ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
***
THĂNG THỊ MINH HIẾN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI
THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG SẮT TẠI MỎ SẮT BẢN
CUÔN ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC XÃ NGỌC PHÁI,
HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Thái Nguyên - Năm 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
***
THĂNG THỊ MINH HIẾN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI
THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG SẮT TẠI MỎ SẮT BẢN
CUÔN ĐẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC XÃ NGỌC PHÁI,
HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
Chuyên ngành : Khoa học Môi trường
Mã số : 60 85 02
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ LỢI
Thái Nguyên - Năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
- Tôi xin cam đoan rằng những số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ việc thực hiện luận văn này đã

: Địa chất thủy văn – Địa chất công trình
NĐ-CP
: Nghị Định-Chính phủ
MPN
: Số vi khuẩn có thể lớn nhất (Most Probable Number)
PX
: Phân xưởng
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TN&MT
: Tài nguyên và Môi trường
TSS
: Hàm lượng cặn lơ lửng
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào hàng ngày 8
Bảng. 1.2. Tổng vốn đầu tư trong khai thác các kim loại trọng điểm năm
2009 15
Bảng 1.3. Tổng vốn đầu tư các dự án khai thác năm 2010 tính theo khu
vực 16
Bảng 1.4. Các quốc gia hàng đầu trong đầu tư khai thác kim loại năm
2010 16
Bảng 2.1. Vị trí, số lượng thời gian lấy mẫu lần 1 28
Bảng 3.1. Nhiệt độ không khí trung bình các tháng trong năm 31
Bảng 3.2. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm 31
Bảng 3.3. Lượng mưa trung bình tháng 32
Bảng 3.4. Tốc độ gió trung bình tháng 32
Bảng 3.5. Số giờ nắng trung bình tháng 33

thải 54
Hình 3.14. Biểu đồ so sánh nồng độ CN
-
tại 2 điểm qua 2 lần phân tích nước
thải 55
Hình 3.15. Biểu đồ so sánh nồng độ Fe tại 4 điểm qua 2 lần phân tích nước
mặt 58
Hình 3.16. Biểu đồ so sánh nồng độ TSS tại 4 điểm qua 2 lần phân tích nước
mặt 59
Hình 3.17. Biểu đồ so sánh nồng độ Fe tại 2 điểm qua 2 lần 62
Hình 3.18. Biểu đồ diễn biễn hàm lượng Fe qua các năm 64
Hình 3.19. Biểu đồ diễn biến hàm lượng TSS qua các năm 65
Hình 3.20. Biểu đồ diễn biến hàm lượng Fe qua các năm 66
Hình 3.21. Biểu đồ hàm lượng TSS qua các năm 67
Hình 3.22. Biểu đồ hàm lượng Fe qua các năm 68
Hình 3.23. Sơ đồ xử lý nước thải 73
vi
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
2.1. Mục tiêu chung 2
2. Mục tiêu cụ thể 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2
3.1. Ý nghĩa khoa học 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 4
1.1.1. Một số khái niệm về môi trường 4
1.1.2. Cơ sở pháp lý 5

nước dựa vào các số liệu đã phân tích 25
2.2.3.2. Phân tích đánh giá diễn biến chất lượng nước trên địa bàn xã Ngọc
Phái qua các năm 25
2.2.3.3. Ý kiến của người dân về môi trường nước ảnh hưởng bởi khai thác và
chế biến quặng sắt của mỏ Bản Cuôn 25
2.2.4. Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động môi trường 25
2.3. Phương pháp nghiên cứu 26
2.3.1. Phương pháp kế thừa 26
Sử dụng tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu. 26
2.3.2. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp 26
2.3.3. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa và đánh giá nhanh 26
2.3.4. Phương pháp phỏng vấn người dân về hiện trạng môi trường nước 26
2.3.5. Phương pháp tổng hợp và so sánh 27
2.3.6. Phương pháp lấy mẫu phân tích phòng thí nghiệm 27
2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu 29
viii
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên và điều kiện kinh tế xã hội xã Ngọc Phái,
huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn 30
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
30
3.1.1.1. Vị trí địa lý 30
3.1.1.2. Địa hình, địa mạo 30
3.1.1.3. Khí hậu - thuỷ văn 31
3.1.1.4. Các nguồn tài nguyên 33
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 36
3.1.2.1. Thực trạng phát triển kinh tế 36
3.1.2.2. Ngành tiểu thủ công nghiệp và thương mại, dịch vụ 38
3.1.3. Tình hình dân số và lao động xã Ngọc Phái 38
3.1.4. Thực trạng cơ sở hạ tầng 39

Bên cạnh những mặt tích cực đạt được về kinh tế, trong quá trình khai
thác khoáng sản phục vụ cho lợi ích của mình, con người đã làm thay đổi cảnh
quan và ảnh hưởng tới môi trường liên quan đến khu vực khai thác.
Bắc Kạn là điển hình thực trạng chung khai thác khoáng sản trong cả
nước thời gian qua. Hoạt động khai thác khoáng sản đã đóng góp vào nguồn
thu ngân sách của tỉnh tăng trưởng liên tục hàng năm. Tuy nhiên, hoạt động
khai thác quặng đặc biệt là khai thác quặng sắt của mỏ sắt Bản Cuôn đã và
đang là nguyên nhân chính làm cho các thành phần môi trường nói chung và
môi trường nước nói riêng ngày càng trở nên ô nhiễm và suy thoái, gây ra bức
xúc ở địa phương.
Khai thác và chế biến quặng sắt gây ô nhiễm nước là nguyên nhân của
một số bệnh về da, thận, mắt và phụ sản cho công nhân trực tiếp sản xuất, làm
giảm sức khỏe và tăng chi phí khám chữa bệnh đối với ngành y tế trong khu vực.
Do đó để phát huy tính tích cực và hạn chế những tác động tiêu cực mà
hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt gây, cần thiết phải có những nghiên
cứu chính xác về ảnh hưởng của hoạt động này tới môi trường nước nhằm
đưa ra những biện pháp hữu hiệu giảm thiểu ô nhiễm và xử lý ô nhiễm môi
trường nước.
Xuất phát từ thực tế nêu trên, được sự nhất trí của nhà trường, dưới sự
hướng dẫn Khoa học của TS. Nguyễn Thị Lợi, tôi tiến hành thực hiện luận
văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng
2
sắt tại mỏ sắt Bản Cuôn đến môi trường nước xã Ngọc Phái, huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
Đánh giá được ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng
sắt tại mỏ sắt Bản Cuôn đến môi trường nước xã Ngọc Phái, huyện Chợ Đồn,
tỉnh Bắc Kạn, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu tác động tới môi trường
nước của hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt ở mỏ này.

1.1.1. Một số khái niệm về môi trường
- Khái niệm môi trường:
Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2005,
môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự
nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống
sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật” [8].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường:
Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2005: “Ô
nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp
với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật” [8].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước:
“Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý -
hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm
cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa
dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô
nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất”. [8].
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường:
Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2005: “Tiêu
chuẩn môi trường là giới hạn cho phép các thông số về chất lượng môi trường
xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan
nhà nước có thẩm quyền qui định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi
trường” [8].
- Khái niệm chỉ thị môi trường:
Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay
một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình
5
trạng của một hiện tượng môi trường khu vực, nó là thông tin khoa học về tình
trạng và chiều hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền
đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt
ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng. Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi

- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP của Chính phủ về phí bảo vệ môi
trường đối với nước thải.
- Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg ngày 2/12/2003 của Thủ tướng Chính
phủ về việc phê duyệt chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 và
định hướng đến năm 2020
- Quyết định số 15/2008/QĐ-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi
trường ngày 31/12/2008 ban hành quy định bảo vệ tài nguyên nước dưới đất.
- Thông tư số 26/2011/TT-BTNMT ngày 18/07/2011 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường quy định chi tiết một số điều của nghị định số
29/2011/NĐ-CP ngày 18 tháng 4 năm 2011 của chính phủ quy định về đánh
giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi
trường;
- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về ban hành quy chuẩn quốc gia về môi trường;
- Quyết định của số 256/2003/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ ngày
02/12/2003 v/v phê duyệt chiến lược bảo vệ Môi trường Quốc gia đến năm 2010
và định hướng đến năm 2020;
- Thông tư số 04/2008/BTNMT ngày 18/7/2008 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường;
- Thông tư số 06/2009/TT-BTNMT ngày 18/6/2009 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi
trường;
7
- Thông tư số 16/2009/BTNMT ngày 07/10/2009 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường;
- Thông tư số 39/2010/BTNMT ngày 26/12/2010 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về việc ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường;
- QCVN 08:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước mặt;
- QCVN 09:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng

Tải lượng trung bình các tác nhân gây ô nhiễm nước chính của một
người đưa vào môi trường trong một ngày được nêu trong bảng sau:
Bảng 1.1. Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào hàng ngày
TT
Tác nhân ô nhiễm
Tải lượng (g/người/ngày)
1
BOD5
45-54
2
COD
(1,6 - 1,9).BOD5
3
Tổng chất rắn hòa tan (TDS)
170 - 220
4
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
70 - 145
5
Clo (Cl
-
)
4 - 8
6
Tổng nitơ (tính theo N)
6 - 12
7
Tổng photpho (tính theo P)
0,8 - 4
(Nguồn: Dư Ngọc Thành,2008) [3]

ảnh hưởng xấu tới hoạt động của con người.
- Mùi và vị: nước tự nhiên sạch không có mùi hoặc có mùi dễ chịu. Khi
trong nước có sản phẩm phân hủy chất hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim
loại thì mùi vị trở nên khó chịu.
- Độ đục: nước tự nhiên sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng
nên trong suốt và không màu. Do chứa các hạt sét và mùn, vi sinh vật, hạt bụi,
10
các hóa chất kết tủa thì nước trở nên đục. Nước đục ngăn cản quá trình chiếu
sáng của Mặt trời. Các chất rắn ngăn cản hoạt động bình thường của người và
sinh vật khác.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết của
lưu vực hoặc môi trường khu vực. Nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước
thải của các nhà nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao
hơn nước tự nhiên trong khu vực. Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường
nước làm cho quá trình sinh, lí, hóa của môi trường nước thay đổi, dẫn tới
một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ chết đi hoặc chuyển đi nơi
khác, một số còn lại phát triển mạnh mẽ. Sự thay đổi nhiệt độ nước thông
thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước.
- Chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng là các hạt chất rắn vô cơ hoặc hữu
cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như khoáng sét, bụi than, mùn Sự
có mặt của chất rắn lơ lửng trong nước gây nên độ đục, màu sắc và các tính
chất khác.
- Độ cứng: Gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các muối
Ca và Mg với hàm lượng lớn.
- Độ dẫn điện: độ dẫn điện của nước có liên quan đến sự có mặt của ion
trong nước. Các ion này thường là muối của các kim loại như NaCl, KCl, SO
4
2-

nước có tính độc hại cao thường liên quan đến các ion hòa tan trong nước.

2-
, các nguyên tố N, S, P ở nồng độ
thấp là các chất dinh dưỡng với tảo và các vi sinh vật dưới nước. Ngược lại
khi ở nồng độ cao sẽ gây ra sự phú dưỡng hoặc sự biến đổi sinh hóa trong cơ
thể người và vật.
- Thuốc bảo vệ thực vật: là những chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc
tổng hợp hóa học, được dùng để phòng trừ sâu bệnh trong nông nghiệp. Tuy
nhiên trong sản xuất chỉ có một phần thuốc tác dụng trực tiếp lên côn trùng và
sâu hại còn lại chủ yếu rơi vào nước, đất và tích lũy trong môi trường hay các
sản phẩm nông nghiệp.
- Các loại hóa chất hòa tan khác như các nhóm xyanua, phenol, các hợp
chất tẩy rửa gây độc rất lớn cho nước.
c. Thông số và tác nhân sinh học:
Sinh vật trong môi trường nước có nhiều dạng khác nhau. Bên cạnh
những sinh vật có ích còn có nhiều nhóm sinh vật gây hoặc truyền bệnh cho
người và các sinh vật khác. Trong số này đáng chú ý là các loại vi khuẩn, siêu
vi khuẩn và kí sinh trùng gây bệnh như các loại bệnh thương hàn, tả, lị, siêu vi
khuẩn viêm gan B
Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phân, rác,
nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật [5].
12
1.2.3. Nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp
1.2.3.1. Nguồn nước thải
a. Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là
nguồn gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu.
b. Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải.
* Phân loại theo nguồn thải: có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm xác định và không
xác định.
- Nguồn xác định (hay nguồn điểm): là nguồn gây ô nhiễm có thể xác
định được vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví

Hoạt động khai thác khoáng sản nói chung và khai thác quặng sắt nói
riêng đã và đang diễn ra rất lớn trên thế giới, nhất là trong giai đoạn hiện nay
khi mà giá các kim loại ngày càng tăng.
Quặng sắt đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khai thác mỏ trên toàn
cầu. Sắt chính là một trong những nguyên liệu chính cung cấp cho ngành sản
xuất thép và các ngành côn nghiệp nặng khác trên thế giới.
Theo thứ tự, quặng sắt, đồng, vàng và niken là những kim loại quan
trọng nhất được các công ty mỏ đầu tư khai thác. Bốn kim loại này chiếm tới
84% trong tổng số vốn của các dự án đầu tư. Xét theo tổng giá trị sản lượng,
bốn kim loại này cũng chiếm ưu thế trong kinh doanh mỏ. Trong năm 2008,
tổng giá trị sản lượng của chúng ước định đạt 280 tỷ USD (76% tổng giá trị sản
lượng khoáng sản phi nhiên liệu). Nhu cầu sử dụng và giá cả tăng cao khiến
cho quặng sắt dần trở thành nguồn kim loại quan trọng nhất. Tổng vốn đầu tư
cho các dự án khai thác quặng sắt trong năm 2010 đạt 162 tỷ USD, vượt mức
đầu tư cho dự án đồng (155 tỷ USD) và cao hơn nhiều so với vàng (83 tỷ USD)
và niken (69 tỷ USD), tiếp theo mới là nhóm urani, chì/kẽm và nhóm các kim
loại chứa platin PGMs (Platinum Group Metals) với mức đầu tư 15 tỷ USD -
14
20 tỷ USD. Để tiện so sánh, bảng 1 giới thiệu mức vốn đầu tư trong khai thác
các kim loại trọng điểm trên thế giới vào năm 2009.
Theo số liệu công bố của Raw Materials Group (RMG), trong năm 2010,
đã có thêm 105 dự án mới trong khai thác quặng kim loại với tổng vốn đầu tư
lên tới 60 tỷ USD được đăng ký, trong đó có 36 dự án khai thác vàng, 22 dự án
khai thác quặng sắt và 12 dự án khai thác đồng. Tổng vốn đầu tư trung bình cho
một dự án khai thác quặng sắt xấp xỉ 1,3 tỷ USD (tăng từ mức 750 triệu USD),
còn đối với các dự án khai thác vàng con số này vẫn giữ mức ổn định 204 triệu
USD. Như vậy, trong tổng vốn đầu tư các dự án được công bố trong năm 2010,
ngành khai thác quặng sắt chiếm 47%. Theo dự báo, nhu cầu tiêu thụ thép tiếp
tục tăng cao là nguyên nhân chính khiến cho sản lượng thép tiếp tục tăng trong
vòng 3 đến 5 năm tới.