Khóa luận Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

63 trang thiennha21 13/04/2022 5830

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

khoa_luan_danh_gia_anh_huong_cua_hoat_dong_khai_thac_quang_d.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KIỀU MINH THÚY Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC QUẶNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 - 2018 THÁI NGUYÊN - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KIỀU MINH THÚY Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC QUẶNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Lớp : K46N02 Khóa học : 2014 - 2018 Giảng viên hướng dẫn : Ths. Hoàng Thị Lan Anh THÁI NGUYÊN - 2018
i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa Môi Trường - Đại học Nông lâm Thái Nguyên, em xin cám ơn sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong trường và trong khoa. Để đạt được kết quả như ngày hôm nay và để có thể hoàn thành tốt bài chuyên đề tốt nghiệp của mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: ThS. Hoàng Thị Lan Anh, cô đã giúp em có được mảng đề tài phù hợp, hướng dẫn em nhiệt tình và tận tâm trong quá trình em làm chuyên đề. Em xin chân thành cám ơn cô! Em xin chân thành cám ơn các anh, chị ở Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình hoàn thành bài khóa luận của mình! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Kiều Minh Thúy
ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Bảng tổng hợp vị trí, chỉ tiêu phân tích mẫu 13 Bảng 3.2. Tổng hợp các phương pháp lấy mẫu 16 Bảng 4.1. Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí 30 Bảng 4.2. Bảng tổng hợp các vị trí lấy mẫu không khí tại mỏ sắt Trại Cau 31 Bảng 4.3. Bảng tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường không khi tại mỏ sắt Trại Cau (tiếp) 32 Bảng 4.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt trên suối Ngàn Me và hồ Sen 37 Bảng 4.5. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau 40 Bảng 4.6. Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất tại mỏ sắt Trại cau (tiếp) 41 Bảng 4.7. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại một số vị trí đặc trưng 44 Bảng 4.8. Kết quả phân tích mẫu đất từ mẫu 1 đến mẫu 4 46
iii DANH MỤC HÌNH Hình 4.1. Vị trí mỏ sắt Trại Cau 19 Hình 4.2. Sơ đồ vị trí của mỏ sắt trại cau 21 Hình 4.3. Sơ đồ quy trình khai thác quặng sắt tại Mỏ sắt Trại Cau 28 Hình 4.4. Sơ đồ quy trình tuyển rửa quặng sắt 29 Hình 4.5. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu KK.1 đến KK.4 33 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu KK.1 đến KK.4 33 Hình 4.7. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN 05:2013/BTNMT từ mẫu KK.1 đến KK.4 34 Hình 4.8. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu KK.5 đến KK.7 34 Hình 4.9. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu KK.5 đến KK.7 35 Hình 4.10. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN 05:2013/BTNMT từ mẫu KK.5 đến KK.7 35 Hình 4.11. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích các chỉ tiêu kim loại so với QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 38 Hình 4.12. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu pH, TSS, COD, BOD5 so với QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 38 Hình 4.13. Biểu đồ so sánh chỉ tiêu coliform các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT 39
iv Hình 4.14. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu TSS của mẫu NT.1 và NT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)đợt 4/2017 và đợt 1/2018 42 Hình 4.15. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Coliform của mẫu NT.1 và MT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) đợt 4/2017 và đợt 1/2018 42 Hình 4.16. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu NT.3, NT.4, NT.5 đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) 43 Hình 4.17. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích mẫu nước thải NT.3, NT.4, NT.5 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 40:2011/BTNMT 43 Hình 4.18. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu As, Pb, Cd, Mn, Cr6+, Hg, CN- trong nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 09- MT:2015/BTNMT 45 Hình 4.19. Biểu dồ so sánh kế quả quan trắc chỉ tiêu coliform trong nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 với QCVN 09- MT:2015/BTNMT 46 Hình 4.20. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Pb, Zn, Cu trong đất thực hiện quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015 (Đất công nghiệp) 47 Hình 4.21. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu As, Cd trong đất thực hiện đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015/BTNMT 47
v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên ký hiệu BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa BVMT : Bảo vệ Môi trường COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Lượng oxy hòa tan HST : Hệ sinh thái NM : Nước mặt NT : Nước thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QH : Quốc hội TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC BẢNG BIỂU ii DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v MỤC LỤC vi PHẦN I: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học 4 2.1.1. Các khái niệm 4 2.1.2. Cơ sở pháp lý 5 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 6 2.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới 6 2.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam 8 PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 12 3.3. Nội dung nghiên cứu 12 3.4. Phương pháp nghiên cứu 12 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu 12 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm 13 3.4.3. Phương pháp đánh giá và so sánh 17 3.4.4. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 18 PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19 4.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau 19
vii 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 19 4.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 26 4.4.3. Tình hình sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau 27 4.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường không khí 30 4.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước mặt 36 4.4. Chất lượng nước thải từ hoạt động sản xuất của mỏ sắt Trại Cau 39 4.5. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước ngầm 44 4.6. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường đất 46 4.7. Đề xuất một số giải pháp ngăn chặn, phòng ngừa và cải tạo môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 48 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 5.1. Kết luận 51 5.2. Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
1 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Thái Nguyên là tỉnh nằm ở vùng trung du miền núi Bắc Bộ, có diện tích 3.541,1km2, tỉnh có địa hình đa dạng phía Bắc và Tây Bắc. Phía Đông Bắc có nhiều dãy núi cao như ở các huyện Định Hoá, Đại Từ, Võ Nhai; các huyện, thành phố, thị xã ở phía Nam có địa hình gò đồi và đồng bằng tương đối bằng phẳng. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói chung và huyện Đồng Hỷ nói riêng, tài nguyên rất phong phú và đa dạng: nhiều mỏ kim loại màu, kim loại đen, mỏ sét đang hoặc sẽ được khai thác trong tương lai. Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã phát hiện hơn 176 các điểm mỏ, điểm khoáng sản của 24 loại khoáng sản rắn thuộc 4 nhóm (Nhiên liệu khoáng; khoáng sản kim loại; khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng). (Báo cáo Kết quả thực hiện dự án xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên khoáng sản tỉnh Thái Nguyên, 2009). Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, khai thác quặng sắt đã được quan tâm chú trọng để cung cấp nguồn nguyên liệu phục vụ cho quá trình phát triển các ngành kinh tế khác. Trong những năm gần đây, tốc độ khai thác mỏ đã tăng đáng kể, đóng góp một phần lớn cho sự tăng trưởng kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên. Bên cạnh những lợi ích của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản mang lại cho tỉnh Thái Nguyên thì hoạt động khai thác cũng gây tác động không nhỏ đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng nhân dân xung quanh khu vực khai thác khoáng sản. Nhiều khu vực khai thác đã làm biến đổi nặng nề bề mặt địa hình, thảm thực vật bị suy thoái, tốc độ rửa trôi, xói mòn tăng nhanh; môi trường nước, môi trường đất bị xáo trộn và ô nhiễm kim loại nặng, đang ngày càng nghiêm trọng, điển hình là ảnh hưởng từ việc khai thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
2 Trước thực tế trên, cùng sự hướng dẫn của ThS Hoàng Thị Lan Anh tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên” nhằm mục đích đánh giá hiện trạng môi trường, đề xuất các giải pháp quản lý môi trường giúp cải thiện chất lượng môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại khu vực mỏ và nâng cao hiệu quả quản lý môi trường của mỏ Sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu - Đánh giá được ảnh hưởng của hoạt động khai khoáng đến môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề ra các giải pháp nhằm hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực của hoạt động khai khoáng đến môi trường tại mỏ sắt Trại Cau. Yêu cầu Đánh giá đúng hiện trạng môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực khách quan. - Kết quả phân tích các thông số về chất lượng không khí, đất và nước chính xác. - Đảm bảo những kiến nghị, đề nghị đưa ra tính khả thi, phù hợp với điều kiện của công ty. 1.3. Ý nghĩa của đề tài Ý nghĩa trong khoa học - Từ kết quả nghiên cứu của đề tài là bước đầu đánh giá được hiện trạng môi trường tại địa bàn, tăng cường trách nhiệm của các công ty đang có hoạt động khai thác khoáng sản làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường từ đó đưa ra các giải pháp phòng ngừa ô nhiễm và cải thiện môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại địa bàn.
3 - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái chất lượng môi trường do quá trình khai thác và các chất thải gây ra từ đó giúp công ty có kế hoạch ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của chất thải đến chất lượng môi trường khu vực. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá vấn đề thực tế và hiện trạng môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất. - Đề xuất một số giải pháp thích hợp nhằm đáp ứng yêu cầu về chất lượng môi trường không khí, môi trường nước và môi trường đất tại mỏ. - Làm cơ sở để cơ quan quản lý đưa ra các giải pháp quản lý, tuyên truyền và giáo dục nhận thức của người dân về các vấn đề môi trường.
