Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước tại mỏ than núi hồng công ty than núi hồng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

NGUYỄN THỊ MAI
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC
THAN TỚI MÔI TRƢỜNG NƢỚC TẠI MỎ THAN NÚI HỒNG CÔNG TY THAN NÚI HỒNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: Môi trƣờng
: 2011 - 2015

Thái Nguyên - 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

NGUYỄN THỊ MAI
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC

THAN TỚI MÔI TRƢỜNG NƢỚC TẠI MỎ THAN NÚI HỒNG CÔNG TY THAN NÚI HỒNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: Môi trƣờng
: 2011 - 2015
: TS. Hà Xuân Linh

Thái Nguyên - 2015


i

LỜI CẢM ƠN!
Thực hiện phương châm học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với
thực tiễn của các trường chuyên nghiệp ở nước ta nói chung và trường Đại
học Nông Lâm Thái Nguyên nói riêng. Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn không
thể thiếu của sinh viên cuối khóa. Đây là quá trình nhằm giúp cho sinh viên
có dịp cọ xát với thực tế nghề nghiệp, nâng cao kỹ năng thực hành. Từ đó
giúp sinh viên rèn luyện khả năng tổng hợp lại những kiến thức đã học vào
thực tiễn để giải quyết vấn đề cụ thể.
Nhằm hoàn thiện mục tiêu đào tạo kỹ sư Môi Trường có đủ năng lực và

sáng tạo, khả năng công tác tốt. Được sự nhất trí của trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên, ban chủ nhiệm khoa Môi Trường cùng nguyện vọng của
bản thân, em tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai
thác than tới môi trường nước tại mỏ than Núi Hồng - Công Ty than Núi
Hồng”. Trong thời gian làm đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của
các thầy, cô giáo trong khoa Môi Trường và đặc biệt là sự chỉ đạo của thầy
giáo TS. Hà Xuân Linh cùng các bác, anh chị trong phòng Tài nguyên và
Môi trường huyện Đại Từ.
Với trình độ và thời gian có hạn, do đó đề tài của em không tránh khỏi
có thiếu sót. Vì vậy, em rất mong có được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô
giáo và các bạn để khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 12 năm 2014
Sinh viên

Nguyễn Thị Mai


ii

DANH MỤC BẢNG

Trang
Bảng 2.1. Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào

môi

trường nước...................................................................................... 10
Bảng 2.2. Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh .............................................. 18
Bảng 3.1. Kết quả lấy mẫu. ............................................................................. 25

Bảng 4.1. Lưu lượng nước tại suối Đồng Bèn, Đồng Cẩm............................. 30
Bảng 4.2. Trữ lượng than địa chất mỏ than Núi Hồng tính đến ngày
31/12/2008 ....................................................................................... 35
Bảng 4.3. Trữ lượng than, báo cáo địa chất tổng hợp ..................................... 36
Bảng 4.4. Sản lượng than khai thác trong những năm gần đây ...................... 37
Bảng 4.5. Tổng hợp nhu cầu thiết bị khai thác chủ yếu .................................. 38
Bảng 4.6. Kết quả đo, phân tích nước ngầm ................................................... 44
Bảng 4.7. Kết quả đo, phân tích nước thải ...................................................... 46
Bảng 4.8. Kết quả phân tích mẫu nước mặt .................................................... 48
Bảng 4.9. Ý kiến của người dân về các tác động của hoạt động khai thác than
tới môi trường nước ......................................................................... 52
Bảng 4.10. Thống kê các bệnh của người dân sống xung quanh
khu vực khai thác ............................................................................. 53


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 4.1. Sơ đồ, quy trình sản xuất của công ty ............................................. 39
Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ khai thác than kèm dòng thải .............................. 41
Hình 4.3. Sơ đồ xử lý nước thải moong khai trường trong
trường hợp Ph>5,5 ........................................................................... 42
Hình 4.4. Sơ đồ xử lý nước thải moong khai trường trong
trường hợp Ph<5,5 ........................................................................... 43
Hình 4.5. Kết quả phân tích chỉ tiêu coliform trong nước thải ....................... 47
Hình 4.6. Kết quả phân tích coliform trong nước mặt .................................... 50
Hình 4.7. Kết quả phân tích TSS trong nước mặt ........................................... 50

iv

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

BVMT

: Bảo vệ môi trường

CHLB

: Cộng Hòa Liên Bang

CHDCND : Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân
KPH

: Không phát hiện.

MT

: Môi trường

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TCCP

: Tiêu chuẩn cho phép

TN&MT

: Tài nguyên và Môi trường

TKV

: Tập đoàn Công nghiệp than và Khoáng sản Việt Nam

UBND

: Uỷ ban nhân dân

VT

: Vị trí


v

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ....................................................... iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v

PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu ...................................................... 3
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
2.1.1. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 5
2.1.2.1. Tài nguyên khoáng sản ........................................................................ 5
2.1.2.2. Tài nguyên than .................................................................................... 6
2.1.2.3. Tài nguyên nước và ô nhiễm nguồn nước............................................ 7
2.1.2.4. Nguồn nước thải và đặc điểm của nguồn nước thải công nghiệp ...... 15
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .............................................. 16
2.2.1. Tình hình khai thác than trên thế giới ................................................... 16
2.2.2. Tình hình khai thác than tại Việt Nam .................................................. 17
2.2.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường nước........... 21


vi

PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 23
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 23
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 23
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 23
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 23
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 23

3.2.2. Thời gian tiến hành ............................................................................... 23
3.3. Các nội dung nghiên cứu.......................................................................... 23
3.4. Các phương pháp nghiên cứu................................................................... 24
3.4.1. Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp ...................................... 24
3.4.2. Phương pháp thu thập thông tin theo phương pháp điều tra ................. 24
3.4.3. Phương pháp lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích. ................................... 24
3.4.3.1. Số lượng mẫu và vị trí lấy mẫu nước. ................................................ 24
3.4.3.2. Phương pháp lấy mẫu và chỉ tiêu phân tích nước .............................. 25
3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 26
3.4.5. Phương pháp đối chiếu, so sánh ............................................................ 26
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 27
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Núi Hồng ...... 27
4.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 27
4.1.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 27
4.1.1.2. Địa hình và thổ nhưỡng ...................................................................... 27
4.1.1.3. Khí hậu thủy văn. ............................................................................... 27
4.1.1.4. Tài nguyên thiên nhiên ....................................................................... 29
4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 33
4.1.2.1. Đánh giá tổng quát về các chỉ tiêu kinh tế xã hôi .............................. 33
4.1.2.2. Cơ sở hạ tầng ...................................................................................... 33


vii

4.1.2.3. Văn hóa, giáo dục, y tế ....................................................................... 34
4.2. Trữ lượng và công nghệ khai thác của mỏ ............................................... 35
4.2.1. Trữ lượng than tại mỏ than Núi Hồng................................................... 35
4.2.2. Công nghệ khai thác của mỏ than Núi Hồng ........................................ 37
4.2.3. Công nghệ xử lý nước thải công ty than Núi Hồng .............................. 42
4.3. Tác động của hoạt động khai thác than của mỏ than Núi Hồng tới môi

trường nước ..................................................................................................... 43
4.3.1. Đánh giá chất lượng nước ngầm ........................................................... 44
4.3.2. Kết quả đo, phân tích nước thải ............................................................ 45
4.3.3. Đánh giá chất lượng nước mặt .............................................................. 48
4.4. Ý kiến của người dân sống xung quanh mỏ than Núi Hồng về ảnh hưởng
của hoạt động khai thác than tới môi trường nước ......................................... 51
4.4.1. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước mặt,
nước ngầm ....................................................................................................... 51
4.4.2. Tình hình sức khỏe của người dân xung quanh khu vực khai thác ...... 53
4.5. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của việc khai thác than tại
mỏ than Núi Hồng ........................................................................................... 54
4.5.1. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước .................................. 54
4.5.2. Các định hướng trong công tác quản lý môi trường tại địa phương ..... 55
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 56
5.1. Kết luận .................................................................................................... 56
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 58
I. Tài liệu tiếng Việt ........................................................................................ 58
II. Tài liệu tiếng Anh ....................................................................................... 59


