Nghiên cứu những vấn đề môi trường đã, đang và sẽ nảy sinh do hoạt động mỏ kẽm chì Làng Hích, Thái Nguyên

Nghiên cứu những vấn đề môi trường đã, đang và sẽ nảy sinh do hoạt động mỏ kẽm chì Làng Hích, Thái Nguyên Phạm Hồng Hạnh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02 Người hướng dẫn: PGS.TS Hoàng Xuân Cơ Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Đánh giá hiện trạng môi trường tại mỏ kẽm chì Làng Hích. Xác định nguyên nhân gây ô nhiễm và suy thoái môi trường trong việc khai thác, chế biến kẽm chì Làng Hích. Đề xuất giải pháp quản lý và khắc phục ô nhiễm môi trường khai thác, chế biến kẽm chì Làng Hích. Keywords: Ô nhiễm môi trường; Mỏ kẽm chì; Thái Nguyên Content I. Mở đầu Một trong những lợi thế về nguồn tài nguyên thiên nhiên của tỉnh Thái Nguyên là tài nguyên khoáng sản. Khai thác khoáng sản đã góp phần không nhỏ vào tốc độ phát triển kinh tế của tỉnh. Tuy nhiên khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đang gây ra ô nhiễm môi trường tại một số khu vực và ảnh hưởng đến cuộc sống dân cư khu vực xung quanh như mỏ than Khánh Hoà.. Trải qua 23 năm xây dựng và phát triển, mỏ kẽm chì Làng Hích đã tạo ra nguồn thu lớn cho tỉnh Thái Nguyên. Việc khai thác kẽm chì của mỏ này đã gây ra tác động không nhỏ tới môi trường khu vực. Giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại mỏ kẽm Chì Làng Hích đang là mối quan tâm của các cấp chính quyền. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu những vấn đề môi trường đã, đang và sẽ nảy sinh do hoạt động của mỏ kẽm chì Làng Hích, Thái Nguyên” được lựa chọn. II. Tổng quan về khai thác kẽm chì 2.1. Tình hình khai thác kẽm chì trên thế giới - Trên thế giới, 80% các mỏ kẽm là mỏ hầm lò, 8% là mỏ lộ thiên, còn lại là mỏ kết hợp giữa hai dạng trên. Tuy nhiên, nếu tính theo sản lượng thì khai thác lộ thiên chỉ chiếm 15%, khai thác hầm lò chiếm 64%, 21% còn lại được khai thác từ các mỏ hỗn hợp hầm lò - lộ thiên. 2.2. Tình hình khai thác quặng kẽm chì ở Việt Nam Các mỏ kẽm chì ở nước ta đã được phát hiện và khai thác, chế biến từ hàng trăm năm nay. 2.3. Tình hình khai thác quặng kẽm chì ở Thái Nguyên Hiện nay trên địa bàn tỉnh có 6 tổ chức, đơn vị được cấp phép khai thác mỏ kẽm chì với số lượng mỏ hiện đang được khai thác 16 mỏ 2.4. Các tác động tới môi trường do hoạt động khai thác kẽm chì */ Ô nhiễm không khí, nước - Việc khai thác và tuyển các loại quặng sunfua, có thể rửa lũa hòa tan vào nước do sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới, khoan nổ. Ô nhiễm hóa học do khai thác và tuyển quặng kẽm chì là nguy cơ đáng lo ngại đối với nguồn nước sinh hoạt và nước nông nghiệp, nước thường bị ô nhiễm bẩn bởi bùn sét, một số kim loại nặng và hợp chất độc như As, Pb */ Ảnh hưởng đến nguồn tài nguyên thiên nhiên khác - Làm giảm độ che phủ do rừng cây bị chặt hạ, lớp phủ thực vật bị suy giảm, giảm số lượng động vật hoặc tuyệt chủng do điều kiện sinh sống ở rừng cây, đồng cỏ và sông nước xấu đi. Một số loài thực vật bị suy giảm số lượng, động vật phải di cư sang nơi khác. - Khai thác kẽm chì đã làm thu hẹp đáng kể diện tích đất nông nghiệp, lâm nghiệp và ảnh hưởng đến sản xuất như: chiếm dụng đất nông, lâm nghiệp để làm khai trường. 