Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tỉnh Thái Nguyên thuộc vùng trung du miền núi Bắc Bộ với diện tích tự nhiên 3.541,1 km², nằm trong vùng sinh khoáng Đông Bắc Việt Nam. Địa bàn tỉnh sở hữu nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng với hơn 176 điểm mỏ thuộc 24 loại khoáng sản rắn, phân chia thành 4 nhóm chính: nhiên liệu khoáng, khoáng sản kim loại, khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng. Trong đó, quặng sắt là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ phát triển công nghiệp luyện kim của tỉnh và cả nước.

Tại huyện Đồng Hỷ, nguồn tài nguyên khoáng sản tập trung tại các xã Cây Thị, Nam Hòa, Hòa Bình, Linh Sơn. Riêng địa bàn xã Cây Thị hiện có 4 đơn vị tham gia hoạt động khai khoáng: Tổng Công ty Gang Thép (Mỏ sắt Trại Cau), Công ty Cổ phần Luyện kim đen (Mỏ sắt Bố Cu), Công ty Cổ phần Kim Sơn (Mỏ sắt Cây Thị) và Doanh nghiệp Anh Thắng (Mỏ sắt Hoan). Mặc dù đóng góp vào tăng trưởng kinh tế, hoạt động khai thác và tuyển rửa quặng sắt lộ thiên tại đây đã làm thay đổi địa hình, gia tăng quá trình xói mòn, rửa trôi, gây sụt lún địa tầng, hạ thấp mực nước ngầm và xả thải gây ô nhiễm nguồn nước mặt.

Khóa luận "Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường nước trên địa bàn xã Cây Thị, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên" do sinh viên Trần Trọng Đại thực hiện (chuyên ngành Khoa học Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, 2018) nhằm mục đích khảo sát, phân tích hiện trạng chất lượng các nguồn nước, đánh giá mức độ ô nhiễm do tuyển rửa quặng và đề xuất giải pháp quản lý, giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và cộng đồng.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Mục tiêu chung: Thông qua khảo sát thực tế, lấy mẫu phân tích và kế thừa chuỗi số liệu quan trắc, đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng nước mặt, nước ngầm và nước thải tuyển quặng tại xã Cây Thị; cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học giúp cơ quan quản lý và chính quyền địa phương ban hành các biện pháp bảo vệ môi trường, ổn định đời sống nhân dân.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt trên các lưu vực suối chính tiếp nhận dòng thải mỏ (suối Thác Lạc, suối Ngàn Me).
    • Đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước dưới đất (nước ngầm tầng nông) tại các khu dân cư lân cận khu vực khai thác.
    • Đánh giá chất lượng nước thải sản xuất phát sinh từ công đoạn tuyển rửa quặng sắt trước và sau khi qua hệ thống hồ lắng xử lý.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Môi trường nước mặt, môi trường nước dưới đất và nước thải sản xuất từ hoạt động khai thác, chế biến quặng sắt.
  • Phạm vi không gian: Địa bàn xã Cây Thị, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên (tập trung tại các xóm Trại Cau, Kim Cương, Cây Thị và khu vực khai trường Mỏ sắt Cây Thị thuộc Công ty Cổ phần Kim Sơn, Mỏ sắt Trại Cau).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài thu thập dữ liệu, khảo sát thực địa và lấy mẫu phân tích từ tháng 12/2017 đến tháng 04/2018; kết hợp chuỗi dữ liệu quan trắc môi trường tỉnh Thái Nguyên các đợt năm 2015 và 2017.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng

Khóa luận vận dụng hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Việt Nam:

  • Cơ sở pháp lý: Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13; Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13; Nghị định 19/2015/NĐ-CP hướng dẫn Luật Bảo vệ môi trường; Nghị định 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu; Nghị định 155/2016/NĐ-CP quy định xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; Nghị định 201/2013/NĐ-CP quy định thi hành Luật Tài nguyên nước; Quyết định số 1162/QĐ-UBND của UBND tỉnh Thái Nguyên về quy hoạch, quản lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt.
  • Hệ thống quy chuẩn so sánh:
    • QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng tương đương loại B2.
    • QCVN 09-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất.
    • QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp tiếp cận thực nghiệm hiện trường kết hợp phân tích phòng thí nghiệm theo các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế:

  • Phương pháp thu thập số liệu: Kế thừa dữ liệu thứ cấp từ Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên; thu thập tài liệu thống kê kinh tế - xã hội xã Cây Thị và huyện Đồng Hỷ.
  • Phương pháp lấy mẫu và bảo quản: Thực hiện theo các tiêu chuẩn TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) về lập chương trình lấy mẫu; TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2003) và TCVN 6663-6:2011 về lấy mẫu nước mặt; TCVN 6663-11:2011 (ISO 5667-11:2003) về lấy mẫu nước ngầm; TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) về lấy mẫu nước thải; TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) về bảo quản và xử lý mẫu.
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Sử dụng các phương pháp chuẩn SMEWW (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater) và TCVN:
    • Độ pH: TCVN 6492:2011.
    • Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): SMEWW 2540D:2012 (sấy ở 103 - 105°C).
    • Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD₅): SMEWW 5210B:2012.
    • Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD): SMEWW 5220D:2012 / SMEWW 5220B:2012.
    • Kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu, Cr): Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (SMEWW 3113:2012) và ICP-MS (SMEWW 3125B:2012).
    • Kim loại (Mn, Fe, Zn): Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (SMEWW 3111B:2012).
    • Thủy ngân (Hg): Phương pháp hóa hơi lạnh (SMEWW 3125B:2012).
    • Anion và dinh dưỡng (SO₄²⁻, NO₃⁻-N, NO₂⁻-N, NH₄⁺-N, PO₄³⁻-P): Phương pháp sắc ký ion (SMEWW 4110:2012 / SMEWW 4110B:2012) và TCVN 6179-1:1996.
    • Coliform: Phương pháp màng lọc (TCVN 6187-1:2009 / SMEWW 9221B:2012).
Nhóm mẫu Ký hiệu Vị trí thu mẫu cụ thể
Nước mặt NM-1 Suối Thác Lạc, đoạn từ xã Văn Hán chảy vào địa phận xã Cây Thị
NM-2 Suối Thác Lạc, sau điểm tiếp nhận nước thải của Mỏ sắt Trại Cau
NM-3 Suối Ngàn Me, cách điểm xả thải Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Kim Sơn) 100m về thượng lưu
NM-4 Suối Ngàn Me, cách điểm xả thải Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Kim Sơn) 200m về hạ lưu
STL-10 Suối Thác Lạc, đoạn chảy qua thị trấn Trại Cau (Mẫu quan trắc đợt 6/2017)
Nước ngầm NN-1 Giếng khơi nhà ông Lại Văn Chức, xóm Trại Cau, xã Cây Thị (độ sâu 9m)
NN-2 Giếng khơi nhà ông Hoàng Văn Thuận, xóm Kim Cương, xã Nam Hòa / Cây Thị (độ sâu 9m)
NN-3 Giếng khơi nhà ông Hoàng Văn Tư, xóm Cây Thị, xã Cây Thị (độ sâu 9m)
Nước thải NTSXKS-1 Bể thu gom nước thải tuyển rửa quặng trước xử lý - Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Kim Sơn)
NTSXKS-2 Cửa xả nước thải sau hồ lắng trước khi thoát ra suối Ngàn Me - Mỏ sắt Cây Thị

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày cơ sở khoa học và thực tiễn của việc nghiên cứu ảnh hưởng từ hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường tiếp nhận. Thái Nguyên là trung tâm luyện kim lớn, việc đẩy mạnh công suất khai thác tại các mỏ sắt (như mỏ Trại Cau, mỏ Cây Thị) đã làm gia tăng các xung đột môi trường: suy thoái đất lâm nghiệp, xáo trộn bề mặt địa hình, rửa trôi quặng mịn làm đục nguồn nước, suy giảm mực nước ngầm tầng nông và đe dọa trực tiếp đến đời sống sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp của cư dân nông thôn. Tác giả xác định rõ các mục tiêu, nhiệm vụ và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của đề tài.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa các vấn đề lý luận về tài nguyên nước, các thông số đánh giá chất lượng nước (pH, DO, BOD, COD, TSS, Coliform, kim loại nặng) và cơ chế phát sinh dòng thải từ hoạt động khai khoáng:

  • Quá trình oxy hóa khoáng vật sunfua: Khi bóc đất phủ và nghiền tuyển quặng, khoáng sunfua tiếp xúc với oxy và nước dưới sự xúc tác của vi sinh vật sinh ra axit sunfuric ($H_2SO_4$), làm suy giảm pH dòng chảy và gia tăng độ hòa tan của các ion kim loại nặng độc hại (Fe, Mn, Pb, As, Cd).
  • Ô nhiễm vật lý và chất rắn lơ lửng: Nước mưa chảy tràn qua các khai trường lộ thiên, bãi thải đất đá mang theo lượng lớn bùn sét, bột quặng mịn vào sông suối, làm giảm độ truyền sáng, triệt tiêu khả năng quang hợp của thủy sinh vật và gây bồi lắng lòng suối.
  • Tổng quan thực trạng khai thác khoáng sản: Điểm lại sản lượng thép thế giới (đạt 1.607,2 triệu tấn năm 2013), tiềm năng quặng sắt Việt Nam (hơn 216 điểm mỏ, trong đó có các mỏ lớn như Quý Xa, Thạch Khê) và đặc điểm tài nguyên khoáng sản tỉnh Thái Nguyên (trữ lượng than mỡ trên 15 triệu tấn, than đá trên 90 triệu tấn, khoáng sản kim loại 84,6 triệu tấn phân bố tại 47 mỏ và điểm quặng).

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

Trình bày chi tiết địa bàn nghiên cứu tại xã Cây Thị, kế hoạch khảo sát thực địa từ tháng 12/2017 đến tháng 04/2018. Mô tả quy trình lập lưới lấy mẫu 04 mẫu nước mặt, 03 mẫu nước ngầm tầng nông (giếng đào 9m) và 02 mẫu nước thải tuyển quặng tại Công ty Cổ phần Kim Sơn. Nêu rõ các quy trình bảo quản mẫu theo TCVN 6663-3:2008 và nguyên lý phân tích trắc quang, chuẩn độ, quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS, ICP-MS) theo hệ thống tiêu chuẩn SMEWW 2012.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Cây Thị (diện tích 4.090,3 ha, 8 xóm, dân số 3.415 người thuộc các dân tộc Sán Dìu, Tày, Kinh, Dao; cơ cấu kinh tế thuần nông với 540,51 ha đất nông nghiệp, 3.285,5 ha đất lâm nghiệp). Chương này tập trung phân tích thực nghiệm chất lượng nước:

1. Hiện trạng chất lượng nước mặt

  • Suối Thác Lạc (Số liệu quan trắc năm 2015):
    • Mẫu NM-1 (đầu nguồn vào xã Cây Thị): Hàm lượng TSS đạt 3.748,5 mg/l, vượt quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (B1) 74,97 lần; Fe đạt 3,425 mg/l, vượt quy chuẩn 2,28 lần; hàm lượng Pb đạt 0,0857 mg/l (vượt ngưỡng 0,05 mg/l).
    • Mẫu NM-2 (sau điểm xả mỏ sắt Trại Cau): Hàm lượng TSS đạt 3.532 mg/l, vượt quy chuẩn B1 70,64 lần; Coliform đạt 1.600 MPN/100ml.
  • Suối Thác Lạc (Số liệu quan trắc đợt 6 năm 2017 - Vị trí STL-10):
    • Nồng độ TSS tăng đột biến lên mức 13.426 mg/l, vượt quy chuẩn QCVN 08-MT:2015 (B1) tới 268,52 lần.
    • Chỉ số oxy hòa tan DO giảm xuống 3,6 mg/l (thấp hơn ngưỡng giới hạn $\ge 4$ mg/l).
    • Vi sinh Coliform đạt 10.000 MPN/100ml (vượt 1,33 lần giới hạn B1).
    • Chỉ số chất lượng nước tính toán WQI = 20, nước bị ô nhiễm nặng, không đáp ứng yêu cầu phục vụ tưới tiêu nông nghiệp.
Thông số phân tích Đơn vị Suối Thác Lạc (NM-1) Suối Thác Lạc (NM-2) Suối Thác Lạc (STL-10) QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Cột B1)
pH - 7,1 7,3 6,6 5,5 – 9,0
DO mg/l - - 3,6 $\ge 4$
BOD₅ mg/l 4,8 5,2 < 4 15
COD mg/l 18,3 15,1 < 5 30
TSS mg/l 3.748,5 3.532 13.426 50
Fe mg/l 3,425 0,353 < 0,3 1,5
Pb mg/l 0,0857 0,0068 0,0072 0,05
Mn mg/l 0,577 0,11 0,039 -
Coliform MPN/100ml 2.000 1.600 10.000 7.500
  • Suối Ngàn Me (Khu vực Mỏ sắt Cây Thị - Công ty Cổ phần Kim Sơn):
    • Mẫu NM-3 (thượng lưu điểm xả 100m): Tất cả các chỉ tiêu đều nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép (pH = 6,8; TSS = 10,9 mg/l; BOD₅ = 8,08 mg/l; COD = 18,65 mg/l; Fe = 0,375 mg/l; Coliform = 3.300 MPN/100ml).
    • Mẫu NM-4 (hạ lưu điểm xả 200m): Hàm lượng TSS ở mức thấp (9,5 mg/l), BOD₅ đạt 15,06 mg/l (vượt quy chuẩn B1 1,004 lần do nước thải sinh hoạt dân cư ven bờ), các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn, Fe) đều nằm trong giới hạn cho phép. Nguồn nước suối Ngàn Me chưa bị ô nhiễm khoáng sản.

2. Hiện trạng chất lượng nước dưới đất (Nước ngầm)

Kết quả phân tích 03 mẫu nước giếng khơi (độ sâu 9m) tại các xóm Trại Cau (NN-1), Kim Cương (NN-2) và Cây Thị (NN-3) cho thấy các chỉ tiêu hóa lý và kim loại nặng đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT:

  • pH dao động từ 5,5 đến 6,3; độ cứng dao động 17 - 73 mg/l (ngưỡng 500 mg/l); hàm lượng Fe dao động 0,083 - 1,599 mg/l (ngưỡng 5 mg/l); Mn từ < 0,02 đến 0,322 mg/l (ngưỡng 0,5 mg/l); Coliform không phát hiện (KPH).
  • Về mặt trữ lượng và cơ học, hoạt động khai khoáng làm hạ thấp mực nước ngầm vào mùa khô, gây cạn kiệt giếng sinh hoạt và hiện tượng sụt lún cục bộ tại xóm Trại Cau (xã Cây Thị) và tổ 14 (thị trấn Trại Cau).

3. Chất lượng nước thải sản xuất từ công đoạn tuyển rửa quặng

Đánh giá dòng thải tại Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Cổ phần Kim Sơn) xả ra suối Ngàn Me:

  • Mẫu nước thải chưa xử lý (NTSXKS-1 tại bể thu gom): Hàm lượng TSS đạt 865,8 mg/l (vượt 8,67 lần so với ngưỡng 100 mg/l của QCVN 40:2011/BTNMT Cột B); hàm lượng Mn đạt 1,106 mg/l (vượt 1,1 lần quy chuẩn).
  • Mẫu nước thải sau hồ lắng (NTSXKS-2 tại cửa xả): Hàm lượng TSS giảm xuống còn 45,7 mg/l; Mn giảm xuống 0,017 mg/l; BOD₅ đạt 12,64 mg/l; COD đạt 28,92 mg/l; Fe < 0,3 mg/l. Toàn bộ các thông số đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B). Hệ thống hồ lắng phát huy hiệu quả tách giữ bùn quặng lơ lửng trước khi xả ra môi trường.
Thông số Đơn vị Nước thải trước xử lý (NTSXKS-1) Nước thải sau hồ lắng (NTSXKS-2) QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)
pH - 6,7 6,8 5,5 – 9,0
BOD₅ mg/l 15,95 12,64 50
COD mg/l 36,79 28,92 150
TSS mg/l 865,8 45,7 100
Mn mg/l 1,106 0,017 1,0
Fe mg/l < 0,3 < 0,3 5,0
As mg/l 0,0026 0,0005 0,1
Pb mg/l 0,0346 0,0005 0,5
Coliform MPN/100ml 300 < 3 5.000

4. Đề xuất giải pháp kiểm soát và phòng ngừa ô nhiễm

Tác giả đề xuất 3 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường:

  • Biện pháp công nghệ, kỹ thuật mỏ: Xây dựng hệ thống rãnh gom nước mặt xung quanh khai trường và bãi thải; thiết kế hồ lắng nhiều bậc để tuyển lắng tuần hoàn tái sử dụng 100% nước rửa quặng, không xả trực tiếp ra sông suối; đầm nén, gia cố đê bao bãi thải chống sạt lở mùa mưa lũ.
  • Biện pháp bảo vệ môi trường, tài nguyên sinh vật: Tiến hành cải tạo, phục hồi môi trường sau khai thác; phủ đất màu và trồng cây keo tai tượng, cỏ vetiver chống xói mòn trên sườn bãi thải; bảo vệ hành lang thoát lũ suối Ngàn Me và suối Thác Lạc.
  • Biện pháp tổ chức, quản lý và đào tạo: Tăng cường công tác thanh tra, giám sát định kỳ của Chi cục Bảo vệ Môi trường và Phòng TN&MT huyện Đồng Hỷ; yêu cầu các mỏ lắp đặt thiết bị đo lưu lượng và quan trắc nước thải tự động; đền bù thiệt hại và hỗ trợ cấp nước sạch cho các hộ dân bị sụt lún, cạn giếng tại xóm Trại Cau.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các kết quả quan trắc, xác nhận mức độ ô nhiễm bùn cát cơ học nghiêm trọng tại suối Thác Lạc do hoạt động khai khoáng cũ và mỏ sắt Trại Cau; khẳng định nước ngầm chưa bị ô nhiễm hóa học nhưng bị suy giảm trữ lượng; đề xuất UBND tỉnh Thái Nguyên và các doanh nghiệp khẩn trương triển khai các phương án hoàn nguyên môi trường.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính

  1. Xác định mức độ ô nhiễm chất rắn lơ lửng (TSS) nghiêm trọng tại suối Thác Lạc: Nồng độ TSS đạt từ 3.532 mg/l đến 3.748,5 mg/l (năm 2015, vượt 70,64 - 74,97 lần QCVN 08-MT:2015 B1) và tăng lên mức 13.426 mg/l (năm 2017, vượt 268,52 lần QCVN 08-MT:2015 B1), chỉ số chất lượng nước WQI giảm xuống mức 20 làm suy giảm hoàn toàn chức năng cấp nước tưới tiêu.
  2. Chứng minh hiệu quả xử lý nước thải của mô hình hồ lắng tại Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Cổ phần Kim Sơn): Nước thải tuyển rửa trước xử lý có TSS = 865,8 mg/l (vượt 8,67 lần) và Mn = 1,106 mg/l (vượt 1,1 lần QCVN 40:2011/BTNMT Cột B). Sau khi qua hồ lắng trọng lực, TSS giảm 94,7% (xuống còn 45,7 mg/l) và Mn giảm xuống 0,017 mg/l, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra suối Ngàn Me.
  3. Đánh giá chất lượng nước ngầm tầng nông (9m) tại 3 xóm trọng điểm: Toàn bộ các chỉ tiêu kim loại (Fe: 0,083 - 1,599 mg/l; Mn: <0,02 - 0,322 mg/l; As, Cd, Pb, Zn dưới ngưỡng phát hiện) đều đạt tiêu chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT, chưa phát hiện dấu hiệu xâm nhập kim loại nặng từ quặng mỏ vào nước ngầm.

Đóng góp của đề tài

  • Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm đồng bộ về chất lượng nước mặt, nước ngầm và nước thải công nghiệp quặng sắt tại xã Cây Thị giai đoạn 2017 - 2018.
  • Làm rõ nguyên nhân gây ô nhiễm đục hóa nguồn nước mặt bắt nguồn chủ yếu từ quá trình rửa trôi xói mòn bãi thải và nước thải tuyển quặng chưa lắng lọc, thay vì do dòng thải axit cực đoan.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật tuần hoàn nước mỏ và biện pháp quản lý khả thi cho chính quyền huyện Đồng Hỷ và các doanh nghiệp khai thác sắt trên địa bàn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Số lượng mẫu thực nghiệm thu thập trực tiếp còn hạn chế (04 mẫu nước mặt, 03 mẫu nước ngầm, 02 mẫu nước thải) trong một đợt khảo sát ngắn hạn (tháng 12/2017 - 04/2018), chưa phản ánh đầy đủ biến động chất lượng nước giữa hai mùa mưa - khô.
    • Nghiên cứu chỉ lấy mẫu phân tích chi tiết dòng thải tại Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Kim Sơn), chưa lấy mẫu độc lập tại nguồn xả của 3 đơn vị còn lại (Mỏ sắt Trại Cau, Mỏ sắt Bố Cu, Mỏ sắt Hoan) mà phải dựa vào số liệu quan trắc thứ cấp.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước định kỳ theo mùa (tối thiểu 4 đợt/năm) trên toàn bộ lưu vực suối Ngàn Me và suối Thác Lạc.
    • Nghiên cứu mô hình lan truyền chất ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích đáy suối và đánh giá mức độ tích tụ sinh học trong chuỗi thức ăn thủy sinh.
    • Đánh giá chi tiết cơ chế tụt sụt mực nước ngầm và mô hình hóa địa chất thủy văn khu vực khai thác quặng sắt Trại Cau - Cây Thị.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Địa chất Thủy văn; cán bộ chuyên trách tại các Chi cục Bảo vệ Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện, Trung tâm Quan trắc Môi trường.
  • Hạng mục giá trị trong tài liệu:
    • Quy trình thiết kế mạng lưới quan trắc môi trường nước tiếp nhận dòng thải mỏ lộ thiên theo các tiêu chuẩn TCVN và SMEWW.
    • Bộ số liệu tham chiếu về nồng độ TSS, Mn, Fe trong nước thải tuyển rửa quặng sắt và khả năng làm sạch cơ học của hồ lắng tự nhiên.
    • Phương pháp luận kết hợp dữ liệu quan trắc hiện trường với số liệu quan trắc thứ cấp của cơ quan quản lý nhà nước để đánh giá sức chịu tải của nguồn nước mặt.

Câu hỏi thường gặp

1. Nồng độ chất rắn lơ lửng (TSS) tại suối Thác Lạc đo được trong nghiên cứu vượt bao nhiêu lần quy chuẩn?
Theo kết quả quan trắc năm 2015, TSS tại mẫu NM-1 (đầu vào xã Cây Thị) đạt 3.748,5 mg/l (vượt 74,97 lần) và tại NM-2 (sau điểm nhận nước thải mỏ Trại Cau) đạt 3.532 mg/l (vượt 70,64 lần QCVN 08-MT:2015/BTNMT Cột B1). Đến đợt quan trắc tháng 11/2017 tại vị trí STL-10, nồng độ TSS lên tới 13.426 mg/l, vượt 268,52 lần giới hạn cho phép của Cột B1 (50 mg/l).

2. Nước thải tuyển rửa quặng tại Mỏ sắt Cây Thị (Công ty Kim Sơn) chứa những chất ô nhiễm nào vượt chuẩn trước khi xử lý?
Mẫu nước thải tại bể thu gom (NTSXKS-1) có 2 thông số vượt QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B): Tổng chất rắn lơ lửng TSS đạt 865,8 mg/l (vượt 8,67 lần mức quy định 100 mg/l) và Mangan (Mn) đạt 1,106 mg/l (vượt 1,1 lần mức quy định 1,0 mg/l).

3. Hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống hồ lắng tại Mỏ sắt Cây Thị đạt mức nào?
Hệ thống hồ lắng xử lý hiệu quả các thông số ô nhiễm cơ học: Nồng độ TSS giảm từ 865,8 mg/l xuống còn 45,7 mg/l (đạt ngưỡng cho phép < 100 mg/l); hàm lượng Mn giảm từ 1,106 mg/l xuống 0,017 mg/l; các chỉ tiêu khác như Fe (< 0,3 mg/l), BOD₅ (12,64 mg/l), COD (28,92 mg/l) đều đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) trước khi xả ra suối Ngàn Me.

4. Chất lượng nước ngầm tại các xóm lân cận khu vực khai thác quặng sắt có bị ô nhiễm hóa học không?
Kết quả phân tích 03 mẫu nước giếng khơi (NN-1, NN-2, NN-3) tại xóm Trại Cau, Kim Cương, Cây Thị cho thấy tất cả các thông số hóa lý, kim loại nặng (Fe từ 0,083 đến 1,599 mg/l so với ngưỡng 5 mg/l; Mn từ <0,02 đến 0,322 mg/l so với ngưỡng 0,5 mg/l) và Coliform (không phát hiện) đều đạt QCVN 09-MT:2015/BTNMT, chưa bị ô nhiễm hóa học.

5. Hoạt động khai thác mỏ sắt gây ra những tác động cơ học nào đối với nguồn nước ngầm tại khu vực?
Hoạt động mở moong khai thác và bơm hút nước tháo khô mỏ đã làm hạ thấp mực nước ngầm cục bộ vào mùa khô, gây cạn kiệt giếng đào sinh hoạt của người dân và gây hiện tượng sụt lún đất tại xóm Trại Cau (xã Cây Thị) và tổ 14 (thị trấn Trại Cau).

Kết luận

Khóa luận của tác giả Trần Trọng Đại đã phản ánh toàn diện bức tranh môi trường nước tại xã Cây Thị dưới tác động của hoạt động khai thác quặng sắt. Kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng ô nhiễm nghiêm trọng nhất là hiện tượng đục hóa do hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) vượt chuẩn hàng trăm lần trên suối Thác Lạc, trong khi nước ngầm chưa ghi nhận ô nhiễm hóa học nhưng bị suy giảm trữ lượng và gây sụt lún đất cục bộ. Công trình là tài liệu tham khảo học thuật hữu ích trong công tác quan trắc, đánh giá tác động môi trường và quản lý tài nguyên nước vùng khai khoáng.