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

Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lý, địa chất độc đáo, là nơi giao cắt của hai vành đai sinh khoáng lớn Thái Bình Dương và Địa Trung Hải, lại là nước nhiệt đới gió mùa phát triển mạnh các quá trình phong hoá thuận lợi cho sự hình thành khoáng sản do đó ở Việt Nam có mặt hầu hết các khoáng sản quan trọng trên Trái Đất. Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước, các hoạt động khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nước. Ngành công nghiệp khai mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam. Đi cùng với những lợi ích đem lại, hoạt động khai thác than cũng làm phát sinh nhiều vấn đề như: gây sạt lở đất đá, suy thoái tài nguyên rừng, bồi lắng lòng hồ, ô nhiễm nguồn nước, làm phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn… tác động nghiêm trọng tới chất lượng môi trường cũng như ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe và đời sống của người dân. Mỏ than Mông Dương là một trong những mỏ khai thác quan trọng của tỉnh Quảng Ninh. Trong những năm qua, mỏ than Mông Dương đã đóng góp đáng kể vào sản lượng khai thác chung của toàn ngành, đóng góp không nhỏ vào sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Ninh. Song trong quá trình khai thác vẫn tồn tại những hoạt động tác động xấu tới môi trường xung quanh. Nước thải do hoạt động khai thác, chế biến than tác động tiêu cực tới nguồn nước mặt do hiện tượng bồi lắng lòng sông, suối làm thay đổi dòng chảy, hạn chế khả năng tiêu thoát nước, làm thay đổi chất lượng nước, ảnh hưởng lớn đến khả năng cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất. Đặc biệt, hoạt động khai thác và chế biến than ở mỏ Mông Dương hiện đã được mở rộng hơn nhiều về quy mô nên mức tác động đến môi trường (trong đó có sông Mông Dương là nơi tiếp nhận gần như toàn bộ nước thải của hoạt động khai thác) có thể cũng gia tăng. Xuất phát từ những lý do đó, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tại mỏ Mông Dương đến chất lượng nước sông Mông Dương và đề xuất giải pháp giảm thiểu” được thực hiện. 2. Mục đích Xem xét thực trạng ô nhiễm và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại mỏ để đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý nhằm giảm thiểu tác động xấu đến chất lượng nước sông Mông Dương. 3. Nội dung nghiên cứu  Điều tra các nguồn thải đổ vào suối H10 ra sông Mông Dương đoạn tiếp giáp với mỏ than Mông Dương, gồm: Các nguồn thải từ khu dân cư, từ các nhà máyxí nghiệp xung quanh và các nguồn thải từ mỏ than Mông Dương;  Điều tra mạng lưới thu gom nước thải mỏ, gồm: nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn;  Quan trắc, lấy mẫu và phân tích một số chỉ tiêu chất lượng nước;  Đánh giá chất lượng nước sông theo chỉ tiêu riêng lẻ và chỉ tiêu tổng hợp;  Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than Mông Dương đối với chất lượng nước sông Mông Dương;  Đưa ra các giải pháp kỹ thuật và quản lý để giảm thiểu.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tâm NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tâm NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS ĐỒNG KIM LOAN TS PHẠM THỊ THU HÀ Hà Nội - 2017 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin dành lời bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức bổ ích vơ q báu cho tác giả suốt thời gian theo học trường Luận văn hoàn thành ngoại nỗ lực làm việc thân có cơng lớn hai cô giáo PGS.TS Đồng Kim Loan TS Phạm Thị Thu Hà (MCB: 1185), người trực tiếp hướng dẫn, đôn đốc, động viên truyền thụ kiến thức cho tác giả Tác giả xin gửi lời biết ơn chân thành sâu sắc đến cô Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải, TS Dương Ngọc Bách tất cán nghiên cứu Trung tâm Nghiên cứu Quan trắc Mơ hình hóa Mơi trường – nơi tác giả công tác, tạo điều kiện giúp đỡ nhiệt tình suốt thời gian tác giả theo học cao học trình thực luận văn Trong suốt trình nghiên cứu, tác giả nhận giúp đỡ nhiệt tình từ PGĐ Đỗ Mạnh Dũng anh, chị Phòng Mơi trường Cơng ty Cổ phân Tin học, Cơng nghệ, Mơi trường – Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam Tác giả xin trân trọng cảm ơn đến quý Công ty tạo điều kiện giúp đỡ Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thân tình gia đình, bạn bè trình học tập nghiên cứu trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tác giả Nguyễn Thị Tâm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC BẢNG .v DANH MỤC HÌNH vii BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT .viii MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình khai thác tiêu thụ than giới Việt Nam .3 1.1.1 Tình hình khai thác, tiêu thụ than giới 1.1.2 Tình hình khai thác, tiêu thụ than Việt Nam .7 1.2 Giới thiệu khai thác than Quảng Ninh 1.2.1 Khai thác than Quảng Nınh vấn đề môi trường .8 1.2.2 Sơ lược mỏ than Mông Dương .23 1.3 Đánh giá chất lượng nước số chất lượng nước WQI 26 1.3.1 Giới thiệu chung 26 1.3.2 Các phương pháp tính tốn ứng dụng số chất lượng nước 27 Chương – ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Đối tượng nghiên cứu 33 2.2 Phạm vi nghiên cứu 33 2.3 Phương pháp nghiên cứu 34 2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu 34 2.3.2 Phương pháp quan trắc phân tích 34 2.3.3 Phương pháp đánh giá chất lượng nước 39 2.3.4 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu 45 Chương – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 46 3.1 Các nguồn thải vào suối H10 sông Mông Dương 46 3.2 Mạng lưới thu gom hệ thống xử lý nước thải khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dương .47 3.2.1 Nước thải sản xuất .47 3.2.2 Nước rửa trơi ngồi mặt 48 3.2.3 Nước thải sinh hoạt .49 3.2.4 Hệ thống xử lý nước thải .49 3.3 Kết phân tích nước thải khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dương .50 3.3.1 Nước thải sản xuất 50 3.3.2 Nước thải sinh hoạt .55 3.4 Đánh giá chất lượng nước sông, suối 56 3.4.1 Chất lượng nước suối H10 sông Mông Dương đoạn qua khu vực mỏ 56 3.4.2 Đánh giá chất lượng nước sông Mông Dương số chất lượng nước 62 3.5 Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than Mông Dương chất lượng nước sông Mông Dương 71 3.6 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu 74 3.6.1 Giải pháp kỹ thuật, công nghệ .74 3.6.2 Giải pháp quản lý 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .81 PHỤ LỤC 83 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Sản lượng khai thác than quốc gia giới (triệu tấn) Bảng 1.2 Thị trường than giới (triệu tấn) Bảng 1.3 Tổng sản lượng than nguyên khai khai thác hầm lò giai đoạn 2005 – 2011 [8] Bảng 1.4 Tổng sản lượng than nguyên khai khai thác lộ thiên giai đoạn 2005  2011 [8] 10 Bảng 1.5 Nguồn gây tác động trình khai thác than lộ thiên .11 Bảng 1.6 Các nguồn gây tác động mỏ khai thác than hầm lò 13 Bảng 1.7 Kết phân tích chất lượng nước thải lộ thiên số mỏ than điển hình TKV khu vực Quảng Ninh .15 Bảng 1.8 Đặc tính nước thải số mỏ than hầm lò ển hình khu v ực Quảng Ninh thuộc TKV .16 Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu 35 Bảng 2.2 Phương pháp bảo quản mẫu tiêu phân tích 37 Bảng 2.3 Phương pháp đo nhanh số tiêu trường 37 Bảng 2.4 Phương pháp phân tích tiêu phòng thí nghiệm 38 Bảng 2.5 Các giá trị qi, BPi 40 Bảng 2.6 Giá trị BPi qi DO % bão hòa 40 Bảng 2.7 Giá trị BPi qi thông số pH .41 Bảng 2.8 Bảng phân loại chất lượng nước theo Tổng cục môi trường 42 Bảng 2.9 Bảng phân cấp đánh giá CLN phụ thuộc n 45 Bảng 3.1 Kết phân tích nước thải khu vực mỏ Mơng Dương đợt [3] 52 Bảng 3.2 Kết phân tích nước thải khu vực mỏ Mông Dương đợt [3] 53 Bảng 3.3 Kết phân tích nước thải sinh hoạt khu trung tâm Mông Dương 55 Bảng 3.4 Chỉ số phụ qi thông số (đợt 1) tương ứng với phân hạng B1 64 Bảng 3.5 Chỉ số phụ qi thông số (đợt 1) tương ứng với phân hạng B2 64 Bảng 3.6 Chỉ số phụ qi thông số (đợt 2) tương ứng với phân hạng B1 65 Bảng 3.7 Chỉ số phụ qi thông số (đợt 2) tương ứng với phân hạng B2 65 Bảng 3.8 Trọng số thông số .66 Bảng 3.9 Thang phân cấp đánh giá chất lượng nước 66 Bảng 3.10 WQISI thông số DO 69 Bảng 3.11 WQISI số thông số quan trắc đợt 69 Bảng 3.12 WQISI số thông số quan trắc đợt 70 Bảng 3.13 WQI vị trí quan trắc 70 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Biểu đồ thể sản lượng than xuất (bên trái) nhập (bên phải) quốc gia đứng đầu giới Hình 1.2 Biểu đồ sản lượng than Việt Nam giai đoạn 2010 - 2014 Hình 1.3 Biểu đồ sản lượng than xuất nhập năm 2014 2015 .8 Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ dòng thải từ hoạt động khai thác lộ thiên [8] 10 Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ dòng thải từ hoạt động khai thác hầm lò [8] 12 Hình 2.1 Phạm vi khơng gian khu vực nghiên cứu .33 Hình 2.2 Bản đồ vị trí lấy mẫu .36 Hình 3.1 Đường ống xả thải hộ gia đình cạnh suối 46 Hình 3.2 Đường ống dẫn nước thải từ trạm xử lý nước thải suối H10 48 Hình 3.3 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải hầm lò 49 Hình 3.4 Sơng Mơng Dương thời điểm mùa khơ (trái) mùa mưa (phải) .56 Hình 3.5 Suối H10 thời điểm mùa khô (trái) mùa mưa (phải) .57 Hình 3.6 Nồng độ BOD5 COD điểm lấy mẫu đợt .58 Hình 3.7 Nồng độ BOD5 COD điểm lấy mẫu đợt .59 Hình 3.8 Nồng độ Amoni mẫu nước mặt 59 Hình 3.9 Hàm lượng Cu mẫu nước quan trắc .61 Hình 3.10 Hàm lượng Mn mẫu nước quan trắc 61 Hình 3.11 Chỉ số chất lượng nước tương đối – Đợt 67 Hình 3.12 Chỉ số chất lượng nước tương đối – Đợt 68 Hình 3.13 Biểu đồ số WQI theo phương pháp Tổng cục môi trường .71 Hình 3.14 Nước từ suối H10 đổ sơng Mơng Dương có màu đen 73 Hình 3.15 Lòng sông Mông Dương bị bồi lấp cặn than 74 Hình 3.16 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 76 BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT CLN : Chất lượng nước IEA : Cơ quan lượng quốc tế (International Energy Agency) Mtce : Tỉ cacbon tương đương (Metric Tons Carbon Equivalent) NSF : Quỹ vệ sinh môi trường Hoa Kỳ (National Sanitation Foundation) OECD : Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế (Organisation for Economic Co-operation and Development) QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia RWQI : Chỉ số chất lượng nước tương đối (Relative Water Quality Index) SMEWW : Phương pháp chuẩn xét nghiệm nước, nước thải (Standard methods for Examination of Water and Wastewater) TCMT : Tiêu chuẩn môi trường TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TKV : Tập đoàn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam TWQI : Chỉ số chất lượng nước tổng cộng (Total Water Quality Index) VINACOMI N : Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Vietnam National Coal – Mineral Industries Holding Coporation Limited VITE : Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường (Vinacomin Informatics Technology, Environment Joint Stock Company) WQI : Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index) Hình 3.15 Lòng sơng Mơng Dương bị bồi lấp cặn than 3.6 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu Quá trình điều tra khảo sát quan trắc số tiêu chất lượng nước cho thấy hai nguồn tác động đến chất lượng nước suối H10 sông Mông Dương đoạn chảy qua khu vực mỏ than Mông Dương nước thải mỏ nước thải sinh hoạt khu dân cư Ngoài tiếp nhận nước thải hầm lò qua xử lý trạm xử lý nước thải trung tâm suối H10 tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ khu vực nhà điều hành nhà ăn cán công nhân viên; nước thải từ hộ dân cạnh suối không qua xử lý Mặc dù thời điểm lấy mẫu, kết phân tích cho thấy nước thải hầm lò qua xử lý chưa có thơng số vượt chuẩn, hàm lượng số thông số có giá trị xấp xỉ giới hạn cho phép Thêm vào đó, nước thải sinh hoạt từ khu nhà điều hành nhà ăn cán công nhân viên chưa qua xử lý mà đổ thẳng suối H10 nên lâu dài gây làm ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng nước suối H10 nước sông Mông Dương Để giảm thiểu tác động tiêu cực hoạt động khai thác than đến chất lượng nước mặt khu vực mỏ than Mông Dương nói chung chất lượng nước sơng Mơng Dương nói