Khóa luận Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

88 trang thiennha21 13/04/2022 5530

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt 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_hien_trang_va_de_xuat_giai_phap_phuc_hoi.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRỊNH THÁI HẬU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC QUẶNG SẮT TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Nhuận THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ với đề tài "Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên" là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Đức Nhuận. Số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Trịnh Thái Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
ii LỜI CẢM ƠN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã được hoàn thành. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo, cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong Khoa Môi trường đã giúp tôi hoàn thành khóa học của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi cũng gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Trịnh Thái Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu của đề tài 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 3 1.2. Cơ sở pháp lý 4 1.3. Cơ sở thực tiễn 6 1.3.1. Tổng quan về hình khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt trên thế giới 6 1.3.2. Khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt ở Việt Nam 10 1.3.3. Khai thác và bảo vệ môi trường tại các mỏ quặng sắt ở tỉnh Thái Nguyên 15 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 31 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 31 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
iv 2.2. Nội dung nghiên cứu 31 2.2.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau 31 2.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 31 2.2.3. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1. Phương pháp, điều tra thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 32 2.3.2. Phương pháp, điều tra thu thập số liệu sơ cấp 32 2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường 33 2.3.4. Phương pháp so sánh 38 2.3.5. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 38 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 3.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau 39 3.1.1. Điều kiện tự nhiên 39 3.1.2. Thực trạng khai thác của mỏ sắt Trại Cau 42 3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 48 3.2.1. Đánh giá hiện trạng môi trường đất của mỏ sắt Trại Cau 48 3.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước của mỏ sắt Trại Cau 50 3.2.3. Đánh giá hiện trạng môi trường không khí của mỏ sắt Trại Cau 54 3.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân và cán bộ, công nhân của mỏ 58 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân 58 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của cán bộ, công nhân của mỏ 59 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
v 3.4. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 60 3.4.1. Giải pháp quản lý 60 3.4.2. Giải pháp công nghệ 61 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
vi DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BCT Bộ Công thương BOD Nhu cầu oxy sinh học BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường COD Nhu cầu oxy hoá học ĐCCT Địa chất công trình ĐCTV Địa chất thủy văn ĐTM Đánh giá tác động môi trường KCN Khu công nghiệp KHCN Khoa học công nghệ KTXH Kinh tế xã hội NĐ-CP Nghị định - Chính phủ QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia TN&MT Tài nguyên và Môi trường UBMTTQ Ủy ban mặt trận tổ quốc UBND Ủy ban nhân dân WHO Tổ chức Y tế Thế giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Trữ lượng quặng sắt ở một số nước trên thế giới 7 Bảng 1.2. Công suất và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới 9 Bảng 1.3. Quy mô khai thác một số mỏ sắt lộ thiên lớn 12 Bảng 1.4. Tổng hợp kết quả hoạt động khai thác khoáng sản năm 2017 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 17 Bảng 1.5. Tổng hợp giấy phép khai thác khoáng sản quặng sắt đã cấp đến năm 2018 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 21 Bảng 1.6. Tổng hợp các mỏ quặng sắt trên địa bàn huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên 24 Bảng 1.7. Danh sách các mỏ sắt và hiện trạng sử dụng đất sau khai thác 27 Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu môi trường tại mỏ sắt Trại Cau 33 Bảng 2.2. Chỉ tiêu và phương pháp đo/phân tích 36 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các thiết bị phục vụ tuyển khoáng 47 Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu đất 49 Bảng 3.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt 50 Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm 51 Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt 52 Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất 54 Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu không khí 57 Bảng 3.9. Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt 58 Bảng 3.10. Tình hình sức khỏe của người dân ở khu vực xung quanh mỏ 58 Bảng 3.11. Đánh giá của cán bộ, công nhân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt 59 Bảng 3.12. Đánh giá của cán bộ, công nhân về ảnh hưởng của quá trình khai thác quặng sắt đến sức khỏe con người 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ khoáng sản quặng sắt tỉnh Thái Nguyên 19 Hình 3.1. Vị trí mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 40 Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ khai thác của mỏ sắt Trại Cau 45 Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng và các nguồn phát sinh chất thải 46 Hình 3.3. Sơ đồ tổ chức sản xuất 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tài nguyên thiên nhiên gồm các dạng năng lượng vật chất, thông tin tồn tại khách quan với ý muốn con người mà con người có thể sử dụng trong hiện tại và tương lai, phục vụ cho sự tồn tại và phát triển của loài người. Ngày nay, việc sử dụng hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên khoáng sản nói chung và quặng sắt nói riêng được xem là mục tiêu rất quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững của nước ta. Tuy nhiên, việc khai thác khoáng sản đã và đang để lại những hệ lụy về môi trường, một phần là do là do quy mô khai thác nhỏ khiến cho việc đầu tư công nghệ không lớn, dẫn đến hiệu suất khai thác thấp mà môi trường bị ảnh hưởng nặng nề. 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 có khoảng 200 điểm mỏ khoáng sản, gồm 24 loại khoáng sản rắn thuộc 4 nhóm (Nhiên liệu khoáng; khoáng sản kim loại; khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng) (Sở TN&MT Thái Nguyên, 2013). Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội để cung cấp nguồn nguyên liệu để phục vụ cho quá trình phát triển các ngành kinh tế khác thì khai thác quặng sắt đã được quan tâm chú trọng từ khá lâu. Trong những năm gần đây, tốc độ khai thác, mở 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 đất, nước, không khí bị xáo trộn và ô nhiễm đang ngày càng nghiêm trọng, điển hình là ảnh hưởng từ việc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
2 khai thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Vì vậy, việc thực hiện đề tài "Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên" là hết sức cần thiết. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được hiện trạng môi trường đất, nước, không khí tại khu vực bị ảnh hưởng do quá trình khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học - Nghiên cứu đề tài nhằm nâng cao kiến thức, kỹ năng thu thập và xử lý thông tin và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác chuyên môn. - Vận dụng và phát huy những kiến thức đã được thầy cô truyền đạt trong quá trình học tập và nghiên cứu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Giúp các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường thực hiện công tác quản lí và bảo vệ môi trường hiệu quả hơn. - Giúp ban lãnh đạo Mỏ sắt Trại Cau thấy được hiện trạng môi trường để từ đó có những cải tiến về công nghệ, trang thiết bị trong khai thác và xử lí môi trường, đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài - Khái niệm môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “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”. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật tiêu chuẩn môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến đến con người và sinh vật”. - Khái niệm Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng các chất gây ô nhiễm có trong chất thải; các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường”. - Khái niệm tài nguyên khoáng sản: Theo khoản 1 điều 2 Luật khoáng sản 2010: “Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ”. Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách: - Theo dạng tồn tại: Rắn (nhôm, sắt, mangan, đồng, chì, kẽm ), khí (khí đốt, Acgon, Heli), lỏng (thủy ngân, dầu, nước khoáng, nước ngầm ); - Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất); Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
4 - Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. “Mỏ là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiên các loại khoáng sản do kết quả của một quá trình địa chất nhất định tạo nên”. 1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 ngày 17/11/2010; - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014; - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH12 ngày 21/6/2012; - Luật Đất đai số 45/2013/QH13 ngày 29/11/2013; - Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014; - Luật Đầu tư số 67/2014/QH13 ngày 26/11/2014; - Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ số 68/2006/QH11 ngày 29/6/2006; - Nghị định số 158/2016/NĐ-CP ngày 29/11/2016 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản 2010; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định chi tiết một số điều của luật Bảo vệ môi trường 2014; - Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu; - Nghị định số 18/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường; - Thông tư số 38/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
5 - Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ Tài nguyên và môi trường quy định về Đánh giá tác động môi trường chiến lược, Đánh giá tác động môi trường và Kế hoạch bảo vệ môi trường; - Thông tư số 08/2017/TT-BXD ngày 16/5/2017 của Bộ Xây dựng quy định về quản lý chất thải rắn xây dựng; - Thông tư 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại; - Thông tư số 33/2012/TT-BCT ngày 14/11/2012 của Bộ Công thương quy định về lập, thẩm định và phê duyệt thiết kế mỏ, dự án đầu tư xây dựng mỏ khoáng sản rắn; - Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ Y tế về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động. - Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT ngày 25/10/2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường. - Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường. - QCVN 03-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. - QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. - 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 chất lượng nước ngầm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
6 - QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải sinh hoạt. - QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh. - QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh. - TCVN 3985- 1999. Âm học - Mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc. - QCVN 26:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn. - Quyết định số 09/2012/QĐ-UBND ngày 21/5/2012 của Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên về việc ban hành Đề án “Tăng cường công tác quản lý nhà nước về khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2011-2015”. 1.3. Cơ sở thực tiễn 1.3.1. Tổng quan về hình khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt trên thế giới Khai thác khoáng sản nói chung và khai thác quặng sắt nói riêng đã và đang diễn ra rất lớn trên thế giới, nhất là trong giai đoạn hiện nay khi mà giá các kim loại ngày càng tăng. Trong đó, quặng sắt đang đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khai thác mỏ trên toàn cầu. Sắt chính là một trong những nguyên liệu chính cung cấp cho ngành sản xuất thép và các ngành công nghiệp nặng khác trên thế giới. Các nhà địa chất thế giới đánh giá nguồn tài nguyên quặng sắt trên trái đất hiện có hơn 800 tỷ tấn, tương ứng với hơn 230 tỷ tấn Fe kim loại. Trong đó, trữ lượng địa chất khoảng 380 tỷ tấn và trữ lượng có khả năng khai thác 168 tỷ tấn được nêu trong bảng 1.1. (Asia Miner, 2010). Đứng đầu thế giới về trữ lượng quặng sắt có khả năng khai thác gồm các nước: Liên bang Nga 55 tỷ tấn, Braxin 23 tỷ tấn, Canada 26 tỷ tấn, Trung Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
7 Quốc 21 tỷ tấn, Ôxtrâylia 23 tỷ tấn, Mỹ 6,8 tỷ tấn, Ấn Độ 6,6 tỷ tấn. Về sản lượng khai thác quặng sắt, Nga là một trong những nước đứng đầu thế giới (454,6 triệu tấn/năm). Tiếp theo là Trung Quốc, Braxin, Ôxtrâylia, Ấn Độ, Canada, Mỹ, Nam Phi, Pháp, Liberia, Venezuela (Asia Miner, 2010). Bảng 1.1. Trữ lượng quặng sắt ở một số nước trên thế giới Trữ lượng có khả năng Trữ lượng địa chất TT Quốc gia khai thác (triệu tấn) (triệu tấn) Quặng % Fe Kim loại Quặng % Fe Kim loại 1 Braxin 23.000 69,6 16.000 61.000 69,6 41.000 2 Liên bang Nga 25.000 56,0 14.000 56.000 56,0 31.000 3 Ukraina 30.000 30,0 9.000 68.000 30,0 20.000 4 Ôxtrâylia 23.000 59,3 8.900 50.000 59,3 25.000 5 Trung Quốc 21.000 33,3 7.000 46.000 33,3 15.000 6 Ấn Độ 6.600 63,6 4.200 9.800 63,6 6.200 7 Kazakhtan 8.300 39,8 3.300 19.000 39,8 7.400 8 Venezuela 4.000 60,0 2.400 6.000 60,0 3.600 9 Thụy Điển 3.500 62,9 2.200 7.800 62,9 5.000 10 Mỹ 6.900 30,4 2.100 15.000 30,4 4.600 11 Canada 1.700 64,7 1.100 3.900 64,7 2.500 12 Iran 1.800 55,6 1.000 2.500 55,6 1.500 13 Nam Phi 1.000 65,0 650.000 2.300 65,0 1.500 14 Mauritania 700.000 57,1 400.000 1.500 57,1 1.000 15 Mehico 700.000 57,1 400.000 1.500 57,1 900.000 Các nước khác 11.000 56,4 6.200 30.000 56,4 17.000 Toàn thế giới 168.000 79.000 380.000 180.000 (Nguồn: Asia Miner, 2010) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
8 Những năm gần đây nhu cầu quặng sắt của Trung Quốc tăng mạnh, từ năm 2010 đến nay chiếm gần 60% quặng sắt thế giới, trong đó hơn 50% được nhập khẩu từ Braxin và Ôxtrâylia. Theo các số liệu của Chính phủ Ôxtrâylia, xuất khẩu quặng sắt năm 2010 của nước này đã đạt 414 triệu tấn và năm 2012 đạt 459 triệu tấn (tăng 10,86%). Hiện có tới 11 công ty đang đóng góp chính vào sản lượng quặng xuất khẩu. Hai Công ty Rio Tinto và BHP Billiton đã xây dựng kế hoạch tăng sản lượng quặng khai thác vào năm 2015, tương ứng lên 333 triệu tấn và 240 triệu tấn. Tập đoàn Forescue Metals Group, năm 2010 khai thác đạt 55 triệu tấn và kế hoạch năm 2013 sẽ đạt 155 triệu tấn. (Asia Miner, 2010). Mỏ quặng sắt Tallering Peak thuộc Công ty Mount Gibson khai thác với công suất 3 triệu tấn/năm. Công ty Koolan Island sẽ tăng công suất lên 4 triệu tấn/năm. Công ty Murchison Metals đang có kế hoạch tăng công suất mỏ Jack Hills đạt 25 triệu tấn/năm. Công ty Atlas Iron cũng đang thực hiện các dự án mới để tăng sản lượng quặng sắt lên 12 triệu tấn (năm 2013) và 22 triệu tấn (năm 2015). Công ty Gindalbie Metals xây dựng kế hoạch khai thác và tuyển đạt công suất 8 triệu tấn tinh quặng/năm. Công ty BC Iron xây dựng kế hoạch từ năm 2012 công suất của nhà máy sẽ đạt 3,7 triệu tấn/năm. Công ty Grange Resources tại dự án Savage River cũng xây dựng kế hoạch khai thác đạt 2 triệu tấn quặng sắt/năm. Theo số liệu công bố của Raw Materials Group (RMG) trong năm 2010, đã có thêm 105 dự án mới trong khai thác quặng kim loại với tổng vốn đầu tư lên tới 60 tỷ USD được đăng ký trong đó có 36 dự án khai thác vàng, 22 dự án khai thác quặng sắt và 12 dự án khai thác đồng. Tổng vốn đầu tư trung bình cho một dự án khai thác quặng sắt xấp xỉ 1,3 tỷ USD (tăng từ mức 750 triệu USD), còn đối với các dự án khai thác vàng con số này vẫn giữ mức ổn định 204 triệu USD. Như vậy, trong tổng vốn đầu tư các dự án được công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
9 bố trong năm 2010, ngành khai thác quặng sắt chiếm 47%. Theo dự báo, nhu cầu tiêu thụ thép tiếp tục tăng cao là nguyên nhân chính khiến cho sản lượng thép tiếp tục tăng trong vòng 3 đến 5 năm tới. Hiện nay, trên thế giới có nhiều mỏ quặng sắt khai thác với công suất từ 10÷30 triệu tấn/năm. Công suất khai thác và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới được nêu trong bảng 1.2 (Asia Miner, 2010). Bảng 1.2. Công suất và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới Kích thước khai trường Trữ Công suất mỏ (Ðơn vị: m) Tên mỏ lượng 106 Quặng Ðất đá tấn Dài Rộng Sâu 106T/n 106T m3/n Kerol 1755 30 23,6 3900 1200 400 Katre 2890 45,0 25 8000 1200 300 Pictremitren 1500 29,8 45,7 2500 800 240 Yri 1500 30 7,22 2400 900 270 Empair 825 10,7 9,2 1800 700 194 MBR (Braxin) 1600 15÷25 20 2000 9000 250 (Nguồn: Asia Miner, 2010) * Tình hình khai thác tại một số nước: - Tại Ôxtrâylia, các mỏ quặng sắt đang khai thác với xu thế phát triển công nghệ đổi mới, cải tiến đồng bộ các thiết bị có công suất nhỏ bằng các thiết bị có công suất lớn phù hợp với quy mô khai thác và điều kiện tự nhiên của từng mỏ. Áp dụng máy xúc thủy lực gầu ngược và ô tô khung động làm việc ở những khu vực lầy lội, áp dụng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần. Quá trình điều khiển nổ được thực hiện bằng các phần mềm tin học chuyên dụng, kiểm soát chất lượng sản phẩm bằng hệ thống điều khiển tự động hóa. Áp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
10 dụng công nghệ khai thác với góc bờ công tác lớn, nhằm điều hòa hệ số bóc. (Horst Hejny, 2005). - Ở Nam Phi, các mỏ quặng sắt lộ thiên thường được đánh giá chi tiết trữ lượng; lựa chọn phương án mở mỏ tối ưu thông qua đánh giá các chỉ tiêu kinh tế; lựa chọn phương pháp khai thác, công nghệ và đồng bộ thiết bị khai thác hợp lý; sau đó tiến hành thiết kế chi tiết khai trường, bãi thải và hạ tầng phục vụ khai thác mỏ. (Horst Hejny, 2005). - Tại mỏ quặng đồng ở phía Tây nước Mỹ với chiều cao bờ mỏ lớn, đã áp dụng hệ thống khai thác với góc dốc bờ công tác lớn, chia bờ công tác thành các nhóm tầng. Nhìn chung, các mỏ quặng sắt có sản lượng lớn trên thế giới đều sử dụng các thiết bị có công suất lớn và áp dụng các công nghệ tiên tiến như: Khai thác với góc nghiên bờ công tác lớn, nổ mìn vi sai toàn phần, áp dụng vận tải liên hợp v.v Từ kinh nghiệm khai thác của các mỏ trên thế giới cần đúc rút và lựa chọn các giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện các mỏ quặng sắt lộ thiên nước ta. Như vậy, hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt trên thế giới đang diễn ra rất mạnh trong những năm gần đây, cung cấp phần lớn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp nặng và phục vụ đời sống con người. Cùng với sản lượng khai thác tăng thì ngành công nghiệp khai thác và chế biến quặng sắt trên toàn thế giới cũng đang phải gánh chịu những hậu quả nặng nề của hậu quả khai thác và chế biến để lại, trong đó đáng nói đến nhất là vấn đề ô nhiễm môi trường (do khai thác và nạn khai thác trái phép tại nhiều nước có trữ lượng quặng sắt lớn). (Horst Hejny, 2005). 1.3.2. Khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt ở Việt Nam 1.3.2.1. Đặc điểm các mỏ quặng sắt ở Việt Nam 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: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
11 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. Tính đến thời điểm hiện nay trên cả nước đã phát hiện và khoanh định 216 mỏ và điểm quặng sắt, chúng phân bổ ở các vùng như: - Vùng Tây Bắc Bộ quặng sắt phân bố chủ yếu ở các tỉnh Lào Cai, Yên Bái và rải rác ở một số khu vực khác thuộc các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình và Phú Thọ. - Vùng Đông Bắc Bộ quặng sắt phân bố chủ yếu ở các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Quảng Ninh. - Vùng Bắc Trung Bộ quặng sắt tập trung ở mỏ Thạch Khê, tỉnh Hà Tĩnh và rải rác ở một số khu vực thuộc tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa. - Vùng Trung Bắc Bộ quặng sắt có ở huyện Mộ Đức, tỉnh Quảng Ngãi và rải rác ở một số điểm khác có quy mô không đáng kể. Về quy mô mỏ: Trong số 216 mỏ và điểm quặng, có 21 mỏ có trữ lượng và tài nguyên từ 2 triệu tấn trở lên. Đến nay, các mỏ có trữ lượng từ 1,0 triệu tấn trở lên đã có báo cáo thăm dò đủ điều kiện để thiết kế khai thác. (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). Chất lượng quặng: Thành phần quặng chủ yếu là magnetit với trữ lượng là 589,40 triệu tấn, limonit trữ lượng là 167,83 triệu tấn. Hàm lượng Fe thay đổi từ 23%÷67%. Về trữ lượng: Theo kết quả thăm dò và dự báo tổng trữ lượng và tài nguyên quặng sắt Việt Nam gần 1,2 tỷ tấn gồm cấp 111+121+122+333. Trong đó mỏ Thạch Khê có trữ lượng lớn nhất là 544,08 triệu tấn, tiếp đến mỏ Quý Xa 121,92 triệu tấn còn lại hầu hết các mỏ có trữ lượng dưới 20 triệu tấn. Trữ lượng quặng sắt cấp 111+121 là 610,7 triệu tấn chiếm 52,57% tổng trữ lượng và tài nguyên, tập trung chủ yếu ở mỏ Thạch Khê và mỏ Quý Xa. Trữ lượng quặng sắt cấp 122 là 344,69 triệu tấn chiếm 48,51% tổng trữ lượng, tập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
12 trung ở mỏ Thạch Khê, Quý Xa, Tiến Bộ, Nà Rụa. Tổng hợp về trữ lượng một số mỏ quặng sắt lớn được nêu trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Quy mô khai thác một số mỏ sắt lộ thiên lớn Tên mỏ Thông số Trại Tiến Làng Quý Thạch Nà Nà Nguyên Cau Bộ Mỵ Xa Khê Lũng Rụa Bình Trữ lượng địa 2,3 23 76 118 544 7,3 22 6 chất (106 tấn) Hàm lượng Fe 48 - 41,27 30 53 61 52 58 56 (%) 60 Tỷ lệ quặng 84,3 100 90 100 100 gốc (%) (Nguồn: Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam, 2005) 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 castơ. 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. Các mỏ quặng sắt gốc có sự khác nhau về nguồn gốc thành tạo, nhưng có đặc điểm chung là: Khi khai thác các mỏ quặng sắt gốc đều gặp phải đất yếu, Cát, Sét, Neogen Theo kết quả tổng hợp có 3 dạng đất yếu thường gặp khi khai thác các mỏ quặng sắt gốc: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
