ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM NGỌC MINH ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC THẢI TRONG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN TỚI MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ TRẦM TÍCH TRÊN SUỐI CÁT, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Mã số : 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẤN KHOA HỌC: PGS.TSKH NGUYỄN XUÂN HẢI Hà Nội - năm 2014 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TSKH Nguyễn xuân Hải, người thầy giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Môi trường- Đại học Khoa học tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình dạy bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian học tập trường Và xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, đồng chí cán Trung tâm Quan trắc Công nghệ môi trường Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành tốt khóa luận Cuối cùng, cho phép gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè động viên, ủng hộ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày tháng năm Học viên Phạm Ngọc Minh 2014 MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặc điểm khai thác khoáng sản vấn đề môi trường Việt Nam 1.1.1 Đặc điểm khoáng sản Việt Nam 1.1.2 Quá trình phát triển 1.1.3 Tình hình khai thác 1.1.4 Ảnh hưởng khai thác khoáng sản tới môi trường Việt Nam 1.2 Đặc điểm vấn đề môi trường tỉnh Thái Nguyên 1.2.1 Đặc điểm chung môi trường tỉnh Thái Nguyên 1.2.2 Đặc điểm môi trường đất 1.2.3 Đặc điểm môi trường không khí 1.2.4 Đặc điểm môi trường nước mặt 1.2.5 Đặc điểm trầm tích 1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội hoạt động khai thác khoáng sản khu vực Nghiên cứu 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 1.3.2 Điều kiện kinh tế xã hội huyện Đại Từ 14 1.4 Sơ lược đơn vị khai thác chế biến khoáng sản thải Suối Cát 17 1.4.1 Công ty Cổ phần Kim Sơn 17 1.4.2 Công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo 21 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 24 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phương pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu 24 2.3.2 Phương pháp lấy mẫu nước trầm tích thực địa 25 2.3.3 Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm 27 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Hiện trạng chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu 29 3.2 Kết nghiên cứu suối Cát: 29 3.2.1 Kết nghiên cứu nước mặt 29 3.2.2 Kết nghiên cứu nước thải 35 3.2.3 Kết nghiên cứu trầm tích 39 3.3 Đề xuất biện pháp quản lý môi trường khu khai thác 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 Kết luận 43 Kiến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu ôxi sinh hóa COD : Nhu cầu ôxi hóa học CP : Cổ phần QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia TCVN : tiêu chuẩn Việt Nam TSS : Tổng chất rắn lơ lửng UBND : Ủy ban nhân dân ĐTM : Đánh giá tác động môi trường TNHH : Trách nhiệm hữu hạng TNMT : Tài nguyên môi trường QCVN : Quy chuẩn Việt Nam BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường TT : Thứ tự DANH MỤC BẢNG Bảng 1.2 Nguồn phát sinh khí bụi giai đoạn khai thác 20 Bảng 1.3 Ước tính lượng bụi sinh trình khai thác 21 Bảng 1.4 ước tính thải lượng bụi sinh hoạt động khai thác, 22 tuyển hàng năm 22 Bảng 2.1 Một số phương pháp phân tích tác nhân ô nhiễm 27 Bảng 3.1: Kết phân tích nước mặt suối Cát trước điểm tiếp nhận nước thải công ty cô phần Kim Sơn 100m phía thượng lưu 100m phía hạ lưu 30 Bảng 3.2 Nước thải công ty cổ phần Kim Sơn vị trí thải Suối Cát 35 Bảng 3.3 Kết hàm lượng số kim loại nặng mẫu trầm tích suối Cát trước sau điểm tiếp nhận nước thải công ty cổ phần Kim Sơn 39 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu 13 Hình 1.2 hình ảnh Suối Cát 13 Hình 1.3 Hình ảnh lấy mẫu Suối Cát 14 Hình 1.4 Sơ đồ vị trí lấy mẫu 26 Hình 3.1 Biểu đồ diễn biến hàm lượng As, Pb, Cr mẫu nước mặt trước suối Cát 31 Hình 3.2 Biểu đồ diễn biến hàm lượng TSS mẫu nước mặt suối Cát 31 Hình 3.3 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Zn, Fe mẫu nước mặt suối Cát 32 Hình 3.4 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cd mẫu nước mặt suối Cát 33 Hình 3.5 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Mn, Cu, Dầu mỡ mẫu nước mặt suối Cát 33 Hình 3.6 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Hg mẫu nước mặt suối Cát 34 Hình 3.7 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Ni mẫu nước mặt suối Cát 34 Hình 3.8 Biểu đồ diễn biến hàm lượng TSS mẫu nước thải NT-1 NT-2 36 Hình 3.9 Biểu đồ hàm lượng Cd, As, Cr mẫu nước thải NT-1 NT-2 36 Hình 3.10 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Ni, Pb mẫu nước thải NT-1 NT-2 37 Hình 3.11 Biểu đồ hàm lượng Dầu mỡ, Fe mẫu nước thải NT-1 NT-2 37 Hình 3.12 Biểu đồ hàm lượng Mn, Cu, Zn mẫu nước thải NT-1 NT-2 38 Hình 3.13 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Hg mẫu nước thải NT-1 NT-2 38 Hình 3.14 Biểu đồ diễn biến hàm lượng As, Pb, Zn, Cu mẫu trầm tích suối Cát 40 Hình 3.15 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Hg, Cd mẫu trầm tích suối Cát 41 MỞ ĐẦU Trong vài thập kỷ gần đây, với phát triển nhanh chóng đất nước, ngành công nghiệp khai khác khoáng sản có tiến không ngừng số lượng chất lượng, Việt Nam khoáng sản đa rạng phong phú, trữ lượng khoáng sản nơi khác Ngành công nghiệp khai thác khoáng sản đem lại cho nước ta phát triển mặt kinh tế, suất khoáng sản nước ta chủ yếu dạng khoáng sản thô chưa chế biến nên đem lại giá trị kinh tế chưa cao Thái Nguyên tỉnh có nhiều tiềm phát triển kinh tế khai thác chế biến khoáng sản, với trữ lượng lớn đa rạng nhiều chủng loại Một mỏ đa kim đứng hàng đầu giới nằm địa bàn tỉnh Thái nguyên vào hoạt động đem lại nềm kinh tế Thái Nguyên phát triển lên Bên cạnh tác động tích cực ngành công nghiệp khai thác khoáng sản mang lại phải kể đến tác động tiêu cực Một mặt tiêu cực loại chất thải khai thác chế biến khoáng sản, nguyên tố độc hại đất bị thải hòa vào nguồn nước ngày nhiều làm ảnh hưởng đến môi trường sống sức khoẻ người dân Môi trường sống người dân bị đe dọa Hầu hết sông suối quanh khu vực khai thác khoáng sản bị ô ngiễm nguồn nước Ở Thái Nguyên, vấn đề bảo vệ môi trường nước sông suối ngành, cấp tỉnh trung ương quan tâm Nhiều nghiên cứu chất lượng nước sông suối tiến hành; nhiều đề tài, dự án bảo vệ môi trường cảnh quan lưu vực sông Cầu thực Tuy nhiên, nghiên cứu ảnh hưởng nước thải hoạt động khai thác chế biến khoáng sản tới môi trường nước mặt trầm tích suối ít, chưa có nghiên cứu ảnh hưởng nước thải hoạt động khai thác chế biến khoáng sản tới môi trường nước mặt trầm tích Suối Cát huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Theo báo cáo đánh giá trạng môi trường từ năm 2010 đến năm 2014 nước mặt trầm tích Suối Cát bị ảnh hưởng kim loại nặng kim Để theo dõi diễn biến theo thời gian không gian chất gây ô nhiễm nước trầm tích Suối Cát nước thải khu khai thác chế biến khoáng sản, đồng thời đề xuất phương án quản lý giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trường hoạt động khai thác chế biến khoáng sản, đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng nước thải hoạt động khai thác chế biến khoáng sản tới môi trường nước trầm tích Suối Cát, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên ” Nhằm góp phần làm rõ tác động chất gây ô nhiễm trình khai thác chế biến khoáng sản tới chất lượng môi trường nước mặt trầm tích Suối Cát, hỗ trợ cho công tác bảo vệ môi trường địa phương Mục tiêu cụ thể đề tài là: - Đánh giá mức độ ô nhiễm trạng môi trường nước mặt, trầm tích Suối Cát trước sau điểm tiếp nhận nước thải khu khai thác chế biến khoáng sản - Đánh giá mối liên hệ chất gây ô nhiễm nước trầm tích sau điểm tiếp nhận nước thải khu khai thác chế biến với tình hình khai thác chế biến khoáng sản - Đề xuất biện pháp quản lý bảo vệ môi trường hoạt động khai thác chế biến khoáng sản Nồng độ chất (mg/l) 0.012 0.01 0.008 Cd 0.006 QCVN 08:2008/BTNMTCd 0.004 0.002 NM-1 NM-2 NM-3 NM-4 NM-5 Vị trí lấy mẫu nước mặt Hình 3.4 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cd mẫu nước mặt suối Cát Hàm lượng Cd mẫu nước mặt có biến động nhiên biến động không lớn Cd mẫu nước mặt năm khoảng tiêu chuẩn Nồng độ chất (mg/l) cho phép QCVN 08:2008/BTNMT Mn 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 Cu Dầu mỡ QCVN 08:2008/BTNMT-Cu NM-1 NM-2 NM-3 NM-4 NM-5 QCVN 08:2008/BTNMTDầu mỡ Vị trí lấy mẫu nước mặt Hình 3.5 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Mn, Cu, Dầu mỡ mẫu nước mặt suối Cát Nhận xét: Theo kết phân tích biểu đồ diễn biến ta thấy hàm lượng chất Mn, Cu, Dầu mỡ ta thấy hàm lượng Cu, Dầu mỡ tăng mạnh tiếp nhận nguồn nước thải hai công ty, hàm lượng Mn có biến động không lớn Cụ thể tiếp nhận nguồn nước thải công ty cổ phần Kim Sơn Cu tăng 12 lần, Dầu mỡ 33 tăng 1,67 lần tiếp nhận nước thải công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo Cu tăng 2,45 lần, Dầu mỡ tăng 2,67 lần so với vị trí trước điểm tiếp Nồng độ chất phân tích (mg/l) nhận nước thải công ty TNHH Núi Pháo 100m phía thượng lưu 0.0014 0.0012 0.001 0.0008 Hg 0.0006 QCVN 08:2008/BTNMT-Hg 0.0004 0.0002 NM-1 NM-2 NM-3 NM-4 NM-5 Vị trí lấy mẫu nước mặt Hình 3.6 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Hg mẫu nước mặt suối Cát Nhận xét: Hàm lượng Hg tăng mạnh chịu tác động nước thải công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo Với công ty cổ phần Kim Sơn không gây ảnh hưởng tới hàm lượng Hg suối Cát Khi qua vị trí tiếp nhận nước thải Nồng độ chất (mg/l) công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo Hg tăng 1,2 lần 0.12 0.1 0.08 Ni 0.06 QCVN 08:2008/BTNMT-Ni 0.04 0.02 NM-1 NM-2 NM-3 NM-4 NM-5 Vị trí lấy mẫu nước mặt Hình 3.7 Biểu đồ diễn biến hàm lượng Ni mẫu nước mặt suối Cát 34 Nhận xét: Hàm lượng Ni nước mặt biến đổi nhiều, hoạt động khai thác chế biến khoáng sản hai công ty không ảnh hưởng tới hàm lượng Ni nước mặt Kết luận: Qua kết phân tích hàm lượng chất nước mặt nước thải cho thấy trạng môi trường nước mặt bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt hàm lượng chất TSS, As, Cu, Hg, Fe, Dầu mỡ vượt mức cho phép QCVN 08:2008/BTNMT 3.2.2 Kết nghiên cứu nước thải Bảng 3.2 Nƣớc thải công ty cổ phần Kim Sơn vị trí thải Suối Cát TT Tên tiêu Đơn vị NT-1 NT-2 QCVN 40:2011/BTNMT pH - 5,2 5,7 5,5-9 DO mg/l TSS Cd As Pb Sn Cu Hg Cr(VI) Zn Mn Fe Ni S2Phenol Dầu mỡ mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 123,5 0,004 0,18 0,012 [...]... trình khai thác và chế biến khoáng san của hai công ty, Công ty cổ phần Kim Sơn và Công ty trách nhiệm hữu hạng khoáng sản Núi Pháo, nước mặt và trầm tích trên Suối Cát trước và sau điểm tiếp nhận nước thải này Phạm vi nghiên cứu gồm: Toàn bộ nước thải Công ty cổ phần Kim Sơn và Công ty trách nhiễm hữu hạng khoáng sản Núi Pháo Nước mặt và trầm tích trên Suối Cát cách điểm tiếp nhận nước thải và sau... loại khoáng sản có kim ngạch xuất khẩu lớn nhất là dầu khí và than (năm 2012 khoảng 10 tỷ USD) [19] 1.1.4 Ảnh hưởng khai thác khoáng sản tới môi trường ở Việt Nam Hoạt động khai thác khoáng sản ở nước ta đã và đang gây nhiều tác động xấu đến môi trường xung quanh Biểu hiện rõ nét nhất là việc sử dụng thiếu hiệu quả các nguồn khoáng sản tự nhiên, tác động đến cảnh quan và hình thái môi trường, tích. .. ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo Thông tin chung: Công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo (NUIPHAOVICA) là liên doanh giữa 3 công ty thành viên: Công ty Tiberon Minerals Ltd, Canada (70% vốn), Công ty Khoáng Sản Thái Nguyên (15%) và Công Ty Xuất Nhập Khẩu và đầu tư Thái Nguyên (15%) Sản phầm khai thác và chế biến của Công ty là vonfram, fluorit, bismuth, đồng và vàng Sản lượng... nước thải 100m, nước mặt Suối Cát tại vị trí Cầu Cát 2.2 Nội dung nghiên cứu Hiện trạng chất lượng nước mặt và trầm tích trên Suối Cát Thống kê các nguồn nước thải sản xuất chính, tính toán hàm lượng của một số kim loại và phi kim (As, Pb, … phát sinh từ quá trình sản xuất của các nhà máy; hiện trạng xử lý và xả thải nước thải sản xuất của nhà máy Đánh giá diễn biến của một số kim loại và phi kim trong. .. giao cho một số doanh nghiệp nhà nước đảm nhận vai trò nòng cốt, cụ thể như sau: Khai thác và chế biến dầu khí giao Tập đoàn Dầu khí Việt Nam Khai thác và chế biến than và các khoáng sản khác giao cho Tập đoàn Công nghiệp Than -Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) Khai thác và chế biến khoáng sản hoá chất (apatit) chủ yếu giao cho Tập đoàn Hoá chất Việt Nam Khai thác, chế biến quặng sắt chủ yếu do Tổng công... trình khai thác chế biến quặng thiếc – bismut Tây Núi Pháo, xã Hùng Sơn – Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên với trữ lượng khai thác là 112.887 tấn, công suất khai thác 6.200 tấn quặng nguyên khai/ năm Diện tích mặt bằng của Công ty là 31,11 ha Khu vực dự án nằm phía Nam quốc lộ 37 thuộc một phần của mỏ thiếc – bismut Tây Núi Pháo, nằm trên địa phận hai xã Hùng Sơn và Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh. .. hữu hạn khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo làm chủ đầu từ bắt đầu được triển khai từ 2010 Điểm du lịch quan trọng nhất của Đại Từ là khu du lịch Hồ Núi Cốc với diện tích 25 km², dung tích 175 triệu m³ Đây là khu du lịch thu hút nhiều khách trong và ngoài tỉnh đến nghỉ và tham quan, đồng thời cũng là nơi cung cấp nước phục vụ sản xuất và nước sinh hoạt cho các huyện phía nam của tỉnh Thái Nguyên. .. lưu NM-5: Nước mặt trên suối Cát tại điểm cầu Cát , xã Hà Thượng – Đại Từ Thái Nguyên 25 TT-1: Trầm tích trên suối Cát tại vị trí trước điểm tiếp nhận nước thải Công ty cổ phần Kim Sơn 100m về phía thượng lưu TT-2: Trầm tích trên suối Cát tại vị trí sau điểm tiếp nhận nước thải Công ty cổ phần Kim Sơn 100m về phía hạ lưu TT-3: Trầm tích trên suối Cát tại vị trí cách điểm tiếp nhận nước thải của công... gần đây suối Suối Cát đã và đang chịu ảnh hưởng của các nguồn thải trực tiếp từ nước sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là nước thải khai thác và chế biến khoáng sản không xử lý hoặc xử lý không đảm bảo xả ra môi trường gây ô nhiễm chất lượng nước 12 Khu vực công ty TNHH Núi Pháo Suối Cát Khu vực công ty TNHH Núi Pháo công ty cổ phần Kim Sơn Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 1.2 hình ảnh Suối Cát... chất thải, làm ảnh hưởng đến sử dụng nước, ô nhiễm nước Những hoạt động này đang phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái được hình thành từ hàng chục triệu năm, gây ô nhiễm nặng nề đối với môi trường, trở thành vấn đề cấp bách mang tính chính trị và xã hội của cộng đồng một cách sâu sắc.[22] 1.2 Đặc điểm và các vấn đề môi trƣờng tỉnh Thái Nguyên 1.2.1 Đặc điểm chung môi trường tỉnh Thái Nguyên Theo đánh giá ... mặt trầm tích suối ít, chưa có nghiên cứu ảnh hưởng nước thải hoạt động khai thác chế biến khoáng sản tới môi trường nước mặt trầm tích Suối Cát huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Theo báo cáo đánh giá. .. động khai thác chế biến khoáng sản tới môi trường nước trầm tích Suối Cát, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên ” Nhằm góp phần làm rõ tác động chất gây ô nhiễm trình khai thác chế biến khoáng sản tới. .. tâm đánh giá trạng môi trường nước mặt suối Cát, nước thải sản xuất khu khai thác chế biến khoáng sản trầm tích suối Cát Để đánh giá trạng môi trường nước mặt, nước thải trầm tích khu vực thực