Hiện trạng môi trường nước mặt tại khu vực khai thác núi pháo, huyện đại từ tỉnh thái nguyên

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu, đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới
Th.S Nguyễn Thị Tuyết - người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp.
Em cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô trong Khoa Khoa Học Môi
Trường & Trái Đất - Trường Đại học Khoa học - Đại Học Thái Nguyên đã
hướng dẫn, giảng dạy, cung cấp kiến thức cho em trong thời gian học tập
tại trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ, công nhân viên và đặc biệt là
phòng Môi Trường – Công ty TNHH khai thác, chế biến khoáng sản Núi
Pháo đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu làm
khóa luận.
Xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè, những người đã luôn bên tôi, động
viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp của
mình
Trong khuôn khổ thời gian nghiên cứu có hạn, kinh nghiêm còn hạn chế,
do vậy khóa luận sẽ không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, rất mong
nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để khóa luận được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 19 tháng 5 năm
2013
Sinh viên
Bùi Thanh Hà
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Nội Dung Trang
1
Bảng 1.1: Các thông số cơ bản của dự án Núi Pháo
11-12

2
Bảng 1.2: Trữ lượng khoáng sản
12
3 Bảng 2.1: Vị trí lấy mẫu nước mặt khu vực dự án Núi Pháo 17
4
Bảng 3.1: Kết quả đo và phân tích chất lượng nước thải tại khu Lán trại Núi
Pháo (27/4/2013)
24
5
Bảng 3.2: Kết quả chất lượng nước mặt suối Đường Bắc trung bình năm 2006
25
6
Bảng 3.3: Kết quả chất lượng nước mặt suối Bát và suối Thủy Tinh trung bình
năm 2006 26
7
Bảng 3.4: Kết quả chất lượng nước mặt hệ thống phụ lưu suối Thủy Tinh trung
bình năm 2006
27
8
Bảng 3.5: Kết quả chất lượng nước mặt hạ lưu suối Thủy Tinh trung bình năm
2006 28
9
Bảng 3.6: Kết quả chất lượng nước mặt hạ lưu suối Cát trung bình
năm 2006 29
10
Bảng 3.7: Kết quả chất lượng nước mặt Suối đường Bắc trung bình quý I năm
2013
30
11
Bảng 3.8: Kết quả chất lượng nước mặt suối Bát và suối Thủy Tinh trung bình

quý I năm 2013 31
12
Bảng 3.9: Kết quả chất lượng nước mặt hệ thống phụ lưu suối Thủy Tinh trung
bình quý I năm 2013 32
13
Bảng 3.10: Kết quả chất lượng nước mặt hạ lưu suối Thủy Tinh trung bình quý
I năm 2013
33
14
Bảng 3.11: Kết quả chất lượng nước mặt hạ lưu suối Cát trung bình quý I năm
2013 34
15
Bảng 3.12: So sánh giá trị pH của nước mặt tại KVNC quý I/2013 với năm
2006
35
16
Bảng 3.13: Các công việc thực hiện khôi phục môi trường moong Công ty
INTRACO
44
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT
Nội dung
Trang
1
Hình 1.1: Hoạt động khai thác vàng sa khoáng làm ô nhiễm
nghiêm trọng môi trường nước.
6
2 Hình 1.2: Quy trình tuyển quặng 13
3 Hình 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu nước mặt. 16
4 Hình 3.1: Quy trình khai thác mỏ Núi Pháo 19

5
Hình 3.2: Biểu đồ so sánh hàm lượng TSS trong nước mặt tại
KVNC quý I/2013 với năm 2006
36
6
Hình 3.3 Biểu đồ so sánh hàm lượng Asen (As
ts
) trong nước mặt
tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
37
7
Hình 3.4: Biểu đồ so sánh hàm lượng Đồng (Cu
2+
) trong nước
mặt tại KVNC quý I/2013 với năm 2006 38
8
Hình 3.5: Biểu đồ so sánh hàm lượng Thủy Ngân (Hg
2+
) trong
nước mặt tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
39
9
Hình 3.6: Biểu đồ so sánh hàm lượng Chì (Pb
2+
) trong nước mặt
tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
39
10
Hình 3.7: Biểu đồ so sánh hàm lượng Sắt (Fe
3+

) trong nước mặt
tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
40
11
Hình 3.8: Biểu đồ so sánh hàm lượng Amoni (NH
4
+
) trong nước
mặt tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
41
12
Hình 3.9: Biểu đồ so sánh hàm lượng Nitrit (NO
2
-
) trong nước
mặt tại KVNC quý I/2013 với năm 2006
42
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường
KVNC Khu vực nghiên cứu
NPVC Công ty Liên doanh khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TNHH Trách nhiệm hữu hạn
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước,
các hoạt động khai thác khoáng sản ở nước ta đã và đang góp phần to lớn
vào công cuộc đổi mới đất nước. Ngành công nghiệp khai thác mỏ đã và
đang ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế [9]. Tuy nhiên,

khai thác và chế biến khoáng sản lại là một trong những hoạt động có tác
động tiêu cực mạnh đến môi trường.
Công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo đang phát triển
dự án Khai thác và Chế biến vonfram, fluorit, bismuth, đồng và vàng Núi
Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, đây là mỏ vonfram lớn thứ hai trên
thế giới (sau Trung Quốc) cùng với trữ lượng lớn florit, bismut, đồng. Bên
cạnh những lợi ích về kinh tế mà dự án mang lại, các vấn đề về môi
trường luôn tồn tại song song, đặc biệt là nguy cơ gây ô nhiễm nguồn
nước mặt do ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản.
Hoạt động của mỏ sẽ là một thách thức lớn đối với nguồn nước mặt
trong khu khai thác và cả những khu vực xung quanh khu khai thác mỏ.
Một trong những yếu tố cần quan tâm hàng đầu trong khai thác mỏ và chế
biến khoáng sản là sự phát tán thành phần kim loại, đặc biệt là kim loại
nặng ra môi trường. Nước thải từ quá trình chế biến, nước từ moong khai
thác chứa kim loại, nước thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân mỏ…có
nguy cơ gây ảnh hướng xấu tới chất lượng các nguồn nước nước mặt, từ
đó ảnh hưởng đến nước ngầm và môi trường đất cho các vùng xung
quanh bên ngoài khu vực khai thác.
Bên cạnh đó, dự án khai thác mỏ Núi Pháo được đặt trên địa bàn có
nhiều tài nguyên khoáng sản, tuy nhiên, khoáng sản lộ thiên, phân bố
không tập trung nên khó quản lý và kiểm soát là nguyên nhân cho sự bùng
phát các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản trái phép của người
dân vào đầu những năm 1990 và bùng phát cho đến tận cuối năm 2002 và
đầu năm 2003. Cùng với đó, các cơ sở (cả tư nhân và nhà nước) đều khai
thác với công nghệ lạc hậu và không hề có một hệ thống xử lý nước thải
5
nào trước khi cho nước xả ra môi trường cũng đã gây nên các tác động
xấu tới môi trường nước mặt trong khu vực [11].
Xuất phát từ những lí do trên, tôi thực hiện đề tài: “Hiện trạng môi
trường nước mặt tại khu vực khai thác Núi Pháo, huyện Đại Từ - Tỉnh

Thái Nguyên” nhằm mục đích cung cấp những dẫn liệu cơ bản về tình
hình môi trường nước mặt tại khu khai thác mỏ Núi Pháo, từ đó làm cơ sở
đưa ra những biện pháp giảm thiểu tác động đến môi trường nước mặt tại
khu vực nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt thông qua giá trị pH, một số
chỉ tiêu kim loại nặng (As
ts
, Fe
3+
, Cu
2+
, Hg
2+
, Pb
2+
) và một số chỉ tiêu khác
(NH
4
+
, NO
2
-
) tại khu khai thác mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ.
Tìm hiểu những công tác bảo vệ môi trường của công ty và từ đó đưa
ra một số giải pháp nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước
mặt tại khu vực khai thác.
6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về nước mặt

1.1.1. Giới thiệu chung
Nước là tài nguyên vô cũng quý giá đối với sự sống, nếu không có nước
thì không có sự sống trên hành tinh của chúng ta. Trong cấu trúc động thực
vật thì nước chiếm 95-99% trọng lượng các loài cây dưới nước, 80% trọng
lượng loài cá, 70% trọng lượng các loài trên cạn, 65-75% trọng lượng con
người và các loài động vật. Vì vậy, nước được coi là nền tảng của sự sống,
không một sinh vật nào có thể sống thiếu nước. Nước là điều kiện đầu tiên
để xác định sự tồn tại của sự sống, của con người [15].
Nước là một loại vật chất đặc biệt bao phủ bề mặt trái đất nhưng phân
bố không đều theo không gian và thời gian. Tài nguyên nước bao gồm
nước mặt, nước mưa, nước dưới đất và nước biển.
Tài nguyên nước trên trái đất được đánh giá bởi ba đặc trưng: số lượng,
chất lượng và động thái.
- Số lượng là đặc trưng biểu thị mức độ phong phú của tài nguyên nước
trên một lãnh thổ.
- Chất lượng nước bao gồm các đặc trưng về hàm lượng các chất hoà tan
hoặc không hoà tan trong nước có lợi hoặc có hại theo tiêu chuẩn của đối
tượng sử dụng.
- Động thái của nước được đánh giá bởi sự thay đổi các đặc trưng dòng
chảy theo thời gian, sự trao đổi nước giữa các khu vực chứa nước, sự
vận chuyển và quy luật chuyển động của nước trong sông, nước dưới
đất, các quá trình trao đổi chất hoà tan, truyền mặn,…
Tài nguyên nước mặt là nước phân bố trên mặt đất, nước trong các đại
dương, sông, suối, ao hồ, đầm lầy, đông ruộng và băng tuyết. Đặc điểm của
tài nguyên nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác
động khác do hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và
thành phần hóa lý của nước thường bị thay đổi; khả năng hồi phục trữ
lượng của nước nhanh nhất ở vùng thường có mưa.
Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai nơi
mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước mặt còn chịu

7
ảnh hưởng bởi các quá trình tự nhiên (mưa lũ, hoạt động sống và chết đi
của hệ sinh vật nước,…) cũng như hoạt động của con người.
Nước mặt thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng đáng kể với các kích
thước khác nhau, một số trong chúng có khả năng lắng tự nhiên, chất lơ
lửng có kích thước hạt keo thường gây ra độ đục của nước sông, hồ.
Trong nước có nhiều chất hữu cơ do vi sinh vật bị phân hủy, có nhiều
rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi, chất lượng nước thay đổi theo mùa, bị
ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động hai bên bờ của con người( công
nghiệp, nông nghiệp…) [15].
 Các tác động gây ô nhiễm nguồn nước mặt
Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao,
con người đã lờ đi các tác động ảnh hưởng đến các nhân tố tự nhiên và
môi trường một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Sự gia tăng dân số quá nhanh
là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước [6]. Vì nhu cầu nước cho
phát triển nông nghiệp để gia tăng lương thực thực phẩm, phát triển công
nghiệp để gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ…
a, Ảnh hưởng do hoạt động sống của con người
Các dòng nước mặt (sông, kênh rạch…) đặc biệt là ở vùng đô thị đều bị
ô nhiễm trầm trọng bởi rác thải, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư xả
vào kênh rạch chưa qua xử lý. Tình trạng lấn chiếm lòng, bờ sông kênh
rạch để sinh sống, xả rác và nước thải trực tiếp trên bề mặt gây ô nhiễm
nước mặt,cản trở lưu thông của dòng chảy, tắc nghẽn cống rãnh tạo nước
tù. Môi trường yếm khí gia tăng phân hủy các hợp chất hữu cơ, không
những gây mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn nước và môi trường mà còn gây
khó khăn trong việc lấy nguồn nước mặt để xử lý thành nguồn nước sạch
cấp cho nhu cầu xã hội [6].
b, Ảnh hưởng do phát triển nông nghiệp
Việc chăn nuôi gia súc gia cầm ở hộ gia đình vùng nông thôn còn chưa
có ý thức tiết kiệm nguồn nước trong việc vệ sinh, vệ sinh chuồng trại, chưa

có hệ thống xử lý chất thải, nước thải, phần lớn cho vào ao hồ, sông suối
gây ảnh hưởng đến chât lượng nguồn nước mặt.
8
Với tình trạng sử dụng bừa bãi, tùy tiện các loại hóa chất trong phân
bón, các loại thuốc kích hoạt phát triển cây… Nhiều hệ thống kênh mương
tưới tiêu nội đồng đã bị ô nhiễm nguồn nước và phát tán rộng. Hệ thống
tưới tiêu và hình thức tưới tiêu không hợp lý là nguyên nhân gây thất thoát
lưu lượng nước lớn trong ngành trồng trọt [6].
c, Ảnh hưởng do phát triển công nghiệp và dịch vụ
Việc gia tăng nhiều nhà máy, xí nghiệp từ quy mô nhỏ hộ gia đình đến
quy mô lớn dẫn đến nhu cầu về nguồn nước tăng, không những nước phục
vụ cho sản xuất mà còn phục vụ sinh hoạt cho một số lượng lớn công nhân
từ nhiều vùng khác nhau tập trung về.
Các chất thải công nghiệp như khói, bụi… tạo nên mưa axít không những
làm thay đổi chất lượng nước ngọt, mà còn ảnh hưởng xấu đến đất và môi
trường sinh thái.
Việc xả nước thải sản xuất từ các nhà máy, khu chế xuất khu công
nghiệp chưa được xử lý vào sông rạch, ao hồ gây ô nhiễm nguồn nước
mặt. Thậm chí có nơi còn cho nước thải chảy tràn trên mặt đất để tự thấm
xuống đất hoặc đào các hố dưới đất để xả nước thải làm ảnh hưởng
nghiêm trọng đến các tầng nước dưới đất [6].
d, Ảnh hưởng do một số nguyên nhân khác
Hệ thống kênh rạch không được nạo vét dẫn đến tích tụ một khối lượng
lớn các vật chất hữu cơ từ nước thải, rác thải gây bồi lắng và ảnh hưởng
đến việc tiêu thoát của dòng nước.
Các bãi chôn rác không đạt yêu cầu kỹ thuật, nước rỉ ra từ rác thấm vào
mạch nước ngầm hoặc cho chảy tràn trên mặt đất vào kênh rạch.
Các dòng nước mặt trên sông, kênh rạch còn bị ô nhiễm do xăng dầu
của các tàu bè đi lại, hoặc các sự cố vận chuyển khác trên sông, biển.
Ảnh hưởng do chưa có ý thức về sử dụng và bảo vệ nguồn nước như

sử dụng bừa bãi hoang phí, không đúng mục đích sử dụng [6].
1.1.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường
nước mặt
a, Nguồn ô nhiễm
9
Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt từ các hoạt động khai thác khoáng sản
thường là:
- Các khu vực bãi thải và bãi chôn lấp chất thải.
- Các dòng chảy mang theo chất bẩn từ các tuyến đường vận tải.
- Quá trình tuyển khoáng.
- Nước chảy tràn từ các vùng khai thác và các công trường.
Nước thải thường được thu gom trong các hồ chứa, sau đó được thải ra sông
suối hoặc các nguồn tiếp nhận khác sau khi được xử lý hợp lý hoặc được tuần
hoàn tái sử dụng.
Hình 1.1: Hoạt động khai thác vàng sa khoáng làm ô nhiễm nghiêm
trọng
môi trường nước
b, Các dạng ô nhiễm
Ô nhiễm môi trường từ các hoạt động khai thác kim loại khoáng sản
thường tồn tại ở hai dạng sau:
- Ô nhiễm hóa học.
- Ô nhiễm vật lý.
 Ô nhiễm hóa học
Ô nhiễm hóa học là một trong những dạng ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng, nguy hiểm và lâu dài. Sự ô nhiễm này có thể xảy ra trong nước mặt
từ hệ thống thoát nước của khu vực mỏ, trong nước ngầm do quá trình
thấm, trong không khí do sự phát thải khí thải và do đất đã bị ô nhiễm [7]
10
Khi sự ô nhiễm hóa học có thể xuất phát từ các hóa chất được xử lý
không hợp lý được sử dụng trong quá trình tuyển quặng thì hầu hết các

chất ô nhiễm hóa học xuất phát từ quá trình oxy hóa của các quặng khoáng
được khai thác. Trước khi được khai thác, các khoáng chất này thường ở
trong trạng thái yếm khí, bị ngập nước hoặc bị bao phủ bởi các lớp đất đá
dày, do đó các khoáng chất được duy trì trong điều kiện không hoạt động
(trạng thái trơ) hầu như không xảy ra quá trình oxy hóa. Tuy nhiên, việc khai
thác và nghiền quặng đã làm cho bề mặt của các khoáng chất này tiếp xúc
với oxy và nước dẫn đến quá trình oxy hóa các khoáng chất và kết quả là
dẫn đến những biến đổi nhanh về bản chất hóa học của chúng [7].
Nhiều kim loại có giá trị được khai thác có chứa sunphit mà khi tiếp xúc
với oxy và nước sẽ tạo ra axit sunphuric. Hậu quả đối với môi trường nước
do ô nhiễm bởi dòng thải axit hoặc các nguyên tố vết độc hại có thể cực kỳ
tai hại. Các kim loại nặng, có thể chỉ một hàm lượng nhỏ cũng có thể gây ra
những nguy hiểm đối với sức khỏe con người và đời sống thủy sinh [7].
 Ô nhiễm vật lý
Dạng ô nhiễm môi trường này có thể xuất phát từ cả hai quá trình khai thác
và tuyển khoáng. Các ảnh hưởng bất lợi của nó có thể do các chất rắn lơ lửng
trong nước, bao phủ hệ sinh thái thủy vực bằng các lớp bùn phù sa, đất xói
mòn, bụi trong không khí hay sự thoái hóa đất do thải các chất thải rắn trong
mỏ không đúng quy cách.
Một lượng lớn các chất rắn lơ lửng trong nước mặt sinh ra từ hoạt động
khai thác mỏ cho thấy công tác quản lý nước yếu kém, các biện pháp kiểm
soát xói mòn không hợp lý và cũng có thể đi kèm theo sự ô nhiễm về hóa
học. Một lượng lớn bụi bay trong không khí có thể dẫn đến giảm tầm nhìn
và có thể gây ra các ảnh hưởng bất lợi cho sức khỏe con người như các
bệnh về hô hấp và sự khó chịu. Nồng độ lớn các vật liệu dạng hạt trong
không khí có khả năng ăn mòn các công trình xây dựng và phá hủy máy
móc, thiết bị.
11
Công tác thải bỏ chất thải được lập kế hoạch một cách qua loa có thể
gây cằn cỗi một diện tích lớn đất đai, gây khó khăn cho việc cải tạo trong

tương lai và có thể dẫn đến những tác động rất bất lợi về mặt cảnh quan[7].
c, Các thông số ô nhiễm
Một hoặc nhiều hơn trong số các thông số ô nhiễm nước sau đây xuất
hiện từ các hoạt động khai thác mỏ, đặc biệt là các mỏ khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại.
 Độ axit
Một trong các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước là sự hình thành axit từ quá
trình oxy hóa sunfua trong các khoáng. Quá trình này xảy ra khi các khoáng sunfua
phản ứng với nước và oxy có sự tham gia của các vi khuẩn sinh ra axit sunfuric, ion
hydroxyt và ion sunfat. Giá trị pH thấp (độ axit cao) đẩy mạnh sự hòa tan của các
khoáng, sinh ra các kim loại và các phần tử độc hại khác đi vào các vực nước. Quá
trình này có thể xảy ra trên bề mặt của các bãi chôn lấp chất thải hay các bãi thải đất
đá, trong các mỏ hầm lò (nước ngầm có thể ngấm vào các mỏ này) và ở các mỏ lộ
thiên (nước ngầm, nước mưa hay các dòng chảy bề mặt có thể chảy vào các hố mỏ).
Độ axit làm cho nồng độ của các kim loại nặng hòa tan tăng lên có thể là nhân tố
làm tăng ảnh hưởng độc hại của các kim loại [7] .
Sự rò rỉ axit có thể gây ra ảnh hưởng bất lợi gấp hai lần tới hệ sinh vật dưới
nước, giá trị pH thấp có thể gây hại cho các thực thể sống dưới nước và mức độ kim
loại nặng cao cũng gây ra những tác hại tương tự.
 Chất rắn lơ lửng
Những chất rắn không hòa tan như bụi, cát, đất sét,…sinh ra do hoạt
động khai thác khoáng sản làm cho nước có màu gây cản trở quá trình tự
làm sạch của nước do hạn chế sự truyền ánh sáng và do đó hạn chế các
phản ứng quang hợp ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh [7].
12
 Các kim loại nặng
Phụ thuộc vào dạng và nồng độ, các kim loại nặng có thể làm cho cá chết, ngăn
cản sự sinh trưởng của chúng hoặc xâm nhập vào chuỗi thức ăn qua sự tích tụ trong
các mô tế bào cá. Tính độc có thể là cấp tính hoặc mãn tính.
Tính độc của các kim loại nặng trong nước không chỉ phụ thuộc vào nồng độ

kim loại mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác như pH, độ cứng của nước, sự hoạt
động của các kim loại khác và sự ảnh hưởng hấp thụ hay hợp chất phức. Sự ô nhiễm
kim loại nặng thường gắn liền với dòng thải axit mỏ. Nồng độ của các kim loại
nặng trong nước thường được đo bằng mg/l.
Asen (As)
Trong hoạt động khai thác khoáng sản, As xâm nhập vào nước từ các
công đoạn hoà tan các chất và quặng mỏ và từ nước thải từ quá trình tuyển
quặng. Trong nước mặt, As tồn tại ở dạng hoá trị +3 và +5. Ở vùng hồ và
vùng cửa sông thì As tồn tại ở các dạng Asenit (AsO
3
3-
) hóa trị +3, còn ở
vùng nhiều ánh sáng và oxy, môi trường hiếu khí thì lượng dimetylasenic
axit (Me
2
AsO
2
H) và asenat (AsO
4
3-
) hóa trị +5 chiếm ưu thế [11].
Asen là chất kịch độc, có thể gây chết người khi bị nhiễm độc cấp tính và
khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có
các bệnh nan y như ung thư da, phổi
Thủy ngân (Hg)
Thủy ngân là một kim loại độc và được sử dụng trong hỗn hống vàng trong các
hoạt động khai thác mỏ quy mô nhỏ. Đây có thể là một chất ô nhiễm chủ yếu
trong các vực nước và có khả năng xâm nhập vào chuỗi thức ăn ở dạng metyl-thủy
ngân, đặc biệt tại các vùng khai thác vàng quy mô nhỏ sử dụng thủy ngân khá phổ
biến [7].

Chì (Pb)
Chì là kim loại nặng có thể tìm thấy ở tất cả các môi trường, chủ yếu là
do các hoạt động của con người gây ô nhiễm như đốt các nhiên liệu hóa
thạch, khai thác mỏ, các hoạt động sản xuất. Trong tự nhiên chì tồn tại phổ
biến ở dạng hóa trị II. Đối với hoạt động khai thác khoáng sản chì xuất hiện
trong môi trường nước do hòa tan đất khu khai thác mỏ có nhiễm chì và từ
hệ thống ống dẫn nước bằng chì (loại ống cũ).
13
Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở
trẻ em và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu [7].
Sắt (Fe)
Sự có mặt của sắt trong nước thường do hoạt động khai thác, xáo trộn
lớp đất bề mặt những khu vực mỏ quặng sắt và các mỏ chứa sắt, nước thải
từ các nhà máy sản xuất sắt. Ô nhiễm sắt trong nước làm cho nước có màu
đỏ trong nước có váng sắt, vị tanh gây cản trở hoạt động sản xuất nông
nghiệp và ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh [8].
Đồng (Cu)
Đồng là kim loại được sử dụng phổ biến trong cuộc sống của con người.
Đồng thường tồn tại ở hóa trị II trong tự nhiên. Đồng có mặt trong nước do
hoạt động khai thác lộ thiên ở mỏ đồng và do nước thải từ nhà máy tuyển
đồng.
Hàm lượng đồng cao trong nước làm cho nước có váng màu xanh, vị tanh.
Đối với con người, thừa đồng có thể gây nên bệnh tâm thần phân liệt, viêm
khớp, ung thư…[8]
 Thio-sunfat
Thiosunfat có thể gây ra các vấn đề về môi trường bằng quá trình oxy hóa thành
axit trong nguồn nước tiếp nhận. Thiosunfat xuất phát từ quá trình nghiền và tuyển
nổi một số lượng lớn sunfua [7].
14
 Các hợp chất chứa Nitơ (NH

4
+
, NO
2
-
)
NH
4
+
, NO
2
-
có mặt trong nước mặt thường do sự phân hủy các chất hữu
cơ, chất thải sinh hoạt, nước từ đồng ruộng có phân hóa học…[8]. Trong
hoạt động khai thác khoáng sản, NH
4
+
, NO
2
-
được sinh ra chủ yếu từ nước
thải sinh hoạt của công nhân làm việc trong khu vực. Hàm lượng NH
4
+
, NO
2
-
cao trong nước có thể gây mùi khó chịu và là một trong những nguyên nhân
gây nên hiện tượng phú dưỡng [13].
1.2. Tổng quan về Dự án Núi Pháo

Công ty TNHH Khai thác Chế biến khoáng sản Núi Pháo đang đầu tư xây
dựng dự án khai thác mỏ Núi Pháo. Mỏ Núi Pháo là một mỏ đa kim với trữ
lượng lớn với các kim loại chủ yếu như: Vonfram, florit, bismut, đồng, vàng
Dự án mỏ Núi Pháo là một khu mỏ lộ thiên lớn và là một trong những nơi
cung cấp vonfram hàng đầu trên thế giới [2].
1.2.1. Vị trí
Dự án đa kim Núi Pháo, trải rộng trên diện tích 9,21 km
2
, nằm ở huyện
Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, cách Hà Nội khoảng 80km về phía Tây Bắc bằng
đường bộ. Thị trấn gần nhất là Đại Từ, cách khu vực dự án 2km về phía tây
nam. Thành phố gần nhất là thành phố Thái Nguyên, cách khu vực dự án
khoảng 25km về phía đông [2].
15
1.2.2. Quy mô của dự án
Quy mô của dự án được thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 1.1: Các thông số cơ bản của dự án Núi Pháo
Thông số Số liệu dự tính (2007)
Công suất khai thác hàng năm
3,5 triệu tấn quặng thô/năm (10.000
tấn/ngày)
Thời gian khai thác 16,3 năm
Lao động trực tiếp ~474 người
Vốn đầu tư ban đầu Theo kế thoạch $320.000.000 (US)
Thành phần tinh quặng
0,211 WOB
3B
(%)
0,095 Bi (%)
0,187 Cu (%)

0,208 Au (g/t)
8,46 CaFB
2B
(%)
Năng suất sản xuất tinh quặng hàng
năm (tính cho toàn thời gian khai thác)
4.736 tấn Vonfram trioxit
214.726 tấn flourit
5.548 tấn đồng
2 .276 Aoxơ vàng
2.013 tấn bismut
Tổng sản lượng tinh quặng hàng năm 229.299 tấn
Hệ số bóc phủ 2,13:1 - Đá thải: quặng
Tổng lượng đá thải và đất bóc phủ
118 triệu tấn (với 17,8% tức 21 triệu tấn có
khả năng tạo axit)
Lượng nước tiêu thụ cần được cung cấp 139 m
3
/h
Diện tích moong
93 ha (diện tích sử dụng thực bao gồm cả
đường)
Diện tích bãi đất đá thải 81,5 ha
Diện tích các hồ chứa đuôi quặng 74 ha
Chiều cao đập chứa đuôi quặng tại thời
điểm kết thúc khai thác
Đập chứa đuôi quặng sunphua: 150m
Đập chứa đuôi quặng oxit: 140m
Nhà máy chế biến 35 ha
Tổng diện tích bị xáo trộn 412 ha

Đường bộ dịch chuyển 3,7 km (phía Nam moong)
Đường sắt dịch chuyển 4,0 km
Tổng diện tích đền bù ước tính
~ 625 ha
~950 hộ
~ 3.800 người
~$34.000.000 (US)
Nguồn: [1]
16
1.2.3. Các khu vực hoạt động của dự án
a, Moong khai thác lộ thiên
Moong lộ thiên có tổng diện tích là 93 ha, gồm 2 khu vực– moong phía
Đông và phía Tây. Moong phía Đông sẽ được khai thác từ năm thứ 1 đến
năm thứ 12 (tính từ năm 2012) và moong phía tây từ năm thứ 13 đến khi
mỏ đóng cửa (tuổi thọ của mỏ dự kiến là 16,3 năm) [1].
Bảng 1.2: Trữ lượng khoáng sản
Loại trữ lượng khoáng sản
Quặn
g
(nghìn
tấn)
Vonfra
m
(%)
Florit
(%)
Bismu
t
(%)
Đồng

(%)
Vàng
(g/t)
Trữ lượng đã được chứng
minh
25.20
0
0,262 8,31 0,12 0,25 0,27
Trữ lượng chắc có 27.35
0
0,173 7,71 0,08 0,17 0,18
Tổng trữ lượng 52.54
0
0,211 8,00 0,010 0,21 0,22
Nguồn: [10]
Tổng vật liệu moong là 173.711 nghìn tấn, tỉ lệ bóc (chất thải:quặng) là 2,13:1
b, Nhà máy chế biến
Nhà máy chế biến nằm về phía đông của moong lộ thiên có tổng diện
tích là 35ha, được thiết kế để xử lý 3.500.000 tấn quặng/năm. Nhà máy sẽ
hoạt động với thời gian là 24h/ngày, 365 ngày/năm. Nhà máy bao gồm các
khu vực: Khu vực nghiền thô, nghiền tinh, tuyển nổi, cô đặc, tuyển trọng
lực.Hầu hết các thiết bị được đặt ngoài trời ngoại trừ dây chuyển bàn tuyển
trọng lực được đặt bên trong một tòa nhà nhiều tầng.
17
Hình 1.2: Quy trình tuyển quặng
Dự án sẽ sản xuất APT (Ammonium Para-Tungstate), florit cấp axít,
bismut, và tinh quặng đồng (có chứa một hàm lượng vàng nhỏ). Các sản
phẩm sẽ được lọc từ quặng bằng cách sử dụng kết hợp các quy trình tuyển
nổi bọt truyền thống và lọc trọng lực [1].
c, Khu chứa đuôi quặng

Khu chứa đuôi quặng có tổng diện tích 74ha, nằm ở một thung lũng
cách khu vực nhà máy khoảng 1km về phía đông nam và được thiết kế để
chứa toàn bộ đá thải có khả năng tạo axit trong giai đoạn khai thác mỏ lộ
thiên và đuôi quặng của quá trình chế biến. Khu vực này sẽ có 2 tổ hợp
độc lập: một bể chứa các đuôi quặng oxit và một bể chứa đuôi quặng
sunfua [1].
- Khu chứa đuôi quặng Oxit: khu chứa này sẽ chứa tất cả các đuôi quặng oxit
sinh ra trong suốt quá trình hoạt động của mỏ.
- Khu chứa đuôi quặng Sunfua: chứa tất cả các đuôi quặng sunfua từ nhà
máy chế biến, đất đá bóc vỉa và đá thải có khả năng tạo axit sinh ra từ
moong khai thác. Đuôi quặng sunfua và những vật liệu có khả năng tạo axit
này sẽ được lưu giữ dưới nước nhằm làm giảm quá trình oxi hóa sunfua và
ngăn chặn quá trình tạo axit.
18
d, Khu chứa đá thải
Khu chứa đá thải có tổng diện tích khoảng 81,5ha. Gồm 3 khu A, B và C.
Khu chứa đá thải A được đặt tại phía nam moong khai thác, khu B và C
nằm về phía bắc của moong khai thác [1].
Khu chứa đá thải là nơi đổ thải của toàn bộ đá thải, một phần đất bóc và
đất có hàm lượng cao As sau khi đã được xử lý cố định và các vật liệu
không có khả năng tạo axit trong quá trình khai thác mỏ [1].
e, Khu Lán trại
Khu lán trại (nhà ở) do công ty xây dựng được thiết kế với sức chứa khoảng
2000 người, bao gồm các khu nhà ở, nhà ăn, các khu vui chơi, giải trí, [4]. Để phục
vụ cho cho nhu cầu ăn ở và sinh hoạt của cán bộ, công nhân làm việc tại mỏ không
phải người địa phương.
19
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

- Môi trường nước mặt tại khu khai thác mỏ Núi Pháo bao gồm nước từ các
nguồn: suối Thủy Tinh, suối Đường Bắc và suối Cát, phân tích các thông
số: pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), amoni (NH
4
+
), nitrit (NO
2
-
) và các kim
loại nặng (Cu
2+
, Fe
3+
, Hg
2+
, As
ts
, Pb
2+
).
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Khu vực khai thác mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
2.1.3. Thời gian nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 10/2012 đến 4/2013
- Thời gian lấy mẫu: Lấy mẫu theo tháng. Từ tháng 1/2013 đến tháng 3/2013.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu tình hình khai thác khoáng sản tại mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ,
tỉnh Thái Nguyên
- Tìm hiểu các thách thức tới môi trường nước mặt tại khu khai thác
- Lấy mẫu nước mặt tại khu vực nghiên cứu, phân tích các chỉ tiêu đánh giá

chất lượng nước: Lấy mẫu nước tại 3 nguồn được xem xét là bị ảnh hưởng
của dự án, các hoạt động khai thác khoáng sản trước đây và khu vực dân
cư xung quanh: suối Thủy Tinh, suối Cát và suối Đường Bắc. Phân tích các
chỉ tiêu: pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), NH
4
+
, NO
2
-
và các kim loại nặng
(Cu
2+
, Fe
3+
, Hg
2+
, As
ts
, Pb
2+
).
- Đánh giá chất lượng nước mặt tại thời điểm nghiên cứu so với quy chuẩn
kĩ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Nghiên cứu các tài liệu có liên quan tới vấn đề nghiên cứu, các quy định,
các quy chuẩn môi trường và các báo cáo liên quan đến dự án (Báo cáo
đánh giá tác động môi trường dự án Núi Pháo năm 2006, các báo cáo kiểm
20
soát ô nhiễm, các đề án môi trường của mỏ Núi Pháo…) từ đó tạo cơ sở lý

thuyết đầy đủ hơn phục vụ cho đề tài nghiên cứu.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
a, Lấy mẫu nước mặt tại khu vực nghiên cứu
 Chuẩn bị các dụng cụ để lấy mẫu
- Dụng cụ lấy mẫu: Chai nhựa polyetylen loại 500ml.
- Các dụng cụ an toàn cá nhân: Áo phản quang, ủng, găng tay, khẩu trang y
tế, kính bảo hộ.
- Kiểm tra chất lượng của các thiết bị trước khi đem ra sử dụng.
 Chọn vị trí lấy mẫu
Lấy 10 mẫu nước tại 10 vị trí thuộc khu vực mỏ Núi Pháo.
Hình 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu nước mặt
21
22
Bảng 2.1: Vị trí lấy mẫu nước mặt khu vực dự án Núi Pháo
Vị trí lấy mẫu Ký hiệu Địa điểm
Suối Bát và Suối Thủy
Tinh
SW2A
Đập khe Vối (điểm tiếp nhận nước thải từ
máy tuyển Núi Pháo)
SW11A
Suối Bát đầu nguồn suối Thủy Tinh nằm
phía đầu nguồn các cơ sở phục vụ dự án
và điểm thoát nước của dự án.
SW14
A
Suối Thủy Tinh, cuối nguồn điểm thoát
nước của nhà máy tuyển và suối thung
lũng Thiếc
Suối Cát phía hạ lưu

SWC4
Hạ lưu suối Cát chảy ra suối Thuỷ Tinh
SWC8
Hạ lưu suối Cát
Suối Đường Bắc phía Tây
khu vực moong lộ thiên
SW13
Suối Đường Bắc nằm trong vùng đệm của
dự án, phía tây moong khai thác
Hệ thống phụ lưu của
suối Thuỷ Tinh (Thung
lũng đội Năm, thung lũng
đội Ba và thung lũng
Thiếc).
SW4B
Mương chính đập Khe Chuối điểm tiếp
nhận nước từ thung lũng thiếc
SW14
B
Điểm hoà của suối Đội Năm và nước thải
từ Xí nghiệp Thiếc Đại Từ
Hạ lưu suối Thuỷ Tinh
nằm dưới các cơ sở dự
kiến phục vụ cho Dự án
và các dòng chảy từ hệ
thống các phụ lưu của
suối Thuỷ Tinh
SW14
C
Suối Thuỷ Tinh tiếp nhận dòng chảy từ

điểm SW14A và SW14B
SW7C
Hạ lưu suối Thuỷ Tinh (sau điểm SW14C)
trước điểm chảy vào suối Cát
 Cách thức lấy mẫu và tần suất lấy mẫu
 Cách thức lấy mẫu
- Trước khi đổ nước vào chai đựng nước, đồ đựng mẫu cần được súc
rửa nhiều lần (tối thiểu là 3 lần) với chính nguồn nước cần lấy, kể cả nắp
đậy.
23
- Mẫu lấy được cần đảm bảo sao cho các giá trị phân tích thể hiện đúng
thành phần tại thời điểm đó. Những yếu tố có khả năng ảnh hưởng đến kết
quả đánh giá là sự có mặt của các chất gây đục (độ đục), phương pháp
tách chất gây đục, sự thay đổi về vật lý và hóa học do quá trình thấm khí và
bảo quản mẫu.
- Tại mỗi điểm lấy mẫu, lấy 4 mẫu đơn.
- Ghi ký hiệu trên chai đựng mẫu bao gồm: tên cơ sở lấy mẫu, ngày lấy
mẫu, kí hiệu vị trí lấy mẫu, tên mẫu.
- Sau khi lấy mẫu vặn chặt nắp chai, bảo quản lạnh trong điều kiện < 4⁰ C
và vận chuyển về phòng thí nghiệm.
 Tần suất lấy mẫu
Mẫu nước được lấy với tần suất 1 lần/tháng và lấy hàng tháng trong
năm. Trong khuôn khổ của đề tài, tác giả lựa chọn thời gian lấy mẫu từ
tháng 1/2013 đến tháng 3/2013.
b, Phương pháp trong phòng thí nghiệm
Phân tích tại phòng thí nghiệm công ty TNHH khai thác, chế biến
khoáng sản Núi Pháo các chỉ tiêu: pH, Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nitrit
(NO
2
-

). Các chỉ tiêu khác (NH
4
+
, Fe
3+
, Pb
2+
, Cu
2+
, Hg
2+
, As
ts
) được gửi đến
Viện Công Nghệ Môi Trường (Nhà A30 - Số 18 Hoàng Quốc Việt, quận Cầu
Giấy, Hà Nội) để phân tích.
2.3.3. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu
Từ các kết quả thu được tiến hành tổng hợp (lập bảng), số liệu được
thống kê và xử lý trên Excel, so sánh với quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về
chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) và đánh giá để xác định độ
tin cậy của thông tin và kết quả nghiên cứu đưa ra kết luận cuối cùng.
24
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tình hình khai thác khoáng sản và các thách thức đối với môi
trường nước mặt tại khu khai mỏ Núi Pháo
3.1.1. Tình hình khai thác khoáng sản tại mỏ Núi Pháo
Núi Pháo là một mỏ khoáng sản đa kim nằm trên huyện Đại Từ tỉnh Thái
Nguyên thuộc Công ty Masan Tài nguyên. Mỏ được khai thác theo hình
thức lộ thiên, chế biến quặng tinh Vonfram, Florit là những sản phẩm đầu
tiên, tiếp đến là quặng tinh Đồng và Vàng là những sản phẩm thứ 2, sản

phẩm thứ yếu là quặng tinh Bismut [1]. Trữ lượng quặng ước tính là 52.540
nghìn tấn với thời gian khai thác trong khoảng 16,3 năm [2]. Mỏ khai thác lộ
thiên sẽ hoạt động trên 2 khu vực riêng biệt, moong phía đông và moong
phía tây. Trong 12 năm đầu (tính từ năm 2012) moong phía đông sẽ được
khai thác trước [1].
25