Nghiên cứu, áp dụng công nghệ tích hợp địa môi trường địa sinh thái nhằm ngăn ngừa, xử lý ô nhiễm môi trường nước tại một số điểm ở các lưu vực sông vùng tây bắcđề tài NCKH KHCN TB 02c13 18
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (22.43 MB, 485 trang )
Tập thể tác giả thực hiện đề tài
Các tác giả chính thực hiện đề tài:
TT
Họ và tên
Tổ chức công tác
1
TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
2
TS. Trần Đăng Quy
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
3
GS.TSKH. Đặng Trung Thuận
Hội Địa hóa Việt Nam
4
TS. Phạm Văn Thanh
Hội Địa hóa Việt Nam
5
PGS.TS. Đỗ Quang Trung
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
6
PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ
Hội Địa hóa Việt Nam
7
PGS.TS. Cao Thế Hà
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
8
TS. Quách Đức Tín
Hội Địa hóa Việt Nam
9
TS. Nguyễn Quang Trung
Viện Công nghệ Môi trường – Viện
HLKH&CNVN
10
PGS.TS. Lê Thu Hà
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
11
NCS. Lê Sỹ Chính
Trường Đại học Hồng Đức
Các tác giả tham gia thực hiện đề tài:
TT
Họ và tên
Tổ chức công tác
1
GS.TS. Mai Trọng Nhuận
Đại học Quốc gia Hà Nội
2
TS. Bùi Thị Kim Anh
Viện Công nghệ Môi trường – Viện
HLKH&CNVN
3
TS. Trần Thị Huyền Nga
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
4
PGS.TS. Nguyễn Ngọc Minh
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
5
TS. Nguyễn Tài Tuệ
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
6
TS. Hoàng Thị Minh Thảo
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
7
TS. Nguyễn Minh Phương
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
8
TS. Nguyễn Thị Thu Hà
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
9
TS. Nguyễn Thùy Dương
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
10
ThS. Lê Thị Nga
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
11
PGS.TS. Nguyễn Trung Minh
Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam
i
TT
Họ và tên
Tổ chức công tác
12
ThS. Doãn Đình Hùng
Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam
14
CN. Hoàng Thị Nhung
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
14
CN. Nguyễn Thị Hải
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
15
CN. Đặng Ngọc Thăng
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
16
CN. Nguyễn Quốc Biên
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
17
ThS. Tạ Thị Hoài
Trường ĐHKHTN – ĐHQGHN
ii
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG .................................................................................... VII
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... XI
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................. 1
2. Phạm vi nghiên cứu và thời gian thực hiện .............................................. 2
3. Cơ sở pháp lý của đề tài.............................................................................. 3
4. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 3
5. Nội dung của đề tài ...................................................................................... 3
6. Tổ chức thực hiện đề tài ............................................................................. 4
7. Sản phẩm của đề tài .................................................................................... 4
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................. 5
9. Địa chỉ bàn giao sản phẩm ......................................................................... 6
10. Cấu trúc của báo cáo tổng hợp đề tài ...................................................... 7
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA MÔI TRƢỜNG, ĐỊA SINH THÁI
VÀ CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP ĐỊA MÔI TRƢỜNG - ĐỊA SINH THÁI. 8
1.1. Khái niệm địa môi trƣờng và công nghệ địa môi trƣờng ..................... 8
1.1.1. Địa môi trường ................................................................................... 8
1.1.2. Công nghệ địa môi trường.................................................................. 8
1.2. Khái niệm địa sinh thái và công nghệ địa sinh thái .............................. 9
1.2.1. Địa sinh thái........................................................................................ 9
1.2.2. Công nghệ địa sinh thái ...................................................................... 9
i
1.3. Khái niệm công nghệ tích hợp địa môi trƣờng - địa sinh thái ............. 9
1.3.1. Sự tích hợp công nghệ ........................................................................ 9
1.3.2. Công nghệ tích hợp địa môi trường - địa sinh thái............................. 9
1.4. Sự phát triển và ứng dụng công nghệ tích hợp địa môi trƣờng - địa
sinh thái .......................................................................................................... 10
1.4.1. Trên thế giới ..................................................................................... 10
1.4.2. Tại Việt Nam .................................................................................... 37
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ............. 41
2.1. Khung logic nghiên cứu đề tài ............................................................... 41
2.2. Cách tiếp cận ........................................................................................... 41
