Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước xả thải từ hoạt động khai thác than tại mỏ than quang hanh giai đoạn 2020 2022

Trang 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THÙY DƢƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC XẢ THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI MỎ THAN QUANG HANH GIAI ĐOẠN 2020-2022 Ngành: Q

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN THÙY DƯƠNG

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC XẢ THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI

MỎ THAN QUANG HANH GIAI ĐOẠN 2020-2022

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 Song Tùng

THÁI NGUYÊN – 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Đánh giá hiện trạng

và diễn biến chất lượng nước xả thải từ hoạt động khai thác than tại mỏ than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của

TS Nguyễn Song Tùng Đây không phải là bản sao chép của bất kỳ một cá nhân,

tổ chức nào Các số liệu, nguồn thông tin trong Luận văn là do tôi điều tra, trích dẫn, triển khai thực nghiệm, tính toán và đánh giá

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày

trong Luận văn này

Thái Nguyên,ngày … tháng … năm 2023

HỌC VIÊN

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin được gửi lời cám ơn đến trường Đại học Khoa học, cũng như Khoa Tài nguyên và Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có cơ hội được hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình trong điều kiện tốt nhất

Tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến TS Nguyễn Song Tùng, người đã trực tiếp hướng dẫn và theo sát tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn ở bên cạnh tôi, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cám ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2023

HỌC VIÊN

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

4.1 Về mặt khoa học 3

4.2 Về mặt thực tiễn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Cơ sở lý luận 5

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản 5

1.1.2 Nội dung bảo vệ môi trường nước mặt 8

1.2 Cơ sở pháp lý 8

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài 9

1.3.1 Tình hình khai thác than và ô nhiễm môi trường nước từ hoạt động khai thác than trên thế giới và Việt Nam 9

1.3.2 Tổng quan về hoạt động khai thác than và vấn đề môi trước nước tại vùng mỏ Quảng Ninh 17

1.4 Tổng quan về mỏ than Quang Hanh thuộc công ty than Quang Hanh – TKV 21

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Phạm vi nghiên cứu 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 27

2.3.2 Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp 27

2.3.3 Phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu 28

2.3.4 Phương pháp đối chiếu, so sánh 30

2.3.5 Phương pháp kế thừa và xử lý số liệu 32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Hiện trạng khai thác than tại mỏ than Quang Hanh thuộc công ty Than Quang Hanh - TKV 33

3.1.1 Công nghệ sản xuất, vận hành 34

3.1.2 Nguyên nhiên liệu và sản phẩm 36

3.2 Đánh giá hiện trạng xả thải mỏ than Quang Hanh 37

3.2.1 Nhu cầu xả nước thải 37

3.2.2 Việc thu gom, xử lý, xả nước thải của mỏ than Quang Hanh thuộc Công ty Than Quang Hanh - TKV 40

3.3 Biến động chất lượng nước thải từ hoạt động khai thác than của mỏ than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022 41

3.4 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải từ hoạt động khai thác than của mỏ than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022 thông qua Ý kiến người dân 46

3.5 Giải pháp bảo vệ môi trường trong quá trình khai thác ở mỏ than khu vực Quang hanh – Cẩm phả 49

3.5.1 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận 49

3.5.2 Phòng ngừa, ứng phó, khắc phục sự cố gây ô nhiễm môi trường nước 49

3.5.3 Quan trắc, giám sát hoạt động xả nước thải 50

3.5.4 Đề xuất dây chuyền công nghệ áp dụng để xử lý nước thải 51

3.5.5 Đổi mới công nghệ xử lý nước thải 52

3.5.6 Giải pháp về công tác quản lý 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

1 Kết luận 56

2 Kiến nghị 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép DTM : Báo cáo đánh giá tác động môi trường TSS : Tổng chất rắn lơ lửng

TDS : Tổng chất rắn hoà tan BOD : Nhu cầu oxy sinh hoá COD : Nhu cầu oxy hoá học

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh 18

Bảng 1.2 Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh 18

Bảng 2.1 Phương pháp lấy mẫu hiện trường 28

Bảng 3.1 Chủng loại các sản phẩm 36

Bảng 3.2 Lưu lượng nước thải công nghiệp……….35

Bảng 3.3: Kết quả phân tích một số chỉ số môi trường nước mặt khu vực khai thác than Ngã Hai, mỏ than Quang Hanh thuộc công ty than Quang Hanh 39

Bảng 3.4 Biến động hàm lượng TSS các năm 2020, 2021,2022 42

Bảng 3.5 Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của mỏ than Quang Hanh 46

Bảng 3.6: Hiện tượng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục sự cố xử lý nước thải 49

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ các vị trí mỏ than Quang Hanh 23 Hình 3.1 : Sơ đồ khai thác than hầm lò 33 Hình 3.2: Sơ đồ khai thác than lộ thiên 33 Hình 3.3 Biểu đồ TSS trong NTCN của Công ty năm 2022 thông qua số liệu quan trắc của Trung tâm Quan trắc TNMT 43 Hình 3.4 Biểu đồ BOD5 trong NTCN của Công ty năm 2022 thông qua số liệu quan trắc của Trung tâm Quan trắc TNMT 45

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thành phố Cẩm phả là nơi rất giàu tiềm năng phát triển kinh tế, do có nhiều thế mạnh mà các vùng khác không có được, đó là tài nguyên khoáng sản, cảnh quan và các điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển công nghiệp khai thác khoáng sản, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản.Với những tiềm năng, triển vọng

và thành tựu kinh tế đã đạt được trong nhiều năm qua, tỉnh Quảng Ninh nói chung và thành phố Cẩm phả nói riêng cũng đang đối mặt với những thách thức không nhỏ về môi trường với nhiều hoạt động kinh tế - xã hội đồng thời phát triển như khai thác than, sản xuất vật liệu xây dựng, lấn biển xây dựng hạ tầng

đô thị và khu công nghiệp, nuôi trồng - đánh bắt, chế biến thuỷ sản, du lịch - dịch vụ đã làm nảy sinh nhiều xung đột giữa các ngành kinh tế với nhau và cùng làm gia tăng sức ép lên môi trường sinh thái và các hệ tài nguyên sinh vật

Chất lượng môi trường ở một số khu vực trọng điểm đã bị tác động mạnh,

đa dạng sinh học suy giảm nhanh trong vòng 20 năm trở lại đây, nhiều nguồn tài nguyên môi trường đã bị khai thác cạn kiệt Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Quang hanh – Cẩm phả, đề xuất các giải pháp xử lý; phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường; làm rõ các tác động của hoạt động khoáng sản tới môi trường là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, góp phần làm phong phú thêm các giải pháp xử lý nước thải thích hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trường nước tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản xuất khoáng sản trên địa bàn vùng Quang hanh – Cẩm phả và triệt tiêu được các mối nguy hiểm ảnh hưởng đến đời sống con người, chất lượng môi trường nước được đảm bảo và cũng là góp phần phát triển các ngành kinh tế của địa phương

Đến nay, đã có nhiều giải pháp đưa ra nhằm khắc phục, xử lý tình trạng ô nhiễm nguồn nước từ các khai trường trong quá trình sản xuất, khai thác khoáng sản ở các mỏ và vùng lân cận xung quanh Tuy nhiên những giải pháp này chưa

đáp ứng được tình trạng ô nhiễm Mỗi giải pháp lại có ưu - nhược điểm riêng và phù hợp với từng điều kiện cụ thể

Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – TKV (gọi tắt là Công ty than Quang Hanh) đóng trên địa bàn thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Công ty than Quang Hanh là đơn vị thành viên thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than –Khoáng Sản Việt Nam Công ty được thành lập theo Quyết định số 617/QĐ-HĐQT ngày 26/04/2003 trên cơ sở tách ra từ Công ty Địa chất và Khai thác khoáng sản Từ khi thành lập đến nay, Công ty than Quang Hanh đã không ngừng tăng sản lượng từ 200.000 – 250.000 tấn/năm đến 1 – 2 triệu tấn/năm và khai thác bằng hai hình thức là lộ thiên và hầm lò Quy mô khai thác cũng không ngừng mở rộng và xuống sâu mức âm 100 m, đầu tư lắp đặt nhiều hệ thống như chống giữ lò chợ bằng cột thủy lực, giá thủy lực di động, băng tải vận chuyển than liên tục từ mức âm 110 lên mặt bằng, hệ thống sàng tuyển than công suất 1 triệu tấn/năm; số lượng công nhân từ 1.800 (năm 2003) đến 4.200 (năm 2019) Tuy nhiên sự phát triển đó cũng gây ra nhiều hệ lụy về môi trường, theo các báo cáo môi trường của Công ty và của Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh thì trải qua gần 20 năm hoạt động, Công ty than Quang Hanh đã phát sinh một lượng chất thải rất lớn Các yếu tố gây ô nhiễm môi trường bao gồm: Đất đá thải hàng năm khoảng hơn 2 triệu m3/năm; nước thải 1,6 triệu m3/năm; rác thải 2 sinh hoạt trung bình 1,8 tấn/ngày; chất thải nguy hại 0,5 tấn/tháng Bên cạnh đó, hoạt động khai thác than làm thay đổi địa hình cảnh quan, các sự cố môi trường

Từ những vấn đề nêu trên, việc lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề: “Đánh

giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước xả thải từ hoạt động khai thác than tại mỏ than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022” mang tích cấp thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được hiện trạng và diễn biến chất lượng nước xả thải từ hoạt động khai thác than tại mỏ than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022

- Đề xuất được một số giải pháp tổng hợp nhằm nâng cao hiệu quả quản

lý môi trường tại khu vực nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng khai thác khoáng sản công ty than Quang Hanh

- Nghiên cứu diễn biến chất lượng nước xả thải của công ty than Quang Hanh giai đoạn 2020-2022

- Nghiên cứu đánh giá, phân tích tác động của hoạt động khai thác khoáng sản tới môi trường nước

- Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp để góp phần hạn chế và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước tại khu vực nghiên cứu

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Về mặt khoa học

Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng môi trường vùng mỏ và xây dựng các giải pháp xử lý bảo vệ môi trường nước vùng có hoạt động khoáng sản than

4.2 Về mặt thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho các đơn vị có hoạt động khoáng sản và các đơn vị tư vấn về môi trường

Đề xuất một số giải pháp xử lý nhằm nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước

về môi trường góp phần nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước về Môi trường tại địa phương

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản

a)Tài nguyên khoáng sản

Theo Luật Khoáng sản năm 2010, tại khoản 1 điều 2 định nghĩa:“Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất

ở bãi thải của mỏ” [7]

Tài nguyên khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất được tích tụ ở thể rắn, thể khí và thể lỏng nằm ở trong lòng đất hay trên mặt đất như: sắt, kẽm, đồng, than đá, vàng, dầu khí, nước khoáng thiên nhiên lỏng… mà con người có thể khai thác để phục vụ cho các hoạt động sản xuất

Tài nguyên khoáng sản được hình thành từ hoạt động địa chất trong thời gian hàng trăm triệu năm cho nên nó không phải là vô hạn và hầu hết không thể cải tạo lại được Thông thường khoáng sản đều nằm rất sâu trong lòng đất nên việc khai thác phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố địa lý và địa chất Địa chất khu vực

có khoáng sản yếu sẽ dẫn đến các rủi ro về sập mỏ khoáng sản gây thiệt hại về người và của

b) Tài nguyên than

Than là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ các hệ sinh thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước và bùn lưu giữ không bị oxy hóa và phân hủy bởi sinh vật qua các giai đoạn từ than bùn và dần chuyển hóa thành than nâu (hay còn gọi là than non) Tiếp theo, than non sẽ trở thành than bán bitum, sau

đó sẽ thành than bitum hoàn chỉnh Cuối cùng là biến đổi thành than đá

Thành phần chính của than là cacbon, ngoài ra còn có các nguyên tố khác như lưu huỳnh Than đá, là sản phẩm quá trình biến chất, là các lớp đá có màu đen hoặc đen nâu có thể đốt cháy được

Than là nguồn nhiên liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng như là nguồn thải cacsbon dioxitde lớn nhất, được xem là nguyên nhân lớn nhất gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu

Than được khai thác từ mỏ lộ thiên hoặc dưới lòng đất (hầm lò)

Than có tính chất hấp thụ các chất độc được gọi là than hấp thụ hay than hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất khí, chất hơi, chất tan trong dung dịch Dùng nhiều trong chế tạo máy lọc nước, mặt nạ phòng độc…

c) Tài nguyên nước

Theo Khoản 1 Điều 2 Luật Tài nguyên nước năm 2012 quy định ” Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam” Đây là khái niệm tài nguyên nước dùng trong một lãnh thổ [8]

Tài nguyên nước là toàn bộ lượng nước có trong các khu vực có nước trên Trái Đất mà con người có thể sử dụng được trong cuộc sống hằng ngày, để tồn tại, phát triển, phát triển nền kinh tế xã hội,…

Tài nguyên nước là thành phần môi trường gắn liền với sự tồn tại, phát triển mọi sự sống trên địa cầu Nước có vai trò to lớn đối với đời sống con người Trong cuộc sống hằng ngày, con người khai thác, sử dụng, tác động tới nước

d) Môi trường và ô nhiễm môi trường

Theo điều 3, Luật Bảo vệ Môi trường năm 2020 nêu rõ khái niệm môi trường và các thuật ngữ liên quan đến môi trường như sau [9]:

- Môi trường “bao gồm các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo quan hệ

mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế, xã hội, sự tồn tại, phát triển của con người, sinh vật và tự nhiên”

- Hoạt động bảo vệ môi trường “là hoạt động phòng ngừa, hạn chế tác

động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái môi trường, cải thiện chất lượng môi trường; sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, đa dạng sinh học và ứng phó với biến đổi khí hậu”

- Thành phần môi trường “là yếu tố vật chất tạo thành môi trường gồm đất,

nước, không khí, sinh vật, âm thanh, ánh sáng và các hình thái vật chất khác”

- Quy chuẩn kỹ thuật môi trường “là quy định bắt buộc áp dụng mức giới

hạn của thông số về chất lượng môi trường, hàm lượng của chất ô nhiễm có trong nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu, thiết bị, sản phẩm, hàng hóa, chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành theo quy định của pháp luật về tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật”

- Tiêu chuẩn môi trường “là quy định tự nguyện áp dụng mức giới hạn của

thông số về chất lượng môi trường, hàm lượng của chất ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền hoặc tổ chức công bố theo quy định của pháp luật về tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật”

- Ô nhiễm môi trường “là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học, sinh học

của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường, tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, sinh vật và

tự nhiên” Theo đó ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi chất tính hóa học, tính chất vật lý, và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật

- Suy thoái môi trường “là sự suy giảm về chất lượng, số lượng của thành

phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, sinh vật và tự nhiên” Theo đó suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về chất lượng, số lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó

- Sự cố môi trường “là sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động của con

người hoặc do biến đổi bất thường của tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái môi trường nghiêm trọng”

- Chất ô nhiễm “là chất hóa học hoặc tác nhân vật lý, sinh học mà khi xuất

hiện trong môi trường vượt mức cho phép sẽ gây ô nhiễm môi trường”

- Chất thải “là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí hoặc ở dạng khác được thải ra

từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác”

1.1.2 Nội dung bảo vệ môi trường nước mặt

Theo Luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2022 thì nội dung bảo vệ môi trường nước mặt gồm [9]:

- Thống kê, đánh giá, giảm thiểu và xử lý nước thải xả vào môi trường nước mặt;

- Quan trắc, đánh giá chất lượng nước, trầm tích, môi trường thủy sinh của nguồn nước mặt và công khai thông tin phục vụ quản lý, khai thác và sử dụng nước mặt;

- Điều tra, đánh giá khả năng chịu tải của môi trường nước mặt; công bố các khu vực môi trường nước mặt không còn khả năng chịu tải; đánh giá hạn ngạch xả nước thải vào môi trường nước mặt;

- Xử lý ô nhiễm, cải tạo, phục hồi và cải thiện môi trường nước mặt bị ô nhiễm;

- Quan trắc, đánh giá chất lượng môi trường nước mặt, trầm tích sông liên quốc gia và chia sẻ thông tin phù hợp với quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường, pháp luật và thông lệ quốc tế

1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ môi trường 2020 được Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khóa XIV, kỳ họp thứ 10 thông qua ngày 17 tháng 11 năm

2020 và sẽ có hiệu lực từ ngày 01 tháng 01 năm 2022

- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 có hiệu lực thi hành ngày 01 tháng 01 năm 2013 do Quốc hội ban hành

- Luật khoáng sản 2010 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17/11/2010 và chính thức có hiệu lực ngày 1/7/2011

- Nghị định 201/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 11 năm 2013 của Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt nam Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước;

- Thông tư 43/2015/TT-BTNMT ngày 29 tháng 9 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về Báo cáo hiện trạng môi trường, bộ chỉ thị môi trường

và quản lý số liệu quan trắc môi trường;

- Thông tư 24/2017/TT-BTNMT ngày 01 tháng 9 năm 2017 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc Quy định việc bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường

- Căn cứ Thông tư số 10/2021/BTNMT ngày 30/06/2021 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin, dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường

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

- TCVN 5999:1995: Chất lượng nước- Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước thải

- TCVN 6663-3:2008: Chất lượng nước- Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và

xử lý mẫu

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.3.1 Tình hình khai thác than và ô nhiễm môi trường nước từ hoạt động khai thác than trên thế giới và Việt Nam

1.3.1.1 Thực trạng khai thác than trên thế giới

Công nghiệp khai thác than được phát triển từ nửa sau thế kỉ XIX Sản

lượng than khai thác giữa các thời kì, các khu vực và các quốc gia rất khác nhau được, song nhìn chung, có xu hướng tăng lên về số lượng tuyệt đối Trong vòng