4 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Các khái niệm - Khái niệm môi trường: 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. (Theo khoản 1 điều 3 của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014). - Khái niệm hoạt động bảo vệ môi trường: Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành. (Theo khoản 3 điều 3 của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014). - Khái niệm 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. (Theo khoản 4 điều 3 của luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014). Khái niệm ô nhiễm môi trường: 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. (Theo điều 3 chương I của Luật Bảo vệ môi trường năm Việt Nam 2014) Ô nhiễm môi trường nước: Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi theo chiều tiêu cực của các tính chất vật lý - hóa học - sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất lạ
5 ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc lại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng các sinh vật trong nước. Ô nhiễm môi trường đất: Ô nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn cảu các quần xã sống trong đất. Ô nhiễm môi trường không khí: Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí, chủ yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí lạ được đưa vào không khí, có sự tỏa mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và cũng có thể gây hại cho các sinh vật khác như động vật và cây lương thực, và có thể làm hỏng môi trường tự nhiên hoặc xây dựng. Hoạt động của con người và các quá trình tự nhiên có thể gây ra ô nhiễm không khí. 2.1.2. Cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ v/v Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường. - Thông tư số 24/2017/TT-BTNMT ngày 01/09/2011 của Bộ Tài nguyên và môi trường quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường. - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng: + Các tiêu chuẩn vệ sinh lao động ban hành theo Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế (bao gồm: 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 5 nguyên tắc và 7 thông số vệ sinh lao động) và các tiêu chuẩn môi trường lao động khác có liên quan. + QCVN 24/2016/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn - Mức tiếp xúc cho phép tiếng ồn tại nơi làm việc. + QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh.
6 + QCVN 26:2010/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về tiếng ồn; + QCVN 27:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về độ rung. + QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về không khí xung quanh; + QCVN 08 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt; + QCVN 09 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm; + 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; + QCVN 03 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 2.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới Hoạt động khai thác khoáng sản đã phát triển mạnh từ thập kỷ trước ở nhiều quốc gia giàu tài nguyên như Nga, Mỹ, Australia, Campuchia nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng nguyên liệu khoáng sản của thế giới như quặng sắt, chì, thiếc, sắt, than đá, Mặc dù đây là nguồn thu quan trọng, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế của nhiều quốc gia nhưng ngành này cũng gây ảnh hưởng và tác động đến môi trường và xã hội nghiệm trọng. Con người hiện nay đang sử dụng nguồn tài nguyên khoáng sản với một tốc độ nhanh hơn tốc độ tái tạo và cung cấp của trái đất đến 20%. Trong vòng 40 năm, từ năm 1961 đến 2001, mức tiêu thụ nguồn nguyên liệu khai thác từ lòng đất như than, khí đốt và dầu hỏa đã tăng với tỷ lệ 700%. Trong đó, trái đất không có đủ thời gian để hấp thụ hết một lượng khí CO2 khổng lồ tạo ra từ
7 những hoạt động sản xuất và khai thác của con người. Hậu quả là lượng khí thải không được hấp thụ đó đã dần hủy hoại tầng ozon bảo vệ trái đất. Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện đại, những kim loại có nhu cầu lớn và có nhiều trong vỏ trái đất như nhôm, sắt và cả những kim loại có ít hơn như đồng, chì, kẽm, đều bị khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác được chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ. Những kim loại hiếm như thiếc, thủy ngân, titan, và các kim loại quý như vàng, bạc, bạch kim, có trữ lượng rất ít và phân tán nên khó xác định được chính xác. Trong những chỉ số về phát triển kinh tế - xã hội ở mỗi quốc gia, người ta thường quan tâm đến ba chỉ số: Tăng trưởng dân số, tăng trưởng sản xuất công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch; vì sự gia tăng các chỉ số này luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng và khoáng sản. Làm cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ yếu như sắt, đồng, nhôm, chì, kẽm, Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng kim loại sử dụng trên thế giới. Ngoài ra, nhu cầu về khoáng sản phi kim loại cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xây dựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp. Sau đây là một số khoáng sản kim loại chủ yếu được khai thác sử dụng trên thế giới: - Quặng sắt: Ðây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại là: Fe3O4 (Magnetit), Fe2O3 (Hematit), FeO2 (Limonit) và FeCO3 (Siderit). Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại trong quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lượng sắt được xem như lớn nhất thế giới. - Quặng đồng: Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng nhu cầu sử dụng cũng gia tăng. Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6 triệu tấn và với nhịp điệu gia tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8%. Vấn đề đặt ra
8 hiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đó phẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngày càng tăng lên. Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dần dần được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo. 2.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng, phong phú với gần 5.000 mỏ và điểm quặng của khoảng 60 loại khoáng sản khác nhau. Những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do tình trạng hoạt động khai thác khoáng sản đang là vấn đề bức xúc diễn ra trên khắp cả nước. Một thực tế không thể phủ nhận rằng, không dễ dàng kết hợp hài hoà giữa phát triển kinh tế - xã hội với BVMT, khai thác và sử dụng một cách hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, nhất là đối với nước ta, trong giai đoạn đầu của thời kỳ CNH - HĐH, khi mà nền kinh tế về cơ bản vẫn phải dựa vào nguồn tài nguyên thiên nhiên vốn có hạn. Từ khi đất nước ta hoàn toàn giải phóng, công tác điều tra địa chất và tìm kiếm thăm dò khoáng sản mới được triển khai trên quy mô toàn lãnh thổ Việt Nam. Trong công tác điều tra cơ bản, bằng việc lập bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1/50.000, đã phát hiện thêm nhiều vùng, điểm mỏ có triển vọng lớn. Theo kết quả của công tác điều tra, khảo sát, thăm dò địa chất cho thấy, Việt Nam có tiềm năng khoáng sản khá phong phú, đa dạng. Nhiều khoáng sản có trữ lượng lớn như bôxit, quặng sắt, đất hiếm, apatit, chủng loại khoáng sản đa dạng. Hiện trạng khai thác và chế biến một số khoáng sản kim loại chính: * Quặng sắt: Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định được trên 216 vị trí có quặng sắt, có 13 mỏ trữ lượng trên 2 triệu tấn, phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở vùng núi phía Bắc.
9 Trong tất cả các mỏ quặng sắt của Việt Nam, đáng chú ý nhất là có hai mỏ lớn đó là mỏ sắt Quý Xa ở Lào Cai và mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh. Năng lực khai thác quặng sắt hiện nay có thể đáp ứng sản lượng là 500.000 tấn/năm. Theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp khai thác quặng sắt nước ta đã được Chính phủ phê duyệt, để đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân giai đoạn đến năm 2025. Ngoài các mỏ sắt lộ thiên hiện đang khai thác như: Trại Cau, Nà Lũng, Ngườm Tráng nhiều mỏ lộ thiên sẽ được đầu tư đưa vào khai thác nhằm đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân và xuất khẩu. Hiện nay và những năm tới sản lượng quặng sắt của Việt Nam chủ yếu khai thác bằng công nghệ lộ thiên. Các mỏ quặng sắt lộ thiên của Việt Nam đều có cấu trúc địa chất phức tạp. Địa tầng phía trên gồm trầm tích Đệ tứ, Neogen và các tàn tích, đây là các loại đất yếu, độ bão hoà thấp. Địa tầng phía dưới thường là các loại đá vôi, đá gabro, các loại đá này do hoạt động của nước ngầm thường hình thành các hang cacstơ. Đây là nguyên nhân tạo nên dòng chảy ngầm vào các khai trường khi khai thác xuống sâu rất lớn và ảnh hưởng đến quá trình khai thác mỏ. Các mỏ phải khai thác xuống sâu dưới mức thoát nước tự chảy, điều kiện địa chất thuỷ văn (ĐCTV), địa chất công trình (ĐCCT) của các mỏ phức tạp, khai trường chật hẹp. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên về mùa mưa lượng bùn và nước đổ xuống đáy mỏ rất lớn, điều kiện khai thác, vận tải, xử lý bùn và thoát nước ngày càng phức tạp. Hàng năm công tác khai thác quặng chủ yếu tập trung vào 6 tháng mùa khô. * Bôxít: Nước ta có tiềm năng rất lớn về quặng bôxít với tổng trữ lượng và tài nguyên dự báo đạt khoảng 5,5 tỷ tấn, phân bố chủ yếu ở tỉnh Đắc Nông, Lâm Đồng, Gia Lai, Bình Phước, Nhìn chung, nước ta có trữ lượng tài nguyên bôxít lớn, chất lượng tương đối tốt, phân bố tập trung, điều kiện khai thác thuận lợi. Mặt khác, thị
10 trường cung - cầu sản phẩm alumin trên thị trường thế giới hiện nay rất thuận lợi cho phát triển ngành công nghiệp nhôm ở nước ta. * Quặng titan: Theo kết quả điều tra, thăm dò địa chất, cho tới nay đã phát hiện 59 mỏ và điểm quặng titan, trong đó có 6 mỏ lớn có trữ lượng từ 1 đến 5 triệu tấn, 8 mỏ trung bình có trữ lượng > 100.000 tấn và 45 mỏ nhỏ và điểm quặng. Ngành titan hoạt động với giá trị xuất khẩu quặng tinh titan 20 - 30 triệu USD/năm, có hiệu quả kinh tế đáng kể, đặc biệt có ý nghĩa kinh tế - xã hội với nhiều địa phương suốt dọc ven biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận. * Quặng thiếc: Ở nước ta, thiếc được khai thác sớm nhất tại vùng Pia Oắc - Cao Bằng khoảng cuối thế kỷ XVIII. Đến 1945, người Pháp đã khai thác khoảng 32.500 tấn tinh quặng SnO2. Sau hoà bình lập lại, mỏ thiếc Tĩnh Túc Cao Bằng được Liên Xô (cũ) thiết kế và trang bị bắt đầu hoạt động từ 1954. Đây cũng là mỏ thiếc lớn đầu tiên khai thác, chế biến có quy mô công nghiệp. * Quặng đồng: Quặng đồng phát hiện ở Việt Nam cho tới nay đáng kể nhất là ở mỏ đồng Sinh Quyền - Lào Cai, sau đó là mỏ đồng Niken - Bản Phúc. Công nghệ khai thác lộ thiên kết hợp với hầm lò. Công nghệ tuyển nổi đồng để thu được quặng tinh đồng, tinh quặng đất hiếm và tinh quặng manhetit. Khâu luyện kim áp dụng phương pháp thuỷ khẩu sơn (luyện bể) cho ra đồng thô, sau đó qua lò phản xạ để tinh luyện và đúc dương cực, sản phẩm đồng âm cực được điện phân cho đồng thương phẩm. Như vậy, trữ lượng tài nguyên nước ta đang được khai thác và chế biến phục vụ trong nước và xuất khẩu. Nhiều công ty, nhà máy khai thác chế biến khoáng sản được thành lập với sản lượng lớn phục vụ mục tiêu tăng trưởng kinh tế.
11 Hoạt động khai thác khoáng sản đặc biệt là trong khai thác quặng sắt có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng môi trường không khí, chất lượng môi trường đất, chất lượng môi trường nước, kinh tế - xã hội, ảnh hưởng đến diện tích đất nông nghiệp và suy giảm diện tích rừng, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, Cụ thể như sự cố môi trường tại mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh với quy mô 544 triệu tấn. Tuy nhiên, nước thải có khả năng chứa nhiều độc tố bơm từ moong mỏ đổ vào bể chứa 2ha để lắng tự nhiên, theo kênh dẫn đổ thẳng ra sông Thạch Đồng, biển Thạch Hải. Các hoạt động của mỏ đã ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động du lịch, kinh doanh tại đây. Ngoài ra, hoạt động khai thác quặng sắt cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp do suy giảm nguồn nước ngầm, người dân không có nước sinh hoạt và tưới tiêu đồng ruộng. Chưa kể ảnh hưởng từ các khí thải, bụi thải phát sinh từ các hoạt động khai thác và các phương tiện vận chuyển.
12 PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Hiện trạng chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Phạm vi nghiên cứu: Chất lượng môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu: Thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, thành phố Thái Nguyên. Thời gian: từ tháng 12/2017 đến tháng 04/2018. 3.3. Nội dung nghiên cứu - Điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường không khí. - Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước mặt. - Chất lượng nước thải từ hoạt động sản xuất của mỏ sắt Trại Cau. - Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước ngầm. - Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường đất. - Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất trên địa bàn mỏ. 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu - Thu thập các số liệu, tài liệu có liên quan đến điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
13 - Thu thập thông tin có liên quan đến đề tài qua sách báo, internet - Các số liệu thứ cấp được thu thập tại Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường tỉnh Thái Nguyên và tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Thu thập số liệu sơ cấp qua quá trình điều tra bằng điều tra, khảo sát thực địa, phỏng vấn người cung cấp thông tin. 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm Số lượng mẫu, vị trí lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích được trình bày cụ thể tại bảng sau: Bảng 3.1. Bảng tổng hợp vị trí, chỉ tiêu phân tích mẫu Chỉ tiêu TT Kí hiệu Vị trí lấy mẫu phân tích I Mẫu khí Phía Tây khai trường tầng sâu Núi 1 KK.1 Chỉ tiêu vật lý: Quặng (Đầu hướng gió) Tiếng ồn, tốc KK.2 Phía Đông khai trường tầng sâu Núi 2 độ gió, nhiệt Quặng (Cuối hướng gió) độ, độ ẩm KK.3 Mẫu khí phía Nam khai trường tầng 3 sâu Núi Quặng KK.4 Mẫu khí phía Bắc khai trường tầng 4 sâu Núi Quặng KK.5 Mẫu khí đầu đường vào khai trường 5 Chỉ tiêu hóa tầng sâu Núi Quặng học: Bụi tổng KK.6 Mẫu khí trên đường vào tầng sâu 6 số, CO, SO2, Núi Quặng NOx 7 KK.7 Mẫu khí khu vực bãi thải
14 Chỉ tiêu TT Kí hiệu Vị trí lấy mẫu phân tích II Nước mặt Nước mặt suối Ngàn Me - điểm 1 (trước công trường Núi Quặng, 1 NM.1 pH, TSS, COD, trước tuyển quặng sắt từ bãi thải tại BOD5, As, Pb, công trường Núi Quặng) Cd, Cu, Zn, Cr, Nước mặt suối Ngàn Me - điểm 2 Fe, Dầu mỡ, (sau công trường Núi Quặng, sau 2 NM.2 coliform tuyển quặng sắt từ bãi thải tại công trường Núi Quặng) 3 NM.3 Nước mặt hồ Sen III Nước thải 1 NT.1 Nước thải nhà máy tuyển quặng NT.2 pH, TSS, COD, Nước thải sau hồ lặng Quặng đuôi 2 BOD5, DO, As, (Hồ Thác Lạc) NT.3 Hg, Pb, Cd, Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ 3 Mn, Cu, Fe, hồ Quặng Đuôi (điểm 1) NT.4 Dầu mỡ Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ 4 khoáng, CN-, hồ Quặng Đuôi (điểm 2) NT.5 coliform Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ 5 hồ Quặng Đuôi (điểm 3) IV Nước ngầm pH, TSS, NO3-, Nước giếng trong khu dân cư xung 1 NN.1 Cl-, As, pb, Cd, quanh mỏ Mn, Cu, Cr6+, 2 NN.2 Fe, Hg, CN-, F-, Nước giếng trong khu tuyển quặng coliform
15 Chỉ tiêu TT Kí hiệu Vị trí lấy mẫu phân tích V Mẫu đất Đất vườn phía Nam mỏ tầng sâu núi 1 MĐ.1 Quặng (Vườn nhà ông Trung, tổ 15 thị trấn Trại Cau) Đất vườn phía Nam mỏ tầng sâu núi 2 MĐ.2 As, Pb, Cd, Zn, Quặng (Vườn nhà ông Thanh, tổ 15 Cu thị trấn Trại Cau) Đất ruộng phía Bắc mỏ Tầng sâu 3 MĐ.3 núi Quặng - điểm 1 Đất ruộng phía Bắc mỏ Tầng sâu 4 MĐ.4 núi Quặng - điểm 2 Mẫu được lấy và bảo quản theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành, gồm: TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006)- Chất lượng nước-Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu. TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003)- Chất lượng nước-Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu. TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2003)- Chất lượng nước-Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước mặt. TCVN 6663-11:2011 (ISO 5667-11:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm. TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992)-Chất lượng nước- Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải. TCVN 5067:1995- Chất lượng không khí - Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng bụi. TCVN 5293:1995 - Chất lượng không khí - Phương pháp dùng phenols - Xác định hàm lượng Amoniac.
16 TCVN 5971:1995 - Xác định nồng độ khối lượng của lưu huỳnh dioxit- Phương pháp tetracloromercurat (TCM)/ pararosanilin. TCVN 6137:2009 - Xác định nồng độ khối lượng của nitơ dioxit- Phương pháp Griess-saltzman cải biên. TCVN 7878-2:2010-Âm học. Mô tả, đo và đánh giá tiếng ồn môi trường. Phần 2: Xác định mức tiếng ồn môi trường. TCVN 5979:2007 - Chất lượng đất - xác định pH MASA method 701. Phương pháp xác định H2S ASTM D4185-96: Phương pháp xác định bụi kim loại. Bảng 3.2.Tổng hợp các phương pháp lấy mẫu TT Thông số Mã hiệu Tên tiêu chuẩn A Mẫu không khí TCVN Chất lượng không khí. Phương pháp khối 1 Bụi TSP 5067:1995 lượng xác định hàm lượng bụi TCVN 7878- Âm học. Mô tả, đo và đánh giá tiếng ồn môi 2 Ồn 2:2010 trường. Phần 2: Xác định mức tiếng ồn môi trường Không khí xung quanh. Xác định nồng độ khối TCVN 3 SO2 lượng của lưu huỳnh dioxit. Phương pháp 5971:1995 tetracloromercurat (TCM)/ pararosanilin Không khí xung quanh. Xác định nồng độ TCVN khối lượng của nitơ điôxit. Phương pháp NO2 6137:2009 Griess-Saltzman cải biên (NOx) 4 Sự phát thải nguồn tĩnh. Xác định nồng độ TCVN khối lượng nitơ oxit. Phương pháp trắc 7172:2002 quang dùng naphtyletylendiamin, sự phát thải nguồn tĩnh.
