khoa học môi trường Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới môi trường nước và môi trường không khí tại mỏ than Núi Hồng–Công ty Than Nú

Xuất phát từ thực tế đó, được sự cho phép của nhà trường và Khoa Tài Nguyên và Môi Trường, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thạc sĩ Dương Thị Thanh Hà, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đá

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển, trong quá trình hội nhập

đã đạt được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế - xã hội Trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa và sự mở cửa hòa nhập với các nước trên thế giới đã làm thay đổi nhanh chóng bộ mặt của đất nước Song song với thành tựu này, chúng ta phải đối mặt với những thách thức liên quan tới vấn

đề môi trường Với bất kỳ hoạt động kinh tế xã hội cũng như trong đời sống sinh hoạt con người đều phải sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau Mặc

dù đó cú nhiều các nhà khoa học kỹ thuật đó tiến rất xa trên con đường tìm kiếm nguồn năng lượng mới, nhưng chúng chưa thể thay thế cho nhiên liệu hoá thạch truyền thống như than đá, dầu mỏ Tình trang ô nhiễm môi trường

đã và đang gia tăng tới mức báo động, nhất là từ hoạt động của các hoạt động khai khoáng, các khu công nghiệp, các khu đô thị Điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người và môi trường sinh thái Chính vì vậy, khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên than đá là một trong những nhân tố để thúc đẩy nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia trên thế giới Việt Nam là một trong những quốc gia có trữ lượng than đá vào loại lớn và đa dạng trên thế giới Tuy nhiên lượng khoáng sản này lại nằm rải rác trong các khu vực với trữ lượng nhỏ nên không kinh tế trong việc khai thác Đồng thời, việc khai thác khoáng sản đó và đang để lại những hệ lụy về môi trường

Mỏ than Núi Hồng do công ty Than Núi Hồng - VVMI (Chi nhánh Công ty TNHH Một thành viên Công nghiệp mỏ Việt Bắc - TKV) quản lý Nhà máy nằm trên khu vực xã Yên Lãng thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Với sản phẩm chính là các loại than phục vụ cho sản suất công nghiệp Nhà máy đã cung cấp một lượng than lớn, đáp ứng nhu cầu sử dụng than cho khu vực phía Bắc

Nhìn chung trong quá trình khai thác, công ty đã chú trọng tới công tác bảo vệ môi trường không khí, nước thải Các hoạt động phục vụ cho công tác bảo vệ môi trường của mỏ than vẫn đang được duy trì và diễn ra hằng

ngày Bên cạnh những nỗ lực của công ty nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới môi trường cũng vẫn còn nhiều bất cập xảy ra trong khu vực mỏ dẫn đến tình trạng có những hậu quả không tốt xảy ra với môi trường lân cận xung quanh khu vực của mỏ

Xuất phát từ thực tế đó, được sự cho phép của nhà trường và Khoa Tài Nguyên và Môi Trường, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thạc sĩ Dương

Thị Thanh Hà, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới môi trường nước và môi trường không khí tại mỏ than Núi Hồng – Công ty Than Núi Hồng – VVMI”

1.2 Mục đích của đề tài

- Đánh giá được hiện trạng môi trường nước và môi trường không khí, các ảnh hưởng từ hoạt động khai thác của mỏ than Núi Hồng đến môi trường nước và môi trường không khí

- Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường cho khu vực khai thác và khu vực lân cận mỏ than Núi Hồng

1.3 Yêu cầu của đề tài

- Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và các vấn đề môi trường của xã Yên Lãng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên

- Đánh giá đầy đủ tình hình sản xuất và các tác động đến môi trường của mỏ than Núi hồng

- Số liệu đo đạc về các thành phần của không khí được lấy trong khu vực chịu ảnh hưởng của hoạt động sản xuất tại mỏ than Núi Hồng

- Đề xuất giải pháp phòng ngừa, khắc phục các tác động tiêu cực của hoạt động khai thác than đến môi trường nước và môi trường không khí

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu:

- Áp dụng, bổ xung và phát huy các kiến thức đã học vào thực tiễn

- Nâng cao hiểu biết về kiến thức môi trường và các phương pháp đánh giá hiện trạng môi trường

- Bổ xung tư liệu cho học tập

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn:

- Đưa ra được các tác động của hoạt động khai thác than tới môi trường nước và môi trường không khí để từ đó giúp cho đơn vị tổ chức khai thác có các biện pháp quản lý, ngăn ngừa, giảm thiểu các tác động xấu tới môi trường nước, không khí, cảnh quan và con người

- Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ môi trường và kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của xã Yên Lãng

- Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi thành viên tham gia hoạt động khai thác khoáng sản

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ môi trường do Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam khoá

XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006

- Luật Khoáng sản được Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua ngày 20/3/1996 và Chủ tịch nước ký sắc lệnh ban hành ngày 03/4/1996 và Luật sửa đổi bổ sung một số điều của Luật Khoáng sản, ngày 14/6/2005

- Nghị định số 07/2009/NĐ-CP ngày 21 tháng 01 năm 2009 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật khoáng sản

- Quyết định số 769/QĐ-BTNMT ngày 24 tháng 4 năm 2009 của Bộ Tài nguyên & Môi trường về việc tổng kiểm tra tình hình thực hiện công tác quản lý nhà nước về khoáng sản và hoạt động khoáng sản

2.1.2 Cơ sở lý luận

2.1.2.1 Tài nguyên khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hàng ngày

Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác động mạnh mẽ đến môi trường sống Một mặt, tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích và của cải của con người Bên cạnh đó, việc khai thác tài nguyên khoáng sản thường tạo ra các loại ô nhiễm như bụi, kim loại nặng, các hoá chất độc và hơi khí độc (SO2, CO, CH4 v.v )

Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách:

- Theo dạng tồn tại: rắn, khí (khí đốt, Acgon, He), lỏng (Hg, dầu, nước khoáng)

- Theo nguồn gốc: nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh

ra trên bề mặt trái đất)

- 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)

2.1.2.2 Tài nguyên không khí và ô nhiễm môi trường không khí

* Tài nguyên không khí:

Tài nguyên không khí hay chính là khí quyển trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng Phần lớn khối lượng 5.1015 tấn của toàn bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và bình lưu Thành phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi nước, CO2, H2, O3,

NH4, các khí trơ

Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % khi mùa khô lạnh Trong không khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi

Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục xentimet Lớp khí này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất

* Ô nhiễm môi trường không khí:

"Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)" (Lưu Đức Hải, 2001) [6]

Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí Có thể chia ra thành nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo

- Nguồn tự nhiên:

+ Núi lửa: Núi lửa phun ra những nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu sunfua, mêtan và những loại khí khác Không khí chứa bụi được phun lên rất cao và lan toả đi rất xa

+ Cháy rừng: Các đám cháy rừng và đồng cỏ bởi các quá trình tự nhiên xảy ra do sấm chớp, cọ sát giữa thảm thực vật khô như tre, cỏ Các đám cháy này thường lan truyền rộng, phát thải nhiều bụi và khí

