Khóa luận Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo

55 trang thiennha21 13/04/2022 5551

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

khoa_luan_nghien_cuu_thuc_trang_va_de_xuat_mo_hinh_kiem_soat.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG VĂN MAU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CÔNG TY SGS NÚI PHÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K46 – KHMT-N03 Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên, năm 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG VĂN MAU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI THEO (CHỈ SỐ WQI) TẠI CÔNG TY SGS NÚI PHÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành/ngành :Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 GVHD : Ths Hoàng Qúy Nhân Thái Nguyên – năm 2018
i Lời cảm ơn Được sự đồng ý của Khoa Môi Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã đi thực tập tại Công ty SGS Núi Pháo với đề tài: ‘’Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo’’. Để hoàn thành được đề tài này em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo trong trường đã truyền đạt cho em trong thời gian học tập và rèn luyện tại nhà trường. Đặc biệt, em xin được bày tỏ long kính trọng, cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths. Hoàng Qúy Nhân người đã hết lòng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn em trong xuất quá trình thực hiện chuyên đề. Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các anh (chị) trong công ty SGS Núi Pháo đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và rèn luyện. Trong thời gian thực tập em đã cố gắng hết sức mình, nhưng do kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót và khuyết điểm. Em rất mong được các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến bổ sung để bản luận văn tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 06 tháng 04 năm 2018 Sinh viên Trương Văn Mau
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: thông số 99 Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan 99 Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng 1010 Bảng 2.4: Đánh giá cac mức WQI 1212 Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước 1414 Bảng 2.6: Phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI 1516 Bảng 3.1: vị trí quan trắc môi trường nước tại công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo 17 Bảng 4.1: Cơ cấu kinh tế xã Hà Thượng 222 Bảng 4.2: Kết quả điều tra về dân số, lao động việc làm xã Hà Thượng 233 Bảng 4.3: Kết quả tích chất lượng môi trường nước thải công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo 2929 Bảng 4.4: Bảng quy định các giá trị qi, Bpi đối với từng thông số 35 Bảng 4.5: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO%bãohòa 3636 Bảng 4.6: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 3737 Bảng 4.7: So sánh giá trị WQI 3838 Bảng 4.8: Kết quả tính toán WQIThông số và WQITổng 3838 Bảng 4.9: So sánh các giá trị WQITổng đối với thang điểm 3939
iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth, đồng và vàng Núi Pháo 16 Hình 4.1: Bản đồ Xã Hà Thượng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên 2020 Hình 4.2. Sơ đồ xả nước thải trong quá trình khai thác, chế biến sản xuất tại mỏ Núi Pháo 2424 Hình 4.3: (Kết quả so sánh hàm lượng BOD5) 3030 Hình 4.4: (Kết quả so sánh hàm lượng COD) 3131 Hình 4.5: (Kết quả so sánh hàm lượng SS) 3232 Hình 4.6: (Kết quả so sánh hàm lượng NH4+) 3333 Hình 4.7: (Kết quả so sánh chỉ số Colifom) 3434
iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Việt BOD Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT Bộ tài nguyên Môi trường COD Nhu cầu oxy hóa học DO Lượng oxy hòa tan NTU Độ đục QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ – TCMT Quyết định - Tổng cục Môi trường TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS Tổng chất rắn lơ lửng TT- BTNMT Thông tư – Bộ tài nguyên Môi trường WQI Water Quality Index-WQI
v MỤC LỤC Phần 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.2.1. Mục tiêu chung 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài 2 PHẦN 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học 2 2.1.1. Một số khái niệm liên quan 2 2.1.2. Các thông số đánh giá chất lượng nước 5 2.1.3. Cơ sở pháp lý 7 2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngoài nước 8 2.2.1. Ngoài nước 8 2.2.2. Trong nước 12 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 16 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 16 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 16 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 17 3.3. Nội dung nghiên cứu 17 3.4. Phương pháp nghiên cứu 18 3.4.1. Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu 18 3.4.2. Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ số chất lượng nước WQI 18 3.4.3. Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt lục địa 19 3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo 19
vi PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 20 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại xã Hà Thượng 200 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 200 4.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 222 4.2. Hiện trạng sử dụng nước và nước thải của nhà máy 244 4.2.1. Nhu cầu sử dụng nước 2424 4.2.2. Nguồn xả của nhà máy Núi Pháo 2626 4.3. Phân tích chất lượng nước thải công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo 29 4.3.1. Kết quả phân tích chất lượng môi trường nướcError! Bookmark not defined.29 4.3.2. So sánh kết quả quan trắc chất lượng nước với QCVN 2929 4.3.3. Đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI) 34 4.3.3.1. Các bước tính toán chỉ số chất lượng nước 3434 4.3.3.2. Kết quả tính toán WQI 38 4.3.3.3. Đánh giá chất lượng nước bằng WQI 3939 4.4. Một số biện pháp khác phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do nước thải nhà máy gây ra. 3939 PHẦN 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4242 5.1. Kết luận 422 5.2. Đề nghị 433
1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay nền kinh tế Việt Nam đang ngày càng phát triển theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa, tuy nhiên sự phát triển đó đã kéo theo một loạt những hệ lụy gây hại cho đời sống của người dân và sinh vật sống trong tự nhiên một trong những vấn đề bức bách là ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường nước mặt. Cũng như không khí và ánh sáng, nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu được trong đời sống con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất, nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước tham gia vào vào hầu hết các hoạt động của sự sống và sản xuất. Trong những năm gần đây Việt Nam đang không ngừng đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa, những lợi ích mà công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại được thể hiện rất rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục,xã hội. Tuy nhiên bên cạnh những hiệu quả tích cực do công nghiệp hóa - hiện đại hóa mang lại thì đồng thời nó cũng làm phát sinh rất nhiều tác động đến môi trường. Trong đó, ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản là một trong những vấn đề nóng hổi nhất. Trong những năm gần đây, theo nhịp độ phát triển chung của cả nước tỉnh Thái nguyên cũng đã có nhiều cơ hội để phát huy các nguồn lực, thế mạnh cho sự tăng trưởng kinh tế - xã hội, dự án khai thác khoáng sản khu Núi Pháo thuộc huyện Đại Từ là một điển hình. Công ty THNH khai thác chế biến khoáng sản núi pháo là một dự án lớn có ý nghĩa về kinh tế, chính trị, xã hội và khối lượng công việc đồ sộ. Dự án khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo được Chính phủ cấp phép đầu tư từ tháng 3 năm 2004 với tổng vốn hơn 500 triệu USD. Đây là Dự án khai thác quặng đa kim công nghệ cao chủ yếu là Vonfram lớn nhất Việt Nam và đứng
2 thứ hai trên thế giới. Dự án có tổng diện tích hơn 670 ha nằm trên địa bàn các xã Hà Thượng, Hùng Sơn,Tâm Linh, Cát Nê và Tiên Hội của huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên.[2] Trải qua hơn 14 năm tồn tại và hoạt động của dự án đã góp phần rất lớn vào sự phát triển của nhà máy khai thác chế biến kháng sản núi pháo tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ nói riêng và sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên nói chung. Nhưng sự hoạt động của công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo cũng có những ảnh hưởng xấu đến môi trường trong đó có môi trường nước. Xuất phát từ thực tế đó, được sự đồng ý của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Ths Hoàng Qúy Nhân, em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo”. 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Nghiên cứu thực trạng và đề xuất mô hình kiểm soát chất lượng môi trường nước thải theo (chỉ số WQI) tại công ty SGS Núi Pháo. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể + Nghiên cứu thực trạng môi trường nước thải + So sánh kết quả phân tích chất lượng nước so với QCVN + Tính toán chỉ số WQI + Xác định giá trị WQITổng với mức đánh giá chất lượng nước + Đề xuất những giải pháp bảo vệ, sử dụng tài nguyên nước có tính khả thi, phù hợi với khu vực xung quanh nhà máy Núi Pháo 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em
3 vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. - Ý nghĩa trong thực tiễn: + Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động khai thác đến môi trường, từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. + Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực nhà máy.
4 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Một số khái niệm liên quan - Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm. [7] - WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số.[7] - Khái niệm môi trường: Môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam: “ 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.”.[6] - Khái niệm ô nhiễm nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước không đáp ứng cho mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”(Lương văn Hinh, 2015)[6]. - Khái niêm phát triển bền vững: “Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường”.[6] - Khái niệm ô nhiễm môi trường được định nghĩa trong Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam: “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.”.[6] - Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yếu
5 tố kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường (Luật bảo vệ môi trường 2014), [6]. - Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.[5] - Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về các thành phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhàm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường, và các tác động xấu với môi trường.[6] - Khái niệm nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên. Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên.[3] 2.1.2. Các thông số đánh giá chất lượng nước - Các chỉ têu vật lý: + Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu, sử thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước. Nước mạch nông có nhiệt độ la: 4 – 400C, nước ngầm là: 17 -310C. Nhiệt độ nước thải cao hơn nhiệt độ nước cấp.[4] + TSS: Là các chất rán lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong nước. Hàm lượng các chất lơ lửng là phần còn lại trên giấy lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 1050C cho đến khi khối lượng không đổi (mg/l),[4] + Độ đục: Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước, độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng, bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các huyền phù, các hạt
6 cạn đất cát, các vi sinh vật. Nó cũng chứa nhiều thành phần hóa học: vô cơ, hữu cơ 1, Độ đục cao biểu thị nồng độ nhiễm bẩn trong nước cao 2, Độ đục cao ảnh hưởng đến quá trình lọc nước vì lỗ thoát nước sẽ nhanh chóng bị bịt kín. 3, Khử trùng bị ảnh hưởng bởi độ đục Đơn vị đo độ đục: lJTU = lTNU= l mg sio2/l = 1đơn vị độ đục Đo bằng máy quang phổ: đơn vị NTU, FTU Đo bằng trực quan: đơn vị JTU + pH: Là đại lượng toán học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước PH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch (nước). PH = - log(H+).[4] - Các chỉ tiêu hoá học: + Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD) Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để phân huỷ các chất hữu cơ có thể phân hủy trong một thể tích nước bởi sự phân hủy sinh học. Thông thường sau thời gian 5 ngày ở 200C thì phần lớn ( khoảng 90%) các chất hữu cơ dễ phân hủy bị phân hủy. Vì vậy người ta thường lấy 5 ngày ở 200C để xác định nhu cầu oxy sinh hóa và gọi là BOD5 BOD5 cho ta biết ước lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ của nguồn nước và có thể dùng để đánh giá hiệu quả hệ thống sử lý nước, xác định kích thước thiết bị xử lý Giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ nhiễm bẩn hữu cơ càng cao. Theo quy định bộ Y tế thì: BOD5 3 mg/l - coi như ô nhiễm nhẹ BOD5 > 10 mg/l - coi như nước bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt + Nhu cầu oxy hóa học (COD)
7 Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để phân hủy hết các chất hữu cơ có trong nước theo con đường hóa học. Nồng độ COD cho phép với nguồn nước mặt là COD > 10 mg/l.[3] + Amoni (NH4+ ) Amoni có công thức hóa học NH3, là chất khí không màu và có mùi khai. Trong nước, Amoni tồn tại dưới 2 dạng là NH3 và NH4+. Tổng NH3 và NH4+ được gọi là tổng Amoni tự do.[8] + Phosphat (PO43-) Trong điều kiện bình thương hàm phosphat là một trong các loại dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của sinh vật và gây nên sự phát triển của tảo trong nước mặt.[8] - Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước: + Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước. 2.1.3. Cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13 có hiệu lực từ ngày 01/01/2015 thay thế Luật bảo vệ môi trường 2005. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH 13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của Quốc hội Nước cộng hòa xã hội Việt Nam. - QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT. - QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt thay thế QCVN 08:2008/BTNMT. - QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. - QCVN 40:2011/BTNMT: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. - 879 /QĐ-TCMT Về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước.
8 - Quyết định số 2191/QĐ-BTNMT của Bộ trưởng Bộ TN&MT về việc thanh tra chấp hành pháp luật bảo vệ môi trường, khoáng sản, đất đai và tài nguyên nước đối với Công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo. - 35/2015/TT-BTNMT Thông tư hướng dẫn về bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao có hiệu lực từ ngày 17/08/2015. - Thông tư 16/2017/TT-BTNMT ban hành Quy định kỹ thuật và định mức kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước. - Thông tư 37/2017/TT-BTNMT Ban hành quy định kỹ thuật và định mức kinh tế - kỹ thuật điều tra, đánh giá hiện trạng xả nước thải vào nguồn nước 2.2.Tình hình nghiên cứu chỉ số WQI trong và ngoài nước 2.2.1. Ngoài nước Hiện nay có rất nhiều quốc gia xây dựng và áp dụng chỉ số WQI. Do đặc điểm của mỗi khu vực khác nhau nên mỗi quốc gia, khu vực khác nhau có phương pháp xây dựng chỉ số WQI khác nhau. Hoa Kỳ: WQI được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp cận theo phương pháp của Qũy Vệ sinh quốc gia Mỹ (Naitional Sanitation Foundation – NSF) gọi tắt là WQI–NSF. WQI- NSF được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ thuật Delphi của tập đoàn Rand, thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đông các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thông số CLN quyết định sau đó xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thông số (vai trò quan trọng của thông số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thông số sang chỉ số phụ (qi). WQI - NSF được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trò (trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị chuẩn (mục tiêu CLN) qua giản đồ tính chỉ số phụ (qi). Phương pháp tính WQI của bang Origon Bước 1: Lựa chọn thông số
9 Bảng 2.1: thông số Chỉ tiêu Thông số Nhiệt độ Vật lý Tổng chất rắn (TSS) PH DO Hóa học Tổng N (ammonia+nitrate nitrogen) Tổng P Sinh học Colifom Bước 2: Tính toán chỉ số phụ: - Chỉ số phụ Oxy hòa tan (DO): SIDO Bảng 2.2: Chỉ số phụ Oxy hòa tan Nồng độ DO bão hòa (DO hay DOs) SIDO = 10 ≤ 100% hoặc Nồng độ DO ≤ 3.3 mg/l 3.3 mg/l < DO ≤ 10.5 mg/l SIDO = 80.29+31.88*DO - 1.401*DO2 10.5 mg/l < DO SIDO = 100 100% < DOs ≤ 275% SIDO = 100*exp((DO - 100)*1.179E - 2) 275% < Dos SIDO = 100 - Nhu cầu Oxy sinh học (BOD): SIBOD BOD thể hiện tổng mức tiêu thụ oxy do các sinh vật thủy sinh. + BOD ≤ 8 mg/l: SIBOD = 100*exp(BOD*-0.1993) + 8 mg/l < BOD SIBOD = 10 Bước 3: Trọng số WQI sử dụng phương pháp trọng số cân bằng (không có trọng số). Bước 4: Tính toán chỉ số cuối cùng - Sử dụng hàm bình phương điều hòa không trọng số
10 푛 푊푄 = 푛 1 𝑖−1 1 푆 𝑖 Trong đó: n là số lượng các chỉ số WQI thành phần. SIi: Chỉ số phụ - Sau khi WQI cuối cùng được xác định, chất lượng nước được đánh gia theo các thang như sau: Bảng 2.3: Đánh giá WQI cuối cùng Giá trị WQI Mức đánh giá 10 - 59 Rất xấu 60 - 79 Xấu 80 - 84 Trung bình 85 - 89 Tốt 90 - 100 Rất tốt Canada: Phương pháp do cơ quan Bảo vệ môi trường Canada ( The Canadian Countcill of Ministers of the Environment - CCME 2001) đã xây dựng. WQI -CCME được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thông số và 3 hệ số chính (F1 - phạm vi, F2 - tần suất và F3-biên độ của các kết quả không đáp ứng được các mục tiêu CLN- giới hạn chuẩn). WQI - CCME là một công thức rất định lượng và việc sử dụng hết sức thuận tiện với các thông số cùng các giá trị chuẩn (mục tiêu CLN) của chúng có thể dễ dàng đưa vào WQI-CCME để tính toán tự động. Tuy nhiên, trong WQI-CCME, vai trò của các thông số CLN trong WQI được coi như nhau, mặc dù trong thực tế các thành phần CLN có vai trò khác nhau đối với nguồn nước ví dụ như thành phần chất rắn lơ lửng không có ý nghĩa quan trọng đối với CLN nguồn nước như thành phần Oxy hòa tan. WQI được tính toán thông qua các bước như sau:
11 Bước 1: Tính toán giá trị phạm vi - SCOBE F1 - F1 là tỉ số các thông số không đáp ứng được so với mức hướng dẫn trong khoảng thời gian tính chỉ số. - F1 = (số thông số vượt quá tiêu chuẩn/tổng số thông số)*100 Bước 2: Tính toán giá trị tần suất F2 - F2 là phần trăm số mẫu không đáp ứng được mức hướng dẫn - F2 = (Số mẫu không đáp ứng tiêu chuẩn/Tổng số mẫu)*100 Bước 3: Tính toán giá trị biên độ F3 - Giá trị F3 được tính toán qua 3 bước sau: - Với các giá trị không đáp ứng được tiêu chuẩn (cao hơn giới hạn trên hoặc thấp hơn giới hạn dưới), ta tính giá trị sau: Excursioi = (giá trị thông số/mức hướng dẫn) – 1 khi giá trị thông số cao hơn giới hạn trên của mức hướng dẫn Excusioi = (mức hướng dẫn/giá trị thông số) – 1 khi giá trị thông số thấp hơn giới hạn dưới của mức hướng dẫn. - Tính toán giá trị nse 푠푖표 푛푠푒 = 𝑖−1 𝑖 푛 Trong đó n là tổng số mẫu - F3 được tính toán bằng phương pháp tiệm cận và có khoảng giá trị từ 0 đến 100 푛푠푒 퐹 = 3 0.01푛푠푒 + 0.01 Bước 4: Tính toán giá trị WQI 퐹2 − 퐹2 − 퐹2 푊푄 = 100 − 1 2 3 1.372 Các mức WQI
12 Bảng 2.4: Đánh giá các mức WQI Mức đánh giá Giá trị WQI Rất tốt 95 - 100 Tốt 80 - 94 Trung Bình 60 - 79 Xấu 45 - 64 Rất xấu 0 - 44 Châu Âu: Các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ WQI – NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia –địa phương lựa chọn các thông số và phương pháp tính chỉ số phụ riêng. Các quốc gia Malayxia, Ấn Độ: phát triển từ WQI –NSF, nhưng mỗi quốc gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng. 2.2.2. Trong nước Hiện nay, để thống nhất cách tính toán chỉ số chất lượng nước, tháng 07 năm 2011, Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường. Theo Quyết định chỉ số chất lượng nước được áp dụng đối với số liệu quan trắc môi trường chất lượng nước mặt lục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước nhà nước về môi trường, các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường và tham gia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộng đồng. Theo hướng dẫn chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm. WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số. Qua tình hình nghiên cứu và áp dụng chỉ số WQI ở nước ta cho thấy phương pháp tính toán chỉ số WQI được đề xuất dựa trên những phương pháp luận về WQI áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Vì vậy,
13 đây là phương pháp có sơ sở khoa học vững chắc. Kết quả từ các mô hình áp dụng chỉ số WQI cho thấy phương pháp WQI là phù hợp trong việc đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng nước và phân vùng chất lượng nước. Việt Nam, hầu hết các địa phương áp dụng cách tính WQI theo sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước do Tổng cục Môi trường ban hành theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011. Ngoài ra, còn sử dụng phương ̣ pháp đánh giá chất lượng môi trường của giáo sư Phạm Ngọc Hồ, phương pháp WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mê Kông và một số phương pháp WQI khác được cải tiến cho phù hợp với điều kiện đạc điểm của từng địa phương. Mô hình WQI đưa ra bởi TS Tôn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai Bước 1: Lựa chọn thông số: phương pháp Delphi SST Thông số 1 SS 2 PH 3 DO 4 BOD 5 Tổng N 6 Colifom Bước 2: Tính toán chỉ số phụ: phương pháp delphi và phương pháp đường cong tỉ lệ Từ điểm số trung bình do các chuyên gia cho ứng với từng khoảng nồng độ thực tế, đối với mỗi thông số chất lượng nước chúng tôi xây dựng một đồ thị và hàm số tương quan giữa nồng độ và chỉ số phụ. Dựa vào phương pháp thử với sự trợ giúp của phần mềm xử lý bảng tính Excel, các hàm chất lượng nước được biểu thị bằng các phương trình sau: - Hàm chất lượng nước với thông số BOD5: y = - 0,0006x2 - 0,1491x + 9,8255
14 - Hàm chất lượng nước với thông số DO: y = 0,0047x2 + 1,20276x - 0,0058 - Hàm chất lượng nước với thông số SS: y = 0,0003x2 - 0,1304x + 11,459 - Hàm chất lượng nước với thông số pH: y = 0,0862x4 - 2,4623x3 + 24,756x2 – 102,23x + 150,23 - Hàm chất lượng nước với thông số tổng N: y = - 0,04x2 – 0,1752x + 9,0244 - Hàm chất lượng nước với thông số coliform: y = 179.39x - 0,4067 Bước 3: Trọng số Theo phương pháp Delphi, các mẫu phỏng vấn được biên soạn và gởi đến 40 chuyên gia chất lượng nước ở các trường Đại Học, các Viện Nghiên Cứu, các trung tâm Môi trường để lấy ý kiến. Các mẫu phỏng vấn được gởi đi hai đợt: đợt một là các câu hỏi để xác định các thông số chất lượng nước quan trọng, đợt hai là các câu hỏi để xác định trọng số của các thông số chất lượng nước để xây dựng chỉ số phụ và hàm chất lượng nước. Kết quả có 6 thông số chất lượng nước được lựa chọn là những thông số chất lượng nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.5: Thông số chất lượng nước Thông số Trọng số tạm thời Thông số cuối cùng BOD5 1.00 0.23 DO 0.76 0.18 SS 0.70 0.16 PH 0.66 0.15 Tổng N 0.63 0.15 Tổng Coliforn 0.56 0.13
15 Bước 4: Tính toán chỉ số cuối cùng Chỉ số WQI cuối cùng được tính theo công thức trung bình cộng có trọng số: 푛 = 푞𝑖푊𝑖 𝑖−1 Trong đó : I: Chỉ số cuối cùng qi: chỉ số phụ cho các thông số wi Trọng số Để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai, dựa vào một số kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả và kinh nghiệm thực tế đề xuất phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI như sau: Bảng 2.6: phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI Loại nguồn nước Ký hiệu màu Chỉ số WQI Đánh giá chất lượng 1 Xanh dương 9<WQI≤10 Không ô nhiễm 2 Lan 7<WQI≤9 Ô nhiễm rất nhẹ 3 Lục 5<WQI≤7 Ô nhiễm nhẹ 4 Vàng 3<WQI≤5 Ô nhiễm trung bình 5 Da can 1<WQI≤3 Ô nhiễm nặng 6 Đỏ WQI≤1 Ô nhiễm rất nặng
16 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Chất lượng Nước thải của nhà máy Núi Pháo – Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo trên địa bàn xã Hà Thượng – huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên. 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu - Các vấn đề liên quan đến hiện trạng chất lượng môi trường nước thải tại Nhà máy Núi Pháo Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo trên địa bàn xã Hà Thượng – huyện Đại từ - tỉnh Thái Nguyên. - Nhà máy Núi Pháo nằm trên địa bàn xã Hà Thượng huyện Đại Từ, cách thị trấn Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên khoảng 2 km. Khu vực dự án khai thác và Chế biến vonfram, fluorit, bismuth, đồng và vàng có diện tích 602 ha. Mỏ Núi Pháo Hình 3.1: Vị trí Khu dự án khai thác, chế biến Vonfram, Flourit, Bismuth, đồng và vàng Núi Pháo Qua tài liệu thu thập, nội dung nghiên cứu khóa luận tiến hành quan trắc tại 2 điểm. Các điểm quan trắc đặt tại các cửa xả nước của nhà máy. Đều này
17 đảm bảo số liệu thu được bao quát chung cho hiện trang môi trường nước thải của toàn nhà máy. Vị trí quan trắc thể hiện trong bảng sau Bảng 3.1: vị trí điểm xả thải, lưu lượng nước thải tại công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo STT Ký hiệu Vị trí Cửa xả nước thải từ ao lắng khu vực Nhà máy chế biến quặng ra Suối Thủy Tinh Đập khe Vối - Tại xóm 4, xã Hà Thượng, lưu lượng nước thải trung bình xả ra trong suốt 1 DP1 thời gian hoạt động của Mỏ theo tính toán bằng mô hình GoldSim trong là 19.729 m3/ngày đêm, lưu lượng xả lớn nhất là 64.528 m3/ngày đêm Cửa xả nước thải từ hồ lắng khu vực bãi thải ra Đầm Mây - Tại xóm Mận, xã Phục Linh, lưu lượng nước thải tại đây 2 DP2 ước tính trung bình khoảng 4.003 m3/ngày đêm vào mùa khô, khoảng 25.969 m3/ngày đêm vào mùa mưa và lớn nhất khoảng 109.088 m3/ngày đêm 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành - Địa điểm: Công ty khai thác chế biến kháng sản Núi Pháo. - Thời gian: 15/01/2018 – 30/04/2018 3.3. Nội dung nghiên cứu 1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Hà Thượng 2. Hiện trạng sử dụng nước, nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy 3. Đánh giá chất lượng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo + Đánh giá một số chỉ tiêu hóa học của nước thải + Nhận xét tổng quan chất lượng nước thải tại thời điểm nghiên cứu 4. Đề xuất một số giả pháp cải thiện chất lượng môi trường nước thải của nhà máy
18 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Phương pháp thu thập – tổng hợp tài liệu Nghiên cứu lý thuyết thu thập thông tin thông qua các loại sách báo, tài liệu, Số liệu quan trắc môi trường, Các chương trình, dự án, đề tài tiến hành nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước công ty khai thác chế biến Khoáng sản Núi Pháo. Các tài liệu và kinh nghiệm về đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước, chọn lọc những khái niệm và tư tưởng cơ bản trong việc xây dựng cơ sở lý luận nghiên cứu. Sau đó, tiến hành phân tích và xử lý thông tin, tư liệu bằng cách tập hợp, chọn lọc và hệ thống hoá các phần khác nhau của thông tin, tư liệu đã có để từ đó tìm ra những khía cạnh, kết luận về đối tượng nghiên cứu, nếu phát hiện thiếu hoặc sai lệch thì bổ xung và chỉnh sửa tài liệu cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu đã đề ra. 3.4.2. Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ số chất lượng nước WQI 3.4.2.1. Các nguyên tắc xây dựng WQI: + Bảo đảm tính phù hợp; + Bảo đảm tính chính xác; + Bảo đảm tính nhất quán. + Bảo đảm tính liên tục; + Bảo đảm tính sẵn có; + Bảo đảm tính có thể so sánh. 3.4.2.2. Yêu cầu với việc tính toán WQI: - WQI được tính toán riêng cho s ố liệu của từng điểm quan trắc. - WQI thông số được tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số sẽ xác định được một giá trị WQI cụ thể, từ đó tính toán WQI để đánh giá chất lượng nước của điểm quan trắc. - Thang đo giá trị WQI được chia thành các khoảng nhất định. Mỗi khoảng ứng với 1 mức đánh giá chất lượng nước nhất định.
19 3.4.3. Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt lục địa Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước bao gồm các bước sau: Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lục địa (số liệu đã qua xử lý); Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức; Bước 3: Tính toán WQI; Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước. 3.4.4.Tổng hợp viết báo cáo Các số liệu điều tra và phân tích sau khi được tổng hợp lại đày đủ sẽ phải phân loại từng phần theo nội dung, đây là một khâu quan trọng trong quá trình viết báo cáo, nếu tổng hợp số liệu tốt thì quá trình viết bài sẽ đảm bảo số liệu đầy đủ và chi tiết.
20 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại xã Hà Thượng 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 4.1.1.1. Vị trí địa lý Hà Thượng là xã nằm ở phía Đông Nam huyện Đại Từ cách trung tâm huyện khoảng 6 km; cách trung tâm thành phố Thái Nguyên khoảng 18 km, tổng diện tích tự nhiên của xã là 1.522,01 ha, có vị trí địa lý như sau: - Phía Đông giáp xã Cù Vân; - Phía Tây giáp xã Hùng Sơn; - Phía Nam giáp xã Tân Thái; - Phía Bắc giáp xã Phục Linh 4.1.1.2. Địa hình địa mạo Đặc điểm về địa hình của xã phần lớn là đồi núi, địa hình dốc dần theo hướng Đông Nam - Tây Bắc. Trên địa bàn xã Hà Thượng có 3 con suối bắt nguồn từ dãy núi Pháo có tổng chiều dài khoảng 10 km. Bản đồ xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Hình 4.1: Bản đồ Xã Hà Thượng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên
21 4.1.1.3. Khí hậu Là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, gió Đông Bắc chiếm ưu thế, lượng mưa ít, thời tiết hanh khô. Đặc trưng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thể hiện rõ qua các chỉ số: Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 230C; tổng lượng mưa bình quân hàng năm 1.700 - 2.200 mm, phân bố không đều có chênh lệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô. 4.1.1.4. Các nguồn tài nguyên a. Tài nguyên đất - Tổng diện tích tự nhiên của xã là 1.522,01 ha, trong đó: Đất nông nghiệp 767,58 ha; đất phi nông nghiệp 754,43 ha. - Tổng diện tích đất lâm nghiệp toàn xã 405 ha (chiếm 26,6% diện tích đất tự nhiên), trong đó: Rừng sản xuất 345 ha, rừng phòng hộ 60ha. Diện tích rừng chủ yếu hiện nay là rừng trồng với cây trồng chính là keo và một số các loại cây gỗ khác. - Toàn bộ diện tích đất rừng sản xuất 345 ha đã giao cho các hộ dân quản lý, sử dụng phát triển kinh tế hộ. Diện tích đất rừng phòng hộ 60 ha hiện đang do xã quản lý. b. Tài nguyên nước - Tổng diện tích mặt nước trên địa bàn xã hiện trạng là 18,1 ha, trong đó: diện tích ao, hồ, đầm 9,4 ha, diện tích đất sông suối 8,7 ha gồm 3 con suối bắt nguồn từ dãy núi Pháo chảy theo hướng Nam - Bắc và Tây Bắc. - Toàn bộ diện tích ao, hồ, đầm hiện tại đã và đang được các hộ dân sử dụng để nuôi trồng thủy sản kết hợp việc tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp. Các con suối chảy trên địa bàn xã là nguồn cung cấp nước chủ yếu phục vụ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân. c. Về khoáng sản: Hà Thượng có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú nằm trải dài từ đầu xã đến cuối xã; trong đó mỏ đa kim Núi Pháo nằm tập trung ở địa bàn xóm 1, xóm 2; mỏ than mỡ ở Làng Cẩm, thiếc ở Suối Cát.
22 * Đánh giá chung: Với điều kiện về vị trí địa lý và tài nguyên khoáng sản, Hà Thượng là xã có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế như phát triển công nghiệp khai thác, phát triển tiểu thủ công nghiệp, phát triển thương mại và dịch vụ, phát triển nông lâm nghiệp và phát triển du lịch trong tương lai. 4.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội a. Điều kiện kinh tế. - Hà Thượng là xã có vị trí địa lý thuận lợi cho việc giao thông đi lại nối liền với trung tâm Thành phố Thái Nguyên và trung tâm huyện Đại Từ; tiềm năng về tài nguyên khoáng sản để phát triển ngành công nghiệp khai thác, đồng thời đó cũng là thế mạnh cho Hà Thượng phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ thương mại. - Có điều kiện khí hậu khá thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, phát triển du lịch sinh thái; có lực lượng lao động dồi dào, người dân có truyền thống lao động cần cù, tỷ lệ lao động qua đào tạo cao là lợi thế để nâng cao hiệu quả và sức cạnh tranh trong sản xuất và phát triển. - Hệ thống các công trình hạ tầng như giao thông liên tỉnh, liên huyện, liên xã, liên xóm; trụ sở làm việc của Đảng uỷ - HĐND - UBND; trường học; trạm y tế đã được xây dựng khá đồng bộ và cơ bản đạt chuẩn nông thôn mới. Bảng 4.1: Cơ cấu kinh tế xã Hà Thượng ( Đơn vị: %) Chỉ tiêu 2016 1. Nông nghiệp-lâm nông-thủy sản 35 2. Công nghiệp-xây dựng 35 3. Dịch vụ-thương mại-du lịch 30 (Nguồn: UBND xã Hà Thượng, 2016 ) b. Điều kiện xã hội - Tổng số hộ: 1.558 hộ; - Tổng số nhân khẩu: 5.235 người, trong đó nữ: 2.738 người;
23 - Lao động trong độ tuổi: 3.200 người, trong đó nữ: 1.676 người; - Trình độ văn hóa: Phổ cập THCS; - Tỷ lệ lao động đã qua đào tạo so với tổng số lao động: 1.958/3.200 lao động = 61,18% - Cơ cấu lao động: + Nông, lâm, ngư nghiệp 35%; + Công nghiệp, xây dựng 35%; + Thương mại, dịch vụ 30%. - Tình hình lao động trong độ tuổi đang đi làm việc ngoài địa phương: Tổng số lao động trong độ tuổi đang đi làm việc ngoài địa phương là 164 lao động, có 23 lao động làm việc ở nước ngoài. Còn lại làm việc tại địa phương và các cơ quan đơn vị hành chính và doanh nghiệp trên địa bàn. - Tỷ lệ lao động có việc làm ổn định thường xuyên trên 90% Bảng 4.2: Kết quả điều tra về dân số, lao động việc làm xã Hà Thượng STT Chỉ tiêu Đơn vị tính Số lượng 1 Tổng số dân Người 5235 2 Tổng số hộ Hộ 1558 3 Tổng số lao động Lao động 3200 (Nguồn: UBND xã Hà Thượng, 2016) * Đánh giá sơ bộ về tình hình nhân lực của xã. - Thuận lợi: Dân cư của xã được phân bố ở 13 xóm, các cụm dân cư tương đối tập trung, tỷ lệ lao động trong độ tuổi khá cao so với tổng dân số chiếm 61,1%; số lao động có việc làm ổn định thường xuyên trên 90%. Trình độ dân trí, trình độ lao động tương đối đồng đều. Tỷ lệ lao động qua đào tạo chiếm 61,18% so với tổng số lao động. - Khó khăn: Những năm gần đây do ảnh hưởng của các dự án thu hồi đất phục vụ khai thác khoáng sản nên phần lớn nhân dân không còn hoặc thiếu đất
24 sản xuất phải chuyển đổi sang ngành nghề khác; sản xuất nông nghiệp chủ yếu nhỏ lẻ, trình độ canh tác còn hạn chế. 4.2. Hiện trạng sử dụng nước và nước thải của nhà máy Sơ đồ quy trình sản xuất kèm dòng, nước thải và quy trình của toàn dự án được thể hiện trong hình sau: DP2 Hình 4.2. Sơ đồ xả nước thải trong quá trình khai thác, chế biến sản xuất tại mỏ Núi Pháo 4.2.1. Nhu cầu sử dụng nước Nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động của Dự án bao gồm nhu cầu nước sử dụng cho hoạt động sản xuất của các nhà máy tuyển tinh quặng, nhà máy tuyển sâu vonfram và nước sử dụng cho hoạt động sinh hoạt của nhân viên, công nhân trong Công ty. - Nhu cầu nước sản xuất cho Nhà máy chế biến tinh quặng:
25 Tổng nhu cầu nước cho toàn bộ các quá trình chế biến tinh quặng tại Nhà máy chế biến tinh quặng trung bình khoảng 3.669 m3/h, tương đương với 88.059 m3/ngày đêm. Trong đó: + Khoảng 3.088 m3/h (74.122 m3/ngày đêm) phục vụ cho quá trình chế biến quặng sunfua (gồm nước cấp cho các quá trình nghiền tinh, tuyển nổi đồng, tuyển nổi sunfua khối lớn, tuyển trọng lực Vonfram, tinh quặng Vonfram và quá trình tuyển, ngâm chiết, tinh chế Bismuth); + Khoảng 332 m3/h (7.979 m3/ngày đêm) phục vụ cho quá trình chế biến quặng oxit (nước cấp cho quá trình tuyển nổi Flourite); + Khoảng 248 m3/h (5.958 m3/ngày đêm) phục vụ cho các nhu cầu khác của nhà máy (gồm nước cấp cho quá trình pha trộn hóa chất, nước cấp làm mát, sinh hoạt, vệ sinh ). Nhu cầu nước cho các hoạt động khác của Nhà máy (với lưu lượng khoảng 5.958 m3 /ngày đêm) một phần được lấy từ Hồ chứa nước mưa chảy tràn khu nhà máy (Hồ PSSP), khoảng 80% nhu cầu còn lại được lấy từ sông công (Việc khai thác, sử dụng nước mặt từ sông Công của Công ty đã được UBND tỉnh Thái Nguyên cấp phép và điều chỉnh theo Quyết định số 238/QĐ - UBND ngày 01/02/2013). - Nhu cầu nước sản xuất cho Nhà máy chế biến sâu Vonfram: Ước tính lượng nước sử dụng cho hoạt động sản xuất của Nhà máy chế biến sâu Vonfram nếu chưa tính lượng nước tuần hoàn là khoảng 1.137 m3/ngày đêm. Nước được sử dụng chủ yếu cho quá trình vận hành của nồi hơi, xử lý bụi lò hơi (thiết bị lọc bụi) và các công đoạn nghiền, pha loãng - hòa tan bằng kiềm, lọc. Tuy nhiên lượng nước làm mát, nước từ thiết bị lọc bụi và nước trong chu trình sản xuất hầu như được tuần hoàn sử dụng hoàn toàn. Một lượng nước bị mất đi do bay hơi và cần được bù vào chu trình chế biến của nhà máy được cấp từ hệ thống nước mềm. Lượng nước cần cấp bù khoảng 720 m3/ngày đêm được lấy từ sông Công.
26 Hiện tại, các hạng mục công trình của Dự án đã tương đối đầy đủ để đáp ứng quá trình khai thác và chế biến sản xuất. Trong giai đoạn vận hành thử nghiệm và vận hành, Công ty cũng đã và đang tiến hành tuần hoàn tái sử dụng nước theo như thiết kế để kiểm soát được quá trình sử dụng nước và xả nước thải. - Nhu cầu nước cho hoạt động sinh hoạt của Dự án + Nhu cầu nước sinh hoạt của cán bộ khu văn phòng mỏ và nhà máy chế biến: Nước dùng cho mục đích sinh hoạt tại văn phòng chủ yếu là để rửa tay chân và sử dung cho nhà vệ sinh trong thời gian làm việc (8-12 tiếng). Với định mức sử dụng cho một người được tính khoảng 40 lít/ngày và số lượng cán bộ, nhân công trong khu vực thời điểm cao nhất là 1.000 người, nhu cầu sử dụng nước cao nhất ước tính là 40 m3 /ngày đêm. + Nhu cầu nước sinh hoạt cho Nhà máy tuyển sâu Vonfram: Số lượng cán bộ, công nhân viên tại Nhà máy tuyển sâu Vonfram là 244 người. Với định mức sử dụng cho một người được tính khoảng 40lít/ngày thì nhu cầu nước cấp cho sinh hoạt khoảng 9,8 m3/ngày đêm. + Nhu cầu nước sinh hoạt của Khu lán trại công nhân: Nước dùng cho mục đích sinh hoạt tại lán trại là phục vụ toàn bộ nhu cầu sinh hoạt của mỗi người/ngày (24 tiếng) bao gồm các hoạt động: tắm, rửa, vệ sinh, giặt giũ Định mức sử dụng nước cho 1 người tối đa là khoảng 120 lít/ngày đêm, với quy mô lượng công nhân lớn nhất của Khu lán trại ước tính là 1.870 người, nhu cầu sử dụng nước cao nhất ước tính là 224,4 m3 /ngày đêm. Nước cấp cho hoạt động sinh hoạt tại các khu vực trên được khai thác từ nguồn nước dưới đất ( đã được UBND tỉnh Thái Nguyên cấp phép) và xử lý tại các bể xử lý nước cấp trước khi bơm về các bể chứa nước sinh hoạt.[1] 4.2.2. Nguồn xả của nhà máy Núi Pháo a. Nước thải sinh hoạt - Tại Mỏ Núi Pháo, nước thải sinh hoạt phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong Công ty tại các khu vực: khu nhà máy chế biến
27 tinh quặng, văn phòng, khu nhà máy chế biến sâu Vonfram và khu lán trại công nhân. - Xét về lưu lượng lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tại khu lán trại công nhân là lớn nhất, trung bình khoảng 200 m3 /ngày, tiếp đến là lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tại Nhà máy chế biến tinh quặng, trung bình khoảng 32 m3/ngày đêm. Lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tại Nhà máy chế biến sâu Vonfram là không nhiều, chỉ khoảng 8 m3/ngày đêm. - Nước thải sinh hoạt nói chung có hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), hàm lượng chất hữu cơ (BOD5, COD), chất dinh dưỡng (N, P) cao và nhiều vi sinh vật. - Hiện tại, nước thải sinh hoạt tại khu lán trại công nhân được thu gom về xử lý tại trạm xử lý nước thải sinh hoạt có công suất 225m3 /ngày đêm. Nước thải sau xử lý được xả vào hồ lắng nước mưa chảy tràn khu vực bãi thải rồi xả ra nguồn nước (điểm xả DP2). - Nước thải sinh hoạt khu vực Nhà máy chế biến tinh quặng, văn phòng được thu gom, xử lý tại trạm xử lý nước thải sinh hoạt có công suất 32m3 /ngày đêm. Nước thải sau xử lý được xả vào hồ nước mưa chảy tràn PSSP nằm sát cạnh Nhà máy chế biến tinh quặng. - Nước thải sinh hoạt phát sinh tại Nhà máy chế biến sâu Vonfram, với lưu lượng không nhiều, được xử lý qua hệ thống bể tự hoại rồi xả ra hồ chuyển tiếp PTP. b. Nước thải công nghiệp Nước thải công nghiệp bao gồm nước thải phát sinh từ quá trình khai thác và nước thải phát sinh từ quá trình chế biến (tại Nhà máy chế biến tinh quặng và Nhà máy chế biến sâu Vonfram). - Nước thải phát sinh từ quá trình khai thác: hoạt động khai thác tại Mỏ Núi Pháo tiến hành theo phương pháp khai thác lộ thiên, do đó nước thải phát sinh từ quá trình khai thác, bao gồm nước ngầm chảy vào moong và nước mặt hình thành do nước mưa rơi trên diện tích hứng nước của moong khai thác. Phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên khu vực và tiến trình hoạt động của mỏ, lưu lượng nước chảy vào moong dao động theo mùa và gia tăng cùng với tiến
28 trình phát triển khai thác, mở rộng diện tích moong và hạ thấp cốt cao khai thác. Dựa trên các kết quả điều tra địa chất thủy văn, kết quả quan trắc, tính toán các yếu tố khí tượng trong khu vực và kế hoạch khai thác của Công ty, lưu lượng nước chảy vào moong trong toàn bộ quá trình khai thác tại mỏ đã được ước tính bằng mô hình GoldSim (do đơn vị tư vấn thiết kế - Công ty Golder Associates thực hiện) là khoảng từ 20 m3 /ngày đêm đến hơn 32.000 m/ngày đêm, trung bình khoảng 9.800 m3/ngày đêm. - Nước thải phát sinh từ quá trình chế biến: Nước thải công nghiệp phát sinh từ quá trình chế biến gồm nước thải phát sinh từ Nhà máy chế biến tinh quặng và nhà máy chế biến sâu Vonfram. Trong đó, chủ yếu và đáng chú ý là nước thải phát sinh từ quá trình hoạt động của Nhà máy chế biến tinh quặng. Đa số các loại nước thải nay được tuần hoàn tái sử dụng ngay trong nhà máy, không thải ra nguồn nước. c. Nước mưa chảy tràn Tại Mỏ Núi Pháo, nước mưa chảy tràn phân chia theo 3 khu vực, gồm nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy chế biến tinh quặng, khu vực nhà máy chế biến sâu Vonfram và khu vực bãi thải. - Nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy chế biến tinh quặng: gồm nước mưa chảy tràn khu vực văn phòng, khu vực nhà máy và khu vực trạm nghiền. Nước mưa chảy tràn khu vực văn phòng, nhà máy chủ yếu có hàm lượng TSS cao do quá trình rửa trôi từ bề mặt, trong khi đó, nước mưa chảy tràn khu vực trạm nghiền ngoài hàm lượng TSS cao còn có nguy cơ ô nhiễm một số kim loại nặng như Fe, Mn, As do quá trình rửa quặng của trạm nghiền. Toàn bộ nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy chế biến tinh quặng được thu gom về hồ PSSP. - Nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy chế biến sâu Vonfram: Nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy chế biến sâu Vonfram không có nguy cơ ô nhiễm, được thu gom thoát về hồ PTP. - Nước mưa chảy tràn khu vực bãi thải: Tại Mỏ Núi Pháo, bãi đất đá thải là nơi chứa đất đá thải thông thường (không có khả năng tạo axit) phát sinh từ quá
29 trình khai thác quặng tại moong. Tuy nhiên đất đá thải thông thường thải ra từ moong khai thác quặng sunfua vẫn có khả năng chứa một hàm lượng sunfua nhất định, do đó nước mưa chảy tràn trong khu vực vẫn có thể có khả năng có tính axit do quá trình oxy hóa sunfua và có hàm lượng các kim loại nặng Fe, As, Mn cao do tính linh động hòa tan của các kim loại này trong điều kiện dòng chảy có pH thấp. 4.3. Phân tích chất lượng nước thải công ty khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo 4.3.1. Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước 3- Các thông số quan trắc: COD, N-NH4, P-PO4 , Độ đục,TSS, Colifom, O DO, PH,T( C), BOD5 quá trình quan trắc được tiên hành theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam, kết phân tích và đo đạc được thể hiện trong bảng sau: Bảng 4.3: Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước thải công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo + 3- 0 COD N-NH4 P-PO4 Độ đục TSS Colifom DO PH T( C) BOD5 DP1 7 0.3 0,03 4 6 4100 5,64 6,7 28 3 DP2 27 0,21 0,05 7 12 230 4.2 6,7 28 16 QCVN 40:2011/ 150 10 - - 100 5000 - 5,5 - 9 40 50 BTNMT, (Cột B) 4.3.2. So sánh kết quả phân tích chất lượng nước với QCVN So sánh kết quả đo đặc, khảo sát tháng 4 năm 2018 và kết quả phân tích của các yếu tố với QCVN 40:2011/BTNMT cho thấy; a. Nhiệt độ Qua số liêu phân tích bảng 4.3 cho thấy nhiệt độ tại vị trí lấy mẫu khá ổn định cả 2 điểm quan trắc có giá trị đều bằng 280C, đều nằm trong khoảng cho phép QCVN 40:2011/BTNMT, (cột B).
30 b. Gía trị PH; pH là một chỉ số xác định tính chất hoá học của nước. Thang pH chỉ từ 0- 14; Về lý thuyết, nước có pH = 7 là trung tính. Qua số liệu phân tích bảng 4.3 cho thấy PH cả 2 vị trí lấy mẫu đều bằng 6,7 cho thấy chất lượng nước tại khu vực này khá tốt nằm trong khoảng cho phép QCVN 40:2011/BTNMT, chuẩn B từ 5,5 đến 9 đối với nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. C. Ôxy hòa tan;DO Hàm lượng oxygen hòa tan 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 oxy 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. Dựa vào bảng 4.3 kết quả phân tích chất lượng môi trường nước thải công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo ta có thể thấy hàm lượng DO tại các điểm lấy đều nằm trong khoảng cho phép QCVN 40:2011/BTNMT, chuẩn B. d. Nhu cầu ô xi hóa sinh học (BOD5) Nhu cầu ô xi hóa sinh học (BOD5) là lượng oxy 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. Kết quả so sánh hàm lượng BOD5 được thể hiện như sau (mg/l) 5 BOD
31 Hình 4.3: (Kết quả so sánh hàm lượng BOD5) Hình 4.3 cho thấy hàm lượng BOD5 tại 2 điểm có sự chênh lệch nhau khá cao tuy nhiên cả 2 điểm có hàm lượng BOD5 thấp hơn khoảng cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT, chuẩn B; e. Nhu cầu ô xy hóa học (COD) Nhu cầu oxy hóa học 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 (DO). Kết quả so sánh hàm lượng COD tại các điểm quan trắc thể hiện ở hình:4.4. COD COD (mg/l) Hình 4.4: (Kết quả so sánh hàm lượng COD) Hàm lượng BOD có sự biến động giữa các điểm cao nhất tại DP2 còn thấp nhất tại DP1 tuy nhiên hàm lượng BOD của cả 2 điểm đều thấp hơn quá nhiều so với QCVN 40:2011/BTNMT; f. Độ đục (NTU) Độ đục là một trong những tính chất vật lý của nước, được hình thành từ sự lắng cặn của các chất lơ lửng trong nước hoặc do thành phần bùn đất có trong nước hình thành nên.Qua số liệu phân tích bảng 4.3 cho thấy 2 điểm quan trắc đều có kết quả chênh lệch nhau khá cao, giá trị DP2 gần bằng 2 lần giá trị DP1.
32 g. Tổng chất rắn lơ lửng ( TSS) Tổng chất rắn lơ lửng biểu thị cho lượng các chất hòa tan được trong nước, sự có mặt của các chất này sẽ làm đục, thay đổi màu sác một số tính chất của nước. Vì vậy tổng chất rắn lơ lửng càng nhiều thì nước càng bẩn. kết quả so sánh hàm lượng TSS được thể hiện ở hình:4.5. ) TSS (mg/l TSS Hình 4.5: (Kết quả so sánh hàm lượng TSS) Qua hình 4.5 cho thấy giá trị (TSS) tại các điểm quan trắc đều thấp hơn giá trị cho phép QCVN 40/2011/BTNMT chuẩn B về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. h. Amoni (N-NH4+) Hàm lượng amoni là một trong những thông số quyết định đến đánh giá chất lượng nước thải công nghiệp cũng như chất lượng nước nói chung. Trong điều kiện bình thường, hàm lượng amoni là một trong các loại chất dinh dưỡng càn thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, tuy nhiên hàm lượng amoni trong nước quá lớn thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước, khả năng sinh trưởng và phát triển của các loại sinh vật. kết quả so sánh được thể hiện ở hình:4.6.
33 /l) (mg NH4+ - N Hình 4.6: (Kết quả so sánh hàm lượng NH4+) Qua hình 4.6. cho thấy hàm lượng amoni (N-NH4+) của cả hai điểm so với với QCVN 40:2011/BTNMT, chuẩn B là rất thấp 3- i. Phosphat P-PO4 Trong điều kiện bình thương hàm phosphat là một trong các loại dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng và phát triển cảu sinh vật, tuy nhiên khi hàm lượng phosphat trong nước quá lớn thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước, khả năng sinh trưởng và phát triển của các loài sinh vật. Dựa vào số liệu quan trắc bảng 4.3 có thể thể thấy hàm lượng photphats tại 2 của xả nước thải DP1,DP2, của công ty không đồng đều giá trị phopthats cao nhất tại điểm DP2 là 0,05 giá trị photphats thấp nhất tại điểm DP1 là 0,03. K. Colifom Coliforms là một loại vi khuẩn gram kỵ khí, hình que và không bào tử. Chúng là nhóm vi khuẩn phổ biến và sống được trong nhiều môi trường khác nhau như đất, nước (nước uống, nước sinh hoạt và nước nuôi trồng thủy sản), thức ăn và trong phân động vật. Để đánh giá chất lượng nước dưới gốc độ ô nhiễm tác nhân sinh học, người ta thường dùng chỉ số colifom, đây là chỉ số phản ánh số lượng vi sinh vật trong nước, biểu hiện sự ô nhiễm nước bởi các tác nhân sinh học. Kết quả so sánh thể hiện ở hình: 4.7.
34 ) n/100ml ẩ khu (Vi (Vi Colifom Hình 4.7: (Kết quả so sánh chỉ số Colifom) Dựa vào biểu đồ có thể thấy giá trị colifom tại 2 điêm quan trắc có sự chênh lệch nhau khá lớn giá trị DP1cao gấp 195 lần với giá trị DP2, So sánh cả 2 với QCVN 40:2011 giá trị colifom vẫn ở dưới mức giới hạn cho phép B về các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 4.3.3. Đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI) 4.3.3.1.Các bước tính toán chỉ số chất lượng nước Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lục địa ( Số liệu đã qua sử lý ) - Số liệu quan trắc được thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nước mặt lục địa theo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong một khoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục; + Các thông số được sử dụng để tính WQI trong Quyết định số 879/QĐ- TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường bao gồm các thông số: DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4 + , P-PO4 3- , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH. + Số liệu quan trắc được đưa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ các giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chất lượng số liệu.
35 Bước 2. Tính toán các giá trị WQI theo công thức sau * WQI thông số (WQISI) được tính toán cho các thông số BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43- , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức như sau: 푞푖−푞푖+1 (Công thức 1) 푊푄 푆 = 푃𝑖+1 − + 푞𝑖+1 푃푖+1− 푃푖 Trong đó: + 푃𝑖: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 4.4 tương ứng với mức i + 푃𝑖+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 4.4 tương ứng với mức i+1 + 푞𝑖: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi + 푞𝑖+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1 + Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán Bảng 4.4: Bảng quy định các giá trị qi, Bpi đối với từng thông số Giá trị BPi quy định đối với từng thông số 3- BOD5 COD N-NH4+ P-PO4 Độ đục TSS Coliform i qi (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (NTU) (mg/l) (MPN/100ml) 1 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 2 75 6 15 0.2 0.2 20 30 5000 3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500 4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000 5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000 Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng, thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi tương ứng. * Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa. - Tính toán giá trị DO % bão hòa: + Tính giá trị DO bãohòa:
36 2 3 DObaohoa=14.652 - 0.41022T + 0.0079910T - 0.000077774T T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C). + Tính giá trị DO % bãohòa: DO á표 ℎò = DOℎò 푡 푛/ O á표 ℎò ∗ 100 Trong đó DOℎò 푡 푛: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/)l - Tính giá trị WQIDO 푞푖+1−푞푖 (Công thức 2) 푊푄 푆 = − 푃𝑖 + 푞𝑖 푃푖+1− 푃푖 Trong đó: Cp: giá trị DO % bão hòa BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong bảng: 4.5 Bảng 4.5: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO%bãohòa i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200 qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1 Nếu giá trị DO%bãohòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1 . Nếu 20< giá trị DO%bãohòa < 88 thì WQIDO được tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 4.5. Nếu 88≤ giá trị DO%bãohòa ≤ 112 thì WQIDO bằng 100. Nếu 112< giá trị DO%bãohòa < 200 thì WQIDO được tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 4.5. Nếu giá trị DO%bãohòa ≥200 thì WQIDO bằng 1.
37 * Tính giá trị WQI đối với thông số pH Bảng 4.6: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH I 1 2 3 4 5 6 BPi ≤5.5 5.5 6 8.5 9 ≥9 qi 1 50 100 100 50 1 Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1. Nếu5,5<giá trịpH<6thì WQIpH được tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 4.6. Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100. Nếu 8.5< giá trị pH<9 thì WQIpH được tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 4.6 Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1. Bước 3.Tính toánWQI cho từng điểm quan trắc Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI được áp dụng theo công thức sau: 1 5 2 2 푊푄 1 1 푊QI = 푃 푊푄 × 푊푄 × 푊푄 100 5 2 =1 =1 Trong đó: WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5 , COD, N-NH4 , P-PO4 WQIB: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform WQIPH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên. Bước 4. So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giá
38 Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau: Bảng 4.7: So sánh giá trị WQI Giá trị Mức đánh giá chất lượng nước Màu WQI Xanh nước 91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt biển Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh lá 76 - 90 nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp cây Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục 51 - 75 Vàng đích tương đương khác Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích 26 - 50 Da cam tương đương khác Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý 0 - 25 Đỏ trong tương lai 4.3.3.2. Kết quả tính toán WQI Dựa vào kết quả phân tích và tính toán theo chỉ số WQI ta có được kết quả WQI Thông số và WQI Tổng thể hiện dưới bảng sau đây: Bảng 4.8: Kết quả tính toán WQIThông số và WQITổng Độ 3- BOD5 PH COD P-PO4 TSS Colifom N-NH4 WQITổng đục DP1 100 100 100 100 100 100 84 66.6667 90.397 DP2 47.5 100 53.75 100 100 100 100 74.1667 87.048 Dựa vào bảng kết quả tính toán WQIThông số và WQITổng cho thấy giá trị WQI Tổng của DP2 thấp chủ yêu do BOD và COD thấp hơn điểm còn lại. Nhìn
39 chung WQITổng tại 2 điểm quan trắc đều cao do kết hợp nhiều thông số với nhau nhằm đánh giá một cách tổng quan tại các điểm thời điểm quan trắc, đây là ưu điểm của việc sử dụng chỉ số WQI. 4.3.3.3. Đánh giá chất lượng nước bằng WQI Dựa vào thang điểm của chỉ số chất lượng nước WQI tại các điểm lấy mẫu được đánh giá cụ thể như sau: Bảng 4.9: So sánh các giá trị WQITổng đối với thang điểm Vị trí Gía trị WQITổng Mức đánh giá chất lượng nước Màu Xanh Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước DP1 90.397 nước sinh hoạt biển Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh Xanh lá DP2 86.85 hoạt nhưng cần các biện pháp sử lý cây phù hợp Từ bảng so sánh các giá trị WQI với thang điểm cho thấy giá trị WQITổng tại 2 điểm quan trắc đều có sự khác nhau. Tại vị trí DP1 giá trị WQITổng được xác định với giá trị là 90,397 điều này cho thấy chất lượng nước tại khu vực này khá tốt phù với mục đích cấp nước sinh hoạt. Còn tại vị trí DP2 giá trị WQITổng được xác định với giá trị là 86.85 được biểu thị với gian màu Xanh lá cây chất lượng nước tại khu vực này Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp sử lý phù hợp. 4.4. Một số biện pháp khác phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do nước thải nhà máy gây ra. a. Biện pháp quản lý: - Giảm nhu cầu sử dụng nước và giảm lưu lượng nước thải xả ra nguồn nước: Quy trình sản xuất tại Nhà máy chế biến sâu Vonfram là chu trình khép kín, hầu như không có nước thải trực tiếp sản xuất phát sinh sau toàn bộ quy
40 trình; nước thải sản xuất phát sinh chỉ có một lượng nhỏ nước thải vệ sinh nhà xưởng, máy móc. Lượng nước thải trong bùn thải quặng đuôi từ các quá trình chế biến quặng sunfua, quá trình chế biến quặng oxit từ Nhà máy chế biến tinh quặng sau quá trình lắng và trữ tại khu hồ chứa được tuần hoàn toàn bộ hoặc một phần về tái sử dụng cho quá trình chế biến tinh quặng. Nước thải tháo khô moong được bơm ra hồ chứa để cấp bổ sung cho lượng nước tuần hoàn trở lại nhà máy từ hồ. - Xây dựng hệ thống thu gom, xử lý, thoát nước thải đồng bộ với các giai đoạn hoạt động của Mỏ: Hệ thống thu gom, xử lý mở rộng, nâng cấp để bảo đảm nước thải được thu gom triệt để, xử lý đạt quy chuẩn trước khi xả ra nguồn nước. - Thành lập Bộ phận chuyên trách về quản lý môi trường, quản lý nước thải (Phòng Môi trường): Theo dõi giám sát quá trình vận hành của hệ thống thu gom, xử lý, thoát nước thải; kiểm tra chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra của các hệ thống xử lý để kịp thời phát hiện các sự cố, báo cáo triển khai ứng phó khắc phục; thực hiện công tác quan trắc, giám sát môi trường gồm có quan trắc chất lượng, lưu lượng nước thải, nước mặt, nước ngầm - Phối hợp chặt chẽ với cơ quan quản lý môi trường địa phương trong việc thanh kiểm tra và giám sát môi trường. - Hàng ngày tiến hành quan trắc thông số pH tại moong khai thác, hồ chứa nước mưa chảy tràn bãi thải để kịp thời xử lý trung hòa axit bằng sữa vôi và kết tủa kim loại nặng. b. Biện pháp kỹ thuật: - Định kỳ nạo vét các rãnh thoát nước, các hồ, hồ lắng nước mưa chảy tràn, để bảo đảm hiệu quả tích trữ và xử lý nước thải tại các công trình này. - Cải tạo mở rộng hệ thống thu gom nước mưa chảy tràn bãi thải, tăng diện tích hồ lắng nước mưa chảy tràn. Tăng dung tích chứa để tăng khả năng lắng cặn khi lượng nước mưa chảy tràn bãi thải gia tăng. - Nâng cao các đập chứa khu vực hồ chứa quặng đuôi để bảo đảm khả năng tích trữ và xử lý nước tại các hồ chứa.
41 - Bố trí xây dựng công trình xử lý nước thải trong trường hợp hàm lượng các kim loại nặng trong nước thải vượt quy chuẩn xả thải. c. Biện pháp tuyên truyền giáo dục: - Tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức của công đồng về tầm quan trong của nước. - Đẩy mạnh phong trào toàn dân bảo vệ, sử dụng hợp lý tài nguyên nước. - Tuyên truyền, phổ biến cho người dân để họ hiểu hơn về ô nhiễm môi trường, để họ hiểu, theo dõi và biết được thông tin về môi trường sống của mình. - Tổ chức thường xuyên công tác tuyên truyền, giáo dục về ý thức và trách nhiệm bảo vệ nguồn nước, bảo vệ môi trường cho các cán bộ công nhân viên trong công ty.
42 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết luận Công ty TNHH Khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo nằm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Đây là một mỏ đa kim lớn và là dự án về khoáng sản lớn tại Việt Nam với nguồn lực tài chính mạnh, công nghệ hiện đại, với nhiều phân khu chức năng rộng, nhiều hạng mục công trình hoạt động chính của Công ty tại Mỏ Núi Pháo là khai thác quặng từ moong lộ thiên, tuyển luyện quặng và chế biến sâu Vonfram tại các nhà máy chế biến. Qua quá trình thực tập và tiến hành nghiên cứu em đi đến kết luận như sau: * Hiện trạng nước; - Từ kết quả phân tích em nhận thấy hàm lượng của tất cả các chỉ tiêu phân tích đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt). - Về kết quả tính toán + Tại điểm DP1: Giá trị WQITổng cao nhất 90,397, nguồn nước này có thể sử dụng được cho mục đích sinh hoạt. + Tại điểm DP2 : Giá trị WQITổng cũng tương đối cao 86,85, nguồn nước này cũng có thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp, bảo vệ đời sống thủy sinh. * Mô hình kiểm soát chất lượng nước theo (chỉ số WQI); Nhìn chung giá trị WQITổng tại 2 điểm quan trắc đều cao do kết hợp nhiều thông số với nhau nhằm đánh giá một cách tổng quan đây là ưu điểm của việc sử dụng chỉ số WQI. Trong quá trình hoạt động khai thác, sản xuất tại Mỏ Núi Pháo, Công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo xả nước thải ra hệ thống suối Cát và suối Thủy Tinh trong khu vực tại 2 vị trí xả thải như đã phân tích ở trên, đã được
43 thu gom và xử lý một cách hiệu quả nhờ hệ thống công trình thu gom các loại nước thải phát sinh, xử lý nước thải và xả nước thải được thể hiện là các thông số môi trường đều nằm trong giới hạn cho phép. Mặc dù đã sử dụng các biện pháp hạn chế tối đa về tác động đến môi trường, nhưng mỏ Núi Pháo vẫn có những tác động tích cực và tiêu cực nhất định. Vì vậy, trong thời gian tới, Công ty Khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo sẽ tiếp tục thực hiện các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm hiệu quả đã và đang áp dụng tại mỏ Núi Pháo, đồng thời sẽ triển khai các biện pháp để bảo đảm khả năng thu gom, xử lý nước thải đạt quy chuẩn trước khi xả thải ra nguồn nước. Biên pháp khác phục nhàm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nhà máy gây ra bằng cách quản lý tốt, vận hành tốt các trang thiết bị kỹ thuật, tuyên truyền giáo dục . 5.2. Đề nghị Cần có những nghiên cứu chi tiết về thực trang môi trường nước thải tại công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo để đánh giá mức độ ô nhiễm và đề ra các giải pháp một cách tốt nhất để bảo vệ môi trường. Đề nghị UBND huyện Đại Từ tiến hành lập cam kết bảo vệ môi trường cho các nhà máy ở trong khu vực Đại từ để nhà máy có ý thức và trách nhiệm trong việc bảo vệ môi trường. Trong quá trình thực hiện, bài khóa luận của em còn nhiều thiếu sót, mong thầy cô và các bạn góp ý để hoàn thiện hơn .
44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tiếng Việt 1. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường “Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp”, QCVN 40:2011/BTNMT. 2. Nguyễn Thu Hằng (2014), “Đánh giá công tác giải phóng mặt bằng dự án khai thác và chế biến khoáng sản Núi Pháo tại xã Hà Thượng huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên năm 2014”, khóa luận tốt nghiệp đại học – Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 3. Đàm Hồng Hòa (2014), “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của nhà máy Núi Pháo- công ty TNHH khai thác chế biến khoáng sản núi pháo trên địa bàn xã Hà Thượng huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên” , khóa luận tốt nghiệp đại học - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 4. Lương Văn Hinh và các tác giả (2016), Giáo trình “ô nhiễm môi trường”, Nxb Nông nghiệp Hà Nội. 5. Vũ Thị Huyền (2014), “ÁP dụng chỉ số WQI trong đánh giá biến động nước một số sông, hồ tại Hà Nội”, khóa luận tốt nghiệp – Trường đại học Dân Lập Hải Phòng. 6. Luật bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13 có hiệu lực từ ngày 01/01/2015 thay thế Luật bảo vệ môi trường 2005. 7. Tổng cục Môi Trường “Sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước” (Ban hành kèm theo Quyết định số 879 /QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường) 8. Mai Hải Trang (2014) ,“ Đánh giá chất lượng nước sông Ba chảy qua tỉnh Phú Yên năm 2014”, Luận văn tốt nghiệp – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam. 9. Nguyễn Văn Thắng (2014), “Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt tại xã Ký Phú huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên” , khóa luận tốt nghiệp đại học - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
45 2. Các tài liệu tham khảo từ Internet 10. 11. quyet-dinh-thanh-tra-cong-ty-tnhh-khai-thac-che-bien-khoang-san-nui- phao.html. 12. oan+chi+so+AQI+va+WQI__+Chi+so+chat+luong+nuoc+WQI.pdf
PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước thải công ty khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo tháng 04 năm 2018 Đơn vị: miligam trên lít (mg/l), vi khuẩn trên 100 mili lít (vi khuẩn/ml),độ C (0C) CO N- P- Độ 0 TSS Colifom DO PH T( C) BOD5 D NH4 PO4 đục DP1 7 0.3 0.03 4 6 4100 5.64 6.7 28 3 DP2 27 0.21 0.05 7 12 230 4.2 6.7 28 16 Ghi chú: DP1, DP2 là vị trí lấy mẫu Phụ lục 2: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT Đơn vị: miligam trên lít (mg/l), vi khuẩn trên 100 mili lít (vi khuẩn/ml),độ C (0C) Giá trị giới hạn TT Thông số Đơn vị A B 1 PH - 6 đến 9 5,5 đến 9 2 BOD5 (20°C) mg/l 30 50 3 COD mg/l 75 150 4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 5 Amoni (NH4+ tính theo N) mg/l 5 10 6 Coliform Vi khuẩn /100 ml 3000 5000 7 Nhiệt độ 0C 40 40 Ghi chú: - Cột A quy đinh các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Cột B quy định các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Dấu (-) là không quy định
Phu lục 3: kết quả tính toán WQI trên Excel