Đặt vấn đề Trong sự nghiêp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc với tốc độ nhanh chóng nhƣ hiện nay, ngành than đã trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn góp phần to lớn vào sự phát triển chung của đất nƣớc. Trƣớc hết, việc khai thác than là để phục vụ trực tiếp cho các ngành kinh tế quan trọng nhất: cung cấp nhiên liệu cho ngành công nghiệp nhiệt điện, sản xuất xi măng, phân bón, hóa chất, giấy, vật liệu xây dựng… Ngoài ra còn khẳng định đƣợc vai trò quan trọng trong công tác ổn định việc làm và cải thiện đƣợc đời sống cho ngƣời dân lao động. Tỉnh Quảng Ninh là một tỉnh có trữ lƣợng than lớn chiếm khoảng 90% trữ lƣợng than trên cả nƣớc. Tỉnh Quảng Ninh rất giàu tiềm năng phát triển kinh tế, do có nhiều thế mạnh mà các vùng khác không có đƣợc, đó là tài nguyên khoáng sản, cảnh quan và các điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển công nghiệp khai thác khoáng sản, cảng biển, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản.
Song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt đƣợc trong nhiều năm qua, Quảng Ninh cũng đang đối mặt với những thách thức không nhỏ về môi trƣờng. Trên một địa bàn hẹp (đặc biệt tại khu vực thành phố Hạ Long là nơi trung tâm của tỉnh), nhiều hoạt động kinh tế - xã hội đồng thời phát triển nhƣ khai thác than, sản xuất vật liệu xây dựng,du lịch - dịch vụ. đã gia tăng sức ép lên môi trƣờng sinh thái và các hệ tài nguyên sinh vật. Chất lƣợng môi trƣờng ở một số khu vực đã bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh, nhiều nguồn tài nguyên môi trƣờng đã bị khai thác cạn kiệt.
Điển hình là hoạt động khai thác than,hoạt động này đã đang là nguyên nhân làm suy thoái tài nguyên, môi trƣờng, ảnh hƣởng trực tiếp đến tiềm năng phát triển kinh tế xã hội và đời sống nhân dân. Một trong những 2 vấn đề nổi cộm trong lĩnh vực môi trƣờng mỏ là xử lý nƣớc thải mỏ. Chỉ từ năm 2008 đến nay, riêng vùng than Quảng Ninh đã có 30 trạm xử lý nƣớc thải đƣợc hoàn thành, đi vào vận hành và hàng chục các dự án đầu tƣ trạm xử lý nƣớc thải mỏ khác đang đƣợc thực hiện.Mỏ than Hà Tu thuộc Công ty CP than Hà Tu- Vinacomin là một trong những mỏ khai thác lộ thiên lớn ở vùng Hòn Gai có trạm xử lý đang hoạt động. Việc hoạt động sản xuất , khai thác của mỏ than ngày càng tăng dẫn tới nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trƣờng do chất thải phát sinh từ các hoạt động của mỏ, việc xử lý nƣớc thải không tránh khỏi những hạn chế nhất định về công nghệ cần phải xem xét đánh giá.
Vì vậy,nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở mỏ than Hà Tu, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh nhằm phân tích, đánh giá hiện trạng môi trƣờng; làm rõ các tác động của hoạt động khái thác khoáng sản tới môi trƣờng là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, thích hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trƣờng nƣớc tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản xuất khoáng sản trên địa bàn vùng Hòn Gai- Quảng Ninh và triệt tiêu đƣợc các mối nguy hiểm ảnh hƣởng đến đời sống con ngƣời, chất lƣợng môi trƣờng nƣớc đƣợc đảm bảo tại khu vực. Những vấn đề môi trƣờng hàng ngày đã, đang xảy ra và còn tiếp tục gặp phải trong tƣơng lai, với đà phát triển việc khai thác than, khoáng sản khác nhƣ hiện nay và dự kiến trong tƣơng lai. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đƣợc sự đồng ý của trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên, khoa Môi trƣờng em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:”Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải của mỏ than Hà Tu, TP. Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh”.Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nƣớc thải của mỏ than Hà Tu.
- Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải mỏ than Hà Tu.Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu đƣợc chính xác trung thực, khách quan. - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu. - Các kết quả phân tích phải đƣợc so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trƣờng Việt Nam.Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Nâng cao kiến thức và kỹ năng rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác bảo vệ môi trƣờng, vận dụng nâng cao kiến thức đã học. -Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nƣớc thải mỏ than, đồng thời nâng cao ý thức bảo vệ môi trƣờng , và góp phần nâng cao thƣơng hiệu của công ty than.
4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.Cơ sở lý luận - Khái niệm môi trƣờng:Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trƣờng Việt Nam năm 2014 môi trƣờng đƣợc định nghĩa nhƣ sau: "Môi trƣờng là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con ngƣời và sinh vật"[10]. - Theo khoản 8 điều 3 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 tới con ngƣời và sinh vật” [10]. - Theo TCVN 1980 – 1995 và ISO 0107/1 – 1980: Nƣớc thải là nƣớc đã đƣợc thải ra sau khi đã đƣợc sử dụng hoặc đƣợc tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó [1]. Ngƣời ta còn định nghĩa nƣớc thải là chất lỏng đƣợc thải ra sau quá trình sử dụng của con ngƣời và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng.
Thông thƣờng nƣớc thải đƣợc phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng, đó là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý. Nƣớc thải đƣợc phân thành các loại cơ bản: - Nƣớc thải sinh hoạt: Là nƣớc thải từ các khu dân cƣ, khu vực hoạt động thƣơng mại, khu công sở, trƣờng học và các cơ sở tƣơng tự khác. - Nƣớc thải thấm qua: Là lƣợng nƣớc thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hồ ga hay hố xí. - Nƣớc thải tự nhiên: Nƣớc mƣa đƣợc xem nhƣ nƣớc thải tự nhiên ở những thành phố hiện đại, chúng đƣợc thu gom theo hệ thống.
- Nƣớc thải đô thị: Nƣớc thải đô thị là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố, thị xã, đó là hỗn hợp của các loại nƣớc thải đã kể ra. 5 - Nƣớc thải công nghiệp (hay còn gọi là nƣớc thải sản xuất) là nƣớc thải đƣợc thải ra từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản. Tính chất của nƣớc thải công nghiệp phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khác nhau nhƣng nhìn chung nƣớc thải công nghiệp thƣờng chứa các hóa chất độc hại, kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản Nƣớc thải sản xuất trong khai thác khoáng sản đƣợc chia thành hai loại: nƣớc thải sinh hoạt (phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con ngƣời nhƣ tắm giặt, ăn uống, vệ sinh) và nƣớc thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất khai thác than sinh ra nhƣ đào lò, nƣớc thải từ bãi thải, nƣớc thải từ kho than, nƣớc thải vệ sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nƣớc phun sƣơng dập bụi, nƣớc rửa xe…).
Hiến chƣơng Châu Âu về nƣớc đã định nghĩa: “Ô nhiễm nƣớc là sự biến đổi nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng nƣớc, làm nhiễm bẩn nƣớc và gây nguy hiểm cho con ngƣời, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã” - Ô nhiễm nƣớc có nguồn gốc tự nhiên: do mƣa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đƣa vào môi trƣờng nƣớc các chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại kể cả xác chết của chúng. - Ô nhiễm 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 vào môi trƣờng nƣớc. Khái niệm quản lý môi trường 6 “Quản lý môi trƣờng là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lƣợng môi trƣờng sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”[10]. Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than + Hàm lượng chất rắn: Tổng chất rắn (TS) là thành phần đặc trƣng nhất của nƣớc thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan (DS).
Chất rắn lơ lửng có kích thƣớc hạt ≥ 10-4 mm có thể lắng đƣợc và không lắng đƣợc (dạng keo). + Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nƣớc thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lƣợng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dƣới tác động của vi sinh vật hiếu khí và đƣợc gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa. Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD): là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nƣớc thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo đƣợc cho phép tính toán lƣợng 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 nƣớc 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 nƣớc thải. Nhu cầu ôxy hóa học (COD): là lƣợng 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 nƣớc thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nƣớc thải trong môi trƣờng axít. Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ.