Đánh Giá Ảnh Hưởng Hoạt Động Khai Thác Than Đến Chất Lượng Môi Trường Nước Mặt Sông Vàng Danh

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích hay đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than của mỏ vàng danh đến chất lượng môi trường nước mặt, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Đặng Đình Trung
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quang Hùng
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Ảnh Hƣởng Hoạt Động Khai Thác Than Của Mỏ Vàng Danh Đến Chất Lƣợng Môi Trƣờng Nƣớc Mặt Sông Vàng Danh, Thành Phố Uông Bí, Tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu
• 0.5. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Một số khái niệm cơ bản
• 1.2. Cơ sở thực tiễn
• 1.3. Thực trạng khai thác than trên thế giới
• 1.4. Thực trạng quản lý môi trường hoạt động khai thác than ở Việt Nam
• 1.5. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.5.1. Đặc điểm về địa hình khu vực mỏ Vàng Danh
• 1.5.2. Đặc điểm về khí tượng khu vực nghiên cứu
• 1.5.3. Chế độ thủy văn, dòng chảy khu vực nghiên cứu
• 1.5.4. Đặc điểm kinh tế-xã hội phường Vàng Danh
• 1.6. Khái quát hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh
• 1.7. Hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh
• 1.8. Tóm tắt tình hình khai thác mỏ than Vàng Danh
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp thu thập dữ liệu
• 2.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa
• 2.4.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
• 2.4.4. Phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước WQI
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Vàng Danh giai đoạn 2017 – 2019
• 3.2. Đánh giá kết quả chất lượng nước sông Vàng Danh chảy qua mỏ
• 3.3. Ứng dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) trong đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh giai đoạn 2017-2019
• 3.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh
• 3.4.1. Ảnh hưởng mưa cuốn trôi bùn đất trên đường vận chuyển xuống sông Vàng Danh
• 3.4.2. Ảnh hưởng do thiên tai, bão lũ
• 3.4.3. Ảnh hưởng do hoạt động xả nước thải
• 3.5. Tác động của khai thác mỏ Vàng Danh đến chất lượng nước sông Vàng Danh
• 3.5.1. Tác động do việc khai thác than
• 3.5.2. Các tác động đến môi trường nước do sàng, tuyển than
• 3.5.3. Tác động do nước thải sinh hoạt của công nhân
• 3.6. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh
• 3.6.1. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng mưa cuốn trôi bùn đất
• 3.6.2. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng sạt lở, xây dựng kè sông
• 3.6.3. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hưởng hoạt động xả nước thải
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về ảnh hưởng khai thác than đến chất lượng nước sông Vàng Danh

Hoạt động khai thác than tại mỏ Vàng Danh đã và đang gây ra nhiều tác động tiêu cực đến chất lượng nước sông Vàng Danh. Nước sông không chỉ là nguồn nước sinh hoạt mà còn là nguồn nước phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Việc đánh giá ảnh hưởng của khai thác than đến chất lượng nước là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

1.1. Khái niệm về chất lượng nước sông và ô nhiễm

Chất lượng nước sông được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu như pH, độ trong, nồng độ kim loại nặng và vi sinh vật. Ô nhiễm nước sông xảy ra khi các chất độc hại từ hoạt động khai thác than xâm nhập vào nguồn nước, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và sinh vật.

1.2. Tình hình khai thác than tại mỏ Vàng Danh

Mỏ than Vàng Danh là một trong những mỏ lớn tại Quảng Ninh, với quy mô khai thác lớn. Hoạt động khai thác này không chỉ cung cấp nguồn năng lượng cho đất nước mà còn gây ra nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước.

II. Vấn đề ô nhiễm nước sông Vàng Danh do khai thác than

Ô nhiễm nước sông Vàng Danh chủ yếu do nước thải từ quá trình khai thác và chế biến than. Nước thải này chứa nhiều kim loại nặng và chất độc hại, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng.

2.1. Nguồn gốc ô nhiễm nước sông Vàng Danh

Nước thải từ hoạt động khai thác than, nước từ moong khai thác và nước thải sinh hoạt của công nhân là những nguồn chính gây ô nhiễm cho sông Vàng Danh. Các chất ô nhiễm này có thể làm giảm chất lượng nước và gây hại cho hệ sinh thái.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm nước sông Vàng Danh có thể gây ra nhiều bệnh tật cho người dân sống xung quanh, đặc biệt là các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa và hô hấp. Việc tiếp xúc với nước ô nhiễm có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng.

III. Phương pháp đánh giá chất lượng nước sông Vàng Danh

Để đánh giá chất lượng nước sông Vàng Danh, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc thu thập và phân tích dữ liệu chất lượng nước sẽ giúp xác định mức độ ô nhiễm và tìm ra giải pháp khắc phục.

3.1. Phương pháp thu thập dữ liệu

Dữ liệu chất lượng nước được thu thập từ các điểm lấy mẫu trên sông Vàng Danh. Các chỉ tiêu như pH, độ đục, nồng độ kim loại nặng và vi sinh vật sẽ được đo đạc và phân tích định kỳ.

3.2. Phương pháp phân tích chất lượng nước

Sử dụng các phương pháp phân tích hóa học và sinh học để đánh giá chất lượng nước. Các chỉ số như WQI (Water Quality Index) sẽ được áp dụng để đánh giá tổng thể chất lượng nước sông Vàng Danh.

IV. Kết quả nghiên cứu về chất lượng nước sông Vàng Danh

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Vàng Danh đã bị suy giảm nghiêm trọng trong những năm qua. Nồng độ kim loại nặng và vi sinh vật trong nước vượt quá mức cho phép, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

4.1. Diễn biến chất lượng nước giai đoạn 2017 2019

Trong giai đoạn 2017-2019, chất lượng nước sông Vàng Danh có xu hướng xấu đi. Nồng độ các kim loại nặng như chì, arsen và thủy ngân tăng cao, gây lo ngại cho người dân.

4.2. Ảnh hưởng của thời tiết đến chất lượng nước

Thời tiết, đặc biệt là mưa lớn, đã làm gia tăng ô nhiễm nước do cuốn trôi bùn đất và chất thải từ khu vực khai thác xuống sông. Điều này làm tăng nồng độ ô nhiễm trong nước sông Vàng Danh.

V. Giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Vàng Danh

Để bảo vệ chất lượng nước sông Vàng Danh, cần thực hiện các giải pháp đồng bộ từ quản lý khai thác đến xử lý nước thải. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong khai thác và chế biến than là rất cần thiết.

5.1. Giải pháp quản lý khai thác than

Cần có các quy định chặt chẽ về quản lý khai thác than, đảm bảo không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước. Việc giám sát thường xuyên và xử lý kịp thời các vi phạm là rất quan trọng.

5.2. Giải pháp xử lý nước thải

Cần đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải trước khi xả ra môi trường. Việc áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ chất lượng nước sông Vàng Danh.

VI. Kết luận và hướng đi tương lai cho chất lượng nước sông Vàng Danh

Việc đánh giá ảnh hưởng của khai thác than đến chất lượng nước sông Vàng Danh là rất cần thiết. Cần có các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả để đảm bảo nguồn nước sạch cho cộng đồng và phát triển bền vững.

6.1. Tầm quan trọng của việc bảo vệ chất lượng nước

Bảo vệ chất lượng nước không chỉ là trách nhiệm của các cơ quan chức năng mà còn là trách nhiệm của toàn xã hội. Mỗi cá nhân cần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.

6.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu và quản lý

Cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới trong quản lý và bảo vệ chất lượng nước. Việc hợp tác giữa các cơ quan, tổ chức và cộng đồng là rất quan trọng để đạt được mục tiêu bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác than đá là ngành công nghiệp mũi nhọn đóng góp quan trọng vào an ninh năng lượng quốc gia, đặc biệt tại tỉnh Quảng Ninh – nơi tập trung tới 90% trữ lượng than của cả nước với tài nguyên dự báo đạt trên 3 tỷ tấn tại bể than Quảng Ninh. Tuy nhiên, hoạt động khai khoáng quy mô lớn luôn đi kèm những thách thức môi trường nghiêm trọng. Trung bình để khai thác 1 tấn than nguyên khai, các doanh nghiệp phải bóc xúc từ 8 đến 10 m³ đất đá thải và phát sinh từ 1 đến 3 m³ nước thải mỏ. Điển hình tại Công ty Cổ phần Than Vàng Danh – Vinacomin, với sản lượng khai thác đạt trên 3,3 triệu tấn than nguyên khai/năm và quy mô đào mới hơn 39.000 mét lò mỗi năm, nguy cơ gây suy thoái nguồn nước mặt tại lưu vực sông Vàng Danh là rất lớn.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là nhận diện, đo lường và đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt sông Vàng Danh dưới tác động tổng hợp từ hoạt động khai thác than hầm lò, sàng tuyển, nước chảy tràn mặt bằng bãi than và nước thải sinh hoạt của hơn 6.000 cán bộ công nhân viên.

Mục tiêu cụ thể của luận văn bao gồm:

1. Đánh giá hiện trạng và diễn biến các thông số chất lượng nước mặt sông Vàng Danh giai đoạn 2017–2019.
2. Ứng dụng chỉ số chất lượng nước tổng hợp VN_WQI để phân vùng và xác định mức độ suy giảm chất lượng nước.
3. Xác định các nguồn thải trọng yếu và nguyên nhân gây ô nhiễm.
4. Đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật, quản lý giảm thiểu ô nhiễm khả thi.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn dọc theo 8 km chiều dài dòng chảy sông Vàng Danh (tính từ hợp lưu suối A, suối C qua khu vực khai trường mỏ đến điểm đổ vào sông Uông) thuộc địa phận phường Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh trong khung thời gian 3 năm từ 2017 đến 2019.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp bộ dữ liệu quan trắc hệ thống với 12 kỳ khảo sát, giúp duy trì chỉ số WQI tổng thể trên 85 điểm, đồng thời tạo cơ sở khoa học để các doanh nghiệp ngành than và chính quyền địa phương kiểm soát hiệu quả hơn 80 triệu m³ nước thải mỏ phát sinh hàng năm trên toàn vùng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường thủy vực tự nhiên kết hợp khung đánh giá quan hệ nhân quả Áp lực - Trạng thái - Đáp ứng (PSR). Bên cạnh đó, mô hình đánh giá chỉ số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI) ban hành theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 của Tổng cục Môi trường được ứng dụng làm công cụ chuẩn hóa số liệu đa thông số.

Các khái niệm khoa học then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu bao gồm:

• Dòng thải axit mỏ (Acid Mine Drainage - AMD): Hiện tượng oxy hóa các khoáng vật pyrit, sunfua trong than và đất đá khi tiếp xúc với oxy và nước, giải phóng ion H⁺ cùng kim loại nặng hòa tan.
• Nhu cầu oxy hóa học (COD) và oxy sinh hóa (BOD5): Chỉ số biểu thị hàm lượng các chất hữu cơ dễ và khó phân hủy sinh học có trong nước mặt.
• Chỉ số chất lượng nước (VN_WQI): Giá trị tích phân không thứ nguyên (thang điểm 0–100) phản ánh mức độ sạch và khả năng sử dụng nguồn nước.
• Hệ số bóc đất đá: Tỷ lệ thể tích đất đá phải đào bóc trên một đơn vị khối lượng than thu hồi (trung bình đạt 8,07 m³/tấn tại khu vực khai thác lộ thiên mỏ Vàng Danh).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập mạng lưới quan trắc gồm 03 trạm lấy mẫu đại diện cố định trên dòng chính sông Vàng Danh theo tiêu chuẩn TCVN 5996:1995:

• Trạm NM1: Cầu Nhị Long (tọa độ X: 2336709,49; Y: 400454,90), nằm cách điểm tiếp nhận nước thải của trạm xử lý nước thải Vàng Danh 100 mét về phía thượng lưu, đóng vai trò điểm đối chứng nền.
• Trạm NM2: Điểm hợp lưu suối Vàng Danh với sông Vàng Danh (tọa độ X: 2336764,77; Y: 400600,60), vị trí tiếp nhận trực tiếp dòng xả sau xử lý.
• Trạm NM3: Khu vực trạm Bảo vệ (tọa độ X: 2336608,06; Y: 400580,31), cách điểm tiếp nhận nước thải 100 mét về phía hạ lưu nhằm đánh giá khả năng pha loãng và tự làm sạch.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 36 bộ mẫu nước mặt thu thập liên tục qua 12 quý trong giai đoạn 2017–2019. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích trong phòng thí nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn quốc gia: TCVN 5992:1995, TCVN 5993:1995 và đối sánh trực tiếp với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, cột A2 và B1).

Bốn nhóm thông số kiểm soát gồm:

1. Nhóm I: Độ pH.
2. Nhóm III: Kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg) phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
3. Nhóm IV: Hợp chất hữu cơ và oxy hòa tan (DO, BOD5, COD).
4. Nhóm V: Vi sinh vật (Tổng Coliform) phân tích bằng phương pháp MPN.

Lý do lựa chọn phương pháp tính toán VN_WQI là khả năng tích hợp linh hoạt 9 thông số đặc trưng thành một chỉ số duy nhất, giúp các nhà quản lý nhận diện trực quan diễn biến chất lượng nước mà không bị phân tán bởi từng thông số đơn lẻ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Tổng hợp chuỗi số liệu quan trắc 2017–2019 cho thấy các phát hiện cụ thể như sau:

Thứ nhất, nồng độ pH tại 3 vị trí dao động ổn định trong khoảng 5,91 đến 6,45, đạt ngưỡng cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1 (5,5–9,0). Riêng tại điểm NM3 hạ lưu, giá trị pH thường xuyên đạt từ 6,0 đến 6,4, thỏa mãn tiêu chuẩn cột A1 dùng cho cấp nước sinh hoạt sau xử lý.

Thứ hai, hàm lượng các kim loại nặng được kiểm soát ở mức rất an toàn:

• Hàm lượng Chì (Pb) dao động từ 0,0036 đến 0,0084 mg/l, thấp hơn từ 2,3 đến 5,5 lần so với giới hạn cột B1 (0,02 mg/l).
• Hàm lượng Cadmi (Cd) duy trì ở mức 0,0036 – 0,0078 mg/l, đạt tiêu chuẩn cột B1.
• Hàm lượng Thủy ngân (Hg) nằm trong khoảng 0,0002 – 0,0006 mg/l, thấp hơn nhiều so với ngưỡng 0,001 mg/l của cột A2.
• Hàm lượng Asen (As) dao động trong khoảng 0,0035 – 0,0087 mg/l, đạt 100% quy chuẩn cột A2 (0,01 mg/l).

Thứ ba, các thông số ô nhiễm hữu cơ có xu hướng vượt ngưỡng quy định:

• Nồng độ BOD5 ghi nhận từ 12,7 mg/l đến 23,7 mg/l. Khoảng 70% số đợt quan trắc vượt quá giới hạn cột B1 (15 mg/l), cao nhất vào các tháng mùa khô.
• Nồng độ COD biến thiên từ 20,5 mg/l đến 40,5 mg/l, vượt quy chuẩn cột B1 (30 mg/l) tại hầu hết các quý trong năm 2018 và 2019.
• Hàm lượng Oxy hòa tan (DO) duy trì tốt ở mức 5,78 – 6,41 mg/l nhờ dòng chảy có độ dốc lớn tạo khả năng khuếch tán oxy tự nhiên cao.
• Vi sinh vật Coliform dao động từ 150 đến 650 MPN/100ml, thấp hơn từ 7,6 đến 33 lần so với giới hạn 5.000 MPN/100ml của cột B1.

Thứ tư, chỉ số chất lượng nước tổng hợp VN_WQI qua các quý từ năm 2017 đến 2019 đạt từ 86 đến 93 điểm. Theo thang phân loại VN_WQI, toàn bộ các điểm quan trắc đều được xếp hạng chất lượng nước ở mức Tốt (Màu xanh lá cây: 76–90 điểm) đến Rất tốt (Màu xanh nước biển: 91–100 điểm).

Thảo luận kết quả

Khi biểu diễn diễn biến nồng độ COD và BOD5 qua biểu đồ đường theo thời gian, có thể thấy rõ quy luật suy giảm chất lượng nước hữu cơ tương đối vào các quý mùa khô (Quý IV và Quý I hàng năm) do lưu lượng dòng chảy tự nhiên giảm mạnh, suối A chỉ đạt 10,7 lít/giây và suối C đạt 4,2 lít/giây. Ngược lại, vào mùa mưa (tập trung từ tháng 6 đến tháng 8, lượng mưa chiếm 60% cả năm với đỉnh điểm tháng 7 đạt 346,3 mm), lưu lượng dòng suối A tăng vọt lên 2.225 lít/giây, giúp tăng cường hệ số pha loãng chất ô nhiễm.

Nguyên nhân chính khiến các thông số hữu cơ BOD5 và COD tăng cao không xuất phát từ lò khai thác than ngầm mà chủ yếu do:

1. Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để của 13.752 nhân khẩu tại phường Vàng Danh xả trực tiếp ra các nhánh suối.
2. Bùn than và chất hữu cơ bề mặt bị nước mưa cuốn trôi từ các tuyến đường vận chuyển than, mặt bằng bãi chứa Khe Thần, Cánh Gà đổ về lòng sông.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại vùng mỏ than Cẩm Phả và Mạo Khê, mỏ than Vàng Danh có ưu thế nổi bật về việc không phát sinh hiện tượng axit hóa dòng chảy nghiêm trọng. Trạm xử lý nước thải mỏ của Công ty Môi trường - TKV đã vận hành hiệu quả công nghệ trung hòa và lắng cơ học, giữ hàm lượng kim loại nặng ở mức thấp, đảm bảo môi trường nước mặt giữ được chất lượng chung ở mức an toàn.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát toàn diện chất lượng môi trường nước sông Vàng Danh và hướng tới phát triển ngành than bền vững, tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý trọng tâm:

1. Nâng cấp và tự động hóa quy trình xử lý nước thải mỏ:

   • Hành động: Đầu tư cải tạo các bể lắng sơ bộ tại mặt bằng bãi than, bổ sung hệ thống châm hóa chất keo tụ PAC tự động tại Trạm xử lý nước thải Vàng Danh và Cánh Gà.
   • Mục tiêu: Giảm 100% lượng cặn than lơ lửng, hạ thấp COD đầu ra xuống dưới 25 mg/l.
   • Thời gian thực hiện: Giai đoạn 2021–2023.
   • Chủ thể thực hiện: Công ty Cổ phần Than Vàng Danh phối hợp với Công ty TNHH MTV Môi trường - TKV.

2. Xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt tập trung:

   • Hành động: Rà soát, xây dựng tuyến cống bao thu gom nước thải sinh hoạt từ 3.535 hộ dân và toàn bộ khu văn phòng điều hành mỏ, chuyển đổi từ bể tự hoại 2–3 ngăn phân tán sang trạm xử lý sinh học tập trung.
   • Mục tiêu: Xử lý đạt chuẩn A nồng độ BOD5 dưới 15 mg/l và Coliform dưới 1.000 MPN/100ml trước khi đổ vào sông.
   • Thời gian thực hiện: Hoàn thành trước năm 2024.
   • Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân thành phố Uông Bí chủ trì, UBND phường Vàng Danh phối hợp ngành than địa phương.

3. Kiên cố hóa bờ kè chống sạt lở và ngăn bùn đất chảy tràn:

   • Hành động: Thi công bê tông hóa bổ sung 2,5 km tuyến kè dọc hai bên bờ suối A, suối C và sông Vàng Danh đoạn xung yếu; nạo vét định kỳ 6 tháng/lần lòng sông và hệ thống mương thoát nước mặt.
   • Mục tiêu: Giảm thiểu 85% lượng bùn cát bồi lắng khi xảy ra mưa lũ trên 300 mm/tháng.
   • Thời gian thực hiện: Triển khai liên tục từ năm 2021 đến 2025.
   • Chủ thể thực hiện: Công ty Cổ phần Than Vàng Danh.

4. Hiện đại hóa hạ tầng vận chuyển và trạm quan trắc tự động:

   • Hành động: Vận hành 100% tuyến băng tải kín từ kho than Khe Ngát ra cảng Điền Công thay thế vận tải đường bộ; lắp đặt 02 trạm quan trắc chất lượng nước mặt tự động liên tục (đo online pH, DO, TSS, COD) truyền dữ liệu trực tiếp 24/7.
   • Mục tiêu: Kiểm soát 100% phát thải bụi và cảnh báo sớm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt.
   • Thời gian thực hiện: Định kỳ hàng năm từ năm 2021.
   • Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh kết hợp Công ty Kho vận Đá Bạc.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn là tài liệu tham khảo có giá trị cao đối với 4 nhóm đối tượng cụ thể:

1. Lãnh đạo và cán bộ an toàn môi trường tại các đơn vị khai thác khoáng sản:

   • Lợi ích: Cung cấp quy trình đánh giá chi tiết tải lượng dòng thải, phương pháp tính toán chỉ số VN_WQI thực tế tại cơ sở sản xuất.
   • Tình huống sử dụng: Ứng dụng trong việc lập Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và xây dựng kế hoạch quản lý môi trường định kỳ tại các mỏ than hầm lò.

2. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường cấp tỉnh, thành phố:

   • Lợi ích: Nắm bắt bức tranh tổng thể về hiện trạng nguồn nước mặt lưu vực sông Vàng Danh cùng chuỗi dữ liệu đa năm tin cậy.
   • Tình huống sử dụng: Phòng TN&MT thành phố Uông Bí và Sở TN&MT tỉnh Quảng Ninh sử dụng để hoạch định chính sách cấp phép xả thải, giám sát vùng mỏ và xây dựng quy hoạch bảo vệ lưu vực sông Uông.

3. Học viên cao học, giảng viên và nhà nghiên cứu chuyên ngành Quản lý Môi trường:

   • Lợi ích: Tiếp cận phương pháp luận mẫu mực trong việc áp dụng Quyết định số 1460/QĐ-TCMT để tính toán WQI cho vùng khoáng sản đặc thù.
   • Tình huống sử dụng: Dùng làm tài liệu giảng dạy, nghiên cứu tham khảo cho các đề tài thạc sĩ, tiến sĩ về kiểm soát ô nhiễm công nghiệp mỏ.

4. Kỹ sư công nghệ và đơn vị tư vấn thiết kế trạm xử lý nước thải công nghiệp:

   • Lợi ích: Phân tích chuyên sâu về đặc trưng thành phần nước thải mỏ (tính chất axit, kim loại nặng, chất lơ lửng, hữu cơ).
   • Tình huống sử dụng: Thiết kế tối ưu hóa cụm xử lý hóa lý kết hợp lắng cơ học và tuyển nổi cho các khu khai trường than.

Câu hỏi thường gặp

1. Hoạt động khai thác than mỏ Vàng Danh ảnh hưởng lớn nhất đến nhóm thông số môi trường nào của sông Vàng Danh? Kết quả quan trắc 2017–2019 khẳng định hoạt động mỏ tác động mạnh nhất đến nhóm thông số hữu cơ (BOD5 đạt 12,7–23,7 mg/l, COD đạt 20,5–40,5 mg/l) và hàm lượng chất rắn lơ lửng trong mùa mưa bão, trong khi các chỉ tiêu kim loại nặng (Pb, As, Cd, Hg) và độ pH vẫn được kiểm soát rất tốt trong giới hạn cho phép.

2. Tại sao hàm lượng kim loại nặng trong nước sông Vàng Danh vẫn duy trì ở mức thấp an toàn? Mỏ than Vàng Danh đã đưa vào vận hành hệ thống thu gom và xử lý nước thải mỏ công suất lớn qua trạm xử lý trung tâm của Công ty Môi trường - TKV. Nước thải hầm lò được trung hòa độ axit và kết tủa kim loại triệt để trước khi xả ra môi trường, giữ nồng độ As luôn dưới 0,0087 mg/l và Hg dưới 0,0006 mg/l.

3. Chỉ số chất lượng nước VN_WQI của sông Vàng Danh trong giai đoạn 2017–2019 biến động ra sao? Chỉ số VN_WQI của sông Vàng Danh đạt từ 86 đến 93 điểm, xếp loại chất lượng nước ở mức Tốt đến Rất tốt. Chất lượng nước có xu hướng cải thiện rõ rệt tại điểm NM3 hạ lưu nhờ khả năng tự làm sạch tự nhiên và lưu lượng dòng chảy bổ cập lớn từ các nhánh suối rừng đầu nguồn núi Bảo Đài.

4. Yếu tố thời tiết và lượng mưa tại thành phố Uông Bí ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng nước mặt? Với tổng lượng mưa trung bình năm đạt 1.709,8 mm và tập trung 60% vào các tháng 6, 7, 8 (riêng tháng 7 đạt 346,3 mm), mưa lớn tạo dòng chảy mặt mạnh cuốn trôi bùn đất từ bãi chứa và đường vận chuyển xuống sông, làm gia tăng cục bộ độ đục và cặn lơ lửng trong mùa lũ.

5. Giải pháp kỹ thuật nào giúp giảm thiểu ô nhiễm bùn than trôi vào dòng sông hiệu quả nhất? Biện pháp hiệu quả nhất là kết hợp xây dựng hệ thống đê kè kiên cố dọc 2 bên bờ suối, bố trí các hố lắng sơ bộ nhiều ngăn trên mặt bằng bãi chứa than và chuyển đổi phương thức vận chuyển than từ xe tải sang hệ thống băng tải kín Khe Ngát – Điền Công.

Kết luận

• Luận văn đã hoàn thành đánh giá toàn diện diễn biến chất lượng môi trường nước mặt sông Vàng Danh đoạn qua mỏ than Vàng Danh trong suốt chu kỳ 3 năm (2017–2019) với 12 đợt quan trắc định kỳ.
• Kết quả khẳng định môi trường nước sông có chỉ số VN_WQI đạt mức Tốt đến Rất tốt (86–93 điểm); các thông số pH (5,91–6,45), vi sinh và kim loại nặng (Pb, Cd, Hg, As) đều đạt chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
• Vấn đề tồn tại chính là sự gia tăng nồng độ ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD) và bùn lắng do nước thải sinh hoạt khu dân cư cùng nước mưa cuốn trôi chất bẩn từ bề mặt bãi than.
• Hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ được đề xuất với lộ trình thực hiện cụ thể từ năm 2021 đến 2025, tập trung vào nâng cấp công nghệ xử lý nước mỏ, kiên cố hóa 2,5 km kè bờ sông và tự động hóa quan trắc online.
• Đề tài là công trình khoa học có giá trị ứng dụng thực tiễn cao, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác bảo vệ môi trường ngành khai khoáng bền vững tại tỉnh Quảng Ninh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nƣớc, các hoạt đọng khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nƣớc. Ngành công nghiệp khai thác mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam. Song song với những lợi ích đem lại, ngành khai thác than làm phát sinh nhiều vấn đề nhƣ gây suy thoái tài nguyên rừng, sạt lở đất đá, ô nhiễm nguồn nƣớc, phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn…tác động nghiêm trọng đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ sức khỏe, đời sống của ngƣời dân.

Quảng Ninh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng, có nhiều loại đặc thù, trữ lƣợng lớn, chất lƣợng cao mà nhiều tỉnh, thành phố trong cả nƣớc không có đƣợc nhƣ: than, cao lanh, đất sét, cát thủy tinh, đá vôi… 90% trữ lƣợng than của cả nƣớc 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.

Mỏ than Vàng Danh là mỏ than có trữ lƣợng lớn đƣợc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) khai thác và quản lý, mỏ than nằm đầu nguồn Sông Vàng Danh và trên địa phận phƣờng Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Hoạt động của mỏ sẽ là một thách thức lớn đối với nguồn nƣớc mặt trong khu khai thác và cả những khu vực xung quanh khu khai thác mỏ. Một trong những yếu tố cần quan tâm hàng đầu trong khai thác mỏ và chế biến khoáng sản là sự phát tán thành phần kim loại, đặc biệt là kim loại nặng ra môi trƣờng. Nƣớc thải từ quá trình chế biến, nƣớc từ moong khai thác chứa kim loại, nƣớc thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân mỏ…có nguy cơ gây ảnh hƣớng xấu tới chất lƣợng các nguồn nƣớc nƣớc mặt, từ đó ảnh hƣởng đến nƣớc ngầm và môi trƣờng đất cho các vùng xung quanh bên ngoài khu vực khai thác.

Từ thực tế trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Đánh giá ảnh hƣởng hoạt động khai thác than của mỏ Vàng Danh đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt sông 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh” nhằm đánh giá thực trạng ảnh hƣởng của hoạt động khai thác than từ mỏ than Vàng Danh đến chất lƣợng nƣớc Sông Vàng Danh và đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc Sông Vàng Danh. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng từ hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực khai thác của mỏ than Vàng Danh. - Đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than từ mỏ Vàng Danh đến môi trƣờng nƣớc sông Vàng Danh. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khái quát các tác động đến môi trƣờng của khai thác mỏ than Vàng Danh.

- Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh, giai đoạn 2017-2019. - Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Vàng Danh. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần hoàn thiện phƣơng pháp luận nghiên cứu ảnh hƣởng từ hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh.

Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo giúp Công ty cổ phần than Vàng Danh - TKV, Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên môi trƣờng - TKV và cơ quan quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng ở địa phƣơng tăng cƣờng công tác BVMT trong hoạt động khai thác than nói chung và tại mỏ than Vàng Danh nói riêng. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số khái niệm cơ bản * Khái niệm môi trường Theo quy định của Luật Bảo vệ Môi trƣờng Việt Nam 2014 Môi trƣờng là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác dộng đối với sự tồn tại và phát triển của con ngƣời và sinh vật [6] * Ô nhiễm môi trường Khái niệm về ô nhiễm môi trƣờng có rất nhiêu khái niệm khác nhau - Ô nhiễm môi trƣờng là hiện tƣợng môi trƣờng tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của môi trƣờng bị thay đổi gây tác hại tới sức khỏe con ngƣời và các sinh vật khác. - Ô nhiễm môi trƣờng là sự làm thay đổi tính chất của môi trƣờng, vi phạm tiêu chuẩn môi trƣờng, trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt độ, chất hòa tan, chất phóng xạ ở bất kỳ thành phần nào của môi trƣờng hay toàn bộ môi trƣờng vƣợt quá mức cho phép.

- Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam năm 2014: Ô nhiễm môi trƣờng là sự biến đổi của các thành phần môi trƣờng không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trƣờng và tiêu chuẩn môi trƣờng gây ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng và sinh vật. [6] * Ô nhiễm môi trường nước Theo Hiến chƣơng Châu Âu về nƣớc đã định nghĩa: “Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc là sự biến nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng môi trƣờng nƣớc, làm nhiễm bẩn nƣớc và gây nguy hại cho con ngƣời, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nƣớc do nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo. Ô nhiễm nguồn nƣớc có nguồn gốc tự nhiên: Do mƣa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đƣa vào môi trƣờng nƣớc chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng.

Ô nhiễm nguồn nƣớc có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dƣới dạng lỏng nhƣ các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và môi trƣờng nƣớc Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, ngƣời ta phân ra các loại ô nhiễm nƣớc: 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] ô nhiễm nƣớc vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý. * Một số thông số ô nhiễm môi trường nước - Độ axit Một trong các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nƣớc là sự hình thành axit từ quá trình oxy hóa sunfua trong các khoáng. Quá trình này xảy ra khi các khoáng sunfua phản ứng với nƣớc và oxy có sự tham gia của các vi khuẩn sinh ra axit sunfuric, ion hydroxyt và ion sunfat. Giá trị pH thấp (độ axit cao) đẩy mạnh sự hòa tan của các khoáng, sinh ra các kim loại và các phần tử độc hại khác đi vào các vực nƣớc.

Quá trình này có thể xảy ra trên bề mặt của các bãi chôn lấp chất thải hay các bãi thải đất đá, trong các mỏ hầm lò (nƣớc ngầm có thể ngấm vào các mỏ này) và ở các mỏ lộ thiên (nƣớc ngầm, nƣớc mƣa hay các dòng chảy bề mặt có thể chảy vào các hố mỏ). Độ axit làm cho nồng độ của các kim loại nặng hòa tan tăng lên có thể là nhân tố làm tăng ảnh hƣởng độc hại của các kim loại [7]. Sự rò rỉ axit có thể gây ra ảnh hƣởng bất lợi gấp hai lần tới hệ sinh vật dƣới nƣớc, giá trị pH thấp có thể gây hại cho các thực thể sống dƣới nƣớc và mức độ kim loại nặng cao cũng gây ra những tác hại tƣơng tự. - Chất rắn lơ lửng Những chất rắn không hòa tan nhƣ bụi, cát, đất sét,…sinh ra do hoạt động khai thác khoáng sản làm cho nƣớc có màu gây cản trở quá trình tự làm sạch của nƣớc do hạn chế sự truyền ánh sáng và do đó hạn chế các phản ứng quang hợp ảnh hƣởng đến sinh vật thủy sinh [7].

- Coliform Nhiều VSV gây bệnh có mặt trong nƣớc gây tác hại cho nguồn nƣớc phục vụ vào mục đích sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho ngƣời và động vật. Một số các vi sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nƣớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức ô nhiễm vi sinh vật của nƣớc, ngƣời ta thƣờng dùng chỉ tiêu colifofm.

[1] Số liệu coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh nƣớc và điều kiện vệ sinh môi trƣờng xung quanh khu vực lấy mẫu 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Các kim loại nặng Phụ thuộc vào dạng và nồng độ, các kim loại nặng có thể làm cho cá chết, ngăn cản sự sinh trƣởng của chúng hoặc xâm nhập vào chuỗi thức ăn qua sự tích tụ trong các mô tế bào cá. Tính độc có thể là cấp tính hoặc mãn tính. Tính độc của các kim loại nặng trong nƣớc không chỉ phụ thuộc vào nồng độ kim loại mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác nhƣ pH, độ cứng của nƣớc, sự hoạt động của các kim loại khác và sự ảnh hƣởng hấp thụ hay hợp chất phức. Sự ô nhiễm kim loại nặng thƣờng gắn liền với dòng thải axit mỏ.

Nồng độ của các kim loại nặng trong nƣớc thƣờng đƣợc đo bằng mg/l. Asen (As) Trong hoạt động khai thác khoáng sản, As xâm nhập vào nƣớc từ các công đoạn hoà tan các chất và quặng mỏ và từ nƣớc thải từ quá trình tuyển quặng. Trong nƣớc mặt, As tồn tại ở dạng hoá trị +3 và +5. Ở vùng hồ và vùng cửa sông thì As tồn tại ở các dạng Asenit (AsO33-) hóa trị +3, còn ở vùng nhiều ánh sáng và oxy, môi trƣờng hiếu khí thì lƣợng dimetylasenic axit (Me2AsO2H) và asenat (AsO43-) hóa trị +5 chiếm ƣu thế.

Asen là chất kịch độc, có thể gây chết ngƣời khi bị nhiễm độc cấp tính và khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y nhƣ ung thƣ da, phổi. Thủy ngân (Hg) Thủy ngân là một kim loại độc và đƣợc sử dụng trong hỗn hống vàng trong các hoạt động khai thác mỏ quy mô nhỏ.