TT Thông số Đơn vị NT5 QCVN 14:2008 cột B (Cmax) Đợt 1 Đợt 2 1. pH - 7,06 6,95 5-9 2. BOD5 mg/L 43,5 39,8 60 3. COD mg/L 60,2 59,6 - 4. TSS mg/L 27 23 120 5. TDS mg/L 675 681 1200 6. NH4+ mg/L 11,25 9,58 12 7. NO3- mg/L 2,58 2,72 60 8. Dầu mỡ ĐTV mg/L 5,2 5,2 24 9. PO43- mg/L 3,58 3,26 12 10. Coliform MPN/100mL 4300 3900 6000 11. As mg/L < 0,001 < 0,001 - 12. Hg mg/L < 0,0003 < 0,0003 - 13. Pb mg/L <0,001 <0,001 - 14. Cd mg/L <0,0003 <0,0003 - 15. Cu mg/L 0,22 0,35 - 16. Mn mg/L 0,05 0,06 - 17. Fe mg/L 0,51 0,43 -
Kết quả phân tích cho thấy nồng độ các thông số trong nƣớc thải ở cả hai đợt lấy mẫu khơng có sự khác biệt nhiều. Nƣớc thải sinh hoạt của mỏ chủ yếu là nƣớc
thải ăn uống, vệ sinh và tắm giặt nên hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng và chỉ tiêu vi sinh cao, hàm lƣợng các kim loại tƣơng đối nhỏ.
3.4. Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông, suối
3.4.1. Chất lượng nước suối H10 và sông Mông Dương đoạn qua khu vực mỏ
Sơng Mơng Dƣơng có chiều dài gần 10km và đƣợc hình thành bởi 5 chi lƣu chính. Trong đó suối Bàng Tẩy, Đá Mài, Khe Chàm nằm phía thƣợng lƣu sông Mông Dƣơng, suối Hà Ráng, Vũ Môn, H10 đổ vào trung lƣu sông Mông Dƣơng.
Lƣu lƣợng nƣớc sông Mông Dƣơng mùa khô nhỏ Qmin = 110 L/s, lƣu lƣợng mùa mƣa lớn Qmax 100 L/s, nƣớc chảy xiết. Lịng sơng rộng 40 50m, bị bồi lấp bởi sét, cát, cuội, sỏi. Mực nƣớc sông thay đổi theo mùa và thuỷ triều, mực nƣớc lớn nhất vào mùa mƣa Hmax = 4,2m, mức nƣớc cạn nhất vào mùa khô Hmin= 0,4m. Với lƣợng mƣa lớn của khu vực, sơng Mơng Dƣơng thƣờng có lũ. Mang đặc tính sơng miền núi, lũ ở đây thƣờng xảy ra trong thời gian ngắn, tuỳ thuộc vào thời gian kéo dài của mƣa. Đỉnh lũ cao nhất tại khu vực cầu Giám đốc, hợp lƣu của suối Đá Mài và Khe Tam, Bàng Nâu đạt mức +50,8. Tại khu vực gần cửa suối Khe Chàm đạt +13,57 [4].
Hạ lƣu sông chịu ảnh hƣởng của chế độ thuỷ triều, mang tính chất nhật triều, chu kỳ biến thiên 2 kỳ trong 1 tháng (khoảng 14 ngày 1 chu kỳ thủy triều), biên độ triều ở đây lớn nhất khoảng 4 m vào thời kỳ triều cƣờng. Theo tài liệu quan trắc trạm Cửa Ông từ 1963 đến nay cho thấy: mực nƣớc thuỷ triều cao nhất là +4,67m, thấp nhất là +0,07m và mực nƣớc trung bình nhiều năm +2,30m [4].
Suối H10 là suối nằm trong khu vực Trung tâm Mông Dƣơng, đổ vào sông Mông Dƣơng ở phần trung lƣu. Suối có nƣớc quanh năm. Phần hạ lƣu sơng Mơng Dƣơng khơng có các chi lƣu lớn.
Hình 3.5. Suối H10 tại thời điểm mùa khô (trái) và mùa mƣa (phải)
Để đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt tại khu vực mỏ, luận văn đã tiến hành lấy mẫu nƣớc mặt ở khu vực suối H10 và sơng Mơng Dƣơng tại 08 vị trí x 2 đơt x 3 lần/đợt (xem hình 2.2). Sơ đồ các vị trí lấy mẫu nƣớc tại suối H10 và sông Mông Dƣơng) và tiến hành phân tích các chỉ tiêu: pH, TSS, DO, TDS, màu, COD, amoni (NH4+), nitrat (NO3-), photphat (PO43-), coliform, Fe, Mn, Cu,As, Pb, Hg, Cd và tổng dầu mỡ.
Kết quả phân tích tại 08 vị trí lấy mẫu trong cả hai đợt đƣợc so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt (QCVN 08 – MT:2015/BTNMT)
cột B2 (Quy định chất lƣợng nƣớc cho mục đích giao thơng thủy và các mục đích khác với yêu cầu chất lƣợng nƣớc thấp) và đƣợc trình bày trong các hình từ 3.6 ÷ 3.10.
Hình 3.6. Nồng độ BOD5 và COD tại các điểm lấy mẫu trong đợt 1
Ghi chú:
MD1 – Điểm hịa trộn hồn tồn giữa suối H10 và sông Mông Dƣơng
MD2 – Điểm lấy mẫu trên sông Mông Dƣơng cách MD1 khoảng 100m về phía hạ nguồn MD3 – Điểm lấy mẫu trên sơng Mơng Dƣơng cách MD1 khoảng 100m về phía thƣợng nguồn MD4 – Hạ nguồn suối H10 trƣớc khi đổ ra sơng Mơng Dƣơng
MD5 – Suối H10 phía dƣới chân cầu, sau khu vực nhà sàng
MD6 – Điểm hịa trộn hịa tồn của cống thải từ trạm xử lý trung tâm và suối H10 MD7 – Điểm lấy mẫu trên suối H10, cách MD6 khoảng 60m
MD8 – Điểm lấy mẫu trên suối H10 phía sau đập ngăn nƣớc
Từ biểu đồ trên hình 3.6 cho thấy, giá trị BOD5 trong các mẫu nƣớc mặt khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dƣơng tại thời điểm lấy mẫu đợt 1 tƣơng đối cao, đặc biệt là mẫu nƣớc ở suối H10 tại điểm phía sau đập tràn nƣớc (MD8) và điểm hạ nguồn suối H10 trƣớc khi đổ ra sơng Mơng Dƣơng (MD4) có giá trị BOD5 lần lƣợt là 25 mg/L và 26,5 mg/L vƣợt ngƣỡng cho phép quy định trong QCVN 08 – MT: 2015/BTNMT (cột B2) từ 1 ÷ 1,06 lần, các mẫu còn lại nồng độ dao động phổ biến
từ khoảng 20 – 23 mg/L.
Hình 3.7. Nồng độ BOD5 và COD tại các điểm lấy mẫu trong đợt 2
Kết quả phân tích các mẫu nƣớc mặt tại thời điểm lấy mẫu đợt 2 cho thấy giá trị BOD5 và giá trị COD của tất cả các vị trí lấy mẫu tƣơng đối đồng đều nhau (BOD5 dao động từ 20,6 ÷ 22,9 mg/L, COD giao động từ 31,9 ÷ 32,9 mg/L), đều nằm dƣới ngƣỡng cho phép.
Hình 3.8. Nồng độ Amoni trong các mẫu nƣớc mặt
Hàm lƣợng amoni (NH4+
MT:2015/BTNMT (cột B2). Đặc biệt, hàm lƣợng amoni tại vị trí hạ lƣu suối H10 trƣớc khi đổ ra sơng Mơng Dƣơng (MD4) và vị trí suối H10 phía dƣới khu nhà sàng Trung tâm (MD5) có hàm lƣợng cao hơn hẳn so với các vị trí khác. Ngun nhân có thể là do đây là khu vực có mật độ dân cƣ cao, nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân cạnh suối đều đƣợc thải trực tiếp vào suối mà khơng qua xử lý nên đã góp phần làm gia tăng hàm lƣợng amoni trong nƣớc suối tại khu vực này. Hàm lƣợng amoni tại MD4 là 2,34 mg/L và tại MD5 là 2,82 mg/L vƣợt giới hạn cho phép lần lƣợt là 2,6 và 3,13 lần.
Tƣơng tự, tại thời điểm lấy mẫu lần thứ hai vào giữa tháng 8/2017 cũng có 3/8 vị trí có hàm lƣợng amoni vƣợt chuẩn với mức vƣợt dao động từ 1,42 ÷ 1,84 lần. Trong số ba mẫu vƣợt giá trị cho phép thì chỉ có 1 điểm trên sơng Mơng Dƣơng (điểm hịa trộn suối H10 và sơng Mơng Dƣơng) cịn hai điểm cịn lại đều nằm phía hạ lƣu suối H10. Nhƣ vậy, phần nào có thể nhận thấy, suối H10 là nơi tiếp nhận trực tiếp nƣớc thải sinh hoạt từ khu vực nhà điều hành, nhà ăn của công ty than Mông Dƣơng, lại bị ảnh hƣởng bởi nƣớc thải của các hộ dân ven suối do đó hàm lƣợng dinh dƣỡng (amoni, BOD5) cao. Khi chảy ra đến sơng Mơng Dƣơng thì nồng độ giảm dần đi do quá trình pha lỗng với nƣớc sơng, cũng nhƣ q trình làm sạch tự nhiên của dịng sơng.
Hàm lƣợng của một số chỉ tiêu dinh dƣỡng còn lại nhƣ nitrat (NO3-
), photphat (PO43-) và chỉ tiêu vi sinh (coliform) tƣơng đối thấp. Giá trị của các thông số này ở cả 8 vị trí lấy mẫu trong hai đợt lấy mẫu đều thấp hơn giá trị cho phép trong QCVN 08 – MT:2015/BTNMT rất nhiều lần.
Ba kim loại đặc trƣng (Fe, Cu, Mn) thƣờng có trong nƣớc thải của một số công ty khai thác than thuộc Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (VINACOMIN) có mặt trong các mẫu nƣớc suối H10 và sông Mông Dƣơng cạnh khu Trung tâm mỏ than Mông Dƣơng với hàm lƣợng tƣơng đối cao. Hàm lƣợng Cu và Mn có trong các mẫu nƣớc đƣợc quan trắc đƣợc thể hiện trong các biểu đồ dƣới đây.
Hình 3.9. Hàm lƣợng Cu trong các mẫu nƣớc đƣợc quan trắc
Từ biểu đồ có thể thấy hàm lƣợng Cu trong hầu hết các mẫu trong hai đợt lấy mẫu đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép. Mẫu nƣớc sơng Mơng Dƣơng hƣớng về phía thƣợng nguồn trƣớc khi có suối H10 đổ ra (M3), hàm lƣợng Cu chỉ nhỏ bằng nửa giới hạn cho phép (0,58mg/L đợt 1 và 0,55 mg/L đợt 2), nhƣng các mẫu nƣớc lấy tại suối H10 và phía sau điểm hịa nhập suối H10 vào sơng Mơng Dƣơng thì hàm lƣợng Cu đều cao vƣợt ngƣỡng cho phép từ 1,3 đến gần 2 lần.
Hình 3.10. Hàm lƣợng Mn trong các mẫu nƣớc đƣợc quan trắc
quan trắc cho thấy hàm lƣợng đồng trong đợt lấy mẫu đầu tiên khơng có khác biệt đáng kể giữa các vị trí. Hàm lƣợng Mn dao động từ 0,7 mg/L đến 0,9 mg/L. Tuy nhiên, hàm lƣợng Mn trong các mẫu nƣớc tại thời điểm lấy mẫu lần thứ hai có sự gia tăng đáng kể, hàm lƣợng Mn dao động phổ biến từ 0,8 mg/L ÷ 1,8 mg/L, có tới 6/8 vị trí có hàm lƣợng Mn vƣợt tiêu chuẩn cho phép. Vị trí hạ lƣu suối H10 trƣớc khi đổ ra sông Mông Dƣơng (M4) có hàm lƣợng cao nhất, vƣợt ngƣỡng cho phép gần hai lần. Điểm hòa trộn nƣớc thải sau trạm xử lý trung tâm vào suối H10 (MD6) và đoạn suối H10 dƣới chân cầu, phía dƣới nhà sàng trung tâm (MD5) đều vƣợt ngƣỡng cho phép 1,6 ÷ 1,7 lần.
