3.2.2. Hiện trạng môi trường nước mặt tai khu mỏ than Phấn Mễ
3.2.3. Hiện trạng môi trường nước ngầm tại khu mỏ than Phấn Mễ
3.2.4. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của mỏ than Phấn Mễ
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp
Tiến hành thu thập các thông tin, tài liệu, số liệu sau:
- Tài liệu về các báo cáo hiện trạng môi trƣờng của địa phƣơng và kết quả quan trắc môi trƣờng hàng năm tại địa bàn nghiên cứu.
- Tài liệu về công tác quản lý chất lƣợng môi trƣờng tại địa bàn nghiên cứu - Tài liệu về các văn bản pháp quy về khai thác khoáng sản, về bảo vệ môi trƣờng, về quản lý tài nguyên nƣớc, các quy chuẩn Việt Nam… và các tài liệu có liên quan.
3.3.2. Phương pháp khảo sát thực địa
- Khảo sát thực địa về đặc điểm địa hình khu vực nghiên cứu. - Điều tra về nguồn nƣớc khu vực nghiên cứu.
3.3.3. Phương pháp tổng hợp so sánh và dự báo dựa trên số liệu thu thập được
Dựa vào số liệu, báo cáo, thông tin thu thập đƣợc tiến hành tổng hợp số liệu, lập bảng so sánh giữa các năm để có thể thấy đƣợc tổng quan hiện trạng môi trƣờng ở khu vực, và có những dự báo dựa vào kết quả đó.
3.3.4. Phương pháp kế thừa
Dựa trên những kết quả của các đề tài nghiên cứu trƣớc về vấn đề chung đang tìm hiểu để có thể tận dụng, tham khảo, và so sánh với các kết quả đó.
3.3.5. Phương pháp lấy mẫu phân tích phòng thí nghiệm
- Số lƣợng mẫu phân tích : 6 mẫu gồm có 1 mẫu nƣớc thải 3 mẫu nƣớc mặt và 2 mẫu nƣớc ngầm.
* Các chỉ tiêu phân tích:
- Đối với nƣớc mặt: Các chỉ tiêu: pH, DO, TDS, BOD5, COD, NO3-, Fe, Coliform.
+ Phƣơng pháp lấy mẫu: Tuân thủ quy định lấy mẫu nƣớc sông, suối của TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6:1990).
+ Số lƣợng: 3 mẫu + Vị trí lấy mẫu:
NM-1: Vị trí lấy mẫu tại suối Máng - Trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải của mỏ 200m về phía thƣợng lƣu.
NM-2: Vị trí lấy mẫu tại suối Máng - Sau điểm tiếp nhận nƣớc thải của mỏ 200m về phía thƣợng lƣu.
NM-3: Vị trí lấy mẫu tại sông Đu - sau điểm tiếp nhận nƣớc thải của mỏ. - Đối với nƣớc ngầm: Các chỉ tiêu: pH, Độ đục, TDS, Độ cứng toàn phần, NO3-, Fe, As, Coliform.
+ Phƣơng pháp lấy mẫu: tuân thủ quy định lấy mẫu nƣớc ngầm của TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11:11:1992).
+ Vị trí lấy mẫu:
NN-1: Tại giếng đào nhà bà Bùi Thị Dậu, xóm Bò 2, xã Phấn Mễ, huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên - Cách mỏ 50m về phía Tây Bắc.
NN-2: Tại giếng đào nhà ông Phạm Văn Thiết xóm Bò 1, xã Phấn Mễ, huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên - Cách mỏ 150m về phía Bắc.
- Đối với nƣớc thải qua xử lí; các chỉ tiêu: As, Pb, TSS, Zn, Fe, Coliform. Phƣơng pháp lấy mẫu: tuân thủ quy định QCVN 2008:2008/BTNMT. Vị trí lấy mẫu: tại khu xử lý nƣớc thải mỏ than nguồn nƣớc đầu ra của mỏ.