2.2.1. Tiếp cận hệ thống ............................................................................. 41
2.2.2. Tiếp cận sinh thái.............................................................................. 43
2.2.3. Tiếp cận tương tác mỏ - sinh thái - môi trường................................ 44
2.2.4. Tiếp cận quản lý theo lưu vực sông.................................................. 45
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 47
2.3.1. Phương pháp kế thừa, chọn lọc và tổng hợp tài liệu ........................ 47
2.3.2. Khảo sát thực địa và lấy mẫu nghiên cứu......................................... 47
2.3.3. Phương pháp xử lý mẫu và phân tích mẫu ....................................... 52
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................ 54
2.3.5. Phương pháp tích hợp địa môi trường - địa sinh thái ....................... 54
2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................... 55
2.4.1. Chế tạo, thí nghiệm đánh giá khả năng xử lý của vật liệu chế tạo từ
nguyên liệu khoáng ................................................................................... 55
ii
2.4.2. Thí nghiệm đánh giá khả năng xử lý nước thải của một số thực vật 71
2.4.3. Thí nghiệm phục vụ thiết kế hồ lắng tự lọc, thu hồi, tái sử dụng nước
thải ............................................................................................................. 75
CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU VÀ THỰC
VẬT ĐỊA PHƢƠNG TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG NƢỚC80
3.1. Sử dụng nguyên liệu khoáng ................................................................. 80
3.1.1. Sử dụng nguyên liệu khoáng địa phương để xử lý ô nhiễm nước ... 80
3.1.2. Đặc trưng của một số vật liệu hấp phụ ............................................. 81
3.1.3. Khả năng xử lý kim loại nặng trong nước của một số vật liệu hấp
phụ biến tính.............................................................................................. 93
3.1.4. Khả năng xử lý kim loại nặng của SBC2-400-10S ........................ 101
3.2. Sử dụng thực vật .................................................................................. 123
3.2.1. Nghiên cứu thực vật địa phương để xử lý ô nhiễm nước ............... 123
3.2.2. Thực nghiệm khả năng các loài thực vật xử lý kim loại trong nước
thải mỏ chì kẽm Chợ Đồn ....................................................................... 136
CHƢƠNG 4. ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP ĐỊA MÔI TRƢỜNG
- ĐỊA SINH THÁI NGĂN NGỪA, XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG
NƢỚC LƢU VỰC SÔNG VÙNG TÂY BẮC ........................................... 149
4.1. Lƣu vực sông vùng Tây Bắc ................................................................ 149
4.2. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc các lƣu vực sông vùng Tây Bắc ......... 151
4.2.1. Lưu vực sông Bằng Giang – Kỳ Cùng ........................................... 151
4.2.2. Lưu vực sông Hồng – Thái Bình .................................................... 153
4.2.3. Lưu vực sông Mã ........................................................................... 156
iii
4.2.4. Lưu vực sông Cả............................................................................. 157
4.3. Ô nhiễm môi trƣờng do khai thác và chế biến khoáng sản vùng Tây
Bắc ................................................................................................................. 157
4.3.1. Các mỏ khoáng sản vùng Tây Bắc ................................................. 157
4.3.2. Công nghệ khai thác và chế biến một số mỏ vùng Tây Bắc .......... 161
4.3.3. Hiện trạng môi trường một số mỏ kim loại vùng Tây Bắc ............ 166
4.4. Định hƣớng áp dụng công nghệ địa môi trƣờng, địa sinh thái xử lý ô
nhiễm môi trƣờng nƣớc tại mỏ kim loại vùng Tây Bắc ........................... 173
4.4.1. Định hướng áp dụng công nghệ địa môi trường ............................ 173
4.4.2. Định hướng áp dụng công nghệ địa sinh thái ................................. 184
4.4.3. Định hướng áp dụng tích hợp công nghệ địa môi trường - địa sinh
thái xử lý ô nhiễm môi trường nước tại mỏ kim loại vùng Tây Bắc ...... 187
CHƢƠNG 5. KẾT QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP ĐỊA MÔI
TRƢỜNG - ĐỊA SINH THÁI NGĂN NGỪA, XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI
TRƢỜNG NƢỚC KHU MỎ CHÌ KẼM CHỢ ĐỒN ............................... 191
5.1. Đặc điểm địa môi trƣờng, địa sinh thái khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn . 191
5.1.1. Giới thiệu khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ............................................. 191
5.1.2. Đặc điểm địa chất và phân bố quặng hóa khu vực Chợ Đồn ......... 195
5.1.3. Đặc điểm thành phần vật chất quặng chì - kẽm Chợ Đồn.............. 201
5.1.4. Đặc điểm một số hệ sinh thái khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn............... 216
5.1.5. Hoạt động khai thác và chế biến quặng chì kẽm mỏ Chợ Đồn ...... 221
5.1.6. Hiện trạng xử lý nước thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ................... 224
5.1.7. Hiện trạng môi trường nước khu mỏ .............................................. 226
