Luận Văn Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ đến môi trường nước thị trấn G

ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ đến môi trường nước thị trấn Giang Tiên, Phú Lương, Thái Nguyên

Phần 1
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Những vấn đề về môi trường và có liên quan đến môi trường bắt đầu được người ta quan tâm vào cuối thế kỉ XVIII, khi quá tŕnh khai thác tài nguyên thiên nhiên đi kèm với công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở các nước Tây Âu và Bắc Mỹ. Cho đến ngày nay, thế giới không ngừng đẩy mạnh các hoạt động bảo vệ môi trường. Hàng loạt các biện pháp được đề xuất thực hiện và đă đạt được không ít thành tựu trong lĩnh vực này. Song chúng ta vẫn đứng trước những thách thức gay gắt về môi trường trên quy mô toàn cầu. Chớnh v́ thế, các nước trên thế giới có liên quan chặt chẽ với nhau và quan hệ mật thiết với các vấn đề môi trường toàn cầu của từng nước. Việt Nam cũng không nằm ngoài quy luật đó. Cùng với quá tŕnh xây dựng phát triển lớn mạnh của đất nước th́ ngành năng lượng ngày càng được chú ư quan tâm hơn, đặc biệt là ngành than – vàng đen của Tổ quốc. Hoạt động khai thác than đă và đang trực tiếp, gián tiếp tạo công ăn việc làm, mang lại thu nhập ổn định, phục vụ đời sống sinh hoạt của nhân dân địa phương đồng thời đóng góp một lượng lớn cho ngân sách quốc gia. Tuy nhiên hoạt động khai thác than cũng là nguyên nhân chính làm cho các vấn đề môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng trở nên bức xúc ở các địa phương.
Tại thị trấn Giang Tiên, Mỏ than Phấn Mễ là một trong những đơn vị sản xuất kinh doanh hiệu quả đóng góp rất lớn vào nguồn ngân sách chung của thị trấn. Ngoài ra nhờ hoạt động của Mỏ đă đem lại công ăn việc làm cho hàng trăm lao động của thị trấn, đảm bảo đời sống của nhơn dân. Song chúng ta cũng không thể phủ nhận những tác động tiêu cực do hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ đem lại cho môi trường nói chung và môi trường nước của địa phương nói riêng. V́ vậy việc xác định rơ những ảnh hưởng xấu đó để t́m ra các biện pháp khắc phục là vô cùng bức thiết hiện nay.
Xuất phát từ những yêu cầu trên của địa phương và nguyện vọng của bản thân cùng với sự nhất trí của khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ đến môi trường nước thị trấn Giang Tiờn, Phỳ Lương, Thỏi Nguyờn”. dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Dương Thị Thanh Hà.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
- Đánh giá thực trạng môi trường nước nhằm xác định ảnh hưởng do hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ tới môi trường nước tại thị trấn Giang Tiờn- Phỳ Lương- Thỏi Nguyờn.
- Giúp cho chính quyền địa phương cũng như các nhà quản lí môi trường thấy được thực trạng công tác quản lí môi trường ở địa phương.
- Đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng xấu của khai thác than tới môi trường nước tại địa phương.
1.3. Ư nghĩa của đề tài.
1.3.1. Ư nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học.
- Tạo cho sinh viên có cơ hội vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện khả năng tổng hợp phân tích số liệu.
- Là điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm sau khi ra trường.
1.3.2. Ư nghĩa thực tiễn.
Những kết quả của đề tài là cơ sở giúp cho:
- Pḥng TN & MT huyện Phú Lương, cán bộ môi trường thị trấn Giang Tiên thực hiện công tác quản lí và BVMT hiệu quả hơn.
- Ban lănh đạo Mỏ than Phấn Mễ thấy được hiện trạng môi trường nước để từ đó có những cải tiến về công nghệ, trang thiết bị trong khai thác và xử lí môi trường nước, đẩy mạnh công tác BVMT được tốt hơn.
1.4. Yêu cầu của đề tài.
- Chấp hành đúng chính sách môi trường của nhà nước, quy tŕnh, quy phạm, quy định của ngành tài nguyên môi trường.
- Các số liệu thu được phản ánh trung thực, khách quan.
- Kết quả đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than của mỏ than Phấn Mễ đến môi trường nước thị trấn Giang Tiên phải chính xác.
- Các kiến nghị đưa ra phải có tính khả thi.


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU


2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước
2.1.1.1. Các khái niệm môi trường
- Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Đây là khái niệm tổng quát về môi trường.
- Môi trường là tập hợp các điều kiện và hiện tượng bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc sự kiện.
- Môi trường sống là tổng thể các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới sự sống và sự phát triển của cơ thể sống.
-Môi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lư, hoá học, sinh học, xă hội bao quanh con người và có ảnh hưởng tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và toàn bộ cộng đồng người.
- Theo Luật Môi trường Việt Nam sửa đổi năm 2005: “ Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo có liên quan mật thiết với nhau bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật.
* Một số khái niệm liên quan đến môi trường
- Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật.
- Sự cố môi trường là tai biến hoặc rủi ro xảy ra trong quá tŕnh hoạt động của con người hoặc biến đổi thất thường của tự nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái hoặc biến đổi môi trường nghiêm trọng.
- Khủng hoảng môi trường: là các suy thoái chất lượng MT sống ở quy mô toàn cầu, đe doạ cuộc sống loài người trên Trái Đất như sa mạc hoá, nguồn nước và biển bị ô nhiễm nghiêm trọng thủng tầng ụzụn.
- Tai biến môi trường: là quá tŕnh gây hại vận hành trong hệ thống MT, phản ánh tính nhiễu loạn và tính bất ổn của hệ thống. Có 3 giai đoạn:
Nguy cơ ( hiểm hoạ ): Đă tồn tại các yếu tố gây hại nhưng chưa gây mất ổn định cho hệ thống.
Giai đoạn phát triển: tập trung và gia tăng các yếu tố tai biến, xuất hiện trạng thái mất ổn định nhưng chưa vượt qua ngưỡng an toàn của hệ thống MT.
Giai đoạn sự cố: trạng thái mất ổn định đă vượt qua ngưỡng an toàn của hệ thống, gây ra các thiệt hại không mong đợi cho con người (sức khoẻ,tớnh mạng, sản nghiệp) ==> thiên tai hoặc sự cố MT.
- An ninh môi trường: là trạng thái mà một hệ thống MT có khả năng đảm bảo điều kiện sống an toàn cho con người và sinh vật cư trú trong hệ thống đó.
- Tị nạn môi trường: con người và sinh vật buộc phải rời khỏi nơi cư trú truyền thống của ḿnh tạm thời hay vĩnh viễn do sự huỷ hoại môi trường gây nguy hiểm cho cuộc sống của họ.Trờn thế giới cứ khoảng 225 người lại có một người phải tị nạn môi trường (TS. Lê Văn Thiện, 2007) [10].
2.1.1.2. Ô nhiễm môi trường
- ễ nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật.
- Nguyờn nhơn gây ô nhiễm chủ yếu do hoạt động của các hoạt động của con người gây ra như sản xuất công nghiệp, sinh hoạt, giao thông vận tải Ngoài ra, ô nhiễm c̣n do một số hoạt động của tự nhiên: núi lửa phun nham thạch gây nhiều bụi bặm, thiên tai tạo điều kiện cho nhiều loại vi sinh vật gây bệnh phát triển.
2.1.1.3. Ô nhiễm nước.
a. Khái niệm: Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lớ, hoỏ học, sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất lạ ở thể rắn, lỏng làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước.
b. Các nguồn gây ô nhiễm nước
* Nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên là do sự nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió băo, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố, đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng. Sự ô nhiễm này c̣n gọi là sự ô nhiễm không xác định được nguồn.
* Nguồn gốc nhân tạo: Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu là do xả nước thải từ cỏc vựng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, các phương tiện giao thông vận tải, đặc biệt là giao thông vận tải đường biển.
- Nước thải sinh hoạt: là nước thải phát sinh từ các hộ gia đ́nh, bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá tŕnh vệ sinh, sinh hoạt của con người.
Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (cacbonhydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ ), chất rắn và vi trùng.
Tuỳ theo mức sống và lối sống mà lượng thải cũng như tải lượng các chất có trong nước thải của mỗi người là khác nhau. Nh́n chung mức sống càng cao th́ lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.
Tải lượng trung b́nh các tác nhân gây ô nhiễm nước chính do một người đưa vào môi trường trong một ngày được nêu trong bảng sau:

Bảng 2.1. Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người đưa vào hàng ngày
[TABLE]
[TR]
[TD]TT
[/TD]
[TD]Tác nhân ô nhiễm
[/TD]
[TD]Tải lượng (g/người/ngày)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]BOD­[SUB]5[/SUB]
[/TD]
[TD]45 -54
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]COD
[/TD]
[TD](1,6 – 1,9 )́BOD[SUB]5[/SUB]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]Tổng chất rắn hoà tan(TDS)
[/TD]
[TD]170 – 220
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4
[/TD]
[TD]Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
[/TD]
[TD]70 – 145
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]Clo( Cl[SUP]-[/SUP])
[/TD]
[TD]4 – 8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]6
[/TD]
[TD]Tổng nitơ (tính theo N)
[/TD]
[TD]6 -12
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]7
[/TD]
[TD]Tổng photpho ( tính theo P )
[/TD]
[TD]0,8 - 4
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
(Nguồn: Dư Ngọc Thành,2008) [9]
- Nước thải đô thị: là loại nước thải tạo thành do sự gộp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ sở thương mại, công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lí chung.
Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70 – 90% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống.
Nh́n chung nước thải đô thị có thành phần tương tự như nước thải sinh hoạt.
- Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải.
Khác với nước thải sinh hoạt hay đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể. Ví như nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ, nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ cũn cú cỏc kim loại nặng
- Nước chảy tràn: là nước chảy tràn từ mặt đất do mưa hoặc do thoát nước từ đồng ruộng là nguồn gây ô nhiễm nước sông, hồ. Nước chảy tràn qua đồng ruộng đồng có thể cuốn theo các chất rắn, hoá chất bảo vệ thực vật, phân bón. Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất công nghiệp, có thể làm ô nhiễm nguồn nước do chất rắn, dầu mỡ, hoá chất, vi trùng (Dư Ngọc Thành, 2008) [9].
c. Tác nhân và thông số ô nhiễm nguồn nước.
* Tác nhân và thông số ô nhiễm hoỏ lớ nguồn nước.
- Màu sắc: Nước tự nhiờn sạch thường trong suốt và không màu, cho phép ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước sâu. Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, các loại tảo, chất hữu cơ nú trở nên kém thấu quang với ánh sáng mặt trời.Các sinh vật sống ở đáy thường bị thiếu ánh sáng. Các chất rắn trong môi trường nước làm cho sinh vật hoạt động trở nên khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây tử vong cho sinh vật. Chất lượng nước suy giảm làm ảnh hưởng xấu tới hoạt động b́nh thường của con người.
- Mựi và vị: nước tự nhiên sạch không có mùi hoặc có mùi vị dễ chịu. Khi trong nước có sản phẩm phân huỷ chất hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim loại th́ mùi vị trở nên khó chịu.
- Độ đục: nước tự nhiên sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không màu. Do chứa các hạt sét và mùn, vi sinh vật, hạt bụi, cỏc hoỏ chất kết tủa th́ nước trở nên đục. Nước đục ngăn cản quá tŕnh chiếu sáng của Mặt trời. Các chất rắn ngăn cản hoạt động b́nh thường của người và sinh vật khác.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết của lưu vực hoặc môi trường khu vực. Nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải của các nhà nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn nước tự nhiờn trong khu vực. Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường nước làm cho quá tŕnh sinh, lớ, hoỏ của môi trường nước thay đổi, dẫn tới một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ chết đi hoặc chuyển đi nơi khác, một số c̣n lại phát triển mạnh mẽ. Sự thay đổi nhiệt độ nước thông thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước.
- Chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng là các hạt chất rắn vô cơ hoặc hữu cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như khoỏng sột, bụi than, mựn Sự có mặt của chất rắn lơ lửng trong nước gây nên độ đục, màu sắc và các tính chất khác.
- Độ cứng: Gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các muối Ca và Mg với hàm lượng lớn.
- Độ dẫn điện: độ dẫn điện của nước có liên quan đến sự có mặt của ion trong nước. Các ion này thường là muối của kim loại như NaCl, KCl, SO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP] nước có tính độc hại cao thường liên quan đến các ion hoà tan trong nước.
- Độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống b́nh thường của các sinh vật nước. Sự thay đổi pH trong nước thường liên quan đến sự hiện diện các hoá chất axit hoặc kiềm, sự phân huỷ hữu cơ, sự hoà tan một số anion SO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP], NO[SUB]3[/SUB] .