+ Bão bụi gây nên do gió mạnh và bão, mưa bào mòn đất sa mạc, đất trồng và gió thổi tung lên thành bụi Nước biển bốc hơi và cùng với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối lan truyền vào không khí

+ Các quá trình phân huỷ, thối rữa xác động, thực vật tự nhiên cũng phát thải nhiều chất khí, các phản ứng hoá học giữa những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua, nitrit, các loại muối v.v Các loại bụi, khí này đều gây

ô nhiễm không khí

- Nguồn nhân tạo:

Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhưng chủ yếu là do hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hoá thạch và hoạt động của các phương tiện giao thông Nguồn ô nhiễm công nghiệp do hai quá trình sản xuất gây ra:

+ Quá trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc đi qua các ống khói của các nhà máy vào không khí

+ Do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất sản phẩm và trên các đường ống dẫn tải Nguồn thải của quá trình sản xuất này cũng có thể được hút và thổi ra ngoài bằng hệ thống thông gió

Các ngành công nghiệp chủ yếu gây ô nhiễm không khí bao gồm: nhiệt điện, vật liệu xây dựng, hoá chất và phân bón, dệt, giấy, luyện kim, thực phẩm, các xí nghiệp cơ khí, các nhà máy thuộc ngành công nghiệp nhẹ, giao thông vận tải, bên cạnh đó phải kể đến sinh hoạt của con người

* Các tác nhân nào gây ô nhiễm không khí?

Các chất và tác nhân gây ô nhiễm không khí gồm:

+ Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO,

H2S và các loại khí halogen (clo, brom, iôt)

+ Các hợp chất flo

+ Các chất tổng hợp (ete, benzen)

+ Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa

+ Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi

+ Khí quang hoá như ozôn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen

Tác nhân ô nhiễm được chia làm hai loại: sơ cấp và thứ cấp Sunfua đioxit sinh ra do đốt cháy than đó là tác nhân ô nhiễm sơ cấp Nó tác động trực tiếp tới bộ phận tiếp nhận Sau đó, khí này lại liên kết với ôxy và nước của không khí sạch để tạo thành axit sunfuric (H2SO4) rơi xuống đất cùng với nước mưa, làm thay đổi pH của đất và của thủy vực, tác động xấu tới nhiều thực vật, động vật và vi sinh vật Như vậy, mưa axit là tác nhân ô nhiễm thứ cấp được tạo thành do sự kết hợp SO2 với nước Cũng có những trường hợp, các tác nhân không gây ô nhiễm, liên kết quang hoá với nhau để tạo thành tác nhân ô nhiễm thứ cấp mới, gây tác động xấu Cơ thể sinh vật phản ứng đối với các tác nhân ô nhiễm phụ thuộc vào nồng độ ô nhiễm và thời gian tác động (Trung tâm môi trường công nghệ - CIE, 2011) [11]

* Mức độ ô nhiễm không khí được biểu thị như thế nào?

Cơ quan Bảo vệ môi trường của Mỹ biểu thị ô nhiễm không khí bằng chỉ số chuẩn ô nhiễm (PSI), theo ngưỡng an toàn và nguy hiểm đối với sức khoẻ của người PSI là một chỉ số thu được khi tính tới nhiều chỉ số ô nhiễm,

ví dụ tổng các hạt lơ lửng, SO2,CO, O3, NO2 được tính theo mg/m3/giờ hoặc trong 1 ngày

+ Nếu PSI từ 0 - 49 là không khí có chất lượng tốt

+ Nếu PSI từ 50 - 100 là trung bình, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của người + Nếu PSI từ 100 - 199 là không tốt

+ Nếu PSI từ 200 - 299 là rất không tốt

+ Nếu PSI từ 300 - 399 là nguy hiểm, làm phát sinh một số bệnh

+ Nếu PSI trên 400 là rất nguy hiểm, có thể gây chết người

Dựa vào chỉ số PSI, mà những người có độ tuổi và sức khoẻ khác nhau

sẽ được thông báo trước và giảm các hoạt động ngoài trời

* Các khí nhân tạo nào gây ô nhiễm không khí nguy hiểm nhất đối với con người và khí quyển trái đất?

Các khí nhân tạo nguy hiểm nhất đối với sức khoẻ con người và khí quyển trái đất đó được biết đến gồm: Cacbon đioxit (CO2); Dioxit sunfua (SO2).; Cacbon monoxit (CO); Nitơ oxit (N2O); Clorofluorocacbon (còn gọi

là CFC) và Mêtan (CH4)

- Cácbon đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% trong khí quyển là nguyên liệu cho quá trình quang hợp để sản xuất năng suất sinh học sơ cấp ở cây xanh Thông thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng cho quang hợp Hai loại hoạt động của con người là đốt nhiên liệu hoá thạch và phá rừng đó làm cho quá trình trên mất cân bằng,

có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu

- Đioxit sunfua (SO2): Đioxit sunfua (SO2) là chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ thấp trong khí quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu Dioxit sunfua sinh ra do núi lửa phun, do đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v SO2 rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế quản SO2 trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung trong nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit

- Cacbon monoxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy không

hết nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác Khí thải từ các động cơ xe máy là nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các thành phố Hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO CO không độc với thực vật, cây xanh có thể chuyển hoá CO => CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong

- Nitơ oxit (N2O): N2O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, được sinh ra trong quá trình đốt các nhiên liệu hoá thạch Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 - 0,3% Một lượng nhỏ N2O khác xâm nhập vào khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hoá các loại phân bón hữu cơ và vô cơ N2O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với nguyên tử oxy

- Clorofluorocacbon (viết tắt là CFC): CFC là những hoá chất do con

người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập

vào khí quyển CFC 11, CFCl3, CFCl2, CF2Cl2 (còn gọi là freon 12 hoặc F12)

là những chất thông dụng của CFC Một lượng nhỏ CFC khác là CHC1F2

(hoặc F22), CCl4 và CF4 cũng xâm nhập vào khí quyển Cả hai hợp chất CFC

11 và CFC 12 hoặc freon đều là những hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất và sử dụng chúng đó tăng lên rất nhanh trong hai thập kỷ vừa qua Chúng tồn tại cả ở dạng sol khí và không sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ôzôn, do đó là sự báo động về môi trường, những dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục sản xuất và ngày càng tăng về số lượng CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ Khi CFC đạt tới thượng tầng khí quyển chúng sẽ được các tia cực tím phân huỷ Tốc độ phân huỷ CFC sẽ rất nhanh nếu tầng ôzôn bị tổn thương và các bức xạ cực tím tới được những tầng khí quyển thấp hơn

- Mêtan (CH4): Mêtan là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính Nó được sinh ra từ các quá trình sinh học, như sự men hoá đường ruột của động vật có guốc, cừu và những động vật khác, sự phân giải kỵ khí ở đất ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng và đốt nhiên liệu hoá thạch CH4 thúc đẩy sự ôxy hoá hơi nước ở tầng bình lưu Sự gia tăng hơi nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trực tiếp của CH4 Hiện nay hàng năm khí quyển thu nhận khoảng

từ 400 đến 765x1012g CH4 (Đinh Xuân Thắng, 2007) [10]