17 TT Thông số Mã hiệu Tên tiêu chuẩn Sự phát thải nguồn tĩnh. Xác định nồng độ TCVN khối lượng nitơ oxit. Phương pháp trắc 7172:2002 quang dùng naphtyletylendiamin, Sự phát 5 CO thải nguồn tĩnh. Quyết định Quyết định về việc ban hành 21 tiêu chuẩn 3733/2002/ vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông BYT số vệ sinh lao động B Mẫu nước TCVN Chất lượng nước. Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy 1 Nước thải 5999:1995 mẫu nước thải TCVN 6663- Chất lượng mẫu. Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy 2 Nước mặt 6:2011 mẫu nước mặt. Nước TCVN 6663- Chất lượng nước. Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy 3 ngầm 11:2011 mẫu nước ngầm. Bảo quản TCVN 6663- Chất lượng nước. Lấy mẫu. Phần 3: Hướng 4 mẫu 3:2008 dẫn bảo quản và xử lý mẫu C Mẫu đất, bùn thải TCVN 7538- Trình bày nội dung về chất lượng đất - lấy 1 Mẫu đất 2:2005 mẫu - phần 2: hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu 3.4.3. Phương pháp đánh giá và so sánh - Sử dụng các phần mềm Microsoft như: Word và Excel để tổng hợp và phân tích các số liệu kế thừa và thu thập được. - So sánh, nhận xét, đánh giá để từ đó đề xuất một số giải pháp phù hợp với điều kiện thực tế của địa bàn.
18 3.4.4. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia - Tham khảo ý kiến của cán bộ công tác tại Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường tỉnh Thái Nguyên. - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các chuyên gia trong lĩnh vực môi trường.
19 PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau 4.1.1. Điều kiện tự nhiên a. Vị trí địa lý Thị trấn Trại Cau là trung tiểu vùng Đông - Nam của huyện Đồng Hỷ. Thị trấn Trại Cau được thành lập ngày 19/10/1962 có tổng diện tích tự nhiên 627,1 ha; gồm 16 tổ dân phố. - Phía Bắc giáp với xã Cây Thị và xã Nam Hoà. - Phía Nam giáp xã Tân Lợi. - Phía Tây - Tây Bắc giáp xã Nam Hoà. - Phía Đông giáp với xã Tân Lợi. Khu vực dự án Hình 4.1. Vị trí mỏ sắt Trại Cau Thị trấn Trại Cau có vị trí quan trọng về nhiều mặt, là đầu mối giao lưu và trao đổi hàng hoá với các xã tiểu vùng 3 phía Đông Nam, có cơ sở hạ tầng phát triển, giao thông thuận tiện, đặc biệt có tỉnh lộ 269 chạy qua với chiều
20 dài 7 km đảm bảo cho việc lưu thông đến các xã trong huyện, qua xã Hợp Tiến đến xã Xuân Lương - huyện Yên Thế của tỉnh Bắc Giang. Khu vực dự án nằm trong khu đất có toạ độ các góc như sau: Vị trí X Y Góc Đông Bắc 105049'19" 21036'04" Góc Đông Nam 105049'07" 21035'46" Góc Tây Nam 105047'10" 21036'48" Góc Tây Bắc 105047'25" 21037'13" Vị trí thực hiện dự án được thể hiện qua hình sau đây:
21 Hồ Sen Ruộng lúa N suối Ngàn Me E W Đi Hợp Tiến Đồi cây S khu vực khai thác ng ị ờ th Đư vào xã cây Đường vào mỏ Đường nhà dân Hồ T về nhà Đường 269 Hồ máy ga 48 nhà dân Hình 4.2. Sơ đồ vị trí của mỏ sắt trại cau
22 b. Đặc điểm địa hình, địa chất Khu vực mỏ sắt Trại Cau có địa hình đồi bát úp, có độ cao trung bình từ 30 đến 35m. Độ dốc giảm dần từ khu vực phân xưởng tuyển quặng về 2 phía Tây Nam và Đông Nam. Sau thời gian khai thác quặng sắt, địa hình khu vực đã được biến đổi rõ nét. Địa chất khu vực chủ yếu là quặng phong hóa và quặng Cacbonat Manhetit nằm trong lớp đá vôi. Lớp trên cùng là thổ nhưỡng mỏng, bên dưới là lớp quặng phong hóa dạng vỉa hoặc thấu kính có bề dày từ 15 đến 20m, tiếp đến là lớp quặng Manhetit dày từ 10 đến 15m. Khu vực dự án cách khu ruộng lúa phía Nam khoảng 100m, độ cao khu khai thác phía Tây nằm ở cos +56, ruộng lúa nằm ở cos +37,09 như vậy khu Tây cao hơn ruộng lúa khoảng 18,91m. Độ cao khu khai thác phía Đông nằm ở cos +64 cao hơn so với ruộng lúa khoảng 26,29m. c. Khí hậu thủy văn Khu vực dự án nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu lục địa Bắc Á - Trung Hoa và chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa hè nóng ẩm mưa nhiều từ tháng 4 kết thúc vào tháng 10; mùa khô từ tháng 11 kết thúc vào tháng 3 năm sau. - Điều kiện khí tượng có ảnh hưởng rất lớn đến tác động qua lại của dự án, nó có tác dụng làm cộng hưởng thêm hay giảm đi các thành phần ô nhiễm phát sinh do dự án hoạt động. Đặc biệt là quá trình lan truyền và chuyển hoá các chất ô nhiễm phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu tại khu vực. Các yếu tố đó là: + Nhiệt độ không khí. + Độ ẩm không khí. + Lượng mưa. + Tốc độ gió và hướng gió. + Nắng và bức xạ
23 * Nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng đến sự lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong không khí; đồng thời nó có liên quan đến quá trình bay hơi của các chất hữu cơ. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí là những yếu tố gây ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe người lao động và môi trường xung quanh. Tại khu vực triển khai dự án nhiệt độ không khí trung bình hàng năm là: + Nhiệt độ trung bình năm: 23,6C. + Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 29,5C (tháng 6). + Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất: 11,9C (tháng 1). * Độ ẩm không khí Độ ẩm không khí là một trong những yếu tố cần thiết khi đánh giá mức độ tác động tới môi trường không khí của dự án. Đây là tác nhân ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát tán, lan truyền các chất gây ô nhiễm. Tại khu vực có: - Độ ẩm tương đối trung bình tháng của không khí: 81% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 3): 90% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 1, 11): 71% * Lượng mưa Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí và pha loãng chất thải lỏng, nó kéo theo các hạt bụi và hòa tan một số chất độc hại trong không khí rồi rơi xuống đất, có khả năng gây ô nhiễm đất và ô nhiễm nước. Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bổ theo 2 mùa: mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới giữa mùa đạt tới cực đại vào tháng 7, tháng 8 (tháng nhiều bão nhất trong vùng), mùa khô (ít mưa) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung bình năm từ 1.600-1.800 mm, số ngày mưa trung bình 160 ngày/năm. Mùa mưa trùng với thời gian mùa hè, trong các tháng 6,
24 7, 8 có lượng mưa chiếm tới 70 - 80%. Mùa khô vào các tháng 12, 1, 2 và 3 có lượng mưa chiếm khoảng 20-30%. * Tốc độ gió và hướng gió Gió là yếu tố khí tượng cơ bản có ảnh hưởng đến sự lan truyền các chất ô nhiễm trong khí quyển và làm xáo trộn các chất ô nhiễm trong nước. Tốc độ gió càng cao thì chất ô nhiễm trong không khí càng lan tỏa xa nguồn ô nhiễm và nồng độ chất ô nhiễm càng được pha loãng bởi không khí sạch. Ngược lại khi tốc độ gió càng nhỏ hoặc không có gió thì chất ô nhiễm sẽ bao chùm xuống mặt đất tại chân các nguồn thải làm cho nồng độ chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh nguồn thải sẽ đạt giá trị lớn nhất. Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính, mùa đông gió có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa hè gió có hướng Nam và Đông Nam. - Tốc độ gió trung bình trong năm: 1,1 m/s. - Tốc độ gió lớn nhất: 29 m/s. * Nắng và bức xạ Bức xạ mặt trời và nắng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ nhiệt trong vùng, qua đó ảnh hưởng đến quá trình phát tán cũng như biến đổi các chất ô nhiễm.- Số giờ nắng trong năm: 1.269 - 1.458 giờ/năm. - Số giờ nắng trong ngày: 4 - 5 giờ/ngày. - Bức xạ: Lượng bức xạ bình quân: 125,4 Kcal/cm2. * Các dạng thời tiết đặc biệt, bất thường Tại khu vực dự án có thể xuất hiện các dạng thời tiết đặc biệt sau: - Gió mùa Đông Bắc Gió mùa Đông Bắc là những khí áp cao hình thành từ lục địa châu Á thổi qua Hoa Nam (Trung Quốc) vào miền Bắc nước ta theo hướng Đông Bắc từ tháng 9 đến tháng 5. Giữa mùa đông lạnh số đợt gió mau hơn và sức gió mạnh hơn so với đầu mùa và cuối mùa. Mỗi đợt gió mùa tràn về ảnh hưởng tới thời tiết địa phương từ 3 tới gần chục ngày.
25 - Sương muối Thường vào tháng 12 và tháng 1 năm sau, khi kết thúc các đợt gió mùa Đông Bắc, trời nắng hanh, đêm không mây, lặng gió gây bức xạ mặt đất rất mạnh. Nhiệt độ không khí hạ thấp nhanh có thể xuống tới dưới 0C. Hơi nước trong không khí giáp mặt đất ngưng kết dạng tinh thể muối. Sương muối có thể làm ngưng trệ quá trình trao đổi chất của thực vật. - Nồm Vào mùa đông xen giữa các đợt lạnh có những ngày nóng bức bất thường hay xảy ra vào mùa xuân, độ ẩm không khí lên tới trên 90% gây ra hiện tượng hơi nước động ướt át nền nhà. - Mây mù Vào cuối mùa xuân (khoảng tháng 3 - 4) nhất là ở những thung lũng kín, sườn núi khuất gió hay có hiện tượng mây mù đặc biệt, tầm nhìn mắt thường không quá 5m. * Chế độ thủy văn Hệ thống nước mặt của khu vực: Trên địa bàn thị trấn Trại Cau có 18,6 ha sông suối, 3,7 ha đất thuỷ lợi và mặt nước chuyên dùng. Lượng nước tăng giảm theo mùa, mùa khô đôi khi hạn hán cục bộ gây khó khăn cho việc sản xuất và sinh hoạt của nhân dân, mùa mưa nước dâng lên gây ngập úng làm chia cắt và ảnh hưởng tới giao thông. Khu vực này có nguồn nước mặt khá phong phú, đó là hệ thống khe, suối, các ao hồ tự nhiên và nhân tạo là nguồn cung cấp nước sản xuất và nuôi cá. Những con suối chảy trong khu vực này là suối Ivon, suối Thác Lạc, suối Hoan, suối Ngàn Me Hệ thống suối trong khu vực có hướng dòng chảy từ Đông - Bắc xuống Tây - Nam. Trong đó lớn nhất là suối Thác Lạc bắt nguồn từ xã Hợp Tiến chảy qua khu vực giáp ranh giữa xã Nam Hoà và Thị trấn Trại Cau, đây là con suối có độ dốc và tốc độ dòng chảy lớn, chiều rộng suối từ 7- 10 m, có nước quanh năm. Hầu hết các con suối trong khu vực là nhánh của
26 suối Thác Lạc từ đó đổ vào sông Máng, sông Đào rồi ra sông Cầu. Ngoài ra, trong khu vực còn có nhiều con suối nhỏ không tên khác. Các con suối này đều nhỏ hẹp, chảy quanh co uốn lượn. Lưu lượng và mực nước phụ thuộc theo mùa nhưng quanh năm có nước chảy. Về mùa cạn, mực nước thấp nhưng về mùa mưa mực nước lũ dâng cao và nhanh gây ngập lụt nhưng cũng rút nhanh do địa hình dốc. Trong khu vực dự án có suối Ngàn Me chảy qua, đây là con suối cung cấp nước cho hoạt động sản xuất nông nghiệp và khai thác khoáng sản trong vùng. Chiều dài con suối chảy qua khu vực dự án hơn 500m, lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa là 18.400 l/s, mùa khô dòng chảy thu nhỏ, lưu lượng nước ổn định khoảng 10,2 l/s, lưu lượng thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào lượng mưa. Tuy nhiên đây là khu vực có nhiều dự án khai thác khoáng sản đã và hoạt động chính vì vậy mà sức chịu tải của suối Ngàn Me đã bị giảm đáng kể. Khi triển khai dự án, do con suối chảy qua địa bàn dự án nên chủ dự án sẽ đắp đê ngăn suối và đào suối mới Nước dưới đất của khu vực: Mực nước ngầm của khu vực thay đổi theo mùa, mùa mưa nước dâng cao hơn so với mùa khô. Do mực nước ngầm của khu vực còn chịu ảnh hưởng của địa hình, địa chất khu vực và chế độ dòng chảy của hệ thống sông, suối trong khu vực đặc biệt là lưu lượng của ba con sông lớn trong khu vực là sông Cầu, sông Máng và sông Đào. Ngoài ra còn chịu ảnh hưởng của việc khai thác quặng sắt của Mỏ sắt Trại Cau bằng phương pháp lộ thiên hiện nay các moong khai thác đã xuống sâu đặc biệt là moong Thác Lạc III khai thác ở mức dưới +0 làm mực nước ngầm ở các khu vực xung quanh rút xuống thấp hơn trước đây. 4.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội Khu vực mỏ sắt Trại Cau nằm trong trên địa bản thị trấn Trại Cau và một vài xã lân cận như Nam Hòa, Cây Thị, Hợp Tiến có điều kiện giao thông
27 thuận lợi. Từ mỏ có đường ô tô nối với đường Quốc lộ nối với các tỉnh và thành phố Hà Nội, Lạng Sơn, Bắc Giang, Bắc Kạn, Cao Bằng. Trong vùng còn nhiều nhà máy xi măng, và các cơ sở kinh tế khác. Đặc biệt là khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên. Đây là hộ tiêu thụ quặng sắt chủ yếu của mỏ sắt Trại Cau. Theo số liệu tổng hợp từ điều tra kinh tế xã hội 2016 tại địa bàn thị trấn Trại Cau Trong tổng số 6,27 km², dân số là 4.280 người. - Số hộ phi nông nghiệp là 108 hộ. Thu nhập bình quân là 1.650 nghìn đồng/tháng.người. Sản lượng lương thực quy thóc khoảng 4.250 tấn/ha. - Thương mại: Giá cả thị trường thế giới có nhiều biến động, lạm phát tăng cao làm ảnh hưởng không nhỏ tới các hộ kinh doanh dịch vụ trên địa bàn. Tuy nhiên, các hộ kinh doanh trên điạ bàn vẫn duy trì được các hoạt động kinh doanh, đa dạng các mặt hàng, mở rộng ngành nghề đảm bảo thu nhập và thực hiện nghĩa vụ nộp thuế đầy đủ. - Cơ sở hạ tầng: có 02 cơ quan nhà nước, 02 trường tiểu học, 01 trường trung học, 3 trường mẫu giáo và 02 trạm y tế. Thị trấn có 16 nhà văn hóa tại 16 tổ dân phố, 04 nghĩa trang và 01 khu vực tâm linh. -Về giao thông: Tất cả thôn, xóm có đường giao thông đến các Ủy ban Nhân dân. Trong đó, 10% là đường đất; 90% đường bê tông. - Tỷ lệ số hộ có điện: 100% - Chưa có hệ thống cấp nước sạch, hầu hết sử dụng nước giếng đào. 4.4.3. Tình hình sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau Mỏ sắt Trại Cau được khởi công xây dựng từ cuối năm 1959, khánh thành và đi vào hoạt động sản xuất vào ngày 16/12/1963. Công suất thiết kế ban đầu là 150.000 tấn quặng tinh/năm. Công suất khai thác hiện nay là 120.000 tấn quặng tinh/năm (theo nhu cầu tiêu thụ quặng của Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên).
28 Loại hình sản xuất chính: Trữ lượng quặng sắt: 8.412.000 tấn bao gồm: - Quặng Limonit, hàm lượng Fe trung bình > 55%. - Quặng Manhetit hàm lượng Fe trung bình>62% Mỏ sắt Trại Cau được khởi công xây dựng từ cuối năm 1959, khánh thành và đi vào hoạt động sản xuất vào ngày 16/12/1963. - Công suất thiết kế ban đầu: 150.000 tấn quặng tinh/năm - Công suất khai thác hiện tại: 120.000 tấn quặng tinh/năm Với công nghệ khai thác lộ thiên tại mỏ Tầng sâu Núi Quặng. Mỏ khai thác quặng sắt phục vụ cho công nghệ luyện kim, một ngành công nghiệp mũi nhọn đang được chú trọng đầu tư Quy trình khai thác quặng sắt của Mỏ được mô tả như sau: QU ẶNG NGUYÊN ĐẤT ĐÁ THẢI Khoan, nổ mìn Khoan, nổ mìn Xúc bốc (máy xúc) Xúc bốc (máy xúc) Vận tải (ô tô) Vận tải (ô tô) Xưởng tuyển Bãi thải đất đá Hình 4.3. Sơ đồ quy trình khai thác quặng sắt tại Mỏ sắt Trại Cau Hoạt động khai thác của Mỏ chủ yếu gây tác động đối với môi trường không khí. Các yếu tố gây ô nhiễm là bụi, khí độc, tiếng ồn từ hoạt động khoan, nổ mìn, bốc xúc và vận chuyển nguyên vật liệu. Nước thải trong quá trình khai thác lộ thiên chủ yếu là nước mưa chảy tràn, ứ đọng tại các moong khai thác. Nguồn nước thải có chứa nhiều chất gây ô nhiễm môi trường đó là
29 nước thải từ khâu tuyển rửa quặng. Quy trình tuyển rửa quặng tại Mỏ sắt Trại Cau được mô tả trong sơ đồ sau: QUẶNG NGUYÊN KHAI Nước Máng quặng nguyên Sàng song cố định 60 Nghiền to Máy rửa CV - 1,2,3 + Băng tải 3 Máng tách Băng tải B650; l=30m - - + Kho quặng trung Nghiền vừa Băng tải 7-1 Máy rửa 1,2 CNM - + _ Phân cấp RX 1200 + Băng tải 7-2 Sàng rung 1,2 >30 Nghiền trục Phân cấp RX 1000 0÷3 Băng tải 14 0 SP 0÷80 Bể nước thải 14 Hình 4.4. Sơ đồ quy trình tuyển rửa quặng sắt Ghi chú: Đường đi của quặng và bùn thải Đường đi của nước sạch
30 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí cụ thể như sau: Bảng 4.1. Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí TT Nguồn gây ô nhiễm Chất ô nhiễm chỉ thị Khu vực phát sinh Bụi đất đá, khí độc Khoan - nổ mìn khai - Khu vực khai 1 hại, tiếng ồn, độ chấn thác trường động, sóng âm Các hoạt động, bốc xúc - Trên tuyến đường 2 và vận chuyển, nguyên Bụi đất đá, tiếng ồn v/c; vật liệu, đất đá thải - Sân công nghiệp. - Trên tuyến đường Quá trình đốt cháy Bụi, khí độc hại (SO2, v/c; 3 nhiên liệu của các CO, NOx, ) - Tại khu vực khai động cơ trường. Bụi đất đá, tiếng ồn, Công tác sàng tuyển - Phân xưởng sàng 4 khí thải độc hại (CO, quặng sắt tuyển quặng sắt NOx, SOx). 4.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường không khí Kết quả đo và phân tích chất lượng không khí tại các khu vực mỏ sắt Trại Cau tại thời điểm quan trắc hiện trạng đợt 4 năm 2017 và đợt 1 năm 2018 được trình bày tại các bảng kết quả dưới đây:
31 Bảng 4.2. Bảng tổng hợp các vị trí lấy mẫu không khí tại mỏ sắt Trại Cau Kết quả phân tích đợt 4/2017 Kết quả phân tích đợt 1/2018 QCVN 05: STT Chỉ tiêu Đơn vị 2013/ KK.1 KK.2 KK.3 KK.4 KK.1 KK.2 KK.3 KK.4 BTNMT 1 Bụi tổng số µg/m3 37 43 39 44 62 60 51 46 300 2 CO µg/m3 3300 3060 3200 3480 3180 3360 2860 3150 30.000 3 SO2 µg/m3 28,6 30,5 32,5 32,6 40,6 46,2 50,2 58,6 350 4 NOx µg/m3 20,5 22,5 20,5 21,3 26,5 28,6 25,2 30,6 200 5 Độ ẩm % 63,2 60,5 63,2 66,5 63,7 65,2 66,9 63,6 - 6 Nhiệt độ oC 21,4 22,4 22,5 22,6 22,5 23,5 31,5 22,6 - 7 Tốc độ gió m/s 1,1 1,2 1,5 1,2 1,2 1,2 1,5 1,3 - 8 Tiếng ồn dBA 63 65 66 62 70*
32 Bảng 4.3. Bảng tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường không khi tại mỏ sắt Trại Cau (tiếp) Kết quả phân tích đợt 4/2017 Kết quả phân tích đợt 1/2018 QCVN 05: STT Chỉ tiêu Đơn vị 2013/ KK.5 KK.6 KK.7 KK.5 KK.6 KK.7 BTNMT 1 Bụi tổng số µg/m3 50 43 44 37 48 55 300 2 CO µg/m3 3080 3100 3050 3060 3300 3170 30.000 3 SO2 µg/m3 32,5 39,6 42,7 72,5 60,9 62,5 350 4 NOx µg/m3 22,5 23,5 20,8 21,2 29,6 30,2 200 5 Độ ẩm % 63,2 66,9 21,2 63,6 70,2 65,8 - 6 Nhiệt độ oC 22,3 22,6 69,2 21,5 22,8 22,7 - 7 Tốc độ gió m/s 1,2 1,4 1,3 1,2 1,4 1,6 - 8 Tiếng ồn dBA 63 66 64 70*
33 Hình 4.5. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu KK.1 đến KK.4 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu KK.1 đến KK.4
34 Hình 4.7. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN 05:2013/BTNMT từ mẫu KK.1 đến KK.4 Hình 4.8. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu KK.5 đến KK.7
35 Hình 4.9.Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2 và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu KK.5 đến KK.7 Hình 4.10. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN 05:2013/BTNMT từ mẫu KK.5 đến KK.7
36 Nhận xét: Từ các bảng phân tích chất lượng môi trường không khí cho thấy các chỉ tiêu phân tích: Bụi tổng số, SO2, NOx, CO tại khu vực mỏ sắt Trại Cau tương đối tốt, không có chỉ tiêu phân tích nào vượt tiêu chuẩn cho phép của QCVN05:2013/BTNMT tại đợt 4/2017 và đợt 1/2018. 4.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước mặt Từ số liệu quan trắc định kỳ tại 3 điểm lấy mẫu nước mặt đợt 4 năm 2017 và đợt 1 năm 2018 của Mỏ sắt Trại Cau cho thấy:
37 Bảng 4.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt trên suối Ngàn Me và hồ Sen Kết quả phân tích đợt 4/2017 Kết quả phân tích đợt 1/2018 QCV08- Chỉ tiêu MT:2015/ TT Đơn vị phân tích NM.1 NM.2 NM.3 NM.1 NM.2 NM.3 BTNMT (Cột B1) 1 pH - 6,8 6,8 6,6 6,7 6,8 6,6 5,5-9 2 TSS mg/l 24,7 25,1 14,6 25,4 25,8 16,4 50 3 COD mg/l 13,4 15,3 12,8 15,3 15,8 14,3 30 4 BOD5 mg/l 6,9 8,0 6,7 7,3 7,4 6,8 15 5 As mg/l <0,0012 <0,0012 <0,0012 0,0012 <0,0012 0,0012 0,05 6 Pb mg/l 0,006 0,003 0,005 0,009 0,006 0,005 0,05 7 Cd mg/l 0,002 0,005 0,007 0,006 0,002 0,005 0,01 8 Cu mg/l 0,005 0,008 0,005 0,003 0,005 0,006 0,5 9 Zn mg/l 1,22 1,38 1,16 1,11 1,04 0,965 1,5 10 Cr mg/l 0,008 0,005 0,009 0,003 0,005 0,005 0,5 11 Fe mg/l 1,18 1,21 1,02 1,02 1,14 1,21 1,5 12 Dầu mỡ mg/l 0,6 0,8 0,9 0,5 0,6 0,5 1 Vi khuẩn/ 13 Coliform 2700 3200 5000 2100 4800 6300 7500 100ml
38 Hình 4.11. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích các chỉ tiêu kim loại so với QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 Hình 4.12. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu pH, TSS, COD, BOD5 so với QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018
39 Hình 4.13. Biểu đồ so sánh chỉ tiêu coliform các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT Nhận xét: Từ kết quả phân tích các mẫu nước mặt tại hai thời điểm quan trắc khác nhau đều cho thấy chất lượng nước mặt trên suối Ngàn Me và nước mặt hồ Sen không có chỉ tiêu quan trắc nào vượt tiêu chuẩn cho phép. - Các chỉ tiêu phân tích pH, TSS, COD, BOD5 và các chỉ tiêu kim loại nặng, chỉ tiêu colifrom trong đợt 4/2017 và đợt 1/2018 đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT. 4.4. Chất lượng nước thải từ hoạt động sản xuất của mỏ sắt Trại Cau Thực hiện quan trắc nước thải sản xuất tại 02 vị trí tại các thời điểm quan trắc hiện trạng đợt 4 năm 2017 và đợt 1 năm 2018 nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của nước thải sản xuất của mỏ sắt Trại Cau đến chất lượng môi trường nước khu vực.
40 Bảng 4.5. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau QCVN 40:2011/ Chỉ tiêu Kết quả phân tích đợt 4/2017 Kết quả phân tích đợt 1/2018 TT Đơn vị BTNMT(Cột B) phân tích NT.1 NT.2 NT.1 NT.2 1 pH - 6,6 6,8 6,6 6,7 5,5-9 2 TSS mg/l 121 17,3 135 17,3 100 3 COD mg/l 24,8 15,6 24,3 16,5 150 4 BOD5 mg/l 12,6 8,0 10,8 7,9 50 5 DO mg/l 4,3 4,6 4,3 4,7 - 6 As mg/l <0,0012 <0,0012 0,006 0,005 0,1 7 Hg mg/l <0,0003 <0,0003 <0,0003 <0,0003 0,01 8 Pb mg/l 0,003 0,004 0,012 0,018 0,5 9 Cd mg/l 0,001 0,001 0,0007 0,0009 0,1 10 Mn mg/l 0,211 0,186 0,15 0,19 1 11 Cu mg/l 0,006 0,005 0,042 0,035 2 12 Fe mg/l 0,015 0,032 0,266 0,121 5 13 Dầu mỡ khoáng mg/l 1,0 0,6 1,1 1,0 10 14 CN- mg/l <0,004 <0,004 <0,004 <0,004 0,1 Vi khuẩn/ 15 Coliform 3200 3100 2800 6100 5000 100ml
41 Bảng 4.6. Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất tại mỏ sắt Trại cau (tiếp) QCVN 40:2011/ Chỉ tiêu Kết quả phân tích đợt 4/2017 Kết quả phân tích đợt 1/2018 TT Đơn vị BTNMT (Cột B) phân tích NT.3 NT.4 NT.5 NT.3 NT.4 NT.5 1 pH - 6,5 6,7 6,7 6,5 6,7 6,7 5,5-9 2 TSS mg/l 135 97 16,3 139 97 18,5 100 3 COD mg/l 25,2 15,4 14,2 25,6 16,5 15,4 150 4 BOD5 mg/l 13,3 7,9 7,4 11,5 7,6 6,5 50 5 As mg/l <0,0012 <0,0012 <0,0012 0,002 0,004 0,001 0,1 6 Pb mg/l 0,004 0,005 0,003 0,010 0,015 0,021 0,5 7 Zn mg/l 0,011 0,021 0,019 1,15 1,21 1,05 3 8 Mn mg/l 0,154 0,133 0,189 0,83 0,54 0,68 1 9 Cd mg/l 0,005 0,003 0,005 0,006 0,004 0,005 0,1 10 Cu mg/l 0,016 0,022 0,024 0,011 0,016 0,019 2 11 Fe mg/l 0,544 0,255 0,932 0,732 0,567 0,621 5 12 S2- mg/l 0,06 0,07 0,09 0,08 0,06 0,06 0,5 13 SO42- mg/l 52,8 80,8 52,9 60,4 53,5 30,7 - Vi khuẩn/ 14 Coliform 4300 3200 2800 2100 2500 2300 5000 100ml
42 Hình 4.14. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu TSS của mẫu NT.1 và NT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)đợt 4/2017 và đợt 1/2018 Hình 4.15. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Coliform của mẫu NT.1 và MT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) đợt 4/2017 và đợt 1/2018
43 Hình 4.16. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu NT.3, NT.4, NT.5 đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Hình 4.17. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích mẫu nước thải NT.3, NT.4, NT.5 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 40:2011/BTNMT Nhận xét: Qua bảng kết quả phân tích các mẫu thí nghiệm lấy trong đợt 4 năm 2017 và đợt 1 năm 2018 cho thấy:
44 - Tại vị trí nhà máy tuyển quặng: nước thải có nhiều chất rắn lơ lửng, vượt so với tiêu chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT 0,21 lần trong đợt 4 năm 2017 và 0,35 lần trong đợt 1 năm 2018. - Nước thải sau hồ lắng Quặng đuôi mẫu NT2 tại đợt 1 năm 2018 có hiện tượng ô nhiễm coliform. Cụ thể vượt 0,22 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT. - Tại xưởng tuyển quặng bột từ hồ Quặng đuôi (điểm 1) trong cả hai đợt quan trắc chỉ tiêu TSS đều vượt tiêu chuẩn, cụ thể: Tại đợt 4 năm 2017 chỉ tiêu TSS vượt 0,35 lần; đợt 1 năm 2018 chỉ tiêu TSS vượt 0,39 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT. - Các chỉ tiêu quan trắc khác như As, Pb, Zn, Mn đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT. 4.5. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường nước ngầm Hiện trạng môi trường nước ngầm được thể hiện cụ thể qua bảng phân tích kết quả chất lượng nước ngầm được lấy quan trắc đợt 1 năm 2018 của mỏ sắt Trại Cau. Trong phạm vi đề tài xin phép được trình bày 02 mẫu nước ngầm đại diện cho khu vực trong và ngoài mỏ. Bảng 4.7. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại một số vị trí đặc trưng Kết quả phân tích QCVN 09- Chỉ tiêu TT Đơn vị MT:2015/ phân tích NN.1 NN.2 BTNMT 1 pH - 6,8 6,8 5,5-8,5 2 TSS mg/l 4,2 6,4 - 3 NO3- mg/l 2,86 2,69 15 4 Cl- mg/l 15,2 19,8 250 5 As mg/l 0,008 0,009 0,05 6 Pb mg/l 0,005 0,006 0,01
45 Kết quả phân tích QCVN 09- Chỉ tiêu TT Đơn vị MT:2015/ phân tích NN.1 NN.2 BTNMT 7 Cd mg/l 0,003 0,005 0,005 8 Mn mg/l 0,010 0,009 0,5 9 Cu mg/l 0,121 0,116 1 10 Cr6+ mg/l 0,006 0,005 0,05 11 Fe mg/l 1,02 1,16 5 12 Hg mg/l 0,006 0,005 0,001 13 CN- mg/l <0,004 <0,004 0,01 14 F- mg/l 0,86 0,94 1 15 Coliform MPN/100ml 6 8 3 Hình 4.18. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu As, Pb, Cd, Mn, Cr6+, Hg, CN- trong nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 09-MT:2015/BTNMT
46 Hình 4.19. Biểu dồ so sánh kế quả quan trắc chỉ tiêu coliform trong nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 với QCVN 09-MT:2015/BTNMT Nhận xét: Tại 02 mẫu nước ngầm đại diện cho khu vực trong và ngoài mỏ sắt Trại Cau cho thấy các chỉ tiêu kim loại nặng đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Tuy nhiên, các mẫu nước ngầm lại bị ô nhiễm coliform từ 1 - 1,67 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT. 4.6. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến môi trường đất Quan trắc chất lượng môi trường đất được thực hiện đầu năm 2018 tại một số điểm đặc trưng theo từng tính chất đất như sau: Bảng 4.8. Kết quả phân tích mẫu đất từ mẫu 1 đến mẫu 4 Chỉ tiêu Kết quả phân tích QCVN03-T:2015 TT Đơn vị phân tích MĐ.1 MĐ.2 MĐ.3 MĐ.4 (Đất Công nghiệp) 1 As mg/kg 0,021 0,045 0,066 0,072 25 2 Pb mg/kg 0,041 0,028 0,031 0,026 300 3 Cd mg/kg 1,31 1,09 1,66 1,43 10 4 Zn mg/kg 20,3 10,4 12,6 5,22 300 5 Cu mg/kg 2,05 1,86 2,04 1,95 300
47 Hình 4.20. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Pb, Zn, Cu trong đất thực hiện quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015 (Đất công nghiệp) Hình 4.21. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu As, Cd trong đất thực hiện đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015/BTNMT Nhận xét: Các chỉ tiêu phân tích trong đất như: As, Pb, Cd, Cu, Zn đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 03-MT: 2015/BTNMT. Cho thấy chất lượng đất tại khu vực mỏ vẫn ổn định và chưa bị ô nhiễm kim loại nặng.
48 4.7. Đề xuất một số giải pháp ngăn chặn, phòng ngừa và cải tạo môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Qua quan trắc, phân tích chất lượng môi trường nói chung và môi trường đất, môi trường nước, môi trường không khí nói riêng tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên cho thấy chất lượng môi trường tại đây tương đối ổn định. Tuy nhiên, trong phạm vi nghiên cứu của đề tài nhận thấy một số điểm thuận lợi khách quan. Tuy nhiên, để ngăn chặn và phòng ngừa các tác động tiêu cực đến chất lượng môi trường cần có một số biện pháp như sau: * Đối với môi trường không khí - Mỏ sắt Trại Cau nằm xa khu dân cư, với diện tích rộng, trồng nhiều cây xanh nên mức độ ảnh hưởng bởi tiếng ồn cũng được hạn chế. - Các xe vận chuyển nguyên liệu, quặng sắt đều được phủ bạt, có thùng che kín hạn chế việc rơi vãi quặng và phát sinh bụi ra ngoài môi trường. - Các tuyến đương vận chuyển đều được thường xuyên duy tu, cải tạo đảm bảo chất lượng đường tốt cho các phương tiện lưu thông. - Tưới nước dập bụi tại các tuyến đường vận chuyển chính. - Các phương tiện vận tải, máy móc thiết bị của dây chuyền nghiền sàng cần được thường xuyên bảo dưỡng, thay mới. - Hạn chế khai thác, nghiền sàng, vận chuyển vào giờ cao điểm và đêm khuya. - Bụi phát sinh trong quá trình vận chuyển được hạn chế bằng biện pháp phun nước tưới đường; các xe vận chuyển được phủ bạt kín. * Đối với môi trường nước - Các phương tiện thi công, vận chuyển khi cần bảo dưỡng cần đưa đến các xưởng sửa chữa cơ khí, gara để sửa chữa, thay thế. Không tiến hành thay dầu mỡ trên khu vực công trường nhằm hạn chế dầu mỡ. - Để hạn chế các tác động tiêu cực do nước mưa chảy tràn cần phải thường xuyên khơi thông hệ thống rãnh thoát nước bề mặt, làm sạch các hố ga, hố lắng.
