ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐINH THỊ

IM NGÂN

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG TẠI HU VỰC MỎ THAN
PHẤN MỄ, TỈNH THÁI NGUYÊN

LU N V N THẠC S

HOA HỌC MÔI TRƢỜNG

THÁI NGUYÊN, 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐINH THỊ KIM NGÂN

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG TẠI HU VỰC MỎ THAN
PHẤN MỄ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: HOA HỌC MÔI TRƢỜNG


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài từ năm 2013 đến năm 2015,
tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Nhà trường, Phòng
Đào tạo, Khoa Môi trường, cùng các Thầy Cô giáo và học viên, sinh viên
Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp
đỡ quý báu đó.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn khoa học: PGS TS. Nguy n Thế Hùng, Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên là những
người Thầy đã tận tình trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện đề tài và giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.
Luận văn này khó tránh khỏi còn có những thiếu sót, tôi rất mong nhận
được những ý kiến đóng góp của các Thầy Cô giáo, đồng nghiệp và bạn đọc
để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả

Đinh Thị

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

im Ng n




iii



iv

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 36
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................. 36
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................. 36
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 36
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu .............................. 36
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................. 36
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 36
2.3.1. Tổng quan về mỏ than Phấn M , tỉnh Thái Nguyên .......... 36
2.3.2. Hiện trạng chất lượng môi trường khu vực mỏ ............. 36
2.3.3. Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường và đề xuất
giải pháp tăng cường công tác quản lý môi trường ................ 36
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 36
2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp .................. 36
2.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa ....................... 37
2.4.3. Phương pháp điều tra phỏng vấn ...................... 37
2.4.4. Phương pháp lấy mẫu, phân tích phòng thí nghiệm .......... 38
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu, so sánh, đối chiếu với tiêu chuẩn
cho phép ........................................... 42
Chƣơng 3:

T QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 43

3.1. Tổng quan về mỏ than Phấn M , tỉnh Thái Nguyên ................................ 43
3.1.1. Lịch sử hình thành của mỏ than Phấn M ................ 43
3.1.2. Trữ lượng và quy mô khai thác tại mỏ than Phấn M ......... 43
3.1.3. Công nghệ khai thác của mỏ than Phấn M ............... 44
3.1.4. Công nghệ xử lý chất thải của mỏ than Phấn M ............ 47

HẢO ............................................................................ 79

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




vi

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VI T TẮT
TT

Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

1

BTNMT

Bộ tài nguyên Môi trường

2

CHXHCNVN

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

3





vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tải lượng tác nhân ô nhi m do con người đưa vào môi trường
nước............................................................................................... 11
Bảng 1.2. Trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh ............................................... 21
Bảng 1.3. Diện tích khai trường, bãi thải và đất nông nghiệp bị lấp bởi
bùn, đất đá thải khu vực Cẩm Phả (ha) ......................................... 24
Bảng 1.4. Sản lượng khai thác than trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên ............... 26
Bảng 1.5. Trữ lượng, công suất các mỏ than tỉnh Thái Nguyên ..................... 27
Bảng 1.6. Lưu lượng nước thải một số mỏ than tỉnh Thái Nguyên ................ 29
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu giám sát môi trường đất.............................................. 38
Bảng 2.2: Các chỉ tiêu giám sát môi trường nước .......................................... 39
Bảng 2.3 Các chỉ tiêu giám sát môi trường không khí ................................... 42
Bảng 3.1. Sản lượng than khai thác trong những năm gần đây ...................... 44
Bảng 3.2. Công nghệ xử lý chất thải mỏ than Phấn M ................................. 47
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu nước thải moong trước khi xử lý ............... 48
Bảng 3.4. Kết quả phân tích mẫu nước thải moong sau khi xử lý tại cửa xả ..... 50
Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2012 ................................... 51
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2013 ................................... 53
Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2014 ................................... 55
Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm trong khu vực khai thác từ
năm 2012 đến 2015 ....................................................................... 57
Bảng 3.9. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm tại khu vực dân cư từ năm
2012 đến 2015 ............................................................................... 59
Bảng 3.10. Kết quả phân tích mẫu đất ngoài khu vực bãi thải ....................... 60
Bảng 3.11. Kết quả phân tích mẫu đất trong khu vực bãi thải ........................ 61

Hình 1.4. Ô nhi m bụi lơ lửng tại một số khu vực khai thác khoáng sản và
sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ
2008 đến 2010 ................................................................................. 31
Hình 1.5. Sự suy giảm diện tích rừng tự nhiên hàng năm tại Thái Nguyên ... 32
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ khai thác lộ thiên ................................................. 44
Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò .................................................. 45

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong xu thế hội nhập và phát triển, các ngành công nghiệp nước ta
được quan tâm đầu tư và đẩy mạnh. Trong số đó phải kể đến các hoạt động
của công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản. Khai thác than là một hoạt
động đã được quan tâm đầu tư phát triển từ khá lâu. Sự tăng trưởng của các
ngành kinh tế như điện, xi măng ... luôn tỉ lệ thuận với nhu cầu sử dụng than.
Trên cơ sở nhu cầu than ngày càng tăng trên thị trường, các hoạt động
khai thác và chế biến than cũng liên tục gia tăng. Bên cạnh những lợi ích
kinh tế mà ngành khai thác than mang lại, thì hoạt động này cũng đã can
thiệp khá mạnh mẽ đến môi trường, gây ra những tác động tiêu cực đến môi
trường đòi hỏi các nhà đầu tư cần phải có các giải pháp quản lý, giải pháp
công nghệ và các giải pháp xử lý hợp lý nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng
xấu đến môi trường.
Thái Nguyên là một trong những cái nôi của ngành khai thác và chế
biến khoáng sản của Việt Nam. Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có
khoảng 156 mỏ và điểm khoáng sản đã và đang được đưa vào khai thác, chế

khu vực mỏ.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường (đất, nước, không khí) khu
vực mỏ than Phấn M .
- Đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm nâng cao công tác quản lý môi
trường khu vực mỏ than Phấn M .
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài sẽ tổng hợp được những số liệu về thực trạng môi trường của
mỏ than Phấn M và có thể trở thành tài liệu tham khảo cho các tổ chức, cá
nhân, tập thể, cơ quan quan tâm và muốn tham khảo các vấn đề liên quan.


3
- Đưa ra thực trạng áp dụng cho công tác quản lý môi trường và đề ra
các biện pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý môi trường.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Nâng cao năng lực nghiên cứu và áp dụng công tác quản lý môi
trường, tạo tiền đề cho các nghiên cứu về sau.
- Rà soát công tác quản lý môi trường đang áp dụng để điều chỉnh, đề
xuất bổ sung, giải quyết vướng mắc, bất cập, nghiên cứu áp dụng các biện
pháp quản lý mới.
- Tăng cường trách nhiệm của các cơ quan Nhà nước có liên quan.


4
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.1.1. Cơ sở pháp lý

Bộ tài nguyên và môi trường về công tác kiểm tra tình hình thực hiện công tác
quản lý nhà nước về khoáng sản và hoạt động khoáng sản;
- Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18/12/2006 của BTNMT
về việc bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam;
- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của BTNMT
về việc ban hành quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường;
Các quy chuẩn Việt Nam liên quan tới chất lượng đất và nước:
- 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
nước ngầm;
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải
công nghiệp;
- QCVN 03:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn
kim loại nặng trong đất;
- QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng không khí xung quanh
- QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn
(từ 16h đến 21h khu vực thông thường) [16].
1.1.2. Cơ sở lý luận
1.1.2.1. Tài nguyên khoáng sản
Tài nguyên khoáng sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn
chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra
các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hàng ngày.


6
Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ
khoáng sản. Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát
triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác

Tài nguyên đất của thế giới hiện đang bị suy thoái nghiêm trọng do xói
mòn, rửa trôi, bạc mầu, nhi m mặn, nhi m phèn và ô nhi m đất, biến đổi khí
hậu. Hiện nay 10% đất có tiềm năng nông nghiệp bị sa mạc hoá. [12]
* Ô nhiễm môi trường đất
Ô nhi m môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm
thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn sinh thái của các quần
xã sống trong đất.
Ðất là một hệ sinh thái hoàn chỉnh nên thường bị ô nhi m bởi các hoạt
động của con người. Ô nhi m đất có thể phân loại theo nguồn gốc phát sinh
thành ô nhi m do chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải của các
hoạt động nông nghiệp.
+ Chất thải công nghiệp: Các hoạt động công nghiệp xả vào môi trường
đất một lượng lớn các chất thải của chúng qua các ống khói, bãi tập trung rác,
cống thoát nước... các chất thải này rơi xuống đất làm thay đổi thành phần của
đất, pH, quá trình nitơrat hoá... Hệ sinh vật trong đất sẽ bị ảnh hưởng bởi các
loại chất thải này. Quá trình khai khoáng gây ô nhi m và suy thoái môi trường
đất ở mức độ nghiêm trọng nhất. Do khai mỏ, một lượng lớn phế thải,
quặng... từ lòng đất đưa lên trên bề mặt. Mặt khác thảm thực vật trong khu
vực khai khoáng bị huỷ diệt, đất có thể bị xói mòn. Một lượng lớn chất thải,
xỉ quặng theo khói bụi bay vào không khí rồi lắng đọng xuống có thể làm
nhi m bẩn đất ở quy mô rộng hơn.
+ Chất thải sinh hoạt: Đất thường dùng làm chỗ tiếp nhận rác, phân và
các chất thải rắn khác trong quá trình sinh hoạt. Hàng ngày con người xả một
lượng lớn các chất thải sinh hoạt rắn vào môi trường. Sau đó theo các con
đường khác nhau như vận chuyển rác thải, hệ thống thoát nước… Các chất
thải này sẽ tập trung trong đất.


8
+ Chất thải của các hoạt động nông nghiệp: Chế độ canh tác lạc hậu với

chất thải công nghiệp…[12]
1.1.2.3. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước
* Tài nguyên nước
Là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào
những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nông
nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động
trên đều cần nước ngọt. 97% nước trên Trái Đất là nước mặn, chỉ 3% còn lại
là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và
các mũ băng ở các cực. Phần còn lại không đóng băng được tìm thấy chủ
yếu ở dạng nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong
không khí.
Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước
ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đó vượt
cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục
tăng làm cho nhu cầu nước càng tăng. Sự nhận thức về tầm quan trọng của
việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái chỉ mới được lên tiếng gần
đây. Trong suốt thế kỷ 20, hơn một nửa các vùng đất ngập nước trên thế giới
đó bị biến mất cùng với các môi trường hỗ trợ có giá trị của chúng. Các hệ
sinh thái nước ngọt mang đậm tính đa dạng sinh học hiện đang suy giảm
nhanh hơn các hệ sinh thái biển và đất liền. [13]
* Ô nhiễm môi trường 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 sự đa dạng sinh
vật trong nước.
Có nhiều cách phân loại ô nhi m nước. Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô
nhi m, như ô nhi m do công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt. Hoặc dựa vào


10

Bảng 1.1: Tải lƣợng tác nhân ô nhiễm do con ngƣời
đƣa vào môi trƣờng nƣớc
Tác nh n ô nhiễm

TT

Tải lƣợng (g/ngƣời/ngày)

1

BOD5

45 - 54

2

COD

(1,6 - 1,9) x BOD5

3

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

170 - 220

4

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)


Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất công nghiệp có
thể làm ô nhi m nguồn nước do có chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng [13].
* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước
- Các hợp chất hữu cơ:
+ Các cacbonhyđrat: các chất đường có chứa các nguyên tố C, N và O,
một số đường đơn và đường kép. Riêng Polysacharit được chia làm hai loại
d bị phân hủy sinh học như tinh bột và khó bị phân hủy sinh học như
Celluloz...


12
+ Các loại protein: acid amin mạch dài.
+ Các chất béo: khả năng phân hủy vi sinh chậm
+ Các hợp chất phenol: phenol và các dẫn xuất của phenol.
+ Các loại hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ: bao gồm các loại photpho
hữu cơ, clo hữu cơ, cacbonat, phenoxyaxetic, pyrethroid tổng hợp.
+ Tanin và lignin: các hóa chất có nguồn gốc từ thực vật .
+ Các hyđrocacbon đa vòng và ngưng tụ.
- Các ion:
Trong nước thải có các ion kim loại và muối, các ion trong môi trường
nước có vai trò quan trọng trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng cho quá
trình sinh trưởng và phát triển của hệ sinh thái môi trường nước. Khi nồng độ
các ion này cao hơn ngưỡng chấp nhận của sinh vật trong môi trường nước thì
các ion này sẽ gây ô nhi m môi trường nước.
+ Amon (NH4-): Trong tự nhiên, nồng độ của amon vào nhỏ hơn
0,05ppm. Đối với các nguồn nước bị ô nhi m amon, nồng độ thường
cao hơn trong tự nhiên rất nhiều.
+ Nitrat (NO3-): Có vai trò quan trọng trong việc đánh giá nguồn nước.
Nếu trong nước hàm lượng nitrat cao sẽ gây ra hiện tượng phù dưỡng, nếu
nước uống bị nhi m nitrat sẽ ảnh hưởng xấu đến máu.

- Mùi:
Mùi có trong nước thải là do các nguyên nhân sau:
- Quá trình lên men và sinh mùi từ các chất hữu cơ trong nước thải tại
các cống rãnh khu dân cư, các xí nghiệp chế biến thực phẩm…
- Mùi sinh ra từ sự phân hủy các xác chết động, thực vật trong nước thải.
- Mùi có trong nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ...
- Mùi tạo thành do các vi sinh vật gây mùi có trong nước thải.
- Các vi sinh vật:
Các vi sinh vật trong nước cũng là những tác nhân gây ô nhi m nguồn
nước. Quá trình sinh trưởng và phát triển của các chủng hệ vi sinh vật trong


14
nước gây ra các hiện tượng thiếu hụt lượng ôxy hoà tan trong nước, quá trình
sinh tổng hợp của vi sinh vật gây nên hiện tượng thừa dinh dưỡng trong nước.
Ngoài ra, một số vi sinh vật còn gây mùi trong nước, làm giảm độ trong của
nước… Có thể kể tên một số loại hình vi sinh vật trong nước:
+Vi khuẩn dị dưỡng: Sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cơ chất
cacbon và năng lượng trong quá trình sinh tổng hợp. Nhóm này bao gồm vi
khuẩn hiếu khí hoạt động trong môi trường có ôxy và vi khuẩn kỵ khí hoạt
động trong môi trường không có ôxy.
+Vi khuẩn tự dưỡng: Có khả năng ôxy hoá chất vô cơ để thu năng
lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon cho quá trình sinh tổng hợp.
+ Ngoài ra còn có các loại nấm, nấm mốc, nấm men, viru. [11]
1.1.2.4. Tài nguyên không khí và ô nhiễm môi trường không khí
* Tài nguyên không khí
Tài nguyên không khí hay chính là khí quyển trái đất khá ổn định theo
phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn khối lượng
15