2.1.2.3 Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước

* Tài nguyên nước: là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có

thể sử dụng vào những mục đích khác nhau Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường Hầu hết các

hoạt động trên đều cần nước ngọt 97% nước trên Trái Đất là nước mặn, chỉ 3% còn lại là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở dạng sông băng và các mũ băng ở các cực Phần còn lại không đóng băng được tìm thấy chủ yếu ở dạng nước ngầm, và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong không khí

Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi Nhu cầu nước đó vượt cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước càng tăng Sự nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái chỉ mới được lên tiếng gần đây Trong suốt thế kỷ 20, hơn một nửa các vùng đất ngập nước trên thế giới

đó bị biến mất cùng với các môi trường hỗ trợ có giá trị của chúng Các hệ sinh thái nước ngọt mang đậm tính đa dạng sinh học hiện đang suy giảm nhanh hơn các hệ sinh thái biển và đất liền

* Ô nhiễm môi trường nước: là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính

chất vật lý, hoá học, sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm sự đa dạng sinh vật trong nước

Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, như ô nhiễm do công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt Hoặc dựa vào môi trường nước, như ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương Hoặc dựa vào tính chất của ô nhiễm, như ô nhiễm sinh học, hóa học hay vật lý

- Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc tự nhiên: do sự nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió bão, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, nhà cửa, đường phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông hồ, sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng…Sự ô nhiễm này còn được gọi là sự ô nhiễm không xác định được nguồn

- Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc nhân tạo: chủ yếu là do nước

xả thải của các khu dân cư,hoạt động nông nghiệp (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…), khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, đặc biệt là giao thông đường biển

+ Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, nhà hàng khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá trình vệ sinh, sinh hoạt của con người Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là chất hữu cơ

dễ bị phận hủy sinh học, chất dinh dưỡng (N, P), chất rắn và vi trùng Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng thải cũng như tải lượng của các chất trong nước thải của mỗi khu vực khác nhau là khác nhau Nói chung mức sống càng cao thì lượng thải cũng như tải lượng càng cao Tải lượng trung bình của các tác nhân gây ô nhiễn nước chính do con người đưa vào môi trường trong một ngày được nêu trong bảng 2.1:

Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con người

đưa vào môi trường nước

TT Tác nhân ô nhiễm Tải lượng (g/người/ngày)

sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống thải chung, nhìn chung nước thải đô thị có thành phần tương tự như nước thải sinh hoạt

+ Nước thải công nghiệp: nước thải từ các nhà máy, cơ sở sản xuất công nghệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề… Thành phần cơ bản phụ thuộc

vào từng ngành công nghiệp cụ thể Nước thải công nghiệp thường chứa nhiều hóa chất độc hại như kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd…), các chất khó phân hủy sinh học (phenol, dầu mỡ…), các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học

từ các cơ sở sản xuất thực phẩm

+ Nước chảy tràn: là nước chảy tràn từ mặt đất do mưa hoặc do thoát nước từ đồng ruộng, là nguồn gây ô nhiễm nước sông, hồ Nước chảy tràn qua đồng ruộng có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ sở sản xuất công nghiệp

có thể làm ô nhiễm nguồn nước do có chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng (Dư Ngọc Thành, 2008) [9]

* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước:

- Màu sắc: nước tự nhiên sạch thường trong suốt và không có màu, cho phép ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước sâu Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, các loại tảo, chất hữu cơ nó trở nên kém thấu quang với ánh sáng mặt trời Các loại sinh vật sống ở đáy thường bị thiếu ánh sáng Các chất rắn trong môi trường nước làm cho sinh vật hoạt động trở nên khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây tử vong cho sinh vật

- Mùi và vị: nước tự nhiên sạch không có mùi và không có vị Khi trong nước có các sản phẩm phân hủy chất hữu cơ, chất thải công nghiệp, các kim loại thì mùi trở nên khó chịu

- Nhiệt độ: nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết của lưu vực hoặc môi trường khu vực Nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao hơn nước tự nhiên trong khu vực Chất thải làm tăng nhiệt độ môi trường nước làm cho quá trình sinh, lý, hóa của môi trường nước thay đổi, dẫn tới một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ dẫn tới chết hoặc di chuyển tới nơi khác, một số còn lại thì phát triển mạnh mẽ Sự thay đổi nhiệt độ của nước thông thường không có lợi cho sự cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước

- Chất rắn lơ lửng: chất rắn lơ lửng và các hạt chất rắn vô cơ hoặc hữu

cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như sét, bụi than, mùn Sự có mặt

của các chất rắn lơ lửng trong nước làm cho nước trở nên đục hơn, làm thay đổi màu sắc và các tính chất khác trong nước

- Độ cứng: gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các muối

Ca và Mg với hàm lượng lớn

- Độ dẫn điện: độ dẫn điện của nước có lên quan tới sự có mặt của các ion trong nước Các ion này thường là các muối của kim loại như NaCl, KCl,

SO42- nước có tính độc cao thường liên quan tới các ion hòa tan trong nước

- Độ pH: độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường của các sinh vật sống trong nước Sự thay đổi pH trong nước thường liên quan đến sự hiện diện của các hóa chất axit hoặc kiềm, sự phân hủy hữu cơ, sự hòa tan một số anion SO42-, NO3

- Nồng độ oxi hòa tan trong nước (DO): nồng độ oxy hòa tan trong nước nằm trong khoảng 8 - 10ppm, dao động mạnh, yếu phụ thuộc vào nhiệt

độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo Khi nồng độ oxy hòa tan trong nước thấp sẽ làm giảm hoạt động của cac sinh vật trong nước, nhiều khi dẫn đến chết

- Nhu cầu oxy sinh học (BOD): là lượng oxy mà vi sinh vật cần dùng

để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước

- Nhu cầu oxy hóa học (COD): là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các hợp chất hóa học bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ (Nguyễn Thị Lợi, 2006) [7]

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình khai thác than trên Thế giới

Vỏ trái đất có phần lục địa chiếm khoảng 50% khối lượng toàn bộ của

vỏ trái đất tương đương với 2,9% khối lượng của trái đất Phần lớn vỏ trái đất được cấu tạo bởi các nham thạch bị nóng chảy, nguội dần và kết tinh Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất được biết nhưng chưa đầy đủ vì những nghiên cứu chỉ mới được thực hiện trên lục địa mà thôi Hơn nữa trên lục địa cũng có những vùng không nghiên cứu được vì nơi này có lớp trầm tích quá dày Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện đại, những dạng tài nguyên năng lương như: than đá, dầu mỏ đều bị khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác được chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ Những dạng

năng lượng này có trữ lượng ít và phân tán nên khó xác định được chính xác

Trong những chỉ số về phát triển kinh tế xã hội ở mỗi quốc gia, người

ta thường quan tâm đến ba chỉ số: tăng trưởng dân số, tăng trưởng sản xuất công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch, vì sự gia tăng các chỉ số này luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển thì nhu cầu về các năng lượng này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng năng lượng sử dụng trên thế giới Ngoài ra nhu cầu

về khoáng sản năng lượng cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp, nông nghiệp và rất nhiều ngành khác

2.2.2 Tình hình khai thác than tại Việt Nam:

Than ở Việt Nam có 5 loại chính

a Than antraxit (than đá)

Trữ lượng than đá được đánh giá là 3,5tỷ tấn trong đó ở vùng Quảng Ninh trên 3,3tỷ tấn (tính đến độ sâu -300m), còn lại gần 200 triệu tấn là nằm rải rác ở các tỉnh: Thái Nguyên, Hải Dương, Bắc giang,

- Than antraxit Quảng Ninh:

Bảng 2.2: Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh

(Nguồn: sở công thương Quảng Ninh, 2010) [8]

Như vậy, cấp A + B/A + B + C1 chỉ chiếm 20,4%, chưa đạt 50%, thể hiện mức độ tin cậy chưa cao, nhiều khoáng sàng cần phải thăm dò bổ sung trước khi đầu tư hoặc khai thác Bể than Quảng Ninh được phát hiện và khai thác rất sớm, đó bắt đầu cách đây gần 100 năm dưới thời thuộc Pháp Hiện nay và có lẽ trong tương lai, sản lượng than khai thác từ các mỏ ở bể than

Quảng Ninh chiếm khoảng 90% sản lượng than toàn quốc Trong địa tầng chứa than của bể than Quảng Ninh gồm rất nhiều vỉa than:

+ Dải phía Bắc (Uông Bí - Bảo Đài) có từ 1 đến 15 vỉa, trong đó có 6 - 8 vỉa có giá trị công nghiệp

+ Dải phía Nam (Hòn Gai, Cẩm Phả) có từ 2 đến 45 vỉa, có giá trị công nghiệp là 10-15 vỉa Phân loại theo chiều dày của bể than Quang Ninh được trình bày trong bảng 2.3:

Bảng 2.3: Phân loại theo chiều dày của bể than Quang Ninh

Đối với việc khai thác than ở bể Quảng Ninh trước đây, có thời kỳ sản lượng lộ thiên đó chiếm đến 80%, tỷ lệ này dần dần đó thay đổi, hiện nay còn 60%, trong tương lai sẽ còn xuống thấp hơn Vì còn có mỏ lộ thiên lớn đó và

sẽ giảm sản lượng, đến cuối giai đoạn 2015 - 2020 có mỏ không còn sản lượng; các mỏ mới lộ thiên lớn sẽ không có, nếu có là một số mỏ sản lượng dưới 0,5 -1triệu tấn/năm Tỷ lệ sản lượng than hầm lò tăng, nói lên điều kiện khai thác khó khăn tăng, chi phí đầu tư xây dựng và khai thác tăng, dẫn tới giá thành sản xuất tăng cao Cho nên, tuy trữ lượng địa chất của bể than Quảng Ninh là trên 3 tỷ tấn, nhưng trữ lượng kinh tế là 1,2tỷ tấn và trữ lượng công nghiệp đưa vào quy hoạch xây dựng giai đoạn từ 2010 - 2020 mới ở mức 500 - 600triệu tấn Mức độ khai thác xuống sâu là -150m Còn từ

- 150m đến -300m, cần phải tiến hành thăm dò địa chất, nếu kết quả thăm dò thuận lợi, thiết bị và công nghệ khai thác tiên tiến, việc đầu tư cho mức dưới -150m sẽ được xem xét vào sau năm 2020 (Nguồn: vinacomin, 2010) [12]

Do đó, đối với than Antraxit Quảng Ninh, để đảm bảo khai thác bền vững, thì sản lượng khai thác tối đa hợp lý cũng chỉ nên là 15triệu tấn/năm ở giai đoạn 2010 - 2015

- Than antraxit ở các vùng khác

Có nhiều trữ lượng than đá antraxit khác nằm rải rác ở các tỉnh: Hải Dương, Bắc Giang, Thái Nguyên, Sơn La, Quảng Nam với trữ lượng từ vài trăm nghìn tấn đến vài chục triệu tấn Ở các nơi này, quy mô khai thác thường

từ vài nghìn tấn đến 100 - 200nghìn tấn/năm Tổng sản lượng hiện nay không quá 200nghìn tấn/năm

b Than mỡ

Trữ lượng tiềm năng được đánh giá sơ bộ là 27triệu tấn, trong đó trữ lượng địa chất là 17,6triệu tấn, chủ yếu tập trung ở 2 mỏ Làng Cẩm (Thái Nguyên) và mỏ Khe Bố (Nghệ An)

Ngoài ra, than mỡ còn có ở các tỉnh: Sơn La, Lai Châu, Hoà Bình nhưng với trữ lượng nhỏ

Than mỡ được dùng chủ yếu cho ngành luyện kim với nhu cầu rất lớn sau năm 2000, nhưng trữ lượng than mỡ ở ta lại rất ít, điều kiện khai thác rất khó khăn Sản lượng than mỡ khó có khả năng cao hơn 0,2 - 0,3triệu tấn/năm, trong khi nhu cầu sẽ tăng đến 5 - 6triệu tấn/năm vào giai đoạn 2010 - 2020

Trước đây vùng đồng bằng Nam Bộ được đánh giá có trữ lượng là 1tỷ tấn và còn cao hơn nữa Nhưng nạn cháy rừng đó phá huỷ đi rất nhiều trữ lượng than

Từ trước tới nay than bùn được khai thác chủ yếu dùng làm chất đốt sinh hoạt (pha trộn với than antraxit của Quảng Ninh) và làm phân bón ruộng với quy mô nhỏ, khai thác thủ công là chính, sản lượng khai thác hiện nay được đánh giá là chưa đến 10 vạn tấn/năm Khai thác than bùn làm chất đốt hay làm phân bón đều không có hiệu quả cao, mặt khác việc khai thác than sẽ ảnh hưởng đến môi trường, môi sinh trong vùng, nhất là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, bên cạnh đó điều kiện khai thác, vận chuyển tiêu thụ, chế biến sử dụng than bùn cũng gặp không ít khó khăn

d Than ngọn lửa dài

Chủ yếu tập trung ở mỏ Na Dương (Lạng Sơn), với trữ lượng địa chất trên 100 triệu tấn Hiện nay khai thác được thực hiện bằng phương pháp lộ thiên, than khai thác chủ yếu phục vụ sản xuất xi măng ở Hải Phòng và Bỉm Sơn với sản lượng trên dưới 100nghìn tấn/năm Nhưng do nhà máy Xi măng Hải Phòng sẽ ngừng hoạt động, nhà máy xi măng Bỉm Sơn được cải tạo với công nghệ mới, nên không dùng than Na Dương từ 1999 trở đi Than Na Dương là loại than có hàm lượng lưu huỳnh cao, có tính tự cháy, nên việc khai thác, vận chuyển, chế biến sử dụng rất khó khăn và hạn chế Do đó, Tổng Công

ty Than Việt Nam đang nghiên cứu hợp tác với nước ngoài xây dựng nhà máy điện trong vùng mỏ, để sử dụng loại than này Vì nếu không khai thác, than sẽ

tự cháy và phá huỷ nguồn tài nguyên đồng thời gây tác động xấu hơn đến môi trường

e Than Nâu

Tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ, trữ lượng dự báo 100 tỷ tấn Theo đánh giá sơ bộ, than có chất lượng tốt, có thể sử dụng cho sản xuất điện,

xi măng và công nghiệp hoá học

Nhưng để có thể khai thác được, cần tiến hành thăm dò ở khu vực Bình Minh - Khoái Châu Hưng Yên, để đánh giá một cách chính xác trữ lượng, chất lượng than, điều kiện kiến tạo của vỉa than, nghiên cứu công nghệ khai thác thiết kế Nói chung việc khai thác than này rất khó khăn về mặt địa hình, dân

cư trong vùng và về phương pháp khai thác v.v Theo đánh giá của một số nhà nghiên cứu địa chất và khai thác, đối với than Nâu ở đồng bằng sông Hồng thì

có thể đưa vào đầu tư xây dựng mỏ và khai thác từ 2015 - 2020 trở đi (Bộ kế hoạch và đầu tư, 2008) [1]

2.2.3 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường không khí

Tác động tới môi trường không khí của hoạt động khai thác than chủ yếu là tạo ra bụi và các khí độc hại Bụi thường xuyên phát sinh trong quá trình nổ mìn, đào xúc đất đá, bốc xúc và vận chuyển than Các khí độc hại này gồm các dạng cacbuahydro (mêtan Butan ) , SiO2, CO2, CO, Nox, khí trơ và nhiều loại khác và vật liệu nổ mìn Theo chính một bản báo cáo về môi trường của TKV trong tháng 6/2009, hàm lượng bụi tại các khu vực khai thác, chế biến than, khoáng sản đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,2 - 5,2 lần (trung bình trong 24giờ) Các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do bụi là Mạo Khê, Đông Triều, Uông Bí, Cẩm Phả Ở các vùng khai thác than như Quán Triều (Thái Nguyên), hàm lượng bụi tại các khu vực dân cư gần các công trường xưởng sàng than cũng vượt tiêu chuẩn cho phép 2,2 - 4,2 lần

2.2.4 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường nước

Trong những năm gần đây, hoạt động khai thác và chế biến than phát triển một cách ồ ạt, những tác động tiêu cực tới môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm và suy thoái nguồn gây nước sản xuất nông nghiệp

Trong quá trình khai thác, nước được sử dụng với khối lượng lớn cho hầu hết công đoạn sản xuất Quá trình sản xuất, tháo khô mỏ, đổ thải, v.v , gây những tác động tiêu cực tới nguồn nước sản xuất nông nghiệp ở khu vực xung quanh khai trường, làm thay đổi địa hình, hệ thống nước mặt, điều kiện tàng trữ và thoát nước (tác động cơ học), làm thay đổi tính chất vật lý, thành phần hoá học của nước (tác động hoá học)

Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ thấp, ngược lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bói thải được tâng cao Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thuỷ văn, các yếu tố của dũng chảy trong khu mỏ như thay đổi khả năng thu, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thuỷ văn của các dòng chảy như mực nước, lưu lượng,v.v Sự tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa trong các lòng hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dũng chảy, dung tích chứa nước, biến đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm công năng của các công trình thuỷ lợi nằm liền kề với cỏc khu khai thác mỏ

Khi tiến hành khai thác than sẽ hình thành các moong sâu đến hàng trăm mét, là nơi tập trung nước cục bộ Ngược lại, để đảm bảo hoạt động của

mỏ, phải thường xuyên bơm tháo khô nước ở đáy moong, hầm lũ, hình thành các phễu hạ thấp mực nước dưới đất với độ sâu mực từ vài chục đến hàng trăm mét và bán kính phễu hàng trăm mét Điều đó dẫn đến tháo khô các công trình chứa nước trên mặt như hồ ao, xung quanh khu mỏ Kèm theo đó là ảnh hưởng do hoạt động của các phương tiện máy móc khai thác và sản xuất than như: máy xúc, máy ủi, nổ mìn…

Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước nói chung và nguồn nước nông nghiệp nói riêng, những tác động hoá học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể Sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới và khoan nổ sẽ thúc đẩy các quá trình hoà tan, rửa khô các thành phần chứa trong quặng và đất đá, quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên, là những tác động hoá học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hoá học của nguồn nước xung quanh các khu mỏ Mức độ ô nhiễm hoá học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình

độ công nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải, Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ cao hơn so với nước mặt

và nước biển khu vực đối chứng và cao hơn TCVN từ 1 - 3 lần Đặc biệt là khu vực từ Quảng Yên đến Cửa Ông Sự biến đổi chất lượng nguồn nước, tải lượng một số chất thải trong nước tháo khô các mỏ than

Khai thác khoáng sản còn là nguyên nhân gây suy thoái nguồn nước

Nguồn nước mặt và nước ngầm xung quanh các khu vực khai khoáng sử dụng làm nguồn cấp cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt đang bị suy giảm về trữ lượng và ô nhiễm, suy thoái về chất lượng

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tiến hành nghiên cứu các tác động hoạt động khai thác than đến môi trường không xung quanh khu vực mỏ than Núi Hồng của Công ty than Núi Hồng, xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Mỏ than Núi Hồng, xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Mỏ than Núi Hồng, xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

3.2.2 Thời gian tiến hành

- Từ ngày 8/1/2012 đến ngày 30/4/2012

3.3 Các nội dung nghiên cứu

- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực Mỏ than Núi Hồng

- Trữ lượng và công nghệ khai thác than tại mỏ than Núi Hồng

- Tác động của hoạt động khai thác than của mỏ than Núi Hồng tới môi trường nước và môi trường không khí

- Đánh giá mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới đời sống của cộng đồng dân cư và người tiếp xúc trực tiếp trong phạm vi nghiên cứu

- Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu và khắc phục các tác động tiêu cực của hoạt động khai thác than đến môi trường không khí của mỏ than Núi Hồng

3.4 Các phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Nghiên cứu các văn bản pháp luật, văn bản dưới luật đối với hoạt động khai thác than

Nghiên cứu các luật, các thông tư, nghị định về khai thác than, khai thác khoáng sản:

+ Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2005

+ Luật Khoáng sản Việt Nam 2010

+ Thông tư 20/2009/TT-BCT ngày 7 tháng 7 năm 2009 Thông tư ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác mỏ lộ thiên

+ Nghị định 15/2012/NĐ-CP ngày 9 tháng 3 năm 2012 Nghị định quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản

3.4.2 Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp

- Tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tình hình quản

lý tài nguyên khoáng sản

- Tài liệu, số liệu về hoạt động, công nghệ sử dụng trong hoạt động khai khoáng tại mỏ, báo cáo môi trường của mỏ than Núi Hồng

3.4.3 Phương pháp thu thập thông tin theo phương pháp điều tra

Điều tra những ảnh hưởng của khai thác than của mỏ than Núi Hồng tới môi trường nước và môi trường không khí tại xã Yên Lãng

