Khóa luận Đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá sơn đến môi trường nước xã Sơn cẩm, tỉnh Thái nguyên năm 2018

Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC KHAI THÁC THAN TẠI MỎ THAN BÁ SƠN ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC XÃ SƠN CẨM, TỈNH THÁI NGUYÊN NĂM 2018 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Lớp : K47 - KHMT N01 Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : ThS. Hoàng Thị Lan Anh Thái Nguyên, năm 2019 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng bởi lẽ đây là giai đoạn sinh viên củng cố toàn bộ kiến thức đã học tập ở trường. Đồng thời cũng giúp sinh viên tiếp xúc với thực tế đem những kiến thức đã học áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Qua đó giúp sinh viên học hỏi và rút ra kinh nghiệm quý báu từ thực tế để khi ra trường trở thành một người cán bộ có năng lực tốt, trình độ lý luận cao, chuyên môn giỏi đáp ứng yêu cầu cấp thiết của xã hội. Với mục đích và tầm quan trọng nêu trên, được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, đồng thời được sự tiếp nhận của chi nhánh công ty cổ phần EJC tại Thái Nguyên. Em xin tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá Sơn đến môi trường nước xã Sơn Cẩm , tỉnh Thái Nguyên” Để hoàn thành Khóa luận này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa môi trường. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo ThS. Hoàng Thị Lan Anh người đã hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình để hoàn thành tốt bài khóa luận này. Em xin cảm ơn ban lãnh đạo và toàn thể các cán bộ công nhân viên của chi nhánh Công ty Cổ phần Môi Trường EJC tại Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực tập vừa qua và đã giúp đỡ em trong việc thu thập số liệu để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp. Cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian học tập rèn luyện và thực tập tốt nghiệp. Do thời gian thực tập ngắn, trình độ chuyên môn còn hạn chế bản thân còn thiếu kinh nghiệm nên khóa luận không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong dược sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để khóa luận hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh Viên Hoàng Thị Luyến ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i MỤC LỤC ......................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iv DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. v PHẦN 1: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4 2.1.1. Các khái niệm .......................................................................................... 4 2.1.2. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 9 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước ..................................... 10 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 10 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .......................................................... 11 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................................................. 17 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 17 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 17 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 17 3.2. Địa điểm thực hiện và thời gian tiến hành ............................................... 17 3.2.1.Địa điểm thực hiện ................................................................................. 17 3.2.2. Thời gian tiến hành ............................................................................... 17 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 17 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 18 iii 3.4.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu thứ cấp ................................. 18 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu ........................... 18 3.4.3. Phương pháp phân tích số liệu trong phòng thí nghiệm ....................... 22 3.4.4. Phương pháp tổng hợp đánh giá kết quả ............................................... 28 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 29 4.1. Tổng quan về mỏ than Bá Sơnthuộc xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên .................................................... 29 4.1.1. Vị trí địa lý của mỏ than ........................................................................ 29 4.1.2. Quy mô hoạt động của mỏ than ............................................................ 30 4.1.3. Cơ cấu tổ chức của Mỏ than.................................................................. 30 4.1.4.Quy trình khai thác than tại mỏ .............................................................. 32 4.1.5. Các ảnh hưởng tới môi trường từ hoạt động khai thác than tại mỏ ...... 33 4.1.6. Các biện pháp xử lý hiện nay Mỏ đang áp dụng ................................... 35 4.2. Hiện trạng nước thải tại Mỏ Than Bá Sơn ............................................... 39 4.3. Ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá Sơn đến môi trường nước tại xã Sơn Cẩm, tỉnh Thái Nguyên ............................................. 46 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 51 5.1. Kết luận .................................................................................................... 51 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Vị trí quan trắc lấy mẫu trước hệ thống xử lí ................................. 20 Bảng 3.2: Vị trí quan trắc lấy mẫu sau hệ thống xử lí .................................... 20 Bảng 3.3: Vị trí quan trắc lấy mẫu nước thải sinh hoạt .................................. 20 Bảng 3.4: Vị trí quan trắc lấy mẫu nước mặt .................................................. 21 Bảng 3.5. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu ................................................ 22 Bảng 3.6: Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ............................ 23 Bảng 3.7: Vị trí lấy mẫu quan trắc môi trường ngày 27 tháng 11 năm 2018 của Mỏ than Bá Sơn - Công ty CP Xây dựng và Khai thác than Thái Nguyên .................................................................................. 27 Bảng 4.1. Số lượng lao động của mỏ than Bá Sơn ......................................... 31 Bảng 4.2: Biện pháp quản lí các chất thải của Công ty .................................. 37 Bảng 4.3: Kết quả phân tích nước thải tại hồ lắng trước xử lí ....................... 39 Bảng 4.4: Kết quả phân tích nước thải tại cửa xả nước thải sản xuất năm 2018 ....................................................................................... 41 Bảng 4.5: Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt tại cửa xả nước thải sinh hoạt năm 2018 ............................................................................... 43 Bảng 4.6. Kết quả phân tích nước thải sau xử lí ............................................ 45 Bảng 4.7: Kết quả phân tích nước suối Huyền cách điểm tiếp nhận nước thải mỏ 50m thượng lưu ............................................................... 47 Bảng 4.8: Kết quả phân tích nước mặt suối Huyền cách điểm tiếp nhận nước thải mỏ 50m hạ lưu .............................................................. 49 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Vị trí địa lý khu vực mỏ than Bá Sơn ........................................... 29 Hình 4.2: Tổ chức quản lý sản xuất của mỏ .................................................. 30 Hình 4.3: Biểu đồ so sánh chất lượng nước thải trước xử lý và sau xử lý kết quả quan trắc đợt 4 năm 2018 và QCVN 40:2011 /BTNMT ........................................................................................ 45 Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện hiệu suất trước và sau xử lí kết quả quan trắc đợt 4 năm 2018 và QCVN 40:2011 /BTNMT ............................. 46 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Thái Nguyên là một tỉnh miền núi phía Bắc có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng, được phân bố rải rác trên địa bàn toàn tỉnh. Hiện nay tỉnh Thái Nguyên có khoảng 34 loại hình khai thác khoáng sản phân bố ở các huyện trong tỉnh. Khoáng sản ở Thái Nguyên có thể chia ra làm 4 nhóm, nhóm nguyên liệu cháy gồm; than mỡ (trên 15 triệu tấn), than đá trê (90 triệu tấn ); nhóm khoáng sản kim loại bao gồm kim loại đen sắt có 47 mỏ và điểm quặng; kim lạo màu; vonfram, chì, kẽm ,vàng, đồng,Nhóm khoáng sản phi kim loại bao gồm pyrits, barit, photphorit, tổng trữ lượng khoảng 60.000 tấn; nhóm khoáng sản để sản xuất vật liệu xây dựng bao gồm đá xây dựng, đất sét, sỏivới trữ lượng lớn khoảng 84,6 triệu tấn. Chúng ta biết rằng, bất kì hoạt động trong kinh tế hay hoạt đông đời sống sinh hoạt thường ngày, con người đều phải sử dụng từ các nguồn năng lượng khác nhau. Mặc dù đã có nhiều tiến bộ về khoa học kỹ thuật trong việc tìm kiếm nguồn năng lượng mới, song chúng ta chưa thể thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch một sớm một chiều và có khả năng cạn kiệt bất cứ lúc nào, đặc biệt là than đá, dầu mỏ, khí đốt. Quá trình khai thác và đốt cháy nhiên liệu hóa thạch có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường. Nếu như quá trình đốt cháy than tạo ra khí nhà kính thì quá trình khai thác than lại gây ô nhiễm, suy thoái môi trường tự nhiên. Bên cạnh đó có những sự cố diễn ra ngày càng phức tạp không những làm cho môi trường ngày càng nguy cấp hơn mà nó còn ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hoạt động khai thác than ngày càng được quan tâm và phát triển mạnh mẽ. Mỏ than Bá Sơn là một trong những khu vực khai thác của tỉnh Thái Nguyên nằm trên địa 2 bàn xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương. Mỏ than Bá Sơn tuy đã có những đóng góp đáng kể cho sự phát triển kinh tế- xã hội của xã. Tuy nhiên, bênh cạnh những lợi ích kinh tế- xã hội mang lại cho người dân nơi đây có được công việc ổn định thì hoạt động khai thác của mỏ than đã và đang gây ra một vấn đề lo ngại về môi trường, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của người dân. Sử dụng và khai thác nguồn tài nguyên nước một cách khoa học, có kế hoạch và theo quy hoạch bền vững là việc làm hết sức quan trọng và cấp thiết, là cơ sở cho việc quản lý, sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên nước, bảo vệ cảnh quan và môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, bảo đảm cân bằng hệ sinh thái, ổn định xã hội dài lâu. Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn của cô giáo Ths. Hoàng Thị Lan Anh, tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá Sơn đến môi trường nước tại xã Sơn Cẩm, tỉnh Thái Nguyên 2018”. 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá Sơn đến môi trường nước tại xã Sơn Cẩm, tỉnh Thái Nguyên. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng môi trường tại khu vực mỏ than Bá Sơn - Thực trạng công tác quản lý môi trường tại mỏ than Bá Sơn. - Đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác than tại mỏ than Bá Sơn đến môi trường nước tại xã Sơn Cẩm, thành phố Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên năm 2018, từ đó đưa ra các giải pháp nhằm xử lý, cải thiện và nâng cao chất lượng nước cho địa phương trong thời gian tới. 3 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế - Nâng cao hiểu biết thêm về kiến thức thực tế - Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường - Bổ sung tư liệu cho học tập 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học. - Giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu, học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế và đồng thời tạo lập thói quen làm việc độc lập. - Bổ sung tư liệu cho học tập. - Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, trên cơ sở những kiến thức nắm được sẽ là hành trang phục vụ cho công việc của sinh viên sau khi ra trường. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Các khái niệm Theo Luật Bảo vệ Môi trường 2014 [3] đã định nghĩa: - Khái niệm về môi trường: 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; - Ô nhiễm môi 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; - Ô nhiễm nguồn 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; + Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng; + Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước; + Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng các chất ô nhiễm trong chất thải được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường [5]. + Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quy định giá trị tối đa cho phép các thông số ô nhiễm thải ra môi trường. Quy định này áp dụng để đánh giá và 5 kiểm soát chất lượng của môi trường, làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng tài nguyên môi trường [5]. Các chỉ tiêu gây ô nhiễm nguồn nước Để đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ gây ô nhiễm nước, có thể dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản và quy định giới hạn của từng chỉ tiêu đó tuân theo Luật Bảo vệ Môi trường của một quốc gia hoặc tiêu chuẩn quốc tế quy định cho từng loại nước sử dụng cho các mục đích khác nhau. Kết hợp các yêu cầu về chất lượng nước và các chất gây ô nhiễm nước có thể đưa ra một số chỉ tiêu như sau: - pH: pH là đơn vị toán học biểu thị nồng độ ion H+ có trong nước và có thang giá trị từ 0 đến 14. pH là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn. Vì thế việc phân tích pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý là rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng. Chỉ số pH 7 thì nước có môi trường kiềm, điều này thể hiện ảnh hưởng của hoá chất khi xâm nhập vào môi trường nước. Giá trị pH thấp hay cao đều có ảnh hưởng nguy hại đến thuỷ sinh. (Việt An, 2016) [1]. - Kim loại nặng: Kim loại nặng (Asen, chì, Crôm (VI), Cadimi, Thuỷ ngân ) có mặt trong nước do nhiều nguyên nhân: trong quá trình hoà tan các khoáng sản, các thành phần kim loại có sẵn trong tự nhiên hoặc sử dụng trong các công trình xây dựng, các chất thải công nghiệp. Ảnh hưởng của kim loại nặng thay đổi 6 tuỳ thuộc vào nồng độ của chúng, nó là có ích nếu chúng ở nồng độ thấp và rất độc nếu ở nồng độ vượt giới hạn cho phép. Trong nước kim loại nặng thường bị hấp thụ bởi hạt sét, phù sa lơ lửng. Các chất lơ lửng này dần dần rơi xuống mà làm cho nồng độ kim loại nặng trong trầm tích cao hơn rất nhiều trong nước. Các loài động vật thuỷ sinh, đặc biệt là động vật đáy sẽ tích luỹ lượng lớn các kim loại nặng trong cơ thể. Thông qua dây chuyền thực phẩm mà kim loại nặng được tích luỹ trong con người và gây độc tính với tính chất bệnh lý rất phức tạp. (Việt An, 2016) [1]. - TSS: Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng, ngăn cản sự sống của thuỷ sinh, nguồn dinh dưỡng không đủ cho các loài thủy sinh. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước ồncao gây nên cảm quan không tốt cho nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng.. (Việt An, 2016) [1]. - Colifrom: Vi khuẩn nhóm Coliform (Coliform, Fecal coliform, Fecal streptococci, Escherichia coli ) có mặt trong ruột non và phân của động vật máu nóng, qua con đường tiêu hoá mà chúng xâm nhập vào môi trường và phát triển mạnh nếu có điều kiện nhiệt độ thuận lợi. Số liệu Coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh của nước và điều kiện vệ sinh môi trường xung quanh. (Việt An, 2016) [1]. 7 - DO DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng v.v) chúng được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do sự quang hợp của tảo. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan ô xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm. Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải. - BOD: BOD là lượng ô xy (thể hiện bằng gam hoặc miligam O2 theo đơn vị thể tích) cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước. Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế vì đó là cơ sở để thiết kế và vận hành trạm xử lý nước thải; giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao. (Việt An, 2016) [1]. - COD: Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước. - Amoniac Trong nước, bề mặt tự nhiên của vùng không ô nhiễm amoniac chỉ có ở nồng độ vết (dưới 0,05 mg/l). Trong nguồn nước có độ pH axit hoặc trung 8 tính, amoniac tồn tại ở dạng ion amoniac (NH4+); nguồn nước có pH kiềm thì amoniac tồn tại chủ yếu ở dạng khí NH3. Nồng độ amoniac trong nước ngầm cao hơn nhiều so với nước mặt. Lượng amoniac trong nước thải từ khu dân cư và từ các nhà máy hoá chất, chế biến thực phẩm, sữa có thể lên tới 10-100 mg/l. Amoniac có mặt trong nước cao sẽ gây nhiễm độc tới cá và các sinh vật. (Việt An, 2016) [1]. - Nitrat (NO3-) Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật. Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường <5 mg/l. ở vùng bị ô nhiễm do chất thải, phân bón, nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho phát triển tảo, rong, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và thuỷ sản. Trẻ em uống nước có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưởng đến máu gây bệnh xanh xao. (Việt An, 2016) [1]. - Phosphat (PO43-) Phosphat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển rong tảo. Nồng độ phosphat trong nguồn nước không bị ô nhiễm thường <0,01 mg/l. Nguồn phosphat đưa vào môi trường là phân người, phân súc vật và nước thải một số ngành công nghiệp sản xuất phân lân, công nghiệp thực phẩm và trong nước chảy từ đồng ruộng. Phosphat không thuộc loại độc hại đối với người. (Việt An, 2016) [1]. - Clorua (Cl-) Clorua có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp mà chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm. Ngoài ra còn do sự xâm nhập của nước biển vào các cửa sông, vào các mạch nước ngầm. Nước mặt có chứa nhiều Clorua sẽ hạn chế sự phát triển của cây trồng thậm chí gây chết. Hàm lượng Clorua cao sẽ gây ăn mòn các kết cấu ống kim loại. (Việt An, 2016) [1]. 9 2.1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ Môi Trường năm 2014 được Quốc hội thông qua và ban hành ngày 23/06/2014; - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nước CHXNCNVN thông qua ngày 21/06/2012; - Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 đã được quốc hội thông qua ngày 17/11/2010 và có hiệu lực từ ngày 01/07/2011; - Nghị định số 19/2015 NĐ-CP Nghị định quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 có hiệu lực từ 01/04/2015. - Một số TCVN, QCVN liên quan đến chất lượng nước: + QCVN 08-MT:2015/BTNMT B1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt(dùng cho mục đích thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng tương tự); + QCVN 09-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất; + QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp; +QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt; + TCVN (mức III) 6772:2000 - Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt; + QCVN 14 : 2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt; + TCVN 5999 : 1995 (ISO 5667-10:1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu nước thải; + TCVN 6663- 11:2011 (ISO 5667-11:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm; + TCVN 6663-11:2008 (ISO 5667-6:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu nước mặt; + TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu 10 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Cho tới nay than đá là nguồn nhiên liệu chủ yếu của loài người với tổng trữ lượng trên 700 tỷ tấn, có khả năng đáp ứng nhu cầu con người khoảng 180 năm. Đặc biệt trong năm 2002, cùng với sự phục hồi của nền kinh tế, người ta cũng nhận thấy những dấu hiệu tăng trưởng trở lại của ngành sản xuất muội than trên thế giới mặc dù doanh số của sản phẩm này luôn đạt ở mức cao trong năm 2000 đã giảm xuống mức thấp nhất trong năm 2001. Sự phát triển trong tương lai của vật liệu này phụ thuộc rất nhiều vào ngành sản xuất các sản phẩm cao su vì ngành này tiêu thụ nhiều muội than nhất. Theo số liệu của SRL (Viện nghiên cứu Stanford), năm 2001 công suất muội than trên thế giới vào khoảng 8,5 triệu tấn, trong khi đó năm 2000 thị trường Mỹ, Tây Âu và Nhật Bản chỉ tiêu thụ có 3,8 triệu tấn muội than. Khoảng 70% sản lượng muội than của thế giới được sử dụng làm chất gia cường trong lốp ô tô và các loại xe cộ khác, 20% dùng cho các sản phẩm khác như ống cao su, dây curoa, các sản phẩm cơ khí và đúc, giày dép. 10% còn lại được sử dụng làm bột màu trong mực in, sơn và chất dẻo. Theo SRL, tốc độ tăng trưởng trung bình của ngành sản xuất muội than vào khoảng 1-2%/ năm, gần giống sự tăng trưởng của ngành sản xuất các sản phẩm cao su. Muội than được sản xuất bằng quá trình oxy hóa một phần các hydrocacbon lỏng và khí ở nhiệt độ cao hơn 2000◦F. Phụ thuộc vào kích thước hạt, cấu trúc, độ tinh khiết, phương pháp sản xuất, muội than được phân thành các loại như: muội lò, muội đèn, muội xương và muội axetylen hay còn gọi là muội nhiệt. Hơn 90% sản lương muội than trên thế giới là muội lò, một vật liệu thương mại, 10% còn lại của các ứng dụng đặc biệt hoặc có giá trị cao hơn muội lò. 11 Ba nhà sản xuất muội than lớn nhất thế giới là Degussa AG, Đức, Cabot Corp, Boston (Mỹ) và Columbian Chemicals Co. Ngoài ra, cũng còn một số cơ sở lớn khác như Engineered Carbon Co.; Taiwan- based China Syntheric Rubber; Tokai Carbon (Nhật Bản); và India’s Biria Group v.v..., Nói chung, lợi nhuận mà các nhà sản xuất thu được từ muội than vẫn tiếp tục còn bị nhiều sức ép. Theo một nhà phân tích thị trường về muội than thì có thể là trong một vài năm tới, một số nhà sản xuất nhỏ vẫn sẽ phải dừng sản xuất và doanh số của muội than sẽ tăng trung bình khoảng từ 1 đến 2% hàng năm. 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Nước ta ngành công nghiệp than đã ra đời và trải qua quá trình phát triển hơn 120 năm. Tổng cộng đã khai thác được 278 triệu tấn than sạch. Trong thời Pháp thuộc, từ năm 1883 đến tháng 3/1955 đã khai thác trên 50 triệu tấn than sạch, đào hàng trăm km đường lũ, búc và đổ thải hàng chục triệu m3 đất đá. Từ năm 1995 đến 2001 đã khai thác được gần 22 triệu tấn than sạch, đào 1041km đường lũ; búc và đổ thải 795 triệu m3 đất đá trên diện tích bã thải hàng trăm ha; sử dụng hàng triệu m3 gỗ chống lò, hàng trăm ngàn tấn thuốc nổ và hàng triệu tấn nhiên liệu các loại, trong đó, riêng từ năm 1995 đến 2001( khi Tổng công ty than Việt Nam dược thành lập) đã khai thác 73,4 triệu tấn than sạch (bằng 26,4% tổng sản lượng toàn ngành khai thác từ trước tới nay), đào 504,5km đường lũ, búc và đổ thải 237,2 triệu m3 tấn đá (đạt 48,5% tổng số đường lò và 29,8% tổng khối lượng đất đá của toàn ngành từ năm 1995 đến 2001). Than ở Việt Nam có 5 loại chính: - Than antraxit - Than mỡ - Than bùn 12 - Than ngọn lửa dài - Than nâu Than antraxit (than đá) Trữ lượng than đá được đánh giá là 3,5 tỷ tấn trong đó ở vùng Quảng Ninh trên 3,3 tỷ tấn( tính đến độ sau -300m), còn lại gần 200 triệu tấn là nằm rải rác ở các tỉnh: Thái Nguyên, Hải Dương, Bắc Giang Than antraxit Quảng Ninh, than ở Quảng Ninh được phân theo các vùng và cấp trữ lượng: - Cấp A+ B: 466 triệu tấn, chiếm 14% - Cấp C1: 1.813 triệu tấn, chiếm 54,5%. - Cấp C2: 1.046 triệu tấn, chếm 31,5%. Trong đó, cấp A+B/A+B+C1 chỉ chiếm 20,4%m chưa đạt 50%, thể hiện mức độ tin cậy chưa cao, nhiều khoáng sản cần phải thăm dò, bổ xung trước khi đầu tư và khai thác. Bể than Quảng Ninh được phát hiện và khai thác rất sớm, đã bắt đầu cách đây gần 100 năm dưới thời Pháp thuộc. Hiện nay, có lẽ trong tương lai sản lượng khai thác than từ các mỏ ở bể than Quảng Ninh chiếm khoảng 90% sản lượng than toàn quốc. Trong địa tầng chứa than của bể than Quảng Ninh gồm rất nhiều vỉa than.: - Dải phía Bắc (Uụng Bớ- Bảo Đài) có từ 1 đến 15 vỉa, trong đó có 6-8 vỉa có giá trị công nghiệp. - Dải phía Nam (Hòn Gai, Cẩm Phả) có từ 2 đến 45 vỉa, có giá trị công nghiệp là 10-15 vỉa. Phân loại theo chiều dày, của bể than Quảng Ninh: -Vỉa rất mỏng < 0,5m chiếm 3,57% tổng trữ lượng -Vỉa mỏng: 0,5 - 1,3m, chiếm 27% -Vỉa trung bình: 1,3 - 3,5m chiếm 51,78%. 13 -Vỉa dày > 3,5 - 15m chiếm 16,78% -Vỉa rất dày >15m chiếm 1,07% Tính chất đặc trưng của than Antraxit tại các khoáng sản bể than Quảng Ninh là kiến tạo rất phức tạp, tầng chứa than là những dải dẹp, đứt quãng dọc theo phương của vỉa, góc dốc của vỉa thay đổi từ dốc thoải đến dốc đứng (9◦- 51◦). Các mỏ than có nhiều vỉa, với cấu tạo và chiều dày vỉa thay đổi đột ngột. Đối với việc khai thác than ở bể Quảng Ninh trước đây, có thời kì sản lượng lộ thiên đã chiếm đến 80%, tỷ lệ này dần dần đã thay đổi, hiện nay còn 60%, trong tương lai sẽ còn xuống thấp hơn. Vỡ các mỏ lộ thiên lớn đã và sẽ giảm sản lượng, đến cuối giai đoạn 2015-2020 có mỏ không còn sản lượng; có mỏ mới lộ thiên lớn sẽ không có, nếu có là một số mỏ sản lượng dưới 0,5-1 triệu tấn/ năm. Tỷ lệ sản lượng than hầm lò tăng, nói lên điều kiện khai thác khó khăn tăng, chi phí đầu tư xây dựng và khai thác tăng, dẫn tới giá thành sản xuất tăng cao. Cho nên, tuy trữ lượng địa chất của bể than Quảng Ninh là trên 3 tỷ tấn, nhưng trữ lượng kinh tết là 1,2 tỷ tấn và trữ lượng công nghiệp đưa vào quy hoạch xây dựng giai đoạn từ nay đến 2010-2020 mới ở mức 500- 600 triệu tấn. Mức độ khai thác xuống sâu là -150m đến -300m, cần phải tiến hành thăm dò địa chất, nếu kết quả thăm dò thuận lợi, thiết bị và công nghệ khai thác tiên tiến, việc đầu tư cho mức dưới -150m sẽ được xem xét vào sau năm 2020. Do đó, đối với than Antraxit Quảng Ninh, để đảm bảo khai thác bền vững, thì sản lượng khai thác tối đa hợp lý cũng chỉ nên là 15 triệu tấn/ năm ở giai đoạn 2010-2015. - Than antraxit ở các vùng khác. Có nhiều trữ lượng than đá antraixit khác nằm rải rác ở các tỉnh: Hải