2.5. Tổng quan chung về mỏ kẽm chì Làng Hích 2.5.1. Vị trí địa lý: - Mỏ kẽm chì Làng Hích nằm cách 30km về phía Tây Bắc thành phố Thái Nguyên thuộc xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 2.5.2. Diện tích: - Diện tích toàn khu mỏ là 320,7ha. Trong đó: Khu văn phòng+ Mê tít, Chế biến: 10,4 ha; khu tập thể công nhân: 2,627 ha; Khu mỏ Ba: 15.800m2 = 1,58 ha; Khu vực Sa lung: 2885m2 = 0,2885 ha; Khu vực Bắc Lâu: 100.000m2 = 10 ha; Khu bãi thải: 3,1 ha III. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Hiện trạng môi trường và công tác quản lý môi trường tại Mỏ chì kèm Làng Hích. 3.2. Nội dung nghiên cứu a. Đánh giá hiện trạng môi trường khu vực mỏ và dự báo các tác động đến môi trường do hoạt động của mỏ đến khi kết thúc mỏ - Điều tra, khảo sát, thu thập thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực mỏ. - Khảo sát, lấy mẫu phân tích chất lượng môi trường khu vực mỏ - Trên cơ sở thu thập tài liệu về công nghệ khai thác mỏ, hệ thống khai thác mỏ, đánh giá các nguồn gây tác động và tải lượng các chất ô nhiễm do hoạt động của mỏ. - Trên cơ sở kế hoạch phát triển mỏ dự báo các tác động đến môi trường do hoạt động của mỏ trong những năm tới. b. Đề xuất các giải pháp kĩ thuật và giải pháp quản lý nhằm cải thiện môi trường khu vực mỏ - Căn cứ vào thực trạng môi trường, nhận định các vấn đề môi trường còn tồn tại từ đó đề xuất các giải pháp xử lý và quản lý môi trường phù hợp với điều kiện thực tế của mỏ. 3.3. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa và thu thập số liệu môi trường - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa - Phương pháp phân tích IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 4.1. Hiện trạng môi trường và dự báo diễn biến ô nhiễm môi trường của hoạt động khai thác mỏ kẽm chì Làng Hích 4.1.1. Môi trường không khí 4.1.1.1. Hiện trạng tác động đến môi trường không khí - Nguồn gây ô nhiễm: khoan, nổ mìn, bốc xúc, vận chuyển quặng, chất thải, hoạt động tại xưởng tuyển. 4.1.1.2. Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng không khí trong đường lò khu khai thác 1A - Mỏ Ba TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN 3733/2002/QĐ-BYT 2009 2010 2011 1 Ồn dBA 67,9 62,7 63,1 85 2 SO2 mg/m 3 <0,0026 0,03 <0,026 40 3 CO mg/m 3 <2 <2 <2 10 4 Bụi mg/m3 0,17 0,36 <0,1 4 5 Bụi Zn mg/m3 0,0459 0,0123 0,0028 10 6 Bụi Pb mg/m3 0,0174 0,0064 <0,0001 0,1 Nguồn: [11] Bảng 3.2. Kết quả phân tích chất lượng không khí tại khu vực xưởng tuyển TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN 3733/2002/QĐ-BYT 2009 2010 2011 1 Ồn dBA 93,1 71,3 89,5 85 2 SO2 mg/m 3 <0,026 0,03 <0,026 40 3 CO mg/m 3 <2 <2 <2 10 4 Bụi mg/m3 <0,1 <0,1 <0,1 4 5 Bụi ZnO mg/m3 <0,0001 0,0033 0,0138 10 6 Bụi Pb mg/m3 0,0006 0,0002 0,0001 0,1 Nguồn: [11] - Về cơ bản chất lượng môi trường không khí tại khu vực khai thác, xưởng tuyển còn khá tốt các chỉ tiêu đều nằm trong quy chuẩn cho phép, riêng chỉ có chỉ tiêu tiếng ồn tại khu vực xưởng tuyển vượt quy chuẩn tuy nhiên không đáng kể. 4.1.1.3. Dự báo ô nhiễm môi trường không khí Theo kế hoạch phát triển sản xuất của mỏ kẽm chì Làng Hích, công suất của xưởng tuyển sẽ được nâng cao từ 20.000 tấn/năm lên 50.000 tấn/năm, công suất khai thác nâng công suất từ 22.000 tấn/năm lến 50.000 tấn/năm. Nếu như trong quá trình mở rộng quy mô công suất và mỏ không có các biện pháp giảm thiểu thì nguy cơ ô nhiễm môi trường không khí là không nhỏ. 4.1.2. Môi trường nước 4.1.2.1. Hiện trạng tác động đến môi trường nước - Các tác động đến môi trường nước đó là: - Nước từ các hầm lò chảy ra do tháo khô mỏ, ra khỏi cửa lò (nước thải hầm lò). - Nước mưa thấm qua các bãi thải hòa tan các thành phần khoáng chất có trong đất và tăng độ đục, gây ô nhiễm nguồn nước. - Nước thải do tuyển, chế biến quặng. - Nước thải do sinh hoạt của cán bộ công nhân viên chức. 4.1.2.2. Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước: Bảng 3.4. Chất lượng nước thải tại cửa xả nước thải khu khai thác lò cái khu metis TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40:2011/BTNMT (B) 2009 2010 2011 1 * pH - 7,1 7,2 7,4 5,5-9 2 * BOD5 mg/l 17,2 15,8 7,8 50 3 * COD mg/l 16,6 25,2 35,1 150 4 * TSS mg/l 41,2 43,4 44,6 100 5 * As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 0,1 6 * Cd mg/l <0,005 0,0025 0,004 0,1 7 * Pb mg/l 0,008 0,0958 0,152 0,5 8 * Zn mg/l 5,564 6,468 6,582 3 9 * Fe mg/l 0,695 0,708 0,77 5 Nguồn: [11] Bảng 3.5. Chất lượng nước thải tại cửa xả nước thải khu khai thác lò cái 1A – Mỏ Ba TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40:2011/BTNMT (B) 2009 2010 2011 1 * pH - 6,9 7,1 7,4 5,5-9 2 * BOD5 mg/l 4,1 4,8 9 50 3 * COD mg/l 10,4 17 23,3 150 4 * TSS mg/l 53,8 73,7 78,1 100 5 * As mg/l <0,005 0,009 0,012 0,1 6 * Cd mg/l <0,005 0,0048 0,0152 0,1 7 * Pb mg/l 0,029 0,7712 0,9829 0,5 8 * Zn mg/l 1,255 2,261 1,897 3 9 * Fe mg/l <0,3 0,564 0,769 5 Nguồn: [11] Bảng 3.6. Kết quả chất lượng nước thải tại bãi thải Sa Lung TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40:2011/BTNMT (B) 2009 2010 2011 1 * pH - 7 7,3 7,7 5,5-9 2 * BOD5 mg/l 6 6,3 7,9 50 3 * COD mg/l 12 13,9 17 150 4 * TSS mg/l 5,7 11,8 14,1 100 5 * As mg/l <0,005 0,009 0,013 0,1 6 * Cd mg/l <0,0005 0,0035 0,0283 0,1 7 * Pb mg/l 0,0064 0,0633 0,5269 0,5 8 * Zn mg/l 0,412 0,961 1,976 3 9 * Fe mg/l <0,02 0,157 0,312 5 Nguồn: [11] Bảng 3.7. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại nhà dân TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 09:2008/BTNMT (B) 2009 2010 2011 1 pH - 5,8 7,1 7,6 5,5-8,5 2 TDS mg/l 105,5 186 271 - 3 As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 0,05 4 Pb mg/l <0,005 <0,005 <0,005 0,01 5 Zn mg/l <0,05 <0,05 <0,05 3 6 Fe mg/l 0,067 0,096 0,145 5 Nguồn: [11] Về cơ bản chất lượng môi trường nước phát sinh tại các khu vực khai thác và bãi thải Sa Lung còn khá tốt các chỉ tiêu đều nằm trong quy chuẩn cho phép, riêng chỉ có chỉ tiêu Zn, Pb tại các khu vực nêu trên đều vượt quy chuẩn. 4.1.2.3. Dự báo ô nhiễm môi trường nước Theo kế hoạch phát triển sản xuất của mỏ kẽm chì Làng Hích, trong năm tiếp theo công suất của xưởng tuyển sẽ tăng từ 20.000 tấn/năm lên 50.000 tấn/năm, công suất khai thác từ 22.000 tấn/năm lên đến 50.000 tấn/năm. Như vậy, với lưu lượng thành phần tính chất nước thải mỏ như hiện tại thì trong giai đoạn hoạt động tiếp theo các tác động sẽ xảy ra ở mức độ lớn hơn, quy mô lớn hơn. 4.1.3. Môi trường đất 4.1.3.1. Kết quả phân tích chất lượng đất Bảng 3.8. Chất lượng đất tại ven suối Metis TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 03:2008/BTNMT 2009 2010 2011 1 pH - 5,6 6,5 7,2 - 2 Fe mg/kg 1789,5 2568,4 5648,3 - 3 Zn mg/kg 270,5 536,3 758,7 300 4 Pb mg/kg 50,75 83,1 95,8 300 Bảng 3.9. Chất lượng đất tại ven khe suối tiếp nhận nước thải của lò khai thác 1A, mỏ 3 thuộc xí nghiệp kẽm chì Làng Hích TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 03:2008/BTNMT 2009 2010 2011 1 pH - 6,1 6,4 7,2 - 2 Fe mg/kg 3523,5 59268,5 18728,5 - 3 Zn mg/kg 4294,5 17313,5 64992 300 4 Pb mg/kg 1293 2605 23985 300 Nguồn: [11] Qua bảng kết quả phân tích trên cho ta thấy chất lượng đất tại khu đất ven khu vực khai thác có hàm lượng Pb, Zn vượt quy chuẩn cho phép. 4.1.3. 2. Dự báo ô nhiễm môi trường đất: Mặc dù có tính đệm và có khả năng tự làm sạch và ít bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các chất gây ô nhiễm song sự tích lũy các chất bẩn theo thời gian sẽ làm tăng nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất. 4.2. Đề xuất giải pháp quản lý, khắc phục ô nhiễm môi trường trong khai thác kẽm chì Làng Hích 4.2.1. Các giải pháp cơ chế chính sách trong việc quản lý khai thác kẽm chì và bảo vệ môi trường trên địa bàn khai thác 4.2.2. Các biện pháp khắc phục ô nhiễm môi trường trong khai thác 4.2.2.1.Giảm thiểu tác động đến môi trường không khí - Áp dụng phương pháp khoan ướt hoặc dập bụi bằng phun nước tại nơi khoan. - Tưới nước trên đường vận chuyển. - Trồng cây xung quanh khai trường và dọc tuyến đường vận chuyển để hạn chế tiếng ồn và bụi. 4.2.2.2. Các biện pháp giảm thiểu tác động tới môi trường nước - Áp dụng các biện pháp xử lý hóa học nước thải trước khi thải ra hồ lắng với 02 phương pháp sau: + Lắng cặn nước thải: Lắng nước thải bằng bể lắng nhằm loại bỏ cặn ra khỏi nước thải. + Trung hoà tính axit và keo tụ ion kim loại bằng sữa vôi. 4.2.2.3. Các biện pháp giảm thiểu tác động đến môi trường đất - Xây dựng hệ thống mương rãnh để thu gom nước mưa chảy tràn. - Cải tạo, mở rộng thêm diện tích bãi thải Sa Lung, - Việc xây dựng cải tạo bãi thải Sa Lung cần đảm bảo xử lý đạt yêu cầu về mặt môi trường bằng việc sử dụng lớp màng chống thấm HDPE trong lòng các hồ lắng để ngăn không cho kim loại nặng ngấm xuống đất. 4.2.2.4. Xử lý xói mòn và bồi lấp đất - Trồng cây trên bề mặt các bãi thải - Phủ bề mặt bãi thải bằng cây keo, sườn bãi thải nên hình thành các bậc thang có độ dốc khoảng 300 và khoảng cách giữa các bậc thang là 30m; xây kè chống sạt lở ở dưới chân bãi thải và đê bao quanh bãi thải. 4.2.2.5. Phục hồi, cải tạo môi trường mỏ kẽm chì . - Cải tạo phục hồi môi trường đối với các khai trường khai thác + Lấp toàn bộ giếng đứng và lò thượng; chèn lấp cửa lò bằng; Xây bê tông nút hầm và bịt kín cửa lò; Gia cố đá xung quanh cửa lò; Xây dựng hàng rào chắn để ngăn không cho người và súc vật vào. - Cải tạo phục hồi môi trường đối với các khai trường khai thác + Để lại cho địa phương hoặc tháo dỡ sau đó san lấp mặt bằng, đổ đất màu và trồng cây. - Cải tạo phục hồi môi trường đối với khu vực bãi thải. - Cải tạo gia cố hồ lắng nước thải rò rỉ + Tạo vùng đệm ban đầu + Tạo hố lắng tuần hoàn nước trong khai trường + San gạt trong giai đoạn phục hồi môi trường + Đào xây rãnh thoát nước V. Kết luận và kiến nghị 5.1. Kết luận 1. Hiện trạng khai thác và chế biến kẽm chì tại mỏ kẽm chì Làng Hích đã và đang gây ra nhiều tác động tới môi trường khu vực. - Ô nhiễm môi trường không khí bởi bụi và khí độc phát sinh từ các khâu nổ mìn, bốc xúc và vận chuyển quặng, khí thải động cơ. - Ô nhiễm tiếng ồn trong nổ mìn, vận hành thiết bị. Tiếng ồn tại khu vực xưởng tuyển vượt giới hạn cho phép của tiêu chuẩn gần 1,2 lần vào các năm 2009, 2011. - Gia tăng độ đục của các dòng chảy mặt, hòa tan nhiều khoáng chất và các loại dầu mỡ trong nước ngầm và nước mặt. Chất lượng nước thải tại khu khai thác Metis chỉ tiêu Zn có hàm lượng vượt 1,8-2,1 lần so với quy chuẩn môi trường cho phép, nước thải tại khu khai thác lò cái 1A-Mỏ Ba chỉ tiêu Pb trong các mẫu lấy năm 2009, 2010 có hàm lượng vượt quy chuẩn cho phép 1,5-2 lần, nước thải tại bãi thải Sa Lung có chỉ tiêu Zn