ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN HOÀNG TRUNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI
CÁC MỎ THAN TRÊN ĐỊA BÀN THỊ XÃ ĐÔNG TRIỀU,
TỈNH QUẢNG NINH
Ngành: Khoa học môi trường Mã
số ngành: 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. DƯ NGỌC THÀNH

THÁI NGUYÊN - 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Hoàng Trung


ii

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.............................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH..............................................................................viii
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài......................................................................2
3. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................ 4
1.1. Cơ sở lý luận............................................................................................... 4
1.1.1.Một số khái niệm về môi trường..............................................................4
1.1.2.Một số khái niệm về than......................................................................... 7
1.2. Cơ sở pháp lý............................................................................................ 10
1.3. Tổng quan về ngành công nghiệp than..................................................... 12
1.3.1.Những tác động của hoạt động khai thác than....................................... 14
1.3.2.Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than hầm lò.............15
1.3.3.Tính chất chung của nước thải ngành than.............................................15
1.3.4.Tình hình quản lý nước thải mỏ khai thác than tại Quảng Ninh............18
1.4. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới và Việt
Nam........................................................................................................... 20
1.4.1.Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than trên Thế giới.......20
1.4.2.Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải khai thác than ở Việt Nam.........22
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU................................................................................................................28


4



3.3. Đánh giá hiện trạng nước thải các mỏ than trên địa bàn Thị xã Đông Triều


5

sau hệ thống xử lý nước thải..................................................................61
3.4. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường
nước xung quanh thông qua ý kiến của người dân trên địa bàn Thị
xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, từ đó đề xuất biện pháp giảm thiểu
ô nhiễm môi trường nước......................................................................69
3.4.1. Ảnh hưởng của nước thải các mỏ than đến môi trường nước thông qua
ý kiến của người dân trên địa bàn......................................................... 69

3.4.2.Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.......................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................75
1. KẾT LUẬN..................................................................................................75
2. KIẾN NGHỊ.................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................77


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt
BOD (Biochemical Oxygen Demand)

Tên kí hiệu
Nhu cầu oxy sinh học

COD (Chemical Oxygen Demand)


TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TNHH MTV

Trách nhiệm hữu hạn một

TKV

thành viên
Tập đoàn công nghiệp than -

UBND
WEC (World Energy Council)

Khoáng sản Việt Nam
Ủy ban nhân dân
Hội đồng năng lượng toàn
cầu


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường 16


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên tác chung XLNT hầm là mỏ than do công ty
môi trường TKV quản lý.
.......................................................................................................
24
Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức quản lý tại mỏ than Mạo Khê.................................35
Hình 3.2. Nguyên lý trạm xử lý nước thải hầm lò mỏ Mạo Khê...................37
Hình 3.3. Cơ cấu bộ máy điều hành và sản xuất của mỏ Hồ Thiên..............39
Hình 3.4. Hệ thống xử lý nước thải hầm lò tại mỏ Hồ Thiên........................40
Hình 3.5. Tổ chức bộ máy quản lý, vận hành các công trình bảo vệ môi
trường mỏ Hồng Thái
.......................................................................................................
42
Hình 3.6. Giá trị pH trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu.........57
Hình 3.7. Giá trị TSS trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu....58
Hình 3.8. Giá trị Mn trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu........59
Hình 3.9. Giá trị Fe trong nước thải trước xử lý tại các mỏ nghiên cứu.......60
Hình 3.10. Hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước xử lý tại các
mỏ nghiên cứu
.......................................................................................................
61
Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện ý kiến của người dân về hoạt động khai thác
ảnh hưởng tới mực nước ngầm
.......................................................................................................
72





2

mangan và sắt với nồng độ cao. Mangan cũng như sắt, kẽm và một số ion
khác cần cho sự sống nói chung. Tuy nhiên nồng độ của các kim loại này
trong nước thải chỉ cho phép với


những giới hạn nhất định. Vì vậy mà đã gây ra hiện tượng ô nhiễm kim loại
nặng trong nước thải khai thác than.
Đông Triều với đặc thù là huyện có trữ lượng tài nguyên than lớn.
Ngoài ra, trên địa bàn huyện hiện có 7 đơn vị hoạt động khai thác than, ranh
giới quản lý tài nguyên nằm trải trên địa bàn 8 xã, thị trấn. Đánh giá hiện
trạng mức độ ô nhiễm của nước thải mỏ than và nghiên cứu, phân tích, đánh
giá hiện trạng môi trường, làm rõ các tác động của hoạt động khoáng sản tới
môi trường là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, góp phần
làm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trường nước.
Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Trường Đại Học Nông
lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của TS. Dư Ngọc Thành, tôi tiến hành
thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại các mỏ
than trên địa bàn Thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
2.1 Mục tiêu chung
Đánh giá được tác động của hoạt động khai thác than tại các mỏ than
trên địa bàn Thị xã Đông Triều đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước,
từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước phù hợp
nhằm bảo vệ môi trường từ hoạt động khai thác than trên địa bàn.
2.2 Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá thực trạng quản lý môi trường nước thải tại các mỏ than

LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1.Một số khái niệm về môi trường
- Khái niệm ô nhiễm môi trường:
Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô
nhiễm môi trường là sự biến đổi của 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” [19].
Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất
thải hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức
khỏe con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng
môi trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí
thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật
lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên môi trưởng chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm
lượng, nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác
động xấu đến con người, sinh vật, vật liệu.
- Hoạt động bảo vệ môi trường:
Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Hoạt
động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác
động xấu đên môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm,
suy thoái, cải thiện, phục hổi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành”[19].
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường:
Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu
chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường


xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các yêu cầu
kỹ thuật và quản lý

* Khái niệm về ô nhiễm nước
Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự
biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn


nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá,
nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã”


- 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 vi sinh vật gây 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.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm người ta có thể phân ra các
loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh
học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý.
* Khái niệm kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn
5g/cm3 và thông thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan đến
sự ô nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim
loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [34]. Kim
loại nặng được được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu,
Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim
loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…). Khối lượng riêng của những kim loại này
thông thường lớn hơn 5g/cm3 (Bishop, 2002) [35].
Trong những năm gần đây, ô nhiễm KLN đã thu hút sự quan tâm của
các nhà khoa học vì tính chất bền vững của chúng. Độc tính của KLN đối
với sinh vật liên quan đến cơ chế oxy hóa và độc tính gen. Tác hại của KLN

vật học và địa hoá học.
Than chủ yếu do các loại thực vật, đôi khi có chứa một số di tích
động vật tạo thành. Sự phong phú và đa dạng của thế giới thực vật đã là
những nguyên nhân tạo nên sự đa dạng của thành phần và cấu trúc của các
loại than.
Trong quá trình tạo thành than từ thực vật, dưới tác động của quá
trình tự nhiên, bị biến đổi dần theo hướng tăng hàm lượng cacbon. Cho nên
gọi quá trình tạo thành than là quá trình cacbon hoá. Sự tăng dần hàm lượng
cacbon trong vật liệu thực vật bị biến đổi xảy ra liên tục và tạo ra dãy
khoáng sản cháy: than bùn - than nâu - than đá - antraxit.
* Vỉa than:
Vỉa than là nơi tích tụ của than được giới hạn bằng hai mặt tương đối
song song nhau, một mặt được gọi là trụ, một mặt được gọi là mái (hay còn
gọi là vách). Vỉa than là một thành viên của trầm tích chứa than, ranh giới của


vỉa than và đá vây quanh thường là rõ ràng, chỉ đôi khi mới thấy chuyển tiếp
dần qua các loại đá chứa than như sét than, than chứa sét…


Tuỳ theo sự có mặt hay không của các lớp đá kẹp trong vỉa than mà
người ta chia ra vỉa có cấu trúc phức tạp hay đơn giản. Trong một vỉa than
đơn giản hoặc trong một phân vỉa than có thể bao gồm nhiều lớp than thuộc
những loại hình nguồn gốc khác nhau.
Các bể than có bề dày rất khác nhau, từ vài milimét (mm) tới hàng chục
mét
(m) thậm chí có khi tới 200 - 300m. Tuỳ theo bề dày người ta chia ra vỉa
mỏng (dưới 1,3m), vỉa dày trung bình (1,3 - 3,5m) và vỉa dày (trên 3,5m).
Chiều dài của vỉa than cũng rất khác nhau, từ vài mét, vài chục mét cho tới
hàng trăm kilomet.

* Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than
Đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than là hàm lượng cặn
lơ lửng lớn và có trị số pH rất thấp thường ở môi trường axít do trong
than có gốc lưu huỳnh (SO2), ngoài ra còn có các kim loại nặng như sắt,
mangan, asen …
+ Hàm lượng chất rắn:
Tổng chất rắn là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao
gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan.
Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt ≥ 10 - 4 mm có thể lắng được và
không lắng được (dạng keo).
+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD):
Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo
lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu
khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa.
Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ
mức độ nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo
được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng
sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu
cơ có trong nước thải.
Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn
toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong
nước thải. Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả
năng ôxy hóa các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy
hóa có trong nước thải.
Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa
mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít.
Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD: BOD càng nhỏ
thì xử lý sinh học càng dễ.
Trong nước thải phát sinh của khai thác than thì COD thường vượt
ngưỡng cho phép rất nhiều lần.