- Nồng độ oxy tự do trong nước: nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng từ 8 – 10 ppm, dao động mạnh phụ thuộc nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo Khi nồng độ oxy tự do trong nước thấp sẽ làm giảm hoạt động của các sinh vật trong nước nhiều khi dẫn đến chết.
- Nhu cầu oxy hoá (BOD): là lượng oxy mà vi sinh vật cần dùng để oxy hoỏ cỏc chất hữu cơ có trong nước.
- Nhu cầu oxy hoỏ hoỏ học (COD): là lượng oxy cần thiết cho quá tŕnh oxy hoỏ các hợp chất hoá học bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ.
* Tỏc nhơn hoá học
- Kim loại nặng: như Hg, Cd, As,Zn khi có nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm. Kim loại nặng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá tŕnh sinh hoá và thường tích luỹ lại trong cơ thể của sinh vật. V́ vậy chúng rất độc hại đối với sinh vật.
- Các nhúm anion NO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP], PO[SUB]4[/SUB][SUP]3-[/SUP], SO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP], các nguyên tố N, S, P ở nồng độ thấp là các chất dinh dưỡng với tảo và các sinh vật dưới nước. Ngược lại khi ở nồng độ cao sẽ gây ra sự phú dưỡng hoặc biến đổi sinh hoá trong cơ thể người và vật.
- Thuốc bảo vệ thực vật: là những chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hoá học, được dùng để pḥng trừ sâu bệnh trong nông nghiệp. Tuy nhiên trong sản xuất chỉ có một phần thuốc tác dụng trực tiếp lên côn trùng và sâu hại c̣n lại chủ yếu rơi vào nước, đất và tích luỹ trong môi trường hay các sản phẩm nông nghiệp.
- Cỏc hoá chất hoà tan khác như cỏc nhúm xyanua, phenol, các hợp chất tẩy rửa gây độc rất lớn cho nước.
* Tác nhân sinh học
Sinh vật trong môi trường nước có nhiều dạng khác nhau. Bên cạnh những sinh vật có ích c̣n có nhiều nhóm sinh vật gây hoặc truyền bệnh cho người và sinh vật khác. Trong số này đáng chú ư là các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn và kí sinh trùng gây bệnh như các loại bệnh thương hàn, tả, lị, siờu vi khuẩn viêm gan B
Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phơn, rỏc, nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật .( Nguyễn Thị Lợi, 2006) [4].
2.1.2. Nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp
2.1.2.1. Nguồn nước thải.
a. Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu.
b. Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải.
* Phân loại theo nguồn thải: có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm xác định và không xác định.
- Nguồn xác định (hay nguồn điểm): là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví dụ như mương xả thải).
- Nguồn không xác định là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm. Nguồn này rất khó để quản lí (ví dụ như nước mưa chảy tràn qua ruộng đồng đổ vào ao hồ kênh rạch).
* Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm th́ gồm có tác nhân lớ hoỏ, tác nhân hoá học, tác nhân sinh học.
* Phân loại theo nguồn gốc phát sinh th́ gồm có 4 nguồn nước thải là nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nguồn nước thải tự nhiên. ( Lê Văn Thiện, 2007)[10].
2.1.2.2. Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp.
Hiện nay người ta quan tâm nhiều tới ba nguồn thải chính là nguồn nước thải bệnh viện, nguồn nước thải công nghiệp và nguồn thải sinh hoạt. Đặc biệt nguồn nước thải công nghiệp là một thách thức lớn cho hệ thống sông hồ của nhiều nước trên thế giới và nhất là ở Việt Nam do những đặc tính độc hại của nó.
Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp chứa nhiều hoá chất độc hại (kim loại nặng như Hg, As, Pb, Cd ); các chất hữu cơ khú phơn huỷ sinh học (phenol, dầu mỡ ) các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học từ cơ sở sản xuất thực phẩm. Tuy nhiên nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà thành phần tính chất tuỳ thuộc vào quá tŕnh sản xuất cũng như quy mô xử lí nước thải. Nước thải của các cơ sở chế biến lương thực thực phẩm có chứa nhiều chất phân huỷ sinh học; trong khi nước thải ngành công nghiệp thuộc da lại chứa nhiều kim loại nặng, sunfua, nước thải ngành sản xuất acquy lại chứa nồng độ axit và ch́ cao.
2.2. T́nh h́nh nghiên cứu trong và ngoài nước.
2.2.1. T́nh h́nh khai thác than trên thế giới.