50 năm qua, tốc độ tăng trung bình là 5,4%/năm, còn cao nhất vào thời kì 1950 -

1980 đạt 7%/năm Từ đầu thập kỉ 90 đến nay, mức tăng giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm Mặc dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây hậu quả xấu đến

môi trường (đất, nước, không khí ), song nhu cầu than không vì thế mà giảm đi [12]

Các khu vực và quốc gia khai thác nhiều than đều thuộc về các khu vực

và quốc gia có trữ lượng than lớn trên thế giới Sản lượng than tập trung chủ yếu ở khu vực Châu á- Thái Bình Dương, Bắc Mỹ, Nga và một số nước Đông

Âu [12]

Các nước sản xuất than hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Ôxtrâylia, Nga, chiếm tới 2/3 sản lượng than của thế giới Nếu tính cả một số nước như Nam Phi, CHLB Đức, Ba Lan, CHDCND Triều Tiên thì con số này lên đến 80% sản lượng than toàn cầu [12]

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 [13]

* 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 Khai thác hầm lò là công nghệ theo đó không có việc bóc lớp phủ mà người ta đào các hầm bên dưới mặt đất để lấy quặng

Quy trình công nghệ khai thác là một tập hợp của nhiều khâu công tác, cần phải thực hiện theo một trình tự thời gian và không gian nhất định để lấy được khoáng sản có ích Quy trình công nghệ khai thác than hầm lò có thể được hiểu theo nghĩa rộng và theo nghĩa hẹp Theo nghĩa rộng, đó sẽ là tập hợp các quá trình mở vỉa và chuẩn bị ruộng than, quá trình khấu than trong các gương khai thác, quá trình vận tải than lên mặt đất và hàng loạt các vấn đề khác như sàng tuyển than, thông gió mỏ, thoát nước, cung cấp vật liệu, máy móc thiết bị

và năng lượng, các quá trình công nghệ trên mặt bằng công nghiệp, Theo

nghĩa hẹp thì đó chỉ là tập hợp các công việc chuẩn bị và khai thác, cần được thực hiện trong một khu khai thác [13]

Quy trình công nghệ khai thác than ở lò chợ được chia thành các công tác chính và các công tác phụ Các công tác chính là các khâu tách than khỏi khối nguyên ban đầu, phá vỡ than đến cỡ hạt cần thiết, xúc bốc và vận tải than, chống giữ lò chợ và điều khiển áp lực mỏ Các công tác phụ bao gồm việc di chuyển thiết bị vận tải theo tiến độ của gương lò chợ, cung cấp vật liệu, máy móc, thiết

bị, năng lượng vào lò chợ, thông gió, chống bụi, thoát nước, chiếu sáng, thông tin liên lạc Như vậy, với các dạng công nghệ khai thác than khác nhau, sẽ có các tập hợp các công tác chính và phụ khác nhau, tức là các quy trình công nghệ khai thác than khác nhau [13]

Công nghệ khai thác than hầm lò có thể được chia thành 4 dạng chính Đó

là công nghệ thủ công, công nghệ bán cơ khí hoá, công nghệ cơ khí hoá toàn bộ

và công nghệ tự động hoá Trong dạng công nghệ thủ công, hầu hết các khâu công tác chính đều phải thực hiện bằng sức người; còn ở công nghệ bán cơ khí hoá thì máy móc đã làm thay con người ở một số công tác chính và khi ứng dụng công nghệ tự động hoá, thì có thể loại trừ sự có mặt thường xuyên của con người trong lò chợ [13]

- 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

Khai thác mỏ lộ thiên là tổng hợp các hoạt động khai thác mỏ tiến hành một hình thức khai thác mỏ tiến hành trên mặt đất nhằm mục đích thu hồi khoáng sản từ lòng đất (lòng đất được hiểu là cả trên mặt đất và dưới mặt đất)

- 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 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% lượng 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

1.3.1.2 Tình hình khai thác than tại Việt Nam

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[5]

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[5]

Nước ta ngành công nghiệp than ra đời và trải qua quá trình phát triển hơn

125 năm Từ năm 1954, Đảng và nhà nước đã tập trung đầu tư để phát triển, công nghiệp khai thác than trở thành một trong những ngành kinh tế trọng điểm Cùng với sự giúp đỡ của Liên Xô, các thiết bị khai thác đã được đầu tư trang thiết bị mới hiện đại hơn Nhờ vậy sản lượng than đã từng bước được nâng cao, đến năm 1987 sản lượng đạt gần 7 triệu tấn/năm Từ năm 1987, nền kinh tế nước

ta bắt đầu chuyển sang cơ chế thị trường nhà nước xóa bỏ chế độ bao cấp, các

mỏ than từ chỗ được bao cấp hoàn toàn chuyển sang tự hoạch toán, cân đối tài chính Đây là giai đoạn gặp nhiều khó khăn của ngành than, sản lượng khai thác đạt 4,5 đến 6 triệu tấn

Ngành than Việt Nam gồm hai đơn vị chủ chốt thực hiện sản xuất, kinh doanh than là Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) và Tông công ty Đông Bắc (TCTĐB), cung ứng 95% sản lượng than sản xuất trong nước Tổng sản lượng than nguyên khai toàn ngành giai đoạn 2011 - 2020

khoảng 428,081 triệu tấn, tốc độ tăng sản lượng bình quân là -0,58%/năm (riêng giai đoạn 2015 - 2020 tăng 1,44%/năm) Trong đó, than khai thác lộ thiên khoảng 189,097 triệu tấn (chiếm 43,4% sản lượng than nguyên khai toàn ngành), than khai thác hầm lò khoảng 238,984 triệu tấn (chiếm 54,9% sản lượng than nguyên khai toàn ngành) Trong giai đoạn 2011 - 2020, tỷ trọng sản lượng than khai thác bằng phương pháp lộ thiên giảm dần, hầm lò tăng dần (năm 2011

tỷ lệ khai thác lộ thiên là 55%, khai thác hầm lò là 45 %; đến năm 2020 tỷ lệ khai thác lộ thiên giảm xuống còn 38,7%, khai thác hầm lò tăng lên 61,3%)[5]