13 - Đất yếu dạng cát chảy có 2 dạng phân bố: + Dạng phân bố nông ngay trên bề mặt địa hình như mỏ Thạch Khê + Dạng phân bố sâu, trên bề mặt tiếp xúc giữa đá vôi nứt nẻ đáy thân quặng với đất phủ mềm bở trên đá vôi, do nước xói ngầm làm trôi hạt mịn tạo thành. - Đất yếu dạng sét dẻo dính, đặc điểm loại này có tính trương nở mạnh, có nguồn gốc phong hoá và thường gặp dưới dạng lớp phủ vây quanh quặng gốc như đã gặp ở mỏ manhetit Trại Cau. Lớp sét pha sông biển, sét gạch ngói có chiều dày hàng chục mét như ở mỏ Thạch Khê. Lớp sét phủ quanh thân quặng gốc phía Nam mỏ Tiến Bộ. - Đất yếu dạng mặt phân lớp giữa các loại đá, loại này gặp ở khu phía Bắc mỏ Nà Rụa. Quặng sắt ở Việt Nam có 2 loại chính là: + Limonit + Magnetit Hầu hết các mỏ thuộc loại sắt limonit (sắt nâu), trong đó trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên mỏ sắt Tiến Bộ là mỏ sắt lớn nhất (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). 1.3.2.2. Công nghệ khai thác quặng sắt ở Việt Nam Quặng sắt là loại hình khoáng sản được khai thác từ lâu với khối lượng lớn nên khối lượng bóc đất và đổ thải cũng nhiều hơn so với các quặng kim loại khác. Trong đó mỏ có khối lượng bóc đất và thải lớn nhất là mỏ Trại Cau. Công nghệ khai thác sử dụng phổ biến hiện nay là công nghệ dùng máy xúc phối hợp với ô tô tự đổ, gồm các công đoạn chủ yếu sau: - Khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá nguyên khối; - Sử dụng thiết bị cơ giới để xúc đất đá và quặng lên các phương tiện vận chuyển; - Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai trường ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
14 - Sản phẩm từ kho chứa được thiết bị xúc lên phương tiện vận tải đường bộ về nơi tiêu thụ. (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). 1.3.2.3. Hiện trạng môi trường các khu vực khai thác quặng sắt ở Việt Nam - Về ô nhiễm môi trường không khí: Môi trường không khí các khu vực khai thác khoáng sản và lân cận thường xuyên bị ô nhiễm do bụi, khí độc, khí nổ và tiếng ồn phát sinh ở hầu hết các khâu sản xuất. Đặc biệt là khu vực khai thác mỏ sắt Quý Xa ở Lào Cai và mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh, mỏ sắt Trại Cau ở Thái Nguyên. - Về nước thải mỏ: với phương pháp áp dụng khai thác chủ yếu hiện nay là khai thác lộ thiên sau đó sử dụng nước để rửa thu quặng sắt thì việc gây ô nhiễm môi trường từ quá trình khai thác chủ yếu là môi trường nước. Quy trình chế biến quặng thải ra một lượng cặn khá cao với thành phần gồm các chất khoáng và kim loại như: Đất, sét, cát và các chất thải khác của đuôi thải như SiO2, Fe, Pb, Zn nếu xâm nhập vào nguồn nước mặt, lượng nước này có thể gây bồi lắng, làm thay đổi chế độ thủy văn của các dòng chảy, giảm độ trong, tăng độ đục và tăng hàm lượng các kim loại trong nước ảnh hưởng đến đời sống của các loại sinh vật thủy vực. Các chất thải của hoạt động khai thác các mỏ sắt nếu không được xử lý tốt sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước mặt và lâu dài, ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm của khu vực lân cận. - Tác động đến địa hình, cảnh quan: Những biến đổi mạnh nhất diễn ra chủ yếu ở những khu vực có khai thác lộ thiên. Các bãi đổ thải tạo nên những quả đồi và nhiều bãi thải trên các sườn đồi. Bãi thải thường có sườn dốc tới 350. Nhiều moong khai thác lộ thiên tạo nên địa hình âm có độ sâu. - Vấn đề chiếm dụng đất trồng trọt và cây xanh: Diện tích đất canh tác và thảm thực vật mà các mỏ khai thác lộ thiên chiếm dụng là khá lớn. Ngoài những nguy cơ về ô nhiễm môi trường, biến đổi cảnh quan, suy giảm đa dạng sinh học thì hoạt động khai thác quặng sắt cũng để lại nhiều rủi ro về sạt lở, trượt lở đe dọa tính mạng người dân do các hố mỏ gây ra. Tại khu vực khai Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
15 thác quặng sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh, trong quá trình bóc đất tầng phủ, đã thực hiện bốc xúc 11,2 triệu m3 đất đá, sau quá trình khai thác đất mặt vào khai thác quặng nguyên khai sẽ tạo lên các hố mỏ khổng lồ. Vấn đề công nghệ khai thác, đổ thải không đúng kĩ thuật, không đầu tư cho các công trình bảo vệ môi trường ngay từ giai đoạn bắt đầu của dự án, công tác hoàn thổ không được chú trọng là những nguyên nhân gây biến đổi môi trường, ô nhiễm nước, thiệt hại về sức khỏe công nhân, nhân dân. Đây là một thực tế đang rất cần sự quan tâm của các cấp, ngành, cơ quan quản lý và đặc biệt là nhận thức của các nhà đầu tư, chủ dự án khai thác quặng sắt. (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). 1.3.3. Khai thác và bảo vệ môi trường tại các mỏ quặng sắt ở tỉnh Thái Nguyên 1.3.3.1. Đặc điểm các mỏ quặng sắt ở Thái Nguyên Tính đến ngày 31/12/2017, trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên hiện có 138 giấy phép hoạt động khoáng sản còn hiệu lực, 04 giấy phép hết hạn (01 mỏ sắt, 03 mỏ đất san lấp). Trong các mỏ còn hiệu lực có: 21 giấy phép các Bộ, ngành, trung ương cấp (04 mỏ than; 02 sắt; 02 chì kẽm; 01 thiếc; 04 titan, 01 mỏ vonfram đa kim; 02 đolomit; 03 mỏ đá vôi xi măng; 02 mỏ sét xi măng), 117 giấy phép UBND tỉnh cấp (10 mỏ than, 19 mỏ sắt; 03 mỏ chì kẽm, 03 thiếc, 02 antimon, 07 mỏ vàng; 01 mỏ barit, 01 mỏ đá vôi xi măng; 01 mỏ sét xi măng, 37 mỏ đá vôi làm VLXDTT; 04 mỏ đá cát kết, 04 mỏ sét gạch ngói, 24 mỏ cát sỏi, 01 mỏ đất san lấp). (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). Có 93/138 mỏ đã tiến hành khai thác khoáng sản. Nhìn chung, các đơn vị được cấp phép khai thác khoáng sản đã chấp hành tốt các quy định của Luật Khoáng sản và các pháp luật có liên quan; thực hiện đúng các nội dung của giấy phép, tuân thủ quy trình, quy phạm an toàn lao động, thiết kế mỏ và các biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Một số đơn vị đã đầu tư thiết bị, máy móc, sử dụng công nghệ khai thác, chế biến tiên tiến, tận thu tối đa khoáng sản, làm tăng giá trị của một số khoáng sản như quặng sắt, titan, chì-kẽm, từng bước nâng cao hiệu quả khai thác, chế biến và sử dụng khoáng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
16 sản, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường trong quá trình khai thác, chế biến. (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). Qua số liệu tổng hợp cho thấy có trên 16 loại khoáng sản đang khai thác hiện nay trên địa bàn tỉnh. Tổng doanh thu là 6.946.505 triệu đồng. Đã huy động được 5.759 lao động tham gia vào khai thác khoáng sản. Tuy nhiên vẫn còn tồn tại: Hoạt động của các mỏ khai thác, chế biến khoáng sản thu hút được nhiều lao động của các địa phương qua đó cũng làm ảnh hưởng đến an ninh trật tự tại khu vực; vận chuyển bằng phương tiện có tải trọng lớn dẫn đến ảnh hưởng các đường xá, hạ tầng cơ sở; gây sụt lún đất, nhà ở của nhân dân, hạ mực nước ngầm, mất nước sinh hoạt, canh tác của nhân dân. Do đặc thù của các dự án khai thác mỏ có quy mô lớn (các mỏ nhỏ từ vài ha đến vài chục ha; các mỏ lớn như mỏ sắt Tiến Bộ khoảng 230 ha, mỏ than Núi Hồng, Khánh Hòa khoảng hơn 400 ha, mỏ đa kim Núi Pháo khoảng hơn 900 ha ) cần một diện tích lớn, nên công tác giải phóng mặt bằng gặp nhiều khó khăn. Để thực hiện dự án khai thác khoáng sản cần phải thu hồi đất rừng, đất vườn, thậm chí cả đất thổ cư của các hộ gia đình nằm trong phạm vi của dự án. Thu hồi đất cần phải tìm nguồn đất để tái định cư cho các hộ gia đình, gây xáo trộn về chỗ ở và đời sống sinh hoạt của người dân và cộng đồng. Trong quá trình thu hồi gặp phải nhiều khó khăn như: về hệ thống văn bản quy phạm phát luật về đất đai qua rất nhiều thời kỳ từ năm 1945 đến nay. Văn bản luật về đất đai chưa hợp lý thường thay đổi. Giá bồi thường đất của dự án cao. Mặt khác còn một số cá nhân tư lợi đầu tư xây dựng vào khu vực dự án nhằm đòi bồi thường (Cục Địa chất và khoáng sản, 2005). Ngoài ra việc khai thác chế biến khoáng sản gây ô nhiễm, ảnh hưởng tới môi trường không khí, như bụi trong quá trình nổ mìn, vận chuyển và nghiền sàng. Nước thải chảy ra môi trường trong quá trình tuyển rửa quặng nhất là quặng chì kẽm, thiếc. Đất đá thải và chất thải rắn thải ra môi trường. Tổng hợp kết quả hoạt động khai thác khoáng sản năm 2017 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên được trình bày ở bảng 1.4. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
17 Bảng 1.4. Tổng hợp kết quả hoạt động khai thác khoáng sản năm 2017 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên Khối Tiền Tiền ký Sản lượng Thuế thu lượng Tiền cấp trúng Tổng Thuế quỹ Phí bảo Số lao KS Thuế tài nhập Loại khoáng KS đã quyền đấu giá doanh xuất phục hồi vệ môi động sử TT nguyên nguyên doanh sản xuất KTKS quyền thu khẩu KS môi trường dụng khai (tr.đồng) nghiệp khẩu (tr.đồng) KTKS (tr.đồng) (tr.đồng) trường (tr.đồng) (người) (tấn, m3) (tr.đồng) (tấn, m3) (tr.đồng) (tr.đồng) 1 Than 1.009.206 - 70.511 - 1.505.701 218.432 - 650 4.677 15.560 2.232 2 Sắt 708.967 - 8.271 - 390.746 50.161 - 25 2.482 40.852 525 3 Chì kẽm 25.719 - 351 - 53.583 2.905 - - 250 4.412 313 4 Thiếc 6.020 - 339 - 35.784 4.338 - - 228 985 180 5 Antimon - - - - - - - - - - - 6 Titan 31.224 20.420 452 - 91.296 2.218 1.430 9 234 1.767 201 7 Vonfram đa kim 3.625.042 - 102.897 - 4.682.727 562.204 145.752 13.958 4.526 7.987 1.164 8 Vàng gốc - - 326 - - - - - 74 - 100 9 Vàng sa khoáng 33.000 - 277 - 17.600 2.800 - - 207 8.500 108 10 Đôlômit - - - - - 22 - - 9 6 17 11 Barit 3.482 - - - 3.751 348 - - - 7 2 12 Đá vôi xi măng 810.139 - 5.525 - 37.681 3.782 - - 28 1.698 115 13 Sét xi măng 167.711 - 85 - 4.974 512 - - 12 217 33 14 Đá vôi 755.738 - 5.722 - 81.676 6.851 - 401 641 2.538 450 15 Mỏ đá cát kết 233.144 - - - - 1.059 - - 227 607 12 16 Sét gạch ngói 66.512 - 647 - 24.078 521 - 104 24 100 99 17 Cát sỏi 124.678 - 4.065 8.930 16.910 1.400 - 17 2.042 375 203 18 Đất san lấp - - 217 - - - - - - - 5 Tổng cộng 20.420 199.685 8.930 6.946.505 857.552 147.182 15.164 15.663 85.612 5.759 (Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
19 1.3.3.2. Thực trạng khai thác khoáng sản sắt tại tỉnh Thái Nguyên Số liệu cho thấy các mỏ sắt chủ yếu tập trung tại huyện Đồng Hỷ, một số ít có ở huyện Phú Lương, Định Hóa và Đại Từ. Như vậy Đồng Hỷ là nơi có tiềm năng khai thác quặng sắt rất lớn (hình 1.1.). Hình 1.1. Bản đồ khoáng sản quặng sắt tỉnh Thái Nguyên Số liệu bảng 1.5 cho thấy thực trạng khai thác quặng sắt của Thái Nguyên: - Đến năm 2018 đã có 26 mỏ sắt với 13 doanh nghiệp đầu tư được cấp phép khai thác. Thời hạn khai thác là khác nhau tùy từng mỏ, trong đó mỏ sắt Trại Cau được cấp phép khai thác không thời hạn. (Sở TN&MT Thái Nguyên, 2018). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
20 - Tổng diện tích đất cấp cho từng mỏ sắt biến động từ 2,38 – 291,04 ha. Như vậy tổng diện tích của các mỏ sắt trên địa bàn tỉnh là 972,71 ha. - Trữ lượng khai thác của các mỏ: Lớn nhất là mỏ sắt Tiến Bộ tại xã Linh Sơn, Đồng Hỷ là 19.218.300 tấn, tiếp đến là mỏ sắt Trại Cau 13.852.587 tấn. Một số mỏ có trữ lượng bé chỉ vài chục nghìn tấn như Mỏ sắt Văn Hảo, xã Hoá Trung, Hoá Thượng, Đồng Hỷ chỉ có 12.600 tấn. Tổng trữ lượng các mỏ sắt tại Thái Nguyên đến nay là 43.681.512 tấn. (Sở TN&MT Thái Nguyên, 2018). - Trong tổng số 26 mỏ thì đã có 7 mỏ đã hết hạn khai thác cần phải tiến hành làm thủ tục đóng cửa mỏ và hoàn thổ. Đánh giá chung: Số lượng mỏ sắt khá lớn nhưng không tập trung và được quản lý của nhiều doanh nghiệp khác nhau, cho thấy lợi thế so sánh để các doanh nghiệp phát huy tiềm lực cho khai thác tốt. Tuy nhiên, đây cũng là điểm yếu trong công tác quản lý nói chung và cho vấn đề bảo vệ môi trường nói riêng. Về thực trạng khai thác quặng sắt ở huyện Đồng Hỷ, số liệu bảng 1.6 cho thấy: - Tại huyện Đồng Hỷ có 18 mỏ sắt do 9 doanh nghiệp quản lý khai thác. - Tổng diện tích của 18 mỏ là 743,92 ha, chiếm diện tích lớn nhất là các mỏ ở thị trấn Trại Cau (291,04 ha). - Về thời gian khai thác: Trừ mỏ sắt Trại Cau là không có thời hạn, còn tất cả các mỏ khác đều có thời hạn khai thác từ 3 – 30 năm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
21 Bảng 1.5. Tổng hợp giấy phép khai thác khoáng sản quặng sắt đã cấp đến năm 2018 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên Thời DT khai Trữ lượng Công suất Số giấy phép; TT Chủ đầu tư Tên mỏ hạn thác khai thác khai thác Ghi chú Ngày cấp (năm) (ha) (tấn) (tấn/năm) Công ty Cổ phần Gang Mỏ sắt Trại Cau, thị trấn 1521/ĐC ngày Không có Đang 1 291,04 13.852.587 300.000 thép Thái Nguyên Trại Cau, Đồng Hỷ 08/10/1969 thời hạn khai thác Công ty Cổ phần Gang Mỏ sắt Tiến Bộ, xã Linh 676/GP-BTNMT Đang 2 30 67,04 19.218.300 640.610 thép Thái Nguyên Sơn, Đồng Hỷ ngày 31/3/2008 khai thác HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Phố Giá, xã Phấn 2040/QĐ-UBND Tạm dừng 3 12,5 22,68 432.277 40.000 Vận tải Chiến Công Mễ, Phú Lương ngày 28/9/2007 khai thác HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Đuổm, xã Động 475/QĐ-UBND Hết hạn 4 6,5 19,60 197.710 36.000 Vận tải Chiến Công Đạt, Phú Lương ngày 12/3/2008 khai thác Công ty Cổ phần Gang Mỏ sắt Đại Khai, xã Minh 2332/QĐ-UBND Đang 5 12,5 17,00 1.024.400 100.000 thép Gia Sàng Lập, Đồng Hỷ ngày 01/10/2008 khai thác Công ty Cổ phần Tập Mỏ sắt Hoá Trung, xã Hoá 663/GP-UBND Tạm dừng 6 14 12,34 714.930 50.000 đoàn Đông Á Trung, Đồng Hỷ ngày 02/4/2009 khai thác Công ty Cổ phần Luyện Mỏ sắt Đông Chỏm Vung, 932/GP-UBND Hết hạn; Đã 7 3 9,62 433.377 144.459 kim đen Thái Nguyên xã Cây Thị, Đồng Hỷ ngày 29/4/2009 đóng cửa mỏ Mỏ sắt Nhâu, xã Liên HTX Công nghiệp và 1231/GP-UBND Tạm dừng 8 Minh, Võ Nhai và xã Văn 9,5 84,40 150.000 20.000 Vận tải Chiến Công ngày 03/6/2009 khai thác Hán, Đồng Hỷ HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Ngàn Me, xã Tân 1232/GP-UBND Tạm dừng 9 21,5 45,00 1.010.000 50.000 Vận tải Chiến Công Lợi, Đồng Hỷ ngày 03/6/2009 khai thác 10 HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Tương Lai, xã Hoá 1233/GP-UBND 22 25,00 1.232.170 60.000 Tạm dừng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
22 Thời DT khai Trữ lượng Công suất Số giấy phép; TT Chủ đầu tư Tên mỏ hạn thác khai thác khai thác Ghi chú Ngày cấp (năm) (ha) (tấn) (tấn/năm) Vận tải Chiến Công Trung, Đồng Hỷ ngày 03/6/2009 khai thác Công ty Cổ phần Luyện Mỏ sắt Chỏm Vung Tây, 2024/GP-UBND Tạm dừng 11 10 9,78 359.000 40.978 kim đen Thái Nguyên xã Cây Thị, Đồng Hỷ ngày 21/8/2009 khai thác Công ty TNHH 27/7 TP Mỏ sắt nghèo Ba Đình, xã 2906/GP-UBND Hết hạn; Đã 12 5 10,00 204.925 40.000 Ninh Bình Tân Long, Đồng Hỷ ngày 03/11/2009 đóng cửa mỏ Hết hạn; Công ty Cổ phần Luyện Mỏ sắt Gần Đường, xã 3365/GP-UBND Đang làm 13 7 2,38 73.300 14.660 kim đen Thái Nguyên Nam Hoà, Đồng Hỷ ngày 17/12/2009 thủ tục đóng cửa mỏ Công ty TNHH Một thành viên Khoáng Mỏ sắt Hoan, xã Cây Thị, 3447/GP-UBND Tạm dừng 14 14 33,78 2.436.050 186.000 sản và Bất động sản Đồng Hỷ ngày 25/12/2009 khai thác Anh Thắng Mỏ sắt - mangan HTX Công nghiệp và 1121/GP-UBND Tạm dừng 15 Đầm Bàng, xã Bản Ngoại, 13 81,87 164.327 15.000 Vận tải Chiến Công ngày 17/5/2010 khai thác Đại Từ HTX Công nghiệp và Mỏ mangan - sắt Phú Tiến, 1122/GP-UBND Tạm dừng 16 14 49,41 142.192 12.000 Vận tải Chiến Công xã Phú Tiến, Định Hóa ngày 17/5/2010 khai thác Hết hạn; Công ty Cổ phần Luyện Mỏ sắt Hàm Chim, thị trấn 2068/GP-UBND Đang làm 17 3 8,63 257.770 85.900 kim đen Thái Nguyên Trại Cau, Đồng Hỷ ngày 07/9/2010 thủ tục đóng cửa mỏ HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Văn Hảo, 2936/GP-UBND Hết hạn khai 18 7,5 36,13 12.600 2.000 Vận tải Chiến Công xã Hoá Trung, Hoá ngày 06/12/2010 thác Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
23 Thời DT khai Trữ lượng Công suất Số giấy phép; TT Chủ đầu tư Tên mỏ hạn thác khai thác khai thác Ghi chú Ngày cấp (năm) (ha) (tấn) (tấn/năm) Thượng, Đồng Hỷ HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Đá Liền, xã Hà 2937/GP-UBND Tạm dừng 19 14 13,85 128.877 10.000 Vận tải Chiến Công Thượng, Đại Từ ngày 06/12/2010 khai thác HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Cù Vân, xã Cù 2939/GP-UBND Tạm dừng 20 11,5 20,69 51.200 5.000 Vận tải Chiến Công Vân, Đại Từ ngày 06/12/2010 khai thác HTX Công nghiệp và Mỏ sắt Ký Phú, xã Ký Phú, 2940/GP-UBND Tạm dừng 21 9 10,69 315.000 40.000 Vận tải Chiến Công Đại Từ ngày 06/12/2010 khai thác Công ty TNHH Đông Mỏ sắt Linh Nham, xã Khe 1219/GP-UBND Đang khai 22 15 22,86 840.000 60.000 Việt Thái Nguyên Mo, xã Linh Sơn, Đồng Hỷ ngày 17/5/2011 thác Công ty cổ phần sản xuất Mỏ sắt San Chi Cóc, xã 1256/GP-UBND Tạm dừng 23 13 9,90 211.836 20.000 gang Hoa Trung Cây Thị, Đồng Hỷ ngày 20/5/2011 khai thác Công ty TNHH Một thành viên Khoáng Mỏ sắt Trại Cài 2, xã Minh 1570/GP-UBND Hết hạn; Đã 24 5,75 10,00 22.224 6.000 sản và Bất động sản Lập, Đồng Hỷ ngày 24/6/2011 đóng cửa mỏ Anh Thắng Công ty cổ phần Mỏ sắt Cây Thị, xã Cây 1609/GP-UBND Chưa khai 25 19 23,46 102.878 6.000 Kim Sơn Thị, Đồng Hỷ ngày 28/6/2011 thác Công ty Cổ phần luyện Mỏ sắt Bồ Cu, xã Cây Thị, 1618/GP-UBND Đang khai 26 17,5 35,56 93.582 6.000 kim đen Thái Nguyên xã Văn Hán, Đồng Hỷ ngày 28/6/2011 thác Tổng cộng 972,71 43.681.512 (Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên, 2018) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
24 Bảng 1.6. Tổng hợp các mỏ quặng sắt trên địa bàn huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên Thời gian khai Diện TT Doanh nghiệp Số mỏ Số giấy phép; Ngày cấp thác (năm) tích (ha) 1 Công ty cổ phần luyện kim đen Thái Nguyên 5 Mỏ sắt Chỏm Vung Tây, xã Cây Thị, Đồng Hỷ Số 2024/GP-UBND ngày 21/8/2009 10 9,78 Mỏ sắt Deluvi Gần Đường, xã Nam Hoà, Đồng Hỷ Số 3365/GP-UBND ngày 17/12/2009 7 2,38 Mỏ sắt Đông Chỏm Vung, xã Cây Thị, Đồng Hỷ Số 932/GP-UBND ngày 29/4/2009 3 9,62 Mỏ sắt Hàm Chim, thị trấn Trại Cau, Đồng Hỷ 2068/GP-UBND ngày 07/9/2010 3 8,63 Mỏ sắt Bồ Cu, xã Cây Thị, xã Văn Hán, Đồng Hỷ Số 1618/GP-UBND ngày 28/6/2011 17,5 35,56 2 Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên 2 Mỏ sắt Trại Cau, thị trấn Trại Cau, Đồng Hỷ Số 1521/ĐC ngày 08/10/1969 K.xác định 291,04 - Mỏ Kim Cương - Mỏ Hòa Bình - Mỏ Công trường núi Đ - Mỏ tầng sâu núi Quặng (Quặng Gốc, Deluvi) - Mỏ công trường Thác Lạc III - Mỏ Công trường Quang Trung Mỏ sắt Tiến Bộ, xã Linh Sơn, Đồng Hỷ Số 676/GP-BTNMT ngày 31/3/2008 30 67,04 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
25 3 Công ty cổ phần Kim Sơn 1 Mỏ sắt Cây Thị, xã Cây Thị, Đồng Hỷ Số 1609/GP-UBND ngày 28/6/2011 19 23,46 4 Doanh nghiệp tư nhân Anh Thắng 2 Mỏ sắt Trại Cài 2, xã Minh Lập, Đồng Hỷ Số 1570/GP-UBND ngày 24/6/2011 5,7 10,00 Mỏ sắt Hoan, xã Cây Thị, Đồng Hỷ Số 3447/GP-UBND ngày 25/12/2009 14 33,78 5 Cty CP tập đoàn Đông Á 1 Mỏ sắt Hoá Trung, xã Hoá Trung, Đồng Hỷ Số 663/GP-UBND ngày 02/4/2009 14 12,34 6 HTX và vận tải Chiến Công 4 Mỏ sắt Tương Lai, xã Hoá Trung, Đồng Hỷ Số 1233/GP-UBND ngày 03/6/2009 22 25,00 Mỏ sắt Ngàn Me, xã Tân Lợi, Đồng Hỷ Số 1232/GP-UBND ngày 03/6/2009 21,5 45,00 Mỏ sắt Nhâu, xã Liên Minh, Võ Nhai và xã Văn Hán, Số 1231/GP-UBND ngày 03/6/2009 9,5 84,40 Đồng Hỷ Mỏ sắt Văn Hảo, xã Hoá Trung và Hoá Thương, Đ. Hỷ Số 2936/GP-UBND ngày 06/12/2010 7,5 36,13 7 Công ty CP Gang thép Gia Sàng 1 Mỏ sắt Đại Khai, xã Minh Lập, Đồng Hỷ Số 2332/QĐ-UBND ngày 01/10/2008 12,5 17,00 8 Công ty TNHH Đông Việt - Thái Nguyên 1 Mỏ sắt Linh Nham, xã Khe Mo, xã Linh Sơn, Đồng Hỷ Số 1219/GP-UBND ngày 17/5/2011 15 22,86 9 Công ty cổ phần sản xuất gang Hoa Trung 1 Mỏ sắt San Chi Cóc, xã Cây Thị, Đồng Hỷ Số 1256/GP-UBND ngày 20/5/2011 13 9,90 Tổng 18 743,92 (Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
26 1.3.3.3. Thực trạng và những vấn đề môi trường cần giải quyết Các mỏ sắt đã kết thúc khai thác: Số liệu bảng 1.7 cho thấy đã có 8 mỏ/điểm mỏ đã kết thúc khai thác cần phải tiến hành làm các thủ tục đóng cửa mỏ và hoàn thổ. Đáng chú ý là có tới 02 mỏ được cấp phép khai thác nhưng chưa khai thác đã đóng cửa mỏ là Mỏ sắt nghèo Ba Đình, Mỏ sắt Trại Cài 2. - Chỉ có 4 mỏ đã tiến hành hoàn thổ với diện tích trên 80 ha là Công trường Quang Trung (Trại Cau), mỏ Đông Chỏm Vung, mỏ Hàm Chim và mỏ Gần Đường, còn lại các mỏ khác đều chưa hoặc không tiến hành hoàn thổ. - Về hiện trạng sử dụng đất sau hoàn thổ: Chỉ có 3 mỏ đã tiến hành trồng keo là Công trường Quang Trung (Trại Cau), mỏ Đông Chỏm Vung và mỏ Hàm Chim. (Sở TN&MT Thái Nguyên, 2018). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
27 Bảng 1.7. Danh sách các mỏ sắt và hiện trạng sử dụng đất sau khai thác Diện tích hoàn thổ/ Năm Hiện trạng sử TT Tên điểm mỏ Địa chỉ Tổng diện tích mỏ hoàn Ghi chú dụng đất/năm (ha) thổ xong Công trường Quang Trung TT. Trại Cau, Trồng keo/ Kết thúc khai thác, đóng 1 73,8/291,04 2013 thuộc Mỏ sắt Trại Cau huyện Đồng Hỷ năm 2012 cửa mỏ và hoàn thổ Xã Cây Thị, huyện Trồng keo/ Kết thúc khai thác, đóng 2 Mỏ sắt Đông Chỏm Vung 9,62/9,62 2017 Đồng Hỷ năm 2016 cửa mỏ và hoàn thổ TT. Trại Cau, Trồng keo/ Kết thúc khai thác, đang 3 Mỏ sắt Hàm Chim 3/8,63 2018 huyện Đồng Hỷ năm 2016 thực hiện hoàn thổ Xã Nam Hòa, Kết thúc khai thác, chưa 4 Mỏ sắt Gần Đường 1,41/2,38 Bỏ không huyện Đồng Hỷ hoàn thổ Xã Tân Long, Chưa khai thác, đã đóng 5 Mỏ sắt nghèo Ba Đình 0/10 Bỏ không huyện Đồng Hỷ cửa mỏ Xã Minh Lập, Chưa khai thác, đã đóng 6 Mỏ sắt Trại Cài 2 0/10 Bỏ không huyện Đồng Hỷ cửa mỏ Xã Hoá Trung, Chưa khai thác, đã đóng 7 Mỏ sắt Văn Hảo Hoá Thượng, 0/36,13 Bỏ không cửa mỏ huyện Đồng Hỷ Xã Động Đạt, Kết thúc khai thác, chưa 8 Mỏ sắt Đuổm 0/19,6 Bỏ không huyện Phú Lương hoàn thổ (Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường, 2018) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
30 Những vấn đề môi trường đất trong hoạt động khai thác khoáng sản sắt: - Hoạt động khai thác khoáng sản sắt đã chiếm dụng một lượng lớn diện tích đất nông nghiệp, lâm nghiệp của khu vực. Việc thay đổi cơ cấu sử dụng đất từ nông lâm nghiệp sang đất phục vụ cho mục đích khai thác đã làm giảm quỹ đất nông lâm nghiệp, tác động lớn tới kinh tế xã hội của địa phương. - Hoạt động khai thác khoáng sản làm phá vỡ cấu trúc trạng thái ban đầu của đất, làm biến đổi bề mặt đệm trong đó nhất là xáo trộn bề mặt đất, phá hủy thảm thực vật kéo theo hiện tượng xói mòn, rửa trôi, từ đó gây suy thoái môi trường đất. Môi trường chịu ảnh hưởng lớn nhất trong khu vực mở khai trường khai thác là chất thải rắn, chất thải rắn không sử dụng được cho các mục đích khác đã tạo nên trên bề mặt địa hình mấp mô, xen kẽ giữa các hố sâu và các đống đất đá. - Trong quá trình khai thác đã thải ra một khối lượng lớn chất thải rắn (đất đá thải), làm suy giảm diện tích đất, mất đất canh tác. Với khai thác dựa trên công nghệ khai thác lộ thiên (với hệ số bóc từ 7,5 - 13 m3/tấn quặng) thường thải ra lượng đất đá rất lớn tạo thành những bãi thải khổng lồ với độ cao bãi thải từ 100 - 250 m. Với độ cao nói trên thì các bãi thải thường có dộ dốc lớn, khi trời mưa hiện tượng sạt lở đất đá là không tránh khỏi, từ đó gây sự vùi lấp đất đá xuống đường đi và diện tích xung quanh khu vực bãi thải gây ra những tác động không nhỏ đến cuộc sống của người dân trong vùng. Hoạt động khai thác có những ảnh hưởng rất lớn đến khả năng canh tác nông nghiệp tại các khu vực gần mỏ khai thác. Ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng đất canh tác nông nghiệp, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Có thể nói, hoạt động khai thác gây ra những ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đất tại khu vực mỏ và xung quanh mỏ. Quá trình khai thác, bốc xúc lượng lớn đất đá và đổ thải đã làm giảm diện tích đất canh tác nông nghiệp, gây ô nhiễm lý hoá đất, làm khả năng giữ nước và các chất dinh dưỡng của đất bị suy giảm. Bên cạnh đó, một số tác nhân gây ô nhiễm như kim loại năng có khả năng tích luỹ trong đất, qua đó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sản và gián tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