- Số hộ điều tra là 30 hộ

- Cách chọn hộ điều tra là chọn ngẫu nhiên 30 hộ dân cư xung quanh

Mỏ than bán kính 1 km

3.4.4 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa

- Nắm bắt được thông tin chung về khu vực nghiên cứu

3.4.5 Phương pháp lấy mẫu

3.4.5.1 Phân tích mẫu nước

- Lấy mẫu tại hai vị trí:

+ 2 mẫu tại khu vực văn phòng công ty + 2 mẫu lấy tại khu vực khai thác

- Phương pháp lấy mẫu: Lượng nước được lấy chung cho các phép phân tích trong phòng thí nghiệm là 2lít/mẫu Mẫu nước được đựng trong chai lọ sạch Các mẫu được cố định, bảo quản trước khi vận chuyển về phòng thí nghiệm théo đúng các tiêu chuẩn chuẩn ban hành (TCVN)

- Dụng cụ: Lấy vào ca định lượng, lấy mẫu tổ hợp theo không Mẫu

được chứa trong bình polyetylen

- Chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích:

+ Các chỉ tiêu pH, DO… được đo bằng thiết bị đo đạc chất lượng nước trên diện rộng nhằm tránh sai số trong quá trình bảo quản mẫu

+ Các kim loại nặng (Zn, Cu, Pb…) được phân tích bằng phương pháp cực phổ và phổ hấp thụ nguyên tử (ASS)

+ Các chỉ tiêu khác như BOD, COD, Tổng lượng P và các chỉ tiêu sinh hóa khác được phân tích bằng phương pháp so màu, chuẩn độ, định lượng… theo tiêu chuẩn cho phép (TCVN)

3.4.5.2 Phân tích mẫu không khí

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi tiến hành phân tích 10 mẫu không khí ở vị trí xung quanh khu vực khai thác than của mỏ than Núi Hồng – xã Yên Lãng trong đó:

+ 2 mẫu lấy tại khu vực văn phòng

+ 8 mẫu lấy tại khu vực khai thác

3.4.5.3 Cơ quan phân tích, thời gian phân tích

- Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường Thái Nguyên

- Thời gian phân tích

+ Thời gian lấy mẫu: ngày 15/11/2011

+ Thời gian phân tích: từ ngày 15/11/2011 đến ngày 22/11/2011

3.4.6 Phương pháp xử lý số liệu

- Trên cơ sở những tài liệu thu thập được tiến hành phân tích, chọn lọc

- Xử lý số liệu trên máy tính bằng phần mềm Word và phần mềm Exel

3.4.7 Phương pháp đối chiếu, so sánh

- Các chỉ tiêu bụi, ồn, khí: NO2, SO2, CO trong khu vực sản xuất được

so sánh với văn bản số 3733/202/QD-BYT

- Các chỉ tiêu bụi, khí NO2, SO2, CO khu vực xung quanh được so sánh với quy chuẩn QCVN 05:2009/BTNMT

- Chỉ tiêu ồn khu vực xung quanh được so sánh với quy chuẩn QCVN 26:2010/BTNMT

- Các chỉ tiêu về nước thải công nghiệp được so sanh với QCVN 24:2009/BTNMT (B) - quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

- Các chỉ tiêu về nước ngầm được so sánh với QCVN 09:2008/BTNMT -

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiêu chuẩn nước ngầm

So sánh giữa kết quả thu được với thực tế (ý kiến người dân), từ đó rút

ra được những kết luận về các tác động của khai thác than tới môi trường nước

và môi trường không khí Qua đó có thể để suất ra những giải pháp hợp lí

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Núi Hồng 4.1.1 Điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Mỏ than Núi Hồng nằm ở địa phận xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên 40km về phía Tây Bắc, mỏ nằm trong giới hạn tọa độ địa lý:

- 21037’ đến 21045’ vĩ độ Bắc

- 105027’ đến 105039’ kinh độ Đông

Khu mỏ Núi Hồng được nối với thành phố Thái nguyên bằng con đường quốc lộ số 13A và đường sắt chuyên dụng, khổ đường 1000mm, dài 35km chạy qua địa bàn 10 xã, ngoài ra trong mỏ còn có hệ thống đường nội

bộ thuận lợi đến các khu vực khai thác

4.1.1.2 Địa hình và thổ nhưỡng

Khu vực mỏ than Núi Hồng nằm trong thung lũng giữa hai dãy núi Núi Hồng và dãy Tam Đảo, có độ chênh lệch địa hình rất lớn, nơi cao nhất là đỉnh Núi hồng với độ cao +747m (so với mực nước biển), nơi thấp nhất là cánh đồng Yên Lãng với độ cao là +80m (so với mực nước biển) Các thung lũng

đó được nhân dân khai hoang trồng cây lương thực, chủ yếu là trồng hai vụ lúa, đáp ứng nhu cầu lương thực của nhân dân vùng lân cận

4.1.1.3 Khí hậu thủy văn

Khu vực mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

a Chế độ mưa

Vào mùa mưa (từ tháng 5 tới tháng 10), lưu lượng mưa trong mùa thay đổi liên tục, lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới giữa mùa mưa, và đạt cực đại vào tháng 7, tháng 8 (tháng nhiều bão nhất trong năm)

Vào mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau), không khí khô ráo, lượng mưa nhỏ, không đáng kể

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.800 ÷ 2200 mm

- Số ngày mưa trong năm: 150 – 160 ngày

- Lượng mưa tháng lớn nhất: 489 mm (tháng 8)

- Lượng mưa tháng nhỏ nhất: 22 mm (tháng 12)

- Số ngày mưa lớn hơn 50 mm: 12 ngày

- Số ngày mưa lớn hơn 100 mm: 2 – 3 ngày

- Lượng mưa ngày lớn nhất: 353 mm

b Chế độ nhiệt

- Nhiệt độ trung bình năm: 23,60C

- Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 28,90C (tháng 6)

- Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất: 170C (tháng 12)

c Độ ẩm không khí

- Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí: 82%

- Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 3, tháng 7): 88%

- Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 2, tháng 11): 77%

d Tốc độ gió và hướng gió

- Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính là 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: 1,9 m/s

- Tốc độ gió lớn nhất: 24 m/s

e Nắng và bức xạ

- Số giờ nắng trung bình trong năm: 1 588 giờ

- Số giờ nắng trung bình trong tháng lớn nhất: 187 giờ

- Số giờ nắng trung bình trong tháng nhỏ nhất: 46 giờ

- Bức xạ trung bình năm: 122 (Nguồn: Cty Than Núi Hồng, 2010) [3] 4.1.1.4 Tài nguyên thiên nhiên

a Tài nguyên nước

* Tài nguyên nước mặt:

Nước mặt chỉ yếu trong khu vực mỏ là hệ thống suối Đồng Bèn, suối Đồng Măng và suối Đồng Cẩm Suối Đồng Bèn chảy từ hướng Tây Bắc xuống Đông Nam tập trung vào suối Đồng Cẩm và ra sông Công (cách mỏ 2km về phía Núi Cốc)

