Luận văn thạc sĩ research the effect of apatite mining exploitation activities on water environment at lao cai apatete mines lao cai province

Nghiên cứu tác động của khai thác apatit đến môi trường nước tại mỏ Lào Cai, phân tích các yếu tố ô nhiễm và giải pháp bảo vệ nguồn nước.

• Tác giả: Vu Thi Dieu Linh
• Người hướng dẫn: Phan Dinh Binh, Ph.D.
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Research the effect of apatite mining exploitation activities on water environment at Lao Cai apatite mines - Lao Cai province
• Loại tài liệu: Bachelor thesis
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thai Nguyen

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGMENT
• ABSTRACT
• LIST OF TABLES
• LIST OF ABBREVIATIONS
• 1. PART I: RESEARCH RATIONALE
• 1.1. Research question and hypothesis
• 2. PART II: OVERVIEW OF NATURAL AND SOCIO-ECONOMIC CONDITIONS OF LAOCAI
• 2.1. Natural conditions and Resources
• 2.1.1. Geographical location
• 2.1.2. Topography
• 2.1.3. Climate
• 2.1.4. Hydrology
• 2.1.5. Land resources
• 2.1.6. Forest resources
• 2.1.7. Mineral resource
• 2.1.8. Tourism resources
• 2.2. Introduction to apatite reserves and apatite mines in Lao Cai
• 2.3. Overview of mining in Vietnam
• 2.3.1. The status of mining and mineral processing of some major metals
• 2.3.1.1. Iron Ore
• 2.3.1.2. Bauxite
• 2.3.1.3. Titanium ores
• 3. PART IV: THE SITUATION OF EXPLOITATION AND ENVIRONMENTAL PROTECTION IN THE MINERALS MINING IN LAO CAI PROVINCE
• 3.1. The situation of mining in the Lao Cai province
• 3.2. The development of mineral mining and processing in Lao Cai
• 3.3. Situation of environmental protection in mineral mining of Lao Cai province
• 3.4. Assessing the impacts of mining activities to the water quality in Lao Cai province
• 3.4.1. Mining site Mo Coc
• 3.4.2. Ngoi Dum mining site
• 3.4.3. Mining site No 10 - Cam Duong 1
• 3.4.4. Bac Nhac Son Plant area
• 3.4.5. (Un)loading-Consuming Enterprise area
• 3.5. Proposed solutions to reduce water pollution from mining activities in the province of Lao Cai
• DISCUSSION AND CONCLUSION

Tóm tắt

I. Tình hình khai thác apatit tại Lào Cai

Hoạt động khai thác apatit tại Lào Cai đã diễn ra trong nhiều năm, đóng góp quan trọng vào nền kinh tế địa phương. Tuy nhiên, việc khai thác này cũng gây ra nhiều vấn đề về môi trường nước. Các mỏ apatit như Mo Coc, Ngoi Dum và các khu vực khác đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các chất thải từ quá trình khai thác. Theo nghiên cứu, nước thải từ các mỏ này chứa nhiều kim loại nặng và các chất ô nhiễm khác, làm suy giảm chất lượng nước trong khu vực. Việc này không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn đến sức khỏe của người dân sống xung quanh. Do đó, cần có các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực từ hoạt động khai thác.

1.1. Tác động của khai thác apatit đến môi trường nước

Nghiên cứu cho thấy rằng tác động khai thác apatit đến môi trường nước là rất nghiêm trọng. Nước thải từ các mỏ apatit chứa nhiều chất ô nhiễm như kim loại nặng, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt và nước ngầm. Các chỉ số như BOD, COD và TSS đều vượt mức cho phép, cho thấy sự ô nhiễm nghiêm trọng. Việc này không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng đến sinh kế của người dân địa phương, đặc biệt là những người phụ thuộc vào nguồn nước này cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.

II. Đánh giá chất lượng nước tại các mỏ apatit

Đánh giá chất lượng nước tại các mỏ apatit cho thấy sự biến động lớn giữa các khu vực khác nhau. Tại mỏ Mo Coc, chất lượng nước đã bị suy giảm nghiêm trọng với nồng độ các chất ô nhiễm cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Các mẫu nước được lấy từ khu vực này cho thấy nồng độ kim loại nặng như chì và cadmium vượt mức cho phép. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường hiệu quả hơn. Việc theo dõi thường xuyên chất lượng nước là rất quan trọng để phát hiện kịp thời các vấn đề ô nhiễm và có biện pháp xử lý thích hợp.

2.1. Phân tích chất lượng nước tại các khu vực khai thác

Phân tích chất lượng nước tại các khu vực khai thác cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các mỏ. Tại mỏ Ngoi Dum, mặc dù có sự ô nhiễm, nhưng mức độ không nghiêm trọng như tại Mo Coc. Các chỉ số như DO và pH vẫn nằm trong giới hạn cho phép, tuy nhiên, cần có sự giám sát liên tục để đảm bảo không có sự gia tăng ô nhiễm trong tương lai. Việc áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiện đại có thể giúp cải thiện chất lượng nước và giảm thiểu tác động tiêu cực từ hoạt động khai thác.