31 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu Hiện trạng chất lượng môi trường và hoạt động khai thác quặng sắt của mỏ sắt Trại Cau. 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về nội dung: Đề tài nghiên cứu hiện trạng môi trường đất, nước, không khí của mỏ sắt Trại Cau. - Phạm vi về không gian: Mỏ sắt Trại Cau và khu vực lân cận. - Phạm vi về thời gian: Đề tài tiến hành nghiên cứu trong khoảng thời gian thực hiện luận văn (từ tháng 06/2018 đến tháng 06/2019), có sử dụng số liệu thực tế của năm làm đề tài và trong các năm trước đó từ kết quả quan trắc định kỳ môi trường mỏ sắt Trại Cau. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau - Điều kiện tự nhiên - Thực trạng khai thác của mỏ sắt Trại Cau 2.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên - Đánh giá hiện trạng môi trường đất của mỏ sắt Trại Cau - Đánh giá hiện trạng môi trường nước của mỏ sắt Trại Cau - Đánh giá hiện trạng môi trường không khí của mỏ sắt Trại Cau - Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường thông qua ý kiến của nhà quản lý và người dân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
32 2.2.3. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp, điều tra thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp - Thu thập một số tài liệu, số liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu gồm: điều kiện tự nhiên của khu vực mỏ sắt Trại Cau; đặc điểm về tài nguyên khoáng sản đặc biệt là quặng sắt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên; tình hình quản lý của địa phương đối với các dự án khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên; tài liệu báo cáo đánh giá tác động môi trường, báo cáo hoàn thành các hạng mục công trình bảo vệ môi trường, kết quả quan trắc giám sát môi trường định kỳ, dự án ký quỹ cải tạo phục hồi môi trường tại mỏ sắt Trại Cau. - Các tài liệu được khai thác từ các cơ quan quản lý như Sở Tài nguyên và Môi trường, phòng Tài nguyên và Môi trường , các doanh nghiệp, chủ các mỏ và khảo sát thực tế. Ngoài ra còn được thu thập từ các công trình nghiên cứu, các bài báo được công bố trong và ngoài nước. - Kế thừa các kết quả phân tích môi trường từ mỏ sắt Trại Cau. - Hệ thống hóa các tài liệu sẵn có theo hướng nghiên cứu. Trong quá trình xử lý số liệu có thể đánh giá các kết quả đạt được và các tồn tại của các công trình có trước từ đó áp dụng việc bổ sung thông tin qua việc kiểm tra, khảo sát thực địa với số liệu cập nhật mới, hệ thống hóa các số liệu bằng bảng, sơ đồ, biểu đồ. 2.3.2. Phương pháp, điều tra thu thập số liệu sơ cấp Sử dụng phiếu điều tra theo bộ câu hỏi nhằm đánh giá ảnh hưởng của quá trình khai thác và sản xuất của Mỏ đến môi trường và sức khỏe của người dân sinh sống gần khu khai thác và cán bộ, công nhân làm việc tại mỏ. Số lượng phiếu điều tra gồm 70 phiếu, trong đó hộ gia đình cá nhân là 35 phiếu; công nhân là 35 phiếu. Điều tra theo phương pháp phỏng vấn trực tiếp bằng bảng hỏi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
33 2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường a. Vị trí lấy mẫu Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu môi trường tại mỏ sắt Trại Cau Ký Vị trí lấy mẫu Mô tả điểm STT Tên điểm lấy mẫu hiệu Kinh độ Vĩ độ lấy mẫu mẫu I Mẫu đất Đất vườn phía Nam mỏ tầng Ông Trung - tổ 15 1 sâu Núi Quặng (ông Trung - Đ1 2388581 444349 thị trấn Trại Cau tổ 15 thị trấn Trại Cau) Đất vườn phía Nam mỏ tầng Anh Thanh - tổ 15 2 sâu Núi Quặng (anh Thanh - Đ2 2388604 444351 thị trấn Trại Cau tổ 15 thị trấn Trại Cau) Tại ruộng phía Đất ruộng phía Bắc mỏ tầng 3 Đ3 2388677 444126 Bắc khai trường sâu Núi Quặng điểm 1 tầng sâu NQ Tại ruộng phía Đất ruộng phía Bắc mỏ tầng 4 Đ4 2388617 444389 Bắc khai trường sâu Núi Quặng điểm 2 tầng sâu NQ II Nước mặt Nước mặt suối Thác Lạc - 1 NM1 2388756 597495 Suối Thác Lạc điểm 1 Nước mặt suối Thác Lạc - 2 NM2 2388712 597530 Suối Thác Lạc điểm 2 3 Nước mặt suối Ivol NM3 2388383 443533 Lấy tại suối Ivol Trước công trường Nước mặt suối Ngàn Me - NQ, trước tuyển 4 NM4 2388718 444013 điểm 1 quặng sắt từ bãi thải tại công trường NQ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
34 Ký Vị trí lấy mẫu Mô tả điểm STT Tên điểm lấy mẫu hiệu Kinh độ Vĩ độ lấy mẫu mẫu Sau công trường NQ sau tuyển 5 Nước suối Ngàn Me - điểm 2 NM5 2388687 444018 quặng sắt từ bãi thải tại công trường NQ 6 Nước mặt hồ Sen NM6 2388988 443980 Lấy tại hồ Sen III Nước ngầm Nước giếng nhà Nước giếng trong khu dân cư 1 NN1 2388159 443132 dân đầu tổ dân xung quanh Mỏ phố 7-8 Nước giếng trong khu Nước giếng khu 2 NN2 2388394 443158 tuyển quặng nhà ăn văn phòng Nước ngầm tại nhà dân phía 3 NN3 2379121 444385 Lấy tại nhà dân Nam của Mỏ Nước ngầm tại nhà dân phía 4 NN4 2388553 443772 Lấy tại nhà dân Nam của Mỏ IV Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt khu văn Lấy tại ao chứa 1 NTSH1 2388501 443125 phòng Mỏ khu văn phòng V Nước thải sản xuất Nước thải nhà máy tuyển Trong khu vực SX 1 NTSX1 2388356 443249 quặng của Mỏ Nước thải sau hồ lắng 2 NTSX2 Lấy tại hồ Thác Lạc quặng đuôi Nước thải công trường tầng Trong khu vực sản 3 NTSX3 2389139 442283 sâu Núi Quặng-điểm 1 xuất của Mỏ Nước thải công trường tầng 4 NTSX4 2388428 443715 Lấy tại hồ lắng sâu Núi Quặng-điểm 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
35 Ký Vị trí lấy mẫu Mô tả điểm STT Tên điểm lấy mẫu hiệu Kinh độ Vĩ độ lấy mẫu mẫu VI Môi trường không khí Mẫu khí phía Tây khai Trong khu vực sản 1 trường tầng sâu Núi Quặng KK1 2387736 446043 xuất của Mỏ (đầu hướng gió) Mẫu khí phía Đông khai Trong khu vực sản 2 trường tầng sâu Núi Quặng KK2 2388583 444397 xuất của Mỏ (Cuối hướng gió) Mẫu khí phía Nam khai Trong khu vực sản 3 KK3 2388581 444349 trường tầng sâu Núi Quặng. xuất của Mỏ Mẫu khí phía Bắc khai Trong khu vực sản 4 KK4 2388677 444126 trường tầng sâu Núi Quặng. xuất của Mỏ 5 Mẫu khí sân nhà văn hóa KK5 2388493 443721 Tổ 14 TT Trại Cau. Đầu đường vào khai trường Ngã ba đường 6 KK6 2388404 443666 tầng sâu Núi Quặng. giao thông Trên đường vào khai trường 7 KK7 2388454 443710 Điểm giao thông tầng sâu Núi Quặng. 8 Khu vực bãi thải KK8 2387851 444568 Tại bãi thải Khu vực sản xuất 9 Khu vực sàng tuyển quặng KK9 2388343 443208 của Mỏ Trên tuyến vận chuyển 10 KK10 2388268 443373 Gần khu sàng tuyển quặng về khu sàng tuyển. b. Thời gian lấy mẫu: ngày 05/3 và 06/3/2019 c. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu - 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 6663-3:2016 (ISO 5667-3:2012)-Chất lượng nước-Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
36 - TCVN 6663-6:2018 (ISO 5667-6:2014)-Chất lượng nước-Lấy mẫu. Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối; - TCVN 6663-4:2008 (ISO 5667-4:2003)-Chất lượng nước-Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở ao hồ tự nhiên và nhân tạo; - TCVN 6663-11-2011 (ISO 5667-11:2009)-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. Tất cả các mẫu nước được chia làm 4 phần. Phần thứ nhất không hãm đựng vào chai 1,5 lít. Phần thứ hai đựng vào chai 1,5 lít có hãm axit HNO3 có pH 2 (dùng 2 ml axít 1:1/500ml mẫu) cho phân tích kim loại. Phần thứ ba đựng vào chai 1 lít có hãm axit H2SO4 cho phân tích COD. Phần còn lại đựng vào chai thủy tinh tối màu 1lít tránh ánh sáng mặt trời để phân tích dầu mỡ. Tất cả các mẫu được bảo quản trong thùng đá và vận chuyển về phòng thí nghiệm bằng ô tô. Tại phòng thí nghiệm mẫu được bảo quản ở 4oC trong quá trình chờ phân tích. Chỉ tiêu độ ồn được đo trực tiếp tại hiện trường bằng thiết bị đo nhanh đã được kiểm định và hiệu chuẩn. Một số thông số khác được hấp thụ bằng dung dịch, hấp phụ bằng ống hấp thụ dung môi (TENAX-Carboxen) hoặc phương pháp trọng lượng sau đó được phân tích trong phòng thí nghiệm. d. Chỉ tiêu và phương pháp đo/phân tích Bảng 2.2. Chỉ tiêu và phương pháp đo/phân tích STT Tên thông số Phương pháp đo/phân tích I Mẫu đất 1 pH TCVN 5979:2007 2 As EPA Method 3051B+ SMEWW 3125:2012 EPA Method 3051:2007 SMEWW 3 Pb 3125:2012 EPA Method 3051:2007 SMEWW 4 Cd 3125:2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
37 STT Tên thông số Phương pháp đo/phân tích 5 Mn EPA Method 3051B+ SMEWW 3125:2012 6 Zn EPA method 200.8 EPA Method 3051:2007 SMEWW 7 Cu 3125:2012 8 Tổng N TCVN 6498:1999 9 Tổng P TCVN 6499:1999 II Mẫu nước 1 pH TCVN 6492:2011 2 TSS SMEWW 2540 D:2012 3 TDS QT-HT-02 4 COD SMEWW 5220 C:2012 5 BOD5 TCVN 6001-1:2008 6 As EPA200.8 7 Pb EPA200.8 8 Cd EPA200.8 9 Cu EPA200.8 10 Zn EPA200.8 11 Fe TCVN 6177 : 1996 12 Cr TCVN 6658 : 2000 13 Mn EPA200.8 14 Hg EPA200.8 3- 15 PO4 _P TCVN 6202:2000 - 16 NO3 _N TCVN 6180:1996 Dầu mỡ động thực 17 SMEWW 5520B:2012 vật 18 Coliform TCVN 6187-1:2009 III Mẫu khí 1 CO HDPTNXQ-CO-01 2 SO2 MASA Method 704A 3 NOx MASA Method 406 4 Tiếng ồn TCVN 7878-2:2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
38 STT Tên thông số Phương pháp đo/phân tích 5 Bụi tổng số TCVN 5067 – 1995 2.3.4. Phương pháp so sánh - Các kết quả thu được thống kê thành bảng, biểu đồ trên phần mềm Microsoft Excel, tổng hợp số liệu, so sánh và đánh giá. - Các kết quả phân tích được so sánh với TCVN và QCVN Việt Nam: + Đất: QCVN 03-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. + Nước mặt: QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. + Nước ngầm: QCVN 09-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ngầm. + Nước thải công nghiệp: QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. + Nước thải sinh hoạt: QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải sinh hoạt. + Không khí: QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh; QCVN 26:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn. 2.3.5. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu Số liệu trên phiếu điều tra được tổng hợp, tính toán và xử lý sử dụng phần mềm Microsoft Office Ecxel trên máy tính. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
39 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau 3.1.1. Điều kiện tự nhiên a. Vị trí địa lý Mỏ sắt Trại Cau phía Tây Bắc giáp xã Nam Hoà, phía Đông giáp xã Cây Thị, phía Nam và Tây Nam giáp xã Tân Lợi, cách thành phố Thái Nguyên 20km về phía Đông. Diện tích khu mỏ rộng: 101,39ha. Trong đó diện tích khai thác là 93,29ha và diện tích chuyên dùng là 8,1ha. Địa hình khu mỏ là vùng đồi dốc thoai thoải có độ cao trung bình 30m - 50m, xen lẫn các khu vực bằng phẳng đã được dân cư khai phá để trồng hoa màu. Xung quanh khu vực sản xuất của mỏ có hàng trăm hộ dân đang sinh sống, dưới chân bãi thải cũng tập trung dân cư đông đúc. Khoảng cách từ khai trường đến hộ dân gần nhất là 500m và khu vực bãi thải cách hộ dân gần nhất là 50m. Do vậy, ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường tại thị trấn Trại Cau là không thể tránh khỏi. (Mỏ sắt Trại Cau, 2019). b. Đặc điểm địa hình 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. (Mỏ sắt Trại Cau, 2019). c. Khí hậu thủy văn Khu vực mỏ sắt Trại Cau có địa hình đồi bát úp, mang đặc trưng khí hậu của vùng bán sơn địa chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
40 khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo Đông - Bắc, Bắc, nhiệt độ trung bình từ 140C đến 260C. Mùa mưa kéo dài từ tháng 3 đến tháng 9 trong năm, hướng gió chủ đạo Nam và Đông – Nam, mùa này nóng ẩm mưa nhiều, nhiệt độ thay đổi từ 170C đến 360C. Mỏ sắt Trại cau Hình 3.1. Vị trí mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên * 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. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