Suối Đồng Bèn chảy qua thấu kính mỏ I và II, lòng suối rộng trung bình từ 3 – 5m, mức nước sâu tối đa 2m Vào mùa mưa thường có lũ, nước dâng cao tràn ngập bờ, tốc độ dòng chảy nhanh, nguồn cung cấp nước cho suối là nước mưa và nước mặt

Suối Đồng Cẩm: chảy qua phần cuối của thấu kính II, lòng suối rộng trung bình 8 – 10m, vào mùa mưa các suối thường có nước lũ tràn lên ruộng cao từ 0,5 – 1m Lưu lượng các suối theo bảng 4.1:

Bảng 4.1: Lưu lượng nước tại suối Đồng Bèn, Đồng Cẩm

(Nguồn: Công ty Than Núi Hồng, 2010) [3]

Nước mặt trong khu vực mỏ thuộc loại nước bicacbonnat – canxi, magiê hoặc bicacbonnat, clouacanxi, độ pH từ 5,5 – 7,0 hệ số sủi bọt từ 3,6 – 29,1 Nhìn chung nguồn nước mặt của mỏ khá phong phú, đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt trong khu vực

* Tài nguyên nước ngầm

Khu mỏ Núi Hồng nằm trong thung lũng Văn Lang có diện tích khoảng 9km2 bao gồm các trầm tích Q, J, T3, D2, O2 ,O3 và các khối đá macma xâm nhập, đây đều là các trầm tích có khả năng trữ nước

- Tầng nước trong trầm tích Q: nước trong tầng này phụ thuộc vào địa hình và mùa, nguồn nước cấp cho tầng này là nước mưa và nước ngầm

- Tầng nước trong tầm tích cuội kết Jura (J): tầng này phân bố ở ngoại thấu kính than, là tầng chứa nước khá phong phú

- Tầng chứa nước trầm tích T3: có thể phân thành các lớp chứa nước như sau:

+ Lớp chứa nước trầm tích ste- vôi và alevolit vôi nằm tiếp giáp với vỉa than hoặc acglinit than, đây là lớp giàu nước có qua hệ với các hệ chứa nước xung quanh, nước ở lớp này là nước ngầm Hệ số thâm K từ 0.554 - 1.531 m/ngày đêm, độ pH từ 4,2 - 6,5, tổng độ khoáng hóa từ 0,005 - 0.27g/l

+ Lớp nước trong trầm tích hạt thô nằm tiếp giáp dưới lớp sét vôi và alevolit vôi với chiều dày từ 50 – 200m Mực nước thủy tĩnh giao động từ 0,7 – 11,25m chủ yếu phụ thuộc vào địa hình

Tóm lại các tầng chứa nước trong khu vực mỏ đều có quan hệ thủy lực với nhau, nguồn cấp nước là nước mưa và nước mặt phong phú nhất là tầng chứa nước sét vôi (Nguồn: Công ty Than Núi Hồng, 2010) [3]

b Tài nguyên đất

Tổng diện tích đất đai của mỏ than Núi Hồng quản lý và sử dụng tính

đế ngày 31/12/1995 là: 178,6789(ha) Trong đó: 54,9303(ha) là đất ruộng, 123,7486(ha) là đất đồi Tổng diện tích đất sản suất khai thác là 169,9079(ha) Đất xây dựng khu văn phòng mỏ 0,777(ha) Đất xây dựng nhà ở cho cán bộ, công nhân viên là 5,87(ha) Đất xây dựng các công trình công cộng 2,124(ha)

Khu mỏ than Núi Hồng gồm 3 thấu kính than I, II, III Thấu kính I, II nằm dọc dưới chân Núi Hồng Thấu kính III nằm ở sườn Núi Hồng Đất phủ trên thấu kính I phần lớn đã được bóc tách trong quá trình khai thác Đất trong ranh giới mỏ chủ yếu là đất ruộng và đồi chọc Các loại cây ở đây chủ

yếu là cây cỏ và các cây bụi nhỏ, ít có giá trị sử dụng (Nguồn: Công ty Than

Nori-Trầm tích chứa than phân bố ở thung lũng Yên Lãng (khu trung tâm), trên sườn Tây Bắc, sườn Nam và sườn Đông Nam của Núi Hồng Các trầm tích này có xu hướng thu hẹp dần về phía Đông Nam của khu mỏ

Kết quả nghiên cứu các nham thạch và than cho thấy các trầm tích chứa than được phân chia thành hai tầng

- Tầng dưới: (tính đến trụ thấu kính I) bao gồm các loại nham thạch chủ yếu sau đây: Gravilit, sa thạch hạt thô đến trung, trong đó chuyển dần sang đá sét vôi, Acgilit xen kẽ nhau và phân bố dạng thấu kính Trong tầng dưới có các vỉa than mỏng dạng thấu kính với chiều dày của vỉa thay đổi từ 0,1m đến

6m, trung bình từ 0,8 đến 1m Bề mặt các tầng l dưới thường phát triển hiện tượng Castơ

- Tầng trên: bao gồm chủ yếu các loại đá trầm tích Alevrolit và Tuf có chứa các vỉa than với chiều dày lớn (thấu kính I, II, III) Các vỉa than tầng trên

có cấu tạo tương đối phức tạp, trong vỉa chứa từ 1 đến 3 lớp đá kẹp Các lớp đá kẹp có chiều dày không duy trì Thành phần đá kẹp gồm sét kết chứa vôi, đôi khi

là sét than hoặc túy chứa vôi Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0,2m đến 0,25m

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

4.1.2.1 Đánh giá tổng quát về các chỉ tiêu kinh tế xã hội

Nhìn chung đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn Thu nhập chính của nhân dân trong vùng chủ yếu là từ nông nghiệp Phần còn lại chủ yếu là làm công nhân của mỏ than Núi Hồng

Dân số tại xã Yên Lãng phân bố thưa thớt ở rải rác trên gò đồi, mật độ dân

số phân bố không đều, trung bình 286 người/km2 Trong xã có nhiều dân tộc khác nhau, chủ yếu là dân tộc Kinh, sau đó là dân tộc Tày, Mán, Dao, Hoa Nhân dân sống chủ yếu bằng nghề làm ruộng và trồng cây công nghiệp và khai thác lâm sản, một số tham gia vào khai thác mỏ hoặc mở cửa hàng kinh doanh nhỏ Nhìn chung đời sống văn hóa của dân cư trong vùng là tương đối tốt, cơ sở hạ tầng, điện, đường, trường, trạm đã được hoàn thiện, giao thông tại khu vực phần lớn đã được

bê tông hóa tương đối thuận thiện cho giao thông qua lại và vận chuyển than Các xóm trong xã cơ bản đã có nhà trẻ Mạng lưới thôn tin liên lạc phổ biến, trong xã

có 2 trạm thu phát truyền hình, 90% dân cư có phương tiện nghe nhìn

Xã Yên Lãng có nhiều tài nguyên rừng, quặng thiếc và than, thu hút hàng ngàn lao động thủ công từ các xã, huyện lân cận đổ về kiếm sống Trong