* Địa điểm phân tích: mẫu nghiên cứu đƣợc phân tích tại Viện Khoa học sự sống - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
* Phương pháp phân tích: - pH: Theo TCVN 6492: 2011 - TSS: Theo SMEWW2540B - Pb: Theo TCCS/PTHH 04:2014 - Fe: Theo TCVN 6177:1996 - Coliform: Theo TCVN 6187:1996 - Zn: Theo TCCS/PTHH 04:2014 - AS: Theo TCCS/PTHH 01:2014 3.3.6. Phương pháp xử lí số liệu
Tính toán tổng hợp số liệu theo phƣơng pháp thống kê phần mềm word, exel. Phân tích kết quả đã tính toán.
Phần 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Điều kiện tự nhiên của Mỏ than Phấn Mễ huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên
4.1.1. Vị trí địa lý
Mỏ than Phấn Mễ thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên. Khu vực mỏ than Phấn Mễ thuộc thị trấn Giang Tiên, huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên. Khu vực mỏ thuộc vùng đồi núi thấp, gồm những dãy đồi kéo dài từ Tây Bắc sang Đông Nam. Diện tích khai trƣờng mỏ là 3,5ha, mỏ than Phấn Mễ nằm sát Quốc lộ 3, cách thành phố Thái Nguyên 15 km về phía Tây Bắc. Các phía tiếp giáp nhƣ sau:
Phía Nam và Đông Nam: Giáp với hệ thống sông suối bao gồm sông Đu, suối Cát, suối Cẩm.
Phía Bắc và Đông Bắc giáp với khai trƣờng khu làng Cẩm.
Khu vực khai thác cách hộ dân gần nhất là 100m về phía Tây Bắc, xung quanh không có các công trình văn hóa, di tích lịch sử, tôn giáo (http://www.mpi.gov.vn/ttkt-xh.aspx?Lang=4&mabai=1442 )[3].
4.1.2. Địa hình
Mỏ than Phấn Mễ thuộc vùng có địa hình đồi núi thấp, gồm những dãy đồi kéo dài từ Tây Bắc sang Đông Nam, đặc trƣng cho phong cảnh thung lũng thấp dần từ phía Bắc xuống Phía Nam và hình thành 2 dạng địa hình:
Cao nhất là đỉnh núi Pháo (434m) về phía Đông Nam làng Cẩm. Địa hình thấp nhất trùng với thung lũng sông, suối thay đổi độ cao từ 15 - 25m so với mặt nƣớc biển (http://www.mpi.gov.vn/ttkt-xh.aspx? Lang=4&mabai =1442) [3].
4.1.3. Điều kiện khí tượng thủy văn
Khí tượng
Mỏ than Phấn Mễ thuộc vùng núi phía Bắc của tỉnh, chịu ảnh hƣởng chế độ gió mùa, khí hậu đƣợc phân thành 2 mùa rõ rệt. Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau với hƣớng gió chủ đạo là Đông - Bắc, Bắc. Mùa này thƣờng khô hanh lạnh giá, nhiệt độ trung bình từ 140
dài từ tháng 3 đến tháng 9 trong năm, hƣớng gió chủ đạo Nam và Đông Nam, mùa này nóng ẩm mƣa nhiều, nhiệt độ thay đổi từ 170C - 360C (http://www.mpi.gov.vn/ttkt-xh.aspx?Lang=4&mabai=1442 ) [3].
Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ không khí có ảnh hƣởng đến sự lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong không khí. Tại khu vực có:
+ Nhiệt độ trung bình của năm: 23,60C
+ Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 28,90C (tháng 6) + Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất:170C(tháng 2)
Bảng 4.1. Nhiệt độ trung bình tháng trong năm 2015 tại Thái Nguyên Nhiệt độ trung bình tháng (0C)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
17,5 17 20,3 14,1 27,3 28,9 27,9 28,2 25,3 25,6 22,8 18,6
Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí là một trong những yếu tố cần thiết khi đánh giá mức độ tác đông tới môi trƣờng không khí của dự án. Đây là tác nhân ảnh hƣởng trực tiếp đến độ phát tán, lan truyền các chất gây ô nhiễm môi trƣờng.
Tại khu vực có:
+ Độ ẩm tƣơng đối trung bình năm của không khí: 82%
+ Độ ẩm tƣơng đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 3, 7): 88% + Độ ẩm tƣơng đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 2, 11): 77%
Bảng 4.2. Độ ẩm không khí trung bình tháng trong năm 2015 tại Thái Nguyên Độ ẩm không khí trung bình tháng (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
79 73 94 86 81 81 94 86 85 83 73 78
Lượng mưa
Lƣợng mƣa trên toàn khu vực đƣợc phân bố theo 2 mùa: Mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, lƣợng mƣa tăng dần từ đầu mùa đến giữa mùa đạt tới cực đại vào tháng 7, tháng 8 (tháng nhiều bão nhất trong vùng), mùa khô ít mƣa từ tháng 4 đến tháng 11 năm sau.
- Lƣợng mƣa trung bình hàng tháng trong năm: 2000 - 2500 mm - Số ngày mƣa trong năm: 150 - 160 ngày
- Lƣợng mƣa tháng lớn nhất: 489 mm (tháng 8) - Lƣợng mƣa tháng lớn nhất: 22 mm (tháng 12) - Số ngày mƣa lớn hơn 50 mm: 12 ngày
- Số ngày mƣa lớn hơn 100 mm: 2 - 3 ngày - Lƣợng mƣa ngày lớn nhất: 353 mm
Tốc độ gió và hướng gió
Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính, mùa đông gió có hƣớng Bắc và Đông Bắc, mùa hè gió có hƣớng Nam và Đông Nam.
Tốc độ gió trung bình trong năm: 1,9 m/s Tốc độ gió lớn nhất: 24 m/s
Nắng và bức xạ
- Số giờ nắng trung bình trong năm: 1588 giờ
- Số giờ năng trung bình lớn nhất trong tháng: 187 giờ - Số giờ năng trung bình thấp nhất trong tháng: 46 giờ - Bức xạ trung bình năm: 122 kcal/cm2/năm.
Hệ thống sông suối
Mạng lƣới sông suối của mỏ than Phấn Mễ bao gồm sông Đu, suối Máng, suối Cát, suối Cầm là những phụ lƣu bên phải sông Cầu. Các sông và suối này thu hút nhiều suối nhỏ trên phạm vi phấn bố các trầm tích chứa than.
Sông Đu, suối Máng chảy qua phía Nam khu mỏ, là nơi thoát nƣớc chủ yếu của mỏ. Sông uốn khúc, thềm bậc thẳng đứng, lòng sông sâu từ 3 - 6 m, rộng 10 - 20 m.
Phía Đông Nam khu mỏ có suối bắt nguồn từ núi đá, chảy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam cung cấp nƣớc cho ngòi Gia Khánh. Chiều dài khoảng 800m, lòng sông không dốc, nƣớc chảy chậm, là nơi thoát nƣớc mƣa của vùng phía Đông Bắc khu mỏ và các mặt nƣớc dƣới đất sƣờn núi đá (Báo cáo
4.1.4. Các nguồn tài nguyên
Tài nguyên đất
Khu vực này khá đa dạng về loại đất có 6 loại đất chính là: Đất phù sa không đƣợc bồi đắp, đất phù sa ngòi sông, đất bạc màu, đất dốc tụ, đất đỏ vàng trên phiến thạch sét và đất vàng nhạt trên đá cát. Đất đai của thị trấn Giang tiên thích hợp cho cây trồng hàng năm, cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả và cây lâm nghiệp. Nhƣng chỉ có khoảng 77,60 ha đất tốt là thích hợp cho cây trồng hàng năm, còn lại là đất xấu, dốc chỉ thích hợp với trồng cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả và cây lâm nghiệp. Đây vừa là khó khăn nhƣng cũng là thế mạnh của thi trấn để đảm bảo an ninh lƣơng thực và phát triển cây công nghiệp dài ngày. HIện trạng đất đai tại thị trấn Giang Tiên đƣợc thể hiện tại bảng 4.3.
