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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG VĂN MAU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG NƯỚC THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CƠNG TY SGS NÚI PHÁO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K46 – KHMT-N03 Khoa : Mơi trường Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên, năm 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG VĂN MAU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CƠNG TY SGS NÚI PHÁO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành/ngành :Khoa học mơi trường Khoa : Mơi trường Khóa học : 2014 – 2018 GVHD : Ths Hoàng Qúy Nhân Thái Nguyên – năm 2018 i Lời cảm ơn Được đồng ý Khoa Môi Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em thực tập Công ty SGS Núi Pháo với đề tài: ‘’Nghiên cứu thực trạng đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) công ty SGS Núi Pháo’’ Để hoàn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, thầy giáo, cô giáo trường truyền đạt cho em thời gian học tập rèn luyện nhà trường Đặc biệt, em xin bày tỏ long kính trọng, cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths Hoàng Qúy Nhân người hết lòng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn em xuất trình thực chuyên đề Em xin chân thành cảm ơn tới anh (chị) công ty SGS Núi Pháo tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực tập rèn luyện Trong thời gian thực tập em cố gắng mình, kinh nghiệm kiến thức có hạn nên chắn khơng tránh khỏi thiếu xót khuyết điểm Em mong thầy giáo, giáo bạn sinh viên đóng góp ý kiến bổ sung để luận văn tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 06 tháng 04 năm 2018 Sinh viên Trương Văn Mau ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: thông số 99 Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan 99 Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối 1010 Bảng 2.4: Đánh giá cac mức WQI 1212 Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước 1414 Bảng 2.6: Phân loại nguồn nước mặt theo số WQI 1516 Bảng 3.1: vị trí quan trắc mơi trường nước cơng ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo 17 Bảng 4.1: Cơ cấu kinh tế xã Hà Thượng 222 Bảng 4.2: Kết điều tra dân số, lao động việc làm xã Hà Thượng 233 Bảng 4.3: Kết tích chất lượng mơi trường nước thải cơng ty khai thác chế biến khống sản Núi Pháo 2929 Bảng 4.4: Bảng quy định giá trị qi, Bpi thông số 35 Bảng 4.5: Bảng quy định giá trị BPi qi DO%bãohòa 3636 Bảng 4.6: Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 3737 Bảng 4.7: So sánh giá trị WQI 3838 Bảng 4.8: Kết tính tốn WQIThơng số WQITổng 3838 Bảng 4.9: So sánh giá trị WQITổng thang điểm 3939 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth, đồng vàng Núi Pháo 16 Hình 4.1: Bản đồ Xã Hà Thượng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên 2020 Hình 4.2 Sơ đồ xả nước thải trình khai thác, chế biến sản xuất mỏ Núi Pháo 2424 Hình 4.3: (Kết so sánh hàm lượng BOD5) 3030 Hình 4.4: (Kết so sánh hàm lượng COD) 3131 Hình 4.5: (Kết so sánh hàm lượng SS) 3232 Hình 4.6: (Kết so sánh hàm lượng NH4+) 3333 Hình 4.7: (Kết so sánh số Colifom) 3434 iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Việt BOD Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT Bộ tài ngun Mơi trường COD Nhu cầu oxy hóa học DO Lượng oxy hòa tan NTU Độ đục QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ – TCMT Quyết định - Tổng cục Môi trường TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS Tổng chất rắn lơ lửng TT- BTNMT Thông tư – Bộ tài nguyên Môi trường WQI Water Quality Index-WQI v MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa đề tài PHẦN 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học 2.1.1 Một số khái niệm liên quan 2.1.2 Các thông số đánh giá chất lượng nước 2.1.3 Cơ sở pháp lý 2.2.Tình hình nghiên cứu số WQI nước 2.2.1 Ngoài nước 2.2.2 Trong nước 12 PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 16 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành 17 3.3 Nội dung nghiên cứu 17 3.4 Phương pháp nghiên cứu 18 3.4.1 Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu 18 3.4.2 Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo số chất lượng nước WQI 18 3.4.3 Quy trình tính tốn sử dụng WQI đánh giá chất lượng môi trường nước mặt lục địa 19 3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo 19 vi PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã Hà Thượng 200 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 200 4.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 222 4.2 Hiện trạng sử dụng nước nước thải nhà máy 244 4.2.1 Nhu cầu sử dụng nước 2424 4.2.2 Nguồn xả nhà máy Núi Pháo 2626 4.3 Phân tích chất lượng nước thải cơng ty khai thác chế biến khống sản Núi Pháo 29 4.3.1 Kết phân tích chất lượng mơi trường nướcError! Bookmark not defined.29 4.3.2 So sánh kết quan trắc chất lượng nước với QCVN 2929 4.3.3 Đánh giá chất lượng nước dựa vào số chất lượng nước (WQI) 34 4.3.3.1 Các bước tính tốn số chất lượng nước 3434 4.3.3.2 Kết tính tốn WQI 38 4.3.3.3 Đánh giá chất lượng nước WQI 3939 4.4 Một số biện pháp khác phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nước thải nhà máy gây 3939 PHẦN 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4242 5.1 Kết luận 422 5.2 Đề nghị 433 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề Ngày kinh tế Việt Nam ngày phát triển theo hướng cơng nghiệp hóa – đại hóa, nhiên phát triển kéo theo loạt hệ lụy gây hại cho đời sống người dân sinh vật sống tự nhiên vấn đề bách ô nhiễm môi trường đặc biệt môi trường nước mặt Cũng khơng khí ánh sáng, nước nguồn tài ngun thiếu đời sống người Trong trình hình thành sống Trái đất, nước mơi trường nước đóng vai trò quan trọng Nước tham gia vào vào hầu hết hoạt động sống sản xuất Trong năm gần Việt Nam không ngừng đẩy mạnh công nghiệp hóa - đại hóa, lợi ích mà cơng nghiệp hóa - đại hóa mang lại thể rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục,xã hội Tuy nhiên bên cạnh hiệu tích cực cơng nghiệp hóa - đại hóa mang lại đồng thời làm phát sinh nhiều tác động đến mơi trường Trong đó, nhiễm môi trường hoạt động khai thác chế biến khống sản vấn đề nóng hổi Trong năm gần đây, theo nhịp độ phát triển chung nước tỉnh Thái nguyên có nhiều hội để phát huy nguồn lực, mạnh cho tăng trưởng kinh tế - xã hội, dự án khai thác khoáng sản khu Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ điển hình Cơng ty THNH khai thác chế biến khoáng sản núi pháo dự án lớn có ý nghĩa kinh tế, trị, xã hội khối lượng cơng việc đồ sộ Dự án khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo Chính phủ cấp phép đầu tư từ tháng năm 2004 với tổng vốn 500 triệu USD Đây Dự án khai thác quặng đa kim công nghệ cao chủ yếu Vonfram lớn Việt Nam đứng thứ hai giới Dự án có tổng diện tích 670 nằm địa bàn xã Hà Thượng, Hùng Sơn,Tâm Linh, Cát Nê Tiên Hội huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên.[2] Trải qua 14 năm tồn hoạt động dự án góp phần lớn vào phát triển nhà máy khai thác chế biến kháng sản núi pháo xã Hà Thượng, huyện Đại Từ nói riêng phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên nói chung Nhưng hoạt động cơng ty khai thác chế biến khống sản Núi Pháo có ảnh hưởng xấu đến mơi trường có mơi trường nước Xuất phát từ thực tế đó, đồng ý Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, hướng dẫn thầy giáo Ths Hoàng Qúy Nhân, em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thực trạng đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng mơi trường nước thải theo (chỉ số WQI) công ty SGS Núi Pháo” 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu thực trạng đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) công ty SGS Núi Pháo 1.2.2 Mục tiêu cụ thể + Nghiên cứu thực trạng môi trường nước thải + So sánh kết phân tích chất lượng nước so với QCVN + Tính tốn số WQI + Xác định giá trị WQITổng với mức đánh giá chất lượng nước + Đề xuất giải pháp bảo vệ, sử dụng tài ngun nước có tính khả thi, phù hợi với khu vực xung quanh nhà máy Núi Pháo 1.3 Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học: Giúp thân em có hội tiếp cận với cách thức thực đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em N-NH4+(mg/l) 33 Hình 4.6: (Kết so sánh hàm lượng NH4+) Qua hình 4.6 cho thấy hàm lượng amoni (N-NH4+) hai điểm so với với QCVN 40:2011/BTNMT, chuẩn B thấp i Phosphat P-PO43Trong điều kiện bình thương hàm phosphat loại dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng phát triển cảu sinh vật, nhiên hàm lượng phosphat nước lớn ảnh hưởng đến chất lượng nước, khả sinh trưởng phát triển loài sinh vật Dựa vào số liệu quan trắc bảng 4.3 thể thấy hàm lượng photphats xả nước thải DP1,DP2, công ty không đồng giá trị phopthats cao điểm DP2 0,05 giá trị photphats thấp điểm DP1 0,03 K Colifom Coliforms loại vi khuẩn gram kỵ khí, hình que khơng bào tử Chúng nhóm vi khuẩn phổ biến sống nhiều môi trường khác đất, nước (nước uống, nước sinh hoạt nước nuôi trồng thủy sản), thức ăn phân động vật Để đánh giá chất lượng nước gốc độ ô nhiễm tác nhân sinh học, người ta thường dùng số colifom, số phản ánh số lượng vi sinh vật nước, biểu ô nhiễm nước tác nhân sinh học Kết so sánh thể hình: 4.7 Colifom (Vi khuẩn/100ml) 34 Hình 4.7: (Kết so sánh số Colifom) Dựa vào biểu đồ thấy giá trị colifom điêm quan trắc có chênh lệch lớn giá trị DP1cao gấp 195 lần với giá trị DP2, So sánh với QCVN 40:2011 giá trị colifom mức giới hạn cho phép B thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt 4.3.3 Đánh giá chất lượng nước dựa vào số chất lượng nước (WQI) 4.3.3.1.Các bước tính tốn số chất lượng nước Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lục địa ( Số liệu qua sử lý ) - Số liệu quan trắc thu thập phải đảm bảo yêu cầu sau: + Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI số liệu quan trắc nước mặt lục địa theo đợt quan trắc định kỳ giá trị trung bình thơng số khoảng thời gian xác định quan trắc liên tục; + Các thông số sử dụng để tính WQI Quyết định số 879/QĐTCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường bao gồm thông số: DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4 + , P-PO4 3- , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH + Số liệu quan trắc đưa vào tính tốn qua xử lý, đảm bảo loại bỏ giá trị sai lệch, đạt yêu cầu quy trình quy phạm đảm bảo kiểm soát chất lượng số liệu 35 Bước Tính tốn giá trị WQI theo cơng thức sau * WQI thơng số (WQISI) tính tốn cho thông số BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43- , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức sau: 𝑊𝑄𝐼𝑆𝐼 = 𝑞𝑖 −𝑞𝑖+1 𝐵𝑃𝑖+1 −𝐵𝑃𝑖 𝐵𝑃𝑖+1 − 𝐶𝑝 + 𝑞𝑖+1 (Công thức 1) Trong đó: + 𝐵𝑃𝑖 : Nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định bảng 4.4 tương ứng với mức i + 𝐵𝑃𝑖+1 : Nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định bảng 4.4 tương ứng với mức i+1 + 𝑞𝑖 : Giá trị WQI mức i cho bảng tương ứng với giá trị BPi + 𝑞𝑖+1 : Giá trị WQI mức i+1 cho bảng tương ứng với giá trị BPi+1 + Cp: Giá trị thông số quan trắc đưa vào tính tốn Bảng 4.4: Bảng quy định giá trị qi, Bpi thông số Giá trị BPi quy định thông số N-NH4+ P-PO43- BOD5 COD (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Độ đục TSS Coliform i qi 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 75 15 0.2 0.2 20 30 5000 50 15 30 0.5 0.3 30 50 25 25 50 0.5 70 100 10.000 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000 (NTU) (mg/l) (MPN/100ml) 7500 Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp thông số trùng với giá trị BPi cho bảng, xác định WQI thơng số giá trị qi tương ứng * Tính giá trị WQI thơng số DO (WQIDO): tính tốn thơng qua giá trị DO % bão hòa - Tính tốn giá trị DO % bão hòa: + Tính giá trị DO bãohòa: 36 DObaohoa=14.652 - 0.41022T + 0.0079910T2- 0.000077774T3 T: nhiệt độ môi trường nước thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C) + Tính giá trị DO % bãohòa: DO𝑏á𝑜 ℎò𝑎 = DOℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 /𝐷O𝑏á𝑜 ℎò𝑎 ∗ 100 Trong DOℎò𝑎 𝑡𝑎𝑛 : Giá trị DO quan trắc (đơn vị: mg/)l - Tính giá trị WQIDO 𝑊𝑄𝐼𝑆𝐼 = 𝑞𝑖+1 −𝑞𝑖 𝐵𝑃𝑖+1 −𝐵𝑃𝑖 𝐶𝑝 − 𝐵𝑃𝑖 + 𝑞𝑖 (Cơng thức 2) Trong đó: Cp: giá trị DO % bão hòa BPi, BPi+1, qi, qi+1 giá trị tương ứng với mức i, i+1 bảng: 4.5 Bảng 4.5: Bảng quy định giá trị BPi qi DO%bãohòa i 10 BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200 qi 25 50 75 100 100 75 50 25 Nếu giá trị DO%bãohòa ≤ 20 WQIDO Nếu 20< giá trị DO%bãohòa < 88 WQIDO tính theo cơng thức sử dụng Bảng 4.5 Nếu 88≤ giá trị DO%bãohòa ≤ 112 WQIDO 100 Nếu 112< giá trị DO%bãohòa < 200 WQIDO tính theo công thức sử dụng Bảng 4.5 Nếu giá trị DO%bãohòa ≥200 WQIDO 37 * Tính giá trị WQI thơng số pH Bảng 4.6: Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH I BPi ≤5.5 5.5 8.5 ≥9 qi 50 100 100 50 Nếu giá trị pH≤5.5 WQIpH Nếu5,5