41 + Nhiệt độ trung bình năm: 23,830C. + Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 29,080C (tháng 6). + Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất: 18,850C (tháng 2). * 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, đây là tác nhân ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát tán, lan truyền các chất gây ô nhiễm. - Độ ẩm tương đối trung bình tháng của không khí: 81,5% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 3, 7): 84,08% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 1, 11): 77,5% * 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 5 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 hàng năm: 1720,2 mm - Số ngày mưa trong năm: 150 - 160 ngày - Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất: 341,1 mm (tháng 7) - Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất: 21,3 mm (tháng 12) - Cường độ mưa trung bình lớn nhất: 80 – 100 mm/h * 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 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
42 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. * Hệ thống sông suối Khu vực mỏ sắt Trại Cau có suối Thác Lạc, suối Ivon và một số con suối khác, suối Ivon là một con suối nhỏ chảy qua phân xưởng tuyển quặng và đổ vào suối Thác Lạc tại xã Tân Lập rồi đổ ra Sông Cầu. Suối Thác Lạc bắt nguồn từ phía Bắc của mỏ, có độ dốc và vận tốc trung bình lớn, chảy qua khu vực đồi núi, hai bên bờ thoáng đáng nhiều cát sỏi. (Mỏ sắt Trại Cau, 2019). 3.1.2. Thực trạng khai thác của mỏ sắt Trại Cau a. Quá trình phát triển của mỏ Mỏ sắt Trại Cau được khởi công xây dựng từ cuối năm 1959 với sự giúp đỡ về kỹ thuật và thiết bị của nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Trung Hoa và khánh thành đi vào hoạt động sản xuất từ ngày 16/12/1963 với công suất thiết kế ban đầu là 150 ngàn tấn quặng sạch/năm. Với công nghệ khai thác lộ thiên mỏ khai thác lộ thiên phục vụ cho công nghệ luyện kim, một ngành công nghệ mũi nhọn đang được chú trọng đầu tư. Mỏ sắt Trại Cau là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
43 nơi cung cấp nguyên liệu chính cho khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên, khu vực này có 9 điểm quặng bao gồm: Mỏ quạng Trung Bắc, Quang Trung Nam, Núi Đ, Thác Lạc 1, Thác Lạc 2, Thác Lạc 3, Núi Quặng, Chỏm Vung, Hàm Chim. Qua mấy trục năm khai thác, trữ lượng ở một số khai trường đã hết và những khai trường này đang trong giai đoạn hoàn thổ. Hiện nay mỏ đang triển khai sản xuất trên 2 khai trường chính là: mỏ Núi Đ, mỏ Quang Trung Bắc (Mỏ sắt Trại Cau, 2012). b. Sản lượng khai thác quặng sắt của mỏ sắt Trại Cau Mỏ sắt Trại Cau có trữ lượng quặng sắt khoảng 3,17 triệu tấn, công suất khai thác hiện nay là 350.000 tấn/năm. Sản phẩm là quặng Limonit. Qua mấy chục năm khai thác, sản lượng quặng khu vực này còn có thể khai thác được gần 2,7 triệu tấn. Hiện nay, mỏ đang triển khai sản xuất trên các công trường như: Mỏ Núi Đê, mỏ Thác Lạc, mỏ Đông Chỏm Vung, mỏ Núi Quặng, Như vậy, cùng với sức tăng về sản lượng quặng trên thế giới, sản lượng khai thác quặng sắt tại mỏ Trại Cau cũng đang ngày một tăng đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trên thị trường, mà phần chính là cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất thép của công ty Gang Thép Thái Nguyên. Tuy nhiên, đồng nghĩa với việc tăng sản lượng thì các nguồn chất thải cũng tăng nhanh, khối lượng đất đá đổ thải là 997.011.000 m3/năm (423.000 tấn x 2.357 m3/tấn). Cùng với những vấn đề đó thì công tác quản lý chất lượng và bảo vệ môi trường cũng cần chặt chẽ hơn. Mô hình tổ chức sản xuất của mỏ bao gồm 04 phân xưởng, 7 phòng ban với 304 cán bộ, công nhân. Mỏ sắt Trại Cau chia thành 9 khu vực khai thác bao gồm: Khu vực Núi Quặng; Khu vực Núi Đ; Khu vực Thác Lạc I; Khu vực Thác Lạc II; Khu vực Thác Lạc III; Khu vực Chỏm Vung; Khu vực Hàm Chim; Khu vực Quang Trung Bắc; Khu vực Quang Trung Nam. Hiện tại mỏ sắt Trại Cau đã đóng cửa một số khu vực khai thác và một số khu vực chưa đi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
44 vào khai thác, chỉ có khu vực Núi Đ và khu vực Quang Trung Bắc đang trong quá trình khai thác. (Mỏ sắt Trại Cau, 2012). c. Quy trình công nghệ khai thác * Công tác mở vỉa: Tùy thuộc vào địa hình và sự phân bố khoáng sàng của từng khu mỏ mà nhà đầu tư lựa chọn các phương án mở vỉa khác nhau. Cụ thể: - Tại khu vực công trường núi Đ: Do khoáng sản núi Đ nằm trên sườn núi, có hướng cắm trùng với hướng dốc tự nhiên của sườn núi cho nên việc mở vỉa khoáng sàng được xác định theo phương pháp mở vỉa bám vách vỉa. * Trình tự khai thác: Theo phương pháp mở vỉa đã chọn, trên các tầng khai thác dùng nổ mìn để phá vỡ quặng và đất đá phục vụ cho máy gạt. Máy gạt quặng và đất đá phục vụ cho máy xúc xúc lên phương tiện vận tải ô tô. Quặng được chuyển về bãi chứa trung gian và được đưa về xưởng tuyển bằng phương tiện vận tải. Đất đá được đưa ra bão thải bằng ô tô. Công tác khai thác sẽ được tiến hành ở khu Tây trước, đến khi kết thúc khu Tây sẽ chuyển sang khu Đông, khi đó tận dụng moong khai thác khu Tây làm bãi thải trong. Đất đá vây quanh thân quặng được phá vỡ bằng nổ mìn hoặc dùng búa thủy lực. * Hệ thống khai thác: Bóc đất phủ Khai thác quặng Bốc xúc lên xe Đất thải đắp đê bao, đắp Vận chuyển bằng ô tô các con trạch ngăn nước về bãi chứa quặng tạm trong mỏ, san lấp mặt bằng bãi thải trong ở khu vực kết thúc khai thác Vận chuyển về xưởng tuyển Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
45 Hồ bùn thải Kho thành phẩm Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ khai thác của mỏ sắt Trại Cau * Công nghệ tuyển khoáng: Công nghệ tuyển khoáng áp dụng là công nghệ tuyển trọng lực, quặng sắt nguyên khai hoặc đất nguyên liệu chứa quặng sau khai thác (gọi chung là quặng nguyên khai) và vận chuyển được tập kết về kho chứa quặng nguyên liền kề với máng quặng nguyên. Nguyên liệu được máy xúc gầu ngược cấp liệu vào máng quặng nguyên, sau đó được súng bắn nước kết hợp rửa và đẩy xuống sàng song và máy cấp liệu rung 40 mm. Tại sàng song và máy cấp liệu rung 40 mm nguyên liệu được tách ra làm 2 loại: + Trên sàng song cỡ > 40 mm được đưa vào máy nghiền hàm 400 X 900 mm nghiền nhỏ xuống cỡ hạt (8 - 40) mm và qua băng tải B500 x 3000 xuống sàng rung 8 mm, sau đó tách ra 02 cỡ hạt loại dưới sàng (0 - 8) mm và trên sàng là cỡ (8 - 40) mm, 02 sản phẩm này được qua 02 băng tải B630 x 6000 đưa vào kho chứa riêng. + Dưới sàng song 40 mm là các sản phẩm quặng lẫn đất rơi xuống máy rửa cánh vuông, các sản phẩm là quặng cỡ từ (0 - 40) mm được đưa xuống sàng 8 mm để tách ra làm 02 loại sản phẩm (0 - 8) mm và (8 - 40) mm theo lưu trình trên vào kho thành phẩm. Nước và bùn thải lẫn bột quặng được đưa vào máy tuyển từ để tách bột quặng manhêtit đưa vào bể chứa bột manhetit, các sản phẩm còn lại sau máy tuyển từ đưa xuống bể bơm cát trung gian và được hệ thống bơm bùn chuyên dùng tiếp tục đưa vào hệ thống xoát lốc để tách bột không từ tính limonit đưa vào bể chứa bột limonit, nước và bùn thải sau xoáy lốc được xả xuống hồ chứa bùn thải đuôi, sản phẩm đuôi thải là bùn thải sẽ được lắng kết tại hồ chứa này và nước trong ở cuối hồ bùn thải sẽ được thu hồi lại qua hệ thống cống xiên và cống điều tiết nước cấp nước tuần hoàn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
46 trở lại vào hồ chứa nước trong dự trữ của xưởng tuyển khoáng. (Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên, 2010). Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng và các nguồn phát sinh chất thải * Các thiết bị tuyển khoáng: Các thiết bị phục vụ cho công tác tuyển rửa tại xưởng tuyển khoáng được thống kê trong bảng 3.2: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
47 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các thiết bị phục vụ tuyển khoáng TT Tên thiết bị 1 Bunke chứa 2 Sàng song, máy cấp liệu rung 3 Máy nghiền hàm 4 Máy rửa cánh vuông 5 Sàng rung 8 mm 6 Máy tuyển từ 7 Hệ thống xoáy lốc 8 Băng tải 9 Hệ thống máy bơm bùn và đường ống 10 Hệ thống máy bơm tăng áp cấp nước trong cho súng bắn nước 11 Hệ thống máy bơm nước trong cấp nước ban đầu và bổ sung vào hồ dự trữ 12 Máy xúc thủy lực gầu ngược 13 Hệ thống Trạm biến áp 400 KVA và đường dây (Nguồn: Công ty cổ phần gang thép Thái Nguyên - Mỏ Sắt Trại Cau, 2019) d. Công tác tổ chức quản lý Mô hình tổ chức, quản lý mỏ được thể hiện qua sơ đồ sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
48 Hình 3.3. Sơ đồ tổ chức sản xuất 3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 3.2.1. Đánh giá hiện trạng môi trường đất của mỏ sắt Trại Cau Nguồn phát sinh do đặc thù của quá trình khai thác mỏ bao gồm: - Công đoạn nổ mìn thường gây ra các hiện tượng sụt lún, nứt đất - Quá trình bốc xúc, tuyển rửa quặng, làm đất rơi, xốp tạo điều kiện cho quá trình phong hóa và hóa tách các loại khoáng vật kim loại trong đó. - Một khối lượng lớn chất thải rắn được hình thành do những vật liệu có ích thường chỉ chiếm một phần nhỏ của khối lượng quặng được khai thác, dẫn đến nhiều khi khối lượng đất đá vượt khối lượng quặng nằm trong lòng đất. - Do di dời một khối lượng lớn đất đá ra khỏi lòng đất tạo nên một khoảng trống rất lớn và rất sâu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
49 - Môi trường đất chịu ảnh hưởng lớn nhất trong mở moong khai thác là chất thải rắn không sử dụng được cho mục đích khác, đã tạo nên trên bề mặt địa hình mấp mô, xem kẽ giữa các hố sâu và các đống đất đá. - Một số diện tích đất xung quanh các bãi thải quặng có thể bị bồi lắng do sạt lở, xói mòn của đất đá thải, gây thoái hóa lớp đất mặt. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất bao gồm: Chất thải rắn sản xuất (đất đá thải, quặng rơi vãi, phế thải công nghiệp), chất thải rắn sinh hoạt đây là nguồn gây ô nhiễm chính. Ngoài ra, môi trường đất còn chịu tác động do các chất ô nhiễm trong không khí và nước thải. Các chất ô nhiễm trong không khí theo nước mưa cũng như các chất ô nhiễm trong nước thải ngấm vào đất làm thoái hoá và biến chất đất trồng. Dầu mỡ và các chất lơ lửng có trong nguồn nước ô nhiễm bịt kín các mao quản, ảnh hưởng tới quá trình trao đổi ôxy, trao đổi chất trong đất và không khí. Việc thiếu ôxy trên tầng đất thổ nhưỡng sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống các loài vi sinh vật và các loài côn trùng có ích sống trong đất. Các loài sinh vật này có khả năng làm tơi xốp và cải tạo đất. Các tác động tiêu cực tới đời sống các loài sinh vật này đã gián tiếp ảnh hưởng tới chất lượng đất trồng. Các chất vô cơ trong đất đá thải, trong nước mưa chảy tràn làm cho đất trở nên chai cứng, biến chất và thoái hoá. Các khoáng vật là các kim loại trong các tầng đất, trong quá trình khai thác có điều kiện xâm nhập vào nguồn nước gây ảnh hưởng tới chất lượng đất. Các loại chất thải nguy hại như cặn dầu, phế thải công nghiệp, kim loại nặng có tính bền, tính linh động và tích lũy đối với môi trường. Các chất này không chỉ tác động với môi trường đất mà có thể theo dòng chảy xâm nhập vào nguồn nước ngầm, nước mặt, tích lũy qua chuỗi thức ăn ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Kết quả phân tích mẫu đất được trình bày ở bảng 3.3. Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu đất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
50 Kết quả phân tích QCVN03- Chỉ tiêu Đơn MT:2015 TT phân vị (Đất công tích Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 nghiệp) 1 pH - 6,3 7,2 6,9 6,4 - 2 As mg/kg 2,09 1,44 2,31 2,17 25 3 Pb mg/kg 45,16 30,09 47,74 39,99 300 4 Cd mg/kg 0,39 1,30 0,35 0,33 10 5 Mn mg/kg 439 1007 666 507 - 6 Zn mg/kg 585 1638 980 817 300 7 Cu mg/kg 14,4 24,8 25,4 26,1 300 8 Tổng N mg/kg 673 829 1.107 1.236 - 9 Tổng P mg/kg 120 182 161 149 - (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Kết quả phân tích 04 mẫu đất ở bảng 3.3 cho thấy mẫu đất hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN03-MT:2015 (đất công nghiệp), riêng chỉ tiêu Zn của 4 mẫu đất vượt quy chuẩn cho phép từ 1,95 đến 5,46 lần, trong đó mẫu đất lấy tại vườn phía Nam mỏ tầng sâu núi Quặng (anh Thanh - tổ 15 thị trấn Trại Cau) vượt quy chuẩn cho phép 5,46 lần. 3.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước của mỏ sắt Trại Cau 3.2.2.1. Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt của mỏ sắt Trại Cau Ở khu vực mỏ sắt Trại Cau, nước mặt chủ yếu là nước suối Thác Lạc, một con suối chảy uốn khúc qua khu vực Mỏ với tốc độ chảy trung bình khoảng 1,5m3/s. Ngoài ra còn có suối Ivol với lưu lượng dòng chảy nhỏ hơn (khoảng 0,2m3/s) chảy qua khu vực phân xưởng tuyển quặng và một số suối nhỏ khác, các con suối này nhập dòng với nhau tại khu vực dân cư xã Tân Lập rồi chảy ra sông Cầu. Bảng 3.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt Kết quả phân tích QCV08- Chỉ tiêu Đơn MT:2015/ TT phân tích vị NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6 BTNMT (Cột B1) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
51 Kết quả phân tích QCV08- Chỉ tiêu Đơn MT:2015/ TT phân tích vị NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6 BTNMT (Cột B1) 1 pH - 6,8 6,9 6,9 6,8 6,7 6,8 5,5-9 2 TSS mg/l 23,5 22,6 21,4 24,6 22,5 14,7 50 3 COD mg/l 18,2 18,3 18,4 18,4 13,8 13,8 30 4 BOD5 mg/l 9,5 9,4 9,7 9,3 6,5 7,5 15 5 As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,05 6 Pb mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,05 7 Cd mg/l <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 0,01 8 Cu mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,5 9 Zn mg/l 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6 1,5 10 Fe mg/l 1,49 1,45 0,36 12,9 5,66 4,26 1,5 MPN/ 11 Coliform 2000 2100 900 750 700 280x103 7500 100ml (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Các kết quả phân tích mẫu nước mặt ở bảng 3.4 cho thấy: Suối Thác Lạc: Kết quả phân tích 02 mẫu nước suối Thác Lạc cho thấy: đa số các chỉ tiêu phân tích đều dưới mức tới hạn của Quy chuẩn cho phép (QCVN 08-MT:2015). (Tại thời điểm quan trắc mỏ đã dừng việc xả thải vào suối Thác Lạc từ tháng 12 năm 2010). Suối Ivon: Kết quả phân tích cho thấy các chỉ tiêu phân tích đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015. Mẫu nước suối Ngàn Me, nước hồ Sen: kết quả phân tích cho thấy các chỉ tiêu phân tích đều dưới mức giới hạn cho phép của Quy chuẩn Việt Nam (QCVN 08-MT:2015). Riêng chỉ tiêu Fe ở cả 03 mẫu đều vượt quy chuẩn cho phép từ 2,8 đến 8,6 lần; coliform mẫu nước hồ Sen vượt quy chuẩn cho phép (Tuy nhiên nước thải của Mỏ không thải vào Suối Ngàn Me). 3.2.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước ngầm của mỏ sắt Trại Cau Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
52 Kết quả phân tích QCVN 09- Chỉ tiêu TT Đơn vị MT:2015/ phân tích NN1 NN2 NN3 NN4 BTNMT 1 pH - 6,8 6,8 6,9 6,7 5,5-8,5 2 As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,05 3 Pb mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,01 4 Cd mg/l <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 0,005 5 Cu mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 1 6 Zn mg/l 0,3 0,3 0,3 0,3 3 7 Cr mg/l <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 - 8 Fe mg/l <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 5 9 Mn mg/l 0,09 0,08 <0,01 0,02 0,5 10 Coliform MPN/100ml KPH KPH 1 KPH 3 (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Người dân khu vực Mỏ chủ yếu sử dụng nước giếng khoan để sinh hoạt, tuy nhiên trong quá trình khai thác cũng đã có những ảnh hưởng về chất lượng, số lượng đến nguồn nước trên. Do gần khu vực khai thác nằm trên vùng đất phân bố karst rất dễ bị hạ mực nước ngầm dẫn đến hiện tượng thiếu hụt nước. Các kết quả phân tích mẫu nước ngầm ở bảng 3.5 cho thấy các chỉ tiêu phân tích đều ở mức dưới giới hạn cho phép của QCVN 09- MT:2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất. 3.2.2.3. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải sinh hoạt của mỏ sắt Trại Cau Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/ TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị NTSH1 BTNMT(Cột B) 1 pH - 6,7 5-9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
53 QCVN 14:2008/ TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị NTSH1 BTNMT(Cột B) 2 BOD5 mg/l 14,5 50 3 TSS mg/l 17,4 100 4 COD mg/l 27,6 - 5 TDS mg/l 117,5 1000 3- 6 PO4 _P mg/l <0,05 10 - 7 NO3 _N mg/l 0,27 50 8 As mg/l <0,005 - 9 Cd mg/l <0,003 - 10 Pb mg/l <0,005 - 11 Hg mg/l <0,001 - 12 Dầu mỡ động thực vật mg/l <0,3 20 13 Coliform MPN/100ml 1500 5000 (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Nước thải của Mỏ sắt Trại Cau chủ yếu là từ khâu tuyển rửa quặng và nước thải sinh hoạt của 204 cán bộ, công nhân trong khu vực Mỏ. Nước thải sinh hoạt trong khu vực Mỏ chủ yếu chứa các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và vi sinh. Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt ở bảng 3.6 cho thấy các chỉ tiêu phân tích đều ở dưới mức giới hạn cho phép của QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. 3.2.2.4. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải sản xuất của mỏ sắt Trại Cau Nước thải từ khâu sản xuất có hàm lượng cặn lơ lửng lớn (chủ yếu là cặn bùn sét và cặn vô cơ), độ đục và hàm lượng dầu mỡ cao. Theo thiết kế của Trung Quốc, lượng nước thải này được gom vào bể chứa trạm bơm cát, sau đó được bơm theo hệ thống đường ống gang D400 mm, tập trung về hồ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
54 lắng Quặng Đuôi có dung tích 2 triệu m3 (từ năm 2014 lượng nước thải được bơm theo hệ thống đường ống gang D400mm, tập trung về hồ Thác Lạc 3), nước sau khi lắng một phần được sử dụng lại làm nước phục vụ sản xuất của Mỏ. Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất Kết quả phân tích QCVN Chỉ tiêu Đơn TT 40:2011/BTN phân tích vị NTSX1 NTSX2 NTSX3 NTSX4 MT (Cột B) 1 pH - 6,7 6,9 6,9 6,8 5,5-9 2 TSS mg/l 127 16,5 75,5 25,4 100 3 As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,1 4 Pb mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,5 5 Cd mg/l <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 0,1 6 Mn mg/l <0,01 <0,01 0,04 0,02 1 7 Cu mg/l <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 2 8 Fe mg/l 35,42 1,77 4,65 0,27 5 MPN/ 9 Coliform 1500 1100 430 900 5000 100ml (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Kết quả phân tích chất lượng 04 mẫu nước thải cho thấy đa số các chỉ tiêu phân tích đều ở dưới mức giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. Riêng chỉ tiêu TSS và Fe của mẫu nước thải nhà máy tuyển quặng vượt QCVN, trong đó hàm lượng Fe vượt 40:2011/BTNMT (Cột B) gần 7,1 lần. 3.2.3. Đánh giá hiện trạng môi trường không khí của mỏ sắt Trại Cau Nguồn phát sinh chủ yếu từ các hoạt động khoan, nổ mìn, đập xúc đất đá, sàng tuyển quặng, vận chuyển quặng, vận chuyển đất đá thải sẽ ảnh hưởng đến môi trường bởi bụi, khí thí thải, tiếng ồn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
55 Kết quả quan trắc 10 mẫu không khí cho thấy chất lượng môi trường không khí ở khu vực Mỏ chưa bị ảnh hưởng nhiều. Các chỉ tiêu quan trắc đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 05: 2013/ BTNMT. Kết quả được trình bày ở bảng 3.8. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
57 Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu không khí Kết quả phân tích QCVN 05: TT Chỉ tiêu Đơn vị KK1 KK2 KK3 KK4 KK5 KK6 KK7 KK8 KK9 KK10 2013/ BTNMT Bụi tổng 1 µg/m3 43 39 31 28 32 35 38 41 38 44 300 số 2 CO µg/m3 3.000 3.417 3.667 3.000 2.750 3.583 3.333 <3.000 3.500 3.000 30.000 3 3 SO2 µg/m 44 45 44 45 44 45 47 45 47 44 350 3 4 NOx µg/m 23 21 25 19 19 21 21 25 23 17 200 5 Tiếng ồn dBA 60,3 66,3 58,6 60,3 59,6 57,2 58,6 63 64 60 70* (Nguồn: Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Mỏ sắt Trại Cau, 2019) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
58 3.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân và cán bộ, công nhân của mỏ 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân Kết quả điều tra ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe qua ý kiến đánh giá của người dân được trình bày ở bảng 3.9 và 3.10. Bảng 3.9. Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt Ý kiến đánh giá Ảnh hưởng đến môi STT Có ảnh hưởng Tỷ lệ Không ảnh Tỷ lệ trường (phiếu) (%) hưởng (phiếu) (%) 1 Môi trường đất 35/60 58,33 25/60 41,67 2 Môi trường nước 43/60 71,67 17/60 28,33 3 Môi trường không khí 47/60 78,33 13/60 21,76 (Nguồn: Kết quả điều tra năm 2019) Qua bảng 3.9 cho thấy theo đánh giá của người dân ở gần khu vực khai thác thì trong 3 loại hình môi trường đất, nước, không khí có đến 87,33% số người dân được điều tra cho rằng môi trường không khí bị ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác của mỏ; 71,67% số người điều tra cho rằng môi trường nước bị ảnh hưởng và 58,33% số người được điều tra khẳng định môi trường đất bị ảnh hưởng. Bảng 3.10. Tình hình sức khỏe của người dân ở khu vực xung quanh mỏ Ý kiến đánh giá Không ảnh STT Bệnh thường gặp Có ảnh Tỷ lệ Tỷ lệ hưởng hưởng (phiếu) (%) (%) (phiếu) 1 Bệnh ngoài da 18/60 30,00 42/60 70,00 2 Bệnh đường ruột 10/60 16,67 50/60 83,33 3 Bệnh hô hấp 38/60 63,33 22/60 36,76 4 Bệnh khác 27/60 45,00 33/60 55,00 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
59 (Nguồn: Kết quả điều tra năm 2019) Theo kết quả điều tra thì số người dân sinh sống gần khu vực khai thác của mỏ thường mắc các chứng bệnh về đường hô hấp chiếm 63,33%, còn lại là các bệnh khác như bệnh ngoài da, bệnh đường ruột, mất ngủ Như vậy có thể nói môi trường không khí ở đây đã có ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân. 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của cán bộ, công nhân của mỏ Kết quả điều tra ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe qua ý kiến đánh giá của người dân được trình bày ở bảng 3.11 và 3.12. Bảng 3.11. Đánh giá của cán bộ, công nhân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt Ý kiến đánh giá Ảnh hưởng đến STT Có ảnh hưởng Tỷ lệ Không ảnh Tỷ lệ môi trường (phiếu) (%) hưởng (phiếu) (%) 1 Môi trường đất 23/40 57,50 17/40 42,50 2 Môi trường nước 29/40 72,50 11/40 27,50 3 Môi trường không khí 31/40 77,50 9/40 22,70 (Nguồn: Kết quả điều tra năm 2019) Qua bảng 3.11 cho thấy theo đánh giá của cán bộ, công nhân đang làm việc tại mỏ thì trong 3 loại hình môi trường đất, nước, không khí có 77,50% số người được điều tra cho rằng môi trường không khí bị ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác của mỏ; 72,50% số người điều tra cho rằng môi trường nước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