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Công nghiệp khai thác khoáng sản có sức ảnh hưởng to lớn đến đời
sống kinh tế-xã hội. Vì vậy, việc đánh giá hiệu quả của ngành không chỉ đóng
góp vào sự phát triển kinh tế, mà còn xét những tác động tiêu cực đến xã
hội.Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiều loại

khoáng sản được khai thác chế biến để phục vụ cho nhu cầu sử dụng trong
nước và một phần cho xuất khẩu. Hoạt động khoáng sản từng bước hướng tới
gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm bảo vệ môi
trường, an toàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản. Việt Nam là nước có
ngành khai khoáng làm ngành kinh tế mũi nhọn, cũng là ngành có tác động
mạnh mẽ nhất đến môi trường và xã hội, Việt Nam nằm ở vị trí giao nhau của
2 vành đai sinh khoáng: vành đai Tây Thái Bình Dương và vành đai Địa
Trung Hải, vì vậy tài nguyên khoáng sản của Việt Nam đa dạng về chủng loại
và tương đối phong phú. Theo kết quả điều tra đánh giá, thăm dò khoáng sản
ở nước ta hiện nay đã phát hiện được trên 5.000 mỏ và điểm quặng với trên
60 loại khoáng sản khác nhau.
Khoảng 40.000 năm trước công nguyên, con người đã biết sử dụng mọi
thứ xung quanh mình, kể cả đá cũng được dùng làm công cụ khai thác khoáng
sản. Khai thác khoáng sản là quá trình bằng các phương pháp khai thác khác
nhau như là khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò con người đưa khoáng sản từ
lòng đất lên để phục vụ cho những hoạt động kinh tế-xã hội của mình. 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 nào cũng dẫn đến sự suy
thoái môi trường. Nghiêm trọng hơn cả là khai thác các vùng mỏ, đặc biệt là
hoạt động khai thác các mỏ than.


2

Mỏ than Núi Hồng là một trong những khu vực khai thác than chính
của tỉnh Thái Nguyên nằm trên địa bàn huyện Đại Từ. Mỏ được thành lập
vào năm 1980. Trải qua 30 năm xây dựng và phát triển mỏ than Núi Hồng
đã đóng góp đáng kể cho sự phát triển kinh tế-xã hội. Tuy nhiên chính hoạt
động khai thác mỏ hiện nay đã tác động rất lớn vào môi trường, làm thay
đổi cảnh quan, địa hình, thu hẹp diện tích đất trồng và rừng do hoạt động

khai thác,gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí. Đặc biệt là môi
trường nước, làm ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm, nước sinh
hoạt... Nếu như không có các biện pháp khắc phục và giảm thiểu ô nhiễm
thì đây là vấn đề mang tính cấp thiết.
Xuất phát từ những thực tế đó, được sự đồng ý của nhà trường và Ban
chủ nhiệm khoa Môi Trường, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước tại mỏ than
Núi Hồng - Công Ty than Núi Hồng”.
Đề tài được thực hiện trong giai đoạn năm 2014.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước
tại mỏ than Núi Hồng, từ đó đưa ra các biện pháp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng
của nó đến môi trường nước của khu vực khai thác và lân cận.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và các vấn đề môi trường
của mỏ than Núi Hồng thuộc xã Yên Lãng- huyện Đại Từ- tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá đầy đủ tình hình sản xuất và các tác động đến môi trường
của mỏ than Núi Hồng.
- Số liệu đo đạc về các thành phần nước được lấy trong khu vực chịu
ảnh hưởng của hoạt động sản xuất tại mỏ than Núi Hồng.
- Đề xuất giải pháp phòng ngừa, khắc phục các tác động tiêu cực của
hoạt động khai thác than đến môi trường nước.


3

1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu
- Nâng cao hiểu biết và kiến thức về môi trường, các biện pháp đánh
giá hiện trạng môi trường.

- Kết quả đề tài là tư liệu tham khảo cho các hoạt động nghiên cứu khoa
học tiếp theo của sinh viên.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Từ việc tìm hiểu thực trạng môi trường nước do các hoạt động khai
thác than của mỏ than Núi Hồng để thấy được những tồn tại và những khó
khăn, giúp các ban ngành chức năng đưa ra các giải pháp khả thi để hoạt động
khai thác được an toàn.
- Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách
bảo vệ môi trường và kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của xã Yên Lãng.
- Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường
cho mọi thành viên tham gia hoạt động khai thác khoáng sản.


4

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 khóa
XI kỳ họp thứ 8 thông 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 thông qua ngày 17/11/2010 và có hiệu lực thi hành từ ngày
01/07/2011.
- Luật tài nguyên nước năm 2012.
- Nghị định 21/2008/ NĐ-CP sửa đổi bổ sung nghị định 08/2006/NĐCP về việc quy định chi tiết hướng dẫn thi hành một số điều của luật BVMT.
- Nghị quyết số 41-NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ chính trị và
BVMT trong thời kỳ đẩy mạnh CNH-HĐH đất nước.
- 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.
- Nghị định 15/2012/NĐ-CP ngày 9 tháng 3 năm 2012. Nghị định quy
định chi tiết thi hành một số điều của luật khoáng sản.
- Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng 6 năm 2003 của Chính
Phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Nghị định 149/2004/NĐ-CP ngày 27 tháng 7 năm 2004 quy định về
việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào
nguồn nước.
- Thông tư 20/2009/TTBCT ngày 7 tháng 7 năm 2009. Thông tư ban
hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia an toàn trong khai thác mỏ lộ thiên.


5

- Thông tư 03/2011/TT-BCT ngày 15 tháng 2 năm 2011. Thông tư ban
hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác hầm lò.
- Thông tư liên tịch số 126/1999/TTLT - BTC - BKHCNMT ngày 22
tháng 10 năm 1999 của bộ Tài Chính - bộ Công Nghiệp- bộ Khoa học Công
Nghệ và Môi Trường hướng dẫn về việc ký quỹ để phục hồi môi trường trong
khai thác khoáng sản.
- Quyết định số 769/QĐ-BTNMT ngày 24 tháng 4 năm 2009 của Bộ
Tài Nguyên & Môi Trường về việc tổng kiểm tra tình hình thực hiện công tác
quản lý nhà nước về khoáng 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
29/03/2014.
- Quyết định 02/2014/QĐ - UBND Tỉnh Thái Nguyên quy định tỷ lệ quy
đổi từ số lượng khoáng sản thành phẩm ra khối lượng khoáng sản nguyên khai.
- Quyết định 12/2013/QĐ - UBND quy định mức thu, chế độ thu, nộp,

quản lý và sử dụng phí bảo vệ môi trường đối với khai thác khoáng sản trên
địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
- Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020.
2.1.2. Cơ sở lý luận
2.1.2.1. Tài nguyên khoáng sản
Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể
rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật,
khoáng chất ở bãi thải của mỏ. (Luật tài nguyên khoáng sản, 2010)[10].
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 nguyên khoáng sản có tác


6

động mạnh mẽ tới môi trường sống. Mặt khác, 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 các loại tài nguyên khoáng sản thường tạo ra các
loại ô nhiễm như bụi, kim loại nặng, các hóa chất độc và hơi khí độc (SO2,
CO, CH4….v.v…).
Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách:
-Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng đất ), ngoại sinh (sinh ra
trên bề mặt trái đất ).
-Theo thành phần hóa 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).
- Theo dạng tồn tại: rắn, khí (khí đốt, Acgon, He), lỏng (Hg, dầu,
nước khoáng).
2.1.2.2. Tài nguyên than
Than là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành ở các hệ sinh

thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước và bùn lưu giữ không bị ô xy hóa và
phân hủy bởi sinh vật.
Thành phần chính của than là cacbon, ngoài ra còn có các nguyên tố
khác như lưu huỳnh. Than đá, là sản phẩm quá trình biến chất, là các lớp đá
có màu đen hoặc đen nâu có thể đốt cháy được.
Than là nguồn nhiên liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng như
là nguồn thải khí cácbon dioxide lớn nhất,được sem là nguồn nhân lớn nhất
gây lên hiện tượng nóng lên toàn cầu.
- Than được khai thác từ các mỏ lộ thiên hoặc dưới lòng đất (hầm lò).
- Than có tính chất hấp thụ các chất độc được gọi là than hấp thụ hay
tan hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất khí, chất hơi, chất tan


7

trong dung dịch. Dùng nhiều trong việc máy lọc nước, làm trắng da, mặt lạ
phòng độc…
2.1.2.3. Tài nguyên nước và ô nhiễm nguồn nước
* Tài nguyên nước.
Là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào các
mục đích khác nhau. Nước được sử dụng vào các mục đích khác nhau như các
hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu
hết các hoạt động trên trái đất đều cần nước ngọt. Trên Trái Đất, 97% là nước
mặn, chỉ 3% còn lại là nước ngọt mà gần 2/3 lượng nước ngọt này tồn tại ở
dạng sông băng và các các mũ băng ở các cực. Phần còn lại tồn tại ở nước
ngầm và một phần ít tồn tại trong không khí và mặt đất. Vì vậy nguồn nước
ngọt ở một số nơi trên thế giới là rất hiếm và có nguy cơ đang bị cạn kiệt dần.
Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo được, tuy nhiên việc cung cấp
nước ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đó
vượt cung ở một số 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 để
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 môi 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.
Các nguồn nước ngọt bao gồm:
- Nước mặt: Là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. (Luật Tài
nguyên nước, 2012)[11].
Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất
đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Lượng giáng thủy này
được thu hồi bởi các lưu vực, tổng lượng nước trong hệ thống này trong một


8

thời điểm cũng tùy thuộc vào một số yếu tố khác. Các yếu tố này như khả
năng chứa của các hồ, vùng đất ngập nước và các hồ chứa nhân tạo, độ thấm
của đất bên dưới các hệ chứa nước này, các đặc điểm của dòng chảy mặn
trong lưu vực, thời lượng giáng thủy và bốc hơi địa phương. Tất cả các yếu tố
này đều ảnh hưởng đến tỷ lệ mất nước.
- Dòng chảy ngầm: Trên suốt dòng sông, lượng nước chảy về hạ nguồn
thường bao gồm hai dạng là dòng chảy trên mặt và chảy thành dòng chảy
ngầm trong các đá bị nứt nẻ dưới các con sông. Đối với một số thung lũng
lớn, yếu tố không quan sát được này có thể có lưu lượng lớn hơn rất nhiều so
với dòng chảy mặt. Dòng chảy ngầm thường hình thành một bề mặt động lực
học giữa nước mặt và nước ngầm thực sự. Nó nhận nước từ nguồn nước ngầm
khi tầm ngầm nước đã được bổ cấp đầy đủ và bổ sung nước vào tầng nước
ngầm khi nước ngầm cạn kiệt.
- Nước ngầm: Là một dạng nước dưới đất, là nước ngọt được chứa

trong lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng
ngậm nước bên dưới mực nước ngầm. Nước ngầm cũng có nguồn gốc giống
như nước mặt, nguồn vào, nguồn ra và chứa. Sự khác biệt chủ yếu đối với
nước mặt là do tốc độ luân chuyển chậm, khả năng giữ nước ngầm nhìn chung
lớn hơn nước mặt khi so sánh về lượng nước đầu vào. Sự khác biệt này làm
cho con người sử dụng một cách vô tội vạ trong một thời gian dài mà không
cần dự trữ. Đó là quan niệm sai lầm, khi mà lượng nước khai thác vượt quá
lượng bổ cấp sẽ là cạn kiệt tầng chứa nước và không thể phục hồi.
* Ô nhiễm môi trường nước.
Là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học
của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh
hưởng xấu đến con người và sinh vật. (Luật Tài nguyên nước, 2012)[11].


9

Nước trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: nước
ngầm, nước mặt, nước ở các sông hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí. Nước
bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này
có thể gây hại cho con người và cuộc sống của các sinh vật trong tự nhiên.
Nước ô nhiễm thường là khó khắc phục mà phải phòng tránh từ đầu.
Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô
nhiễm nước, như ô nhiễm do công nghiệp, do 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 ô nhiễm, như ô nhiễm sinh học, hóa học
hay vật lý.
- Ô nhiễm môi 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 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 ô

nhiễm này còn được gọi là sự ô nhiễm không xác định được nguồn.
- Ô nhiễm môi 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 cá 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 phân 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 ô nhiễm nước chính là do con người đưa vào môi trường
trong một ngày được nêu ở bảng dưới đây.


10

Bảng 2.1. Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào môi trường nước
Tác nhân gây ô nhiễm

STT

Tải lƣợng (g/ngƣời/ngày)

1

BOD5

45-54

2

COD

(1,6-1,9) * BOD5

3

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

170-220

4

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

70-145

5

Clo (Cl-)

4-8

6

Tổng Nito (Tính theo N)

6-12

7

Tổng photpho (Tính theo P)

0,8-4
(Nguồn:Lê Văn Thiện, 2007)[14]

+ 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 xuất công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường
được thu gom vào hệ thống cống thải của thành phố, đo thị để sử lý chung.
Thông thường ở các hệ thống đô thị có cống thải, khoảng 70-90% tổng
lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành các nước thải đô thị và chảy
vào đường cống thải chung, nhìn chung nước thải đô thị có thành phần
tương tự như nước thải sinh hoạt.
+ Nước thải công nghiệp: nước thải từ các nhà máy, cơ sở sản xuất
công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề… Thành phần cơ bản phụ thuộc
vào từng ngành cơ bản. 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 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 thoát
nước từ đồng ruộng, là nguồn gây ô nhiễm nước sông, hồ. Nước chảy tràn qua


11

đồng ruộng có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, phân
bón. Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố,cơ sở sản xuất công nghiệp
có thể làm ô nhiễm nguồn nước do các chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng.

* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc.
- Các chất hữu cơ:
+ Các cacbonhydrat: 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 vật chậm.
+ Các hợp chất phenol: phenol và các dẫn suất 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 ligin: các hóa chất có nguồn gốc từ thực vật.
+ Các hidrocacbon đa vòng và ngưng tụ.
- Các ion.
Nhiều ion vô cơ có nồng độ rất cao trong tự nhiên, đặc biệt là trong
nước biển. Trong nước thải đô thị luôn chứa một lượng lớn các ion Cl-,SO4 2-,
Na +, K+. Trong nước thải công nghiệp, ngoài các ion kể trên còn có thể có
các chất vô cơ có độc tính cao như các hợp chất của Hg, Pd, As, F…
Trong nước thải có các ion kim loại và muối, các ion trong môi trường
nước có vai trò 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 môi trường nước thì
các ion này sẽ gây ô nhiễm môi trường nước.


12

+ Amon(NH4-): Trong tự nhiên, nồng độ của amon vào nhỏ hơn
0,05pm. Đối với các nguồn nước bị ô nhiễm amon, nồng độ thường cao hơn
trong tự nhiên rất nhiều.

+ Nitrat (NO3-):Có vai trò quan trọng trong việc đánh giá nguồn nước.
Nếu trong nước có hàm lượng nitrat cao sẽ gây ta hiện tượng phú dưỡng, nếu
nước uống bị nhiễm nitrat sẽ ảnh hưởng xấu đến máu.
+ Phosphat: Có nhiều trong phân người, súc vật, nơi có các nhà máy
sản xuất phân lân. Nước không bị ô nhiễm phosphate nếu nồng độ phosphate
trong nước nhỏ hơn 0,01mg/l.
+ Sunfat: Nếu nguồn nước có nồng độ các ion sunfat cao sẽ gây ăn mòn
các đường ống, bê tông, phá hủy các công trình, hại cây cối mùa màng.
+ Clorua: Tạo ra độ mặn trong nước gây tác hại đến cây trồng, mùa màng.
- Các kim loại nặng.
Các kim loại nặng cũng là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường
nước, gây nguy hiểm đến sức khỏe của đối tượng sử dụng nước.
Pb, Hg, Cr, Cd, As, Mn…thường có trong nước thải công nghiệp. Hầu hết
các kim loại nặng đều có động tính cao đối với con người và các động vật khác.
+ Chì (Pb): Chì có trong nước thải của các cơ sở sản xuất pin, acqui,
luyện kim, hóa dầu. Chì còn được đưa vào môi trường nước từ nguồn không
khí bị ô nhiễm do khí thải giao thông. Chì có khả năng tích lũy trong cơ thể,
gây độc thần kinh, gây chết nếu bị nhiễm độc nặng. Chì cũng rất độc đối với
động vật thủy sinh. Các hợp chất chì hữu cơ độc gấp 10-100 lần so với chì vô
cơ đối với các loại cá.
+ Thủy ngân(Hg): Thủy ngân là kim loại được sử dụng trong nông
nghiệp (thuốc chống nấm) và trong công nghiệp (làm điện cực). Trong tự
nhiên thủy ngân được đưa vào môi trường từ nguồn khí núi lửa. Ở các vùng
có mỏ thủy ngân, nồng độ thủy ngân trong nước khá cao. Nhiều loại nước thải


13

công nghiệp có chứa thủy ngân ở dạng muối vô cơ của Hg (I), Hg (II) hoặc
các hợp chất hữu cơ chứa thủy ngân.

+ Asen (As): Asen trong nước có thể do các nguồn gây ô nhiễm tự
nhiên (các kim loại chứa asen) hoặc nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng).
Asen thường có mặt trong nước dưới dạng asenit (AsO33-) asenat (AsO43-)
hoặc asen hữu cơ (các hợp chất methyl asen có trong môi trường do các phản
ứng chuyển hóa sinh học asen vô cơ).
- Các chất rắn.
Các chất rắn có trong nước tự nhiên là do quá trình xói mòn, do nước
chảy tràn từ đồng ruộng, do nước thải sinh hoạt và công 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 loại
thực vật nước như tảo, 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 tantin,
ligin…. 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 trong nước thải là do các nguyên nhân sau:
+ Qúa trình nên men và sinh mồi từ các chất hữu cơ trong nước thải tại
cống rãnh khu dân cư, các xí nghiệp chế biến thực phẩm…
+ Mùi sinh ra từ sự phân hủy các xác chết thực, động vật trong nước thải.
+ Mùi có trong nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ.
+Mùi tạo thành do các vi sinh vật gây mùi có trong nước thải.
- Dầu mỡ.
Dầu mỡ là chất khó tan trong nước, nhưng tan được trong các dung
dịch dung môi hữu cơ. Dầu mỡ có thành phần hóa học phức tạp. Dầu thô có


14

chứa hàng ngàn phân tử khác nhau, nhưng phần lớn là các Hidro cacbon có số
cacbon từ 2-26. Trong dầu thô còn có các hợp chất lưu huỳnh, nito, kim loại.
Dầu mỡ thường có độc tính cao và tương đối bền trong môi trường nước. Độc
tính và tác động đến hệ sinh thái nước không giống nhau mà phụ thuộc vào
loại dầu mỡ.
- Các vi sinh vật.
Các vi sinh vật trong nước cũng là những tác nhân gây ô nhiễm nguồn
nước. Qúa trình sinh trưởng và phát triển của các chủng hệ vi sinh vật trong
nước gây ra các hiện tượng thiếu khí oxy trong nước. Quá trình sinh tổng hợp
của vi sinh vật gây nên hiện tượng thừa dinh dưỡng trong nước. Ngoài ra một
số sinh vật gây mùi trong nước, làm giảm độ trong của nước…. Có thể nêu
một số 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 môi trường có oxy và vi khuẩn kỵ khí hoạt
động trong môi trường không có khí oxy.
+ Vi khuẩn tự dưỡng: Có khả năng oxy hóa chất vô cơ để thu năng
lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp.
+ Ngoài ra còn có các loại nấm, nấm mốc, nấm men, virut (Trịnh Xuân
Báu,2012)[2].
- Nhiệt độ.
Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu thời tiết của lưu vực
hoặc môi trường khu vực. Nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải của
các nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn
nước tự nhiên trong khu vực. Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường nước
làm cho quá trình sinh, lý, hóa của môi trường nước thay đổi, dẫn tới một số
loại sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ dẫn tới chết hoặc di chuyển tới nơi
khác, mộ số loại thì phát triển mạnh mẽ. Sự thay đổi nhiệt độ của nước thông
thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước.

15

2.1.2.4. Nguồn nước thải và đặc điểm của nguồn nước thải công nghiệp
2.1.2.4.1. Nguồn nước thải
* Khái niệm:Là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn gây ô nhiễm
môi trường nước chủ yếu.
* Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải.
- Phân loại theo nguồn thải: có 2 nguồn gây ô nhiễm đó là nguồn gây ô
nhiễm xác định và không xác định.
+ Nguồn xác định (nguồn điểm): là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định
được vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví dụ như
mương xả thải).
+ Nguồn không xác định: là nguồn gây ô nhiễm không không có điểm
cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và các tác nhân gây ô
nhiễm. Nguồn này rất khó để quản lý. (ví dụ như nước mưa chảy tràn qua
đồng ruộng chảy vào ao, hồ..).
- Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm gồm tác nhân hóa học, tác nhân
lý học, tác nhân sinh học.
- Phân loại theo nguồn gốc phát sinh thì gồm 4 loại nước thải: nguồn
nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nguồn
nước thải tự nhiên (Lê Văn Thiện,2007)[14].
2.1.2.4.2. Đặc điểm của nguồn nước thải công nghiệp
Hiện nay, người ta quan tâm đến ba loại nước thải đó là nước thải bệnh
viện, nước thải công nghiệp và nguồn nước thải sinh hoạt. Đặc biệt nguồn nước
thải công nghiệp là một thách thức lớn cho hệ thống sông hồ của nhiều nước trên
thế giới và cũng như ở Việt Nam vì những đặc tính độc hại của chúng.
Đặc điểm của nguồn nước thải công nghiệp là chứa nhiều hóa chất,
kim loại độc hại (kim loại nặng Hg, Pb,Cu….) các chất hữu cơ khó phân hủy
sinh học (dầu mỡ, phenol..). Tuy nhiên nước thải công nghiệp không đặc điểm

16

chung mà thành phần tích chất phù thuộc vào quá trình sản xuất cũng như quy
mô xử lý nước thải. Nước thải của các cơ sở chế biến lương thực, thực phẩm
có chứa nhiều chất phân hủy sinh học, trong khi nước thải ngành công nghiệp
thuộc da lại chứa nhiều kim loại nặng, sunfua, nước thải ngành sản xuất ác
quy lại chứa nồng độ chì và axit cao.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
2.2.1. Tình hình khai thác than trên thế giới
Vỏ trái đất có thềm lục địa chiếm khoảng 50% khối lượng toàn cầu của
vỏ trái đất tương ứng với 2,9% khối lượng của trái đất. Phần lớn vỏ trái đất
được cấu tạo bởi các nham thạch bị nóng chảy, nguội dần và kết tinh. Thành
phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất được biết nhưng chưa đầy đủ vì
những nghiên cứu chỉ mới được thực hiện trên lục địa mà thôi. Hơn nữa trên
lục địa cũng có những vùng không nghiên cứu được vì nơi này có lớp trầm
tích quá dầy. Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện đại, những dạng tài
nguyên năng lượng như: than đá, dầu mỏ… đều bị khai thác triệt để, tất nhiên
chỉ khai thác được chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ.
Công nghệ khai thác than xuất hiện sớm và được phát triển từ nửa sau
thế kỷ XIX. Sản lượng than khai được thu được khác nhau qua từng thời kỳ,
giữa các khu vực và 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 4,5%/năm,
còn cao nhất là vào thời kỳ 1950-1980 đạt 7%/năm. Từ đầu thập kỷ 90 đến
nay, mức tăng giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm. Sản lượng khai thác than trung
bình trên thế giới là khoảng 5 tỷ tấn/năm. Mặc dù việc khai thác và sử dụng
than có ảnh hưởng xấu đến môi trường (đất, nước, không khí..), song nhu cầu
than không vì thế mà giảm đi. Các khu vực và quốc gia khai thác nhiều than
đều thuộc các khu vực và quốc gia có trữ lượng than lớn trên thế giới. Than

tập trung nhiều ở Bắc bán cầu. 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