49 - Nước mưa chảy tràn được thu gom trong hệ thống mương rãnh, định hướng dòng chảy vào hồ lắng trước khi xả ra môi trường; - Gia cố lại các đoạn đê ngăn suối và mái taluy gia cố bờ đê. - Đối với nước thải sản xuất được tập trung tại các bể lắng trước khi thải ra ngoài môi trường. Đảm bảo diện tích bể lắng đáp ứng được về thời gian lưu chứa nước thải. - Thực hiện khoan thăm dò mực nước ngầm trong các thời điểm khai thác để kịp thời cung cấp nước sinh hoạt cho người dân trong khu vực bị thiếu nước - Đối với nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý qua hệ thống bể tự hoại trước khi thải ra ngoài môi trường. - Nước thải sản xuất phát sinh từ quá trình tuyển rửa: Nước tích đáy moong sử dụng hố bơm vượt trước để nước lắng trong sau đó bơm vào hồ lắng trước khi chảy vào nguồn tiếp nhận; * Đối với môi trường đất Môi trường đất tại khu vực thị trấn Trại Cau nói chung không bị ô nhiễm chất lượng đất. Tuy nhiên, trong quá trình khai thác, làm sụt giảm mực nước ngầm trong khu vực dẫn đến hiện tượng sụt lún đất gây ảnh hưởng nhiều đến đời sống, sinh hoạt và sản xuất của các hộ dân bị ảnh hưởng. Biện pháp để hạn chế mức độ ảnh hưởng là di dời các hộ dân có đất bị sụt lún đi nơi khác. * Đối với chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn nguy hại Chất thải rắn sinh hoạt như rác thải vô cơ, rác thải hữu cơ phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của công nhân trong mỏ. Chất thải rắn nguy hại phát sinh trong quá trình lau chùi máy móc, thiết bị, bóng đèn neon cháy Các loại chất thải này đều cần được thu gom vào các thùng đựng rác theo đúng quy định, có gắn biển cảnh báo và để đúng khu vực. Rác thải sinh hoạt có thể được thu gom, phân loại tại chỗ và xử lý bằng biện pháp đốt hoặc đào bãi chôn lấp hợp vệ sinh.
50 Riêng rác thải nguy hại cần được thu gom và thuê đơn vị có chức năng vận chuyển và đem đi xử lý theo đúng quy định. * Đối với đời sống và sinh kế của người dân bị ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau. Đối với các hộ dân bị ảnh hưởng từ các hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau cần được sự quan tâm, giúp đỡ về chỗ ở, việc làm đảm bảo sinh kế của người dân như: - Các hộ dân bị nứt tường, sụt lún đất, không đủ nước sinh hoạt cần được tái định cư sang nơi khác để ổn định cuộc sống. - Cung cấp nước sinh hoạt hợp vệ sinh thay cho nguồn nước ngầm bị suy giảm do hoạt động khai thác. - Tạo việc làm cho các hộ dân bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khai thác, chế biến như tuyển dụng lao động tại địa phương, đào tạo trình độ phù hợp. - Thực hiện đầy đủ các biện pháp bảo vệ môi trường làm giảm mức độ ảnh hưởng của các hoạt động khai thác, chế biến đến các hộ dân nằm trong khu vực ảnh hưởng: tránh hoạt động vào ban đêm; thường xuyên sửa chữa lại tuyến đường vận chuyển bị xuống cấp; tránh vận chuyển qua khu vực đông dân cư vào giờ cao điểm
51 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Bên cạnh việc hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau thì vấn đề môi trường cũng luôn được chú trọng đến. Đặc biệt là các vấn đề về môi trường không khí, môi trường đất, môi trường nước ảnh hướng đến đời sống của các hộ dân xung quanh. Cụ thể: - Về chất lượng môi trường không khí: Chất lượng môi trường không khí tại khu vực mỏ sắt Trại Cau tương đối tốt. Các chỉ tiêu phân tích như CO, SO2, NOx, Bụi tổng số đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT. - Về chất lượng nước mặt: Tại thời điểm quan trắc chất lượng nước mặt trên suốt Ngàn Me và nước mặt hồ Sen không có chỉ tiêu phân tích nào vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Các thông số quan trắc: pH, TSS, COD, BOD5, As, Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Fe, dầu mỡ và coliform đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT. - Về chất lượng nước thải sản xuất: Các chỉ tiêu phân tích pH, TSS, - COD, BOD5, DO, As, Hg, Pb, Cd, Cu, Mn, Fe, dầu mỡ, CN đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B). + Tại vị trí nhà máy tuyển quặng: nước thải có nhiều chất rắn lơ lửng, vượt so với tiêu chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT 0,21 lần trong đợt 4 năm 2017 và 0,35 lần trong đợt 1 năm 2018. + Nước thải sau hộ lắng Quặng đuôi mẫu NT2 tại đợt 1 năm 2018 có hiện tượng ô nhiễm coliform. Cụ thể vượt 0,22 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT. + Tại xưởng tuyển quặng bột từ hồ Quặng đuôi (điểm 1) trong cả hai đợt quan trắc chỉ tiêu TSS đều vượt tiêu chuẩn, cụ thể: Tại đợt 4 năm 2017 chỉ tiêu TSS vượt 0,35 lần; đợt 1 năm 2018 chỉ tiêu TSS vượt 0,39 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT.
52 Chất lượng nước ngầm: Tại 02 mẫu nước ngầm đại diện cho khu vực trong và ngoài mỏ sắt Trại Cau cho thấy các chỉ tiêu kim loại nặng đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT. - Tuy nhiên, các mẫu nước ngầm lại bị ô nhiễm coliform từ 1 - 1,67 lần so với tiêu chuẩn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT. - Chất lượng môi trường đất: Các chỉ tiêu phân tích trong đất như: As, Pb, Cd, Cu, Zn đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 03-MT: 2015/BTNMT. Cho thấy chất lượng đất tại khu vực mỏ vẫn ổn định và chưa bị ô nhiễm kim loại nặng. 5.2. Kiến nghị Để chất lượng môi trường tại khu vực mỏ ngày càng được cải thiện, sức khỏe cộng đồng ngày càng được tốt hơn đòi hỏi phải có sự lỗ lực của chính quyền địa phương trong công tác quản lý môi trường, ý thức của mỏ sắt Trại Cau trong công tác đầu tư các công trình bảo vệ môi trường và sự phản ánh kịp thời của người dân địa phương nơi thực hiện hoạt động khai thác của mỏ sắt Trại Cau trong một thời gian dài. Vì vậy chúng tôi có một số kiến nghị sau đây: - Thực hiện nghiêm túc các biện pháp bảo vệ môi trường đã cam kết. - Tiếp tục tìm hiểu và làm sáng tỏ nguyên nhân của những tác động từ hoạt động khai thác mỏ sắt Trại Cau ảnh hưởng đến môi trường. - Xây dựng các biện pháp, công trình bảo vệ môi trường phục vụ giai đoạn vận hành của dự án để giảm thiểu các nguồn tác động nằm trong giới hạn cho phép đối với môi trường nước, môi trường đất, môi trường không khí trước khi thải vào môi trường. - Thực hiện cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản đối với các điểm mỏ đã kết thúc khai thác.
53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt 1. Hoàng Minh Đạo (07/05/2009), Thực trạng khai thác và quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường. 2. Phạm Ngọc Đăng (2003), Môi trường không khí, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 3. Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2005), Tài nguyên khoáng sản Thái Nguyên, Hà Nội 4. Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên (2012), Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 2011, Thái Nguyên 5. Danh sách các điểm mỏ được cấp phép khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đến ngày 10/11/2012 - Báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên. 6. Hồ Sĩ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản (2010), Bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ lộ thiên, Nxb Từ điển Bách Khoa, Hà Nội. 7. Bùi Thanh Hải (2010), Đánh giá chất lượng đất và hiện trạng sử dụng đất sau khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp, Đại học Nông Lân Thái Nguyên, Thái Nguyên. 8. Hoàng Văn Huệ và Trần Đức Hạ (2002), Thoát nước tập II - Xử lý nước thải, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 9. Trần Đức Hạ (2002), Giáo trình quản lý môi trường nước, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 10. Mỏ sắt Trại Cau (2012), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án khai thác lộ thiên công trường núi Đ Mỏ sắt Trại Cau, Thái Nguyên. 11. Mỏ sắt trại cau - Báo cáo kiểm soát ô nhiễm đợt 4 năm 2017. 12. Mỏ sắt trại cau - Báo cáo kiểm soát ô nhiễm đợt 1 năm 2018. 13. Nguyễn Quang Minh, 2006, Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý môi trường hoạt động khai thác tại mỏ Apatit Lào Cao
54 14. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2000), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 15. Sở Tài nguyên môi trường Thái Nguyên (2009), Báo cáo Kết quả thực hiện dự án xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên khoáng sản tỉnh Thái Nguyên, Thái Nguyên. 16. Lê Văn Thành (2004), Khai thác khoáng sản và tác động đến môi trường, Hà Nội. 17. Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Khắc Kinh (2003), Quản lý chất thải nguy hại, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội. 18. Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên (2005), Quyết định số 1009/QĐ- UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên ngày 3/6/2005 về việc phê duyệt quy hoạch phát triển công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2006 - 2015 có tính đến năm 2020, Thái Nguyên. 19. Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên (2010), Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020, Thái Nguyên. 20. i_tr%C6%B0%E1%BB%9Dng Tiếng anh 21. Dr. Horst Hejny (2005), Mining Industry Research Handbook, NESMI coordinator, Europe. 22. U.S Energy Information Administration (2010), "Non renewable coal",