vượt 06 lần so với quy chuẩn cho phép, chỉ tiêu Pb có biểu hiện ô nhiễm nhẹ. Nguyên nhân là do nước thải tại các khu vực này không được xử lý bằng các biện pháp hóa học mà chỉ được xử lý lắng sơ bộ nên hàm lượng kim loại nặng trong nước thải không được xử lý. - Suy giảm chất lượng đất tại khu vực khai trường và vùng phụ cận, phá hủy và biến dạng bề mặt địa hình. Cụ thể: Chất lượng đất tại ven suối Metis và ven suối tiếp nhận nước thải của lò khai thác 1A-Mỏ Ba bị ô nhiễm nặng về chỉ tiêu Zn và Pb. 5.2. Kiến nghị: - Mỏ kẽm chì Làng Hích cần đầu tư đổi mới và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong khai thác, chế biến. - Mỏ cần thường xuyên tổ chức giám sát, quan trắc môi trường hàng năm tại các khai trường. - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên cần phối hợp các ban ngành của tỉnh đầu tư cơ sở hạ tầng, xử lý các nguồn gây ô nhiễm môi trường do khai thác kẽm chì: Cần cơ chế quy định chi tiết khen thưởng và xử phạt đối với các đơn vị trong việc bảo vệ môi trường; Giám chặt chẽ công tác bảo vệ môi trường tại các mỏ; Tăng cường các dự án bảo vệ môi trường trên địa bàn tỉnh đặc biệt trong lĩnh vực khai thác kẽm chì. References Tiếng Việt 1. Phạm Ngọc Cẩn, Trần Tuấn Anh, Trần Trọng Hòa, Phạm Thị Dung, Ngô Thị Phượng, Trần Quốc Hùng, Búi Ấn Niên, Nguyễn Viết Ý, Trần Văn Hiếu (2011), “Đặc điểm quặng hóa và khoáng chất các kẽm chì Làng Hích”, Tạp chí các khoa học về Trái Đất, 1, (33), 85-93. 2. Công ty TNHH MTV Kim loại màu Thái Nguyên (1998), Báo cáo đánh giá tác động môi trường mỏ kẽm chì Làng Hích - Thái Nguyên. 3. Phạm Ngọc Đăng (2003), Môi trường không khí. 4. Lưu Đức Hải (2000), Cơ sở khoa học môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 5. Lưu Đức Hải (2002), Các nguyên lý khoa học môi trường, Tập bài giảng, Trường Đại học Khoa học tự nhiên. 6. Phạm Ngọc Hồ, Hoàng Xuân Cơ (2000), “Đánh giá tác động môi trường”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. 7. Lê Văn Khoa (1995), Môi trường và ô nhiễm, Nhà xuất bản giáo dục 8. Nguyễn Văn Niệm, Mai Trọng Tú, Bùi Hữu Việt, Nguyễn Anh Tuấn (2008),”Đặc điểm địa hóa và tác hại đối với sức khỏe cộng đồng của nguyên tố chì (Pb) trong môi trường ở Việt Nam”, Tạp chí địa chất, loạt A, (309); 9. Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên (2011), Đề án khắc phục ô nhiễm môi trường tại các khu vực khai thác, chế biến khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. 10. Trịnh Thị Thanh, Trần Yêm, Đồng Kim Loan (2004), Giáo trình “Công nghệ môi trường”, Nhà xuất bản Đại học QUốc gia Hà Nội. 11. Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích, Báo cáo kết quả kiểm soát ô nhiễm năm 2009, 2010, 2011 12. Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích (2011), Báo cáo kinh tế kỹ thuật đào lò xây dựng cơ bản năm 2011 13. Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích (2011), Báo cáo về việc hoạt động và khai thác chế biến khoáng sản của Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích. 14. Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích (2011), Thuyết minh cải tạo xưởng tuyển Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích. 15. Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh (1998), Giáo trình “Ô nhiễm môi trường”, Trường Đại học Khoa học tự nhiên-Đại học quốc gia Hà Nội Tiếng Anh 1. J.Glynn Henry and Gary vW.Heinke (1989), Enviroment science and Engineering, Prentice Hall. Engiewood Cllffs.N.J.07632