đó, mỏ than Núi Hồng có trên 550 người lao động

4.1.2.2 Cơ sở hạ tầng

a Hệ thống giao thông

Hệ thống giao thông tại khu vực mỏ thuận lợi, từ mỏ có đường sắt vận chuyển than đi Quán Triều, cạnh mỏ có đường quốc lộ 13A đã trải nhựa đi Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Kạn Các tuyến đường liên xã, liên xóm xung quanh khu vực khai thác của mỏ phần lớn đã được bê tông hóa hoặc rải

đá cấp phối thuận tiện cho việc đi lại của người dân trong khu vực

b Hệ thống điện

Việc hình thành khu mỏ đen lại nhiều lợi ích cho dân cư khu vực lân cận Ngoài việc phát triển hệ thống đường giao thôn, hệ thống đường dây điện cũng được đầu tư xây dựng đến từng xóm trong khu vực cũng như xung quanh mỏ Toàn xã có một tram biến áp, 5km đường dây cao thế, 8km đường dây hạ thế, 100% hộ dân được cung cấp điện sinh hoạt

c Thông tin liên lạc

Toàn xã có một trạm bưu điện phục vụ cho nhu cầu thông tin liên lạc của nhân dân Số điện thoại bàn tính đến năm 2009 bình quân khoảng 2người/máy

4.1.2.3 Văn hóa, giáo dục, y tế

a Văn hóa

Trong những năm qua cùng với sự tăng trưởng và phát triển về kinh tế của xã, đời sống nhân dân đã được cải thiện rõ rệt Song song với sự phát triển về kinh tế thì đời sống văn hóa của nhân dân xã cũng rất được quan tâm

Hiện nay xã đã xây dựng được một nhà văn hóa xã phục vụ cho giao lưu văn hóa, có sân bóng đá, sân cầu lông để hàng năm mở các cuộc giao lưu thi đấu Bên cạnh đó các xóm đang triển khai xây dựng xóm văn hóa, gia đình văn hóa, tích cực hoàn thiện các nhà văn hóa xóm để nhân dân sinh hoạt

có 1 trạm y tế với đội ngũ cán bộ gồm có: 1 bác sỹ, 1 y tá, 1 y sỹ cùng với các trang thiết bị như: bình oxy xách tay, tủ sấy, ống nghe 2 tai, bàn đẻ, tủ thuốc với đầu đủ các loại thuốc…đã phần nào đáp ứng được nhu cầu khám chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân

4.2 Trữ lượng và công nghệ khai thác than của mỏ

Mỏ than Núi Hồng thuộc Công ty Công nghiệp mỏ Việt Bắc đứng chân trên địa bàn huyện Đại Từ, Thái Nguyên Nơi đây, năm 1920 người Pháp đã lập bản đồ địa chất và thăm dò tài nguyên than Từ những năm 1959 đến năm

1963, Tổng cục địa chất đã thăm dò tỷ mỉ để đánh giá trữ lượng than Ngày 1/8/1980 Mỏ than Núi Hồng chính thức được thành lập theo quyết định của

Bộ trưởng Bộ Điện Than

4.2.1 Trữ lượng than tại mỏ than Núi Hồng

Trữ lượng khai trường của mỏ gồm có: trữ lượng địa chất, trữ lượng than nguyên khai

Toàn bộ khoáng sản nằng trong biên giới khai trường mỏ than Núi Hồng có trữ lượng được thống kê như bảng 4.2:

Bảng 4.2: Trữ lượng than địa chất mỏ than Núi Hồng

(Nguồn: Công ty Than Núi Hồng,1997) [2]

Trữ lượng than địa chất mở than Núi Hồng được xác định trên cớ sở:

- Kết quả thăm dò tỉ mỉ 3 thấu kính lập năm 1972 được Hội đồng xét duyệt trữ lượng phê duyệt năm 1972 Trữ lượng tính đến ngày 31/10/1970

- Báo cáo địa chất tổng hợp thấu kính II, III lập năm 1995, được Công ty than Nội Địa phê duyệt tháng 10/1995 Trữ lượng than tính đến ngày 31/12/1995 được thể hiện trong bảng 4.3:

Bảng 4.3: Trữ lượng than của mỏ than Núi Hồng tính đến ngày 31/12/1995

Nguồn: Công ty Than Núi Hồng,1997) [2]

Mỏ than Núi Hồng là mỏ than lộ thiên lớn của công ty than Nội Địa Năm 1983 mỏ được Liên Xô (cũ) thiết kế và trang bị trọn bộ với công suất thiết kế: 500.000Tấn/năm

Sau 14 năm (1983 - 1996) xây dựng và khai thác, mỏ đã xây dựng được mạng lưới kỹ thuật và hạ tầng cơ sở tương đối hoàn chỉnh (đã xây dựng hầu hết các hạng mục công trình chính theo thiết kế) phục vụ đắc lực cho công tác khai thác than

Tuy nhiên sản lượng khai thác than hàng năm chỉ đạt từ 30 - 45% so với công suất thiết kế Năng lực sản suất hiện tại của mỏ chỉ đạt trên dưới 200 ngàn tấn than/năm do thiết bị cũ và thiếu thiết bị khai thác xuống sâu

Bảng 4.4: Sản lượng than khai thác trong những năm gần đây

(Nguồn: Công ty Than Núi Hồng, 2011) [5]

4.2.2 Công nghệ khai thác của mỏ than Núi Hồng

Quá trình xây dựng và phát triển của than Núi Hồng có thể khái quát thành 3 giai đoạn chính Giai đoạn mới thành lập và đi vào hoạt động, cơ sở vật chất và thiết bị kỹ thuật ban đầu còn rất thô sơ, quy mô khai thác nhỏ với công nghệ thủ công bán cơ giới, lực lượng lao động có 370 người Thời kỳ này, Liên

Xô đã giúp đỡ đầu tư thiết kế, trang bị máy móc thiết bị xây dựng mở rộng Mỏ theo quy mô cơ giới hóa với công suất khai thác Than qua từng thời kỳ đạt từ

100 nghìn đến 300 nghìn tấn/năm và tiến tới đạt trên 500 nghìn tấn/năm Đội ngũ cán bộ công nhân than Núi Hồng đã nhanh chóng ổn định và bước vào thực hiện nhiệm vụ sản xuất và cải tạo mở rộng Mỏ Từ năm 1980 - 1990, Than Núi Hồng đã sản xuất và tiêu thụ gần một triệu tấn than nguyên khai Bóc xúc 1,8 triệu m3 đất đá

Công ty Công nghiệp mỏ Việt Bắc đầu tư cải tạo và triển khai nhiều dự án

mở rộng mỏ Thiết bị được đầu tư xe ô tô, máy xúc, máy gạt đủ năng lực để tổ chức sản xuất đạt được năng suất cao Đồng thời đội ngũ cán bộ quản lý và công nhân kỹ thuật đã được bổ sung đảm bảo chất lượng và số lượng Nhưng cũng giai đoạn này, trước thay đổi của cơ chế thị trường, đơn vị lại có số lao động