Ngành than hiện có 5 mỏ lộ thiên với công suất trên 2,0 triệu tấn/năm (Cao Sơn, Cọc Sáu, Đèo Nai, Hà Tu, Tây Nam Đá Mài) Các mỏ lộ thiên còn lại với công suất từ 100 ÷ 1.200 ngàn tấn/năm và một số điểm khai thác lộ vỉa với công suất dưới 100 ngàn tấn/năm; khoảng 30 mỏ hầm lò hiện đang hoạt động, trong đó có 13 mỏ có trữ lượng lớn, công nghệ và cơ sở hạ tầng tương đối hoàn chỉnh, công suất từ 1,0 triệu tấn/năm trở lên (Mạo Khê 2,0 triệu tấn/năm, Tràng Bạch 1,2 triệu tấn/năm, Nam Mẫu 2,5 triệu tấn/năm, Vàng Danh 3,7 triệu tấn/năm, Bình Minh 1,0 triệu tấn/năm, Hà Lầm 2,4 triệu tấn/năm, Ngã Hai 1,5 triệu tấn/năm, Khe Chàm III 2,5 triệu tấn/năm, Khe Tam 2,5 triệu tấn/năm, Lộ Trí 2,0 triệu tấn/năm, Mông Dương 1,5 triệu tấn/năm, Núi Béo 2,0 triệu tấn/năm, Khe Chàm II-IV 3,5 triệu tấn/năm) Các mỏ hầm lò còn lại có công suất dưới 1,0 triệu tấn/năm, diện tích khai trường hẹp, trữ lượng ít, hoặc phân tán không có điều kiện để phát triển sản lượng cao và áp dụng cơ giới hoá đồng

bộ dây chuyền công nghệ[5]

Ngoài ra cũng tăng lên ở một số tỉnh khác như Thái Nguyên Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, các đơn vị khai thác than quy mô lớn có mỏ than An Khánh,

mỏ than Núi Hồng, mỏ than Bá Sơn,…[14]

Than Khánh Hòa: Công ty bắt đầu hoạt động từ năm 1949 với diện tích mặt bằng sản xuất khoảng 1.845.498 m2, công suất khai thác than nguyên khai khoảng 500 tấn/năm [14]

Theo thống kê năm 2010 của bộ phận Năng lượng khảo sát, kết thúc 2009 Việt Nam có lượng dự trữ than đá là 150 triệu tấn, đưa vào sản xuất được 45 triệu tấn, chiếm 0,73% tổng số thế giới Từ những năm trước Việt Nam chủ yếu sản xuất than để xuất khẩu, tuy nhiên đến năm 2010 kế hoạch này đã thay đổi, hạn chế xuất khẩu để đáp ứng nhu cầu than trong nước [3]

Than ở Việt Nam có 5 loại chính là: Than antraxit; Than mỡ; Than bùn; Than ngọn lửa dài và Than nâu [3]

a Than antraxit (than đá)

Trữ lượng than đá được đánh giá là 3.5 tỷ tấn trong đó ở vùng Quảng Ninh trên 3,3 tỷ tấn (tính đến độ sâu 300m) còn lại gần 200 triệu tấn nằm rải rác

ở các tỉnh Thái Nguyên, Hải Dương, Bắc Giang,…

b Than mỡ

Lá than có tuổi tạo thành thấp hơn than antraxit Trữ lượng tiềm năng được đánh giá sơ bộ là 27 triệu tấn, trong đó trữ lượng địa chất là 17,6 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở hai mỏ làng cẩm (Thái Nguyên) và mỏ Khe Bố (Nghệ An) Ngoài ra, than mỡ còn có ở các tỉnh: Sơn La, Lai Châu, Hòa Bình nhưng với trữ lượng nhỏ

Than mỡ được dùng chủ yếu cho ngành luyện kim với nhu cầu rất lớn sau năm 2000, nhưng trữ lượng than mỡ ở ta lại rất ít, điều kiện khai thác rất khó khăn

c Than bùn

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

d Than ngọn lửa dài

Chủ yếu tập trung ở mỏ Na Dương (Lạng Sơn), với trữ lượng địa chất trên

100 triệu tấn Hiện nay khai thác được thực hiện bằng phương pháp lộ thiên, khai thác chủ yếu phục vụ sản xuất xi măng ở Hải Phòng và Bỉm Sơn với sản lượng trên dưới 100 nghìn tấn/năm

e Than nâu

Là loại đá trầm tích có màu nâu có thể đốt được, chúng được tạo thành từ quá trình nén cố kết than bùn một cách tự nhiên Tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ, trữ lượng dự báo 100 tỷ tấn theo đánh giá sơ bộ, than có chất lượng tốt,

có thể sử dụng cho sản xuất điện, xi măng và công nghiệp hóa học

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

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

Hầu hết các khu vực hoạt động khai thác mỏ và chế biến than và môi trường nước bao gồm nước mặt, nước ngầm và nước biển ven bờ đều bị ô nhiễm: pH thấp (axit yếu), nước đục, cặn lơ lửng cao, một số kim loại nặng Zn,

Cd, Hg có hàm lượng vượt quá Quy chuẩn cho phép

Theo Báo cáo Đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC) Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020, có xét đến năm 2030 của Bộ Tài nguyên và Môi trường cho thấy các mối nguy hại do ô nhiễm nước thải từ các mỏ than thuộc Tập đoàn Công nghiệp than và Khoáng sản đã được đặt ra cấp thiết[5]

Lượng nước thải từ mỏ phụ thuộc vào sản lượng khai thác than từng năm Dựa trên số liệu kê khai nộp phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp của các đơn vị thuộc ngành than, tổng lượng nước thải từ mỏ năm 2009

là 38.914.075m3 Con số này chưa phản ánh đầy đủ vì chưa ai tính được lượng nước rửa trôi từ các bãi thải mỏ Đối với hai thông số điển hình tác động đến môi trường của nước thải mỏ là độ pH và cặn lơ lửng, các kim loại nặng (sắt, mangan) Trong đó độ pH dao động từ 3,1 đến 6,5, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao hơn ngưỡng cho phép từ 1,7 đến 2,4 lần Vì thế, nước thải từ mỏ gây ra nhiều ảnh hưởng đến hệ thống sông, suối, hồ vùng ven biển gây bồi lấp, làm mất

nguồn thủy sinh, suy giảm chất lượng nước Đặc biệt, ô nhiễm tại vùng mỏ là ô nhiễm tích lũy, cộng với tác động của nạn khai thác than trái phép trong thời gian dài, dẫn đến tình trạng một số hồ thủy lợi ở vùng Đông Triều đã bị chua hóa, ảnh hưởng đến chất lượng nước phục vụ nông nghiệp[20]

Phương pháp khai thác tại các mỏ hiện nay chủ yếu là khai thác lộ thiên bằng cơ giới hoặc thủ công Gây tác động đến môi trường là ở các khai trường

mỏ và trên đường vận chuyển nguyên liệu, bãi thải làm phát sinh nước thải

Ô nhiễm môi trường nước tại các khu mỏ than đang là vấn đề đáng lo ngại Nhiều khu vực khai thác mỏ đã gây ra những vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm nguồn nước do nước thải của mỏ trong quá trình sản xuất không được xử

lý Thành phần và tính chất nước thải thường có tính axít, có chứa kim loại nặng, khoáng chất…

1.3.2 Tổng quan về hoạt động khai thác than và vấn đề môi trước nước tại vùng mỏ Quảng Ninh

1.3.2.1 Hoạt động khai thác than tại vùng mỏ Quảng Ninh

Thống kê hiện nay cho thấy, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh có 41 đơn vị khai thác than và 7 đơn vị sàng tuyển than, chế biến than thuộc TKV Ngoài ra, còn 2 đơn vị là Công ty liên doanh PT Vietmindo Energitama và Công ty Xi măng và Xây dựng Quảng Ninh khai thác trong ranh giới mỏ của TKV Quảng Ninh tập trung 67% trữ lượng than toàn quốc, chủ yếu là than antraxít, sản lượng than mỡ rất thấp - khoảng 200 ngàn tấn/năm Quảng Ninh có 7 mỏ than hầm lò sản xuất với công suất trên dưới 2 triệu tấn than nguyên khai/năm, chiếm hơn 45% tổng sản lượng khai thác than của TKV và có 5 mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệu tấn than nguyên khai/năm là Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà

Tu, Đèo Nai, Núi Béo, cung cấp đến 40% sản lượng cho TKV[3]

Bảng 1.1 Trữ lƣợng các mỏ than Quảng Ninh

(ĐVT: Ngàn tấn)

Tổng trữ lƣợng

Trữ lƣợng khai thác

lộ thiên

Trữ lƣợng khai thác

lò bằng

Trữ lƣợng khai thác giếng đứng

Trữ lượng đã thăm dò 3.523.640 215.476 470.356 2.837.808 Trữ lượng mỏ đang

khai thác 1.422.362 192.442 150.793 1.079.127 Trữ lượng các mỏ

chuẩn bị khai thác 333.563 12.410 113.746

207.407

Nguồn: Sở TN&MT tỉnh Quảng Ninh, 2019

Chủ yếu ở tỉnh Quảng Ninh là than axit

Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh được thể hiện qua bảng 2

Bảng 1.2 Trữ lƣợng than antraxit Quảng Ninh

(Nguồn: Sở Công thương Quảng Ninh, 2010)

Qua đó, cấp A+B/A+B+C1 chỉ chiếm 20,4%, chưa đạt 50%, thể hiện mức

độ tin cậy chưa cao, nhiều khoáng sản cần phải thăm dò bổ sung trước khi đầu

tư hoặc khai thác Bể than Quảng Ninh được phát hiện và khai thác rất sớm, đã bắt đầu cách đây gần 100 năm dưới thời thuộc Pháp Hiện nay và có thể trong tương lai, sản lượng than khai thác từ các mỏ ở bể than Quảng Ninh chiếm khoảng 90% sản lượng than toàn quốc Trong địa tầng chứa than của bể than Quảng Ninh gồm rất nhiều vỉa than

Tính chất đặc trưng của than antraxit tại mỏ than Quảng Ninh là kiến tạo rất phức tạp, tầng chứa than là những dải hẹp, đứt quãng dọc theo phương của vỉa

1.3.2.2 Tổng quan về môi trước nước tại vùng mỏ Quảng Ninh

Hoạt động khai thác mỏ tác động rất mạnh đến nguồn nước Khai mỏ lộ thiên cần một lượng lớn nước để rửa sạch than cũng như khắc phục bụi Để thỏa mãn nhu cầu này, mỏ đã "chiếm" nguồn nước mặt và nước ngấm cần thiết cho nông nghiệp và sinh hoạt của người dân vùng lân cận Khai mỏ ngầm dưới đất cũng có những đặc điểm tương tự nhưng ít tác động tiêu cực hơn do không cần nhiều nước để kiểm soát bụi nhưng vẫn cần nhiều nước để rửa than Bên cạnh

đó, việc cung cấp nước ngầm có thể bị ảnh hưởng do khai mỏ lộ thiên Những tác động này bao gồm rút nước có thể sử dụng được từ những túi nước ngầm nông; hạ thấp mực nước ngầm của những vùng lân cận và thay đổi hướng chảy trong túi nước ngầm, ô nhiễm túi nước ngầm có thể sử dụng được nằm dưới vùng khai mỏ do lọc và thẩm nước chất lượng kém của nước mỏ, tăng hoạt động lọc và ngưng đọng của những đống đất từ khai mỏ

Than có hàm lượng lưu huỳnh lớn nên việc gây ô nhiễm nước không tránh khỏi Ở một số nơi, nước thải chứa axit và các kim loại nặng như chì, kẽm, mangan, thủy ngân cũng sẽ bị hòa tan trong nước, ngấm vào đất, ăn vào nguồn nước Độ pH của nước thải mỏ luôn dao động: 3.1-6.5 Hàm lượng cặn lơ lửng thường vượt tiêu chuẩn cho phép: từ 1,7 đến 2,4 lần, có nơi lên hơn 8 lần

Kết quả quan trắc quí I, II năm 2009 tại Quảng Ninh cho thấy độ pH của nước thải mỏ than dao động từ 3,1 - 6,5, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,7 - 2,4 lần, cá biệt có nơi vượt hơn 8 lần… Nước thải

mỏ phần lớn chưa qua xử lý (trước năm 2009 các công ty than của TKV ở Quảng Ninh mới chỉ có 1 đơn vị có hệ thống xử lý nước thải mỏ) và thải trực tiếp ra hệ thống sông suối gây ô nhiễm nguồn nước, bồi lấp sông suối [13]

Theo nghiên cứu của tác giả Đặng Xuân Thường và cộng sự (2015) về chất lượng nước thải của một số mỏ than thuộc tổng công ty Đông Bắc cho thấy các mẫu nước thải chưa qua xử lý được lấy tại cửa lò của 05 đơn vị hầm lò trong

đó có 03 đơn vị thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc, Công ty than Uông Bí và Công ty Cổ phần than Hà Lầm trong giai đoạn từ tháng 11/2019 đến tháng

8/2020 cho thấy pH thấp hơn giới hạn cho phép từ 1,61 ÷ 1,69 lần, tùy thuộc vào

từng mỏ và từng thời điểm lấy mẫu; TSS vượt giới hạn cho phép từ 4,9 ÷ 8,45

lần; Hầu hết các mẫu đều có hàm lượng Fe và Mn cao, xấp xỉ hoặc vượt giới hạn cho phép, trong đó hàm lượng Fe vượt giới hạn cho phép tối đa là 2,54 lần; Mn vượt giới hạn cho phép từ 1,08 ÷ 6,3 lần Hàm lượng các kim loại nặng trong nước thải của cả 5 mỏ được khảo sát đều nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép Các kim loại nặng có độc tính cao như As, Cd, Hg không phát hiện thấy trong quá trình phân tích mẫu nước thải tại cả 4 lần lấy mẫu Điều đó cho thấy nước

thải của các mỏ được khảo sát chưa bị ô nhiễm kim loại nặng Dầu mỡ khoáng vượt giới hạn cho phép tối đa là 1,51 lần Các chất hữu cơ ở các mẫu nước thải

đều có giá trị BOD5, Amoni và tổng photpho thấp hơn giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT Riêng hàm lượng COD trong nước thải của 03 mỏ của Tổng Công ty than Đông Bắc, Công ty than Uông Bí – TKV tại một số thời điểm có giá trị vượt so với giới hạn cho phép từ 1,04 ÷ 1,8 lần Hàm lượng Colifform trong các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp [21] Theo báo cáo của Tổng cục môi trường (2012) về ô nhiễm do khai thác mỏ than Na Dương (trên sông Kỳ Cùng) và và trên sông Hiến tại sông Bằng tại Cao Bằng cho thấy nước thái mỏ than Na Dương có nồng độ axít cao, có khả năng gây ô nhiễm trầm trọng tới môi trường nước Với hoạt động khai khoáng tại khu vực miền Trung và Tây Nguyên nhà máy quặng sắt Kbang nước xả thải (4/7/2011) có 3/7 chỉ tiêu vượt QCCP như độ màu vượt 18 lần, COD vượt 3,6 lần và TSS vượt 39 lần [BC Môi trường QG 2012]

* Một số các công trình nghiên cứu, luận án, luận văn về ảnh hưởng của khai thác than đến môi trường nước:

- Tạp chí của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2022 - Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải của một số mỏ than hầm lò khu vực tỉnh Quảng Ninh Nội dung của nghiên cứu: Các mỏ của Công ty TNHH MTV 35 (Quang Hanh), mỏ than của Công ty TNHH MTV 618 (Đông Triều) và mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 (Mông Dương) và 02 mỏ thuộc TKV là: Công ty TNNH MTV Than Uông Bí và Công ty Cổ phần Than Hà Lầm (Hạ Long) là các

mỏ hầm lò nằm trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lý được lấy tại cửa lò cho thấy tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu: nước thải có giá trị pH thấp, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), sắt tổng (Fe), mangan (Mn) và dầu mỡ khoáng cao, hầu hết đều vượt giới hạn cho phép được quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT đối với chất lượng nước thải công nghiệp Hàm lượng các kim loại nặng và Coliform trong nước thải vẫn nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép được quy định ở cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp trước khi thải vào môi trường

Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 51, 7/2015, tr.60-66; năm 2015, Đánh giá chất lượng nước thải của một số mỏ than thuộc Tổng Công ty Đông Bắc Các mỏ 35, 68, 91, 618 và 790 là các mỏ hầm lò thuộc Tổng Công ty Đông Bắc nằm trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lý được lấy tại cửa lò cho thấy tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu: giá trị pH thấp hơn giới hạn cho phép từ 1,1 ÷ 1,6 lần; hàm lượng TSS vượt giới hạn cho phép từ 4,6 ÷ 8,26 lần; Fe vượt 1,27 ÷ 2,54 lần; Mn vượt từ 1,57 ÷ 6,8 lần; hàm lượng dầu mỡ khoáng vượt giới hạn cho phép tối đa là 1,63 lần; hàm lượng COD của 4/5 mỏ, đặc biệt là trong các đợt quan trắc vào mùa mưa đã vượt giới hạn cho phép từ 1,03 ÷ 1,83 lần Hàm lượng các kim loại nặng và Coliform trong nước thải vẫn nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép được quy định ở cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp trước khi thải vào môi trường

Luận văn Thạc sỹ Phạm Minh Đức, 2020; nghiên cứu tác động của việc

xả nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò vào nguồn nước mặt vùng Hạ Long và đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường

1.4 Tổng quan về mỏ than Quang Hanh thuộc công ty than Quang Hanh – TKV

1.4.1 Giới thiệu sơ lược về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, địa điểm và vị trí của Mỏ than Quang Hanh thuộc công ty Than Quang Hanh – TKV

