Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Nước Thải Nhà Máy Núi Pháo, Hà Thượng, Đại Từ

Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại nhà máy Núi Pháo, xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo.

• Tác giả: Đàm Hồng Hòa
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Thơ
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Nước Thải Tại Nhà Máy Núi Pháo, Hà Thượng, Đại Từ
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1. PHẦN 1: MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.3.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.3.2. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới và Việt Nam
• 1.3.2.1. Ô nhiễm nước trên thế giới
• 1.3.2.2. Ô nhiễm nước ở Việt Nam
• 1.3.2.3. Hiện trạng ô nhiễm nước các tỉnh, thành phố ở Việt Nam
• 1.4. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 1.4.2.1. Địa điểm nghiên cứu: Công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo
• 1.4.2.2. Thời gian nghiên cứu: Từ 20/01/2014 đến 30/04/2014
• 1.4.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4.3.1. Đặc điểm cơ bản của nhà máy Núi Pháo
• 1.4.3.2. Hiện trạng sử dụng nước, nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy
• 1.4.3.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo
• 1.4.3.4. Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của nước thải nhà máy đến môi trường
• 1.4.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4.4.1. Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp
• 1.4.4.2. Phương pháp lấy mẫu nước thải
• 1.4.4.3. Phương pháp phân tích
• 1.4.4.4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 1.4.4.5. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• 1.4.4.6. Tổng hợp viết báo cáo
• 1.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 1.5.1. Đặc điểm cơ bản của nhà máy Núi Pháo
• 1.5.2. Vị trí khu vực dự án
• 1.5.3. Cơ cấu tổ chức của công ty
• 1.5.4. Hiện trạng công nghệ sản xuất
• 1.5.5. Quy mô, công nghệ khai thác
• 1.5.6. Hiện trạng sử dụng nước, nước thải và quy trình sử lý nước thải của nhà máy
• 1.5.7. Nhu cầu sử dụng nước
• 1.5.8. Nguồn xả nước thải của nhà máy Núi Pháo
• 1.5.9. Đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy Núi Pháo
• 1.5.10. Chất lượng nước thải qua các kết quả phân tích của nhà máy
• 1.5.11. Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của nước thải nhà máy đến môi trường
• 1.5.12. Một số định hướng và giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do nước thải nhà máy gây ra
• 1.5.13. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước và phòng ngừa sự cố ô nhiễm nguồn nước
• 1.5.14. Kế hoạch giảm thiểu ô nhiễm và khắc phục sự cố ô nhiễm nguồn nước
• 1.6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Tóm tắt

I. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải

Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại Nhà máy Núi Pháo là một nhiệm vụ quan trọng nhằm xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gốc gây ô nhiễm. Nước thải công nghiệp từ nhà máy này có thể chứa nhiều chất độc hại, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và môi trường xung quanh. Theo báo cáo, chất lượng nước thải tại các điểm xả như DP1, DP2 và DP3 đã được phân tích và cho thấy nhiều chỉ tiêu vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Việc xử lý nước thải là cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Đặc biệt, các chỉ số như BOD, COD và hàm lượng kim loại nặng cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo an toàn cho nguồn nước và sức khỏe người dân. "Chất lượng nước thải không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động trực tiếp đến sức khỏe con người", một chuyên gia môi trường đã nhấn mạnh.

1.1. Nguồn gốc và thành phần nước thải

Nước thải từ Nhà máy Núi Pháo chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác và chế biến khoáng sản. Thành phần nước thải rất đa dạng, bao gồm các chất hữu cơ, kim loại nặng và các hóa chất độc hại. Việc xác định nguồn gốc và thành phần của nước thải là rất quan trọng để có biện pháp xử lý hiệu quả. Theo nghiên cứu, nước thải từ các khu vực như hồ lắng và bãi thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các nguồn nước tiếp nhận. "Việc phân tích thành phần nước thải giúp chúng ta hiểu rõ hơn về mức độ ô nhiễm và tìm ra giải pháp khắc phục", một nhà nghiên cứu cho biết.

1.2. Tác động của nước thải đến môi trường

Nước thải từ Nhà máy Núi Pháo không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn tác động đến hệ sinh thái xung quanh. Ô nhiễm nước có thể dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài sinh vật thủy sinh. Các nghiên cứu cho thấy, khi nước thải chứa hàm lượng kim loại nặng cao được xả ra môi trường, nó có thể tích tụ trong chuỗi thức ăn, gây hại cho con người và động vật. "Ô nhiễm nước là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất mà chúng ta phải đối mặt hiện nay", một chuyên gia về môi trường đã cảnh báo. Do đó, việc kiểm soát và xử lý nước thải là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

II. Quy trình xử lý nước thải

Quy trình xử lý nước thải tại Nhà máy Núi Pháo bao gồm nhiều bước nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm trước khi thải ra môi trường. Các phương pháp xử lý hiện đại như lắng, lọc và xử lý hóa học được áp dụng để giảm thiểu ô nhiễm. Việc kiểm soát chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường là rất quan trọng. "Chúng ta cần có những biện pháp xử lý hiệu quả để đảm bảo nước thải không gây hại cho môi trường", một kỹ sư môi trường đã nhấn mạnh. Đặc biệt, việc theo dõi thường xuyên chất lượng nước thải là cần thiết để phát hiện kịp thời các vấn đề phát sinh.

2.1. Các phương pháp xử lý nước thải

Các phương pháp xử lý nước thải tại Nhà máy Núi Pháo bao gồm xử lý sinh học, hóa học và vật lý. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào thành phần nước thải. Xử lý sinh học thường được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ, trong khi xử lý hóa học giúp loại bỏ kim loại nặng. "Việc kết hợp nhiều phương pháp xử lý sẽ mang lại hiệu quả cao hơn trong việc giảm thiểu ô nhiễm", một chuyên gia cho biết. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.

2.2. Đánh giá hiệu quả xử lý

Đánh giá hiệu quả của quy trình xử lý nước thải là rất quan trọng để đảm bảo rằng nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường. Các chỉ tiêu như BOD, COD và hàm lượng kim loại nặng cần được theo dõi thường xuyên. "Chúng ta cần có các biện pháp kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng quy trình xử lý nước thải hoạt động hiệu quả", một nhà nghiên cứu đã nhấn mạnh. Việc này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao trách nhiệm của nhà máy đối với cộng đồng.

III. Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của nước thải

Ý kiến của người dân về ảnh hưởng của nước thải từ Nhà máy Núi Pháo là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tác động môi trường. Nhiều người dân sống gần khu vực nhà máy đã bày tỏ lo ngại về chất lượng nước và sức khỏe của họ. "Chúng tôi thường xuyên cảm thấy lo lắng về nước thải từ nhà máy, ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của chúng tôi", một người dân cho biết. Việc lắng nghe ý kiến của cộng đồng là cần thiết để có những biện pháp khắc phục kịp thời.

3.1. Tác động đến sức khỏe cộng đồng

Nhiều người dân cho rằng nước thải từ Nhà máy Núi Pháo đã gây ra nhiều vấn đề sức khỏe, như các bệnh về da và đường hô hấp. "Chúng tôi đã thấy nhiều người trong làng mắc bệnh, và chúng tôi nghi ngờ rằng nước thải là nguyên nhân chính", một người dân chia sẻ. Việc nghiên cứu và đánh giá tác động sức khỏe là rất quan trọng để có những biện pháp bảo vệ cộng đồng.

3.2. Đề xuất giải pháp

Người dân đã đề xuất nhiều giải pháp để giảm thiểu ô nhiễm từ nước thải, như tăng cường kiểm tra chất lượng nước và yêu cầu nhà máy thực hiện các biện pháp xử lý hiệu quả hơn. "Chúng tôi mong muốn có sự hợp tác giữa nhà máy và cộng đồng để bảo vệ môi trường", một đại diện của người dân cho biết. Việc lắng nghe và thực hiện các đề xuất từ cộng đồng sẽ giúp cải thiện tình hình ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe người dân.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản kim loại luôn đi kèm với nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước quy mô lớn do lưu lượng nước sử dụng khổng lồ, quá trình hòa tan kim loại nặng và hiện tượng rửa lũa axit mỏ. Dự án khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên (do Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo làm chủ đầu tư) được Chính phủ cấp phép từ tháng 3/2004 với tổng vốn đầu tư hơn 500 triệu USD. Đây là mỏ quặng đa kim công nghệ cao (chủ yếu là Vonfram, Fluorit, Bismuth, Đồng và Vàng) có quy mô lớn nhất Việt Nam và đứng thứ hai trên thế giới. Dự án có tổng diện tích hơn 670 ha (diện tích khu vực khai thác chế biến 602 ha), trải dài trên địa bàn 5 xã, thị trấn gồm: Hà Thượng, Hùng Sơn, Tân Linh, Cát Nê và Tiên Hội thuộc huyện Đại Từ.

Sau hơn 9 năm triển khai và chính thức đưa vào vận hành khai thác lộ thiên từ tháng 6/2012, hoạt động sản xuất của nhà máy đã đặt ra những sức ép môi trường cấp bách, đặc biệt là nguồn nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt xả ra các lưu vực suối tự nhiên. Khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Đàm Hồng Hòa (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, người hướng dẫn: TS. Lê Văn Thơ, hoàn thành năm 2014) thực hiện đề tài nhằm đánh giá độc lập hiện trạng xả thải và công tác kiểm soát ô nhiễm nước tại cơ sở này.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

1. Nắm bắt và làm rõ hiện trạng chất lượng nước thải thực tế phát sinh từ các phân xưởng và công đoạn sản xuất của Nhà máy Núi Pháo.
2. Xác định mức độ ô nhiễm, phân loại và định lượng các nguồn phát sinh dòng thải chính trong toàn bộ ranh giới dự án.
3. Đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường khả thi nhằm giảm thiểu tối đa nguy cơ ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:

• Thu thập đầy đủ, khách quan tài liệu thứ cấp và dữ liệu quan trắc môi trường giai đoạn 2013–2014.
• Tiến hành quan trắc thực địa, lấy mẫu nước thải tại các cửa xả đại diện theo đúng quy chuẩn kỹ thuật.
• Phân tích các thông số lý hóa, kim loại nặng trong nước thải và đối chiếu trực tiếp với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT, Cột B).
• Điều tra xã hội học nhằm ghi nhận ý kiến của cộng đồng dân cư sinh sống xung quanh nhà máy về tác động môi trường.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng môi trường nước thải, bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp (nước tháo khô moong, nước bùn đuôi quặng tuyển nổi, nước vệ sinh bảo dưỡng, nước xả đáy lò hơi, nước làm mát) và nước mưa chảy tràn tại Nhà máy Núi Pháo.
• Phạm vi không gian: Ranh giới hoạt động của Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên và các thủy vực tiếp nhận trực tiếp gồm suối Thủy Tinh, suối Cát và đầm Mây.
• Thời gian thực hiện: Từ ngày 20/01/2014 đến ngày 30/04/2014.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thiết lập khung lý thuyết dựa trên các khái niệm chuẩn tắc về môi trường (Luật Bảo vệ Môi trường), ô nhiễm môi trường (theo Nguyễn Thị Lợi, 2006), ô nhiễm nước (theo Lê Văn Khoa và cộng sự, 2001) và định nghĩa chuyên biệt về nước thải công nghiệp. Về mặt phân tích, hệ thống thông số quan trắc được nhóm thành:

• Thông số lý học: Nhiệt độ, độ pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS).
• Thông số hóa học hữu cơ và dinh dưỡng: Nhu cầu oxy sinh học ($BOD_5$), nhu cầu oxy hóa học ($COD$), ion Clorua ($Cl^-$), Sunfat ($SO_4^{2-}$), Nitrat ($NO_3^-$), Xianua ($CN^-$), Florua ($F^-$).
• Kim loại nặng: Asen ($As$), Chì ($Pb$), Sắt ($Fe$), Đồng ($Cu$), Kẽm ($Zn$), Mangan ($Mn$).
• Thông số sinh học: Vi khuẩn chỉ thị Coliform.

Khung pháp lý và tiêu chuẩn so sánh bao gồm: Luật Bảo vệ Môi trường 2005; Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13; Nghị định 149/2004/NĐ-CP; Nghị định 80/2006/NĐ-CP và Nghị định 21/2008/NĐ-CP; Nghị định 01/2013/NĐ-CP; Quyết định 22/2006/QĐ-BTNMT; Quyết định số 238/QĐ-UBND ngày 01/02/2013 của UBND tỉnh Thái Nguyên về cấp phép khai thác nước sông Công; quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, Cột B áp dụng hệ số lưu lượng nguồn thải $K_f = 0{,}9$ và lưu lượng nguồn tiếp nhận $K_q = 0{,}9$), QCVN 08:2008/BTNMT, TCVN 5945-2005, TCVN 5942-1995 và TCVN 5944-1995.

Đề tài sử dụng kết hợp 5 phương pháp nghiên cứu cụ thể:

1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, điều kiện kinh tế - xã hội địa phương, hồ sơ thiết kế công nghệ, báo cáo cân bằng nước sử dụng mô hình GoldSim do Công ty Golder Associates thiết kế và chuỗi dữ liệu giám sát định kỳ trong năm 2013 của Công ty TNHH SGS Việt Nam và Viện Khoa học Môi trường và Sức khỏe Cộng đồng (IET).
2. Phương pháp lấy mẫu nước thải: Thực hiện lấy mẫu trực tiếp tại hiện trường vào lúc 7 giờ sáng ngày 13/03/2014 và trong tháng 04/2014 tại 3 cửa cống xả thải ra nguồn tiếp nhận (DP1, DP2, DP3). Sử dụng can nhựa và bình thủy tinh tối màu cổ hẹp đã tráng rửa bằng chính nguồn nước tại điểm lấy mẫu, bảo quản đúng tiêu chuẩn kỹ thuật lấy mẫu nước thải.
3. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Các mẫu nước thải được phân tích chỉ tiêu lý hóa và kim loại nặng tại Phòng thí nghiệm của Công ty TNHH SGS Việt Nam đặt tại Núi Pháo.
4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Quan sát, ghi nhận thực tế quy trình công nghệ từ khai thác moong, trạm nghiền, nhà máy tuyển, hệ thống hồ lắng đến các cửa xả thải.
5. Phương pháp điều tra phỏng vấn xã hội học: Phỏng vấn trực tiếp bằng phiếu câu hỏi đối với 30 hộ dân sinh sống quanh khu vực nhà máy (khoảng cách từ 500 m đến 1.000 m), chọn ngẫu nhiên các đối tượng không phải là cán bộ, công nhân làm việc trong mỏ Núi Pháo.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài gắn liền với quy mô sản xuất đa kim hơn 500 triệu USD của Nhà máy Núi Pháo tại Thái Nguyên. Xác định rõ mục đích, ý nghĩa học thuật, ý nghĩa thực tiễn đối với công tác giám sát trách nhiệm môi trường của doanh nghiệp và thiết lập 4 nhóm yêu cầu khắt khe về độ tin cậy của số liệu quan trắc.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết vai trò sinh thái và kinh tế của tài nguyên nước; phân tích đặc điểm các nguồn phát sinh ô nhiễm nước từ đô thị, nông nghiệp, y tế và đặc biệt là sản xuất công nghiệp mỏ. Tác giả dẫn chứng bức tranh ô nhiễm nước trên thế giới (sông Thames - Anh, sông Sarno - Ý, hồ Erie - Bắc Mỹ, sông Citarum - Indonesia, sông Hằng - Ấn Độ, sông Buriganga - Bangladesh, sông Ling - Úc, ô nhiễm dầu mỏ sông Tùng Hoa - Trung Quốc, ô nhiễm khai thác kim cương sông Odzi - Zimbabwe) và thực trạng ô nhiễm mỏ tại Việt Nam (ô nhiễm mangan tại Vị Xuyên - Hà Giang, khai thác vàng chì kẽm tại Chợ Mới, Ngân Sơn - Bắc Kạn, khai thác titan tại Bình Thuận, và các mỏ than, quặng sắt, chì kẽm xung quanh lưu vực sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên). Hệ thống hóa các định nghĩa, chỉ tiêu phân tích lý học, hóa học, sinh học và các căn cứ pháp lý môi trường hiện hành.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết vị trí địa lý, đối tượng khảo sát chất lượng nước thải tại xã Hà Thượng. Thiết kế chi tiết 4 nội dung nghiên cứu chính và 5 phương pháp thực hiện: quy trình lấy mẫu 3 điểm xả DP1, DP2, DP3; phương pháp phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm SGS Núi Pháo; phương pháp khảo sát thực địa và bảng hỏi phỏng vấn ngẫu nhiên 30 hộ dân cách nhà máy 500–1.000 m; phương pháp xử lý tổng hợp số liệu viết báo cáo.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 là nội dung cốt lõi của khóa luận, phản ánh chi tiết toàn bộ số liệu kỹ thuật, dây chuyền công nghệ và hiện trạng phát thải của nhà máy Núi Pháo:

1. Đặc điểm mặt bằng và dây chuyền công nghệ: Mỏ có diện tích 602 ha, chia làm 4 phân khu chính:

• Moong khai thác: Diện tích 93 ha, khai thác lộ thiên công suất 3,5 triệu tấn quặng thô/năm, hoạt động 24/7 (355 ngày/năm), gồm moong phía Đông và moong phía Tây.
• Khu nhà máy chế biến: Diện tích 35 ha (nhà xưởng chiếm 22 ha), gồm trạm nghiền thô 3 cấp, nhà máy chế biến tinh quặng (11 ha) với các dây chuyền tuyển nổi đồng, bismuth, sunfua khối lớn, florit, tuyển trọng lực vonfram, và nhà máy chế biến sâu Vonfram (sản xuất Sodium Tungstate - ST) diện tích 3.000 $m^2$.
• Khu chứa đuôi quặng: Nằm tại thung lũng suối Thủy Tinh, cách moong 1 km, gồm khoang chứa quặng đuôi sunfua (STC) diện tích 23 ha (dung tích 22 triệu $m^3$), khoang chứa quặng đuôi oxit (OTC) diện tích 13,5 ha (dung tích 26 triệu $m^3$) và hồ lắng TSF SP diện tích 4 ha (dung tích 0,9 triệu $m^3$).
• Khu bãi đất đá thải: Nằm phía Bắc moong, diện tích 60 ha, dung tích chứa 77 triệu tấn, cao độ thiết kế kết thúc 195 m.
• Các công trình phụ trợ: Hồ nước mưa nhà máy PSSP (dung tích 43.000 $m^3$), hồ chuyển tiếp PTP (dung tích 6.000 $m^3$), hồ lắng bãi thải WDSP ($24.000 - 28.000\ m^2$).

2. Cân bằng nước cấp và các nguồn phát sinh nước thải:

• Nhu cầu nước sản xuất nhà máy tinh quặng là $88.192\ m^3/\text{ngày đêm}$ (chế biến quặng sunfua cần $88.122\ m^3/\text{ngày đêm}$, tuyển nổi oxit $7.979\ m^3/\text{ngày đêm}$, nhu cầu khác $5.958\ m^3/\text{ngày đêm}$). Phần lớn nước được tuần hoàn kín từ các hồ STC, OTC và PSSP; lượng nước cấp bù lấy từ sông Công theo cấp phép của tỉnh.
• Nhu cầu nước nhà máy chế biến sâu ST: $1.000 - 1.200\ m^3/\text{ngày đêm}$ (lượng cấp bù bay hơi khoảng $720\ m^3/\text{ngày đêm}$ lấy từ sông Công, nước làm mát $58\ m^3/\text{ngày đêm}$ và nước lọc bụi $480\ m^3/\text{ngày đêm}$ tuần hoàn 100%).
• Nhu cầu nước sinh hoạt: Khai thác từ nước ngầm qua xử lý, gồm khu văn phòng/tinh quặng ($40\ m^3/\text{ngày đêm}$ cho 1.000 người, định mức 40 L/người), nhà máy tuyển sâu ($9{,}8\ m^3/\text{ngày đêm}$ cho 244 người), khu lán trại công nhân ($224{,}4\ m^3/\text{ngày đêm}$ cho 1.870 người, định mức 120 L/người). Tổng nhu cầu nước sinh hoạt và sản xuất chưa tính tuần hoàn là $89.466{,}2\ m^3/\text{ngày đêm}$.
• Phân loại dòng thải công nghiệp: Bùn quặng đuôi sunfua thải $225\ m^3/h$ (chứa $>1%$ S, nguy cơ tạo axit cao, hạt $<75\ \mu m$ chiếm $87%$, độ ẩm $40{,}2%$, nước $28{,}7%$, duy trì ngập sâu $>2\text{m}$ nước tại hồ STC để ức chế oxy hóa); bùn quặng đuôi oxit thải $490\ m^3/h$ ($<1%$ S, hạt $<75\ \mu m$ chiếm $45%$, độ ẩm $47{,}7%$, nước $32{,}3%$, xả vào hồ OTC). Nước tháo khô moong khai thác dao động từ $20\ m^3/\text{ngày đêm}$ đến $>32.000\ m^3/\text{ngày đêm}$ (trung bình $9.000\ m^3/\text{ngày đêm}$ theo mô hình GoldSim), bơm về hồ PTP để xử lý sơ bộ.
• Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt: Trạm xử lý lán trại ($225\ m^3/\text{ngày đêm}$) dẫn ra hồ WDSP; trạm xử lý khu nhà máy tinh quặng ($32\ m^3/\text{ngày đêm}$) dẫn ra hồ PSSP; bể tự hoại nhà máy ST ($8\ m^3/\text{ngày đêm}$) dẫn về hồ PTP.

Điểm xả	Nguồn nước thải hợp lưu	Nguồn tiếp nhận	Lưu lượng trung bình ($m^3/\text{ngày đêm}$)	Lưu lượng lớn nhất ($m^3/\text{ngày đêm}$)
DP1	Ao lắng nhà máy: nước hồ OTC, hồ PTP, hồ tràn PSSP	Suối Thủy Tinh	19.729 (TB năm theo GoldSim)	64.000
DP2	Hồ lắng TSF SP: nước tràn khoang STC - OTC (nước mưa bề mặt chiếm chủ yếu)	Suối Thủy Tinh	9.000 (theo GoldSim)	60.000
DP3	Hồ lắng WDSP: nước mưa bãi thải + nước thải sinh hoạt sau xử lý lán trại	Đầm Mây $\rightarrow$ Suối Cát	Mùa khô: 4.003; Mùa mưa: 25.969	109.000

3. Đánh giá chất lượng nước thải: Kết quả giám sát thứ cấp giai đoạn tháng 7 đến tháng 12/2013 (từ SGS và IET) và kết quả phân tích thực nghiệm của đề tài (tháng 3 và tháng 4/2014) cho thấy:

• Tại điểm DP1: Nước thải có tính trung tính (pH từ 6,9 đến 7,1). TSS đạt từ $<7$ đến $26\text{ mg/l}$ (chuẩn $\le 100\text{ mg/l}$). $COD$ đạt $16\text{ mg/l}$ (chuẩn $\le 150\text{ mg/l}$), $BOD_5$ đạt $7{,}2\text{ mg/l}$ (chuẩn $\le 50\text{ mg/l}$). Các kim loại nặng ($As$, $Pb$, $Fe$, $Cu$, $Zn$, $Mn$) và $CN^-$ ($<0{,}04\text{ mg/l}$), $Cl^-$, $F^-$ đều thấp hơn nhiều lần giới hạn QCVN 40:2011/BTNMT, Cột B.
• Tại điểm DP2: pH dao động 6,55–7,73; TSS từ 5 đến $30\text{ mg/l}$; nồng độ $As$ dao động từ 0,5 đến $0{,}9\text{ mg/l}$ (chuẩn $\le 1\text{ mg/l}$); $Zn \approx 0{,}001\text{ mg/l}$; các chỉ tiêu chất hữu cơ và kim loại khác đều nằm trong ngưỡng an toàn.
• Tại điểm DP3: pH dao động 6,2–7,8; TSS đạt từ 8 đến $30\text{ mg/l}$; $Cl^- \approx 4{,}07\text{ mg/l}$. Ngoại trừ đợt tháng 7/2013 có hàm lượng $Fe$ vượt ngưỡng nhẹ, các đợt quan trắc tháng 9, tháng 12/2013 và tháng 3, 4/2014 đều ghi nhận toàn bộ thông số kim loại nặng đạt chuẩn Cột B.
• Nhiệt độ nước thải đo đạc tháng 3 và 4/2014 đạt từ $20{,}45^\circ\text{C}$ đến $21{,}8^\circ\text{C}$, phù hợp tiêu chuẩn xả thải ($<40^\circ\text{C}$).

4. Ý kiến người dân và định hướng giải pháp: Tổng hợp kết quả điều tra 30 hộ dân xung quanh về các lo ngại bụi bặm, tiếng ồn và nguy cơ nguồn nước ngầm/nước mặt; tác giả xây dựng định hướng duy trì vận hành tuần hoàn nước, bảo dưỡng bờ đập hồ quặng đuôi, kế hoạch ứng phó sự cố vỡ đập, tràn bùn và quan trắc nước thải tự động, liên tục.

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Tóm tắt các kết luận về lưu lượng, chất lượng nước thải đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Cột B và đưa ra kiến nghị đối với nhà máy trong việc tăng cường kiểm soát an toàn môi trường bãi thải.

---

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã định lượng hóa toàn diện bức tranh khai thác, sử dụng và xả thải của mỏ đa kim Núi Pháo:

• Làm sáng tỏ cấu trúc cân bằng nước khép kín của nhà máy: Tái sử dụng tuần hoàn phần lớn trong tổng nhu cầu $88.192\ m^3/\text{ngày đêm}$ tại nhà máy tuyển tinh quặng (qua các hồ chứa STC và OTC với lưu lượng tuần hoàn tương ứng là $280\ m^3/h$ và $240\ m^3/h$) và tuần hoàn $100%$ lượng nước xử lý bụi ($480\ m^3/\text{ngày}$), nước làm mát ($58\ m^3/\text{ngày đêm}$) tại nhà máy chế biến sâu Vonfram ST.
• Xác lập đặc tính lý hóa và lưu lượng thực tế tại 3 cửa xả thải chiến lược (DP1, DP2, DP3) xả ra suối Thủy Tinh và suối Cát dựa trên mô hình mô phỏng GoldSim và các chuỗi số liệu quan trắc phân tích độc lập.
• Chứng minh tại thời điểm nghiên cứu (năm 2013 đến đầu năm 2014), chất lượng nước thải tại cả 3 cửa xả đều được kiểm soát trong ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B), giảm thiểu nguy cơ xả nước chua mỏ nhờ giải pháp kỹ thuật duy trì ngập nước $>2\text{ m}$ tại khoang chứa quặng đuôi sunfua STC.
• Ghi nhận dữ liệu thực tế về nhận thức môi trường của 30 hộ dân lân cận làm cơ sở đề xuất kế hoạch phòng ngừa sự cố tràn vỡ đập bãi thải, sạt lở bờ bao hồ bùn đuôi quặng và chương trình kiểm soát xả thải định kỳ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tồn tại một số hạn chế do điều kiện thực hiện của sinh viên:

• Thời gian nghiên cứu thực địa và lấy mẫu thực nghiệm giới hạn trong 3 tháng (từ 20/01/2014 đến 30/04/2014); các đợt tự lấy mẫu phân tích của đề tài chỉ thực hiện trong tháng 3 và tháng 4/2014.
• Đánh giá chất lượng nước thải dựa phần lớn vào chuỗi số liệu quan trắc thứ cấp năm 2013 do SGS và IET thực hiện; chưa thể tự tiến hành lấy mẫu quan trắc chu kỳ dài theo đủ 4 mùa trong năm.
• Phạm vi điều tra xã hội học chỉ giới hạn ở quy mô 30 hộ dân sống tại cự ly 500–1.000 m thuộc xã Hà Thượng, chưa mở rộng ra các xã lân cận cùng nằm trong vùng dự án như Hùng Sơn, Tân Linh, Cát Nê, Tiên Hội.
• Đề tài chỉ đánh giá chất lượng nước tại cống xả, chưa phân tích động thái lan truyền chất ô nhiễm và mức độ tích lũy sinh học của kim loại nặng trong trầm tích, thủy sinh vật tại hạ lưu suối Thủy Tinh, suối Cát và sông Công.

Hướng nghiên cứu tiếp theo: Triển khai quan trắc liên tục tự động tại các cửa xả DP1, DP2, DP3; đánh giá tác động tổng hợp của nước thải mỏ đến chất lượng nước mặt sông Công khi nhà máy vận hành tối đa công suất thiết kế; nghiên cứu chuyên sâu về nguy cơ rò rỉ kim loại nặng vào tầng chứa nước ngầm tại khu vực bãi đất đá thải và hồ chứa quặng đuôi.

---

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là nguồn tư liệu thực chứng hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường & Tài nguyên, Khai thác Mỏ - Tuyển khoáng.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:

• Sơ đồ công nghệ tuyển quặng đa kim Vonfram, Fluorit, Bismuth, Đồng và hệ thống cân bằng dòng nước cấp/nước thải chi tiết.
• Giải pháp kỹ thuật phân tách hai dòng bùn quặng đuôi sunfua (chứa $>1%$ S, nguy cơ tạo axit mỏ) và quặng đuôi oxit ($<1%$ S) gắn liền với kỹ thuật ngập nước $>2\text{ m}$ để kiểm soát oxy hóa.
• Mô hình bố trí hệ thống các hồ trung chuyển và hồ lắng tự nhiên (PTP, PSSP, WDSP, TSF SP) để vừa xử lý sơ bộ nước thải, vừa trữ nước mưa chảy tràn phục vụ tái tuần hoàn sản xuất.
• Bộ số liệu quan trắc đối chiếu thực tế giữa phát thải mỏ đa kim với quy chuẩn xả thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT Cột B.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nhà máy Núi Pháo xả nước thải ra môi trường qua những cửa xả nào và lưu lượng thiết kế ra sao? Nhà máy xả nước thải ra môi trường qua 3 vị trí cửa xả chính:

• Cửa xả DP1: Xả nước từ ao lắng nhà máy chế biến tinh quặng ra suối Thủy Tinh, lưu lượng trung bình năm tính theo mô hình GoldSim là $19.729\ m^3/\text{ngày đêm}$ (lớn nhất $64.000\ m^3/\text{ngày đêm}$).
• Cửa xả DP2: Xả nước từ hồ lắng TSF SP (khu đuôi quặng) ra suối Thủy Tinh, lưu lượng trung bình $9.000\ m^3/\text{ngày đêm}$ (lớn nhất $60.000\ m^3/\text{ngày đêm}$).
• Cửa xả DP3: Xả nước từ hồ lắng WDSP (khu bãi thải và nước thải sinh hoạt sau xử lý lán trại) qua đầm Mây ra suối Cát, lưu lượng trung bình mùa khô $4.003\ m^3/\text{ngày đêm}$, mùa mưa $25.969\ m^3/\text{ngày đêm}$ (lớn nhất $109.000\ m^3/\text{ngày đêm}$).

2. Giải pháp công nghệ nào được áp dụng để ngăn ngừa hiện tượng tạo axit từ quặng đuôi sunfua tại hồ STC? Bùn quặng đuôi sunfua phát sinh từ quá trình tuyển nổi có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 1%, hạt rất mịn ($>87%$ kích thước $<75\ \mu m$) nên rất dễ bị oxy hóa tạo axit và hòa tan kim loại nặng. Do đó, quặng đuôi sunfua sau khi bơm về hồ chứa STC (lưu lượng $225\ m^3/h$) bắt buộc phải duy trì ngập tối thiểu dưới $2\text{ m}$ nước nhằm cô lập quặng với oxy không khí, ngăn chặn triệt để phản ứng oxy hóa sunfua.

3. Lượng nước tháo khô từ moong khai thác lộ thiên được tính toán và xử lý như thế nào? Lưu lượng nước tháo khô moong (gồm nước ngầm và nước mưa rơi vào lòng moong $93\text{ ha}$) được Công ty Golder Associates dự báo bằng mô hình GoldSim dao động từ $20\ m^3/\text{ngày đêm}$ đến hơn $32.000\ m^3/\text{ngày đêm}$ (trung bình khoảng $9.000\ m^3/\text{ngày đêm}$). Toàn bộ nước trong moong được bơm về Hồ chuyển tiếp (Hồ PTP, dung tích $6.000\ m^3$) để lắng cặn và xử lý sơ bộ, sau đó được điều phối bơm về hồ quặng đuôi STC, ao lắng xả qua DP1 hoặc cấp bù cho hồ PSSP phục vụ nhà máy tuyển.

4. Đề tài đã thực hiện khảo sát thực nghiệm và lấy mẫu phân tích tại đâu? Tác giả đã trực tiếp khảo sát thực địa và lấy mẫu nước thải tại 3 cửa xả DP1, DP2, DP3 vào ngày 13/03/2014 và trong tháng 04/2014. Các chỉ tiêu lý hóa (nhiệt độ, pH, TSS, COD, $BOD_5$, $Cl^-$, $SO_4^{2-}$, $CN^-$, $F^-$) và kim loại nặng ($As$, $Pb$, $Fe$, $Cu$, $Zn$, $Mn$) được phân tích tại Phòng thí nghiệm của Công ty TNHH SGS Việt Nam đặt tại khu mỏ Núi Pháo, sau đó đối chiếu trực tiếp với QCVN 40:2011/BTNMT Cột B.

5. Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt của toàn bộ dự án mỏ Núi Pháo được cấp từ đâu và định mức tính toán như thế nào? Nước cấp cho hoạt động sinh hoạt được khai thác từ nguồn nước dưới đất đã được UBND tỉnh Thái Nguyên cấp phép và xử lý qua trạm cấp nước sạch. Định mức sử dụng được tính: $40\text{ L/người/ngày}$ đối với cán bộ khu văn phòng/nhà máy tinh quặng (tối đa 1.000 người, nhu cầu $40\ m^3/\text{ngày đêm}$) và nhà máy chế biến sâu ST (244 người, nhu cầu $9{,}8\ m^3/\text{ngày đêm}$); định mức $120\text{ L/người/ngày}$ đối với khu lán trại công nhân (tối đa 1.870 người, nhu cầu $224{,}4\ m^3/\text{ngày đêm}$).

---

Kết luận

Khóa luận của tác giả Đàm Hồng Hòa đã phản ánh chi tiết hiện trạng phát sinh dòng thải, sơ đồ cân bằng nước và công tác xử lý nước thải tại mỏ quặng đa kim Núi Pháo trong giai đoạn đầu đi vào vận hành công nghiệp. Các kết quả quan trắc thực nghiệm và số liệu phân tích của SGS/IET khẳng định các thông số ô nhiễm chính (TSS, COD, $BOD_5$, kim loại nặng) tại 3 cửa xả DP1, DP2, DP3 đều đạt quy chuẩn xả thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT Cột B nhờ áp dụng hiệu quả mô hình hồ lắng trung gian và tuần hoàn nước khép kín. Công trình cung cấp hệ số liệu thực chứng kỹ thuật có giá trị tham khảo cao đối với công tác kiểm soát môi trường trong ngành công nghiệp khai khoáng quy mô lớn tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cũng như không khí và ánh sáng, nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu được trong đời sống con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất, nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước tham gia vào vào hầu hết các hoạt động của sự sống và sản xuất. Trong những năm gần đây Việt Nam đang không ngừng đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa, những lợi ích mà công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại được thể hiện rất rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục,xã hội.Tuy nhiên bên cạnh những hiệu quả tích cực do công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại thì đồng thời nó cũng làm phát sinh rất nhiểu tác động đến môi trường.

Trong đó, ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản là một trong những vấn đề nóng hổi nhất. Trong những năm gần đây, theo nhịp độ phát triên chung của cả nước tỉnh Thái nguyên cũng đã có nhiều cơ hội để phát huy các nguồn lực thế mạnh cho sự tăng trưởng kinh tế - xã hội, mà dự án khai thác khoáng sản khu Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ là một điển hình. Công ty THNH khai thác chế biến khoáng sản núi pháo là một dự án lớn có ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội và khối lượng công việc đồ sộ. Dự án khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo được Chính phủ cấp phép đầu tư từ tháng 3-2004 với tổng vốn hơn 500 triệu USD.

Đây là Dự án khai thác quặng đa kim công nghệ cao chủ yếu là Vonfram lớn nhất Việt Nam và đứng thứ hai trên thế giới. Dự án có tổng diện tích hơn 670 ha nằm trên địa bàn các xã Hà Thượng, Hùng Sơn, Tân Linh, Cát Nê và Tiên Hội của huyện Đại Từ. Trải qua hơn 9 năm tồn tại và hoạt động của dự án đã góp phần rất lớn vào sự phát triển của nhà máy khai thác chế biến kháng sản núi pháo tại xã Hà Thượng – huyện Đại từ nói riêng và sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên nói chung. Nhưng sự hoạt động của nhà máy Núi Pháo cũng có những ảnh hưởng xấu đến môi trường và trong đó có môi trường nước.

n 2 Xuất phát từ thực tế đó, được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS.Lê Văn Thơ, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo- Công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo trên địa bàn xã Hà Thượng – huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên”. Mục đích của đề tài - Thông qua nghiên cứu đề tài nắm được hiện trạng chất lượng nước thải của nhà máy Núi Pháo - Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm nguồn nước thải. - Đề xuất một số biện pháp xử lý nhằm, giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế.

- Ý nghĩa trong thực tiễn: + Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động khai thác đến môi trường, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải.