Bước đầu phân tích, đánh giá hàm lượng thủy ngân trong mẫu than nguyên liệu sử dụng tại một số nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 104-108 
 104 
Bước đầu phân tích, đánh giá hàm lượng thủy ngân 
trong mẫu than nguyên liệu sử dụng tại một số nhà máy 
nhiệt điện ở Việt Nam 
Đào Thị Hiền1,2, Nguyễn Mạnh Khải2,*, Đinh Văn Tôn3, 
Võ Thị Cẩm Bình3, Nguyễn Thúy Lan3 
1Ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường, Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVN, Hà Nội, Việt Nam 
2Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 
 3Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim, 79 An Trạch, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 16 tháng 10 năm 2018 
Chỉnh sửa ngày 14 tháng 12 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 14 tháng 12 năm 2018 
Tóm tắt: Than nội địa sử dụng cho các nhà máy nhiệt điện của Việt Nam hiện nay là than cám 5,6 
theo TCVN 8910:2015, hàm lượng chất bốc thấp, độ tro cao. Ngoài các thành phần kim loại, oxyt 
kim loại đã xác định hàm lượng có mặt trong than phổ biến trước đây, hàm lượng thủy ngân cũng 
bước đầu được nghiên cứu, tìm hiểu. Qua phân tích, hàm lượng thủy ngân trong than nguyên liệu 
tại các nhà máy nhiệt điện của Việt Nam xác định giao động trong khoảng từ 0,06-0,14ppm, cá 
biệt có mẫu đạt giá trị 0,82ppm. Giá trị hàm lượng này ở mức thấp khi so sánh với các than cùng 
chủng loại tại Trung Quốc và một số nước. Với sự có mặt của thủy ngân trong nguyên liệu, theo 
nguyên lý bảo toàn vật chất, thủy ngân sẽ xuất hiện trong các sản phẩm quá trình cháy của nhà 
máy nhiệt điện bao gồm cả pha rắn, lỏng, khí với mức độ phân bố khác nhau tùy điều kiện cháy. 
Theo đánh giá sơ bộ, nguồn than từ các mỏ khu vực Mông Dương, Uông Bí, Vàng Danh, Khe 
Chàm, Nam Mẫu, Cao Sơn tuy có hàm lượng thủy ngân ở ngưỡng thấp nhưng cao hơn sơ với các 
mỏ cung cấp than antracide khác trong nước cũng như than nhập khẩu hiện tại. 
Từ khóa: Nhà máy nhiệt điện, thủy ngân, độc tính, quá trình cháy, kiểm soát các chất ô nhiễm. 
1. Đặt vấn đề 
Tính đến cuối năm 2017 cũng như quy 
hoạch điều chỉnh phát triển điện lực quốc gia 
giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm 2030, 
________ 
 Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-982959968. 
 Email: khainm@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4314 
công suất lắp đặt các nhà máy nhiêṭ điêṇ 
(NMNĐ) đốt than của Việt Nam ngày một tăng, 
chiếm tỷ trọng lớn trong cơ cấu nguồn điện (từ 
17.482,5MW tương đương 38,22% tổng công 
suất lắp đặt hệ thống và 67,82% tổng công suất 
ngành nhiệt điện năm 2017 tăng lên 26.000MW 
tương đương 42,7% công suất hệ thống 
năm 2020; dự kiến đạt 55.300 MW tương 
đương 42,6% công suất hệ thống năm 2030 [1, 2]. 
Đ.T. Hiền và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 104-108 105 
Thế giới cũng như Việt Nam đã và đang sử 
dụng hai loại công nghệ lò hơi NMNĐ là công 
nghệ lò than phun (Pulverized coal - PC) và 
công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn (Circulating 
Fluidizing Bed - CFB) trong đó công nghệ lò 
PC là chủ yếu. Các NMNĐ lò than phun của 
Việt Nam hiện đang sử dụng chủ yếu có thông 
số hơi dưới tới hạn (cận tới hạn), một số 
NMNĐ lò than phun mới đưa vào vận hành 
hoặc chuẩn bị đưa vào vận hành sử dụng than 
nhập khẩu (Vân Phong 1, Vĩnh Tân 1, Vĩnh Tân 
4 và 4 mở rộng; Duyên Hải 3 và 3 mở rộng) sử 
dụng thông số trên tới hạn [3]. 
Thành phần hóa học chính của than sử dụng 
cho các NMNĐ bao gồm: cacbon, hydro, lưu 
huỳnh, oxy, nitơ ngoài ra còn một tỷ lệ nhất 
định các kim loại, oxyt kim loại (đồng, kẽm, 
boron, selenium) trong đó có kim loại nặng 
(arsen, chì đặc biệt là thủy ngân) [4]. Với 
nguyên lý cân bằng vật chất, toàn bộ thủy ngân 
tích lũy trong thực vật sau quá trình sống sẽ bảo 
toàn trong nhiên liệu hóa thạch (than), giải 
phóng ra môi trường khi đốt cháy thông qua các 
loại chất thải khác nhau (tro, xỉ, thạch cao, bụi, 
khí thải, nước thải hệ thống xử lý khí FGD). 
Theo tài liệu đánh giá của UNEP, lượng thủy 
ngân phát thải từ các NMNĐ của các nước châu 
Âu (25 nước thành viên của EU năm 2005) ước 
tính khoảng 29 tấn/năm sau khi đã giảm từ 52 
tấn/năm ở những năm 1995[5, 6]. Trong môi 
trường, thủy ngân có đặc tính bền vững, tích tụ 
sinh học rất cao thông qua chuỗi thức ăn. Tùy 
liều lượng, thời gian và hình thức tiếp xúc của 
con người, thủy ngân có thể gây tổn thương não 
và gan, tấn công hệ hô hấp, hệ nội tiết, hệ thần 
kinh trung ương, viêm miệng, viêm da, ảnh 
hưởng các cơ quai hàm, răng, thận, và làm 
khuyết tật thai nhi Trong một số trường hợp, 
thủy ngân có thể gây ra ngộ độc cấp tính, suy 
hô hấp, thậm chí tử vong nếu tiếp xúc một 
lượng lớn. Nghiên cứu hàm lượng thủy ngân 
trong than sử dụng tại một số NMNĐ ở Việt 
Nam nhằm bước đầu xác định hiện trạng thủy 
ngân trong nguyên liệu đầu vào của quá trình 
cháy từ đó ước tính khả năng phát thải thủy 
ngân từ hoạt động công nghiệp nhiệt điện nước 
ta hiện nay, đưa ra các biện pháp quản lý với 
mức độ phù hợp. 
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 
2.1. Đối tượng nghiên cứu 
Than nội địa cấp cho các NMNĐ Việt Nam 
không phân biệt nhiều đến nguồn gốc mỏ mà 
quan trọng là các thông số kỹ thuật đáp ứng 
thiết kế nhà máy dựa theo TCVN 8910:2015. 
Cụ thể, NMNĐ Phả Lại dùng than cám 5a1; 
5b1; 5a.4; 5b.4; Uông Bí mở rộng 1&2 sử dụng 
than cám 5a; Quảng Ninh, Hải Phòng, Mông 
Dương 2 sử dụng than cám 5a, 6a; Ninh Bình 
sử dụng than cám 4b, 5a; Nghi Sơn 1, Duyên 
Hải 1, Vĩnh Tân 2, Vũng Áng 1 sử dụng than 
cám 6a; Mông Dương 1 dùng than cám 6a.1. 
Các NMNĐ sử dụng công nghệ CFB chủ yếu 
sử dụng nguồn than chất lượng kém (hàm lượng 
chất bốc thấp, lưu huỳnh trong than cao) khu 
vực các mỏ than Khánh Hòa, Núi Hồng, Na 
Dương, Đông Ri, Sơn Động, Cẩm Phả, Mạo 
Khê, Tràng Bạch, Khe Chuối, Hồng Thái. Đối 
với than nhập khẩu, các NMNĐ (Duyên Hải 3, 
Vĩnh Tân 4) đưa ra một số chỉ tiêu kỹ thuật 
cơ bản liên quan tổng độ ẩm (ARB); độ ẩm cố 
hữu (ADB); độ tro; chất bốc; tổng hàm lượng 
lưu huỳnh; chỉ số nghiền hardgrove; nhiệt độ 
chảy của tro; cỡ hạt không đề cập vấn đề 
thủy ngân. Than nhiên liệu tại 20/34 
NMNĐ/dây chuyền nhiệt điện đã và đang vận 
hành (bao gồm cả than nội địa và than nhập 
khẩu) được lấy mẫu, nghiên cứu. Than tại các 
mỏ có tham gia cấp cho NMNĐ cũng được tiến 
hành lấy mẫu, phân tích hàm lượng thủy ngân. 
2.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu 
Than tại các NMNĐ được lấy mẫu theo tiêu 
chuẩn quốc gia TCVN 1693:2008 ISO 
18283:2006 (Than đá và cốc - Lấy mẫu thủ 
công) [3]. 
Mẫu than nguyên liệu các NMNĐ sau khi 
thu thập, bảo quản, đưa về phòng thí nghiệm sẽ 
được xác định hàm lượng thủy ngân theo 
phương pháp US EPA method 7471B. Phương 
pháp US EPA method 7471B là phương pháp 
Đ.T. Hiền và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 104-108 106 
xác định tổng lượng thủy ngân (bao gồm cả 
thủy ngân vô cơ, hữu cơ) trong mẫu rắn/bán 
rắn. Thiết bị phân tích, quy trình phân tích, quy 
trình xử lý số liệu trong phạm vi nghiên cứu tuân 
thủ chặt chẽ theo hướng dẫn chi tiết áp dụng 
phương pháp US EPA method 7471 của Cục Bảo 
vệ môi trường Hoa Kỳ. 
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 
3.1. Hàm lượng thủy ngân trong than nội địa sử 
dụng cho các nhà máy nhiệt điện đốt than của 
Việt Nam 
Hàm lượng thủy ngân trong than nguyên 
liệu các NMNĐ được nghiên cứu phổ biến giao 
động trong khoảng từ 0,06-0,14ppm, tuy nhiên 
cá biệt có mẫu đạt giá trị 0,82ppm. Các NMNĐ 
sử dụng nguồn than từ các mỏ khu vực Mông 
Dương, Uông Bí, Vàng Danh, Khe Chàm, Nam 
Mẫu, Cao Sơn có hàm lượng thủy ngân trong 
than nguyên liệu cao hơn so với các NMNĐ sử 
dụng nguồn than từ các mỏ cung cấp khác trong 
cả nước cũng như so sánh với than nhập khẩu. 
Bảng 1. Hàm lượng thủy ngân trong than nhiên liệu 
một số NMNĐ 
NMNĐ 
Hàm lượng thủy 
ngân trong than 
nhiên liệu (ppm) 
Na Dương 0,10 
Cao Ngạn 0,14 
Sơn Động 0,13 
Uông Bí (MR1&2) 0,82 
Mông Dương1 0,57 
Đông Triều 0,52 
Quảng Ninh (1&2) 0,12 
Cẩm Phả 0,09 
Hải Phòng (1&2) 0,06 
Ninh Bình 0,11 
Nghi Sơn 1 0,07 
Vũng Áng1 0,12 
Vĩnh Tân 2 0,09 
Formusa Đồng Nai 0,10 
Duyên Hải 3 0,15 
Kết quả phân tích mẫu than trực tiếp tại các 
mỏ này cũng cho thấy hàm lượng Hg trong mẫu 
rắn cao hơn so với các mỏ khảo sát khác trong 
cả nước. 
3.2. Hàm lượng thủy ngân trong than nhập 
khẩu sử dụng cho các các nhà máy nhiệt điện 
đốt than của Việt Nam 
Các NMNĐ sử dụng công nghệ lò than 
phun PC thông số hơi tới hạn (Vĩnh Tân 4, 
Duyên Hải 3) và một số NMNĐ xây dựng, quản 
lý theo cơ chế BOT (Formosa) đều sử dụng 
than nhập khẩu. 