60 bị ảnh hưởng và 57,50% số người được điều tra khẳng định môi trường đất bị ảnh hưởng. Bảng 3.12. Đánh giá của cán bộ, công nhân về ảnh hưởng của quá trình khai thác quặng sắt đến sức khỏe con người Ý kiến đánh giá STT Bệnh thường gặp Có ảnh hưởng Tỷ lệ Không ảnh Tỷ lệ (phiếu) (%) hưởng (phiếu) (%) 1 Khoan, nổ mìn 37/40 92,50 3/40 7,50 2 Bốc xúc, vận chuyển 29/40 72,50 11/40 27,50 3 Sàng, nghiền 12/40 30,00 28/40 70,00 4 Tuyển rửa quặng 20/40 50,00 20/40 50,00 (Nguồn: Kết quả điều tra năm 2019) Qua bảng 3.12 ta thấy, công đoạn khoan, nổ mìn gây ảnh hưởng đến sức khỏe nhất chiếm 92,50%, bốc xúc và vận chuyển chiếm 72,50%, tuyển rửa quặng chiếm 50% và công đoạn sàng nghiền chiếm 30%. Như vậy, công đoạn khoan, nổ mìn, vận chuyển và bốc xúc là một trong những công đoạn gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. 3.4. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 3.4.1. Giải pháp quản lý Công tác quản lý và bảo vệ môi trường được được bố trí như sau: phòng kỹ thuật sẽ bố trí 10 cán bộ kỹ thuật chuyên trách theo dõi về các công tác liên quan tới vấn đề an toàn và bảo vệ môi trường. Trong hoạt động quản lý môi trường, mỏ luôn có ý thức tuân thủ các quy định chung liên quan đến bảo vệ môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
61 như: Thực hiện các chương trình kiểm soát ô nhiễm định kỳ, lập báo cáo đánh giá tác động môi trường 3.4.2. Giải pháp công nghệ 3.4.2.1. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí Để giảm ảnh hưởng của bụi và tiếng ồn tại các công đoạn khoan, nổ mìn, sàng tuyển, bốc xúc vận chuyển, mỏ áp dụng các biện pháp giảm thiểu sau: - Đưa ra lịch trình khai thác vận chuyển hợp lý, giảm mật độ các loại phương tiện vận chuyển trong cùng một thời điểm. - Sử dụng các loại xe vận tải có động cơ đốt trong có hiệu suất cao, tải lượng khí thải nhỏ, độ ồn thấp. Thường xuyên bảo dưỡng máy móc thiết bị thi công đảm bảo hoạt động trạng thái tốt nhất, hạn chế tiếng ồn và khói thải ở mức thấp nhất. - Các ô tô chuyên chở đất đá, quặng phải thực hiện đúng các quy định giao thông chung: có bạt che phủ, không làm rơi vãi đất đá, nguyên vật liệu để hạn chế tối đa sự phát thải bụi ra môi trường. Để đảm bảo an toàn nền đường và tốc độ lưu thông phương tiện, đảm bảo nhu cầu đi lại của nhân dân khu vực, các xe vận tải không được chở quá tải trọng cho phép đối với từng loại xe và với tính chất cơ lý của nền đường. - Triển khai công tác giảm thiểu bụi đất bằng các biện pháp đơn giản như tưới nước thường xuyên cho các tuyến đường vận tải chính, tại khu vực bốc xúc. Giải pháp này không xử lý hoàn toàn các loại bụi, song hạn chế tối đa sự phát tán của chúng. - Nâng cấp tuyến đường nội bộ tạo điều kiện cho các xe vận tải hoạt động ở điều kiện tốt tránh phải dừng phanh gấp, thay đổi tốc độ hạn chế lượng khí thải. - Trong quá trình đổ thải tại bãi thải Thác Lạc I cũng gây ô nhiễm bụi từ hoạt động vận chuyển, san gạt, do vậy để hạn chế trong quá trình đổ thải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
62 cũng như vận chuyển về bãi thải mỏ sẽ sử dụng phương tiện phun nước để giảm thiểu bụi phát sinh. 3.4.2.2. Biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng do nước thải - Xử lý nước thải từ quá trình tuyển rửa: Hiện tại để xử lý nước thải phát sinh từ quá trình tuyển rửa với lưu lượng 3.200m3/ng.đ đến 3.700m3/ng.đ, mỏ sử dụng 03 trạm bơm công suất 2.000 m3/h và 01 hồ lắng nước thải dung tích 2.000.000m3 và 01 hồ chứa bùn thải quặng đuôi có dung tích 150.000m3 (diện tích 50.000m2, chiều sâu 3m), nước thải phát sinh từ quá trình tuyển rửa sẽ được thu gom vào hồ lắng, sau đó nước thải sau khi lắng được tuần hoàn sử dụng lại, bùn thải phát sinh từ quá trình lắng nước thải tuyển rửa được bơm bằng hệ thống bơm hút bùn sang hồ chứa bùn thải quặng đuôi. Để tận dụng tối đa kim loại còn sót lại sau khi tuyển quặng sắt bằng phương pháp thô có chứa trong bùn thải quặng đuôi Công ty cổ phần gang thép Thái Nguyên đã ký kết hợp đồng với Công ty Cổ phần Đức Hạnh tuyển lại bùn thải, lượng bùn còn lại sau khi tuyển sẽ được tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng (dây truyền sản xuất gạch). - Đối với nước mưa chảy tràn: Hiện nay mỏ đang áp dụng các biện pháp nhằm giảm thiểu tác động của nước mưa như: thu gom vật liệu, đất đá rơi vãi trên bề mặt, định hướng dòng chảy bằng hệ thống mương rãnh thoát nước và các hố ga lắng cặn trước khi thoát ra ngoài môi trường. Cụ thể: + Tại khu vực bãi thải mỏ: Nước mưa chảy tràn qua bãi thải được thoát vào hệ thống rãnh xung quanh có kích thước rộng 1,0m, sâu 0,5m nhằm thu gom tập trung nước mưa chảy tràn xung quanh bãi thải vào suối Ivon. + Đối với mặt bằng sân công nghiệp: Hiện nay để hạn chế ô nhiễm do nước mưa cuốn theo bụi, quặng sắt rơi vãi và bụi đất đá tại khu vực này, mỏ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
63 đã đào rãnh thoát nước vào hệ thống rãnh thu nước và các hố ga lắng cặn, sau đó chảy vào hệ thống thoát nước chung và chảy vào suối Ivon. - Đối với nước thải sinh hoạt Hiện nay mỏ đã xây dựng 3 khu nhà vệ sinh, được bố trí trên mặt bằng các phân xưởng sàng, phân xưởng cơ khí và khai thác, phân xưởng vận tải. Bể xử lý tự hoại 3 ngăn. Các thông số của các ngăn như sau: + Ngăn thứ nhất có thể tích 10m3 + Ngăn thứ 2 có thể tích 15m3 + Ngăn thứ ba có thể tích 10m3 Nước thải sinh hoạt sau xử lý qua bể tự hoại sau đó vào nguồn tiếp nhận. 3.4.2.3. Biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng do chất thải rắn Đối với đất đá thải: Hiện nay đất đá thải của mỏ được vận chuyển đổ thải tại cả hai bãi thải. - Lượng đất đá thải của khu Tây là 139.411m3; khu Đông là 266.562m3. Sau khi lấp đầy khu Tây lượng đất đá thải đổ thải vào bãi thải Thác Lạc I là 374.838m3. Trung bình mỗi tháng lượng đất đá thải là 21.256m3. Tại khu vực bãi thải thiết bị san gạt sẽ lu lèn cho đất chặt và ổn định. Các thông số bãi thải đảm bảo không sạt lở bờ thải, chân bãi thải đào mương hứng dòng tạo bùn lắng. Diện tích bãi thải Thác Lạc I là 234.328,4m2, đã được đổ thải từ năm 2003 hiện nay còn trống 5 ha, trong đó diện tích chứa đất đá thải là 20.000m2; Chiều cao trung bình của tầng thải 20m. Góc nghiêng sườn tầng thải: 350 - 450 Độ dốc dọc trong lòng bãi thải: id = 2% Hệ số nở rời sau khi bị nén chặt: 1,05 - 1,10. Khai thác theo hình thức cuốn chiếu để tạo đủ không gian khai thác và đổ thải hợp lý. Đất đá thải sau khi đổ thải đến đâu sẽ được lu lèn chặt đến đó, sau khi cải tạo sẽ trồng cây xanh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
64 Chỉ sử dụng bãi thải trong ở những khu vực đã kết thúc khai thác theo chỉ giới của phòng kỹ thuật giao ngoài hiện trường (khai thác theo hình thức cuốn chiếu hoặc phương pháp khai thác phù hợp khác để tạo đủ không gian khai thác và đổ thải hợp lý). 3.4.2.4. Đối với sự cố sụt lún đất, nứt đất, mất nước và phòng chống sét - Di dời các gia đình đã sảy ra sụt lún đất, nứt đất ở gần nhà đến nơi an toàn. - Khoanh các vị trí sụt lún đất, nứt đất trong vùng và thông báo để nhân dân khi lao động sản xuất tránh xa, nhất là những ngày có mưa to. - Điều tra khảo sát chi tiết để khẳng định các nguyên nhân sụt lún đất trên đây, đồng thời cảnh báo các khu vực có nguy cơ sụt lún đất tiếp theo. - Vùng thị trấn Trại Cau và lân cận nằm trên vùng đất có phân bố đá vôi ngầm với các hang hốc karst có thể sảy ra sụt lún đất, nứt đất khi có điều kiện thuận lợi, vì vậy cần có điều tra khảo sát khoanh vùng khu vực có nguy cơ sụt lún đất, nứt đất phục vụ quy hoạch đưa nhân dân định cư ở nơi an toàn. * Phòng chống sét - Lắp đặt hệ thống cột chống sét cao đảm bảo thu sét trong khu vực mỏ, khu vực nhà văn phòng và nối đất các thiết bị để đảm bảo an toàn cho người và máy móc thiết bị. - Kiểm tra hệ thống cột điện, biến áp, nhà xưởng có biện pháp sửa chữa những chỗ nứt, vỡ có khả năng gây đổ. - Thường xuyên kiểm tra hệ thống đường dây điện, có phương án sửa chữa, bổ sung, thay thế những đoạn dây yếu có khả năng gây chạm chập điện. - Kiểm tra hệ thống thu lôi, tiếp địa tại các khu vực có khả năng bị sét đánh trước mùa mưa. 3.4.2.5. Biện pháp cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản tại một số điểm mỏ đã kết thúc khai thác tại mỏ sắt Trại Cau Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
65 Trong số 9 khu vực trong mỏ sắt Trại Cau đ. được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp trong giấy phép khai thác khoáng sản thì đã có một số điểm mỏ đã kết thúc khai thác như mỏ Quang Trung Nam, Thác Lạc I, Thác Lạc II, Thác Lạc III, Chỏm Vung, Quang Trung Bắc, hai điểm mỏ đang trong quá trình khai thác là Núi Đ và Núi Quặng, một điểm chưa tiến hành khai thác là khu vực Hàm Chim. Như vậy đối với những khu vực đã kết thúc khai thác thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, sự cố về môi trường là rất lớn nếu không thực hiện các biện pháp cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản, trong luận văn đề xuất biện pháp cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác đối với các khu vực đã kết thúc khai thác như sau: a. Phương án giải quyết vấn đề môi trường sau khai thác + Bố trí hợp lý tổng mặt bằng khu vực mỏ trên ý thức tiết kiệm đất đai sử dụng. + Xây dựng hệ thống thoát nước trong khai trường đảm bảo cho đất đá thải không trôi lấp xuống lòng suối. + Các bãi thải nâng lên cốt đổ thải tối đa để giảm diện tích chiếm dụng. + Khai thác lộ thiên với góc dốc bờ công tác hợp lý nhất vừa đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác, vừa đảm bảo diện tích mở rộng khai trường là nhỏ nhất. + Có thể sử dụng bãi thải trong để tiết kiệm diện tích đổ thải. + Tại các chân bãi thải xây dựng các đập chắn để hạn chế hiện tượng trôi lấp đất đá thải ảnh hưởng tới sông suối và ruộng vườn của nhân dân. + Mương thoát nước ngăn thành nhiều tầng bậc để lắng đọng chất thải. + Đào hệ thống mương máng thu thoát nước tại xác tầng bãi thải, trong khai trường để thu nước mặt chống tràn trực tiếp trên mặt mỏ. + Khống chế ô nhiễm bụi bằng cách tưới đường thường xuyên nhằm hạn chế tối đa lượng bụi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
66 + Trồng cây xanh và cỏ tại những khu vực đã ngừng đổ thải hoặc khai thác. + Khi xây dựng mặt bằng, đường xá, mặt taluy cần được đánh cấp đầm chặt trồng cỏ giữ hoặc xếp đá hộc tránh sự bào mòn trượt lở khi mưa bão. + Đất đá thải phát sinh từ quá trình tuyển cần được thu gom đổ thải vào nơi quy định. b. Đề xuất biện pháp cải tạo môi trường sau khai thác * Vấn đề ô nhiễm môi trường sau khai thác Sau quá trình khai thác tại các điểm quặng sắt trong mỏ sắt Trại Cau tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, một loạt những ảnh hưởng có thể xảy ra như sau: + Tác hại có tính địa cơ học làm biến đổi địa hình, biến đổi cấu trúc địa chất, hoang mạc hoá đất đai. + Tác hại có tính địa chất thủy văn làm hạ mực nước ngầm và làm ô nhiễm môi trường nước. Tác hại mang tính khoa học làm thay đổi thành phần hoá học của không khí, nước và đất nền. + Làm thay đổi khí hậu, thay đổi quá trình sinh hoá trong nước, đất. + Các hoạt động gây ô nhiễm chính là: Khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải, thải đất đá, thoát nước, sàng tuyển và các hoạt động phụ trợ khác như trạm điện, xưởng cơ khí * Đề xuất biện pháp cải tạo phục hồi môi trường sau khi kết thúc khai thác Tiến hành san lấp moong khai thác sau khi kết thúc khai thác. Tính toán lượng đất đá cần san lấp cho các điểm mỏ đã kết thúc khai thác. - Đối với các tuyến đường vận tải sau khi kết thúc khai thác, các tuyến đường vận tải không phục vụ mục đích vận tải khoáng sản từ khu vực khai thác đến khu vực tuyển quặng nữa. Khi đó, một giải pháp quan trọng là trồng cây xanh tại các vị trí cho phép mục đích làm đẹp cảnh quan, đối với các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN