Khoá luận nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS núi pháo

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

TRƯƠNG VĂN MAU
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH
KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG NƯỚC
THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CƠNG TY SGS NÚI PHÁO

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun ngành

: Khoa học mơi trường

Lớp

: K46 – KHMT-N03

Khoa

: Mơi trường

Khóa học

: 2014 – 2018

Thái Ngun, năm 2018


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

TRƯƠNG VĂN MAU
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH
KIỂM SỐT CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG NƯỚC
THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CƠNG TY SGS NÚI PHÁO

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chun ngành/ngành

:Khoa học mơi trường

Khoa

: Mơi trường

Khóa học

: 2014 – 2018

GVHD

: Ths Hồng Qúy Nhân

Thái Ngun – năm 2018


i

Lời cảm ơn
Được sự đồng ý của Khoa Môi Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên,
em đã đi thực tập tại Công ty SGS Núi Pháo với đề tài: ‘’Nghiên cứu thực
trạng và đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ
số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo’’.
Để hoàn thành được đề tài này em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu
trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, các
thầy giáo, cô giáo trong trường đã truyền đạt cho em trong thời gian học tập và
rèn luyện tại nhà trường.
Đặc biệt, em xin được bày tỏ long kính trọng, cảm ơn sâu sắc tới thầy
giáo Ths. Hoàng Qúy Nhân người đã hết lịng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn em
trong xuất quá trình thực hiện chuyên đề.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các anh (chị) trong công ty SGS Núi
Pháo đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và rèn luyện.
Trong thời gian thực tập em đã cố gắng hết sức mình, nhưng do kinh nghiệm
và kiến thức có hạn nên chắc chắn khơng tránh khỏi những thiếu xót và khuyết
điểm. Em rất mong được các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên đóng góp ý
kiến bổ sung để bản luận văn tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 06 tháng 04 năm 2018

Sinh viên
Trương Văn Mau


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: thông số ......................................................................................................... 99
Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan ................................................................................. 99
Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng .......................................................................... 1010
Bảng 2.4: Đánh giá cac mức WQI............................................................................. 1212
Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước ........................................................................ 1414
Bảng 2.6: Phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI ............................................. 1516
Bảng 3.1: vị trí quan trắc mơi trường nước tại cơng ty khai thác và chế biến khống
sản Núi Pháo .................................................................................................................. 17
Bảng 4.1: Cơ cấu kinh tế xã Hà Thượng ..................................................................... 222
Bảng 4.2: Kết quả điều tra về dân số, lao động việc làm xã Hà Thượng .................... 233
Bảng 4.3: Kết quả tích chất lượng mơi trường nước thải cơng ty
khai thác chế biến khống sản Núi Pháo ................................................................... 2929
Bảng 4.4: Bảng quy định các giá trị qi, Bpi đối với từng thông số ............................... 35
Bảng 4.5: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO%bãohòa............................. 3636
Bảng 4.6: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH .......................... 3737

Bảng 4.7: So sánh giá trị WQI................................................................................... 3838
Bảng 4.8: Kết quả tính tốn WQIThơng số và WQITổng ................................................. 3838
Bảng 4.9: So sánh các giá trị WQITổng đối với thang điểm ....................................... 3939


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth,
đồng và vàng Núi Pháo ....................................................................................... 16
Hình 4.1: Bản đồ Xã Hà Thượng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên ................... 2020
Hình 4.2. Sơ đồ xả nước thải trong quá trình khai thác, chế biến sản xuất
tại mỏ Núi Pháo ................................................................................................. 2424
Hình 4.3: (Kết quả so sánh hàm lượng BOD5) .......................................................... 3030

Hình 4.4: (Kết quả so sánh hàm lượng COD) ........................................................... 3131
Hình 4.5: (Kết quả so sánh hàm lượng SS) ............................................................... 3232
Hình 4.6: (Kết quả so sánh hàm lượng NH4+) ......................................................... 3333
Hình 4.7: (Kết quả so sánh chỉ số Colifom) .............................................................. 3434


iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Tiếng Việt

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT

Bộ tài ngun Mơi trường

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Lượng oxy hịa tan

NTU

Độ đục

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QĐ – TCMT

Quyết định - Tổng cục Môi trường

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

TT- BTNMT

Thông tư – Bộ tài nguyên Môi trường

WQI

Water Quality Index-WQI


v
MỤC LỤC
Phần 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................ 2
1.2.1. Mục tiêu chung .............................................................................................. 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể .............................................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 2

PHẦN 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................. 4
2.1. Cơ sở khoa học ................................................................................................. 2
2.1.1. Một số khái niệm liên quan ............................................................................. 2
2.1.2. Các thông số đánh giá chất lượng nước ........................................................... 5
2.1.3. Cơ sở pháp lý ................................................................................................. 7
2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngoài nước ........................................ 8
2.2.1. Ngoài nước .................................................................................................... 8

2.2.2. Trong nước ................................................................................................ 12
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 16
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 16
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 16
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 16

3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ....................................................................... 17
3.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 17
3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 18
3.4.1. Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu....................................................... 18
3.4.2. Phương pháp đánh giá chất lượng nước
theo chỉ số chất lượng nước WQI ........................................................................... 18
3.4.3. Quy trình tính tốn và sử dụng WQI trong đánh giá
chất lượng môi trường nước mặt lục địa ................................................................. 19
3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo ................................................................................... 19


vi
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................... 20
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại xã Hà Thượng ....................................... 200
4.1.1. Điều kiện tự nhiên ...................................................................................... 200
4.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội .............................................................................. 222
4.2. Hiện trạng sử dụng nước và nước thải của nhà máy ........................................ 244
4.2.1. Nhu cầu sử dụng nước .............................................................................. 2424
4.2.2. Nguồn xả của nhà máy Núi Pháo .............................................................. 2626

4.3. Phân tích chất lượng nước thải công ty khai thác và chế biến khống sản
Núi Pháo .............................................................................................................. 29
4.3.1. Kết quả phân tích chất lượng môi trường nướcError! Bookmark not defined.29
4.3.2. So sánh kết quả quan trắc chất lượng nước với QCVN ............................... 2929

4.3.3. Đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI) .......... 34
4.3.3.1. Các bước tính tốn chỉ số chất lượng nước ............................................. 3434

4.3.3.2. Kết quả tính toán WQI ........................................................................... 38
4.3.3.3. Đánh giá chất lượng nước bằng WQI ..................................................... 3939

4.4. Một số biện pháp khác phục, giảm thiểu ô nhiễm

môi trường nước do nước thải nhà máy gây ra. ................................................... 3939
PHẦN 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................ 4242
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 422
5.2. Đề nghị......................................................................................................... 433


1

PHẦN 1.
MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Ngày nay nền kinh tế Việt Nam đang ngày càng phát triển theo hướng
cơng nghiệp hóa – hiện đại hóa, tuy nhiên sự phát triển đó đã kéo theo một loạt
những hệ lụy gây hại cho đời sống của người dân và sinh vật sống trong tự nhiên
một trong những vấn đề bức bách là ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường

nước mặt.
Cũng như khơng khí và ánh sáng, nước là nguồn tài ngun không thể
thiếu được trong đời sống con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên
Trái đất, nước và mơi trường nước đóng vai trị rất quan trọng. Nước tham gia
vào vào hầu hết các hoạt động của sự sống và sản xuất.
Trong những năm gần đây Việt Nam đang khơng ngừng đẩy mạnh cơng
nghiệp hóa - hiện đại hóa, những lợi ích mà cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa
mang lại được thể hiện rất rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục,xã hội.
Tuy nhiên bên cạnh những hiệu quả tích cực do cơng nghiệp hóa - hiện
đại hóa mang lại thì đồng thời nó cũng làm phát sinh rất nhiều tác động đến mơi
trường. Trong đó, ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác và chế biến
khống sản là một trong những vấn đề nóng hổi nhất.

Trong những năm gần đây, theo nhịp độ phát triển chung của cả nước tỉnh
Thái nguyên cũng đã có nhiều cơ hội để phát huy các nguồn lực, thế mạnh cho
sự tăng trưởng kinh tế - xã hội, dự án khai thác khoáng sản khu Núi Pháo thuộc
huyện Đại Từ là một điển hình.
Cơng ty THNH khai thác chế biến khống sản núi pháo là một dự án lớn
có ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội và khối lượng công việc đồ sộ. Dự án
khai thác chế biến khống sản Núi Pháo được Chính phủ cấp phép đầu tư từ
tháng 3 năm 2004 với tổng vốn hơn 500 triệu USD. Đây là Dự án khai thác
quặng đa kim công nghệ cao chủ yếu là Vonfram lớn nhất Việt Nam và đứng


2
thứ hai trên thế giới. Dự án có tổng diện tích hơn 670 ha nằm trên địa bàn các xã
Hà Thượng, Hùng Sơn,Tâm Linh, Cát Nê và Tiên Hội của huyện Đại Từ tỉnh
Thái Nguyên.[2]
Trải qua hơn 14 năm tồn tại và hoạt động của dự án đã góp phần rất lớn
vào sự phát triển của nhà máy khai thác chế biến kháng sản núi pháo tại xã Hà
Thượng, huyện Đại Từ nói riêng và sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái
Nguyên nói chung. Nhưng sự hoạt động của cơng ty khai thác chế biến khống
sản Núi Pháo cũng có những ảnh hưởng xấu đến mơi trường trong đó có mơi
trường nước.
Xuất phát từ thực tế đó, được sự đồng ý của Ban giám hiệu Trường Đại
học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo
Ths Hoàng Qúy Nhân, em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thực trạng
và đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng mơi trường nước thải theo (chỉ số
WQI) tại công ty SGS Núi Pháo”.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mơ hình kiểm sốt chất lượng môi
trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo.

1.2.2. Mục tiêu cụ thể
+ Nghiên cứu thực trạng môi trường nước thải
+ So sánh kết quả phân tích chất lượng nước so với QCVN
+ Tính tốn chỉ số WQI
+ Xác định giá trị WQITổng với mức đánh giá chất lượng nước
+ Đề xuất những giải pháp bảo vệ, sử dụng tài ngun nước có tính khả
thi, phù hợi với khu vực xung quanh nhà máy Núi Pháo
1.3. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có
cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em


3
vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân
tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế.
- Ý nghĩa trong thực tiễn:
+ Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động
khai thác đến mơi trường, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải.
+ Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ơ nhiễm suy thối mơi trường nước do
nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi
trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực nhà máy.


4

PHẦN 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Một số khái niệm liên quan
- Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính tốn từ

các thơng số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng
nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang

điểm. [7]
- WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính tốn cho
mỗi thông số.[7]
- Khái niệm môi trường: Môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ
môi trường Việt Nam: “ Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và
nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh
vật.”.[6]
- Khái niệm ơ nhiễm nước: “Ơ nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và
chất lượng nước không đáp ứng cho mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu
chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”(Lương văn
Hinh, 2015)[6].
- Khái niêm phát triển bền vững: “Phát triển bền vững là phát triển đáp
ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu
cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng
trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường”.[6]
- Khái niệm ô nhiễm môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi
trường Việt Nam: “Ơ nhiễm mơi trường là sự biến đổi của các thành phần môi
trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi
trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.”.[6]
- Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng
môi trường xung quanh, hàm lượng chất gây ơ nhiễm có trong chất thải, các yếu


5

tố kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới
dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường (Luật bảo vệ mơi trường

2014), [6].
- Suy thối mơi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của
thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.[5]
- Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về các thành
phần mơi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhàm cung cấp thông tin
đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường, và các tác động xấu với

môi trường.[6]
- Khái niệm nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong q
trình sản xuất cơng nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ
cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh
hoạt của công nhân viên. Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành
phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình cơng
nghiệp, loại hình cơng nghệ sử dụng, tính hiện đại của cơng nghệ, tuổi thọ của
thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên.[3]
2.1.2. Các thông số đánh giá chất lượng nước
- Các chỉ têu vật lý:
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện
mơi trường và khí hậu, sử thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước. Nước
mạch nơng có nhiệt độ la: 4 – 400C, nước ngầm là: 17 -310C. Nhiệt độ nước thải
cao hơn nhiệt độ nước cấp.[4]
+ TSS: Là các chất rán lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn
không tan trong nước. Hàm lượng các chất lơ lửng là phần còn lại trên giấy lọc
khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 1050C cho đến khi khối lượng
không đổi (mg/l),[4]
+ Độ đục: Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước,
độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng, bao gồm các loại có kích
thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các huyền phù, các hạt

6

cạn đất cát, các vi sinh vật. Nó cũng chứa nhiều thành phần hóa học: vơ cơ, hữu
cơ…
1, Độ đục cao biểu thị nồng độ nhiễm bẩn trong nước cao
2, Độ đục cao ảnh hưởng đến quá trình lọc nước vì lỗ thốt nước sẽ nhanh
chóng bị bịt kín.
3, Khử trùng bị ảnh hưởng bởi độ đục
Đơn vị đo độ đục: lJTU = lTNU= l mg sio2/l = 1đơn vị độ đục
Đo bằng máy quang phổ: đơn vị NTU, FTU

Đo bằng trực quan: đơn vị JTU
+ pH: Là đại lượng tốn học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước
PH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch (nước).
PH = - log(H+).[4]
- Các chỉ tiêu hố học:
+ Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để phân huỷ các chất hữu cơ
có thể phân hủy trong một thể tích nước bởi sự phân hủy sinh học.
Thơng thường sau thời gian 5 ngày ở 200C thì phần lớn ( khoảng 90%)
các chất hữu cơ dễ phân hủy bị phân hủy. Vì vậy người ta thường lấy 5 ngày ở
200C để xác định nhu cầu oxy sinh hóa và gọi là BOD5
BOD5 cho ta biết ước lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ của nguồn nước và có
thể dùng để đánh giá hiệu quả hệ thống sử lý nước, xác định kích thước thiết bị
xử lý…
Giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ nhiễm bẩn hữu cơ càng cao.
Theo quy định bộ Y tế thì:
BOD5 < 4 mg/l - nước dùng trong sinh hoạt
BOD5 < 10 mg/l - nước dùng cho thủy sản ( theo quy định của FAO).
BOD5 > 3 mg/l - coi như ô nhiễm nhẹ

BOD5 > 10 mg/l - coi như nước bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt
+ Nhu cầu oxy hóa học (COD)


7

Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để phân hủy hết các chất hữu
cơ có trong nước theo con đường hóa học. Nồng độ COD cho phép với nguồn
nước mặt là COD > 10 mg/l.[3]
+ Amoni (NH4+ )
Amoni có cơng thức hóa học NH3, là chất khí khơng màu và có mùi khai.
Trong nước, Amoni tồn tại dưới 2 dạng là NH3 và NH4+. Tổng NH3 và NH4+
được gọi là tổng Amoni tự do.[8]
+ Phosphat (PO43-)

Trong điều kiện bình thương hàm phosphat là một trong các loại dinh
dưỡng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của sinh vật và gây nên sự phát
triển của tảo trong nước mặt.[8]
- Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước:
+ Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác
định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước.
2.1.3. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ mơi trường 2014 số 55/2014/QH13 có hiệu lực từ ngày
01/01/2015 thay thế Luật bảo vệ môi trường 2005.
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH 13 ngày 21 tháng 6 năm 2012
của Quốc hội Nước cộng hòa xã hội Việt Nam.
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT.
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT.

- QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh
hoạt.
- QCVN 40:2011/BTNMT: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp.
- 879 /QĐ-TCMT Về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất
lượng nước.


8
- Quyết định số 2191/QĐ-BTNMT của Bộ trưởng Bộ TN&MT về việc
thanh tra chấp hành pháp luật bảo vệ môi trường, khoáng sản, đất đai và tài
nguyên nước đối với Cơng ty TNHH Khai thác chế biến khống sản Núi Pháo.
- 35/2015/TT-BTNMT Thông tư hướng dẫn về bảo vệ môi trường khu
kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu cơng nghệ cao có hiệu lực từ ngày
17/08/2015.
- Thơng tư 16/2017/TT-BTNMT ban hành Quy định kỹ thuật và định mức
kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước.
- Thông tư 37/2017/TT-BTNMT Ban hành quy định kỹ thuật và định mức
kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng xả nước thải vào nguồn nước
2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngồi nước
2.2.1. Ngồi nước
Hiện nay có rất nhiều quốc gia xây dựng và áp dụng chỉ số WQI. Do đặc
điểm của mỗi khu vực khác nhau nên mỗi quốc gia, khu vực khác nhau có
phương pháp xây dựng chỉ số WQI khác nhau.
Hoa Kỳ: WQI được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp cận theo
phương pháp của Qũy Vệ sinh quốc gia Mỹ (Naitional Sanitation Foundation –
NSF) gọi tắt là WQI–NSF. WQI- NSF được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ
thuật Delphi của tập đoàn Rand, thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đông
các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thơng số CLN quyết định sau đó
xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thơng số (vai trị quan trọng của

thơng số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được
của thông số sang chỉ số phụ (qi). WQI - NSF được xây dựng rất khoa học dựa
trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trị
(trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá
trị chuẩn (mục tiêu CLN) qua giản đồ tính chỉ số phụ (qi).
Phương pháp tính WQI của bang Origon
Bước 1: Lựa chọn thông số


9

Bảng 2.1: thông số
Chỉ tiêu

Thông số
Nhiệt độ

Vật lý

Tổng chất rắn (TSS)
PH
DO

Hóa học

Tổng N (ammonia+nitrate nitrogen)
Tổng P

Sinh học

Colifom

Bước 2: Tính tốn chỉ số phụ:
- Chỉ số phụ Oxy hòa tan (DO): SIDO
Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan
Nồng độ DO bão hòa (DO hay DOs)
≤ 100% hoặc Nồng độ DO ≤ 3.3 mg/l

SIDO = 10

3.3 mg/l < DO ≤ 10.5 mg/l

SIDO = 80.29+31.88*DO - 1.401*DO2

10.5 mg/l < DO

SIDO = 100

100% < DOs ≤ 275%

SIDO = 100*exp((DO - 100)*1.179E - 2)

275% < Dos

SIDO = 100

- Nhu cầu Oxy sinh học (BOD): SIBOD
BOD thể hiện tổng mức tiêu thụ oxy do các sinh vật thủy sinh.
+ BOD ≤ 8 mg/l: SIBOD = 100*exp(BOD*-0.1993)
+ 8 mg/l < BOD SIBOD = 10

Bước 3: Trọng số
WQI sử dụng phương pháp trọng số cân bằng (không có trọng số).
Bước 4: Tính tốn chỉ số cuối cùng
- Sử dụng hàm bình phương điều hịa khơng trọng số


10

𝑊𝑄𝐼 =

𝑛
𝑛
𝑖−1

1
𝑆𝐼𝑖1

Trong đó:
n là số lượng các chỉ số WQI thành phần.
SIi: Chỉ số phụ
- Sau khi WQI cuối cùng được xác định, chất lượng nước được đánh gia
theo các thang như sau:

Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng
Giá trị WQI

Mức đánh giá

10 - 59

Rất xấu

60 - 79

Xấu

80 - 84

Trung bình

85 - 89

Tốt

90 - 100

Rất tốt

Canada: Phương pháp do cơ quan Bảo vệ môi trường Canada ( The
Canadian Countcill of Ministers of the Environment - CCME 2001) đã xây
dựng. WQI -CCME được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng
một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thơng số và 3 hệ số chính (F1 - phạm vi,
F2 - tần suất và F3-biên độ của các kết quả không đáp ứng được các mục tiêu
CLN- giới hạn chuẩn). WQI - CCME là một công thức rất định lượng và việc sử
dụng hết sức thuận tiện với các thông số cùng các giá trị chuẩn (mục tiêu CLN)
của chúng có thể dễ dàng đưa vào WQI-CCME để tính tốn tự động. Tuy nhiên,
trong WQI-CCME, vai trị của các thông số CLN trong WQI được coi như nhau,
mặc dù trong thực tế các thành phần CLN có vai trị khác nhau đối với nguồn
nước ví dụ như thành phần chất rắn lơ lửng khơng có ý nghĩa quan trọng đối với
CLN nguồn nước như thành phần Oxy hịa tan.

WQI được tính tốn thơng qua các bước như sau:


11

Bước 1: Tính tốn giá trị phạm vi - SCOBE F1
- F1 là tỉ số các thông số không đáp ứng được so với mức hướng dẫn
trong khoảng thời gian tính chỉ số.
- F1 = (số thơng số vượt q tiêu chuẩn/tổng số thơng số)*100
Bước 2: Tính tốn giá trị tần suất F2
- F2 là phần trăm số mẫu không đáp ứng được mức hướng dẫn
- F2 = (Số mẫu khơng đáp ứng tiêu chuẩn/Tổng số mẫu)*100
Bước 3: Tính tốn giá trị biên độ F3

- Giá trị F3 được tính tốn qua 3 bước sau:
- Với các giá trị khơng đáp ứng được tiêu chuẩn (cao hơn giới hạn trên
hoặc thấp hơn giới hạn dưới), ta tính giá trị sau:
Excursioi = (giá trị thông số/mức hướng dẫn) – 1 khi giá trị thông số cao
hơn giới hạn trên của mức hướng dẫn
Excusioi = (mức hướng dẫn/giá trị thông số) – 1 khi giá trị thông số thấp
hơn giới hạn dưới của mức hướng dẫn.
- Tính tốn giá trị nse
𝑛𝑠𝑒 =

𝑘
𝑖−1 𝐸𝑥𝑐𝑢𝑟𝑠𝑖𝑜𝑖

𝑛

Trong đó n là tổng số mẫu

- F3 được tính tốn bằng phương pháp tiệm cận và có khoảng giá trị từ 0
đến 100
𝐹3 =

𝑛𝑠𝑒
0.01𝑛𝑠𝑒 + 0.01

Bước 4: Tính tốn giá trị WQI

𝐹12 − 𝐹22 − 𝐹32
𝑊𝑄𝐼 = 100 −
1.372
Các mức WQI


12

Bảng 2.4: Đánh giá các mức WQI
Mức đánh giá

Giá trị WQI

Rất tốt

95 - 100

Tốt

80 - 94

Trung Bình

60 - 79

Xấu

45 - 64

Rất xấu

0 - 44

Châu Âu: Các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ
WQI – NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia –địa phương lựa chọn các
thơng số và phương pháp tính chỉ số phụ riêng.
Các quốc gia Malayxia, Ấn Độ: phát triển từ WQI –NSF, nhưng mỗi
quốc gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng.
2.2.2. Trong nước
Hiện nay, để thống nhất cách tính tốn chỉ số chất lượng nước, tháng 07
năm 2011, Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướng dẫn kỹ
thuật tính tốn chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày
01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường. Theo Quyết
định chỉ số chất lượng nước được áp dụng đối với số liệu quan trắc môi trường
chất lượng nước mặt lục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước nhà
nước về mơi trường, các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc
môi trường và tham gia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường
cho cộng đồng. Theo hướng dẫn chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một
chỉ số được tính tốn từ các thơng số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả
định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được
biểu diễn qua một thang điểm. WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất

lượng nước tính tốn cho mỗi thơng số. Qua tình hình nghiên cứu và áp dụng chỉ
số WQI ở nước ta cho thấy phương pháp tính toán chỉ số WQI được đề xuất dựa
trên những phương pháp luận về WQI áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Vì vậy,


13

đây là phương pháp có sơ sở khoa học vững chắc. Kết quả từ các mơ hình áp
dụng chỉ số WQI cho thấy phương pháp WQI là phù hợp trong việc đánh giá
hiện trạng, diễn biến chất lượng nước và phân vùng chất lượng nước.
Việt Nam, hầu hết các địa phương áp dụng cách tính WQI theo sổ tay
hướng dẫn tính tốn chỉ số chất lượng nước do Tổng cục Môi trường ban hành
theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011. Ngồi ra, cịn
sử dụng phương ̣ pháp đánh giá chất lượng môi trường của giáo sư Phạm Ngọc
Hồ, phương pháp WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mê Kông và một số phương

pháp WQI khác được cải tiến cho phù hợp với điều kiện đạc điểm của từng địa
phương.
Mơ hình WQI đưa ra bởi TS Tơn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai
Bước 1: Lựa chọn thơng số: phương pháp Delphi
SST

Thơng số

1

SS

2

PH

3

DO

4

BOD

5

Tổng N

6

Colifom

Bước 2: Tính toán chỉ số phụ: phương pháp delphi và phương pháp đường
cong tỉ lệ
Từ điểm số trung bình do các chuyên gia cho ứng với từng khoảng nồng
độ thực tế, đối với mỗi thông số chất lượng nước chúng tôi xây dựng một đồ thị
và hàm số tương quan giữa nồng độ và chỉ số phụ. Dựa vào phương pháp thử
với sự trợ giúp của phần mềm xử lý bảng tính Excel, các hàm chất lượng nước
được biểu thị bằng các phương trình sau:
- Hàm chất lượng nước với thơng số BOD5:
y = - 0,0006x2 - 0,1491x + 9,8255


14

- Hàm chất lượng nước với thông số DO:
y = 0,0047x2 + 1,20276x - 0,0058
- Hàm chất lượng nước với thông số SS:
y = 0,0003x2 - 0,1304x + 11,459
- Hàm chất lượng nước với thông số pH:
y = 0,0862x4 - 2,4623x3 + 24,756x2 – 102,23x + 150,23
- Hàm chất lượng nước với thông số tổng N:
y = - 0,04x2 – 0,1752x + 9,0244

- Hàm chất lượng nước với thông số coliform:
y = 179.39x - 0,4067
Bước 3: Trọng số
Theo phương pháp Delphi, các mẫu phỏng vấn được biên soạn và gởi đến
40 chuyên gia chất lượng nước ở các trường Đại Học, các Viện Nghiên Cứu, các
trung tâm Môi trường để lấy ý kiến. Các mẫu phỏng vấn được gởi đi hai đợt: đợt
một là các câu hỏi để xác định các thông số chất lượng nước quan trọng, đợt hai
là các câu hỏi để xác định trọng số của các thông số chất lượng nước để xây
dựng chỉ số phụ và hàm chất lượng nước.
Kết quả có 6 thơng số chất lượng nước được lựa chọn là những thông số
chất lượng nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong bảng sau:
Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước
Thông số

Trọng số tạm thời

Thông số cuối cùng

BOD5

1.00

0.23

DO

0.76

0.18

SS

0.70

0.16

PH

0.66

0.15

Tổng N

0.63

0.15

Tổng Coliforn

0.56

0.13


15

Bước 4: Tính tốn chỉ số cuối cùng
Chỉ số WQI cuối cùng được tính theo cơng thức trung bình cộng có trọng số:
𝑛

𝐼=

𝑞𝑖 𝑊𝑖
𝑖−1

Trong đó :
I: Chỉ số cuối cùng
qi: chỉ số phụ cho các thông số
wi Trọng số
Để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai, dựa vào một số kết quả
nghiên cứu của nhiều tác giả và kinh nghiệm thực tế đề xuất phân loại
nguồn nước mặt theo chỉ số WQI như sau:
Bảng 2.6: phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI
Loại nguồn nước

Ký hiệu màu Chỉ số WQI

Đánh giá chất lượng

1

Xanh dương

9
Khơng ơ nhiễm

2

Lan

7
Ơ nhiễm rất nhẹ

3

Lục

5
Ơ nhiễm nhẹ

4

Vàng

3

Ơ nhiễm trung bình

5

Da can

1
Ơ nhiễm nặng

6

Đỏ

WQI≤1

Ô nhiễm rất nặng


16

PHẦN 3.
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Chất lượng Nước thải của nhà máy Núi Pháo – Công ty khai thác chế biến
kháng sản Núi Pháo trên địa bàn xã Hà Thượng – huyện Đại Từ - tỉnh Thái
Nguyên.

3.1.2. Phạm vi nghiên cứu

- Các vấn đề liên quan đến hiện trạng chất lượng môi trường nước thải tại
Nhà máy Núi Pháo Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo trên địa bàn
xã Hà Thượng – huyện Đại từ - tỉnh Thái Nguyên.
- Nhà máy Núi Pháo nằm trên địa bàn xã Hà Thượng huyện Đại Từ, cách
thị trấn Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên khoảng 2 km. Khu vực dự án khai thác và
Chế biến vonfram, fluorit, bismuth, đồng và vàng có diện tích 602 ha.

Mỏ Núi Pháo

Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth,
đồng và vàng Núi Pháo
Qua tài liệu thu thập, nội dung nghiên cứu khóa luận tiến hành quan trắc
tại 2 điểm. Các điểm quan trắc đặt tại các cửa xả nước của nhà máy. Đều này


17
đảm bảo số liệu thu được bao quát chung cho hiện trang mơi trường nước thải
của tồn nhà máy.
Vị trí quan trắc thể hiện trong bảng sau
Bảng 3.1: vị trí điểm xả thải, lưu lượng nước thải tại công ty khai thác và
chế biến khống sản Núi Pháo
STT

Ký hiệu

Vị trí
Cửa xả nước thải từ ao lắng khu vực Nhà máy chế biến
quặng ra Suối Thủy Tinh Đập khe Vối - Tại xóm 4, xã Hà

1

DP1

Thượng, lưu lượng nước thải trung bình xả ra trong suốt
thời gian hoạt động của Mỏ theo tính tốn bằng mơ hình
GoldSim trong là 19.729 m3/ngày đêm, lưu lượng xả lớn
nhất là 64.528 m3/ngày đêm
Cửa xả nước thải từ hồ lắng khu vực bãi thải ra Đầm Mây
- Tại xóm Mận, xã Phục Linh, lưu lượng nước thải tại đây

2

DP2

ước tính trung bình khoảng 4.003 m3/ngày đêm vào mùa
khô, khoảng 25.969 m3/ngày đêm vào mùa mưa và lớn
nhất khoảng 109.088 m3/ngày đêm

3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
- Địa điểm: Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo.
- Thời gian: 15/01/2018 – 30/04/2018
3.3. Nội dung nghiên cứu
1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Hà Thượng
2. Hiện trạng sử dụng nước, nước thải và quy trình xử lý nước thải của
nhà máy
3. Đánh giá chất lượng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo
+ Đánh giá một số chỉ tiêu hóa học của nước thải
+ Nhận xét tổng quan chất lượng nước thải tại thời điểm nghiên cứu
4. Đề xuất một số giả pháp cải thiện chất lượng môi trường nước thải của
nhà máy