riêng cần thực giải pháp sau: 3.6.1 Giải pháp kỹ thuật, cơng nghệ a Nước thải hầm lò 77 Hiện tại, nước thải hầm lò xử lý trạm xử lý nước thải trung tâm công suất 470m3/h Chất lượng nước đầu trạm xử lý hai đợt lấy mẫu quan trắc định kỳ nước thải công ty than Mông Dương cho thấy thông số nằm ngưỡng cho phép QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) nhiều lần, nước thải sản xuất khu vực trung tâm khơng cần thêm u cầu kỹ thuật công nghệ b Nước thải sinh hoạt khu vực nhà điều hành nhà ăn Hiện tại, khu vực Trung tâm Mơng Dương chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung cho nước thải từ khu vực văn phòng, nhà ăn Nước thải vệ sinh, nước thải tắm giặt thu gom dẫn vào bể tự hoại ngăn trước thải ngồi mơi trường, nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, nhà ăn… thu gom đổ thải trực tiếp suối Trong đó, suối H10 sông Mông Dương đoạn chảy qua khu vực mỏ than Trung tâm Mông Dương thời điểm nghiên cứu có dấu hiệu bị nhiễm thành phần dinh dưỡng (BOD5, NH4+) Hoạt động khai thác, chế biến than công ty Mông Dương mở rộng, số lượng cán bộ, công nhân viên gia tăng tải lượng chất nhiễm đặc biệt thành phần dinh dưỡng nước thải sinh hoạt gia tăng Do để xử lý triệt để lượng nước thải sinh hoạt phát sinh khu vực Trung tâm, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải, hạn chế ảnh hưởng tới nguồn tiếp nhận tái sử dụng lại cho sản xuất Cơng ty cần đầu tư xây dựng bổ sung riêng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu vực văn phòng Q trình khảo sát, thu thập tài liệu Công ty Cổ phần Than Mông Dương cho thấy số lượng cán bộ, công nhân viên lớn dự kiến thời gian tới 3671 người lượng nước cấp tính đầu người cho nhân viên 0,16 m3/ngày Nếu xác định lượng nước thải phát sinh 100% lượng nước cấp (theo điểm a, Khoản 1, Điều 39 Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 Chính phủ) lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh là: QNTSH = 3671 người x 0,16m3/người/ngày = 587,4 m3/ngày 78 Căn vào lưu lượng thải, đặc tính nguồn thải, nguồn lực kinh tế, kỹ thuật sở hạ tầng Công ty Cổ phần than Mông Dương, tác giả đề xuất quy trình xử lý nước thải sinh hoạt cho cơng ty sau: Hình 3.16 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt  Thuyết minh quy trình cơng nghệ Nước thải sinh hoạt từ nguồn phát sinh theo mạng lưới thu gom chảy vào hố thu hệ thống xử lý Tại đây, để bảo vệ thiết bị hệ thống đường ống song chắn rác thô lắp đặt để loại bỏ tạp chất có kích thước lớn khỏi nước thải Sau nước thải bơm lên bể điều hòa 79 Tại bể điều hòa, hệ thống sục khí hòa trộn nước thải tồn diện tích bể, ngăn ngừa tượng lắng cặn trình phân hủy yếm khí sinh mùi khó chịu Bể điều hòa có chức điều hòa lưu lượng nồng độ nước thải đầu vào Đây phương pháp áp dụng để khắc phục vấn đề sinh dao động lưu lượng, cải thiện hiệu hoạt động trình Bể điều hòa giúp cho q trình xử lý sinh học nâng cao không bị giảm đến mức thấp tình trạng “shock” tải trọng,  các chất ảnh hưởng đến q trình xử lý pha loãng Nước thải sau qua bể điều hòa tiến hành xử lý phương pháp bùn hoạt tính Trong bể sinh học hiếu khí Aerotank, vi khuẩn hiếu khí (bùn hoạt tính) phân hủy chất hữu (chủ yếu chác chất hữu hòa tan) Oxy cung cấp vào bể nhằm tạo điều kiện cho trình phân hủy sinh học hợp chất hữu Đồng thời làm tăng sinh khối bùn hoạt tính, giúp cho q trình lắng bùn hiệu Sau tiến hành trình xử lý sinh học, phần lớn chất hữu (COD, BOD) có nước thải loại bỏ Nước thải rời khỏi bể Aerotank dẫn qua bể lắng thứ cấp có lắp đạt lắng lamen để tăng hiệu lắng bùn cặn Vùng lắng chia thành nhiều lớp mỏng với khoảng không gian nhỏ hẹp, nhờ đặt nghiêng (60 0) Tại đây, nước chuyển động vách nghiêng theo hướng từ lên cặn lắng xuống đến bề mặt vách ngăn nghiêng trượt xuống theo chiều ngược lại dạng tập hợp lớn tập trung bể chứa bùn Bùn bể chứa bùn lưu trữ, sau quan chức thu gom xử lý theo quy định Sau qua bể lắng, phần nước dẫn qua bể khử trùng Tại đây, nước thải khử trùng cloramin (hoặc Javen ) trước xả suối H10 c Nước chảy tràn bề mặt Tại khu vực bãi chứa than, sàng tuyển than mưa bụi than, than vãi bụi đất đá thường bị trôi theo nước mưa Do đó, xung quanh khu vực phải xây tường chắn tránh trôi than hệ thống rãnh thu nước, hố lắng Nước mưa theo chất thải rắn, bùn than thu gom hệ thống rãnh dẫn hố lắng 80 để loại bỏ vật liệu thơ, tách bùn cặn sau cho tiêu thoát vào nguồn tiếp nhận 3.6.2 Giải pháp quản lý Để đảm bảo tăng cường khả tiêu thoát nước cho khu mỏ, hạn chế tích tụ thành phần nhiễm cần thực số cơng việc:  Định kì nạo vét định kỳ suối H10, Mông Dương  Thường xuyên sửa chữa trì tuyến kè chống sạt lở suối H10 đảm bảo nước tốt  Duy trì hệ thống rãnh nước, hố ga mặt công nghiệp mỏ 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A Kết luận Suối H10 nằm khu vực lân cận khu dân cư mỏ than trung tâm Mông Dương Đây nơi tiếp nhận nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt mỏ than khu vực Trung tâm, nước thải sinh hoạt dân cư cạnh suối, không tiếp nhận nguồn nước thải nhà máy, xí nghiệp khu vực lân cận Nguồn nước thải phát sinh khu Trung tâm mỏ than Mông Dương gồm ba loại: nước thải sản xuất trình khai thác, nước thải sinh hoạt cán công nhân viên nước mưa chảy tràn Nhìn chung, giá trị hàm lượng số tiêu đặc trưng ngành khai thác than (Cu, Mn,) nước thải sản xuất nước mưa chảy tràn thu gom hố lắng xấp xỉ với giới hạn cho phép Hàm lượng Mn dao động từ 0,8 ÷ 0,9 mg/L, hàm lượng Cu dao động từ 1,66 ÷ 1,95 mg/L (đợt 1) 0,25 ÷ 1,85 mg/L (đợt 2) Nước thải sinh hoạt từ khu văn phòng nhà ăn mang đặc trưng nước thải sinh hoạt nói chung, hàm lượng số thành phần dinh dưỡng (amoni, BOD) cao Hàm lượng amoni hai đợt lấy mẫu 11,25 mg/L 9,58 mg/L Tương tự, hàm lượng BOD5 43,5 39,8 mg/L Hàm lượng tiêu khác thấp nhiều so với tiêu chuẩn cho phép Suối H10 đoạn sông Mông Dương khu vực gần mỏ than vào thời điểm lấy mẫu có dấu hiệu bị ô nhiễm chất dinh dưỡng (BOD 5, amoni) nguyên tố kim loại (Mn, Cu) Hàm lượng amoni vị trí hạ lưu suối H10 trước đổ sông Mông Dương (MD4) vị trí suối H10 phía khu nhà sàng Trung tâm (MD5) có hàm lượng cao hẳn so với vị trí khác, vượt giới hạn cho phép 2,6 3,13 lần (đợt 1) Hàm lượng đồng (Cu) dao động từ 0,58 ÷ 1,45 mg/L (đợt 1) 1,25 ÷ 19,93 mg/L (đợt 2), nhiều vị trí vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,3 ÷ lần Hàm lượng nguyên tố kim loại nặng độc hại chì, cadimi, thủy ngân, asen khơng đáng kể Đánh giá chất lượng nước số chất lượng nước WQI thấy chất lượng nước suối H10 điểm lấy mẫu có xu hướng chất lượng nước 82 sơng Mơng Dương Nhìn chung chất lượng nước sơng Mơng Dương phù hợp cho mục đích giao thơng thủy, dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước thấp đạt chất lượng trung bình đến xấu Nước mưa rửa trơi đất đá, bụi than sông suối, lâu ngày không nạo vét làm bồi lấp lòng sơng, lòng suối quanh khu vực mỏ; hạn chế khả tiêu thoát nước Nước thải sinh hoạt từ khu văn phòng khu nhà ăn chưa qua xử lý có đặc trưng giàu thành phần dinh dưỡng (amoni, BOD) chảy vào nguồn nước mặt làm cho số vị trí sơng, suối bị nhiễm amoni, nhiều vị trí có giá trị BOD xấp xỉ ngưỡng cho phép Đặc biệt, vào thời điểm hoạt động sinh hoạt diễn mạnh mẽ (giờ ăn trưa, giao ca…) nước thải có mùi làm ảnh hưởng khơng nhỏ tới sống hàng ngày người dân cạnh B Kiến nghị Qua trình khảo sát cho thấy, lòng sơng Mơng Dương bị bồi lấp cặn than, đặc biệt vào mùa khô lượng nước sông quan sát rõ tượng Sự bồi lắng làm cản trở khả tiêu nước sơng, ảnh hưởng tới q trình sinh trưởng, phát triển số loài động, thực vật thủy sinh sống Vì vậy, Cơng ty cổ phần Than Mông Dương cần phối hợp với Ủy ban nhân dân phường Mông Dương tiến hành nạo vét định kỳ lòng sơng, nhằm tăng cường khả tiêu nước cho dòng sơng, tránh tình trạng ngập lụt vào mùa mưa Đối với nước thải sinh hoạt cán cơng nhân viên, có nước thải xí tiểu xử lý qua bể tự hoại, nước thải từ nhà ăn, tắm giặt không qua xử lý dẫn ngồi suối H10 Vì vậy, Công ty cần nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý toàn nước thải sinh hoạt phát sinh nhằm xử lý triệt để nước thải, hạn chế gây ảnh hưởng tới chất lượng nước sông suối lân cận tận dùng làm nguồn cung cấp nước sản xuất 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu tiếng Việt Đào Văn Chi, Hoàng Văn Nghị (2014), Những yếu tố ảnh hưởng đến cháy mỏ khó khăn cơng tác phòng chống, Tạp chí Khoa học Kỹ huật Mỏ - Địa chất, số 7, 4-2014, tr.88 -91 Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin (2008), Báo cáo đánh giá môi trường chiến lược “Điều chỉnh quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin (2017), Báo cáo kết Quan trắc môi trường Công ty CP than Mông Dương quý IV – 2016, quý II+III - 2017 Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin (2008), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư nâng công suất mỏ than Mơng Dương Trần Đức Hạ, Trần Hồng Anh, Trần Đức Minh Hải (2015), Nghiên cứu xử lý nâng cao nước thải hầm lò mỏ than để tái sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Kỷ yếu Hội nghị mơi trường tồn quốc lần thứ IV, Bộ Tài Nguyên Môi trường, Hà Nội, 29/09/2015 Phạm Ngọc Hồ nnk (2015), Hướng dẫn đánh giá chất lượng mơi trường khơng khí, nước đất số đơn lẻ số tổng hợp, NXB Giáo dục Việt Nam ISBN: 978-604-0-07958-9 Nguyễn Thị Thế Nguyên (2014), Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh đề xuất giải pháp quản lý sử dụng, Luận án Tiến sỹ Khoa học Môi trường, ĐHQGHN Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam, Đề án bảo vệ môi trường vùng than Quảng Ninh đến 2020, định hướng đến năm 2030 Tổng cục hải quan Việt Nam, Niên giám thống kê hải quan hàng hóa xuất nhập việt nam 2014, 2015, 2016 10 Tổng cục Môi trường (2011), Quyết định 879/QĐ – TCMT việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước 11 Tổng cục Mơi trường (2010), Phương pháp tính tốn số chất lượng nước (WQI) 84 12 Tổng cục môi trường (2013), Tác động môi trường hoạt động khai thác khoáng sản Chuyên đề khai thác khoáng sản gắn với bảo vệ môi trường 13 Viện Khoa học mỏ (2012), Tổng hợp Báo cáo quan trắc môi trường mỏ thuộc TKV năm 2012  Tài liệu tiếng Anh 14 Cadian Council of Ministers of the Environment (2001) Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Aquatic life Excerpt from Publication No.1299 ISBN 1-896997-34-1 15 Ho Pham Ngoc (2012), Total Water Quality Index using weighting factors and standardized into a parameter, Environment Asia 5(2) (2012), p.63-69 16 International Energy Agency (2017), Coal information overview 17 Udai Adnain Jahad (2014), Evaluation Water Quality Index for Irrigation in the North of Hilla city by Using the Canadian and Bhargava Methods, Journal of Babylon University/Engineering Sciences/ No.(2)/ Vol.(22): 2014 18 U.S Energy Information Administration (EIA) https://www.eia.gov/about/ 85 PHỤ LỤC Phục lục Một số hình ảnh lấy mẫu, bảo quảnmẫu trường phân tích phòng thí nghiệm Lấy mẫu suối H10 Bảo quản mẫu trường Đo nhanh trường Phân tích Coliform PTN 86 Phụ lục Tổng hợp tình hình nghiên cứu ứng dụng WQI giới Việt Nam [6, 7] T T I Nơi áp dụng xây dựng WQI Trên giới Dạng công thức Phương pháp tính Thơng số tính Thang phân loại Phạm vi áp dụng Nguồn tham khảo n w I i i n Mỹ (Quỹ Vệ sinh Môi trường Hoa Kỳ-NSF) Ii Trung bình cộng có trọng số trung bình nhân có trọng số wi - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI n n  i 1 I i Mỹ (bang Oregon) - Ii : số phụ thông số thứ i - n: số lượng thông số sử dụng để tính WQI n wI i Malaysia i i 1 Trung bình bình phương điều hòa khơng trọng số Trung bình cộng có trọng số - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI i i Thổ Nhĩ Kỳ i 1 - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI % oxy bão hòa, BOD5, N-NH4+, NNO3, nhiệt độ, tổng chất rắn, TP, pH, E Coliform DO, BOD, COD, SS, N – NH3 pH 0-25: Rất nhiễm 26-50: Ơ nhiễm 51-70: Trung bình 71-90: Tốt – 91100: Rất tốt 0-59: Rất nhiễm, 60-79: Ơ nhiễm, 8084: Trung bình; 8589: Tốt, 90-100: Rất tốt Nước mặt U.S Environmental Portection Agency (1978), Nước mặt Cude Curtis G (2001), Oregon Department of Environmental Quality (2008) Nước sông Md Pauzi Abdullah, Sadia Waseem, Raman Bai V and Ijaz-ul-Mohsin (2008) Nước uống Hulya Boyacioglu (2007) mức độ ô nhiễm dựa vào n wI i i i 1 số phụ BOD, N – NH3, SS n w I Thay đổi nhiệt độ, độ đục, tổng chất rắn, pH, BOD5, % oxy bão hòa, NNO3-, PO43-, Fecal Coliform Trung bình cộng có trọng số BOD5, NNO3-, As, DO, F, TP, Hg, Se, Cd, CN-, Coliform, pH 87 0-24: Rất ô nhiễm 25-49: Ơ nhiễm 50-74: Trung bình 75-94: Tốt 95-100: Rất tốt Ghi Phương sử dụng rộng rãi nghiên cứu của: Prati et al (1971; Sargaonkar and Deshpande, 2003; Frumin et al (1997, Brown et al (1970, Prati et al (1971, Bhargava (1983, Brown et al (1972 Couillard and Lefebvre (1985, Bardalo et al (2001), Kumar and Alappat (2004) (1) Chỉ số gọi ”Universal Water Quality Index” áp dụng nhiều nước khác Châu Âu  n  WQI i   Fi   i 1  1/ n 100 k Ấn Độ (Bang Bhargava) Nam Phi WQI  Thái Lan i i 1 k - WQIi: Chỉ số chất lượng nước cho mục đích sử dụng nước (nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) - WQI: Chỉ số chất lượng nước tổng hợp - Fi: Giá trị "hàm nhạy" Fi thông số i, nhận giá trị khoảng 0,01  Fi thực chất số phụ thông số thứ i - k: số mục đích sử dụng nước - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI  10 n w I  - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI n w I  WQI ≥ Imin = Imin WQI ≤ Imin - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thông số sử dụng để tính WQI - Imin - số phụ nhỏ Các thông số lựa chọn tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng nước (từ đến thông số) 0-10: Rất ô nhiễm 11-34: Ô nhiễm 35-64: Trung bình 65-89: Tốt 90-100: Rất tốt Nước mặt Lê Trình nnk (2009) Trung bình cộng dạng Solway DO, N – NH3, NO3- N, F coliform, PO43- 0-3: Rất 3-5: Kém 5-7: Trung bình 7-9: Tốt 9-10: Rất tốt Nước cửa sông South Africa Division of Water, Environment and Forestry Technology (2000) Độ đục, DO, pH, N- NO3-, TDS, Fe, độ màu, BOD5, Mn, N – NH3, độ cứng, PPO43- 0-40: Rất ô nhiễm 40-49: Ô nhiễm 50-64: Trung bình 65-84: Tốt 85-100: Rất tốt Nước cấp Chaiwat Prakirake, Pawinnee Chaiprasert and Sudarut Tripetchekul (2009) Nước mặt Liou, S., Lo, S., Wang S (2004) i i WQIi : Trung bình nhân khơng trọng số WQI : Trung bình cộng khơng trọng số i i  100 =  WQI Đài Loan - Ctem CpH, Ctox : Chỉ số phụ tương đương ứng với nhiệt độ, pH chất độc hại - qi: Chỉ số phụ nhóm thơng số DO, BOD 5, NNH3 - qj : Chỉ số phụ nhóm thơng số độ đục, TSS - qk : Chỉ số phụ nhóm vi sinh vật bao gồm Fecal coliform Trung bình cộng dạng Solway kết hợp với số phụ nhỏ Kết hợp trung bình cộng trung bình nhân theo nhóm thơng số nhiệt độ, pH chất độc hại, DO, BOD5, NNH3, độ đục, TSS Fecal coliform 88 Nếu chất nhiễm có độc tính cao vượt q mức cho phép theo tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia quốc tế, WQI = Dạng Solway sử dụng rộng rãi nghiên cứu nước mặt Wepener et al (2006), Tyson and House (1989; Gray (1996; Bordalo (2006), Moore (1990) (2) (8 thông số nhóm chất độc hại) Canada  F2 F2 F2   1,732  100 -     - F1 : Tỉ lệ % số thông số không đạt tiêu chuẩn tổng số thông số - F2 : % số mẫu không đạt tiêu chuẩn - F3 : Độ lệch vượt chuẩn Bỉ (I1, I2 In) 10 New Zealand - I1, I2 In : Chỉ số phụ thông số thứ nhất, thứ 2, thứ n II Không giới hạn thơng số 0-44: Rất nhiễm 45-64: Ơ nhiễm 65-79: Trung bình 80-94: Tốt 95-100: Rất tốt Nước Canadian Council fo Ministers of the Environment (2001) Cho điểm từ đến cho nồng độ thông số tổng hợp điểm số DO, BOD5, NH4+, P-PO43- Nước mặt Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trịnh Thị Thanh (2009) Chỉ số phụ nhỏ F coliform E.coli, pH, độ đục, BOD5, dạng hòa tan P N Nước mặt cho hoạt động giải trí có tiếp xúc với nước Nagels JW, Davies Colley RJ, Smith DG (2001) Phương pháp áp dụng nghiên cứu Smith D G (1990) Kết hợp trung bình cộng trung bình nhân khơng trọng số theo nhóm thơng số có tương quan cao với DO, BOD5, COD, N-NH4+, PPO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform pH Tổng cục Môi trường (2011) Được xây dựng theo phương pháp kết hợp trung bình cộng trung bình nhân khơng trọng số Đài Loan sở nghiên cứu Pham Thi Minh Hanh (2009), Trung tâm Quan trắc (2010) Tại Việt Nam WQI pH   WQI  WQI b WQI c    a  100  a1 b1  Tổng hợp yếu tố: F1, F2, F3 Tổng cục Môi trường 1/ - WQIa : Các số phụ tính tốn 05 thông số: DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43- WQIb: Các số phụ tính tốn 02 thông số: TSS, độ đục - WQIc: Chỉ số phụ Tổng Coliform - WQIpH: Chỉ số phụ pH 89 0-25: Ơ nhiễm nặng 26-50: Giao thơng thủy 51-75: Tưới tiêu 76-90: Cấp nước sinh hoạt phải xử lý 91-100: Cấp nước sinh hoạt Nước mặt n n wI i I i i 1 wi i hoặc n   WQI i   Fi   i 1  1/ n 100 k Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội  WQI WQI  i 1 i k - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI - WQIi: Chỉ số chất lượng nước cho mục đích sử dụng nước (nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) - WQI: Chỉ số chất lượng nước tổng hợp - Fi: Giá trị "hàm nhạy" Fi thông số i, nhận giá trị khoảng 0,01  Fi thực chất số phụ thông số thứ i k: số mục đích sử dụng nước Trung bình cộng có trọng số trung bình nhân có trọng số DO, BOD5, tổng N, tổng P, SS, độ đục, tổng Coliform, pH, dầu mỡ Phân loại theo cách tính WQI Quỹ Vệ sinh Môi trường Hoa Kỳ Ấn Độ (Bang Bhargava) Nước sơng, kênh rạch Lê Trình nnk (2008) 0-25: Rất 26-50: Kém 51-70: Trung bình 71-90: Tốt 91-100:Rất tốt Nước sơng Phạm Gia Hiền (2009) 0-30: Ơ nhiễm nặng, 30-50: Ô nhiễm vừa, 50 -70: Ô nhiễm nhẹ, 70-90: Ơ nhiễm nhẹ 90-100: hơng nhiễm Nước sông Tôn Thất Lãng nnk 2009, Tôn Thất Lãng nnk (2010), n w I i i i 1 Sơng Sài Gòn - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thông số thứ i - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI Trung bình cộng có trọng số pH, TSS, độ đục, DO, TN, TP, BOD5 coliform n w I i i i 1 Sông Đồng Nai, sông Hậu - Ii : số phụ thông số thứ i - wi: trọng số thơng số thứ i Trung bình cộng có trọng số pH, SS, DO, COD, BOD5 coliform - n: số lượng thơng số sử dụng để tính WQI 90 Cách tính WQI dựa vào phương pháp tính Quỹ Vệ sinh Mơi trường Hoa Kỳ Ấn Độ (Bang Bhargava) Chỉ số chất lượng nước tổng cộng TWQI áp dụng cho thành phần môi trường nước nói chung (nước mặt, nước ngầm, nước biển ven bờ ) k � � �Wi Cij TWQI=100 �  i=1 � n Cij � �Wi � i=1 C j1 � � � � � � � � - Cij : giá trị quan trắc thông số i điểm quan trắc j - Cj1 : giá trị giới hạn cho phép thông số i (i=1) lựa chọn làm thơng số chuẩn hóa j - W i: trọng số thông số i - k: số thông số không phù hợp TCMT - n: tổng số thông số lựa chọn để quan trắc Chỉ số chất lượng nước tổng cộng có trọng số tính theo nhóm thơng số khơng phù hợp TCMT (tử số) tổng lượng ô nhiễm chung (mẫu số) Khơng giới hạn thơng số tính tốn n (n ≥ 2) 91 Xác định dựa số lượng n thơng số lựa chọn để tính TWQI chia thành cấp : Rất tốt, tốt, trung bình, xấu xấu phụ thuộc số thơng số n khảo sát Các thành phần môi trường nước Pham Ngoc Ho (2012) Available online at www.tshe.org/EA EnvironmetalAsia (2) (2012) 63-69 Áp dụng để tính tốn CLN cho thành phần nước mặt, nước ngầm, nước biển ven bờ, đề tài/dự án cấp tỉnh thành (Thanh Hóa, Hòa Bình, Hà Nam, Hải Dương, Quảng Ninh Hà Nội); khóa luận tốt nghiệp luận văn sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN ... NHIÊN - Nguyễn Thị Tâm NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN TẠI MỎ MÔNG DƯƠNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG MÔNG DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Chuyên ngành: Khoa học Môi... thác) gia tăng Xuất phát từ lý đó, đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động khai thác than mỏ Mông Dương đến chất lượng nước sông Mông Dương đề xuất giải pháp giảm thiểu thực Mục đích Xem xét thực... vực mỏ 56 3.4.2 Đánh giá chất lượng nước sông Mông Dương số chất lượng nước 62 3.5 Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than Mông Dương chất lượng nước sông Mông Dương