giàu và lưu tại kho than thương phẩm

- Ưu điểm: Đầu tư khai thác có hiệu quả nhanh; sản lượng khai thác lớn; công nghệ khai thác đơn giản và hiệu suất sử dụng tài nguyên cao (90%)

- Nhược điểm: Khai thác lộ thiên có nhược điểm lớn nhất là làm mất diện tích đất, diện tích dùng cho khai trường lớn; khối lượng đất đá đổ thải lớn; phá huỷ HST rừng, gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí; làm suy giảm trữ lượng nước dưới đất; gây tổn hại cảnh quan sinh thái; ảnh hưởng lớn đến môi trường sống cộng đồng

Qua hai loại hình công nghệ trên, chúng ta thấy tác động của quá trình khai thác than đến hệ thống môi trường rất khác nhau về quy mô, mức độ và tuỳ thuộc vào các điều kiện, yếu tố cụ thể như: công nghệ khai thác (đi kèm là các yếu tố đặc trưng về chất thải, sự cố môi trường …), các điều kiện về địa lý, địa chất và các điều kiện tự nhiên khác

Hoạt động khai thác than đem lại hiệu quả về mặt kinh tế rất lớn nhưng bên cạnh

đó khai thác than cũng đã và đang gây ra những tác động không nhỏ đến chất lượng môi trường tại các khu mỏ khai thác và khu vực dân cư vùng mỏ

Ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ khai thác than đang là vấn đề lớn cho các nhà chức trách ở nhiều quốc gia đang khai thác và sử dụng loại tài nguyên nhiên liệu này Tại Hoa kỳ, khai thác than là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra ô nhiễm môi trường Theo số liệu thống kê cho thấy, hoạt động khai thác than tại nước này hàng năm thải hồi khoảng 60% lượng khí SO2, 33% lượng Hg, 25% lượng khí NOx và 33% thán khí trên tổng số ô nhiễm không khí toàn quốc [1] Vậy, chúng ta thấy dù có những thuận lợi rất lớn về kĩ thuật cũng như công nghệ trong khai thác nhưng ngành than Hoa Kỳ vẫn phải gánh chịu những hậu quả xấu do hoạt động khai thác than để lại đó là vấn nạn ô nhiễm môi trường

1.2.2 Thực trạng quản lý môi trường hoạt động khai thác than ở Việt Nam

Việt Nam là nước có tiềm năng về than khoáng các loại Than biến chất thấp (lignit - á bitum) ở phần lục địa trong bể than sông Hồng tính đến chiều sâu 1700m có tài nguyên trữ lượng đạt 36,960 tỷ tấn Nếu tính đến độ sâu 3500m thì dự báo tổng tài

nguyên than đạt đến 210 tỷ tấn Than biến chất trung bình (bitum) đã được phát hiện ở Thái Nguyên, vùng sông Đà và vùng Nghệ Tĩnh với trữ lượng không lớn, chỉ đạt tổng tài nguyên gần 80 triệu tấn Than biến chất cao (anthracit) phân bố chủ yếu ở các bể than Quảng Ninh, Thái Nguyên, sông Đà, Nông Sơn với tổng tài nguyên đạt trên 18 tỷ tấn Bể than Quảng Ninh là lớn nhất với trữ lượng đạt trên 3 tỷ tấn Bể than Quảng Ninh đã được khai thác từ hơn 100 năm nay phục vụ tốt cho các nhu cầu trong nước và xuất khẩu

Tổng tài nguyên và trữ lượng than của Việt Nam khoảng 49 tỷ tấn, trong đó than

đá là 48,4 tỷ tấn, than bùn 0,3 tỷ tấn; tài nguyên và trữ lượng than huy động vào quy hoạch khai thác là 7,2 tỉ tấn, trong đó than đá là 7,0 tỷ tấn, than bùn 0,2 tỷ tấn [10]

Ở Việt Nam, than có nhiều loại, trữ lượng lớn, tập trung chủ yếu ở Quảng Ninh (90% trữ lượng than cả nước) Trữ lượng than của nước ta ước chừng hơn 6,6 tỷ tấn, trong đó trữ lượng có khả năng khai thác là 3,6 tỷ tấn (đứng đầu ở Đông Nam Á) Sản lượng và xuất khẩu than tăng nhanh trong những năm gần đây 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 than bùn là khoảng 7 tỉ m3 phân bố ở cả 3 miền Tuy nhiên, theo thống kê của Cơ 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

Hoạt động khai thác than ở nước ta cũng đang gây ra những vấn đề môi trường nghiêm trọng Nhận định về những tác động đến môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản hiện nay, Thứ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Bùi Cách Tuyến cho rằng: Đáng lo ngại nhất là các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ đang diễn ra khá phổ biến ở nước ta Do vốn đầu tư của các doanh nghiệp này hạn chế, khai thác bằng phương pháp thủ công, bán cơ giới, công nghệ lạc hậu và nhất là chạy theo lợi nhuận, ý thức chấp hành luật pháp chưa cao nên các chủ cơ sở ít quan tâm đến công tác bảo vệ môi trường, an toàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản, để lại nhiều hậu quả xấu đến môi trường Đa số các mỏ đang hoạt động hiện nay sản lượng khai thác thấp hơn nhiều so với sản lượng được cấp phép, hoạt động không tuân thủ dự

án, thiết kế và báo cáo đánh giá tác động môi trường, hoặc bản cam kết được duyệt Hoạt động khai thác than, từ năm 2000 đến nay sản lượng ngành than đã không ngừng tăng Song vấn đề bức xúc nhất đối với các mỏ khai thác than về góc độ bảo vệ

môi trường là đất đá thải Để sản xuất 1 tấn than, cần bóc đi từ 8 - 10 m3 đất phủ, thải

từ 1 - 3 m3 nước thải mỏ Chỉ tính riêng năm 2018, các mỏ than của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt nam đã thải vào môi trường tới 216,6 triệu m3

đất đá, khoảng 80 triệu m3 nước thải mỏ, dẫn đến một số vùng của tỉnh Quảng Ninh bị ô nhiễm đến mức báo động như Mạo Khê, Uông Bí, Cẩm Phả

Đất đá thải loại trong khai thác khoáng sản cũng là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến tác động cộng hưởng về phát thải bụi từ các mỏ, gây suy giảm môi trường không khí do nhiễm bụi ở các khu dân cư ở trong vùng khai thác Trên các mỏ than thường có mặt với hàm lượng cao các nguyên tố Sc, Ti, Mn Các khoáng vật sulphua có trong than còn chứa Zn, Cd, HG làm cho bụi mỏ trở nên độc hại với sức khỏe con người

Từ hiện trạng khai thác than và việc quản lý môi trường khai thác than tại Việt Nam, nhận thấy một số vấn đề còn tồn tại:

- Chưa làm chủ được hoàn toàn công nghệ khai thác, chế biến than Công nghệ khai thác, chế biến than nói chung còn khá lạc hậu Công nghệ khai thác chưa hiện đại làm cho giá trị gia tăng thấp, hiệu quả khai thác không cao, mức độ ảnh hưởng đến môi trường lớn

- Hoạt động khai thác than gây nhiều tác động xấu đến môi trường, gồm: sử dụng chưa hiệu quả các nguồn khoáng sản tự nhiên; tác động đến cảnh quan và hình thái môi trường; tích tụ hoặc phát tán chất thải rắn; làm ảnh hưởng đến sử dụng nước, ô nhiễm nước, tiềm ẩn nguy cơ về dòng thải axit mỏ; ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất; ảnh hưởng đến đa dạng sinh học; gây tiếng ồn và chấn động; gây sự cố môi trường; tác động đến sức khoẻ và an toàn của người lao động

- Biến đổi khí hậu đang tạo ra những tác động đáng kể lên ngành khai thác than

do phần lớn các mỏ khai thác than đều nằm ở vùng có địa hình, thời tiết phức tạp Những thách thức này đã dẫn đến một loạt các tác động đến ngành khai thác than, từ

hư hại thiết bị nhỏ để tài sản tổn thất thảm khốc và những tác động cục bộ bao gồm cả thiếu nước trầm trọng cho đến ngập lụt cả vùng mỏ

- Hệ thống văn bản pháp luật liên quan đến quản lý môi trường khai thác than chưa đồng bộ, liên tục được điều chỉnh cho phù hợp với từng giai đoạn phát triển; Đây cũng là vấn đề khó khăn cho việc quản lý môi trường trong và sau khai thác than

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.3.1 Đặc điểm về địa hình khu vực mỏ Vàng Danh

Khu vực thuộc phần Đông Nam của dãy núi Bảo Đài - Yên Tử, địa hình cao ở phía bắc khu mỏ và thấp dần về phía nam Đỉnh cao nhất là đỉnh Bảo Đài cao trên 900m Các núi có sườn dốc trung bình đến dốc và rất dốc có thể phân loại các dạng địa hình:

Hình 1 Vị trí khu vực nghiên cứu

- Địa hình dốc và rất dốc: Bề mặt địa hình lộ các lớp đá cuội kết, sạn kết xen các lớp cát kết không chứa than, phân bố ở độ cao từ 500m đến 900m tạo thành những vách núi dốc và rất dốc phân bố ở phía bắc của khu vực dự án

- Địa hình dốc trung bình, trong đó có phần diện lộ các vỉa than: Đá lộ chủ yếu các đá cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than phân bố ở độ cao từ +150m đến 500m, chiếm 80% diện tích khu vực dự án Địa hình có dạng bậc thang, sườn núi thoải hơn