Như trên đã đề cập, than nhập khẩu chủ yếu 
quan tâm đến các thông số đặc tính/đặc điểm kỹ 
thuật của than nhằm đáp ứng hiệu quả năng 
lượng (không đặt vấn đề xác định hàm lượng 
thủy ngân trong than). Hàm lượng thủy ngân 
xác định trong than các NMNĐ sử dụng nguồn 
nhập khẩu ở nước ta hiện nay dao động ở mức 
trung bình thấp so với hàm lượng thủy ngân 
trong than nội địa (số liệu lấy mẫu, phân tích 
thủy ngân trong than thuộc phạm vi nghiên cứu 
này cho thấy tại NMNĐ Vĩnh Tân 4: 0,08ppm; 
Duyên Hải 3: 0,09ppm). 
3.3. Thảo luận 
Song song quá trình cháy, thủy ngân (Hg) 
trong nhiên liệu sẽ bay hơi, chuyển đổi thành 
thủy ngân nguyên tố thể hơi (Hg0) do tác động 
của nhiệt độ cao tại buồng lửa. Cùng với việc 
làm nguội dòng khói, một loạt các phản ứng 
phức tạp sẽ diễn ra để chuyển Hg0 thành các 
hợp chất của Hg2+ tồn tại ở thể rắn hoặc thủy 
ngân hấp thụ trên bề mặt các vật chất rắn trong 
dòng khói. Sự có mặt của các khí Chlorine 
trong khói thải sẽ khiến cho HgCl2 được hình 
thành (Hg2O; Hg2Cl2; Hg2Cl2 + Cl2 -> 2HgCl2; 
Hg2Cl2 + SnCl2 -> 2Hg + SnCl4). Tùy theo 
đặc tính nhiên liệu hóa thạch, tỷ lệ thủy ngân 
tồn tại ở các dạng chất thải khác nhau sau quá 
trình cháy nhiên liệu có khác nhau. 
- Than của tỉnh Guizhou (Trung Quốc) có 
hàm lượng thủy ngân được xác định là 55ppm, 
cao gấp 200 lần so với mức trung bình hàm 
lượng thủy ngân trong than của Mỹ [5]. 
Đ.T. Hiền và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 104-108 107 
- Theo nghiên cứu thống kê chất lượng than 
của Mỹ, hàm lượng thủy ngân trung bình ở mức 
0,11-0,17ppm; 80% mẫu phân tích đạt hàm 
lượng thủy ngân dưới 0,25ppm tuy nhiên cá 
biệt có những mẫu hàm lượng thủy ngân đạt giá 
trị 1,8ppm [7]. 
- Hàm lượng thủy ngân trong than nội địa 
Việt Nam ở mức thấp khi so sánh với các loại 
than chủng loại tương tự của Trung Quốc, Ấn 
Độ cũng như một số nước khác. Than nhập 
khẩu dùng cho 1 số NMNĐ Việt Nam hiện nay 
có hàm lượng thủy ngân ở mức ổn định và thấp 
[4, 5, 8]. 
- Rửa than là một trong những biện pháp áp 
dụng đầu nguồn nhằm giảm bớt hàm lượng thủy 
ngân trong nguyên liệu trước khi tham gia quá 
trình cháy, giảm thiểu phát sinh thủy ngân trong 
các chất thải hình thành ở giai đoạn tiếp theo 
(phương pháp này giúp giảm 25-35% lượng 
thủy ngân có trong than; thử nghiệm tại Ấn Độ 
đạt 39%) [5, 9]. 
4. Kết luận 
Than nội địa sử dụng cho các nhà máy nhiệt 
điện của Việt Nam hiện nay là than cám 5,6 
theo TCVN 8910:2015, hàm lượng chất bốc 
thấp, độ tro cao. Ngoài các thành phần kim loại, 
oxyt kim loại đã xác định hàm lượng có mặt 
trong than phổ biến trước đây, hàm lượng thủy 
ngân cũng bước đầu được nghiên cứu, tìm hiểu. 
Qua phân tích, hàm lượng thủy ngân trong than 
nguyên liệu tại các nhà máy nhiệt điện của Việt 
Nam xác định giao động trong khoảng từ 0,06-
0,14ppm, cá biệt có mẫu đạt giá trị 0,82ppm. 
Giá trị hàm lượng này ở mức thấp khi so sánh 
với các than cùng chủng loại tại Trung Quốc và 
một số nước. 
Than nhập khẩu (phân tích tại một số 
NMNĐ như Duyên Hải 3, Vĩnh Tân 4, Formosa 
Đồng Nai) có hàm lượng thủy ngân dao động 
quanh giá trị 0,08-0,1ppm. Giá trị này thấp hơn 
giá trị trung bình hàm lượng thủy ngân trong 
than nội địa. 
Tài liệu tham khảo 
[1] Viện Năng lượng, 2015, Đề án Quy hoạch phát 
triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét 
đến năm 2030. 
[2] Thủ tướng Chính phủ, 2016, Quyết định số 
428/QĐ-TTg ngày 18/3/2016 phê duyệt điều 
chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai 
đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030. 
[3] Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện Kim, 
2018, Báo cáo tổng kết nhiệm vụ “Đánh giá hiện 
trạng phát thải và đề xuất biện pháp quản lý Hg từ 
hoạt động nhiệt điện đốt than và khai thác chế 
biến khoáng sản”. 
[4] Brian H.Bowen, Marrty W.Irwin, 2018, Coal 
chacracteristics, Indiana Center for Coal 
Technology Research. 
[5] Brian H.Bowen, Marty W.Irwin, 2007, Basic 
Mercury Data and Coal Fired Power Plants, 
Indian Center for Coal Technology Research. 
[6] UNEP, Division of Technology, Industry and 
Economics (DTIE) Chemicals Branch Geneva 
Switzerland, 2013, GlobalMercury Assessment 
2013, Sources, Emissions, Releases and 
Environmental Transport. 
[7] Susan J.Tewalt, Linda J.Bragg and Robert 
B.Finkelman, 2001, Mercury in U.S.Coal, 
Abundance, Distribution and Modes of 
Occurrence, USGS Fact Sheet FS-095-01. 
[8] Lawrence, 2000, Mercury, engineering and 
mining Journal issues. 
[9] UNEP, Guidance on Best Available Techniques 
and Best Environmental Practices to Control 
Mercury Emissions from Coal-fired Power Plants 
and Coal-fired Industrial Boilers, 
[10] UNEP, Division of Technology, Industry and 
Economics (DTIE) Chemicals Branch Geneva 
Switzerland, 2010, Process Optimization 
Guidance for Reducing Mercury Emission from 
Coal Combustion in Power Plants.
Đ.T. Hiền và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 104-108 108 
Initial Analysis and Evaluation of Mercury Content 
 in Raw Coal Samples Used in some Coal-fired Thermal 
Power Plants in Vietnam 
Dao Thi Hien1,2, Nguyen Manh Khai2, Dinh Van Ton3, 
 Vo Thi Cam Binh3, Nguyen Thuy Lan3 
 1Department of Science, Technology and Environment, Vietnam Electricity Corporation, 
11 Cua Bac, Hanoi, Vietnam 
2Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam 
 3National Institute of Mining - Metallurgy Science and Technology, 
79 An Trach, Hanoi, Vietnam 
Abstract: The domestic coal used for the current thermal power plants in Vietnam is dust coal 5,6 
according to TCVN 8910:2015, the content of low volatile matter, high ash. In addition to the metal, 
metal oxide components has previously identified concentrations in the coal, the content of mercury 
was also initially studied. Based on analysis, the content of mercury in raw materials of some 
Vietnam’s coal-fired thermal power plants is fluctuated in the range of 0.06-0.14ppm, particularly with 
the sample of 0.82ppm. The value of this content is low compared to similar coal in China and some 
other countries. With the presence of mercury in the material, according to the principle of material 
preservation, mercury will appear in the product combustion process, including solid, liquid and gas 
phase, with different degrees of distribution depending on fire conditions. According to preliminary 
assessment, the coal resources from Mong Duong, Uong Bi, Vang Danh, Khe Cham, Nam Mau and 
Cao Son mines have low level of mercury but this level of mercury is still higher compared to the 
other domestic antracite mines as well as current imported coal. 
Keywords: Coal-fired thermal power plant, Mercury, Toxic, Burning process, Control of 
pollutants.