Bảng 4.3. Hiện trạng sử dụng đất tại thị trấn Giang Tiên
STT Mục đích sử dụng Mã đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%)
1 Đất nông nghiệp NNP 205,03 53,7
2 Đất phi nông nghiệp PNN 163,20 42,8
3 Đất chƣa sử dụng CSD 13,00 3,5
Tổng 381,23 100
(Phòng Tài Nguyên và Môi trường, 2015)[7]
Đất nông nghiệp Đất phi nông nghiệp Đất chưa sử dụng
Hình 4.1. Biểu đồ thể hiện hiện trạng sử dụng đất tại thị trấn Giang Tiên năm 2015
Qua bảng 4.3 và hình 4.1 ta thấy, tổng diện tích tự nhiên của thị trấn Giang Tiên là 381,23 ha. Trong đó diện tích đất nông nghiệp chiếm 53,7 % tổng diện tích tự nhiên, điều này cho thấy sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm vị trí chủ đạo trong hoạt động phát triển kinh tế của thị trấn. Bên cạnh đó cũng phải nói đến một diện tích đáng kể đất phi nông nghiệp (chiếm 42,8 % tổng diện tích tự nhiên), đất phi nông nghiệp trên địa bàn chủ yếu là đất khai thác khoáng sản, đất giao thông và đất ở. Đất khai thác khoáng sản có diện tích 44 ha, chiếm 26,96 % tổng diện tích đất phi nông nghiệp. Đất giao thông có diện tích 32,12 ha, chiếm 19,68 % tổng diện tích đất phi nông nghiệp.
Tài nguyên nước
Thị trấn Giang Tiên có nguồn nuớc mặt tƣơng đối phong phú. Trên địa bàn thị trấn có sông Đu chảy qua phía Nam thị trấn và sông Giang Tiên chảy ở phía Đông thị trấn. Đây là nguồn nƣớc mặt chính cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong thị trấn. Ngoài ra, với lƣợng mƣa trung bình năm khoảng 2020 mm, lƣợng nƣớc mƣa trên đƣợc đổ vào sông, suối, kênh, mƣơng, hồ, ao tạo nên nguồn nƣớc mặt ngày càng phong phú.
Tóm lại, tài nguyên nƣớc của thị trấn Giang Tiên tƣơng đối dồi dào, nhƣng do điểu kiện địa hình, địa thế dốc, phân cắt mặt, mặt khác hiện nay thảm thực vật rừng che phủ thấp nên vào mùa mƣa dòng chảy tăng gây ra khả năng lũ lụt lớn, ngƣợc lại vào mùa khô dòng chảy lại cạn kiệt gây ra thiếu nƣớc [UBND thị trấn Giang Tiên (2015)][11].
4.2. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt tai khu mỏ than Phấn Mễ
Các kim loại nặng nhƣ Cd, Pb, As, Fe… có trong nƣớc với nồng độ lớn đều làm nƣớc bị ô nhiễm. Kim loại nặng không tham gia, hoặc ít tham gia vào các quá trình sinh hóa và thƣờng tích lũy lai trong cơ thể sinh vật, vì vậy chúng là các chất độc gây hại cho cơ thể sinh vật.