- Địa hình thoải: Bao gồm các lớp đá thuộc phần móng của hệ tầng Hòn Gai như: đá phiến xêrixit - thạch anh, quắczit, được phân bố ở độ cao từ +150m đến +100m Loại địa hình này tương đối bằng phẳng thường là những thung lũng ở phía nam và lưu vực của suối A,B

1.3.2 Đặc điểm về khí tượng khu vực nghiên cứu

Với vị trí nằm trong cánh cung Đông Triều - Móng Cái có nhiều dãy núi cao ở

phía Bắc và thấp dần xuống phía Nam, khu vực Yên Tử có một chế độ khí hậu đa dạng, phức tạp vừa mang tính chất khí hậu miền núi vừa mang tính chất khí hậu miền duyên hải Đặc trưng các yếu tố khí tượng chủ yếu ở khu vực Dự án qua theo dõi tại trạm Uông

Bí như sau:

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng đến sự lan truyền và chuyển

hóa các chất ô nhiễm trong không khí gần mặt đất và nguồn nước

Tại khu vực của Dự án, các giá trị đặc trưng về nhiệt độ gồm: nhiệt độ trung bình năm 23,40C Mùa hè nhiệt độ trung bình từ 28 - 300C, cao nhất 34 - 360C Mùa đông nhiệt độ trung bình từ 17- 200 C, thấp nhất 10 - 120C

Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng quan trắc nhiều năm tại trạm Uông Bí

Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh

Số giờ nắng trung bình mùa hè 6 - 7giờ/ngày, mùa đông 3- 4 giờ/ngày Tổng số giờ nắng trung bình năm là 1.717 giờ Trung bình số ngày nắng trong tháng là 24 ngày

Chế độ mưa: Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí và pha loãng chất thải lỏng

Tổng lượng mưa trung bình năm khu vực là 1.709,8 mm, cao nhất là 2.200 mm, thấp nhất 1.200 mm Mưa thường tập trung vào các tháng 6,7,8 chiếm tới 60% lượng mưa cả năm Đặc biệt tháng 7 có lượng mưa lớn nhất 346,3 mm; tháng 11 có lượng mưa nhỏ nhất 29,2 mm Lượng mưa trung bình các tháng trong năm là 133,3 mm Số ngày có mưa trung bình năm là 153 ngày

Chế độ gió: Khu vực thực hiện dự án nằm trong vùng nhiệt đới gần chí tuyến

bắc nên khí hậu mang tính chất cơ bản là nhiệt đới nóng ẩm Đồng thời do sự hoạt

động và chi phối của hoàn lưu khí quyển phát triển theo mùa trên toàn vùng Đông Nam Á nên khí hậu bị phân hoá thành hai mùa rõ rệt: mùa Hạ nóng ẩm, mưa nhiều kéo dài, thường xuất hiện bão, áp thấp nhiệt đới, dông từ tháng 5 đến tháng 10 năm sau Mùa Đông rét lạnh, ít mưa từ tháng 11 đến tháng 3 Tháng 4 và tháng 10 là các tháng chuyển tiếp, các khối không khí suy yếu và tranh giành ảnh hưởng nên thời tiết ôn hoà hơn Mặt khác do nằm ở bờ Tây vịnh Bắc Bộ nên khí hậu mang tính chất biển và luôn được điều hoà bởi ảnh hưởng của biển Các đặc trưng khí hậu như: nhiệt độ, độ ẩm không khí, mưa, gió luôn biến động theo mùa và theo ngày đêm, đặc biệt là chế độ nhiệt trong mùa đông và chế độ mưa trong mùa hè luôn biến động nhanh theo hình thái khí quyển

Hình 2 Hoa gió khu vực Uông Bí

(a- tháng 9,10 năm 2018; b-tháng 3 năm 2019; nguồn số liệu: Trung tâm KTTV Quảng Ninh)

Chế độ gió ở khu vực chịu ảnh hưởng của hoàn lưu chung của khí quyển và thay đổi theo mùa Mùa đông có gió mùa đông bắc với hướng gió thịnh hành là bắc và đông bắc Hàng tháng trung bình có 3 - 4 đợt, có tháng 5 - 6 đợt, mỗi đợt kéo dài 3 - 5 ngày Tốc độ gió đông bắc đạt trung bình cấp 5 - 6, mạnh nhất cấp 7 - 8 Vào đầu mùa đông gió có hướng chủ yếu là bắc và đông bắc, sau đổi dần sang đông - đông bắc

Chế độ gió mùa Hè chịu sự chi phối của hệ thống gió mùa Tây nam Do ảnh hưởng của địa hình lục địa, hệ thống gió mùa này đã thay đổi đáng kể trong vùng vịnh Bắc Bộ cũng như trong vùng vịnh Hạ Long, vì vậy hướng gió chủ yếu là Đông nam và

Nam Tốc độ gió dao động từ 1 – 5 m/s tốc độ gió trung bình là 3 m/s Đặc biệt về mùa

này thường xuất hiện bão (tốc độ gió bão có lúc đạt tới 35 – 50 m/s) và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng rất lớn đến thời tiết toàn bộ khu vực

Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí lớn tạo điều kiện cho vi sinh vật từ mặt đất

phát tán vào không khí, lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm, gây tác động đến môi trường

Các giá trị đặc trưng về độ ẩm tại khu vực Dự án: trung bình năm 82%, cao nhất 89,3%, thấp nhất 50,8% Tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 3, có độ ẩm trung bình là 84,8%, thấp nhất là tháng 11, có độ ẩm trung bình là 76,5%

Bảng 1.2: Độ ẩm tương đối trung bình tháng quan trắc

nhiều năm tại trạm Uông Bí

1.3.3 Chế độ thủy văn, dòng chảy khu vực nghiên cứu

1.3.3.1 Đặc điểm thủy văn

Trong phạm vi khu mỏ không có sông lớn và hồ chứa nước, nhưng có hệ thống các suối nhỏ chảy qua trong đó gồm 2 suối chính là suối A và suối C đều bắt nguồn từ núi Bảo Đài ở phía Bắc chạy theo hướng Bắc – Nam xuyên qua địa hình các vỉa than rồi nhập lại thành một con suối lớn (gọi là sông Vàng Danh) và chạy về phía Nam ra sông Uông Bí

- Suối A đoạn chảy trong địa tầng than có nhiều suối nhánh: Bên hữu ngạn có 3 nhánh chảy từ các đồi cao xuống theo hướng Đông Nam hoặc Đông Suối khô là con suối “Xây” có nước chảy thường xuyên, lưu lượng của nó tại đập Bảo Đài lớn nhất là 559.432 lít/giây, nhỏ nhất là 3.594 lít/giây Hiện nay đã được xây kè dọc suối nên có nước chảy liên tục Bên tả ngạn có suối B chảy theo hai nhánh từ phía Đông và Đông Bắc gặp nhau và chảy vào suối A Các con suối này từ phía Bắc chảy đến cửa lò 70 có

độ dốc lớn, lòng suối hẹp 5÷10 m, có nhiều đá tầng lớn ở lòng suối, đá gốc lộ ra nhiều

ở bờ và lòng suối, nước chảy với tốc độ mạnh, có chỗ nước chảy ngầm dưới cuội sỏi một đoạn dài khoảng 100m Lưu lượng tổng hợp của suối A lớn nhất là 2.225 lít/giây, nhỏ nhất là 10,7 lít/giây Suối C từ đầu nguồn đến cửa lò +135 và từ cửa lò +135 về phía Nam cũng có tính chất tương tự như suối A Lưu lượng tổng hợp suối C lớn nhất 1.227 lít/giây, nhỏ nhất là 4.26 lít/giây

Các nhánh suối A và C hợp nhau tạo thành đầu nguồn sông Vàng Danh sông Vàng Danh chảy xuôi về phía Nam và nhập với nhánh suối Đồng Vông – Uông Thượng tại khu vực Lán Tháp và sau đó nhập vào thành sông Uông

Khoảng cách tương đối từ đầu nguồn sông Vàng Danh ra tới điểm hợp lưu đổ vào sông Uông (tại Nhà máy Nhiệt điện Uông Bí) là 8 km

1.3.3.2 Đặc điểm dòng chảy

Phân phối dòng chảy trong năm của khu vực được chia thành hai mùa: mùa lũ và mùa kiệt Ở khu vực Uông Bí mùa lũ bắt đầu muộn, từ tháng 5 hoặc tháng 6 và kết thúc vào tháng 10; mùa kiệt từ tháng 11 đến tháng 4 hoặc 5 năm sau

- Lũ chính vụ: Xuất hiện trong các tháng mùa lũ, từ tháng 6÷8 Lũ chính vụ có

dạng lũ đơn, hoặc nhiều đỉnh, dạng gầy, đỉnh nhọn do lũ lên, xuống nhanh, thời gian tập trung nước chỉ vài giờ nên dạng lũ kép kéo dài vài ngày hiếm khi xảy ra

- Lũ sớm, lũ muộn: Lũ sớm thường xuất hiện vào tháng 4, 5 do những trận mưa

đầu mùa, đỉnh lũ thường nhỏ Biên độ lũ trên các sông thường đạt khoảng 1m, các trường hợp đột xuất lũ lớn hơn, biên độ lũ cao trên 2m

- Lũ muộn: Lũ muộn xảy ra vào các tháng 10, 11 do các trận mưa cuối mùa,

lượng mưa nhỏ nên lũ nhỏ và thường là lũ đơn, có dạng tương tự lũ đầu mùa nhưng có biên độ lớn hơn, thường là 1,5÷2,5m

1.3.4 Đặc điểm kinh tế-xã hội phường Vàng Danh

Nông, lâm nghiệp

Toàn phường có diện tích đất nông nghiệp 3.995,5 ha chiếm 74% tổng diện tích đất tự nhiên là 5.415,9 ha; trong đó đất trồng lúa ổn định là 45,6 ha chiếm 1,1% đất nông nghiệp, chủ yếu là đất bạc màu, cho năng suất thấp Diện tích đất rừng trên địa bàn phường đã được giao cho nhân dân đẩy mạnh tận dụng đất đai, nhận đất, giao rừng lâu dài để trồng cây lấy gỗ và trồng cây ăn quả Trung bình chuyển đổi mỗi năm 15 ha,

và trồng mới từ 3 đến 4 ha rừng trồng Diện tích rừng khu vực đầu nguồn sông Vàng Danh có tác dụng giữ và cung cấp nguồn nước cho sông và nước ngầm của khu vực

Tiểu thủ công nghiệp

Duy trì và phát triển các ngành nghề cơ khí, sửa chữa, gia công đồ dân dụng, chế biến lương thực, thực phẩm, kinh doanh nhà hàng, nâng cấp chợ Tỷ trọng ngân sách đã có 437 hộ kinh doanh, 18 hộ hành nghề khai thác, kinh doanh vật liệu xây dựng, doanh thu đạt 62 tỷ đồng, nộp ngân sách 800 triệu đồng (chiếm 56,3% tỷ trọng ngân sách) thu hút trên 1000 lao động thường xuyên và có việc làm ổn định Các ngành nghề trên có tác động trực tiếp đến nước sông Vàng Danh không nhiều

Dân cư, lao động

Phường Vàng Danh là một trong những phường đông dân cư nhất của thành phố Uông Bí Theo số liệu thống kê, số dân của phường có 13.752 người với 3.535 hộ, trong đó tới 82% số hộ tham gia sản xuất phi nông nghiệp Bình quân 3,8 người/hộ, tỷ

lệ tăng dân số trung bình 1,0%

Trên địa bàn có 5 dân tộc, chủ yếu là dân tộc: Kinh, Hoa, Dao Địa bàn của phường được chia thành 10 khu, 2 thôn

Số lao động là 6.710 người (chiếm 48,79% tổng số dân của phường) trong đó số lao động làm trong các xí nghiệp công nghiệp tại địa phương khoảng 5.226 người chiếm 78% tổng số lao động

Y tế, giáo dục

Phường Vàng Danh có 01 Trung tâm y tế của TKV với trên 150 giường bệnh với nhiều cán bộ có trình độ bác sỹ, Trung tâm y tế này đã chăm sóc và đảm bảo sức khoẻ của cán bộ, công nhân mỏ và người dân trong vùng dự án

Trên địa bàn phường có 3 trường phổ thông (1 trường Tiểu học, 1 trường Trung học cơ

sở, 1 trường Phổ thông trung học)

Toàn bộ nước thải được xử lý sơ bộ bằng hệ thống bể tự hoại 2 ngăn, 3 ngăn từ các khu dân cư, các xí nghiệp công nghiệp tại địa phương hầu hết đều chảy ra sông Vàng Danh qua các nhánh suối, kênh mương

1.4 Khái quát hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh

1.4.1 Hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh

Mỏ than Vàng Danh được khai thác than bằng phương pháp hầm lò từ thời Pháp, sau khi hòa bình lập lại Liên Xô (cũ) giúp xây dựng lại với công suất thiết kế khai thác là 600.000 tấn/năm Năm 2003, mỏ than Vàng Danh là một trong số những

mỏ hầm lò đầu tiên của TKV đạt mức 1 triệu tấn than Năm 2011, sản lượng than hầm

lò của mỏ than Vàng Danh tiếp tục tăng lên 3,5 triệu tấn than Công ty đang tiến hành đầu tư hoàn thiện cơ giới hoá đồng bộ trong khai thác và đào lò gồm: Dàn VINAALTA, dàn KDT-1, giá khung ZH; máy COMBAI đào lò, băng tải hóa khâu vận tải trong hầm lò

Tổng số lao động năm 2019 là: 6.141 người

- Trong đó:

+ Công nhân kỹ thuật : 5.472 người

+ Cán bộ quản lý : 358 người

- Trình độ nhân lực của mỏ Vàng Danh:

+ Cán bộ có trình độ đại học trở lên: 978 người

+ Cán bộ có trình độ cao đẳng: 362 người

+ Cán bộ có trình độ trung cấp: 488 người

- Năm 2017, sản xuất và tiêu thụ gần 3,3 triệu tấn than, đào trên 40km đường lò các loại tiết diện, đạt doanh thu 3.350 tỷ đồng Thu nhập bình quân của người lao động đạt trên 10 triệu đồng/người/tháng

- Năm 2018, sản xuất than nguyên khai đạt trên 3,3 triệu tấn, bằng 101,7% kế hoạch; đào mới trên 39.000m lò, bằng 101,1% kế hoạch; doanh thu trên 3.276 tỷ đồng, bằng 104,5% kế hoạch; lợi nhuận đạt 65,1 tỷ đồng, bằng 115,7% kế hoạch; nộp ngân sách nhà nước gần 664 tỷ đồng, bằng 105,6% kế hoạch; thu nhập bình quân người lao động đạt 10,6 triệu đồng/người/tháng, tăng 1,7% so với 2014…

- Năm 2019, than nguyên khai đạt 2,5 triệu tấn, mét lò đào mới đạt 100% kế hoạch điều chỉnh, doanh thu đạt 2.642 tỷ đồng, thu nhập tiền lương bình quân đạt gần 10,4 triệu đồng/người /tháng

1.4.2 Tóm tắt tình hình khai thác mỏ than Vàng Danh

Hình 3 Sơ đồ khai thác than kèm dòng thải của mỏ than Vàng Danh

Trữ lượng địa chất huy động:

+ Khu Vàng Danh (lộ vỉa  -175): 94,743 triệu tấn (Trong đó: lò bằng lộ vỉa  +122: 5,107 triệutấn; lò giếng +105  -175: 89,636 triệu tấn) Khai thông tầng lò bằng bằng các

lò xuyên vỉa mức +122 Khai thông tầng lò giếng đầu tiên bằng cặp giếng nghiêng +105  0 Tầng lò giếng tiếp theo được khai thông bằng các giếng nghiêng đào mới

và đào sâu thêm xuống mức -175

+ Khu Cánh Gà (lộ vỉa  -220): 78.894 triệu tấn (Trong đó: lò bằng lộ vỉa  +115: 3.270 triệu tấn; lò giếng +115  -220: 75,624 triệu tấn) Khai thông tầng lò bằng bằng các

lò xuyên vỉa mức +135 Tầng lò giếng được khai thông bằng cặp giếng nghiêng đào từ +135  -50

Chuẩn bị khai trường theo sơ đồ lò chợ tầng hoặc tầng chia phân tầng khấu dật Chiều dài lò chợ theo phương 400  1000m, theo hướng dốc 120  150m

Khu khai thác lộ thiên khu vỉa 5, 6, 7 Cánh Gà với sản lượng đạt 250 ngàn tấn/năm Trữ lượng than địa chất huy động vào khai thác lộ thiên tính đến 01/01/2010 còn lại 1.591 triệu tấn, tương ứng trữ lượng than công nghiệp 1.75 triệu tấn và khối lượng đất đá bóc là 14.123 triệu m3, hệ số bóc trung bình là 8,07 m3/tấn Dự kiến khai thác lộ thiên kết thúc vào năm nay (2017)

Công nghệ khai thác chính là hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ chống bằng cột thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực di động

Các khu vực vỉa dốc thoải, chiều dày trung bình và ổn định áp dụng thử nghiệm

công nghệ khấu than bằng máy khấu than tay ngắn chống lò chợ bằng giàn thuỷ lực

hoặc giá thuỷ lực

Vận tải than: Than được vận tải liên tục từ gương khai thác ra ngoài mặt bằng theo hệ thống máng cào, băng tải

Vận tải đất đá đào lò, thiết bị vật liệu các mức dùng tàu điện xe goòng trọng tải

- Trữ lượng mỏ: Theo kết quả rà soát (tính từ năm 2015) trữ lượng địa chất huy động toàn mỏ vào Quy hoạch điều chỉnh là 344.183 ngàn tấn tương đương trữ lượng công nghiệp mỏ là 237.500 ngàn tấn

- Sản lượng mỏ: Sau khi điều chỉnh, sản lượng mỏ theo từng giai đoạn như sau: Năm 2015 đạt 3.500 ngàn tấn; năm 2020 đạt 4.100 ngàn tấn; năm 2025 đạt 5.300 ngàn tấn; năm 2030 đạt 6.250 ngàn tấn, trong đó:

* Dự án đầu tư cải tạo mở rộng khai thác lộ thiên các lộ vỉa Công ty Cổ phần than Vàng Danh - Vinacomin có công suất 200 ngàn tấn/năm

* Dự án cải tạo mở rộng khai thác lộ thiên Vỉa 4 ÷ Vỉa 8a mỏ than Vàng Danh

có công suất là 100 ngàn tấn/năm

* Dự án đầu tư cải tạo mở rộng khai thác hầm lò tầng lò bằng từ lộ vỉa ÷+122 khu trung tâm Vàng Danh - Mỏ than Vàng Danh có công suất là 700 ngàn tấn/năm và

dự kiến kết thúc khai thác năm 2025

* Dự án đầu tư cải tạo mở rộng khai thác hầm lò tầng lò giếng từ +105 ÷+00 khu Trung tâm Vàng Danh - Mỏ than Vàng Danh có công suất 1.400 ngàn tấn/năm

* Dự án đầu tư khai thác phần lò giếng mức +00 ÷-175 khu Vàng Danh - Mỏ than Vàng Danh có công suất là 1.500 ngàn tấn/năm

* Dự án đầu tư cải tạo mở rộng khai thác hầm lò tầng lò bằng từ lộ vỉa ÷+115 khu Cánh Gà Vàng Danh - Mỏ than Vàng Danh có công suất là 480 ngàn tấn/năm và

dự kiến kết thúc khai thác năm 2025

* Dự án đầu tư khai thác phần lò giếng khu Cánh Gà, mỏ than Vàng Danh - Công ty than Vàng Danh có công suất là 1200 ngàn tấn/năm

* Dự án khai thác phần lò giếng tầng -50 ÷-220 khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh có công suất là 1.500 ngàn tấn/năm, thời gian bắt đầu ra than là năm 2025

* Dự án mở rộng nâng công suất mỏ Vàng Danh (bao gồm cả mỏ Bảo Đài I): Đây là Dự án khai thông chung cho mức dưới -175 mỏ Vàng Danh và mỏ Bảo Đài I,

có công suất dự kiến từ 4.500 – 5.000 ngàn tấn/năm, tham gia sản lượng vào năm

2022

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh, thành phố Uông Bí do tác động của hoạt động khai thác mỏ than Vàng Danh

2.2 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi về không gian: sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh

- Phạm vi về thời gian: Giai đoạn 2017 - 2019

- Phạm vi về nội dung: Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than mỏ than Vàng Danh đến chất lượng môi trường nước mặt sông Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh

Hình 4 Vị trí nghiên cứu của đề tài (nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực mỏ

than Vàng Danh)

TP Uông Bí

Đoạn sông nghiên cứu sông

Vàng Danh

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Khái quát về các tác động của khai thác than, mỏ than Vàng Danh

- Phân tích diễn biến chất lượng nước sông đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh, giai đoạn 2017-2019

- Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh

- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước sông Vàng Danh

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập dữ liệu

- Thu thập các tài liệu liên quan từ Phòng TN&MT thành phố Uông Bí: Điều kiện tự nhiên, đặc điểm tình hình kinh tế- xã hội; Công tác quản lý tài nguyên nước, BVMT trên địa thành phố

- Sở TN&MT tỉnh Quảng Ninh: Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh từ năm

2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa

- Đề tài tiến hành khảo sát trực tiếp thực địa tháng 9/2019 và tháng 4/2020, học viên đã tiến hành chụp ảnh, khảo sát cùng đoàn đi lấy mẫu và thu thập thông tin về hiện trạng môi trường tại khu vực nghiên cứu Từ đó, đề tài thu thập được các thông tin như:

- Xác định số lượng các điểm xả có khả năng gây ô nhiễm cao từ các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt

- Đặc điểm địa hình khu vực nghiên cứu

- Xác định các điểm lấy mẫu nước đặc trưng của khu vực nghiên cứu, tiến hành đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh được tập trung đánh giá với 04 nhóm thông số như sau:

Cột B1: Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc mục đích sử dụng như loại B2

Vị trí và kí hiệu các mẫu nước mặt được trình bày tại bảng sau:

Bảng 2.1: Vị trí và kí hiệu mẫu nước mặt sông Vàng Danh đoạn nghiên cứu

Tọa độ VN 2000

NM_1

Nước sông Vàng Danh tại cầu Nhị Long

(cách điểm tiếp nhận nước thải của trạm

XLNT Vàng Danh 100m về phía thượng lưu)

2336709,49 400454,90

NM_2 Nước suối Vàng Danh đoạn hợp lưu với sông

Vàng Danh (tiếp nhận nước thải) 2336764,77 400600,60

NM_3

Nước sông Vàng Danh gần trạm Bảo vệ

(cách điểm tiếp nhận nước thải của trạm

XLNT Vàng Danh 100m về phía hạ lưu)

2336608,06 400580,31

Sơ đồ vị trí các điểm quan trắc nước mặt của thành phố Uông Bí từ các năm 2017-2019 như sau:

Hình 5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt sông Vàng Danh

sông Vàng Danh

NM_3 X= 2336608,06 Y= 400580,31

Trạm Bảo vệ

NM_1 X= 2336709,49 Y= 400454,90

NM_2 X= 2336657,19 Y= 400562,52

Cầu Nhị Long

2.4.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Từ các kết quả thu được tiến hành tổng hợp (lập bảng), số liệu được thống kê và

xử lý trên Excel, so sánh với quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2015/BTNMT) và đánh giá để xác định độ tin cậy của thông tin và kết quả nghiên cứu đưa ra kết luận cuối cùng

2.4.4 Phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước WQI

Áp dụng phương pháp tính chỉ số VN_WQI theo hướng dẫn tại Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 do Tổng cục Môi trường ban hành để đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí

- VN_WQI được tính toán riêng cho dữ liệu của từng điểm quan trắc

- WQISI được tính toán cho mỗi thông số quan trắc, từ giá trị WQISI tính toán giá trị WQI cuối cùng

- Các thông số được sử dụng để tính VN_WQI được chia thành 05 nhóm thông

số, bao gồm các thông số sau đây:

+ Nhóm I: thông số pH

+ Nhóm II (nhóm thông số thuốc bảo vệ thực vật): bao gồm các thông số Aldrin, BHC, Dieldrin, DDTs (p,p’-DDT, p,p’-DDD, p,p’-DDE), Heptachlor & Heptachlorepoxide

+ Nhóm III (nhóm thông số kim loại nặng): bao gồm các thông số As, Cd, Pb,

Cr6+, Cu, Zn, Hg

+ Nhóm IV (nhóm thông số hữu cơ và dinh dưỡng): bao gồm các thông số DO, BOD5, COD, TOC, N-NH4, N-NO3, N-NO2, P-PO4

+ Nhóm V (nhóm thông số vi sinh): bao gồm các thông số Coliform, E.coli

- Số liệu để tính toán VN_WQI phải bao gồm tối thiểu 03/05 nhóm thông số, trong đó bắt buộc phải có nhóm IV Trong nhóm IV có tối thiểu 03 thông số được sử dụng để tính toán Trường hợp thuỷ vực chịu tác động của các nguồn ô nhiễm đặc thù bắt buộc phải lưạ chọn nhóm thông số đặc trưng tương ứng để tính toán (thuỷ vực chịu tác động của ô nhiễm thuốc BVTV bắt buộc phải có nhóm II, thuỷ vực chịu tác động của kim loại nặng bắt buộc phải có nhóm III)

Luận văn tiến hành tập trung đánh giá 04 nhóm thông số: Nhóm I, nhóm III, nhóm IV

và nhóm V Trong các nhóm sẽ đánh giá 1 số các thông số tiêu biểu

a Tính toán WQI thông số (WQISI )

* Đối với các thông số As, Cd, Pb, Hg, BOD 5 , COD, Coliform tính toán theo công thức nhƣ sau:

Bảng 2.2: Quy định các giá trị q i , BP i cho các thông số nhóm IV và V

Bảng 2.3 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III)

* Đối với thống số DO (WQI DO ), tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa

Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa

- Tính giá trị DO bão hòa:

DO baohoa = 14,625 – 0,41022T + 0,0079910T2 – 0,000077774T3

T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0 C)

- Tính giá trị DO % bão hòa:

DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100

DO hòa tan : Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)

Bước 2: Tính giá trị WQIDO

Trong đó:

Cp: giá trị DO % bão hòa

BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 3

Bảng 2.4 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

BP i <20 20 50 75 88 112 125 150 200 >200

Nếu DO%bãohòa < 20 hoặc DO%bãohòa > 200, thì WQIDO = 10

Nếu 20< DO%bãohòa < 88 thì WQIDO tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 3

Nếu 88 ≤ DO%bãohòa ≤ 112, thì WQIDO = 100

Nếu 112 < DO%bãohòa < 200, thì WQIDO tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 2.3

* Đối với thông số pH

Bảng 2.5 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH

Nếu pH < 5,5 hoặc pH > 9, thì WQIpH = 10

Nếu 5,5 < pH < 6, thì WQIpH tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 4

Nếu 6 ≤ pH ≤ 8,5, thì WQIpH bằng 100

Nếu 8,5 < pH < 9, thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 4

b Tính toán WQI

Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, tính toán WQI cuối cùng

đƣợc áp dụng theo công thức sau:

Trong đó:

WQII: Kết quả tính toán đối với thông số n hóm I

WQIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm II

WQIIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm III

WQIIV: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm IV

WQIV: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm V

Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên

Chỉ số chất lượng nước được tính theo thang điểm (khoảng giá trị WQI) tương ứng với biểu tượng và các màu sắc để đánh giá chất lượng nước đáp ứng cho nhu cầu

sử dụng, cụ thể như bảng sau:

Bảng 2.6 Các mức đánh giá chất lượng nước

Giá trị WQI Chất lượng nước Màu sắc Mã màu RBG