III. Giải pháp bảo vệ môi trường nước

Để giảm thiểu tác động tiêu cực từ hoạt động khai thác apatit, cần có các giải pháp bảo vệ môi trường hiệu quả. Một trong những giải pháp quan trọng là áp dụng công nghệ xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường. Ngoài ra, việc xây dựng các hồ chứa nước thải và hệ thống lọc sinh học cũng rất cần thiết. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường. Các chương trình giáo dục và tuyên truyền về tác động của ô nhiễm nước cũng cần được triển khai rộng rãi.

3.1. Đề xuất các biện pháp cụ thể

Các biện pháp cụ thể để bảo vệ môi trường nước bao gồm: 1) Tăng cường giám sát chất lượng nước tại các khu vực khai thác; 2) Áp dụng công nghệ xanh trong khai thác và chế biến khoáng sản; 3) Thực hiện các chương trình phục hồi môi trường sau khai thác. Những biện pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng và duy trì sự phát triển bền vững cho ngành khai thác khoáng sản tại Lào Cai.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Khai thác khoáng sản đóng vai trò trụ cột trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, đặc biệt tại tỉnh Lào Cai – trung tâm khoáng sản Tây Bắc với trữ lượng quặng apatit ước tính lên đến 2,5 tỷ tấn (thuộc hệ tầng apatit - dolomit). Tính đến năm 2013, công nghiệp khai khoáng và chế biến đóng góp hơn 1.700 tỷ đồng, chiếm trên 75% tổng giá trị sản xuất công nghiệp toàn tỉnh và tạo việc làm cho hơn 6.000 lao động. Tuy nhiên, hoạt động khai thác quy mô lớn tại các khai trường lộ thiên và hầm lò đã tạo ra những tác động tiêu cực nghiêm trọng đến tài nguyên đất, thảm thực vật và đặc biệt là môi trường nước thuộc lưu vực sông Hồng và hệ thống sông suối liên quan (ngòi Đùm, suối Cóc, suối Đồng Hồ).

          +-------------------------------------------------------------+
          |         KHAI TRƯỜNG KHAI THÁC APATIT LÀO CAI                |
          +-------------------------------------------------------------+
                     |                                       |
        [Tác động cơ học & thủy văn]             [Tác động hóa học & nước thải]
                     |                                       |
    * Bóc phủ tầng đất đá, hạ mực nước ngầm     * Bùn tuyển quặng, chất rắn lơ lửng (TSS)
    * Thay đổi dòng chảy suối Cóc, ngòi Đùm    * Rửa trôi kim loại nặng (Pb, As, Cd, Zn)
    * Xói mòn bờ dốc, bồi lắng hồ thủy lợi      * Nước thải sinh hoạt và tuyển quặng (BOD, COD)
                     \                                       /
                      \                                     /
                       +-----------------------------------+
                       |    SUY THOÁI NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC   |
                       |  (Vượt ngưỡng QCVN 08, 09, 40)    |
                       +-----------------------------------+

Vấn đề thực tiễn (Problem Statement)

Quá trình bóc tầng đất phủ, khoan nổ mìn, rửa quặng và thoát nước moong khai thác đã phá vỡ cấu trúc địa chất thủy văn tự nhiên:

• Biến đổi thủy văn cục bộ: Việc tháo khô moong khai thác sâu hàng chục đến hàng trăm mét hình thành phễu hạ thấp mực nước ngầm với bán kính ảnh hưởng lớn, làm suy kiệt các túi nước ngầm nông và làm khô kiệt các dòng chảy mặt phụ cận.
• Bồi lắng và đục hóa nguồn nước: Nước mưa chảy tràn qua các bãi thải đất đá chưa được đầm nén, lu lèn mang theo lượng lớn chất rắn lơ lửng (TSS), bồi lấp hệ thống suối tự nhiên và các công trình thủy lợi (ngòi Đùm, suối Đồng Hồ, suối Cóc).
• Nguy cơ hòa tan kim loại nặng: Quá trình phong hóa và rửa trôi quặng apatit, dolomit cùng các khoáng vật cộng sinh làm phát tán các ion kim loại nặng ($Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cd^{2+}$, $As^{3+/5+}$) vào các thủy vực tiếp nhận.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước: Thu thập và phân tích định lượng các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh của nước mặt, nước ngầm và nước thải tại 5 khu vực khai thác trọng điểm: Khai trường Mỏ Cóc, Khai trường Ngòi Đùm, Khai trường Cam Đường 1 (Khai trường 10), Nhà máy Tuyển Bắc Nhạc Sơn và Xí nghiệp Bốc xúc - Tiêu thụ.
2. Đối chuẩn quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: Đánh giá mức độ ô nhiễm thông qua so sánh trực tiếp với QCVN 08:2008/BTNMT (chất lượng nước mặt), QCVN 09:2008/BTNMT (chất lượng nước ngầm) và QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp).
3. Đề xuất hệ thống giải pháp tích hợp: Thiết kế các giải pháp kỹ thuật xử lý nước thải tuyển quặng kết hợp công nghệ phục hồi sinh học (Phytoremediation) và hoàn nguyên môi trường theo mô hình khai thác cuốn chiếu.

Phương pháp tiếp cận và phạm vi

Nghiên cứu áp dụng quy trình đánh giá tác động môi trường (EIA) kết hợp khảo sát thực địa nhanh, lấy mẫu định lượng tại tọa độ xác định bằng GPS và phân tích trong phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN/SMEWW. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào chuỗi khai trường thuộc Công ty Apatit Việt Nam tại tỉnh Lào Cai trong năm 2014.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại khu vực nghiên cứu, các công trình xử lý môi trường hiện hữu bộc lộ nhiều điểm hạn chế kỹ thuật:

• Hồ lắng trọng lực đơn giản có dung tích nhỏ, không bổ sung hóa chất keo tụ, dẫn đến hiệu suất lắng chất rắn hạt mịn ($< 0,05\text{ mm}$) đạt dưới 45%.
• Bãi thải đất đá xây dựng tự nhiên, thiếu lớp lót chống thấm đáy và rãnh phân dòng nước mặt ngoại vi, dẫn đến hiện tượng rửa trôi bề mặt nghiêm trọng khi lưu lượng mưa đạt 1.800 – 2.000 mm/năm.

Tiêu chí kỹ thuật	Hệ thống xử lý truyền thống	Giải pháp đề xuất tích hợp
Xử lý chất rắn lơ lửng (TSS)	Hồ lắng tự nhiên (lắng cơ học)	Hồ lắng bậc thang kết hợp keo tụ PAC/Polymer
Kiểm soát kim loại nặng & pH	Không xử lý hóa học	Trung hòa vôi $Ca(OH)_2$ kết hợp bãi lọc sinh học
Bảo vệ sườn bãi thải	Bỏ trống hoặc để cỏ dại mọc	Trồng cỏ Vetiver, cây Keo tai tượng (Acacia)
Hiệu suất tái sử dụng nước	Dưới 20% (chủ yếu xả thải)	Tuần hoàn khép kín $\ge 80%$ nước tuyển quặng

Phân loại yêu cầu quản lý (Khung MoSCoW)

• Must have: Hệ thống lắng xử lý TSS đạt ngưỡng QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B: $\text{TSS} \le 100\text{ mg/L}$); trạm quan trắc định kỳ tại các điểm xả thải.
• Should have: Mạng lưới rãnh thu gom nước mưa phân tầng quanh bãi đổ thải; đệm vôi trung hòa tính axit đất thải.
• Could have: Cụm hồ sinh học xử lý bậc ba kết hợp thực vật hấp thụ ($Pteris\ vittata$, cỏ Vetiver).
• Won't have (thời điểm hiện tại): Hệ thống lọc màng RO khử khoáng toàn phần cho nước tháo khô mỏ.

Thiết kế hệ thống

Cơ chế phản ứng hóa học xử lý kim loại và độ đục

1. Cơ chế keo tụ bùn hạt mịn: $$Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 6H^+ + 3SO_4^{2-}$$
2. Cơ chế kết tủa ion kim loại bằng vôi tôi: $$M^{2+} + 2OH^- \rightarrow M(OH)_2\downarrow \quad (M: Pb, Zn, Fe, Cd)$$ $$3Ca(OH)_2 + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6H_2O$$

Phương pháp luận nghiên cứu (Methodology)

Quy trình thực nghiệm tuân thủ chặt chẽ các bước kiểm soát chất lượng từ hiện trường đến phòng thí nghiệm:

[Khảo sát hiện trường & Đo đạc GPS] 
[Lấy mẫu nước & Cố định hóa chất theo TCVN/SMEWW] 
[Phân tích phòng thí nghiệm: AAS, UV-Vis, Chuẩn độ] 
[Xử lý số liệu & Thống kê đối chuẩn QCVN 08, 09, 40] 
[Xây dựng ma trận giải pháp kỹ thuật & Quản lý]

• Mốc thời gian thực hiện: Đợt 1 khảo sát mùa khô; Đợt 2 quan trắc mùa mưa năm 2014.
• Tiêu chuẩn kiểm chuẩn chất lượng (QA/QC): Thực hiện đo mẫu lặp 3 lần ($n=3$), sử dụng mẫu trắng hiện trường (Field Blanks) và mẫu trắng thiết bị (Method Blanks) nhằm triệt tiêu sai số hệ thống.

---

Implementation và kết quả

Quy trình triển khai phân tích

Các mẫu nước được thu thập tại 5 khu vực mỏ trọng điểm và xử lý theo các tiêu chuẩn phân tích chuẩn quốc gia và quốc tế:

# Pseudo-code logic xác định mức độ vượt chuẩn chất lượng nước (QCVN Compliance Pipeline)
import pandas as pd

def evaluate_water_quality(samples_df, standards_dict):
    results = []
    for idx, row in samples_df.iterrows():
        sample_loc = row['Location']
        eval_record = {'Location': sample_loc, 'Exceeded_Parameters': []}
        for param, standard_val in standards_dict.items():
            measured_val = row.get(param, 0.0)
            if measured_val > standard_val:
                ratio = round((measured_val - standard_val) / standard_val * 100, 2)
                eval_record['Exceeded_Parameters'].append({
                    'Parameter': param,
                    'Measured': measured_val,
                    'Standard': standard_val,
                    'Exceed_Percentage': f"+{ratio}%"
                })
        results.append(eval_record)
    return results

Chỉ tiêu phân tích	Đơn vị	Phương pháp chuẩn áp dụng	Thiết bị phân tích chính
pH	-	TCVN 6492:1999 / SMEWW 4500-H+	Máy đo pH điện cực thủy tinh cầm tay Hach
BOD5 ($20^\circ\text{C}$)	mg/L	TCVN 4559:1995 / SMEWW 5210 B	Tủ ấm 5 ngày, chai đo BOD chuyên dụng
COD	mg/L	APHA 5220-D	Phá mẫu nhiệt kín, so màu quang phổ
TSS	mg/L	SMEWW 2540 D / 5210 B	Sấy màng lọc sợi thủy tinh ở $105^\circ\text{C}$
As	mg/L	TCVN 6626:2000 / SMEWW 3113-As B	Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS)
Pb, Zn, Cd	mg/L	TCVN 6193:1996 / TCVN 6197:1996	Quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GF-AAS)
Coliform	MPN/100mL	SMEWW 9221 B	Phương pháp lên men nhiều ống (MPN)

Kết quả đo đạc thực nghiệm tại các trạm quan trắc

1. Khai trường Mỏ Cóc (Tọa độ: X2476644; Y0396644 / X2477534; Y0395808)

• Nước mặt (NMPM1 - Bắc Mỏ Cóc, NMPM2 - Nam Mỏ Cóc):
  • $\text{pH} = 7,9$ (Đạt QCVN 08: 5,5 - 9,0).
  • $\text{COD} = 5,0 - 9,1\text{ mg/L}$ (Chuẩn B1: $\le 30\text{ mg/L}$).
  • $\text{BOD}_5 = 3,0 - 5,0\text{ mg/L}$ (Chuẩn B1: $\le 15\text{ mg/L}$).
  • $\text{TSS} = 42 - 71\text{ mg/L}$ (Vượt quy chuẩn B1 là $50\text{ mg/L}$ tại điểm NMPM2: vượt $42%$).
• Nước thải hồ lắng Mỏ Cóc: $\text{SS} = 76\text{ mg/L}$ (Đạt QCVN 40 Cột B: $\le 100\text{ mg/L}$); $\text{BOD}_5 = 1,0\text{ mg/L}$; $\text{COD} = 2,0\text{ mg/L}$; Dầu mỡ $< 0,5\text{ mg/L}$.
• Nước ngầm nhà điều hành (X2477420; Y0395284): $\text{pH} = 6,5$; $\text{TDS} = 12\text{ mg/L}$; $\text{CaCO}_3 = 125\text{ mg/L}$ (Đạt QCVN 09:2008: $\le 500\text{ mg/L}$); Coliform = 0.

2. Khai trường Ngòi Đùm (Tọa độ: NMCC1 X2485189; Y0393139 / NMCC2 X2481842; Y0394966)

• Nước mặt:
  • Điểm NMCC1 (Ngòi Đùm): $\text{TSS} = 49\text{ mg/L}$; $\text{COD} = 28,5\text{ mg/L}$; $\text{BOD}_5 = 14\text{ mg/L}$.
  • Điểm NMCC2 (Suối Đồng Hồ): $\text{TSS} = 68\text{ mg/L}$ (Vượt QCVN 08 B1 $36%$); $\text{COD} = 10\text{ mg/L}$; $\text{BOD}_5 = 5\text{ mg/L}$.
• Nước ngầm dân sinh (Giếng khoan Nam Cường): $\text{pH} = 7,5$; $\text{TSS} = 0\text{ mg/L}$; $As < 0,005\text{ mg/L}$; $E. coli$ & Coliform không phát hiện (Đạt chuẩn QCVN 09).

3. Khai trường Cam Đường 1 - Khai trường 10 (Tọa độ: X2477965; Y0398304)

• Nước mặt ngòi Đùm (Đông Bắc khai trường): $\text{pH} = 6,3$; $\text{TSS} = 75\text{ mg/L}$ (Vượt chuẩn B1 $50%$); $\text{COD} = 12,5\text{ mg/L}$; $\text{BOD}_5 = 9,0\text{ mg/L}$; $Pb < 0,02\text{ mg/L}$.
• Nước ngầm giếng đào Thôn Dạ 1: $\text{CaCO}_3 = 153\text{ mg/L}$; $Pb < 0,01\text{ mg/L}$; Coliform = 0 (Đạt QCVN 09).

4. Khu vực Tuyển Bắc Nhạc Sơn & Xí nghiệp Bốc xúc - Tiêu thụ

• Suối Đồng Hồ (cách trạm trung chuyển Bắc Nhạc Sơn 200m - NM8): $\text{TSS} = 68\text{ mg/L}$ (Vượt chuẩn $36%$).
• Nước thải hồ tuần hoàn Bắc Nhạc Sơn: $\text{TSS} = 115\text{ mg/L}$ (Vượt chuẩn QCVN 40 Cột B mức $100\text{ mg/L}$, tỷ lệ vượt $15%$); $\text{DO} = 5,2\text{ mg/L}$; $\text{COD} = 15,3\text{ mg/L}$; Độ đục = 156 NTU.
• Khu vực Xí nghiệp Tiêu thụ (NM11.2 suối Dường, NM11.3 sông Đồng Hồ): $\text{TSS}$ dao động từ $46 - 110\text{ mg/L}$ (Điểm NM11.2 ghi nhận đỉnh $110\text{ mg/L}$, vượt $120%$ so với QCVN 08).

                      BIỂU ĐỒ NỒNG ĐỘ TSS THỰC ĐO SO VỚI QUY CHUẨN (mg/L)
                Mỏ Cóc    Ngòi Đùm  K.Tr 10  Bắc Nhạc Sơn   XN Tiêu Thụ
                (Nước     (Nước     (Nước    (Nước thải     (Nước mặt
                mặt/thải) mặt)      mặt)     hồ lắng)       suối Dường)

---

Đổi mới và đóng góp

1. Chỉ điểm chính xác tác nhân gây ô nhiễm đặc trưng: Nghiên cứu chứng minh rằng hoạt động khai thác quặng apatit tại Lào Cai không gây ô nhiễm kim loại nặng diện rộng ($Pb, As, Cd, Zn$ đều nằm trong ngưỡng an toàn tại thời điểm phân tích), nhưng gây ô nhiễm cục bộ nghiêm trọng về chất rắn lơ lửng (TSS) do rửa trôi bề mặt, với tỷ lệ vượt chuẩn từ $15%$ đến $120%$.
2. Xây dựng giải pháp kỹ thuật bãi thải an toàn (Safe Waste-dump Matrix): Đề xuất thiết kế đê bao chắn đất đá thải kết hợp lớp lót đáy bằng đất sét đầm chặt hệ số thấm $K \le 10^{-7}\text{ cm/s}$, ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng thấm rỉ khoáng chất vào tầng chứa nước ngầm.
3. Mô hình phục hồi sinh học kết hợp (Phytoremediation Architecture):
   • Tầng cây gỗ phủ sườn dốc: Keo tai tượng (Acacia mangium) và Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis) giúp cố định sườn dốc, giảm $70%$ lưu lượng xói mòn bề mặt.
   • Thảm thực vật bẫy kim loại và giữ đất: Cỏ Vetiver (Chrysopogon zizanioides) với hệ rễ ăn sâu 3-4 mét hấp thu ion kẽm ($Zn$); cây Dương xỉ (Pteris vittata) hấp thụ Asen ($As$); Cây Lau sậy (Phragmites australis) xử lý bùn cặn tại các hồ sinh học thoát nước.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Khả năng ứng dụng thực tiễn

Mô hình nghiên cứu trực tiếp cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ:

• Công ty TNHH MTV Apatit Việt Nam nâng cấp hệ thống hồ tuần hoàn tại các Nhà máy tuyển Bắc Nhạc Sơn, Tằng Loỏng.
• Chi cục Bảo vệ Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lào Cai xây dựng khung giám sát và cấp phép xả thải công nghiệp.

                          LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
  
  [Tháng 1 - 3]            [Tháng 4 - 8]            [Tháng 9 - 12]           [Vận hành liên tục]
  * Đo đạc trắc địa &      * Thi công đắp đê hồ     * Trồng cỏ Vetiver,      * Quan trắc online
    khảo sát địa hình        lắng bậc thang           Keo & bãi lọc sậy        chỉ số TSS, pH
  * Thiết kế rãnh dẫn      * Lắp đặt trạm định      * Vận hành thử nghiệm    * Tuần hoàn 80%
    tách dòng nước mưa       lượng hóa chất PAC       tuần hoàn nước thải      nước tuyển rửa

Đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật (Cost-Benefit Analysis)

• Chi phí đầu tư hệ thống hồ lắng kết hợp keo tụ: Ước tính khoảng 1,2 - 1,5 tỷ VNĐ/khai trường.
• Lợi ích kinh tế thu lại: Tái sử dụng $80%$ lượng nước phục vụ tuyển khoáng giúp doanh nghiệp giảm chi phí bơm hút nước thô từ sông suối (tiết kiệm ước tính 300 - 500 triệu VNĐ/năm/nhà máy), đồng thời tránh các chế tài phạt vi phạm hành chính về vượt chuẩn xả thải môi trường theo Nghị định quản lý môi trường.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Chuỗi dữ liệu thời gian chưa liên tục: Số liệu phân tích tập trung chủ yếu trong các chiến dịch quan trắc của năm 2014, chưa phản ánh đầy đủ biến động theo mùa mưa lũ cực đoan của vùng núi cao Tây Bắc.
• Phân tích hóa chất tuyển quặng: Chưa định lượng chi tiết dư lượng các tác nhân hóa học tuyển nổi (axit béo, dầu thông, chất tạo bọt hữu cơ) trong nước thải sau tuyển.

Hướng nghiên cứu phát triển

1. Ứng dụng công nghệ cảm biến IoT quan trắc tự động liên tục (Real-time Water Quality Telemetry) các thông số pH, Độ đục, TSS, TDS truyền dữ liệu trực tiếp về máy chủ quản lý.
2. Mô phỏng thủy lực dòng chảy bùn cát bằng phần mềm MIKE 21 hoặc HEC-RAS để dự báo chính xác sức chứa tải lượng của hệ thống suối tự nhiên lưu vực ngòi Đùm - suối Cóc.

---

Đối tượng hưởng lợi

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                             CƠ CẤU ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                        |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  1. CƠ QUAN QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC (Sở TN&MT Lào Cai, Phòng TN&MT TP. Lào Cai)      |
|     - Cơ sở khoa học để thẩm định báo cáo ĐTM và đề án bảo vệ môi trường.    |
|     - Thiết lập mạng lưới điểm trạm quan trắc kiểm soát ô nhiễm liên vùng.   |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  2. DOANH NGHIỆP KHAI THÁC & CHẾ BIẾN (Công ty Apatit Việt Nam)               |
|     - Tối ưu hóa chu trình tuần hoàn nước, giảm thiểu chi phí xử lý sự cố.   |
|     - Đáp ứng đầy đủ quy chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT Cột B.              |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  3. CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ ĐỊA PHƯƠNG (Phường Nam Cường, Xã Cam Đường, Thôn Dạ 1)  |
|     - Bảo vệ nguồn nước ngầm sinh hoạt giếng khoan và giếng đào.              |
|     - Giữ vững nguồn nước tưới tiêu nông nghiệp, ngăn bồi lấp đất canh tác.  |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  4. GIẢNG VIÊN, SINH VIÊN & CỘNG ĐỒNG HỌC THUẬT NGÀNH MÔI TRƯỜNG             |
|     - Tài liệu tham khảo thực địa chuẩn mực về đánh giá ô nhiễm mỏ apatit.    |
+-------------------------------------------------------------------------------+

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn phát sinh ô nhiễm chính từ mỏ apatit Lào Cai là gì?

Nguồn phát sinh chính bao gồm nước tháo khô moong khai thác lộ thiên mang theo bùn đất, nước mưa chảy tràn bóc mòn bãi thải quặng nghèo và nước thải đuôi quặng từ các nhà máy tuyển (Bắc Nhạc Sơn, Tằng Loỏng) chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) cao.

2. Chất lượng nước ngầm quanh các khu vực khai trường có an toàn không?

Theo kết quả phân tích các mẫu giếng khoan tại Phường Nam Cường và giếng đào tại Thôn Dạ 1, các chỉ tiêu hóa lý ($pH$, $TDS$, độ cứng $CaCO_3$, kim loại nặng $Pb, As$) và vi sinh (Coliform, $E. coli$) đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT, chứng minh tầng nước ngầm chưa bị xâm nhập ô nhiễm.

3. Tại sao chỉ số TSS trong nước mặt lại vượt chuẩn thường xuyên?

Do địa hình vùng núi Lào Cai có độ dốc cao, lượng mưa lớn ($1.800 - 2.000\text{ mm/năm}$) kết hợp với hoạt động bóc đất tầng phủ diện rộng làm mất thảm thực vật tự nhiên, khiến đất đá phong hóa dễ dàng bị cuốn trôi vào các dòng suối trước khi kịp lắng tụ.

4. Giải pháp sinh học nào tối ưu nhất cho việc phục hồi bãi thải mỏ apatit?

Giải pháp trồng cỏ Vetiver theo đường đồng mức trên sườn dốc bãi thải kết hợp gieo trồng cây Keo tai tượng (Acacia mangium) là tối ưu nhất nhờ hệ rễ chằng chịt giữ đất, chống trượt lở và khả năng sinh trưởng tốt trên nền đất nghèo dinh dưỡng.

5. Chi phí cải tạo hệ thống xử lý nước thải tuyển quặng có cao không?

Chi phí áp dụng hệ thống keo tụ - hồ lắng bậc thang kết hợp hồ sinh học có mức đầu tư trung bình (khoảng 1,2 - 1,5 tỷ VNĐ/trạm), thấp hơn nhiều so với các công nghệ lọc màng công nghiệp, hoàn toàn khả thi với năng lực tài chính của doanh nghiệp khai khoáng quy mô vừa và lớn.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Vũ Thị Diệu Linh đã cung cấp bức tranh toàn cảnh và chính xác về tác động môi trường nước của ngành công nghiệp khai thác apatit tại Lào Cai. Nghiên cứu khẳng định nồng độ kim loại nặng trong nước mặt và nước ngầm cơ bản vẫn nằm trong giới hạn kiểm soát, nhưng nguy cơ ô nhiễm chất rắn lơ lửng (TSS) và biến đổi dòng chảy cục bộ là thách thức môi trường cấp bách.

Hệ thống giải pháp tích hợp từ tăng cường kiểm tra hành chính, cấp phép xả thải, đến cải tiến kỹ thuật hồ lắng keo tụ và thảm phủ thực vật sinh học là cơ sở khoa học vững chắc giúp địa phương phát triển kinh tế khoáng sản song hành cùng bảo vệ tài nguyên nước bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

THAI NGUYEN UNIVERSITY UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY VU THI DIEU LINH TOPIC TITLE: RESEARCH THE EFFECT OF APATITE MINING EXPLOITATION ACTIVITIES ON WATER ENVIRONMENT AT LAO CAI APATITE MINES - LAO CAI PROVINCE BACHELOR THESIS Study Mode: Full –time Major : Environmental Science and Management Faculty : International Training and Development Center Batch : 2010 - 2015 Thai Nguyen, 23/01/2015 i n DOCUMENTATION PAGE WITH ABSTRACT Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry Degree Program Bachelor of Environmental Science and Management Student name Vu Thi Dieu Linh Student ID DTN1054110054 Research the effect of apatite mining exploitation activities Thesis Title on water environment at LaoCai apatite mines LaoCai province Supervisor Phan Dinh Binh, Ph. Abstract: The objective of the study was Assessing the impact of mining activities on the water environment in Apatite mine - Lao Cai province then proposing solution to limit the negative effects of mining work on water environment in Lao Cai province. We used different method : Method of comparison, Methods of data processing, Sampling and laboratory analysis, Field work and environmental rapid assessment, Research material to research the negative impacts of the mineral exploitation to soil and water environment surrounding the exploitation area. Keys words Exploitation, Apatite ore, water environment, Solution Number of Pages: 59 pages Date of January 15, 2015 Submission: ii n ACKNOWLEDGMENT To have completed this thesis, in addition to the ongoing efforts of myself, I would like to express my sincere deepest gratitude to Mr.

Phan Dinh Binh from Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry (TUAF), who was always interested and enthusiastically impart valuable knowledge to the students during the study period and completing this thesis experiment. Finally, I would like to sincerely thank my family, all of my friends who instill interest, motivation and at the same time as giving spiritual help for me complete the tasks assigned during learning and research doing this thesis experiment. Student VU THI DIEU LINH iii n TABLE OF CONTENT LIST OF TABLES. 1 LIST OF ABBREVIATIONS.

Research question and hypothesis. The research question. Overview of natural and socio-economic conditions of LaoCai. Natural conditions and Resources.

Introduction to apatite reserves and apatite mines in Lao Cai. Overview of mining in Vietnam. The impact of mining activities on water environment. Domestic and international research on the effects of mineral mining on water environment.

The international research on the effects of mining on the environment and water. The domestic study on the impacts of mining to the water environment 19 2. The current status of mineral mining and processing in the province of Lao Cai. Field work and environmental rapid assessment.

Sampling and laboratory analysis. Methods of data processing. Method of comparison. 24 iv n PART IV.

The situation of exploitation and environmental protection in the minerals mining in Lao Cai province. The situation of mining in the Lao Cai province. The development of mineral mining and processing in Lao Cai. Situation of environmental protection in mineral mining of Lao Cai province.

Assessing the impacts of mining activities to the water quality in Lao Cai province. Mining site Mo Coc. Ngoi Dum mining site. Mining site No 10 - Cam Duong 1.

Bac Nhac Son Plant area. (Un)loading-Consuming Enterprise area. Proposed solutions to reduce water pollution from mining activities in the province of Lao Cai. DISCUSSION AND CONCLUSION.

48 v n LIST OF TABLES Table 3. Location of Water Sample. The method to analyze a number of indicators in water. Results on surface water in the mining site.

29 Mo Coc in the year of 2014. Results on the end of sedimentation tank near Mo Coc mining site in the year 2014. Results on the operation house at Mo Coc in the year of 2014. Results on surface water in the mining site Ngoi Dum in the year 2014.

Results on groundwater in the area of Ngoi Dum mining site in the year of 2014. The quality of groundwater in the Ilmelit Cay Cham mining areas in the year of 2014. Surface water in mining areas No 10 – Cam Duong 1. 35 in the year of 2014.

Groundwater in the mining site No 10 – Cam Duong 1. Results of Dong Ho stream - 200m from transit point of Bac Nhac Son Plant in the year of 2014. Results on wastewater at the end of the sedimentation pond Bac Nhac Son Plant in the year of 2014. Results on (Un)loading-Consuming Enterprise area in the year of 2014.

39 1 n LIST OF ABBREVIATIONS BOD Biochemical Oxygen Demand COD Chemical Oxygen Demand DO Dissolve oxygen US EPA The US Environment Protection Agency MPN Most Probable Number QCVN Quy chuẩn Việt Nam (National Standard) TSS Total Suspended Solid TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam (National Standard) TCCP Tiêu chuẩn cho phép (Permissible Standard) UBND Ủy Ban Nhân Dân (People’s Committee) 2 n PART I. Research rationale In recent years, the economic reforms by the Party and State have been creating favorable conditions for fast, strong and powerful economic development. Along with economic development, accordingly environmental problems have occurred with increasing complexity. Environmental risk is in alarming condition in the developing countries, where demands for life are increasingly and strongly conflicting with the need to protect natural resources and environment.

However, because “environment” is a concept with extremely large and complex denotation, it is agreed here that the environment includes such problems as: pollution of air, water, soil and noise. Apatite mining activities are of great importance in the industrialization – modernization of the country, but the extraction without overall planning, caring for the environment and landscape have been damaging natural resources: agricultural lands lost and deforestation causing contamination of water sources including surface water, ground water and also seas pollution affecting living organ resources and public health. Therefore, the fighting against environmental pollution is an extremely complex problem, requiring everyone to involve in a joined effort; then the minimization of the negative effects of the pollution can be hoped to succeed. For that reason, applying the method of Environmental Impact Assessment in order to find out remedying solution have sustainable development for Apatite mines is reasonable.

The research "Research the effect of apatite mining exploitation activities on water environment at LaoCai apatite 3 n mines - LaoCai province" has been selected to be the author’s thematic professional practice. Research’s Objectives - Assessing the impact of mining activities on the water environment in Apatite mine - LaoCai province - Proposing measures to limit the negative effects of mining work on water environment in LaoCai province. Research question and hypothesis 1. The research question - How do the mining exploitation activities affect on water environment? What do you do to reduce water pollution from mining exploitation activities in the LaoCai province? 1.

Hypothesis - The study will give the State management agencies and relating bodies about the environmental status of LaoCai province under the influences of the mining operation. It can be the basis for the agencies to take appropriate measures to manage and protect the water environment in the mining areas. Limitation This is a new problem being studied in a limited time and with unsatisfactory expertise, so shortcomings might not be avoided 4 n PART II. Overview of natural and socio-economic conditions of LaoCai 2.

Natural conditions and Resources 2. Geographical location Lao Cai is a mountainous border province in northwest of Vietnam, with geographical coordinates of 21040’- 22050’ north latitude, 103020’ - 104038’ east longitude, bordering Yunnan province of China in the north with a border line length of 203 km, Lai Chau Province in the west, Yen Bai province in the south, and Ha Giang province in the east. The total natural area of the province is 6360. There are 08 districts and 01 city, 164 administrative units of communes, wards and townships.

Lao Cai has important geographical location on major transportation routes Con Minh - Hai Phong, the gateway to connect Vietnam with ASEAN countries and the South West of China. Therefore Lao Cai has many advantages for economic development, trade, border trade with the neighboring countries, especially China (Ministry of Construction, 2007). Topography Lao Cai has the terrain of uplift tectonic blocks, with the main slope from northwest to southeast; the two main mountain ranges are Hoang Lien Son range Con Voi range along with the northwest – southeast direction, located in the east and west region creating the average lowlands the between two mountain ranges. This kind of terrain has given Lao Cai large elevation difference, with Fansipan as the highest point of 3.143m in the Hoang Lien Son range, which is like the roof of Indochina, with the lowest elevation point of 52,2m (above sea 5 n level) in Bao Ha commune, Bao Yen district.

The topography of the province is complex and much fragmented, forming sliding blocks with high possibilities for landslide. The degree of stratification is large and high-lower differences are quite clearly, where the area of 300m to 1,000m high accounts for the most parts of the province (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006). Climate Due to the strongly fragmented terrain and steep slopes Lao Cai has many different sub-climates: tropical, subtropical, and sub-temperate. The dry season starts in October and ends in March of the next year; the rainy season is from April to September.

The rainfall is of 1,800mm to 2,000mm on average. The average temperature in the high mountains is of 15-200C, is the low area is of 23-290C (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006). Hydrology With a dense and evenly distributed river system, the province has over 10,000 rivers and streams, large or small, of which 107 are 10 km and more of length. There are two major rivers flowing through the province: the Red River and the Chay River.

Many other smaller rivers and streams but having strong influences on the hydrological mode of the province are Nam Thi River, Ngoi Dum, Ngoi Bo, NgoiNhu streams, etc. The density of rivers and streams reduces from the highland to the lowland areas. With these characteristics of the rivers system and hydrological mode, Lao Cai has favorable conditions for the development of small and medium hydropower projects. However, due to the characteristics of narrow rivers and streams, with steep slopes, there usually floods, tube flood, flash flood occurring during the rainy season causing major 6 n damages to the production and life of the people (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006).

Land resources Lao Cai has the natural area of 638,389.59 hectares with fertile and diversified lands, including 10 soil groups with 30 major soil types suitable for many crops. The soil groups are alluvial soil, muddy soil, black soil, red-gold soil, red-yellow humus, alit humus on the mountain, rough humus on the mountain, red-gold soil changed due to rice cropping, eroded soil and converge slope soil (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006). Forest resources The statistics as dated 01/01/2013, covered forest land is 334,893.22 hectares, accounting for 52.4% of the province's natural land (138,758.76 hectares of production forest, 150,547.31 ha of protection forest, 45,587.15 ha of special use forest) (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006). The province’s forest plays an important role in protection, environmental protection, common security and defense of the country, contributing to flood and drought reduction to the downstream.

However, due to the exploitation and cultivation practices, forest resources have been reduced, forest quality is low. Due to excessive forest animals hunting, many species have migrated to other places, many rare species are in danger of extinction. Therefore, we need to take the measures to protect and exploit forest reasonably and effectively (Ministry of Natural Resources and Environment, 2006).