Các kim loại nặng này có mặt trong nƣớc do nhiều nguồn nhƣ nƣớc thải công nghiệp, còn trong khai thác khoáng sản thì do nƣớc mỏ có tính axit làm tăng quá trình hòa tan các kim loại nặng trong thành phần khoáng vật
Bảng 4.4: Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc mặt tại Mỏ than Phấn Mễ
Kết qủa phân tích nước mặt
S TT Mẫu nƣớc Đơn vị QCVN 08:2008/BT NMT (GHB1) Chỉ tiêu phân tích NM1 NM2 NM3 1 pH 6,7 6,9 6,7 5,5÷9 2 DO 4,2 4,1 4,3 mg/l ≥4 3 TDS 288 276 278 - 4 BOD5 7 7 8 mg/l <15 5 COD 15 18 20 mg/l <30 6 NO3-(N) 1,89 1,61 1,75 mg/l 10 7 Fe 0.87 0,79 0,82 mg/l 1,5 8 Colifom 2150 2610 2945 MPN/1 00ml 7.500 (kết quả phân tích 2015) Chú thích:
QCVN 08:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt. 4.2 15 4.1 7 18 4.3 8 20 7 4 15 30 0 5 10 15 20 25 DO BOD5 COD 0 5 10 15 20 25 30 35 NM1 NM2 NM3 QCVN
Hình 4.2. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu oxi hóa, sinh hóa trong mẫu nƣớc mặt tại mỏ than Phấn Mễ
Qua bảng phân tích chất lƣợng nƣớc mặt trên ta thấy tất cả các chỉ tiêu của 03 mẫu nƣớc trên đều có dao động tăng giảm liên tục, tuy nhiên vẫn nằm trong trong giới hạn cho phép, không có chỉ tiêu nào vƣợt quá giới hạn.
Hàm lƣợng Coliform trong các mẫu nƣớc mặt dao đông từ 2150 đến
2945 MNP/100ml qua các mẫu nƣớc mặt, điều đó cho thấy nƣớc không bị ô nhiễm bởi chỉ số này.
Chỉ số COD (Nhu cầu oxy hóa học) trong các mẫu nƣớc mặt dao động
từ 15 đến 20 mg/l. Trong đó, chỉ số COD trong nƣớc mặt là 20 thấp hơn so với tiêu chuẩn cho phép.
Chỉ số BOD5 trong các mẫu nƣớc dao động từ 11đến 12mg/l. Cho thấy
các chỉ tiêu này vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
Hàm lƣợng oxy hòa tan(DO) trong các mẫu nƣớc mặt dao động trong
khoảng 4.1 đến 4.3 mg/l. Đều trên QCVN.
Các chỉ số phân tích cho ta biết rằng nguồn nƣớc mặt tại mỏ than chƣa chịu sự ô nhiễm.
4.3. Hiện trang môi trƣờng nƣớc ngầm
Bảng 4.5. Kết quả phân tích hiện trạng chất lƣợng nƣớc ngầm
TT Chỉ tiêu
phân tích Đơn vị Kết quả phân tích QCVN
09:2008/BTNMT NN1 NN2 1 pH 6,6 6,3 5.5÷8.5 2 TDS mg/l 188 169 - 3 Độ cứng toàn phần mg/l 157 172 500 4 NO3-(N) mg/l 1,82 1,77 15 5 Fetp mg/l 0,32 0,31 5 6 As mg/l 0,003 0,004 0,05 7 Coliform MPN/100ml 1 2 3 (Kết quả phân tích 2015) Chú thích:
QCVN09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc ngầm.
1.82 1.77 4 0.32 0.003 0.31 15 0.05 5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 NO3-(N) As Fe 0 2 4 6 8 10 12 14 16 NM1 NM2 QCVN
Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu oxi hóa, sinh hóa trong mẫu nƣớc ngầm tại mỏ than Phấn Mễ
Qua bảng kết quả trên ta thấy các chỉ tiêu phân tích hầu hết đều nằm trong giới hạn cho phép, chỉ riêng chỉ tiêu Pb của mẫu NM-1là vƣợt giới hạn cho phép.
Qua bảng phân tích trên ta thấy: hàm lƣợng Coliform và hàm lƣợng Nitrat (tính theo N) trong nƣớc ngầm của khu vực mỏ than Phấn Mễ đều nằm trong giới hạn cho phép đối với QCVN về chất lƣợng nƣớc ngầm.
Chất lượng môi trường nước thải
Bảng 4.6. Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc đã qua xử lý của Mỏ than Phấn Mễ