Tài liệu đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại các mỏ than trên địa bàn

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN HOÀNG TRUNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI CÁC MỎ THAN TRÊN ĐỊA BÀN THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN HOÀNG TRUNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI CÁC MỎ THAN TRÊN ĐỊA BÀN THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU, TỈNH QUẢNG NINH Ngành: Khoa học môi trường Mã số ngành: 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. DƯ NGỌC THÀNH THÁI NGUYÊN - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Hoàng Trung ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến TS Dư Ngọc Thành đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào Tạo, khoa Khoa Môi trường, cùng toàn thể các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sỹ Đặng Xuân Thường - Viện trưởng Viện Kỹ Thuật và Công nghệ môi trường, các cán bộ trong Viện đã phối hợp, tham gia, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH MTV 618, Công ty TNHH mỏ than Hồng Thái, Công ty TNHH mỏ than Mạo Khê đã tạo điều kiện, cung cấp số liệu, phối hợp cùng tôi, chỉ dẫn và giúp đỡ tôi để tôi có mọi điều kiện thuận lợi nghiên cứu và hiểu rõ các kiến thức thực tế về mỏ trong suốt quá trình tôi thực tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các hộ dân xung quanh khu vực mỏ, ban quản lý mỏ, các cô chú, anh chị công nhân đã nhiệt tình tham gia phỏng vấn và cung cấp những thông tin hết sức thiết thực, có ích cho đề tài này, giúp quá trình điều tra được chính xác và khách quan nhất. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và người thân đã luôn bên tôi, động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống, học tập và nghiên cứu. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017 Học viên Nguyễn Hoàng Trung iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ vi DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................... 2 3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4 1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................................ 4 1.1.1. Một số khái niệm về môi trường ....................................................................... 4 1.1.2. Một số khái niệm về than .................................................................................. 7 1.2. Cơ sở pháp lý ..................................................................................................... 10 1.3. Tổng quan về ngành công nghiệp than .............................................................. 12 1.3.1. Những tác động của hoạt động khai thác than ................................................ 14 1.3.2. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than hầm lò ...................... 15 1.3.3. Tính chất chung của nước thải ngành than ..................................................... 15 1.3.4. Tình hình quản lý nước thải mỏ khai thác than tại Quảng Ninh ..................... 18 1.4. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới và Việt Nam..... 20 1.4.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới ............... 20 1.4.2. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than ở Việt Nam ................. 22 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 28 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 28 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 28 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 28 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 28 iv 2.2.1. Địa điểm .......................................................................................................... 28 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 28 2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 28 2.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 29 2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp............................ 29 2.4.2. Thu thập thông tin sơ cấp .............................................................................. 29 2.4.3. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ....................................................... 30 2.4.4. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu và so sánh ......................................... 30 2.4.5. Phương pháp lấy mẫu, phân tích phòng thí nghiệm........................................ 31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 34 3.1. Khái quát về các mỏ than nghiên cứu tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh ....... 34 3.1.1. Khái quát về mỏ than Mạo Khê ...................................................................... 34 3.1.2. Khái quát mỏ Hồ Thiên - 618 ......................................................................... 38 3.1.3. Khái quát mỏ than Hồng Thái ......................................................................... 41 3.2. Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải khu vực các mỏ than trên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh .............................................................. 45 3.2.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý tại tại mỏ Công ty than Mạo Khê ................................................................................... 45 3.2.2. Đánh hiện trạng chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý tại mỏ Hồ Thiên - Công ty TNHH 618 ........................................................................... 49 3.2.3. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý tại mỏ Hồng Thái .. 53 3.3. Đánh giá hiện trạng nước thải các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều sau hệ thống xử lý nước thải. ......................................................................... 61 3.4. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước xung quanh thông qua ý kiến của người dân trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước. .................................................................................................... 69 3.4.1. Ảnh hưởng của nước thải các mỏ than đến môi trường nước thông qua ý kiến của người dân trên địa bàn ..................................................................... 69 v 3.4.2. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ............................... 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 75 1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 75 2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 77 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt BOD (Biochemical Oxygen Demand) Tên kí hiệu 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 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 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 TKV thành viên Tập đoàn công nghiệp than - UBND WEC (World Energy Council) Khoáng sản Việt Nam Ủy ban nhân dân Hội đồng năng lượng toàn cầu vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường ........ 16 Bảng 2.1. Nội dung quan trắc các mỏ trên địa bàn thị xã Đông Triều .................. 31 Bảng 2.2. Phương pháp phân tích các thông số đánh giá nước thải ...................... 32 Bảng 3.1. Trữ lượng than nguyên khai mỏ than Hồng Thái .................................. 42 Bảng 3.2. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại mỏ Mạo Khê đợt 1, đợt 2 ............................................................................................. 46 Bảng 3.3. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại mỏ Mạo Khê đợt 3, đợt 4 ............................................................................................. 47 Bảng 3.4. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Hồ Thiên đợt 1, đợt 2 .................................................................................. 49 Bảng 3.5. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Hồ Thiên đợt 3, đợt 4 ................................................................................... 51 Bảng 3.6. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Hồng Thái đợt 1, đợt 2 .......................................................................... 53 Bảng 3.7. Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý tại Mỏ than Hồng Thái đợt 3, đợt 4 .......................................................................... 54 Bảng 3.8. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ than Mạo Khê đợt 1, đợt 2.......... 62 Bảng 3.9. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ than Mạo Khê đợt 3, đợt 4.......... 63 Bảng 3.10. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ Hồ Thiên đợt 1, đợt 2 ................. 65 Bảng 3.11. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ Hồ Thiên đợt 3, đợt 4 ................. 66 Bảng 3.12. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ Hồng Thái đợt 1, đợt 2 ............... 67 Bảng 3.13. Nước thải sau hệ thống xử lý tại Mỏ Hồng Thái đợt 3, đợt 4 ............... 68 Bảng 3.14. Ý kiến người dân về hoạt động khai thác than có mang lại thuận lợi, đóng góp cho nền kinh tế gia đình .................................................. 70 Bảng 3.15. Điều tra về nguồn nước và hiện trạng nguồn nước gia đình hiện đang sử dụng .......................................................................................... 71 Bảng 3.16. Đánh giá của người dân xung quanh về hoạt động khai thác than có ảnh hưởng đến mực nước ngầm của khu vực ................................... 72 Bảng 3.17. Đánh giá của người dân xung quanh về hoạt động khai thác than có ảnh hưởng đến nước mặt của khu vực .............................................. 73 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ nguyên tác chung XLNT hầm là mỏ than do công ty môi trường TKV quản lý. ............................................................................. 24 Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức quản lý tại mỏ than Mạo Khê ......................................... 35 Hình 3.2. Nguyên lý trạm xử lý nước thải hầm lò mỏ Mạo Khê .......................... 37 Hình 3.3. Cơ cấu bộ máy điều hành và sản xuất của mỏ Hồ Thiên ...................... 39 Hình 3.4. Hệ thống xử lý nước thải hầm lò tại mỏ Hồ Thiên................................ 40 Hình 3.5. Tổ chức bộ máy quản lý, vận hành các công trình bảo vệ môi trường mỏ Hồng Thái ............................................................................ 42 Hình 3.6. Giá trị pH trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu ..................... 57 Hình 3.7. Giá trị TSS trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu ............ 58 Hình 3.8. Giá trị Mn trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu ..................... 59 Hình 3.9. Giá trị Fe trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu ............... 60 Hình 3.10. Hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu ............................................................................................. 61 Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện ý kiến của người dân về hoạt động khai thác ảnh hưởng tới mực nước ngầm .................................................................... 72 1 MỞ ĐẦU 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. 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.… 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 bởi những tác động xấu, nước bị ô nhiễm nặng bởi chất thải rắn lơ lửng, vi trùng 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 2 những giới hạn nhất định. Vì vậy mà đã gây ra hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải khai thác than. 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 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 TS. Dư Ngọc Thành, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2.1 Mục tiêu chung Đánh giá được tác động của hoạt động khai thác than tại các mỏ than trên địa bàn 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. 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá thực trạng quản lý môi trường nước thải tại các mỏ than trên địa bàn thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh - Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải khu vực các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh - Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường nước xung quanh thông qua ý kiến của người dân trên địa bàn nghiên cứu - Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. 3 3. Ý nghĩa của đề tài 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. 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 các mỏ trên địa bàn 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. - 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. 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Một số khái niệm về môi trường - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường 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” [19]. 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”[19]. - 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 5 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”[19]. - 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” [19]. - 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. [17]. - 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 thải vệ sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nước phun sương dập bụi, nước rửa xe…) * 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” 6 - 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. * 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 cho một số sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [34]. 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”. 7 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. 1.1.2. 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… 8 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. * 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 nhóm mỏ cùng nằm trong một yếu tố cấu tạo nhất định. 9 * Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than Đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than là hàm lượng cặn lơ lửng lớn và có trị số pH rất thấp thường ở môi trường axít do trong than có gốc lưu huỳnh (SO2), ngoài ra còn có các kim loại nặng như sắt, mangan, asen … + Hàm lượng chất rắn: Tổng chất rắn là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan. Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt ≥ 10 - 4 mm có thể lắng được và không lắng được (dạng keo). + Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa. Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải. Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít. Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD: BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ. Trong nước thải phát sinh của khai thác than thì COD thường vượt ngưỡng cho phép rất nhiều lần. + Ôxy hòa tan: Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước 10 thải từ 1,5 - 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợp không rơi vào tình trạng yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước. + Trị số pH: Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6,5 đến 8,5. + Lưu huỳnh Trong nước thải khai thác than, lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng gốc SO42-, do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lưu huỳnh thường xuất hiện trong các mỏ hầm lò, và quá trình khai thác than, lưu huỳnh bị hòa tan trong nước và làm cho pH của nước thải mỏ rất thấp. 1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường 2014 đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7, thông qua ngày 23/6/2014 và chính thức có hiệu lực từ ngày 1/1/2015 - Luật Khoáng sản 2010 được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17/11/2010 và chính thức có hiệu lực từ ngày 01/07/2011. - Luật Tài nguyên nước do Quốc hội nước Cộng Hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 21 tháng 6 năm 2012. - Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường 2014 - Nghị định số 80/2014/NĐ - CP ngày 6 tháng 8 năm 2014 nghị định Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải. - Nghị định 15/2012/NĐ-CP ngày 09/03/2012 của Chính Phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản 2010. - Nghị định 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính Phủ quy định về xử phạt hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.