Vị trí của mỏ than Quang Hanh thuộc công ty Than Quang Hanh -TKV trải dài trên các phường xã: Quang Hanh, Dương Huy và Mông Dương, thành phố Cẩm Phả Sơ đồ vị trí mỏ than được thể hiện tại hình 1.1

Hình 2.1 Sơ đồ các vị trí mỏ than Quang Hanh

1.4.1.1 Điều kiện tự nhiên

Đặc điểm địa hình

Địa hình khu vực các dựa án sản xuất than của mỏ than Quang Hanh thuộc Công ty than Quang Hanh - TKV khá phức tạp và chủ yếu là đồi núi và thung lũng hẹp

+ Phía bắc là dải núi có độ cao trung bình 300m, độ dốc lớn, trung bình từ

15 – 200, với những khe suối nhỏ đổ ra biển và sông Diễn Vọng,

+ Phía tây và nam là dãy núi đá vôi giáp với vịnh Bái Tử Long tạo nên cảnh quan đẹp để phát triển du lịch và cung cấp, sản xuất nguyên vật liệu xây dựng

+ Phía Bắc và Nam dọc hai bên quốc lộ 18A của phường có địa hình tương đối bằng phẳng là nơi tập trung dân cư xen kẽ vùng đất cây hoa màu phục vụ sinh hoạt đời sống nhân dân

Mỏ than Quang Hanh

- Địa hình vùng đồi núi: gồm các dãy đồi, núi chậy song song với đường bờ biển theo phương Đông – Tây, có độ cao trung bình từ 300 – 400m, độ dốc sườn tương đối lớn (có nơi tới 20-250) Địa hình bị xâm thực mạnh

- Địa hình ven biển và vùng vịnh: dưới chân các dãy núi là dải đất ven biển tương đối bằng phẳng, có chiều rộng từ vài trăm đến hàng nghìn mét, là vùng tập trung dân cư và đô thị chủ yếu Phía Đông và Nam là vùng vịnh Bái Tử Long, bao gồm nhiều núi đá vôi và đảo đất với hệ sinh thái biển, đảo phong phú là vùng có tiềm năng lớn để phát triển du lịch sinh thái

Điều kiện khí tượng

- Mùa đông từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau

Nhiệt độ trung bình năm đạt 23,50C Hàng năm có 4 tháng (từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau) Nhiệt độ trung bình nhỏ hơn 200C, tháng lạnh nhất là tháng 1 có nhiệt độ trung bình khoảng 15,50C, tháng nóng nhất là tháng 7 đạt 280C Biên độ giáo động nhiệt tương đối nhỏ do có sự điều hòa của biển

Lượng mưa

Lượng mưa trung bình năm trong vùng giao động từ 200 – 300 mm, mưa nhiều nhất vào tháng 8 lên đến 570 mm Lượng mưa trong 1 ngày đêm lớn nhất đạt 492 mm/ng.đêm Số ngày mưa trong năm là 151 ngày Chế độ mưa được chia làm 2 mùa rõ rệt:

- Từ tháng 4 đến tháng 10 là mùa mưa: lượng mưa chiếm trên 80% lượng mưa của cả năm, trung bình là 286 mm/tháng

- Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là mùa khô: lượng mưa chiếm dưới 20% lượng mưa cả năm, chủ yếu là mưa nhỉ với lượng mưa trung 60 mm/tháng

- 6, thời tiết lạnh, giá rét, ảnh hưởng đến sản xuất, sinh hoạt và sức khỏe con người

+ Gió Đông nam: Thịnh hành từ tháng 5 đến tháng 9, tốc độ gió trung bình cấp 2 đến cấp 3 Gió thổi từ vịnh vào đất liền mang theo nhiều hơi nước tạo nên không khí mát mẻ

Điều kiện thủy văn

Nước mặt

Nước mặt chủ yếu do lượng mưa lắng đọng và tập trung về các suối cạn và

đổ vào hệ thống sông suối của khu vực Theo tài liệu của trạm thủy văn Dương Huy, lưu lượng củ suối như sau: Qmax = 305 l/s; Qmin = 2,141 l/s

Nước ngầm

Nước trong trầm tích Đệ Tứ (Q): phân bố rộng khắp khu mỏ Chiều dày tầng 1 – 2 m trên đỉnh hoặc sườn núi, từ 8 – 10 m ở dưới thung lũng Nguồn cung

cấp nước mưa và miền thoát nước là các tầng nằm dưới Các tầng chứa nước này

có quan hệ thủy lực với nhau

Nước trong tầng chứa than Triat thống thượng điệp Hòn Gai T3 (n-r) hg Tầng chứa nước này phân bố rộng khắp khu mỏ Thành phần chủ yếu gồm các đá trầm tích và các vỉa than Nước tồn tại chủ yếu trong các lỗ hổng đá hạt thô (cát, cuội, sỏi), khe nứt, đứt gãy Nhìn chung, sự giao động mực nước ngầm không lớn,

từ 1,5 – 6,5 m Nguồn cung cấp nước cho tầng chủ yếu là nước mưa Quan hệ thủy lực giữa tầng này với các tầng khác và hệ thống sông suối là rất chặt chẽ

Thủy triều:

Địa bàn phường Quang Hanh là một phường ven biển, phía nam giáp Vịnh Bái Tử Long có nhiều núi đá tạo thành bức bình phong chắn sóng, hạn chế tốc độ gió khi có bão Thủy triều ở đây thuộc chế độ nhật triều đều, biên độ trung bình là

+ Đá vôi

Bao gồm các dãy đá vôi tập trung chủ yếu từ km 5 đến km 14, có trữ lượng lớn

để cung cấp nguyên liệu cho nhà máy xi măng và sản xuất vật liệu xây dựng Cẩm Phả

+ Nước khoáng

Là nguồn tài nguyên có trữ lượng lớn, giá trị kinh tế cao, có thể phát triển khai thác với quy mô lớn, tập trung ở các khu vực km 4, km 9 và km 12 Nước khoáng Quang Hanh có nhiều nguyên tố vi lượng có ích đã được người tiêu dùng trong cả nước ưa chuộng

+ Đất sét: