(Luận Văn Thạc Sĩ) Ảnh Hưởng Của Hoạt Động Khai Thác Than Tới Môi Trường Tại Chi Nhánh Công Ty Cổ Phần Gang Thép Thái Nguyên-Mỏ Than Phấn Mễ..pdf

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
---------------------

NGÔ QUỐC CƯỜNG

Tên đề tài :
"ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN
TỚI MÔI TRƯỜNG TẠI CHI NHÁNH CÔNG TY CỔ PHẦN
GANG THÉP THÁI NGUYÊN - MỎ THAN PHẤN MỄ "

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Khoa
Lớp
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học Môi trường
: Môi trường
: K42D- Khoa học Môi trường
: 2010 - 2014

Thái Nguyên, 2014

n


MỤC LỤC

Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................. 1
1.2. Mục đích của đề tài .............................................................................. 1
1.3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................ 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................. 2
1.4.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu: .............................................. 2
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn: .............................................................................. 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 3
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................... 3
2.1.1. Cơ sở pháp lý ..................................................................................... 3
2.1.2. Cơ sở lý luận ...................................................................................... 3
2.1.2.1. Tài nguyên khoáng sản .................................................................. 3
2.1.2.2. Tài nguyên đất và ô nhiễm môi trường đất.................................... 4
2.1.2.3. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước ........................... 6
2.1.2.4. Tài ngun khơng khí và ơ nhiễm mơi trường khơng khí....... 10
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ..................................... 13
2.2.1. Tình hình khai thác than trên Thế giới......................................... 13
2.2.2. Tình hình khai thác than tại Việt Nam ......................................... 13
2.2.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường .......... 16
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................... 19
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................... 19
- Các văn bản luật, dưới luật liên quan đến quản lý và khai thác khoáng sản.
............................................................................................................. 19
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu......................................................................... 19
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ........................................................ 19
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................... 19
3.2.2. Thời gian tiến hành ......................................................................... 19
3.3. Các nội dung nghiên cứu ................................................................... 19

3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Phấn Mễ.
............................................................................................................. 19
3.3.2. Trữ lượng và công nghệ khai thác than của mỏ than Phấn Mễ. .. 19

n


3.3.3. Tác động của việc khai thác than của mỏ than Phấn Mễ tới môi
trường. ................................................................................................ 19
3.3.4. Ý kiến của người dân sống xung quanh mỏ than Phấn Mễ về ảnh
hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường. ...................... 19
3.3.5. Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu và khắc phục các tác
động tiêu cực của hoạt động khai thác than đến môi trường của mỏ
than Phấn Mễ. .................................................................................... 19
3.4. Các phương pháp nghiên cứu ........................................................... 19
3.4.1. Nghiên cứu các văn bản pháp luật, văn bản dưới luật đối với
hoạt động khai thác than .................................................................. 19
3.4.2. Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp ............................ 20
3.4.3. Phương pháp thu thập thông tin theo phương pháp điều tra .... 20
3.4.4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ...................................... 20
3.4.5. Phương pháp lấy mẫu và chỉ tiêu phân tích ................................. 20
3.4.5.1. Loại mẫu và số lượng mẫu .......................................................... 20
3.4.5.2. Phương pháp lấy mẫu và chỉ tiêu phân tích .............................. 20
3.4.6. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................. 22
3.4.7. Phương pháp đối chiếu, so sánh .................................................... 22
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 24
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Phấn Mễ
............................................................................................................. 24
4.1.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................... 24
4.1.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................... 24

4.1.1.2. Địa hình và địa chất ..................................................................... 24
4.1.1.3. Khí hậu thủy văn .......................................................................... 24
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội tại khu vực ........................................... 26
4.1.2.1. Đánh giá tổng quát về các chỉ tiêu kinh tế xã hội...................... 26
4.1.2.2. Cơ sở hạ tầng ................................................................................ 26
4.1.2.3. Văn hóa, giáo dục, y tế ................................................................. 27
4.2. Trữ lượng và công nghệ khai thác than của mỏ. ............................ 27
4.2.1 Trữ lượng than tại mỏ than Phấn Mễ. .......................................... 28
4.2.2. Công nghệ khai thác của mỏ than Phấn Mễ ................................. 29
4.2.3. Công nghệ xử lý chất thải của mỏ than Phấn Mễ. ....................... 31
4.3. Tác động của việc khai thác than của mỏ than Phấn Mễ tới môi trường.
............................................................................................................. 32

n


4.3.1 Tác động của việc khai thác than tới môi trường đất ..................... 32
4.3.2 Tác động của việc khai thác than tới môi trường nước ............... 34
4.3.1.1. Đánh giá chất lượng nước mặt .................................................... 34
4.3.1.2. Đánh giá chất lượng nước ngầm................................................. 36
4.3.1.3. Đánh giá chất lượng nước thải.................................................... 37
4.3.2. Tác động của việc khai thác than tới môi trường không khí ...... 40
4.4. Ý kiến của người dân sống xung quanh mỏ than Phấn Mễ về ảnh
hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường..................... 43
4.4.1. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới cuộc sống của người
dân....................................................................................................... 43
4.4.2. Tình hình sức khỏe người dân xung quanh khu vực khai thác .. 45
4.5. Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu và khắc phục các tác động
tiêu cực của hoạt động khai thác than đến môi trường của mỏ than
Phấn Mễ. ............................................................................................. 46

4.5.1. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất ............................ 46
4.5.2. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ......................... 46
4.5.2. Biện pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường khơng khí................. 46
4.5.3. Phương hướng hồn thổ và đóng cửa mỏ sau khai thác ............. 47
4.5.4. Các định hướng trong công tác quản lý môi trường tại địa
phương................................................................................................ 48
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 49
5.1. Kết luận ............................................................................................... 49
5.2. Kiến nghị ............................................................................................. 50

n


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào môi trường nước ........ 7
Bảng 3.1.Kết quả lấy mẫu ............................................................................... 21
Bảng 4.1: Lưu lượng nước tại sông Đu, suối làng Cẩm ................................ 26
Bảng 4.2: Sản lượng than đã khai thác ở mỏ tính đến năm 1994 ................... 28
Bảng 4.3: Sản lượng than khai thác trong những năm gần đây ...................... 29
Bảng 4.4: Công nghệ xử lý chất thải mỏ than Phấn Mễ ..................................... 31
Bảng 4.5. Kết quả phân tích mẫu đất .............................................................. 32
Bảng 4.6: Kết quả phân tích mẫu nước mặt .................................................... 34
Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước ngầm ................................................. 36
Bảng 4.8: Kết quả đo, phân tích nước thải...................................................... 38
Bảng 4.9: Kết quả đo, phân tích nước thải sinh hoạt ...................................... 40
Bảng 4.10: Kết quả phân tích khí thải khu vực sản xuất ................................ 41
Bảng 4.11: Kết quả phân tích khơng khí xung quanh ..................................... 42
Bảng 4.14. Ý kiến của người dân về các tác động của khai thác than tại mỏ
than Phấn Mễ tới môi trường ................................................................. 44
Bảng 4.15. Thống kê các bệnh của người dân sốngxung quanh khu vực khai

thác .......................................................................................................... 45

n


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Sơ đồ cơng nghệ khai thác lộ thiên ................................................. 29
Hình 4.2: Sơ đồ cơng nghệ khai thác hầm lị .................................................. 30
Hình 4.3. Kết quả phân tích chỉ tiêu kim loại nặng trong đất ......................... 33
Hình 4.4. Kết quả phân tích chỉ tiêu COD, BOD5 trong nước mặt ................ 35
Hình 4.5. Kết quả phân tích chỉ tiêu Mn trong nước ngầm ............................ 37
Hình 4.6. Kết quả phân tích chỉ tiêu Mn trong nước thải ............................... 39

n


DANH MỤC BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
STT Từ, cụm từ viết tắt

Giải thích

1

CHXHCN

Cộng hịa xã hội chủ nghĩa

2

CHLB

Cộng hịa liên bang

3

CHDCND

Cộng hòa dân chủ nhân dân

4

BTNMT

Bộ Tài Nguyên và Môi Trường

5

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

6

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

n

1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cơng nghiệp khai thác khống sản có sức ảnh hưởng to lớn đến đời sống kinh
tế - xã hội. Chính vì vậy, việc đánh giá hiệu quả của ngành khai khống khơng chỉ
dựa trên những đóng góp vào sự phát triển kinh tế, mà cịn phải xét đến những tác
động tiêu cực ảnh hưởng đến đời sống xã hội. Ở Việt Nam, ngành khai khoáng là
ngành kinh tế mũi nhọn, chiếm tỷ trọng GDP lớn, và cũng là một trong những
ngành công nghiệp gây nhiều tác động nhất đến môi trường và xã hội.
Khai thác khống sản là q trình con người bằng phương pháp khai thác lộ
thiên hoặc hầm lị đưa khống sản từ lòng đất phục vụ phát triển kinh tế – xã hội.
Các hình thức khai thác bao gồm: khai thác thủ công, khai thác quy mô nhỏ và khai
thác quy mô vừa. Bất cứ hình thức khai thác khống sản nào cũng dẫn đến sự suy
thối mơi trường. Nghiêm trọng nhất là khai thác ở các vùng mỏ, đặc biệt là hoạt
động của các mỏ khai thác than. Năm 2006 các mỏ than của Tập đồn Cơng nghiệp
Than và Khống sản Việt Nam đã thải vào môi trường tới 182,6 triệu m3 đất đá và
khoảng 70 triệu m3 nước thải từ mỏ.
Mỏ than Phấn Mễ là một trong những khu vực khai thác than chính của tỉnh
Thái Nguyên nằm trên địa bàn huyện Phú Lương. Than của mỏ Phấn Mễ là loại
than mỡ có chất lượng cao được dùng trong luyện cốc phục vụ cho các nhà máy
gang thép, nghành công nghiệp đang được đặc biệt chú trọng. Hơn 50 năm hoạt
động của mỏ than Phấn Mễ đã có những đóng góp đáng kể cho sự phát triển kinh
tế - xã hội. Song chính các hoạt động khai thác mỏ hiện nay đang gây lãng phí
nguồn tài nguyên đặc biệt là nguồn tài nguyên không tái tạo được, làm thay đổi
cảnh quan, địa hình, thu hẹp diện tích đất trồng và rừng do diện tích khai trường và
bãi thải ngày càng phát triển, gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, gây tắc
ngẽn, tích tụ các chất thải và làm thay đổi tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái.
Xuất phát từ thực tế đó , được sự cho phép của nhà trường và khoa Môi

Trường, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thạc sĩ Dương Thị Thanhh Hà, em
tiến hành thực hiện đề tài: " Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới
môi trường tại Chi nhánh công ty cổ phần Gang Thép Thái Nguyên-Mỏ
than Phấn Mễ "
1.2. Mục đích của đề tài
Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới mơi trường đất,
nước, khơng khí của mỏ than Phấn Mễ, từ đó đề xuất các biện pháp giảm

n


2

thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường của khu vực
khai thác và khu vực lân cận
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá đầy đủ hiện trạng sản xuất và các tác động đến môi trường
trong phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Số liệu đo đạc về các thành phần của đất, nước và khơng khí được lấy
trong khu vực chịu ảnh hưởng của hoạt động sản xuất tại mỏ than Phấn Mễ.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu:
- Nâng cao hiểu biết về kiến thức môi trường và các phương pháp đánh
giá hiện trạng môi trường.
- Củng cố, vận dụng và phát huy được kiến thức đã học tập và nghiên cứu.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn:
- Từ việc tìm hiểu được thực trạng mơi trường đất, nước và khơng khí
do hoạt động khai thác của mỏ than Phấn Mễ để thấy được những tồn tại và
khó khăn, giúp các ban nghành chức năng đưa ra các giải pháp khả thi để hoạt
động khai thác được tiến hành an toàn.

n


3

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở pháp lý
Luật Bảo vệ môi trường do Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam khoá
XI kỳ họp thứ 8 thơng qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày
01/07/2006. Luật Khoáng sản được Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam khóa
XII, kỳ họp thứ 8 thơng qua ngày 17/11/2010 và có hiệu lực thi hành từ ngày
01/07/2011. Nghị định số 07/2009/NĐ-CP ngày 21 tháng 01 năm 2009 của
Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật
khoáng sản. Quyết định số 769/QĐ-BTNMT ngày 24 tháng 4 năm 2009 của
Bộ Tài ngun & Mơi trường về việc tổng kiểm tra tình hình thực hiện cơng
tác quản lý nhà nước về khống sản và hoạt động khoáng sản. Quyết định số
18/2013/QĐ-TTg của Bộ Tài nguyên & Môi trường về cải tạo, phục hồi môi
trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác
khoáng sản được Thủ tướng chính phủ đã ký ngày 29/3/2013
2.1.2. Cơ sở lý luận
2.1.2.1. Tài ngun khống sản
Tài ngun khống sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn
chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra
các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hàng ngày.
Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là
mỏ khoáng sản. Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong
sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài ngun

khống sản có tác động mạnh mẽ đến mơi trường sống. Một mặt, tài
nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích
và của cải của con người. Bên cạnh đó, việc khai thác tài ngun khống
sản thường tạo ra các loại ơ nhiễm như bụi, kim loại nặng, các hoá chất
độc và hơi khí độc (SO2 , CO, CH4 v.v...).
Tài ngun khống sản được phân loại theo nhiều cách:
- Theo nguồn gốc: nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh
ra trên bề mặt trái đất).
- Theo thành phần hoá học: khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại
màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật
liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy).

n


4

- Theo dạng tồn tại: rắn, khí (khí đốt, Acgon, He), lỏng (Hg, dầu,
nước khống).
2.1.2.2. Tài ngun đất và ơ nhiễm môi trường đất
* Tài nguyên đất
Là một dạng tài nguyên vật liệu của con người. Ðất có hai nghĩa: đất
đai là nơi ở, xây dựng cơ sở hạ tầng của con người và thổ nhưỡng là mặt bằng
để sản xuất nông lâm nghiệp.
+ Đất theo nghĩa đất đai là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các
sinh vật cạn, là nền móng cho các cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp
và văn hóa của con người.
+ Ðất theo nghĩa thổ nhưỡng là vật thể thiên nhiên có cấu tạo độc lập
lâu đời, hình thành do kết quả của nhiều yếu tố: đá gốc, động thực vật, khí
hậu, địa hình và thời gian. Thành phần cấu tạo của đất gồm các hạt khoáng

chiếm 40%, hợp chất humic 5%, khơng khí 20% và nước 35%. Giá trị tài
ngun đất được đo bằng số lượng diện tích (ha, km2) và độ phì (độ mầu mỡ
thích hợp cho trồng cây công nghiệp và lương thực).
Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thối nghiêm trọng do xói
mịn, rửa trôi, bạc mầu, nhiễm mặn, nhiễm phèn và ô nhiễm đất, biến đổi khí
hậu. Hiện nay 10% đất có tiềm năng nơng nghiệp bị sa mạc hố. (Tủ Sách Thư
Viện Khoa Học, 2011)[12]
* Ơ nhiễm mơi trường đất
Ơ nhiễm mơi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm
thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái của các quần
xã sống trong đất.
Ðất là một hệ sinh thái hoàn chỉnh nên thường bị ơ nhiễm bởi các hoạt
động của con người. Ơ nhiễm đất có thể phân loại theo nguồn gốc phát sinh
thành ô nhiễm do chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải của các
hoạt động nông nghiệp.
+ Chất thải công nghiệp: Các hoạt động công nghiệp xả vào môi trường
đất một lượng lớn các chất thải của chúng qua các ống khói, bãi tập trung rác,
cống thốt nước... các chất thải này rơi xuống đất làm thay đổi thành phần của
đất, pH, q trình nitơrat hố... Hệ sinh vật trong đất sẽ bị ảnh hưởng bởi các
loại chất thải này.Q trình khai khống gây ơ nhiễm và suy thối mơi trường
đất ở mức độ nghiêm trọng nhất. Do khai mỏ, một lượng lớn phế thải,quặng...
từ lòng đất đưa lên trên bề mặt. Mặt khác thảm thực vật trong khu vực khai

n


5

khống bị huỷ diệt, đất có thể bị xói mịn. Một lượng lớn chất thải, xỉ quặng
theo khói bụi bay vào khơng khí rồi lắng đọng xuống có thể làm nhiễm bẩn

đất ở quy mô rộng hơn.
+ Chất thải sinh hoạt: Đất thường dùng làm chỗ tiếp nhận rác, phân và
các chất thải rắn khác trong quá trình sinh hoạt. Hàng ngày con người xả một
lượng lớn các chất thải sinh hoạt rắn vào mơi trường. Sau đó theo các con
đường khác nhau như vận chuyển rác thải, hệ thống thoát nước… Các chất
thải này sẽ tập trung trong đất.
+ Chất thải của các hoạt động nông nghiệp: Chế độ canh tác lạc hậu với
việc đốt phá rừng, làm nương rẫy du canh, trồng cây lương thực và cây công
nghiệp ngắn ngày theo phương thức lạc hậu trên vùng đất dốc đã gây khơng ít
tai hại cho việc tàn phá đất đai. Với lượng mưa hàng năm rất lớn, tập trung
vào một số tháng, lũ lụt làm xói mịn cuốn trơi phù sa của một diện tích lớn
vùng đồi núi.
Việc xây dựng hệ thống tưới tiêu nước không hợp lý ở vùng đồng bằng
gây ra hiện tượng thối hố mơi trường, tạo nên một vùng đất phèn. Hiện
tượng hoá phèn của đất có thể do một số nguyên nhân như khi tiêu nước triệt
để, lớp đất hữu cơ che phủ bị gạt bỏ, đất được phơi ra ánh sáng, các hợp chất
lưu huỳnh có sẵn ở đây bị oxy hố tạo thành H2SO4. Axít này kết hợp với sắt
và nhơm có sẵn trong keo đất tạo thành sulfat sắt hoặc sulfat nhơm. Đất phèn
có độ pH rất thấp, khó canh tác.
Sử dụng các loại phân hố học khơng đúng quy cách cũng như việc sử
dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ cũng góp phần làm nhiễm bẩn đất. Việc sử
dụng phân hoá học quá nhiều dẫn đến đất bị chua phèn. Đất chua làm ảnh
hưởng tới trạng thái sinh lý cây trồng và hiệu qua sử dụng phân hoá học. Các
hợp chất bền vững của thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ là chất độc, lưu lại trong
đất thời gian lâu dài có thể làm đất bị nhiễm độc, cản trở các hoạt động sinh
hố bình thường trong đất. (Trịnh Xn Báu, 2012)[5]
* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn đất
Các tác nhân gây ơ nhiễm có thể phân loại thành tác nhân hoá học, sinh
học và vật lý.
+ Tác nhân hóa học: Các chất hố học mang tính độc hại cao đối với

mơi trường đất là Asen, Flo và chì..

n


6

+ Tác nhân sinh học: Đất có thể bị ơ nhiễm bởi các loại trực khuẩn lị,
thương hàn, phẩy khuẩn tả hoặc amíp..
+ Tác nhân vật lý: Có nguồn gốc từ các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ và từ
chất thải công nghiệp…(Trịnh Xuân Báu, 2012)[5]
2.1.2.3. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước
* Tài nguyên nước
Là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào
những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nơng nghiệp,
cơng nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên đều
cần nước ngọt. 97% nước trên Trái Đất là nước mặn, chỉ 3% còn lại là nước
ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và các mũ
băng ở các cực. Phần cịn lại khơng đóng băng được tìm thấy chủ yếu ở dạng
nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong khơng khí.
Nước ngọt là nguồn tài ngun tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước
ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đó vượt
cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục
tăng làm cho nhu cầu nước càng tăng. Sự nhận thức về tầm quan trọng của
việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái chỉ mới được lên tiếng gần
đây. Trong suốt thế kỷ 20, hơn một nửa các vùng đất ngập nước trên thế giới
đó bị biến mất cùng với các mơi trường hỗ trợ có giá trị của chúng. Các hệ
sinh thái nước ngọt mang đậm tính đa dạng sinh học hiện đang suy giảm
nhanh hơn các hệ sinh thái biển và đất liền.
* Ơ nhiễm mơi trường nước

Là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý, hố học, sinh học của
nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên
độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm sự đa dạng sinh vật trong nước.
Có nhiều cách phân loại ơ nhiễm nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô
nhiễm, như ô nhiễm do công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt. Hoặc dựa vào
môi trường nước, như ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương. Hoặc
dựa vào tính chất của ơ nhiễm, như ơ nhiễm sinh học, hóa học hay vật lý.
- Ơ nhiễm mơi trường nước có nguồn gốc tự nhiên: do sự nhiễm mặn,
nhiễm phèn, gió bão, lũ lụt. Nước mưa rơi xuống mặt đất, nhà cửa, đường

n


7

phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông hồ, sản phẩm
của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng…Sự ơ
nhiễm này cịn được gọi là sự ơ nhiễm khơng xác định được nguồn.
- Ơ nhiễm mơi trường nước có nguồn gốc nhân tạo: chủ yếu là do nước
xả thải của các khu dân cư,hoạt động nông nghiệp (thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ…), khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, đặc biệt là giao thông
đường biển.
+ Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, nhà hàng
khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá trình vệ sinh, sinh
hoạt của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là chất hữu cơ
dễ bị phận hủy sinh học, chất dinh dưỡng (N, P), chất rắn và vi trùng. Tùy
theo mức sống và lối sống mà lượng thải cũng như tải lượng của các chất
trong nước thải của mỗi khu vực khác nhau là khác nhau. Tải lượng trung
bình của các tác nhân gây ơ nhiễn nước chính do con người đưa vào môi
trường trong một ngày được nêu ở bảng 2.1.

+ Nước thải đô thị: là loại nước thải được tạo thành do sự gộp chung
nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải từ các cơ sở thương mại,
sản suất công nghệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu
gom vào hệ thống cống thải của thành phố, đô thị để xử lý chung. Thơng
thường ở các đơ thị có hệ thống cống thải, khoảng 70 – 90% tổng lượng nước
sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống thải
chung, nhìn chung nước thải đơ thị có thành phần tương tự như nước
thải sinh hoạt.

Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào môi trường nước
TT
1
2
3
4
5
6
7

Tác nhân ô nhiễm

Tải lượng (g/người/ngày)
BOD5
45 – 54
COD
(1,6 – 1,9) x BOD5
Tổng chất rắn hòa tan (TDS)
170 – 220
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
70 – 145

Clo (Cl )
4–8
Tổng Nitơ (tính theo N)
6 – 12
Tổng Photpho (Tính theo P)
0,8 – 4
(Nguồn: Dư Ngọc Thành, 2008) [8]

n


8

+ Nước thải công nghiệp: nước thải từ các nhà máy, cơ sở sản xuất
công nghệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề… Thành phần cơ bản phụ thuộc
vào từng ngành công nghiệp cụ thể. Nước thải công nghiệp thường chứa
nhiều hóa chất độc hại như kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd…), các chất khó
phân hủy sinh học (phenol, dầu mỡ…), các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học
từ các cơ sở sản xuất thực phẩm.
+ Nước chảy tràn: là nước chảy tràn từ mặt đất do mưa hoặc do thốt
nước từ đồng ruộng, là nguồn gây ơ nhiễm nước sơng, hồ. Nước chảy tràn qua
đồng ruộng có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón.
Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất cơng nghiệp
có thể làm ô nhiễm nguồn nước do có chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng.
(Dư Ngọc Thành, 2008) [8].
* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước
- Các hợp chất hữu cơ:
+ Các cacbonhyđrat: các chất đường có chứa các nguyên tố C, N và O,
một số đường đơn và đường kép. Riêng Polysacharit được chia làm hai loại
dễ bị phân hủy sinh học như tinh bột và khó bị phân hủy sinh học như

Celluloz...
+ Các loại protein: acid amin mạch dài.
+ Các chất béo: khả năng phân hủy vi sinh chậm
+ Các hợp chất phenol: phenol và các dẫn xuất của phenol.
+ Các loại hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ: bao gồm các loại photpho
hữu cơ, clo hữu cơ, cacbonat, phenoxyaxetic, pyrethroid tổng hợp.
+ Tanin và lignin: các hóa chất có nguồn gốc từ thực vật .
+ Các hyđrocacbon đa vòng và ngưng tụ.
- Các ion:
Trong nước thải có các ion kim loại và muối, các ion trong mơi trường
nước có vai trị quan trọng trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng cho quá
trình sinh trưởng và phát triển của hệ sinh thái môi trường nước. Khi nồng độ
các ion này cao hơn ngưỡng chấp nhận của sinh vật trong mơi trường nước thì
các ion này sẽ gây ô nhiễm môi trường nước.
+ Amon (NH4-): Trong tự nhiên, nồng độ của amon vào nhỏ hơn
0,05ppm. Đối với các nguồn nước bị ô nhiễm amon, nồng độ thường cao hơn
trong tự nhiên rất nhiều.

n


9

+ Nitrat (NO3-): Có vai trị quan trọng trong việc đánh giá nguồn nước.
Nếu trong nước hàm lượng nitrat cao sẽ gây ra hiện tượng phù dưỡng, nếu
nước uống bị nhiễm nitrat sẽ ảnh hưởng xấu đến máu.
+ Phosphat (PO43-): Có nhiều trong phân người, súc vật, nơi có các nhà
máy sản xuất phân lân. Nước không bị ô nhiễm phosphat nếu nồng độ PO43trong nước nhỏ hơn 0,01 mg/l.
+ Sunfat (SO42-): Nếu nguồn nước có nồng độ các ion sunfat cao sẽ gây
ăn mịn, phá huỷ các cơng trình, hại cây cối, mùa màng…

+ Clorua (Cl-): Tạo ra độ mặn trong nước gây tác hại đến cây trồng, ăn
mòn cơng trình…
- Các kim loại nặng:
Các kim loại nặng cũng là những tác nhân gây ô nhiễm nước, gây nguy
hại đến sức khoẻ của đối tượng sử dụng nước. Các kim loại nặng điển hình gây
ơ nhiễm nước là Chì (Pb), Thủy ngân (Hg), Asen (As), Cadimi, Selen, Crôm,
Niken... là các tác nhân gây hại cho người và thủy sinh ngay ở nồng độ thấp.
- Các chất rắn:
Các chất rắn có trong nước tự nhiên là do q trình xói mòn, do nước
chảy tràn từ đồng ruộng, do nước thải sinh hoạt và cơng nghiệp. Chất rắn có
thể gây trở ngại cho việc nuôi trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt...
- Các chất màu:
Màu nước trong tự nhiên và nước thải thường có nguồn gốc từ các
chất hữu cơ dễ phân hủy bởi các tác nhân vi sinh vật, sự phát triển của
một số loài thực vật nước như tảo, rong rêu, các hợp chất sắt, mangan ở
dạng keo gây màu và các tác nhân gây màu khác như kim loại (Cr,
Fe,...), các hợp chất hữu cơ như tanin, lignin... Màu thực của nước là
màu do các chất hòa tan hoặc các chất ở dạng keo, màu bên ngoài (màu
biểu kiến) do các chất lơ lửng của nước tạo nên.
- Mùi:
Mùi có trong nước thải là do các nguyên nhân sau:
- Quá trình lên men và sinh mùi từ các chất hữu cơ trong nước thải tại
các cống rãnh khu dân cư, các xí nghiệp chế biến thực phẩm…
- Mùi sinh ra từ sự phân hủy các xác chết động, thực vật trong nước thải.
- Mùi có trong nước thải cơng nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ...
- Mùi tạo thành do các vi sinh vật gây mùi có trong nước thải.
- Các vi sinh vật:

n

10

Các vi sinh vật trong nước cũng là những tác nhân gây ơ nhiễm nguồn
nước. Q trình sinh trưởng và phát triển của các chủng hệ vi sinh vật trong
nước gây ra các hiện tượng thiếu hụt lượng ơxy hồ tan trong nước, quá trình
sinh tổng hợp của vi sinh vật gây nên hiện tượng thừa dinh dưỡng trong nước.
Ngoài ra, một số vi sinh vật còn gây mùi trong nước, làm giảm độ trong của
nước… Có thể kể tên một số loại hình vi sinh vật trong nước:
+Vi khuẩn dị dưỡng: Sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cơ chất
cacbon và năng lượng trong quá trình sinh tổng hợp. Nhóm này bao gồm vi
khuẩn hiếu khí hoạt động trong mơi trường có ơxy và vi khuẩn kỵ khí hoạt
động trong mơi trường khơng có ơxy.
+Vi khuẩn tự dưỡng: Có khả năng ơxy hố chất vơ cơ để thu năng
lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp.
+ Ngồi ra cịn có các loại nấm, nấm mốc, nấm men, viru. (Trịnh Xuân
Báu,2012)[5].
2.1.2.4. Tài nguyên khơng khí và ơ nhiễm mơi trường khơng khí
* Tài ngun khơng khí
Tài ngun khơng khí hay chính là khí quyển trái đất khá ổn định theo
phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn khối lượng
5.1015 tấn của tồn bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và bình lưu. Thành
phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi nước, CO2, H2, O3,
NH4, các khí trơ.
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn
định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi nước
thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 %
khi mùa khơ lạnh. Trong khơng khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất
định khí SO2 và bụi.
Trong tầng bình lưu ln tồn tại một q trình hình thành và phá huỷ

khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong
điều kiện mật độ khơng khí bình thường khoảng vài chục xentimet. Lớp khí
này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện
nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có
thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất.
* Ơ nhiễm mơi trường khơng khí
"Ơ nhiễm khơng khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi
quan trọng trong thành phần khơng khí, làm cho khơng khí khơng sạch

n


11

hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)". (Lưu
Đức Hải, 2001) [6].
Có rất nhiều nguồn gây ơ nhiễm khơng khí. Có thể chia ra thành
nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo.
- Nguồn tự nhiên:
+ Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa: Núi lửa phun ra những nham
thạch nóng và nhiều chất ô nhiễm như tro bụi, các khí sunfua (SO2, H2S...),
mêtan (CH4) và những loại khí khác. Các chất này lan toả đi rất xa và tác
động mạnh mẽ đến môi trường.
+ Ô nhiễm do cháy rừng: Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá
trình tự nhiên xảy ra do sấm chớp, sự cọ sát giữa thảm thực vật khô... Các
đám cháy này thường lan truyền rộng, vượt khỏi tầm kiểm sốt của con người
và phát thải nhiều khí độc hại như khói, tro bụi, hydrocacbon (HC), cacbon
dioxit (CO2), cacbon monoxit (CO), sunfua dioxit (SO2) và nitơ oxit (NOx).
+ Ô nhiễm do bão cát: Hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng
đất khô, không được che phủ bởi thảm thực vật, đặc biệt là các sa mạc. Gió bão

đã cuốn cát bụi bay lên và gây ơ nhiễm khơng khí trong một khu vực rộng lớn.
+ Ơ nhiễm do đại dương: Nước biển bốc hơi và bụi nước do va đập từ
biển mang theo bụi muối (NaCl, MgCl2, CaCl2...), lan truyền vào khơng khí
gây ơ nhiễm.
+ Ơ nhiễm do thực vật: Các chất ô nhiễm do thực vật sản sinh và phát
tán vào khơng khí gây ơ nhiễm như các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs),
hydrocacbon, các bào tử nấm và thực vật, phấn hoa...
+ Ô nhiễm do vi khuẩn - vi sinh vật: Trong khơng khí có rất nhiều vi
khuẩn, vi sinhh vật bám vào các hạt bụi, sol khí được gọi là bụi vi sinh vật.
Bên cạnh đó chúng cịn tham gia q trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra
các khí có mùi gây ơ nhiễm như NH3, CO2, CH4, SO2…
+ Ơ nhiễm do các chất phóng xạ: Trong lịng đất có một số khống sản và
kim loại có khả năng phóng xạ gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh.
- Nguồn nhân tạo:
+ Nguồn ô nhiễm di động từ các hoạt động giao thông vận tải bao gồm
giao thông đường bộ, đường sắt, đường thuỷ và hàng không.
+ Các nguồn thải cố định từ các hoạt động công nghiệp đốt nhiên liệu
như than đá, dầu mỏ, khí đốt...

n


12

+ Các q trình sản xuất cơng nghiệp như sản xuất hoá chất, sản xuất
vật liệu xây dựng, luyện kim và khai thác mỏ...
+ Các nguồn ô nhiễm khác như chất đột trong sinh hoạt của con người
(củi, rơm rạ, dầu, gas...), đốt chất thải, sản xuất nông nghiệp, bốc hơi từ ơ
nhiễm nước mặt, xây dựng cơng trình, gây ra cháy rừng...
+ Các nguồn ô nhiễm nhân tạo lớn nhất là do quá trình đốt nhiên liệu

sinh ra và thường tập trung ở các khu đô thị, khu công nghiệp...
* Các tác nhân gây ơ nhiễm khơng khí
Các chất và tác nhân gây ơ nhiễm khơng khí gồm:
+ Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO,
H2S và các loại khí halogen (clo, brom, i ốt).
+ Các hợp chất flo.
+ Các chất tổng hợp (ete, benzen).
+ Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các
phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa.
+ Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm,
niken, thiếc, cađimi...
+ Khí quang hố như ozơn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen...
+ Chất thải phóng xạ
+ Nhiệt độ
+ Tiếng ồn
Tác nhân ô nhiễm được chia làm hai loại: sơ cấp và thứ cấp. Sunfua
đioxit sinh ra do đốt cháy than đó là tác nhân ơ nhiễm sơ cấp. Nó tác động
trực tiếp tới bộ phận tiếp nhận. Sau đó, khí này lại liên kết với ơxy và nước
của khơng khí sạch để tạo thành axit sunfuric (H2SO4) rơi xuống đất cùng với
nước mưa, làm thay đổi pH của đất và của thủy vực, tác động xấu tới nhiều
thực vật, động vật và vi sinh vật. Như vậy, mưa axit là tác nhân ô nhiễm thứ
cấp được tạo thành do sự kết hợp SO2 với nước. Cũng có những trường hợp,
các tác nhân không gây ô nhiễm, liên kết quang hố với nhau để tạo thành tác
nhân ơ nhiễm thứ cấp mới, gây tác động xấu. Cơ thể sinh vật phản ứng đối
với các tác nhân ô nhiễm phụ thuộc vào nồng độ ô nhiễm và thời gian
tác động. (Trịnh Xuân Báu, 2012)[5].

n

13

2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
2.2.1. Tình hình khai thác than trên Thế giới
Cơng nghiệp khai thác than xuất hiện tương đối sớm và được phát
triển từ nửa sau thế kỉ XIX. Sản lượng than khai thác được rất khác nhau
giữa các thời kì, giữa các khu vực và các quốc gia, song nhìn chung, có xu
hướng tăng lên về số lượng tuyệt đối. Trong vòng 50 năm qua, tốc độ tăng
trung bình là 5,4%/năm, cịn cao nhất vào thời kì 1950 - 1980 đạt 7%/năm.
Từ đầu thập kỉ 90 đến nay, mức tăng giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm. Mặc
dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây hậu quả xấu đến mơi trường
(đất, nước, khơng khí...),song nhu cầu than khơng vì thế mà giảm đi.Các
khu vực và quốc gia khai thác nhiều than đều thuộc về các khu vực và quốc
gia có trữ lượng than lớn trên thế giới. Sản lượng than tập trung chủ yếu ở
khu vực châu á- Thái Bình Dương, Bắc Mỹ, Nga và một số nước Đông
Âu.Các nước sản xuất than hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ,
Ôxtrâylia, Nga, chiếm tới 2/3 sản lượng than của thế giới. Nếu tính cả một
số nước như Nam Phi, CHLB Đức, Ba Lan, CHDCND Triều Tiên... thì con
số này lên đến 80% sản lượng than tồn cầu.
Cơng nghiệp khai thác than ra đời trước tiên ở Anh vào đầu thế kỉ XIX.
Sau đó, người ta tìm thấy nhiều than ở Hoa Kỳ, Ấn Độ, Canađa. Vì thế các
quốc gia này lần lượt dẫn đầu về sản lượng than khai thác được của thế giới.
Sau chiến tranh thế giới thứ hai, hàng loạt bể than khổng lồ đã được phát hiện
ở Êkibát, Nam Yacút, Đônbát (Liên Xô cũ), ở Ba Lan, Đông Đức. Trong
nhiều năm, Liên Xô dẫn đầu về sản lượng than. Từ sau năm 1990 do những
biến động về chính trị và kinh tế nên sản lượng than ở Đông Âu và Liên Xô
cũ bị giảm sút. Từ thập niên 90 của thế kỷ XX, việc tìm ra những mỏ than lớn
ở Trung Quốc đã giúp nước này đứng đầu thế giới về khai thác than, vượt trên
cả Hoa Kỳ..( Vinacomin, 2009)[11]
2.2.2. Tình hình khai thác than tại Việt Nam

Nước ta nghành công nghiệp than ra đời và trải qua q trình phát triển
hơn 125 năm. Năm 1888, cơng ty than Bắc Kỳ của pháp được thành lập và
cuối năm đó tồn bộ vùng mỏ than Quảng Ninh trở thành nhượng địa và phân
chia cho các tập đoàn tư bản Pháp khai thác. Từ năm 1916, hàng loạt các công
ty than của Pháp ra đời như công ty than Đông Triều, Mạo Khê, Tràng - Cổ
Kềnh, Yên Lập, Hạ Long - Đồng Đăng…. Thời kỳ này, sản lượng khai thác

n