Hàm lƣợng các nguyên tố kim loại nặng độc hại nhƣ Pb, As, Hg, Cd ở tất cả các mẫu trong hai đợt lấy mẫu đều rất nhỏ, thấp hơn nhiều so với ngƣỡng cho phép.
Tóm lại, qua hai đợt quan trắc nƣớc mặt khu vực Trung tâm mỏ than Mông Dƣơng nhận thấy suối H10 và đoạn sông Mông Dƣơng khu vực gần mỏ than vào thời điểm lấy mẫu có dấu hiệu bị ơ nhiễm các chất dinh dƣỡng (BOD5, amoni) và các nguyên tố kim loại (Mn, Cu).
3.4.2. Đánh giá chất lượng nước sông Mông Dương bằng chỉ số chất lượng nước
Từ bộ số liệu quan trắc mơi trƣờng có đƣợc, kết hợp với việc đối chiếu, so sánh các phƣơng pháp tính WQI trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam nhằm tìm ra phƣơng pháp phù hợp để đánh giá chất lƣợng nƣớc, tác giả lựa chọn hai phƣơng pháp tính tốn chỉ số chất lƣợng nƣớc tƣơng đối RWQI của GS.TS. Phạm Ngọc Hồ và phƣơng pháp tính WQI của Tổng cục Mơi trƣờng. Cả hai phƣơng pháp có độ tin cậy cao, một phƣơng pháp do Tổng cục Môi trƣờng – Bộ tài nguyên Môi trƣờng xây dựng và ban hành, còn một phƣơng pháp là sảm phẩm đã đƣợc nhiệm thu của đề tài cấp Đại học Quốc gia “Xây dựng bộ chỉ số chất lƣợng môi trƣờng tổng hợp đối với từng thành phần: không khí, nƣớc và đất, phục vụ cơng tác giám sát và quản lý mơi trƣờng”. Phƣơng pháp tính WQI của Tổng cục Mơi trƣờng là phƣơng pháp có tính pháp lý, có ƣu điểm là cách tính tốn đơn giản và có thể căn cứ vào chỉ số WQI để xác định mục đích sử dụng phù hợp cho nguồn nƣớc đó. Cịn phƣơng pháp
nƣớc theo từng mục đích sử dụng. Phƣơng pháp này có đặc điểm là khơng giới hạn thông số đánh giá và thang phân hạng chất lƣợng nƣớc đƣợc xây dựng tùy theo số lƣợng thơng số lựa chọn để tính tốn do đó có thể dễ dàng áp dụng với bộ số liệu quan trắc có đƣợc.
3.4.2.1. Đánh giá chất lượng nước theo phương pháp của GS. TS. Phạm Ngọc Hồ
Trong nội dung nghiên cứu của luận văn, tác giả lựa chọn các thơng số dùng cho tính tốn bao gồm: pH, DO, TSS, BOD5,COD, tổng dầu mỡ, amoni, Fe, Mn, Cu, coliform, nitrat, photphat. Tác giả tiến hành đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Mông Dƣơng và suối H10 theo phân hạng nƣớc B1 và B2 của QCVN 08-MT:2015 trong đó B1- Dùng cho mục đích tƣới tiêu, thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có u cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự hoặc các mục đích sử dụng nhƣ loại B2; B2 - Giao thơng thủy và các mục đích khác với yêu cầu nƣớc chất lƣợng thấp.
Việc đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng chỉ số RWQI đƣợc thực hiện theo 5 bƣớc:
Bƣớc 1: Tính chỉ số phụ (qi)
Bƣớc 2: Tính trọng số tạm thời (W’) và trọng số của các thông số (W)
Bƣớc 3: Xác định thang phân cấp đánh giá chất lƣợng nƣớc
Bƣớc 4: Tính chỉ số RWQI
Bƣớc 5: Đánh giá chất lƣợng nƣớc dựa vào chỉ số RWQI
Sử dụng giá trị phân tích đƣợc của các thông số tại thời điểm hai đợt lấy mẫu, kết hợp với giá trị giới hạn cho phép tƣơng ứng của các thơng số đó trong QCVN 08-MT:2015 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt cột B1 và B2 để tính tốn chỉ sơ phụ cho các thông số tƣơng ứng với từng phân hạng chất lƣợng nƣớc B1 và B2. Kết quả đƣợc trình bày trong các bảng dƣới đây.