Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại mỏ than Mạo khê, Đông triều, tỉnh Quảng ninh và đề xuất công nghệ xử lý

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- PHẠM MINH HOÀNG “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI MỎ THAN MẠO KHÊ, ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ỀĐ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên, năm 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- PHẠM MINH HO

91 trang | Chia sẻ: huong20 | Ngày: 05/01/2022 | Lượt xem: 331 | Lượt tải: 0

Tóm tắt tài liệu Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại mỏ than Mạo khê, Đông triều, tỉnh Quảng ninh và đề xuất công nghệ xử lý, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

OÀNG “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI MỎ THAN MẠO KHÊ, ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ỀĐ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K46 – KHMT – N03 Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. Đỗ Thị Lan Thái Nguyên, năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô khoa Môi trường, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Đặc biệt em xin chân thành cám ơn cô PGS.TS. Đỗ Thị Lan, người đã trực tiếp, nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn các anh chị ở Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường, thành phố Hà Nội đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực tập tại đơn vị. Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm bài báo cáo thực tập, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các Thầy, Cô bỏ qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp Thầy, Cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn bài luận văn tốt nghiệp . Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, ngày..tháng.năm 2018 Sinh viên Phạm Minh Hoàng ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường . 19 Bảng 3.1. Nội dung quan trắc tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh .. 34 Bảng 4.1: Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Công ty than Mạo Khê .............................................................................. 45 Bảng 4.2. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ than Mạo Khê ...................... 56 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ nguyên tác chung XLNT hầm là mỏ than do công ty môi trường TKV quản lý. .......................................................................................... 28 Hình 4.1. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) ........................................................................... 48 Hình 4.2. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong Nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 49 Hình 4.3. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong Nước thải trước khi vào bể XLNT MB+205 ................................................................................................... 49 Hình 4.4. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) .................................................................... 50 Hình 4.5. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 ....... 50 Hình 4.6. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thải trước khi vào bể XLNT MB +205 ...... 51 Hình 4.7. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) ........................................................................... 51 Hình 4.8. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 52 Hình 4.9. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 ....... 52 Hình 4.10. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) .................................................................... 53 Hình 4.11. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 53 Hình 4.12. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 ...... 54 Hình 4.13. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) ......................................... 54 Hình 4.14. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 ........................................................................................ 55 Hình 4.15. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 ...................................................................................... 55 Hình 4.16. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) . 58 iv Hình 4.17. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) ........................................................ 58 Hình 4.18. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 ........................................................................................ 59 Hình 4.19. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) .......................... 59 Hình 4.20. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) ................................................................................... 60 Hình 4.21. Biều đồ thể hiện giá trị TSS trong nước thảii đầu ra bể XLNT MB .............. 60 Hình 4.22. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) ................................ 61 Hình 4.23. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) ................................................................................... 61 Hình 4.24. Biều đồ thể hiện giá trị Fe trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 ................. 62 Hình 4.25. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) .......................... 62 Hình 4.26. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) ................................................................................... 63 Hình 4.27. Biều đồ thể hiện giá trị Mn trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 . 63 Hình 4.28. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) . 64 Hình 4.29. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h ......................................................... 64 Hình 4.30. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 ........................................................................................ 65 Hình 4.31. Biểu đồ thể hiện ý kiến của người dân về hoạt động khai thác ảnh hưởng tới mực nước ngầm .................................. Error! Bookmark not defined. v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Tên kí hiệu BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh học COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học CTNH Chất thải nguy hại DO (Dissolve oxygen) Oxy hòa tan HLMT Hầm lò mỏ than HTXL Hệ thống xử lý MPN (Most Probable Number) Số vi khuẩn có thể lớn nhất TSS (Total Suspended Solid) Tổng chất rắn lơ lửng TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên TKV Tập đoàn công nghiệp than – Khoáng sản Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân WEC (World Energy Council) Hội đồng năng lượng toàn cầu vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ v MỤC LỤC ........................................................................................................ vi Phần .1 MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................. 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ................................................................. 3 1.2.1. Mục đích của đề tài .......................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2. yêu cầu của đề tài ............................. Error! Bookmark not defined. 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................. 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................................. 3 Phần .2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 5 2.1. Cơ sở lý luận .............................................................................................. 5 2.1.1. Một số khái niệm về môi trường ...................................................... 5 2.1.2. Một số khái niệm về than ................................................................. 9 2.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................... 12 2.2. Tổng quan về ngành công nghiệp than .................................................... 14 2.2.1. Những tác động của hoạt động khai thác than ............................... 16 2.2.2. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than hầm lò ..... 17 2.2.3. Tính chất chung của nước thải ngành than .................................... 18 2.2.4. Tình hình quản lý nước thải mỏ khai thác than tại Quảng Ninh .... 21 2.3. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới và Việt Nam ................................................................................................................. 23 vii 2.3.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới23 2.3.2. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than ở Việt Nam 25 Phần .3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 31 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 32 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 32 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 32 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 32 3.2.1. Địa điểm ......................................................................................... 32 3.2.2. Thời gian nghiên cứu ..................................................................... 32 3.3. Nội dung nghiên cứu 3.3.1. Khái quát về điều điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh 32 3.3.2. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải của hệ thống xử lý tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều ,Quảng Ninh ....................................................... 32 3.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ..................................... 33 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 33 3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp............... 33 3.4.2. Thu thập thông tin sơ cấp ................. Error! Bookmark not defined. 3.4.3. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ......................................... 33 3.4.4. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu và so sánh ............................ 33 3.4.5. Phương pháp lấy mẫu, phân tích phòng thí nghiệm ....................... 34 Phần .4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 36 4.1. Khái quát về điều điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................... 36 4.1.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................... 36 viii 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................... 37 4.2. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải của hệ thống xử lý tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều ,Quảng Ninh ............................................................... 40 4.2.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý tại tại mỏ than Mạo Khê ............................................................................... 41 4.3.2. Đánh giá hiện trạng về môi trường nước thải do khai thác tại mỏ than Mạo Khê ........................................................................................... 48 4.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ....................................................................... 65 4.3.1. Ảnh hưởng của nước thải các mỏ than đến môi trường nước ttrên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ........................................... 65 4.3.2. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước .............. 67 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 72 5.1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 72 5.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 76 PHỤ LỤC 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Quảng Ninh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng, có nhiều loại đặc thù, trữ lượng lớn, chất lượng cao mà nhiều tỉnh, thành phố trong cả nước không có được như: than, cao lanh, đất sét, cát thủy tinh, đá vôi 90% trữ lượng than của cả nước thuộc về tỉnh Quảng Ninh. Đây chính là đặc điểm hình thành vùng công nghiệp khai thác than từ rất sớm. Vùng khai thác than, chế biến, tiêu thụ than có phạm vi rất lớn, trải dài từ Đông Triều, Uông Bí, Hoành Bồ, Hạ Long và Cẩm Phả.Tuy nhiên, hoạt động khai thác than luôn có những diễn biến phức tạp, gây tác động xấu đến nhiều lĩnh vực. Do tốc độ khai thác than tăng nhanh nhưng các doanh nghiệp thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) lại không đầu tư thiết bị sản xuất tương xứng và hoàn nguyên môi trường sau khai thác. Điều đó, đã làm cho môi trường ở Quảng Ninh bị huỷ hoại, tàn phá nặng nề, và người dân nơi đây đang từng ngày phải đương đầu, gánh chịu hậu quả. 1. Việc khai thác than trong nhiều năm qua, đã gây ra những biến động xấu về môi trường. Tại các vùng khai thác than đã xuất hiện những núi đất, đá thải cao gần 200m, những moong khai thác sâu khoảng 100m.( Theo báo điện tử Quảng Ninh (2012), Việc ô nhiễm môi trường do khai thác than trên địa bàn Quảng Ninh: Đầu tư không tương xứng với sản lượng, truy cập ngày 18 tháng 7, năm 2017) (1) Việc khai thác than ở Quảng Ninh đã phá huỷ hàng trăm km2 rừng, tạo ra xói mòn, bồi lấp ở các sông suối và làm ô nhiễm Vịnh Hạ Long. Một số mỏ than còn sử dụng công nghệ khai thác lạc hậu, thiếu chương trình khoa học tổng thể để xác định sự cần thiết về tăng trưởng công suất cho phù hợp với các yêu cầu bảo vệ môi trường. Do đó, môi trường đã chịu ảnh hưởng nặng nề 2 bởi những tác động xấu, nước bị ô nhiễm nặng bởi chất thải rắn lơ lửng, vi khuẩn và bụi trong không khí v.v Nước thải trong hoạt động khai thác than hầm lò chứa một hàm lượng lớn các ion kim loại nặng, mà một trong số đó là sự có mặt của ion mangan và sắt với nồng độ cao. Mangan cũng như sắt, kẽm và một số ion khác cần cho sự sống nói chung. Tuy nhiên nồng độ của các kim loại này trong nước thải chỉ cho phép với những giới hạn nhất định. Vì vậy mà đã gây ra hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải khai thác than. Mỏ than Mạo Khê của công ty than Mạo Khê – TKV nằm trên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh là một trong nhưng đơn vị khai thác và sản xuất than hiệu quả đóng góp rất lớn vào nguồn ngân sách chung của địa phương. Ngoài ra nhờ hoạt động của mỏ đã đem lại việc làm cho hàng nghìn lao động của địa phương, đảm bảo đời sống của nhân dân tại địa phương. Xong chúng ta không thể phủ nhận những tác động tiêu cực do hoạt dộng khai thác than của mỏ Mạo Khê gây lại cho môi trường xung quanh nói chung và môi trường nước nói riêng. Trong nhưng năm gần đây trữ lượng than được khai thác ngày càng nhiều và càng triệt để lên nguồn nước tại mỏ than Mạo Khê đã bị ô nhiễm do chưa được xử lý triệt để và chưa được áp dụng các công nghệ cao trong quá trình xử lý nước thải tại mỏ trước khi xả thải ra ngoài môi trường chưa đạt tiêu chuẩn gây ảnh hưởng đến môi trường nước tại mỏ cũng như tại địa phương vì vậy cần phải đánh giá hiện trạng môi trường nước định kì tsij mỏ than Mạo Khê để đưa ra các giải pháp và công nghệ phù hợp dể không gây ô nhiễm môi trường. Đông Triều với đặc thù là huyện có trữ lượng tài nguyên than lớn. Ngoài ra, trên địa bàn huyện hiện có 7 đơn vị hoạt động khai thác than, ranh giới quản lý tài nguyên nằm trải trên địa bàn 8 xã, thị trấn. Đánh giá hiện trạng mức độ ô nhiễm của nước thải mỏ than và nghiên cứu, phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường, làm rõ các tác động của hoạt động khoáng sản tới 3 môi trường là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, góp phần làm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trường nước. Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Trường Đại Học Nông lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đỗ Thị Lan, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất công nghệ xử lý ”. 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích của đề tài - Đánh giá được tác động của hoạt động khai thác than tại mỏ than Mạo Khê Thị xã Đông Triều đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước phù hợp nhằm bảo vệ môi trường từ hoạt động khai thác than trên địa bàn. 1.2.2. yêu cầu của đề tài - Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải khu vực mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh - Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại mỏ than Mạo Khê Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ làm rõ cơ sở khoa học và cách thức tiến hành đánh giá ảnh hưởng của khai thác than tới môi trường nước. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho các đơn vị có hoạt động than và các đơn vị tư vấn về môi trường nước. - Ban lãnh đạo mỏ than Mạo Khê Thị xã Đông Triều thấy được hiện trạng môi trường nước từ đó có những cải tiến về công nghệ, trang thiết bị trong khai thác, chế biến và xử lý môi trường nước, đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường được tốt hơn. 4 - Từ cơ sở nghiên cứu, đề tài sẽ giúp Ban quản lý về môi trường của địa phương có những biện pháp quản lý, can thiệp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước về môi trường tại Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nói riêng. 5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở lý luận 2.1.1. Một số khái niệm về môi trường - Khái niệm môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. [18] - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”[18]. Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ. Tuy nhiên môi trưởng chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lượng, nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác động xấu đến con người, sinh vật, vật liệu. - Hoạt động bảo vệ môi trường: Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đên môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hổi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành”[18]. 6 - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường”[18]. - Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc để bảo vệ môi trường” [18]. - Khái niệm về nước thải: Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. (Nguồn: Trịnh Thị Thanh – Trần Yên – Phạm Ngọc Hồ, bài giảng ô nhiễm môi trường) [24]. - Nước thải công nghiệp: Là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản... Đặc điểm của nước thải công nghiệp thường chứa các hóa chất độc hại, kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ngoài ra nước thải công nghiệp còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khách nhau. - Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản: Trong nước thải sản xuất thì người ta chia ra làm hai loại; gồm nước thải sinh hoạt (là do các hoạt động sinh hoạt của con người sinh ra như tắm giặt, ăn uống, vệ sinh) và nước thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất khai thác than sinh ra như đào lò, nước thải từ bãi thải, nước thải từ kho than, nước tuyển quặng trên mặt bằng sân công nghiệp, nước phun sương dập bụi, nước rửa xe) 7 * Khái niệm về ô nhiễm nước Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã” - Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại kể cả xác chết của chúng. - Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước. Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm người ta có thể phân ra các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý. + Các hợp chất hữu cơ: - Các hợp chất hữu cơ không bền: các cacbonhydrat, các loại protein, các chất béo,... - Các hợp chất hữu cơ bền vững thường là các hợp chất có độc tính sinh học cao, khó bị phân hủy bởi các tác nhân VSV: các hợp chất phenol, các loại hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ, tanin và lignin, các hydrocacbon đa vòng và ngưng tụ,... + Các kim loại nặng: Chì (Pb): có độc tính đối với não, có thể gây chết người nếu bị nhiễm độc nặng. Thủy ngân (Hg): rất độc với người và ... * Khái niệm kim loại nặng Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3 và thông thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết 8 cho một số sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [35]. Kim loại nặng được được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,). Khối lượng riêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3 (Bishop, 2002) [35]. Trong những năm gần đây, ô nhiễm KLN đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học vì tính chất bền vững của chúng. Độc tính của KLN đối với sinh vật liên quan đến cơ chế oxy hóa và độc tính gen. Tác hại của KLN đối với động vật và con người là làm tổn hại hoặc giảm chức năng của hệ thần kinh trung ương, giảm năng lượng sinh học, tổn hại đến cấu trúc của máu, phổi, thận, gan, và các cơ quan khác. Hơn nữa KLN còn làm tăng các tương tác dị ứng và gây nên đột biến gen, cạnh tranh với các kim loại cần thiết trong cơ thể ở các vị trí liên kết sinh hóa và phản ứng như các kháng sinh giới hạn rộng chống lại cả vi khuẩn có lợi và có hại. *Khái niệm quản lý môi trường “Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”. Các mục tiêu chủ yếu của công tác quản lý nhà nước về môi trường bao gồm: - Khắc phục và phòng chống suy thoái, ô nhiễm môi trường phát sinh trong hoạt động sống của con người. - Phát triển bền vững kinh tế và xã hội quốc gia theo chín nguyên tắc của một xã hội bền vững do Hội nghị Rio 92 đề xuất. Các khía cạnh của phát triển bền vững bao gồm: Phát triển bền vững kinh tế, bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên, không tạo ra ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường sống, nâng cao sự văn minh và công bằng xã hội. - Xây dựng các công cụ có hiệu lực quản lý môi trường quốc gia và các vùng lãnh thổ. Các công cụ trên phải thích hợp cho từng ngành, từng địa phương và cộng đồng dân cư. 9 2.1.2. Một số khái niệm về than * Khoáng sản than Từ hàng trăm năm nay, vấn đề nguồn gốc của than khoáng đã là đối tượng nghiên cứu tổng hợp của các nhà địa chất học, thạch học, cổ thực vật học và địa hoá học. Than chủ yếu do các loại thực vật, đôi khi có chứa một số di tích động vật tạo thành. Sự phong phú và đa dạng của thế giới thực vật đã là những nguyên nhân tạo nên sự đa dạng của thành phần và cấu trúc của các loại than. Trong quá trình tạo thành than từ thực vật, dưới tác động của quá trình tự nhiên, bị biến đổi dần theo hướng tăng hàm lượng cacbon. Cho nên gọi quá trình tạo thành than là quá trình cacbon hoá. Sự tăng dần hàm lượng cacbon trong vật liệu thực vật bị biến đổi xảy ra liên tục và tạo ra dãy khoáng sản cháy: than bùn - than nâu - than đá - antraxit. * Vỉa than: Vỉa than là nơi tích tụ của than được giới hạn bằng hai mặt tương đối song song nhau, một mặt được gọi là trụ, một mặt được gọi là mái (hay còn gọi là vách). Vỉa than là một thành viên của trầm tích chứa than, ranh giới của vỉa than và đá vây quanh thường là rõ ràng, chỉ đôi khi mới thấy chuyển tiếp dần qua các loại đá chứa than như sét than, than chứa sét Tuỳ theo sự có mặt hay không của các lớp đá kẹp trong vỉa than mà người ta chia ra vỉa có cấu trúc phức tạp hay đơn giản. Trong một vỉa than đơn giản hoặc trong một phân vỉa than có thể bao gồm nhiều lớp than thuộc những loại hình nguồn gốc khác nhau. Các bể than có bề dày rất khác nhau, từ vài milimét (mm) tới hàng chục mét (m) thậm chí có khi tới 200 - 300m. Tuỳ theo bề dày người ta chia ra vỉa mỏng (dưới 1,3m), vỉa dày trung bình (1,3 - 3,5m) và vỉa dày (trên 3,5m). Chiều dài của vỉa than cũng rất khác nhau, từ vài mét, vài chục mét cho tới hàng trăm kilomet. (Theo vi.wikipedia.org/wiki/Than_mỏ) (0) 10 * Mỏ than: Mỏ than là một khu vực của vỏ Trái Đất, ở đó có sự tích tụ tự nhiên của các trầm tích chứa than và các vỉa than. Mỏ than thường có diện tích tương đối nhỏ, thay đổi trong phạm vi vài chục kilomet vuông, ít khi tới vài trăm kilomet vuông. Mỏ có thể là mỏ công nghiệp hay không công nghiệp, tuỳ theo việc khai thác mỏ có lợi về mặt kinh tế hay không. * Bể than: Bể than đó là một khu vực của vỏ Trái Đất, nằm trong một đơn vị địa kiến tạo lớn, bao gồm nhiều mỏ than có sự phân bố không gian tương đối liên tục và có sự liên quan nhất định về điều kiện thành tạo, kể cả các biến đổi sau này. Kích thước của các bể than thường lớn, có khi đạt tới hàng trăm nghìn km2. Theo mức độ bị phủ của các trầm tích chứa than, người ta chia các bể than làm ba loại: Các bể than ẩn: Trầm tích chứa than hoàn toàn bị các trầm tích không than phủ khớp đều hoặc khớp không đều lên trên. Hoàn toàn không thấy mặt đáy của bể. Các bể than nửa ẩn: Về cơ bản trầm tích chứa than bị các trầm tích không than phủ lên trên, nhưng một phần của mặt đáy bể vẫn có thể quan sát được. Các bể than hở: Ranh giới của bể trùng với bề mặt lồi ra của bề mặt đáy bể. *Khu vực chứa than: Trong phạm vi của một bể than tuỳ theo điều kiện cấu tạo và hành chính mà người ta chia ra thành các khu vực chứa than. Đó là một ...ầu chất lượng nước dập bụi tương đối nghiêm ngặt, như hàm lượng SS ≤ 20 mg/L, pH trung tính, hàm lượng Fe, Mn, tương đương mứcA của QCVN 40:2011/BTNMT để các béc phun sương không bị tắc và hư hỏng [26] Là nhu cầu thiết yếu đối với các mỏ than nhưng nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt ngày càng khan hiếm do việc khai thác ở mức âm sâu trong khi đó lượng nước mặt tại các hồ chứa ít đi cũng như mực nước ngầm hạ thấp đáng kể do sự thẩm thấu xuống các mỏ hầm lò. Việc cung cấp nước sinh hoạt lên các khu vực tập kết công nhân khai thác than ở rãi rác trên núi caocũng rất khó khăn. Do đó việc tái sử dụng nguồn nước thải hầm lò để cấp nước tại chỗ cho sinh hoạt và sản xuất là hợp lý, vừa giảm thiểu các tác động ô nhiễm môi trường nước vừa giải quyết khó khăn cũng như giảm chi phí trong vấn đề cấp nước cho các mỏ than. Hoạt động xử lý nước thải (XLNT) mỏ than cũng chỉ mới được tiến hành khoảng gần 10 năm gần đây. Công nghệ XLNT HLMT trước năm 2010 chủ yếu bằng phương cơ học kết hợp với trung hòa bằng vôi nên các công trìnhhoạt động không hiệu quả [4]. Mặt khác nước thải sau xử lý của các hệ thống đã xây dựng chưa được thu hồi để sử dụng trong mục đích sinh hoạt cũng như sản xuất trong tình hình thiếu nước hiện nay của các hầm lò mỏ than. Hiện nay, phần lớn các trạm XLNT mỏ than của tập đoàn TKV đều do Tập đoàn làm chủ đầu tư thuê thiết kế và lắp đặt theo hình thức EPC với công nghệ xử lý theo nguyên tắc keo tụ – lắng và lọc cát. 28 Hình 2.1. Sơ đồ nguyên tác chung XLNT hầm là mỏ than do công ty môi trường TKV quản lý. [3,16] Theo các kết quả quan trắc của Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh và của TKV, nước thải HLMT sau xử lý chỉ đáp ứng được yêu cầu xả ra nguồn nước mặt loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT. Kết quả nghiên cứu XLNT hầm -80m mỏ than Mạo Khê trên mô hình hiện trường cho thấy: chất lượng nước thải đầu vào thay đổi rõ rệt giữa mùa mưa với mùa khô. Các biện pháp keo tụ – lắng đảm bảo cho nhiều chỉ tiêu trong nước thải sau xử lý đảm bảo các yêu cầu xả ra nguồn nước mặt loại B. Tuy nhiên chỉ tiêu hàm lượng TSS trong nước thải sau lắng lamen vẫn còn cao, về mùa mưa vượt mức cho phép đối với nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước mặt loại B. Mangan chưa có điều kiện oxy hóa hết nên phần lớn tồn tại dưới dạng hòa tan, làm cho hàm lượng của nó trong nước thải đầu ra còn quá cao, gấp 1,5 đến 2 lần so với mức cho phép trong QCVN 40:2011/BTNMT. Nghiên cứu quá trình lọc được tiến hành trên cột lọc với các trường hợp: lọc cát không có các vật liệu xúc tác quá trình oxy hóa sắt và mangan, lọc cát với lớp vật liệu xúc tác phía trên như: vật liệu lọc mangan MQ7 (cát phủ MnO2), vật liệu Aluwat và vật liệu lọc đa năng ODM-2F. Nước thải được 29 bơm lên cột lọc với tải trọng thủy lực bề mặt (vận tốc lọc) thay đổi theo các cấp : 9 m3/m2.h, 8 m3/m2.h và 7 m3/m2.h. Tốc độ lọc thay đổi bằng cách điều chỉnh lưu lượng bơm cũng như van xả nước lọc vào bồn chứa nước sau lọc. Kết quả thí nghiệm trong trường hợp trong cột lọc có 2 lớp vật liệu: lớp cát thạch anh dày 0,6 m phía dưới và lớp cát cát mangan (phủ MnO2, thành phần 40%) phía trên dày 0,4m cho thấy: các quá trình oxy hóa mangan được tăng cường và một phần sắt cũng được giữ lại trong quá trình này. Hàm lượng sắt và hàm lượng mangan sau quá trình lọc đều gảm xuống còn lại 0,5 mg/L (mức A của QCVN 40:2011/BTNMT). Nước thải sau quá trình keo tụ – lắng và lọc luôn có hàm lượng TSS thấp hơn 20 mg/L. 2. Như vậy với quá trình keo tụ – lắng lamen – lọc cát phủ dioxit mangan theo các thông số vận hành: liều lượng hóa chất cho quá trình keo tụ CaO từ 20 đến 35 mg/L và PAC là 40 mg/l (ngày không mưa) CaO từ 15 đến 20 mg /L và PAC là 30 mg/l (ngày có mưa); thời gian lắng 1,2 đến 1,5 h và tốc độ lọc 7 m3/m2.h,. Sau quá trình xử lý này, nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng (độ đục) thấp, từ 15 đến 20 mg/l. Loại nước thải này có thể sử dụng để làm vệ sinh, dập bụi khu vực sản xuất hoặc xử lý tiếp tục bằng các biện pháp nâng cao cho các mục đích cấp nước sinh hoạt hoặc các mục đích khác trong quá trình sản xuất.( Công ty than mạo Khê –TKV (2017), Báo cáo kết quả Quan trắc môi trường Công ty than Mạo Khê đợt 1,2 năm 2017.) * Biện pháp phòng chống ô nhiễm và xử lý nước thải tại các mỏ khai khác than tại Quảng Ninh. Nước thải ngành than có một đặc điểm chung đó là: có độ pH thấp; tính axit, tính kiềm; TDS, hàm lượng kim loại, độ đục cao, ... Nguồn gây ô nhiễm nước ở các khu mỏ gồm: Nước mưa chảy tràn qua khu mỏ, nước ngấm từ các bãi thải rắn; nước tháo khô mỏ; nước thải do tuyển khoáng. Các mỏ cần có hệ thống xử lý các nguồn gây ô nhiễm nói trên theo các sơ đồ công nghệ như sau: 30 - Đối với nguồn nước chảy tràn qua khu mỏ và nước ngầm từ bãi chứa chất thải rắn: Xung quanh khu mỏ và bãi chứa chất thải rắn cần xây dựng hệ thống mương thu gom nước dẫn về hồ chứa nước. Tại đây nước thải được xử lý bằng phương pháp hóa học (thông thường dùng vôi để trung hòa), sau đó kiểm tra độ pH và một số ion kim loại, khi đạt tiêu chuẩn cho phép mới được đổ thải ra môi trường. - Đối với nước tháo khô mỏ: Sau khi bơm tập trung vào hồ chứa để lắng sơ bộ, một phần được bơm trở lại phục vụ sản xuất của mỏ (tuyển quặng, tưới ẩm,...), phần còn lại bơm lên bể xử lý bằng phương pháp hóa học và sinh học, nước sau xử lý sử dụng làm nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của khu mỏ. - Đối với nước thải sau khi tuyển quặng: Nước từ các xưởng tuyển được thu gom lại, sau đó được lắng lọc cơ học và hóa học, trong trường hợp cần thiết được bơm tuần hoàn trở lại cung cấp cho hệ thống tuyển khoáng. Bằng các biện pháp sử dụng tuần hoàn các nguồn nước thải từ quá trình hoạt động khoáng sản nêu trên, hầu hết các nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường nước trong khu mỏ đều được kiểm soát, vì vậy sẽ giảm thiểu được ô nhiễm môi trường nước trong khu mỏ và khu vực lân cận. - Đánh giá chung : Nhìn chung đối với nguồn nước thải mỏ đều có các đặc tính chung như có độ PH thấp, tính axit, tính kiềm, TDS, hàm lượng kim loại cao, và ô nhiễm nặng lề không phù hợp để thải bỏ sau khi ra ngoài môi trường, và nói chung nước thải mỏ được chia thành nhiều loại khác như: + Nguồn nước chảy tràn qua khu mỏ và nước ngầm từ bãi chứa chất thải rắn + Nước tháo khô mỏ + Nước thải sau khi tuyển quặng - Giá trị pH: dao động trong khoảng từ 3,5 ÷ 5,0 thấp hơn giới hạn cho phép từ 1,1 ÷ 1,6 lần, tùy thuộc vào từng mỏ và từng thời điểm lấy mẫu. 31 - Hàm lượng TSS: tùy thuộc vào từng mỏ và từng thời điểm lấy mẫu mà hàm lượng TSS trong nước thải lấy tại cửa lò dao động trong khoảng từ 460 ÷ 816 mg/l, vượt giới hạn cho phép từ 4,6 ÷ 8,2 lần. - Dầu mỡ khoáng: hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải của các mỏ được nghiên cứu có giá trị từ trung bình đến cao, tùy thuộc vào từng mỏ và từng thời điểm lấy mẫu mà giá trị dao động trong khoảng từ 5,12 ÷ 16,25 mg/l; 4/5 mỏ có hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải vượt giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT với mức vượt tối đa là 1,63 lần. - Các chất hữu cơ: sự ô nhiễm các chất hữu cơ trong nước thải được đặc trưng bằng các thông số BOD5, COD, Amoni và tổng photpho. Kết quả phân tích tất cả 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 về chất lượng nước thải công nghiệp. - Chỉ tiêu vi sinh: để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật của nước thải, tác giả đã phân tích chỉ tiêu Coliform trong các mẫu nước thải được lấy. Kết quả cho thấy hàm lượng Coliform 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. Điều này có thể khẳng định nước thải của các mỏ được khảo sát chưa bị ô nhiễm vi sinh vật. Thì đều có các biện pháp phù hợp để xử lý để phù hợp với các chỉ tiêu trước khi thải ra ngoài môi trường, hầu hết tất cả các chất ô nhiễm có trong nước thải từ các mỏ than đều được kiểm soát và xử lý phù hợp để hợp pháp xả thải ra ngoài môi trường. ( guyen_Mai_Hoa.pdf ) 32 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Môi trường nước thải phát sinh từ quá trình khai thác than tại mỏ than Mạo Khê huyện Đông Triều tỉnh Quảng Ninh. Các chỉ tiêu về lý hóa học của nước thải mỏ như (TSS, COD, BOD, dầu mỡ, pH, các kim loại nặng đặc biệt là mangan, sắt, dầu mỡ, coliform) 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về không gian: Đề tài nghiên cứu các mỏ hầm lò tại Thị xã Đông Triều tỉnh Quảng Ninh - Phạm vi nội dung: Đề tài nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải tại các mỏ than tại Thị xã Đông Triều. 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 3.2.1. Địa điểm Tại mỏ khai thác than Mạo Khê Thị Xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu tại các vị trí quan trắc tại cửa lò, trong các công trình xử lý nước thải, tại các điểm xả của mỏ. 3.2.2. Thời gian nghiên cứu - Thời gian thực hiện bắt đầu từ: Tháng 7/2017 - Thời gian kết thúc: Tháng 12/2017 (Thời gian nghiên cứu đề tài từ tháng 7/2017 đến tháng 12/2017) 3.3. Nội dung nghiên cứu 3.3.1. Khái quát về điều điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh 3.3.2. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải của hệ thống xử lý tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều ,Quảng Ninh 33 3.3.3. . Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp - Tiến hành thu thập, xử lý số liệu về môi trường, khí tượng thuỷ văn, các hệ sinh thái, đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. - Tài liệu, số liệu về hoạt động, quá trình hình thành và phát triển của các mỏ than, công nghệ sử dụng trong hoạt động khai thác tại các mỏ từ các Phòng An toàn – môi trường của các mỏ. - Tham khảo tài liệu từ Sở Tài nguyên môi trường Tỉnh Quảng Ninh. - Các văn bản quy phạm pháp luật về khai thác khoáng sản, khai thác than, bảo vệ môi trường, các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam. 3.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa - Nắm bắt được thông tin chung về khu vực nghiên cứu. - Xác định vị trí lấy mẫu, cách lấy mẫu và nắm bắt được hiện trạng môi trường của các mỏ. Phương pháp này giúp có cái nhìn sơ bộ và tổng quan đối tượng cần nghiên cứu, đồng thời giúp kiểm tra lại tính chính xác của những số liệu đã thu thập được từ đó xử lý thông tin tốt hơn trong bước tổng hợp phân tích. 3.4.3. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu và so sánh - Tổng hợp số liệu điều tra, phân tích và thu thập được để chọn lọc ra các số liệu cần thiết để đưa vào đề tài. Sử dụng phần mềm Excel,Word để xử lý thông tin số liệu và được thể hiện dưới dạng các bảng biểu, sơ đồ, biểu đồ,tổng hợp các tài liệu, số liệu thu thập và kế thừa có chọn lọc dữ liệu có liên quan đến đề tài (các đề tài nghiên cứu, tài liệu, hội thảo, báo cáo tổng kết,) từ đó phân tích, tổng hợp, đánh giá để làm sáng tỏ cho nội dung đề tài. - So sánh số liệu phân tích với:\ 34 + QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp + QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt + QCVN 09:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm. 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu, phân tích phòng thí nghiệm Trong quá trình làm đề tài tôi phối hợp thực hiện cùng đoàn Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường đến mỏ than Mạo Khê để quan trắc, lấy mẫu phân tích. Xác định loại mẫu, số lượng mẫu, vị trí và thời gian lấy mẫu Một trong những mục tiêu quan trọng của chương trình quan trắc là nhằm tập hợp đầy đủ dữ liệu để đánh giá những biến đổi theo không gian, thời gian của chất lượng môi trường. Trên cơ sở số liệu về các nguồn thải, đặc trưng của nguồn thải; luận văn sẽ xác định loại mẫu, số lượng mẫu, các thông số phân tích, vị trí và thời gian lấy mẫu; phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và gửi mẫu phân tích. Bảng 3.1. Nội dung quan trắc tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh Số Thời gian TT Tên mỏ lượng Vị trí lẫy mẫu lấy mẫu mẫu Nước thải trước hệ thống xử lý 1 Mỏ Mạo 03 - Đ ợ t 1: Ngày - NT MK1: Nư ớ c trư ớ c khi qua tr ạ m Khê 02/10/2017 XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) - Đợt 2: Ngày - NT MK2: Nước thải đầu vào bể XLNT 10/11/2017 MB +33 - Đợt 3: Ngày - NT MK3: Nước thải trước khi vào bể 25/11/2017 XLNT MB +205 - Đợt 4: Ngày 35 14/12/2017 Nước thải sau hệ thống xử lý 2 Mỏ Mạo 03 - Đợt 1: Ngày - NTR MK1: Nước thải đầu ra trạm Khê 02/10/2017 XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức -80 - Đợt 2: Ngày MBCN MK1 (trạm 1200 m3/h 10/11/2017 - NTR MK2: Nước thải đầu ra trạm - Đợt 3: Ngày XLNT nhà sàng 56 (trạm 600 m3/h) 25/11/2017 - NTR MK3: Nước thải đầu ra bể XLNT - Đợt 4: Ngày MB +33 14/12/2017 Mẫu phân tích được gửi tới Phòng Thí nghiệm, Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường tiến hành phân tích và xử lý mẫu. 36 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Khái quát về điều điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh 4.1.1. Điều kiện tự nhiên Nằm ở phía Tây của tỉnh Quảng Ninh, phía Bắc giáp huyện Lục Nam, Sơn Động (Bắc Giang), phía Tây giáp thị xã Chí Linh (Hải Dương), phía Nam giáp huyện Kinh Môn (Hải Dương), phía Đông giáp thành phố Uông Bí, phía Đông Nam giáp Thuỷ Nguyên (Hải Phòng) Đông Triều nằm ở giao lộ của vùng tam giác kinh tế trọng điểm Bắc Bộ: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Thị xã có diện tích 397,2 km², dân số là 175.066 người (năm 2016). Trung tâm thị xã cách thành phố Hạ Long khoảng 60 km về hướng Tây, cách thủ đô Hà Nội khoảng 100 km. Thị xã Đông Triều có một nền khí hậu đa dạng, pha trộn giữa khí hậu miền núi và khí hậu duyên hải. Đông Triều có nhiệt độ trung bình 22,2 oC, lượng mưa trung bình hàng năm 1.856mm, độ ẩm trung bình 81%. Nhìn chung, khí hậu của thị xã Đông Triều thuận lợi cho phát triển kinh tế, bao gồm phát triển nông nghiệp, thuận lợi cho hệ sinh thái tự nhiên và điều kiện sống của con người. Các khu vực tiểu khí hậu tạo bởi địa hình phức tạp của địa phương phù hợp để phát triển nông - lâm - ngư nghiệp và du lịch. 37 Tài nguyên thiên nhiên Đông Triều, vùng đất có tài nguyên khoáng sản phong phú chủ yếu là than đá, đất sét, cát giúp tạo đà cho phát triển công nghiệp xi măng, gốm sứ, vật liệu xây dựng và sản xuất điện... Địa hình bao gồm núi, đồi và đồng bằng với nhiều loại đất màu mỡ tạo không gian phát triển đa dạng các loại hình sản xuất: lâm nghiệp, trồng cây ăn quả, lúa, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản tập trung. Các nguồn tài nguyên và khoáng sản không tái tạo: Khai thác than là ngành công nghiệp lớn nhất trên địa bàn huyện Đông Triều với tổng sản lượng khai tháckhoảng 3 triệu tấn vào năm 2013, giảm so với 3,169 triệu tấn than trong năm 2012 và 3,305 triệu tấn than trong năm 2011. Các nguồn tài nguyên và khoáng sản khác: Trong năm 2012, huyện Đông Triều sản xuất một khối lượng lớn vật liệu xây dựng: 426 triệu viên gạch, 121.000 m3 đá xây dựng, 40.000 m3 cát xây dựng và 450.000 m3 đất sét. Đất đai: Huyện Đông Triều có cảnh quan đẹp với địa hình đồi núi chiếm phần lớn diện tích của Huyện. Vào năm 2012, tổng diện tích đất tự nhiên của huyện Đông Triều là 39.722 ha. Trong đó, diện tích đất nông nghiệp chiếm khoảng 70% (27.711 ha), diện tích đất phi nông nghiệp chiếm 23% (9.139 ha) và diện tích đất chưa sử dụng chiếm tới 7% (2.871 ha). Nước ngọt: Huyện Đông Triều có hệ thống tài nguyên nước mặt bao gồm hệ thống sông Cầm đổ vào sông Đá Bạc và 44 hồ chứa lớn nhỏ, trong đó có ba hồ lớn nhất gồm hồ Khe Chè, hồ Bến Châu và hồ Trại Lốc I. Rừng: Từ năm 1999 đến năm 2012, diện tích che phủ rừng của huyện Đông Triều tăng từ 13.489 ha lên gần 20.000 ha. [34] 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội Năm 2016, kinh tế tăng trưởng cao, đạt và vượt chỉ tiêu kế hoạch đề ra. Tổng giá trị sản xuất (theo giá so sánh năm 2010) ước đạt 12.592,9 tỷ đồng, tăng 16,2% so với năm 2015; cơ cấu kinh tế tiếp tục có sự chuyển dịch tích cực, đúng hướng: tỷ trọng ngành công nghiệp chiếm 62,8%; dịch vụ chiếm 27,3%; ngành nông - lâm - ngư nghiệp chiếm 9,9% (theo giá so sánh 2010) . 38 Thu nhập bình quân đầu người đạt 3.000 USD (tăng 4,5% so với mục tiêu Nghị quyết HĐND thị xã). * Sản xuất công nghiệp, du lịch, dịch vụ Tình hình sản xuất công nghiệp trên địa bàn thị xã ổn định đã tích cực triển khai đồng bộ thực hiện chương trình “Đồng hành cùng doanh nghiệp”, tháo gỡ khó khăn cho doanh nghiệp. Giá trị sản xuất công nghiệp (theo giá so sánh 2010) ước thực hiện 7.915 tỷ đồng bằng 119,9% so với kế hoạch tỉnh, bằng 100,4% so với kế hoạch thị xã và bằng 116,5% so với cùng kỳ; trong đó, giá trị sản xuất công nghiệp địa phương ước thực hiện là 2.502,4 tỷ đồng ; một số sản phẩm công nghiệp, du lịch, dịch vụ chủ yếu đều tăng cao so với cùng kỳ.(theo Báo Quảng Ninh. Truy cập 27 tháng 9 năm 2015.) Tích cực huy động các nguồn lực đầu tư hạ tầng du lịch, giao thông, trùng tu tôn tạo các di tích; đồng thời, tăng cường quảng bá, khai thác các tuyến, điểm du lịch trên địa bàn phát huy giá trị các di tích và đầu tư các công trình văn hóa thể thao - dịch vụ góp phần thúc đẩy phát triển, tăng trưởng ngành du lịch - dịch vụ . Giá trị sản xuất ngành dịch vụ (theo giá so sánh năm 2010) là 3.433,4 tỷ đồng, tăng 19,6% so với cùng kỳ. * Sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp được mùa, giá trị sản xuất nông nghiệp ước đạt 1.244,5 tỷ đồng, tăng 5,7% so với cùng kỳ. Tổng diện tích gieo trồng 11.436,6 ha đạt 100,1% so với kế hoạch; năng suất lúa trung bình năm 2016 đạt 58,05 tạ/ha; năng suất trung bình cây Ngô đạt 38,8 tạ/ha; tổng sản lượng lương thực năm 2016 ước đạt 53.534,1 tấn, đạt 100,1% mục tiêu Nghị quyết HĐND thị xã Đàn gia súc, gia cầm phát triển ổn định, tăng so với cùng kỳ; thị xã đã chỉ đạo tổ chức tiêm phòng cho gia súc gia cầm đợt 1 và đợt 2 năm 2016 đảm bảo đúng kế hoạch; tình hình dịch bệnh trên gia súc, gia cầm được kiểm soát tốt. Sản lượng thủy sản ước đạt 6.960 tấn, bằng 114,1% mục tiêu Nghị quyết HĐND thị xã, tăng 16,8% cùng kỳ.( Theo Báo cáo tình hình kinh tế, xã hội và công tác chỉ đạo, điều hành của UBND thị xã Đông Triều năm 2016, kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội năm 2017.) 39 Tăng cường kiểm tra, theo dõi tình hình mưa bão trên địa bàn; kiểm tra, theo dõi các công trình thủy lợi, kịp thời sửa chữa đảm bảo chuẩn bị tốt công tác phòng chống thiên tai. Tổ chức hội nghị tổng kết công tác phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn năm 2015, xây dựng phương án triển khai công tác phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn năm 2016; xây dựng phương án hiệp đồng phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn, tổ chức hội nghị hiệp đồng đối với các địa phương, doanh nghiệp và các đơn vị đóng quân trên địa bàn. Năm 2016, trên địa bàn thị xã có 4 cơn bão đi qua, không có thiệt hại về người, chưa có hiện tượng ngập úng cục bộ trong khu dân cư và hiện tượng sạt lở đất, đá; các công trình hồ, đập, đê điều an toàn...; cơ bản không có thiệt hại lớn về lúa, hoa màu và thủy sản. Đã trồng được 264,22 ha rừng, đạt 105,6% mục tiêu Nghị quyết HĐND thị xã; tỷ lệ che phủ rừng đạt 53,7%. Công tác quản lý, bảo vệ rừng được tăng cường, không để xảy ra cháy rừng. UBND thị xã đã ban hành Chỉ thị số 08/CT-UBND ngày 29/8/2016 về việc tăng cường các biện pháp quản lý, phát triển, bảo vệ rừng và quản lý lâm sản trên địa bàn thị xã Đông Triều.( Theo Báo cáo tình hình kinh tế, xã hội và công tác chỉ đạo, điều hành của UBND thị xã Đông Triều năm 2016, kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội năm 2017.) 3. Công tác quản lý tài nguyên, môi trường được duy trì và giám sát chặt chẽ. Năm 2016, trên địa bàn thị xã cơ bản không để xảy ra tình trạng khai thác, vận chuyển, chế biến và kinh doanh than trái phép; đã ban hành quyết định xử phạt hành chính đối với 33 trường hợp vận chuyển, 01 trường hợp tàng trữ khoáng sản không rõ nguồn gốc, 3 trường hợp tập kết khoáng sản vô chủ; xử phạt 53,8 triệu đồng, tịch thu 114,61m3 đá xít, 158,15 m3 than cám. Công tác kiểm tra tài nguyên cát, đất sét được duy trì thường xuyên; trên địa bàn thị xã không có hiện tượng khai thác đất sét trái phép; đã xử phạt 5 trường hợp khai thác cát trái phép trên sông Cầm (trên địa bàn các xã, phường: Xuân Sơn, Hưng Đạo, Hồng Phong...) xử phạt 72,75 triệu đồng, tịch thu 50,57 m3 cát. (Theo Báo cáo tình hình kinh tế, xã hội và công tác chỉ đạo, điều hành của UBND thị xã Đông Triều năm 2016, kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội năm 2017.) 40 * Những điều kiện thuận lợi: - Vị trí địa lý thuận lợi: Huyện Đông Triều nằm ở trung tâm của vùng tam giác kinh tế trọng điểm Bắc Bộ: Hạ Long, Hải Phòng và thành phố Hà Nội. Những lợi thế về vị trí địa lý sẽ cho phép Huyện phát triển các hoạt động kinh tế, cải thiện sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân. - Các yếu tố tự nhiên: Huyện Đông Triều sở hữu nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú. - Giàu các di sản văn hóa tầm cỡ Quốc gia: Nguồn tài nguyên quan trọng khác của huyện Đông Triều là các di sản văn hóa cấp Quốc gia trong đó một số di sản giữ vai trò vô cùng quan trọng. - Kinh tế và đầu tư: Các ngành kinh tế truyền thống của huyện Đông Triều là công nghiệp khai khoáng, sản xuất vật liệu xây dựng và nhiệt điện đã giúp Huyện đạt được tỷ lệ tăng trưởng mạnh mẽ trong những năm gần đây. Khai thác tài nguyên thiên nhiên chiếm khoảng 70% tổng giá trị sản xuất của Huyện trong năm 2013. Sản xuất nông nghiệp cũng là một lĩnh vực quan trọng chiếm 41% lực lượng lao động của Huyện, theo số liệu năm 2012. Tuy nhiên, do hầu hết các sản phẩm hiện đang sản xuất có giá bán thấp như gạo nên ngành nông nghiệp chỉ đóng góp một phần rất nhỏ trong tổng giá trị sản xuất của huyện Đông Triều so với tỷ lệ lao động trong ngành. Hơn nữa, với các di sản văn hóa phong phú của mình, huyện Đông Triều có thể thu hút thêm nhiều du khách trong nước và quốc tế với mức thu nhập ngày càng cao [33]. 4.2. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải của hệ thống xử lý tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều ,Quảng Ninh * Kết quả phân tích thành phần nước thải trước hệ thống xử lý: Để đánh giá chất lượng nước thải của mỏ than Mạo Khê, tôi đã kết hợp với Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường tiến hành lấy mẫu và phân tích 41 nước thải của mỏ Mạo Khê với tần suất 3 tháng/lần trong giai đoạn từ tháng 10/2017 đến tháng 12/2017. Kết quả phân tích cho thấy nước thải của mỏ trong cả 4 lần lấy mẫu đều mang tính axit đặc trưng của nước thải mỏ, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), sắt tổng (Fe), mangan (Mn) và dầu mỡ khoáng cao, nhiều chỉ tiêu vượt giới hạn cho phép được quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT quy định đối với chất lượng nước thải công nghiệp 4.2.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý tại tại mỏ than Mạo Khê Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lý được lấy tại cửa lò của mỏ than của Công ty than Mạo Khê thể hiện bảng sau: 45 Bảng 4.1: Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Công ty than Mạo Khê Kết quả QCVN Đợt 1-10/2017 Đợt 2 - 11/2017 Đợt 3 - 11/2017 Đợt 4 - 12/2017 40 :2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) 1 Nhiệt độ 0C 18,4 18,2 18,7 17,5 17,7 18,7 23,6 23,4 24,6 24,8 24,5 25,4 40 2 pH - 4,3 4,5 5,1 4,8 4,6 5 5,8 5,3 5,2 5,6 5,5 5,7 5,5-9 3 DO mg/l 5,5 4,3 5,4 5 4,7 5,3 2,2 3,2 4,6 2,6 3,7 4,9 - 4 Độ đục NTU 126 80 84 123 94 91 112 67 73 98 73 77 - 5 TSS mg/l 210 250 132 230 180 141 150 120 112 135 124 115 100 BOD5 6 mg/l 46,2 44,3 35,5 41,3 34,5 38,6 31,2 31,4 27,6 29,7 28,8 31,5 50 (20oC) 7 COD mg/l 81,6 86,3 67,5 73,5 67,3 71,3 62,4 54,6 57,3 57,8 53,1 62,5 150 8 Mn mg/l 4,24 15,5 3,3 5,41 13,4 4,3 3,18 9,5 2,4 3,72 8,2 1,9 1 9 Fe mg/l 13,05 21,60 4,38 10,60 17,3 6,44 6,20 11,2 3,51 8,,6 9,7 5,76 5 10 Pb mg/l 0,0337 <0,0008 <0,0007 0,041 <0,0008 <0,0007 0,022 <0,0008 <0,0007 0,018 <0,0008 <0,0007 0,5 11 Cd mg/l <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 0,1 12 As mg/l <0,0005 0,0021 <0,0005 <0,0005 0,0032 <0,0005 <0,0005 0,0015 <0,0005 <0,0005 0,0018 <0,0005 0,1 13 Hg mg/l <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 0,01 + 14 NH4 mg/l 0,33 0,384 0,229 0,47 0,417 0,331 0,25 0,216 0,146 0,64 0,314 ,0135 10 - 15 NO3 mg/l 1,35 0,79 0,69 1,84 0,83 0,72 1,22 0,54 0,53 2,23 0,73 0,46 - 2- 16 SO4 mg/l 62,4 83,9 53,6 65,7 88,1 64,5 53,6 54,7 47,2 71,7 62,6 37,8 - 46 Kết quả QCVN Đợt 1-10/2017 Đợt 2 - 11/2017 Đợt 3 - 11/2017 Đợt 4 - 12/2017 40 :2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) 17 Xianua mg/l <0,003 <0,002 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 0,1 18 T-P mg/l 0,66 0,52 0,74 0,71 0,67 0,81 0,52 0,51 0,62 0,54 0,42 0,57 6 Tổng dầu 19 mg/l 5,01 2,76 4,32 5,41 3,93 3,64 3,24 1,53 2,72 4,41 1,85 2,16 10 mỡ khoáng Tổng 20 VK/100ml 160 78 98 320 94 115 230 45 76 450 61 86 5000 Coliform (Nguồn: Phòng thí nghiệm - Viện Kỹ thuật và công nghệ môi trường) Chú giải: - NT MK1: Nước trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) - NT MK2: Nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 - NT MK3: Nước thải trước khi vào bể XLNT MB +205 - QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, so sánh với cột B. 47 Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lý tại các điểm của mỏ than Công ty than Mạo Khê cho thấy: + Giá trị pH: dao động trong khoảng từ 4,3 ÷ 5,8 thấp hơn giới hạn dưới cho phép từ 1,28 lần. + Hàm lượng TSS: Mỗi thời gian lấy mẫu thì hàm lượng TSS trong nước thải lấy tại các vị trí dao động trong khoảng từ 112 ÷ 250 mg/l, vượt giới hạn cho phép từ 1,12 ÷ 2,5 lần; + Kim loại: hàm lượng Fe và Mn cao, xấp xỉ hoặc vượt giới hạn cho phép, trong đó hàm lượng Mn dao động trong khoảng từ 1,9 ÷ 15,5 mg/l, vượt giới hạn cho phép từ 1,9 ÷ 15,5 lần; còn hàm lượng Fe dao động trong khoảng từ 3,51 ÷ 21,6 mg/l, vượt giới hạn trên cho phép quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT từ 4,3 lần. + Kim loại nặng: hàm lượng các kim loại nặng As, Pb, Cd, Hg trong nước thải của mỏ Mạo Khê ở cả 4 lần khảo sát đều rất thấp, nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép, cho thấy nước thải của mỏ Mạo Khê chưa bị ô nhiễm kim loại nặng. + Dầu mỡ khoáng: hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải của mỏ Mạo Khê có giá trị thấp, tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu mà giá trị dao động trong khoảng từ 1,53 ÷ 5,01 mg/l đều nằm trong giới hạn cho phép. + Các chất hữu cơ: Kết quả phân tích tất cả các mẫu nước thải đều có giá trị BOD5, Amoni và tổng photpho thấp hơn giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT, so sánh với cột B về chất lượng nước thải công nghiệp. + Chỉ tiêu Coliform: Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Coliform trong các mẫu dao động từ 45 ÷ 320 MPN/100ml, thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp. Vậy có thể khẳng định nước thải của mỏ than Mạo Khê chưa bị ô nhiễm vi sinh vật. 48 4.2.2. Đánh giá hiện trạng về môi trường nước thải do khai thác tại mỏ than Mạo Khê Qua các kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua hệ thống xử lý tại mỏ than Mạo Khê, Đông Triều giai đoạn từ tháng 10/2017 đến tháng 12/2017 được thể hiện chi tiết tại bảng đã trình bày ở trên ( bảng 3.1) cho thấy nước thải có giá trị thấp, hàm lượng TSS, Fe, Mn đều vượt QCVN cho phép nhiều lần đối với nước thải công nghiệp. Qua các bảng chi tiết trình bày ở trên cho thấy: Mức độ ô nhiễm tại các mỏ là không giống nhau, mức độ ô nhiễm tại các điểm ở mỗi lần lấy có sự thay đổi phản ánh theo mùa (mùa khô và mùa mưa) và theo vị trí các mỏ trên địa bàn. Cụ thể: Hầu hết giá trị trung bình pH thấp hơn vào 2 đợt lấy mẫu đầu, giá trị pH trong nước thải của 2 đợt lấy mẫu sau có xu hướng cao hơn, nguyên nhân chủ yếu là do 2 lần lấy mẫu sau nước mưa đã pha loãng làm giảm bớt tính axit của nước thải mỏ. Cụ thể: - Giá trị pH: tại mỏ Mạo Khê, dao động từ 4,3 ÷ 5,8. Hình 4.1. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) 49 Hình 4.2. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong Nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 Hình 4.3. Biều đồ thể hiện giá trị pH trong Nước thải trước khi vào bể XLNT MB+205 - Giá trị TSS của nước thải trước hệ thống xử lý tại mỏ đều vượt QCCP tại các thời điểm lấy mẫu, giá trị TSS tại các thời điểm lấy mẫu lần 1cao hơn lần 2, nguyên nhân là do nước mưa nhiều đã làm giảm nồng độ các tạp chất có trong nước thải tại các mỏ. 50 Sự biến động của giá trị TSS tại mỏ Mạo Khê với hàm lượng TSS trung bình dao động từ 112.34-250.06 mg/l Hình 4.4. Biều đồ thể hiện giá trị TSS (mg/l) trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) Hình 4.5. Biều đồ thể hiện giá trị TSS(mg/l) trong nước thải đầu vào bể XLNT M...ầu vào bể XLNT MB +33 Hình 4.9. Biều đồ thể hiện giá trị Mn (mg/l) trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 - Hàm lượng Fe trong nước thải tại mỏ nghiên cứu: Hình 4.10 thể hiện sự biến động hàm lượng Fe trong nước thải của mỏ tại các thời điểm nghiên cứu, lấy mẫu. Số liệu nghiên cứu cho thấy hàm lượng Fe trong tất cả các mẫu được lấy thì hàm lượng Fe trong đợt lấy mẫu đợt 1 cao hơn so với đợt 2. - Hàm lượng Fe tại mỏ Mạo Khê có sự dao động từ 6,97 ÷ 13,01 mg/l. 53 Hình 4.10. Biều đồ thể hiện giá trị Fe (mg/l) trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) Hình 4.11. Biều đồ thể hiện giá trị Fe (mg/l) trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 54 Hình 4.12. Biều đồ thể hiện giá trị Fe (mg/l) trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 - Hàm lượng dầu mỡ, khoáng: Hàm lượng dầu mỡ khoáng đa phần nằm trong giới hạn quy chuẩn cho phép được quy định tại cột B, QCVN 40:2011/BTNMT. Các thời điểm lấy mẫu vào đợt 1 và 2 có giá trị hàm lượng dầu mỡ, khoáng cao hơn so với đợt 3 và 4, nguyên nhân là do nước mưa đã pha loãng làm giảm bớt nồng độ, hàm lượng dầu mỡ trong nước thải. - Tại mỏ Mạo Khê có sự dao động từ 2,47÷ 4,3 mg/l (hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải đợt 1 và 2 cao hơn đợt 3 và 4 là 1,74 lần. Nguyên nhân do từng thời điểm khác nhau có sự hoạt động, khai thác mỏ là khác nhau. Hình 4.13. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước thải trước khi qua trạm XLNT nhà sàng 56 (trạm 600m3/h) 55 Hình 4.14. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước thải đầu vào bể XLNT MB +33 Hình 4.15. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước trước khi vào bể XLNT MB +205 Để đánh giá chất lượng nước sau hệ thống xử lý tại các mỏ trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tôi tiến hành kết hợp với Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường lấy mẫu nước thải sau hệ thống xử lý của Mỏ than Mạo Khê. Kết quả phân tích các mẫu nước thải được lấy tại cống thải sau trạm xử lý cho thấy tất cả các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải sau khi xử lý đều đảm bảo nằm trong 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. Cụ thể là: 56 Bảng 4.2. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ than Mạo Khê Kết quả QCVN Đợt 1-11/2016 Đợt 2 - 2/2017 Đợt 3 - 5/2017 Đợt 4 - 8/2017 40:2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) 1 Nhiệt độ 0C 18,1 18,5 18,2 16,8 17,1 19,5 24,6 25,7 25,5 24,8 24,5 25,4 40 2 pH - 5,6 5,8 6,3 5,8 6,1 6,4 7,2 8,0 6,9 8,1 7,5 7,3 5,5-9 3 DO mg/l 5,2 ,0 5,0 4,8 4,1 4,7 1,3 2,3 3,7 1,0 2,4 4,0 - 4 Độ đục NTU 3 15 12 14 12 24 10 8 15 11 7 17 - 5 TSS(*) mg/l 74,5 65,1 43,7 69,8 57,2 35,8 34,6 25,8 17,9 36,2 27,3 15,8 100 o 6 BOD5 (20 C) mg/l 21,5 23,8 17,9 23,4 25,8 21,3 17,8 20,7 18,1 17,0 19,3 20,5 50 7 COD mg/l 43,6 47,9 39,7 45,4 48,2 44,1 34,5 38,6 37,4 32,6 37,0 37,1 150 8 Mn mg/l 0,62 0,58 0,71 0,54 0,46 0,52 0,34 0,27 0,48 0,38 0,31 0,34 1 9 Fe mg/l 4,5 3,8 3.,5 4,1 3,0 2,7 2,1 2,5 1,9 1,7 1,5 1,4 5 10 Pb mg/l 0,0015 <0,0012 <0,0008 0,023 0,0262 <0,0008 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 0,5 11 Cd mg/l <0,0005 <0,0005 <0,0006 <0,0006 <0,0006 <0,0006 <0,0005 0,0015 <0,0005 <0,0005 0,0018 <0,0005 0,1 12 As mg/l <0,0004 0,0004 <0,0004 <0,0004 0,0004 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 0,1 13 Hg mg/l 0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 0,01 + 14 NH4 mg/l 0,17 0,29 0,27 0,19 0,38 1,12 0,003 0,005 0,004 0,03 0,06 0,07 10 57 Kết quả QCVN Đợt 1-11/2016 Đợt 2 - 2/2017 Đợt 3 - 5/2017 Đợt 4 - 8/2017 40:2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) - 15 NO3 mg/l 0,841 0,059 0,081 0,705 0,203 0,465 0,124 0,004 0,003 0,215 0,015 0,041 - 2- 16 SO4 mg/l 7,930 7,154 9,546 10,3 17,45 20,54 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 - Tổng dầu mỡ 17 mg/l 3,31 1,94 2,15 3,16 1,18 2,63 1,25 0,78 1,61 1,89 0,64 1,32 10 khoáng Tổng VK/10 18 90 24 31 74 21 35 50 15 19 31 20 22 5000 Coliform 0ml (Nguồn: Phòng Thí nghiệm – Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường) Chú giải: - NTR MK1: Nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) - NTR MK2: Nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) - NTR MK3: Nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 - QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, áp dụng cột B 58 Nhận xét: Công nghệ xử lý nước thải được áp dụng nghiêm ngặt tại mỏ than, xử lý nước thải đầu ra đạt chất lượng theo yêu cầu xả thải ra ngoài môi trường theo QCVN 40:2011/BTNMT, áp dụng theo cột B. Hầu hết các chỉ tiêu đều đạt chuẩn, nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép. Nước thải sau xử lý các mỏ than này đều chủ yếu xả ra sông suối, mương rãnh gần khu vực. Qua bảng 4.1 ÷ 4.2 cho thấy kết quả sau xử lý tại các vị trí nghiên cứu như sau: + Giá trị pH: dao động khoảng 5,6 ÷ 8,1 phụ thuộc vào mỗi thời điểm và địa điểm lấy mẫu. Hình 4.16. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng(mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) Hình 4.17. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng(mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) 59 Hình 4.18. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l)trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 + TSS: Các thời điểm lấy mẫu khác nhau là có giá trị khác nhau, hàm lượng TSS đều nằm trong giới hạn cho phép theo quy định, giá trị dao động từ 15,8 ÷ 88,4 mg/l. Hình 4.19. Biều đồ thể hiện giá trị TSS (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) 60 Hình 4.20. Biều đồ thể hiện giá trị TSS (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) Hình 4.21. Biều đồ thể hiện giá trị TSS(mg/l) trong nước thảii đầu ra bể XLNT MB + Hàm lương Fe, Mn: Dù trước hệ thống xử lý thì hàm lượng Fe, Mn vượt chuẩn cho phép nhiều lần do dặc thù của nước thải mỏ nhưng sau khi qua hệ thống xử lý thì chất lượng nước đã được đảm bảo, giá trị Fe, Mn nằm trong ngưỡng cho phép của quy chuẩn, Fe dao động từ 0,34 ÷ 4,5 mg/l, Mn dao động từ 0,1 ÷ 0,71 mg/l. 61 Hình 4.22. Biều đồ thể hiện giá trị Fe (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) Hình 4.23. Biều đồ thể hiện giá trị Fe (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) 62 Hình 4.24. Biều đồ thể hiện giá trị Fe(mg/l) trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 Hình 4.25. Biều đồ thể hiện giá trị Mn (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) 63 Hình 4.26. Biều đồ thể hiện giá trị Mn (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h) Hình 4.27. Biều đồ thể hiện giá trị Mn(mg/l) trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 + Chất hữu cơ: Các chất hữu cơ đều nằm trong giới hạn cho phép, hàm lượng COD dao động từ 19,5 ÷ 48,2 mg/l + Dầu mỡ khoáng: Hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải sau xử lý 03 mỏ nghiên cứu có giá trị dao động từ 0,54 ÷ 2,4 mg/l. 64 Hình 4.28. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT hầm lò cửa giếng phụ mức – 80 MBCN MK1 (trạm 200 m3/h) Hình 4.29. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước thải đầu ra trạm XLNT nhà sang 56 trạm (600 m3/h 65 Hình 4.30. Biều đồ thể hiện hàm lượng dầu mỡ khoáng (mg/l) trong nước thải đầu ra bể XLNT MB +33 + Coliform: chỉ số coliform trong các mẫu nước thải sau xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép, dao động từ 3 ÷ 1400 MPN/100 ml Vậy qua kết quả trên cho thấy, qua hệ thống xử lý nước thải tại mỏ thì các chỉ tiêu phân tích mẫu nước thải sau xử lý đều có các giá trị, thông số nằm trong ngưỡng cho phép theo quy định, giá trị các thông số đượt 1 và 2 cao hơn đợt 3 và 4 nguyên nhân của kết quả này là do vào mùa mưa, nước bị pha loãng nên nồng độ các chất đều bị giảm và có giá trị thấp hơn so với mùa khô. 4.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước trên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước 4.3.1. Ảnh hưởng của nước thải các mỏ than đến môi trường nước ttrên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh Để đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường nước tại các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tôi tiến hành điều tra, phỏng vấn với các hình thức phát phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp người 66 dân trên địa bàn. Đối tượng điều tra là người dân sống trên địa bàn Thị xã Đông Triều, gần với 03 vị trí mỏ được nghiên cứu trong đề tài này là mỏ: Mỏ Mạo Khê, mỏ Hồ Thiên, Mỏ Hồng Thái với tổng số phiếu là 40 phiếu. Qua điều tra, phỏng vấn ta có hiểu thêm về mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước. Kết quả được thể hiện như sau: Hoạt động của ngành than là động lực thúc đẩy phát triển thương mại, dịch vụ và thu hút đầu tư trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh nói chung và Thị xã Đông Triều nói riêng. Tạo công ăn việc làm cho người lao động ngay tại địa phương, giải quyết tình trạng thất nghiệp, ổn định kinh tế và xã hội cho người dân trên địa bàn. Trong tổng số 40 phiếu điều tra có 70% ý kiến cho rằng hoạt động khai thác than trên địa bàn có đóng góp cho nền kinh tế gia đình, mang lại thu nhập kinh tế từ mức 5 000.000 VNĐ – 15.000.000 VNĐ cho gia đình, đây là mức thu nhập khá ổn định và tốt cho người dân trên địa bàn vùng đất mỏ, góp phần cải thiện và nâng cao chất lượng cuộc sống của con người nơi đây. Hoạt động khai thác than ảnh hưởng tới môi trường 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 sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm 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. Ở đầu có than hoặc chất thải từ khai thác than, tăng hoạt động lọc có thể tăng chảy 67 tràn của nước chất lượng kém và xói mòn của những đống phế thải, nạp nước chất lượng kém vào nước ngầm nông hoặc đưa nước chất lượng kém vào những suối của vùng lân cận dẫn đến ô nhiễm cả nước mặt lẫn nước ngầm của những vùng này. Những hồ được tạo ra trong quá trình khai thác than lộ thiên cũng có thể chứa nhiều axít nếu có sự hiện diện của than hay chất phế thải chứa than, đặc biệt là những chất này gần với bể mặt và chứa pirít. Axit sunphuric được hình thành khi khoáng chất chứa sunphit và bị ôxy hóa qua tiếp xúc với không khí có thể dẫn đến mưa axít. Hóa chất còn lại sau khi nổ mìn thường là độc hại và tăng lượng muối của nước mỏ và thậm chí là ô nhiễm nước. 4.3.2. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại các mỏ than, tôi xin đề xuất một số biện pháp sau: - Đối với nước mưa chảy tràn: Xây dựng hệ thống mương rãnh bê tông hợp lý để thu gom nước dẫn về các bể lắng cát và hố lắng, nước thải được xử lý sơ cấp lắng rồi chảy về hệ thống xử lý tập trung của mỏ. xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép mới được thải ra môi trường. - Xây dựng hệ thống cống thoát nước xung quanh nhà máy để thu nước chảy tràn triệt để, tránh ngập úng cục bộ. - Lắp các lưới chắn rác, nước mưa sau khi thu gom sẽ chảy về hố ga để lắng cặn trước khi hòa nhập vào hệ thống thoát nước mưa chung. - Đối với nước thải tại các moong khai thác hoặc nước thải hầm lò: Nước được thu gom lại tại các trạm xử lý, áp dụng các công nghệ tiên tiến, hiên đại để xử lý. Các công nghệ XLNT tại các mỏ được áp dụng chủ yếu là phương pháp keo tụ và lọc trọng lực, nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT loại B. Hiện nay, phần lớn các trạm XLNT mỏ than của tập đoàn TKV đều do Tập đoàn làm chủ đầu tư thuê thiết kế và lắp đặt theo hình thức EPC với công nghệ xử lý theo nguyên tắc keo tụ – lắng và lọc cát được nêu tại sơ đồ dưới đây. 68 Sơ đồ xử lý nước thải hầm lò tại các mỏ than do tập đoàn TKV quản lý - Bể trung hòa: + Bể trung hòa sẽ giúp ổn định lại độ axit và bazơ có trong nước thải nhằm ngăn ngừa hiện tượng xâm thực ở các công trình thoát nước và tránh cho các quá trình sinh hóa ở các công trình xử lý không bị phá hoại + Quá trình trung hòa còn có vai trò tách một số muối kim loại nặng lắng xuống đáy bể, giúp các khâu xử lý sau đó tiến hành dễ dàng, đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra - Bể keo tụ: + Keo tụ và tạo bông là một quy trình trong xử lý nước cấp và nước thải, quy trình này sử dụng hóa chất để tách các chất ổ nhiễm trong nước thành bùn và sau đó lắng xuống. Trong một số trường hợp trong nước có chứa nhiều : Chất rắng lơ lửng, các hạt keo, chất hữu cơ, tảo, vi khuẩn, vi sinh vật. Thì cần đến quá trình xử lý có keo tụ tạo bông. Quá trình keo tụ tạo bông là công nghệ loại bỏ các chất ô nhiễm nhờ quá trình làm giảm điện tích Zeta trên bề mặt hạt keo trong nước. Các hóa chất thường dùng trong keo tụ tạo bông là các ion kim loại hóa trị III như Aluminium chloride, Ferrous chloride, 69 PAC, trong đó PAC là được dùng rộng rãi hơn cả vì hiệu suất cao và dễ lưu trữ, sử dụng. + Bể trộn: So với khối lượng nước thì lượng PAC cho vào rất nhỏ nhưng phản ứng lại diễn ra rất nhanh ngay sau khi tiếp xúc với nước, vì vậy phải khuấy trộn thật nhanh và đều vào nước. Phương pháp khuấy trộn sẽ tạo dòng chảy rối trong nước và được đánh giá dựa vào cường độ và thời gian khuấy trộn. Thông thường để đạt hiệu quả phản ứng và khuấy trộn tốt nhất giá trị gradient vận tốc nằm trong khoảng 200 – 1000s-1 trong thời gian 1 giây đến 2 phút. + Bể tạo bông: Là nơi các hạt keo đã bị mất ổn định bắt dính lại với nhau để tạo các hạt lớn. PAC cho vào sẽ tạo các hạt nhân keo tụ, sau đó các chất điều chỉnh độ kiềm sẽ được cho vào nhằm làm tăng hiệu quả quá trình keo tụ. Đặc biệt các chất kiềm hóa và chất trợ keo tụ (polymer) không được cho vào trước PAC vì sẽ phản ứng với PAC làm giảm hạt nhân keo tụ. Các chất kiềm hóa phải được cho vào sau PAC khoảng 15 giây đến 1 phút. + Bể lắng: Các bông cặn sau khi tạo thành sẽ được loại bỏ khỏi nước nhờ tại bể lắng. Vận tốc nước trong bể lắng phải được duy trì sao cho tốc độ rơi hạt cặn đủ lớn để tách khỏi dòng nước. Đối với bể lắng ngang thì vận tốc hạt cặn có thể chọn là 0.45-0.6mm/s Liều lượng hóa chất PAC được châm vào sẽ được xác định dựa trên thí nghiệm Jar test. Được thực hiện định kỳ mỗi ngày. Kết quả của thí nghiệm Jartest sẽ cho biết nồng độ PAC cần thiết ở pH tối ưu. - Bể lắng: Lắng dùng để tách các tạp chất thô ra khỏi nước thải. Lắng diễn ra dưới tác dụng của trọng lực. 70 Trong qúa trình lắng gián đoạn, các hạt lơ lửng phân bố không đồng đều theo chiều cao lớp nước thải. Qua một khoảng thời gian nào đó, phần trên của thiết bị lắng xuất hiện lớp nước trong. Càng xuống đáy, nồng độ chất lơ lửng càng cao và ngay tại đáy, lớp cặn được tạo thành. Theo thời gian, chiều cao lớp nước trong và lớp cặn tăng lên. Sau một khoảng thời gian xác định, trong thiết bị lắng chỉ còn hai lớp nước trong và lớp cặn. Tiếp theo nếu cặn không được lấy ra thì nó sẽ bị ép và chiều cao lớp cặn bị giảm. Trong bể lắng liên tục cũng có các vùng tương tự nhưng chiều cao của chúng không thay đổi trong suốt quá trình. - Bể lọc kết hợp khử Mn: Nước thải sau khi đi qua bể lắng để lắng đọng các tạp chất còn lại nước đi qua bể để tiếp tục lọc các chất còn lại đồng thời khử Mn. Quy trình công nghệ cơ bản cũng giống như khử sắt bao gồm giàn mưa, lắng tiếp xúc và lọc. Riêng phần lọc do, do phản ứng oxy hóa Mangan diễn ra chậm nên lớp cát lọc phải có bề dày 1,2 – 1,5m. Quy trình rửa lọc phải được lựa chọn trên cơ sở thực nghiệm chính xác, nhằm mục đích giữ lại một lớp màng Mn(OH)4 bao quanh hạt cát lọc làm màng xúc tác cho chu kỳ tiếp theo. Nếu rủa sạch hạt cát lọc thì vào chu kỳ lọc sau lại cần có thời gian để tạo ra lớp màng xúc tác mới (thường từ 5 – 10 ngày). Để đạt hiệu quả cao, vật liệu lọc nên dùng cát đen (đã được phủ một lớp đioxit mangan). Nước thải sau khi được thu lại đưa qua các bể trong quá trình xử lý, các biện pháp keo tụ – lắng đảm bảo cho nhiều chỉ tiêu trong nước thải sau xử lý đảm bảo các yêu cầu xả ra nguồn nước mặt loại B. Như vậy, để tái sử dụng nước thải HLMT cho mục đích sinh hoạt, cần thiết phải hoàn thiện công nghệ xử lý bậc 1 theo quá trình keo tụ – lắng – lọc và sau đó tiếp tục xử lý nâng cao ở các quá trình lọc màng MF/ UF. Để hoàn thiện quá trình keo tụ – lắng- lọc nhằm đảm bảo nước thải HLMT sau xử lý đạt mức A theo QCVN 71 40:2011/BTNMT, trong đó hàm lượng SS nhỏ hơn 20 mg/L, một mô hình thí nghiệm hiện trường (Hình 2) được lắp đặt tại trạm XLNT HLMT -80m Công ty Than Mạo Khê. Sơ đồ quá trình keo tụ – lắng – lọc - Thường xuyên nạo vét bùn bể chứa nước: nhằm tránh hiện tương tắc nghẽn các bể, các cống nước chảy, tăng diện tích bể chứa, thời gian lắng cặn được kéo dài; giảm chi phí thau rửa vệ sinh bể lọc chi tiết, chất lượng nước được định kỳ cụ thể và lạo vét bùn thải trước khi chảy ra ngoài môi trường . 72 Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Qua đề tài nghiên cứu tôi đưa ra một số kết luận sau: 1. Chất lượng nước thải tại mỏ than trước xử lý: Kết quả phân tích cho thấy nước thải tại những lần lấy mẫu đều mang tính axit đặc trưng của nước thải mỏ. - hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), Fe, Mn, dầu mỡ khoáng hầu hết đều vượt giới hạn cho phép được quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT quy định đối với chất lượng nước thải công nghiệp - hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) + Tại NTMK1 : Đợt 1 là 210/100 Đợt 2 là 230/100 Đợt 3 là 150/100 Đợt 4 là 135/100 - Hàm lượng sắt tổng (Fe) + Tại NTMK1 : Đợt 1 là 13,05/5 Đợt 2 là 10,60/5 Đợt 3 là 6,20/5 Đợt 4 là 8,6/5 - mangan (Mn) + Tại NTMK1 : 73 Đợt 1 là 4,24/1 Đợt 2 là 5,41/1 Đợt 3 là 3,18/1 Đợt 4 là 3,72/1 - Dầu mỡ khoáng cao Đợt 1 là 5,01/10 Đợt 2 là 5,41/10 Đợt 3 là 3,24/10 Đợt 4 là 4,41/10 2. Sau khi qua các hệ thống xử lý hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), Fe, Mn, dầu mỡ khoáng hầu hết đều đạt chuẩn cho phép được quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT quy định đối với chất lượng nước thải công nghiệp trước khi xả thải ra ngoài môi trường. - hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) + Tại NTMK1 : Đợt 1 là 74,5/100 Đợt 2 là 69,8/100 Đợt 3 là 34,6/100 Đợt 4 là 36,2/100 - Hàm lượng sắt tổng (Fe) + Tại NTMK1 : Đợt 1 là 4,5/5 Đợt 2 là 4,1/5 Đợt 3 là 2,1/5 Đợt 4 là 1,7/5 - mangan (Mn) + Tại NTMK1 : 74 Đợt 1 là 0,62/1 Đợt 2 là 0,54/1 Đợt 3 là 0,34/1 Đợt 4 là 0,38/1 - Dầu mỡ khoáng cao Đợt 1 là 3,31/10 Đợt 2 là 3,16/10 Đợt 3 là 1,25/10 Đợt 4 là 1,89/10 3. Để xử lý được triệt để nước thải hầm hò để đạt chuẩn cần sử dụng các biện pháp lắng – lọc – đông keo tụ qua đó áp dụng các công nghệ này để xử lý nước thải hầm lò một cách hợp lý nhất trước khi thải ra ngoài môi trường từ đó có thể áp dụng để xử lý chung đối với các hầm lò khai thác than 5.2. KIẾN NGHỊ Qua phạm vi nghiên cứu của đề tài tôi xin có một số đề nghị như sau: + Các mỏ cần chấp hành nghiêm chỉnh các biện pháp bảo vệ môi trường, các quy định đã được cam kết, phê duyệt trong các báo cáo đánh giá tác động môi trường của các mỏ. + Áp dụng, cập nhật các công nghệ xử lý nước thải mới, hiện đại, đạt hiệu quả xử lý cao về môi trường nhưng cũng cần đảm bảo hiệu quả cả về kinh tế, xã hội. + Lập báo cáo xả nước thải vào nguồn nước theo quy định, có kế hoạch và thực hiện quan trắc định kỳ, báo cáo giám sát chặt chẽ nguồn nước trước khi xả thải ra ngoài môi trường. 75 + Đối với cơ quan quản lý: UBND Tỉnh Quảng Ninh, Sở Tài nguyên và Môi trường, Tổng công ty than Đông Bắc, Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Ban quản lý môi trường các mỏ cần hướng dẫn, giám sát chặt chẽ, tăng cường công thác thanh, kiểm tra, xử lý nghiêm các trường hợp vi phạm, để góp phần bảo vệ môi trường đạt hiệu quả cao. 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt 0. (Theo vi.wikipedia.org/wiki/Than_mỏ) 1. Báo điện tử Quảng Ninh (2012), Việc ô nhiễm môi trường do khai thác than trên địa bàn Quảng Ninh: Đầu tư không tương xứng với sản lượng, truy cập ngày 18 tháng 7, năm 2017 2. Bộ kế hoạch và đầu tư, (2017), Báo cáo đánh giá chi tiết từng ngành công nghiệp. 3. Công ty Môi trường TKV (2015), Các kết quả quan trắc nước thải các mỏ than thuộc TKV năm 2015 4. Tổng công ty Đông Bắc (2016), Báo cáo kết quả Quan trắc môi trường Công ty TNHH MTV 618 đợt 4 năm 2016. 5. Tổng công ty Đông Bắc (2017), Báo cáo kết quả Quan trắc môi trường Công ty TNHH MTV 618 đợt 1,2 năm 2017. 6. Công ty than mạo Khê –TKV (2016), Báo cáo kết quả Quan trắc môi trường Công ty than Mạo Khê đợt 1 năm 2016. 7. Công ty than mạo Khê –TKV (2017), Báo cáo kết quả Quan trắc môi trường Công ty than Mạo Khê đợt 1,2 năm 2017. 8. Công ty than mạo Khê –TKV, Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án khai thác hầm lò xuống sâu dưới mức -150, mỏ Mạo Khê. 9. Tổng Công ty Đông Bắc (2007), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án Khai thác hầm lò khu mỏ Hồ Thiên. 10. Tổng Công ty Đông Bắc (2012), Dự án cải tạo, phục hồi môi trường dự án: Khai thác hầm lò khu mỏ Hồ Thiên. 11. Hội Khoa học và Công nghệ mỏ (2011). Xử lý nước thải hầm lò. Website: vinamin.vn, ngày 12/3/2011. 12. Phan Thị Thanh Huyền (2006), Phương pháp lấy mẫu quan trắc môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 13. Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014, Nxb Chính trị quốc gia, Hà Nội. 77 14. Mai Văn Tâm (2005), “Khai thác và chế biến khoáng sản phải gắn bó với vệ sinh môi trường”, Tạp chí khoa học công nghệ và môi trường Hải Dương, tập 6, (số 02). 15. Nguyễn Cẩn, Nguyễn Đình Hòe (2007), Tai biến môi trường, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. 16. Cục Thống kê Quảng Ninh (2016), Niên giám thống kê. 17. Trần Đức Hạ, Trần Hoàng Anh (2014). Nghiên cứu tái sử dụng nước thải hầm lò để cấp nước sinh hoạt cho công nhân khu vực mỏ than. Tạp chí”Xây dựng” (Bộ Xây dựng), Số 11, 2014. 18. Phạm Ngọc Hồ, Đoàn Xuân Cơ (2000), Đánh giá tác động môi trường, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. 19. Trịnh Lê Hùng (2006), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục. 20. Trần Hiếu Nhuệ (1999), Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học – Kỹ thuật. 21. Trung tâm Phát triển, ứng dụng kỹ thuật và công nghệ môi trường (2011). BCKTKT – Hệ thống phun sương dập bui và xử lý nước chảy tràn bãi than Uông Thượng. 22. Trung tâm Quan trắc và phân tích môi trường tỉnh Quảng Ninh (2016), Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Quảng Ninh 23. Mai Thanh Tuyết (2006), Hướng tới phát triển bền vững sử dụng than sạch, 24. Trịnh Thị Thanh (2009), Bài giảng ô nhiễm môi trường. 25. Trịnh Thị Thanh (1993), Quản lý chất thải độc hại, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. 26. Tập đoàn công nghiệp than và khoáng sản Việt Nam – TKV (2010). Báo cáo Đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC) Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020, có xét đến năm 2030 27. Viện Khoa học Công nghệ mỏ - Vinacomin (2015), Báo cáo các Công nghệ xử lý nước thải 28. Ủy Ban Nhân Dân huyện Đông Triều (2105), Quy hoạch Tổng thể phát 78 triểm kinh tế - xã hội Huyện Đông Triều đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, (Báo cáo tóm tắt). 29. Ủy ban nhân dân Thị xã Đông Triều, (2016), Báo cáo tình hình kinh tế, xã hội và công tác chỉ đạo, điều hành của UBND thị xã Đông Triều năm 2016, kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội năm 2017. II. Tiếng nước ngoài 30.AdrianoD, C, (2001), Trace elements in terrestrial environments; biogeochemistry, bioavailability and risks of metals, 2nd Edition, Springer: New York 31. Bishop P, L (2002), Pollution prevention: fundamentals and practice, Beijing: Tsinghua University Press. 32. Jeff Sweeney(2009),Wastewater Pollution Controls, Chesapeake Bay Program Office, 33. Speafico M, 2002, Protection of water sourses, water Quality and Quality Ecosystems, Bangkok World Energy Council (2010), 2010 Sur 34. Silvas, F. P. C., 2010. Biotecnologia aplicada a drenagem ácida de minas, São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 35. WilliamM Castleder, David Sheaman, George Crisp, Philip Finch, The mining and burning of coal: effects on health and the environment, 2011 PHỤ LỤC Bảng 3.3: Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Công ty than Mạo Khê Kết quả QCVN 40 Đợt 1-10/2017 Đợt 2 - 11/2017 Đợt 3 - 11/2017 Đợt 4 - 12/2017 :2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT NT BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) 1 Nhiệt độ 0C 18,4 18,2 18,7 17,5 17,7 18,7 23,6 23,4 24,6 24,8 24,5 25,4 40 2 pH - 4,3 4,5 5,1 4,8 4,6 5 5,8 5,3 5,2 5,6 5,5 5,7 5,5-9 3 DO mg/l 5,5 4,3 5,4 5 4,7 5,3 2,2 3,2 4,6 2,6 3,7 4,9 - 4 Độ đục NTU 126 80 84 123 94 91 112 67 73 98 73 77 - 5 TSS mg/l 210 250 132 230 180 141 150 120 112 135 124 115 100 o 6 BOD5 (20 C) mg/l 46,2 44,3 35,5 41,3 34,5 38,6 31,2 31,4 27,6 29,7 28,8 31,5 50 7 COD mg/l 81,6 86,3 67,5 73,5 67,3 71,3 62,4 54,6 57,3 57,8 53,1 62,5 150 8 Mn mg/l 4,24 15,5 3,3 5,41 13,4 4,3 3,18 9,5 2,4 3,72 8,2 1,9 1 9 Fe mg/l 13,05 21,60 4,38 10,60 17,3 6,44 6,20 11,2 3,51 8,,6 9,7 5,76 5 10 Pb mg/l 0,0337 <0,0008 <0,0007 0,041 <0,0008 <0,0007 0,022 <0,0008 <0,0007 0,018 <0,0008 <0,0007 0,5 11 Cd mg/l <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 0,1 12 As mg/l <0,0005 0,0021 <0,0005 <0,0005 0,0032 <0,0005 <0,0005 0,0015 <0,0005 <0,0005 0,0018 <0,0005 0,1 13 Hg mg/l <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 0,01 + 14 NH4 mg/l 0,33 0,384 0,229 0,47 0,417 0,331 0,25 0,216 0,146 0,64 0,314 ,0135 10 - 15 NO3 mg/l 1,35 0,79 0,69 1,84 0,83 0,72 1,22 0,54 0,53 2,23 0,73 0,46 - 2- 16 SO4 mg/l 62,4 83,9 53,6 65,7 88,1 64,5 53,6 54,7 47,2 71,7 62,6 37,8 - 17 Xianua mg/l <0,003 <0,002 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 0,1 18 T-P mg/l 0,66 0,52 0,74 0,71 0,67 0,81 0,52 0,51 0,62 0,54 0,42 0,57 6 19 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 5,01 2,76 4,32 5,41 3,93 3,64 3,24 1,53 2,72 4,41 1,85 2,16 10 20 Tổng Coliform VK/100ml 160 78 98 320 94 115 230 45 76 450 61 86 5000 (Nguồn: Phòng Thí nghiệm – Viện Kỹ thuật và công nghệ môi trường Bảng 3.4. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ than Mạo Khê Kết quả QCVN 40:2011/ STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Đợt 1-11/2016 Đợt 2 - 2/2017 Đợt 3 - 5/2017 Đợt 4 - 8/2017 NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR NTR BTNMT MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 MK1 MK2 MK3 (Cột B) 1 Nhiệt độ 0C 18,1 18,5 18,2 16,8 17,1 19,5 24,6 25,7 25,5 24,8 24,5 25,4 40 2 pH - 5,6 5,8 6,3 5,8 6,1 6,4 7,2 8,0 6,9 8,1 7,5 7,3 5,5-9 3 DO mg/l 5,2 4,0 5,0 4,8 4,1 4,7 1,3 2,3 3,7 1,0 2,4 4,0 - 4 Độ đục NTU 13 15 12 14 12 24 10 8 15 11 7 17 - 5 TSS(*) mg/l 74,5 65,1 43,7 69,8 57,2 35,8 34,6 25,8 17,9 36,2 27,3 15,8 100 o 6 BOD5 (20 C) mg/l 21,5 23,8 17,9 23,4 25,8 21,3 17,8 20,7 18,1 17,0 19,3 20,5 50 7 COD mg/l 43,6 47,9 39,7 45,4 48,2 44,1 34,5 38,6 37,4 32,6 37,0 37,1 150 8 Mn mg/l 0,62 0,58 0,71 0,54 0,46 0,52 0,34 0,27 0,48 0,38 0,31 0,34 1 9 Fe mg/l 4,5 3,8 3.,5 4,1 3,0 2,7 2,1 2,5 1,9 1,7 1,5 1,4 5 10 Pb mg/l 0,0015 <0,0012 <0,0008 0,023 0,0262 <0,0008 <0,0004 <0,0006 <0,0006 <0,0004 <0,0006 <0,0006 0,5 11 Cd mg/l <0,0005 <0,0005 <0,0006 <0,0006 <0,0006 <0,0006 <0,0005 0,0015 <0,0005 <0,0005 0,0018 <0,0005 0,1 12 As mg/l <0,0004 0,0004 <0,0004 <0,0004 0,0004 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 <0,0006 <0,0005 <0,0004 0,1 13 Hg mg/l <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 <0,0005 0,01 + 14 NH4 mg/l 0,17 0,29 0,27 0,19 0,38 1,12 0,003 0,005 0,004 0,03 0,06 0,07 10 - 15 NO3 mg/l 0,841 0,059 0,081 0,705 0,203 0,465 0,124 0,004 0,003 0,215 0,015 0,041 - 2- 16 SO4 mg/l 7,930 7,154 9,546 10,3 17,45 20,54 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 - 17 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 3,31 1,94 2,15 3,16 1,18 2,63 1,25 0,78 1,61 1,89 0,64 1,32 10 18 Tổng Coliform VK/100ml 90 24 31 74 21 35 50 15 19 31 20 22 5000 (Nguồn: Phòng thí nghiệm– Viện Kỹ thuật và Công nghệ môi trường) MỘT SỐ HÌNH CỦA ĐỀ TÀI \

Các file đính kèm theo tài liệu này:

khoa_luan_danh_gia_hien_trang_moi_truong_nuoc_thai_tai_mo_th.pdf