iv
5.1.8. Hiện trạng môi trường đất khu mỏ ................................................. 239
5.1.9. Hiện trạng môi trường trầm tích đáy khu vực mỏ.......................... 242
5.1.10. Tác động của khai thác và chế biến quặng đến các hệ sinh thái khu
mỏ ............................................................................................................ 247
5.2. Vật liệu và thực vật sử dụng trong quy trình công nghệ tích hợp địa
môi trƣờng – địa sinh thái quy mô pilot.................................................... 257
5.2.1. Lựa chọn vật liệu hấp phụ .............................................................. 257
5.2.2. Lựa chọn thực vật ........................................................................... 259
5.3. Áp dụng quy trình công nghệ tích hợp địa môi trƣờng – địa sinh thái
quy mô pilot 50 l/ngày đêm ........................................................................ 270
5.3.1. Thiết kế quy trình công nghệ quy mô 50l/ngày đêm ..................... 270
5.3.2. Kết quả áp dụng quy trình công nghệ quy mô 50l/ngày đêm ........ 274
5.4. Áp dụng quy trình công nghệ tích hợp địa môi trƣờng – địa sinh thái
khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn quy mô 5m3/ngày đêm.................................... 290
5.4.1. Quy trình công nghệ, máy móc thiết bị .......................................... 290
5.4.2. Xây dựng, lắp đặt và vận hành ....................................................... 296
5.4.3. Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây Sậy ........................ 300
5.4.4. Đánh giá kết quả áp dụng quy trình công nghệ quy mô 5m3/ngày
đêm .......................................................................................................... 304
5.4.5. Chi phí xây dựng và vận hành hệ pilot 5m3 ................................... 315
5.4.6. Bảo trì hệ pilot 5m3 ........................................................................ 316
5.5. Đề xuất công nghệ tích hợp địa môi trƣờng - địa sinh thái cho khu
chế biến khoáng sản Lũng Váng ................................................................ 317
v
5.5.1. Quy mô và địa điểm xây dựng ....................................................... 317
5.5.2. Công nghệ và máy móc thiết bị ...................................................... 318
5.5.3. Giải pháp đầu tư và tổ chức vận hành ............................................ 340
5.5.4. Đánh giá khả năng xử lý vật liệu và thực vật sau khi sử dụng....... 346
5.5.5. So sánh tính hiệu quả của công nghệ tích hợp địa môi trường – địa
sinh thái với một số công nghệ khác ....................................................... 349
5.5.6. Đánh giá khả năng và các điều kiện triển khai quy trình công nghệ
tại các điểm ô nhiễm có điều kiện tương tự ............................................ 352
KẾT LUẬN .................................................................................................. 355
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 361
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sử dụng bãi lọc trồng cây dòng chảy mặt trong xử lý nước thải ... 28
Bảng 1.2. Một số ví dụ về việc sử dụng mô hình bãi lọc trồng cây với dòng
chảy ngang để xử lý một số loại nước thải công nghiệp trên thế giới ............ 30
Bảng 1.3. Hiệu suất của hệ thống VF – HF Colecott...................................... 32
Bảng 1.4. Ví dụ sử dụng bãi lọc trồng cây kết hợp xử lý nước thải ............... 32
Bảng 2.1. Số lượng mẫu đã lấy tại khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ....................... 48
Bảng 2.2. Tên họ và loài một số thực vật thu thập tại khu vực nghiên cứu ... 50
Bảng 2.3. Tỷ lệ gia công và chế biến một số vật liệu hấp phụ điển hình ....... 58
Bảng 2.4. Các thông số hệ thống hấp phụ hệ thống 2 và 3 ............................. 67
Bảng 2.5. Hàm lượng kim loại trong nước (mg/l) .......................................... 72
Bảng 2.6. Các thông số của thí nghiệm........................................................... 78
Bảng 2.7. Thí nghiệm khảo sát hằng số thấm ................................................. 78
Bảng 3.1. Thành phần khoáng vật của mẫu vật liệu hấp phụ ......................... 84
Bảng 3.2. Kết quả phân tích XRF thành phần hóa học của một số mẫu đá ong
và bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn ........................................................... 85
Bảng 3.3. So sánh đặc trưng của một số vật liệu hấp phụ .............................. 87
Bảng 3.4. Kết quả nhóm hoạt động bề mặt vật liệu nguyên khai ................... 89
Bảng 3.5. Mức hấp thụ của vật liệu bùn thải chế biến sắt biến tính ............... 90
Bảng 3.6. Hàm lượng KLN trong dung dịch sau khi thí nghiệm (mg/l) ........ 96
Bảng 3.7. Hàm lượng KLN trong dung dịch sau khi thí nghiệm (mg/l) ........ 99
Bảng 3.8. Mô hình động học hấp phụ ........................................................... 105
Bảng 3.9. Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ ......................................................... 110
vii
Bảng 3.10. Khả năng giải hấp từ vật liệu hấp phụ (%) ................................. 112
Bảng 3.11. Hàm lượng trung bình kim loại giải hấp từ vật liệu (mg/l) ........ 112
Bảng 3.12.Các tham số trong phương trình động học hấp phụ Thomas ....... 120
Bảng 3.13. Một số loài thực vật và khả năng tích tụ KLN vùng Tây Bắc .... 125
Bảng 3.14. Hàm lượng kim loại của các loài thực vật tiềm năng (mg/kg-DW)
....................................................................................................................... 146
Bảng 4.1. Hệ thống sông chính và các phụ lưu sông ở khu vực Tây Bắc .... 149
Bảng 4.2. Một số mỏ khoáng sản thuộc vùng Tây Bắc................................. 159
Bảng 4.3. Hàm lượng KLN trung bình trong mẫu nước mặt tại các mỏ ...... 168
Bảng 4.4. Hàm lượng KLN trung bình trong mẫu đất tại các mỏ ................. 170
Bảng 4.5. Thành phần lý-hóa của một số mẫu bùn thải đuôi quặng (tính theo
trọng lượng khô) ............................................................................................ 172
Bảng 4.6. Thành phần lý-hóa của nước hồ thải đuôi quặng từ chế biến một số
khoáng sản kim loại ....................................................................................... 173
Bảng 4.7. Thành phần khoáng vật sét Cổ Định – Thanh Hóa (%)................ 177
Bảng 4.8. Thông số ô nhiễm chính trong một số mỏ kim loại khu vực Tây Bắc
....................................................................................................................... 189
Bảng 5.1. Thành phần hóa học trung bình (%) của sphalerit thuộc các mỏ Chợ
Đồn ................................................................................................................ 205
Bảng 5.2. Thành phần hóa học trung bình (%) của galenit thuộc các mỏ Chợ
Đồn ................................................................................................................ 205
Bảng 5.3. Thành phần hóa học (%) của pyrit thuộc các mỏ Chợ Đồn.......... 206
Bảng 5.4. Một số thông số kỹ thuật hồ chứa khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ...... 225
viii
Bảng 5.5. Một số ứng dụng của cây Sậy ....................................................... 267
Bảng 5.6. Hàm lượng kim loại trong nước thải (mg/l) ................................. 271
Bảng 5.7. Tổng hợp kết quả thí nghiệm pilot 50l/ngày đêm ........................ 284
Bảng 5.8. Kết quả phân tích nước hồ lắng 3 ................................................. 291
Bảng 5.9. Khả năng phát triển của cây Sậy sau 1 tháng ............................... 301
Bảng 5.10. Khả năng phát triển của cây Sậy sau 2 tháng ............................. 302
Bảng 5.11. Khả năng phát triển của Sậy cây sau 3 tháng ............................. 302
Bảng 5.12. Chi phí thiết bị cho bồn chứa và hệ hấp phụ .............................. 315
Bảng 5.13. Chi phí cho bãi lọc trồng cây ...................................................... 316
Bảng 5.14. Kết quả phân tích nước thải đầu vào của hệ xử lý cũ ................. 320
Bảng 5.15. So sánh kết quả lắng sau 1h của các thùng................................. 321
Bảng 5.16. Bảng kết quả xác định tỷ khối .................................................... 321
Bảng 5.17. Bảng tốc độ lắng theo kích thước hạt ở 20oC ............................. 328
Bảng 5.18. Bảng tỷ lệ khối lượng lắng theo độ sâu ở 20oC .......................... 329
Bảng 5.19. Một số loại vật liệu hấp phụ ....................................................... 335
Bảng 5.20. Dự toán chi phí đầu tư xây dựng hồ chứa .................................. 340
Bảng 5.21. Các hạng mục công trình của hệ thống xử lý nước thải Pb-Zn .. 341
Bảng 5.22. Tổng chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải Pb-Zn (không lớp
lọc) ................................................................................................................. 341
Bảng 5.23. Tổng chi phí đầu tư công trình xử lý nước thải Pb-Zn ............... 343
(có lớp lọc) .................................................................................................... 343
Bảng 5.24. Chi phí xây dựng và vận hành một số hệ thống xử lý nước thải 350
ix
Bảng 5.25. Hình thức khai thác và chế biến khoáng sản một số mỏ kim loại
vùng Tây Bắc ................................................................................................. 353
x
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mô hình vách thấm hoạt tính .......................................................... 18
Hình 1.2. Mặt cắt ngang của hệ thống kiềm hóa liên tiếp .............................. 20
Hình 1.3. Mặt cắt ngang của kênh đá vôi yếm khí ......................................... 21
Hình 1.4. Mặt cắt ngang công nghệ Aluminator ............................................. 24
Hình 1.5. Mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy tự do bề mặt ........................ 27
Hình 1.6. Mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy thẳng đứng .......................... 29
Hình 1.7. Mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang ................................... 29
Hình 1.8. Hệ thống bãi lọc trồng cây kết hợp dựa trên quan niệm của Seidel
(trái); Brix và Johansen (phải)......................................................................... 31
Hình 1.9. Sơ đồ mô hình tích hợp địa môi trường – địa sinh thái .................. 34
Hình 1.10. Sơ đồ minh họa hệ thống xử lý tại mỏ chì West Fork .................. 34
Hình 1.11. Sơ đồ minh họa hệ thống tích hợp xử lý nước thải tại Somerset .. 36
Hình 2.1. Khung logic nghiên cứu đề tài ........................................................ 42
Hình 2.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .............................. 48
Hình 2.3. Khu khai thác và chế biến khoáng sản Chợ Đồn ............................ 49
Hình 2.4. Khảo sát, lấy mẫu đá ong Tam Dương (Vĩnh Phúc, a) và Thạch
Thất (Hà Tây, b); bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn (c) ............................. 52
Hình 2.5 Mẫu trước và sau khi sấy ................................................................. 56
Hình 2.6. a) Máy nghiền HERZOG b) Máy nghiền MRC ............................. 56
Hình 2.7. Mẫu sau khi nghiền bằng máy MRC và máy HERZOG ................ 56
Hình 2.8. Chế tạo vật liệu hấp phụ .................................................................. 58
Hình 2.9. Các dạng hấp phụ đẳng nhiệt .......................................................... 63
xi
Hình 2.10. Một số hình ảnh thí nghiệm........................................................... 66
Hình 2.11. Sơ đồ thí nghiệm hấp phụ cột........................................................ 67
Hình 2.12. Đường cong thoát cột hấp phụ ...................................................... 69
Hình 2.13. Thí nghiệm hấp phụ cột ................................................................. 70
Hình 2.14. Trồng cây trong phòng thí nghiệm ................................................ 73
Hình 2.15. Hệ thống trồng Dương xỉ .............................................................. 73
Hình 2.16. Hệ thống trồng cây Sậy ................................................................. 73
Hình 2.17. Hệ thống trồng cỏ Chít .................................................................. 73
Hình 2.18. Quy trình làm thí nghiệm trồng cây trong nước có pH khác nhau 74
Hình 2.19. Cây được trồng với các pH khác nhau .......................................... 74
Hình 2.20. Mẫu nước trước và sau khi lắng trong 1h ..................................... 75
Hình 2.21. Thiết bị phân tích kích thước hạt................................................... 77
Hình 3.1. Kết quả đo XRD của mẫu đá ong Thạch Thất, Hà Nội .................. 82
Hình 3.2. Kết quả đo XRD của mẫu đá ong Tam Dương, Vĩnh Phúc ............ 82
Hình 3.3. Kết quả đo XRD mẫu bùn thải khu chế biến sắt Bản Cuôn, tỉnh Bắc
Kạn................................................................................................................... 83
Hình 3.4. So sánh khả năng hấp phụ của các vật liệu đá ong biến tính .......... 94
Hình 3.5. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nung tới khả năng hấp phụ của một số
vật liệu bùn thải chế biến sắt biến tính ............................................................ 96
Hình 3.6. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ trộn chất kết dính khác nhau tới khả năng
hấp phụ của một số vật liệu bùn thải chế biến sắt biến tính ............................ 98
Hình 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng vật liệu đến khả năng hấp phụ Mn,
Zn, Cd, Pb và As của SBC2-400-10S ........................................................... 102
xii
Hình 3.8. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc vật liệu đến khả năng
hấp phụ kim loại Mn, Zn, Cd, Pb và As của SBC2-400-10S ....................... 104
Hình 3.9. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kim loại đến khả năng hấp phụ
kim loại Mn, Zn, Cd, Pb và As của SBC2-400-10S ..................................... 109
Hình 3.10. Sự ảnh hưởng pH tới quá trình giải hấp Mn, Zn, Cd, Pb, As của
SBC2-400-10S .............................................................................................. 114
Hình 3.11. Hấp phụ cột của vật liệu SBC2-400-10S với Mn, Zn, Cd, Pb và As
– Hệ thống 2 .................................................................................................. 118
Hình 3.12. Hấp phụ cột của vật liệu SBC2-400-10S với Mn, Zn, Cd, Pb và As
– Hệ thống 3 .................................................................................................. 118
Hình 3.13. Đường cong thoát của cột vật liệu SBC2-400-10S- Hệ thống 2 119
Hình 3.14. Đường cong thoát của cột vật liệu SBC2-400-10S -Hệ thống 3 119
Hình 3.15. Khả năng xử lý Mn, Zn, Cd, Pb và As của SBC2-400-10S........ 121
Hình 3.16. Hàm lượng As trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ...... 127
Hình 3.17. Hàm lượng As cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW) .......... 128
Hình 3.18. Hàm lượng Pb trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ...... 129
Hình 3.19. Hàm lượng Pb cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW) .......... 129
Hình 3.20. Hàm lượng Mn trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ..... 130
Hình 3.21. Hàm lượng Mn cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW) ......... 130
Hình 3.22. Hàm lượng Fe trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ...... 131
Hình 3.23. Hàm lượng Fe cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW)........... 132
Hình 3.24. Hàm lượng Zn trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ...... 133
Hình 3.25. Hàm lượng Zn cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW) .......... 133
xiii
Hình 3.26. Hàm lượng Cd trung bình trong mẫu thực vật (mg/kg-DW) ...... 135
Hình 3.27. Hàm lượng Cd cao nhất trong phần thân-lá (mg/kg-DW) .......... 135
Hình 3.28. Hàm lượng Mn trong nước trồng cây Sậy................................... 137
Hình 3.29. Hàm lượng Mn trong nước trồng cây Thân đốt xòe ................... 137
Hình 3.30. Hàm lượng Mn trong nước trồng cây Dương xỉ ......................... 138
Hình 3.31. Hàm lượng Fe trong nước trồng cây Sậy .................................... 138
Hình 3.32. Hàm lượng Fe trong nước trồng cây Thân đốt xòe ..................... 139
Hình 3.33. Hàm lượng Fe trong nước trồng cây Dương xỉ ........................... 139
Hình 3.34. Hàm lượng Zn trong nước trồng cây Sậy.................................... 140
Hình 3.35. Hàm lượng Zn trong nước trồng cây Thân đốt xòe .................... 140
Hình 3.36. Hàm lượng Zn trong nước trồng cây Dương xỉ .......................... 140
Hình 3.37. Hàm lượng As trong nước trồng cây Sậy.................................... 141
Hình 3.38. Hàm lượng As trong nước trồng cây Thân đốt xòe .................... 141
Hình 3.39. Hàm lượng As trong nước trồng cây Dương xỉ .......................... 142
Hình 3.40. Hàm lượng Cd trong nước trồng cây Sậy ................................... 142
Hình 3.41. Hàm lượng Cd trong nước trồng cây Thân đốt xòe .................... 143
Hình 3.42. Hàm lượng Cd trong nước trồng cây Dương xỉ .......................... 143
Hình 3.43. Hàm lượng Pb trong nước trồng cây Sậy .................................... 144
Hình 3.44. Hàm lượng Pb trong nước trồng cây Thân đốt xòe..................... 144
Hình 3.45. Hàm lượng Pb trong nước trồng cây Dương xỉ........................... 144
Hình 4.1. Sơ đồ phân bố khoáng sản lưu vực sông Tây Bắc ........................ 158
xiv
Hình 4.2. Bãi tập kết quặng và bãi thải chì kẽm tại mỏ Pù Sáp gần ngay lòng
suối Tủm Tó (Nam Chợ Đồn) ....................................................................... 162
Hình 4.3. Bãi tập kết quặng và bãi thải chì kẽm tại khu mỏ Bằng Lãng (Nam
Chợ Đồn) ....................................................................................................... 162
Hình 4.4. Một trong các moong tái khai thác thiếc sa khoáng Mỏ Bắc Lũng
....................................................................................................................... 163
Hình 4.5. Moong tái khai thác mỏ thiếc Sơn Dương .................................... 163
Hình 4.6. Khu vực khai thác quặng antimon Mậu Duệ ................................ 165
Hình 4.7. Quặng thải đổ ra suối mỏ antimony Mậu Duệ .............................. 165
Hình 4.8. Quy trình công nghệ địa môi trường ............................................. 184
Hình 4.9. Quy trình ĐST trong việc ngăn ngừa và xử lý ô nhiễm nước khu
vực khai thác và chế biến khoáng sản đa kim vùng Tây Bắc ....................... 186
Hình 4.10. Quy trình công nghệ tích hợp ĐMT – ĐST ................................ 190
Hình 5.1. Bãi thải tại mỏ Pb-Zn Nà Bốp....................................................... 199
Hình 5.2. Khu mỏ Lũng Hoài ....................................................................... 199
Hình 5.3. Kết quả phân tích mẫu quặng mỏ Pù Sáp bằng nhiễu xạ tia
Roentgen........................................................................................................ 201
Hình 5.4. Kết quả phân tích mẫu quặng mỏ Nà Bốp bằng nhiễu xạ tia Rơntgen
....................................................................................................................... 202
Hình 5.5. Kết quả phân tích mẫu đá mỏ Nà Bốp bằng nhiễu xạ tia Rơntgen202
Hình 5.6. Kết quả phân tích mẫu đá mỏ Bắc Lũng Hoài bằng nhiễu xạ tia
Rơntgen ......................................................................................................... 203
Hình 5.7. Khoáng vật được soi dưới kính hiển vi điện tử lát mỏng quặng .. 203
NB15-O4 tại mỏ Nà Bốp............................................................................... 203
xv
Hình 5.8. Một số khoáng vật trong mẫu quặng DA15-O2 Đèo An .............. 207
Hình 5.9. Một số khoáng vật trong mẫu quặng BT15-O1 tại mỏ Bình Trai . 208
Hình 5.10. Một số khoáng vật trong mẫu đá NB15-R2 tại mỏ Nà Bốp........ 208
Hình 5.11. Hàm lượng Zn trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .............. 210
Hình 5.12. Hàm lượng Zn trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .......... 210
Hình 5.13. Hàm lượng Pb trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .............. 211
Hình 5.14. Hàm lượng Pb trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .......... 211
Hình 5.15. Hàm lượng As trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .............. 212
Hình 5.16. Hàm lượng As trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .......... 212
Hình 5.17. Hàm lượng Cd trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .............. 213
Hình 5.18. Hàm lượng Cd trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn.......... 213
Hình 5.19. Hàm lượng Fe2O3 trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ......... 214
Hình 5.20. Hàm lượng Fe2O3 trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ..... 214
Hình 5.21. Hàm lượng MnO trong quặng khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn .......... 215
Hình 5.22. Hàm lượng MnO trong đuôi thải khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ...... 215
Hình 5.23. Biểu đồ cơ cấu sử dụng đất của huyện Chợ Đồn ........................ 216
Hình 5.24. Đất trồng lúa ................................................................................ 217
Hình 5.25. Đất ở ............................................................................................ 217
Hình 5.26. Đất rừng tự nhiên......................................................................... 217
Hình 5.27. Đất tự nhiên sau nương rẫy ......................................................... 217
Hình 5.28. Bãi đất trồng ngô, cây hoa màu khu vực gần mỏ Ba Bồ............. 218
Hình 5.29. Ruộng trồng ngô cạnh ................................................................. 218
xvi
bãi thải khu mỏ Nà Bốp ................................................................................ 218
Hình 5.30. Bãi trồng ngô cạnh khu vựcmỏ Nà Tùm ..................................... 218
Hình 5.31. Ruộng lúa, bãi ngô khu vực suối chảy đến mỏ Ba Bồ ................ 218
Hình 5.32. Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi................................................. 219
Hình 5.33. Suối chảy dọc theo mỏ Nà Bốp................................................... 220
Hình 5.34. Điểm xuất lộ khe suối mỏ Đèo An.............................................. 220
Hình 5.35. Sơ đồ công nghệ chế biến chì kẽm ............................................. 223
Hình 5.36. Sơ đồ hiện trạng công nghệ xử lý nước thải chì kẽm ................. 225
Hình 5.37. Biểu đồ hàm lượng BOD5 và COD trong các mẫu nước ............ 226
khu chế biến Lũng Váng ............................................................................... 226
Hình 5.38. Biểu đồ hàm lượng BOD5 và COD trong các mẫu nước ............ 227
khu Nam Chợ Đồn ........................................................................................ 227
Hình 5.39. Biểu đồ hàm lượng COD trong các mẫu nước khu vực Bắc Chợ
Đồn ................................................................................................................ 227
Hình 5.40. Hàm lượng Mn trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng
....................................................................................................................... 228
Hình 5.41. Hàm lượng Mn trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn. 228
Hình 5.42. Hàm lượng Mn trong môi trường nước khu vực Bắc Chợ Đồn . 229
Hình 5.43. Hàm lượng Fe trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng 230
Hình 5.44. Hàm lượng Fe trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn .. 230
Hình 5.45. Hàm lượng Fe trong môi trường nước khu mỏ Bắc Chợ Đồn .... 231
Hình 5.46. Hàm lượng Zn trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng
....................................................................................................................... 232
xvii
Hình 5.47. Hàm lượng Zn trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn .. 232
Hình 5.48. Hàm lượng Zn trong môi trường nước khu mỏ Bắc Chợ Đồn ... 233
Hình 5.49. Hàm lượng As trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng
....................................................................................................................... 234
Hình 5.50. Hàm lượng As trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn .. 234
Hình 5.51. Hàm lượng As trong môi trường nước khu mỏ Bắc Chợ Đồn ... 235
Hình 5.52. Hàm lượng Cd trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng
....................................................................................................................... 235
Hình 5.53. Hàm lượng Cd trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn .. 236
Hình 5.54. Hàm lượng Cd trong môi trường nước khu mỏ Bắc Chợ Đồn ... 236
Hình 5.55. Hàm lượng Pb trong môi trường nước khu chế biến Lũng Váng237
Hình 5.56. Hàm lượng Pb trong môi trường nước khu mỏ Nam Chợ Đồn .. 238
Hình 5.57. Hàm lượng Pb trong khu mỏ Bắc Chợ Đồn ................................ 238
Hình 5.58. Phân bố hàm lượng Mn trong đất tại khu vực Chợ Đồn ............. 239
Hình 5.59. Phân bố hàm lượng Fe trong đất tại khu vực Chợ Đồn .............. 240
Hình 5.60. Phân bố hàm lượng kẽm trong đất tại khu vực Chợ Đồn............ 240
Hình 5.61. Phân bố hàm lượng As trong đất tại khu vực Chợ Đồn .............. 241
Hình 5.62. Phân bố hàm lượng Cd trong đất tại khu vực Chợ Đồn .............. 241
Hình 5.63. Phân bố hàm lượng chì trong đất tại khu vực Chợ Đồn.............. 242
Hình 5.64. Phân bố hàm lượng Mn trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn ... 243
Hình 5.65. Phân bố hàm lượng Fe trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn ..... 243
Hình 5.66. Phân bố hàm lượng Zn trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn .... 244
Hình 5.67. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn .... 245
xviii
Hình 5.68. Phân bố hàm lượng Cd trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn .... 246
Hình 5.69. Phân bố hàm lượng Pb trong trầm tích tại khu vực Chợ Đồn .... 246
Hình 5.70. Bãi thải đất đá mỏ Nà Bốp cạnh cánh đồng hoa màu ................. 251
Hình 5.71. Bãi tập kết đuôi quặng khu chế biến Lũng Váng ........................ 251
Hình 5.72. Hoạt động KT&CB Lũng Váng chiếm dụng diện tích rừng lớn 252
Hình 5.73. Bãi đất thải trước nhà máy chế biến khu Lũng Váng ................. 252
Hình 5.74. Nước thải xả trực tiếp ra ruộng lúa ............................................. 253
Hình 5.75. Bãi đá thải cạnh ruộng lúa........................................................... 253
Hình 5.76. Hàm lượng kim loại trong các mẫu ngô và lúa (mg/kg-DW) trồng
xung quanh khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ......................................................... 254
Hình 5.77. Tỷ lệ giữa hàm lượng kim loại trong lúa trồng xung quanh khu
mỏvới mẫu đối sánh ...................................................................................... 255
Hình 5.78. Tỷ lệ giữa hàm lượng kim loại trong ngô trồng xung quanh khu
mỏ với mẫu đối sánh ..................................................................................... 255
Hình 5.79. Lá cây Sậy ................................................................................... 260
Hình 5.84. Tình trạng cây Sậy khi kết thúc thí nghiệm ................................ 265
Hình 5.85. Sự phân bố của cây Sậy trên thế giới .......................................... 269
Hình 5.86. Cây Sậy mọc ven suối khu mỏ chì kẽm Chợ Đồn ...................... 270
Hình 5.87. Cột vật liệu .................................................................................. 271
Hình 5.88. Thiết kế hệ thống dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm................ 273
Hình 5.89. Hệ pilot 50l/ngày đêm sử dụng vật liệu và hệ thống dòng chảy mặt
– dòng chảy ngầm ......................................................................................... 274
xix
Hình 5.90. Hàm lượng Mn trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 275
Hình 5.91. Hàm lượng Zn trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 276
Hình 5.92. Hàm lượng As trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 277
Hình 5.93. Hàm lượng Cd trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 278
Hình 5.94. Hàm lượng Pb trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 278
Hình 5.95. Hàm lượng Mn trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 279
Hình 5.96. Hàm lượng Zn trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 280
Hình 5.97. Hàm lượng As trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 281
Hình 5.98. Hàm lượng Cd trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 282
Hình 5.99. Hàm lượng Pb trong nước chảy qua hệ thống vật liệu, dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm ................................................................................. 283
Hình 5.100. Lượng KLN mất đi trong dung dịch so với lượng KLN tích lũy
trong cột vật liệu ............................................................................................ 285
Hình 5.101. Hàm lượng Mn trong cây Sậy ................................................... 286
Hình 5.102. Hàm lượng Zn trong cây Sậy .................................................... 286
xx
Hình 5.103. Hàm lượng As trong cây Sậy .................................................... 287
Hình 5.104. Hàm lượng Cd trong cây Sậy .................................................... 288
Hình 5.105. Hàm lượng Pb trong cây Sậy .................................................... 288
Hình 5.106. Hệ số tích lũy kim loại của cây Sậy .......................................... 289
Hình 5.107. Hệ số vận chuyển kim loại của cây Sậy.................................... 290
Hình 5.108. Mặt bằng và mặt cắt bồn chứa .................................................. 293
Hình 5.109. Sơ đồ hệ thống xử lý ................................................................. 294
Hình 5.110. Bản vẽ hệhấp phụ ...................................................................... 294
Hình 5.111. Mặt bằng bố trí hệ xử lý nước thải 5m3/ngày đêm ................... 296
Hình5.112. Xây dựng hệ thống bể lắng (Mô đun 1) ..................................... 297
Hình 5.113. Hệ thống bể hấp phụ ................................................................. 297
Hình 5.114. Chia thành các mô đun trong bể lọc trồng cây.......................... 299
Hình 5.115. Thu thập cây Sậy về trồng......................................................... 299
Hình 5.116. Trồng cây trong bể lọc .............................................................. 299
Hình 5.117. Cây Sậy trồng sau 7 ngày và 1 tháng của hệ pilot 5m3/ngày đêm
....................................................................................................................... 300
Hình 5.118. Cây Sậy trồng sau 2 và 3 tháng của hệ pilot 5m3/ngàyđêm...... 300
Hình 5.119. Cây Sậy trồng sau 4 và 6 tháng của hệ pilot 5m3/ngày đêm..... 303
Hình 5.120. Cây Sậy trồng sau 8 tháng của hệ pilot 5m3/ngày đêm ............ 303
Hình 5.121. Giá trị BOD5 và COD trong nước ............................................. 304
Hình 5.122. Hàm lượng TSS trong nước (mg/l) ........................................... 305
Hình 5.123. Hàm lượng Mn trong nước (mg/l) ............................................ 306
xxi
