ghiên cứu lựa chọn phương pháp kiểm kê khí phù hợp cho khai thác đá vôi ở huyện lương sơn, tỉnh hòa bình

Với nguyên tắc “chỉ những gì có thể đo đạc được mới có thể quản lý và cải thiện”, ý nghĩa và tầm quan trọng của việc kiểm kê khí thải là một trong những công cụ cơ bản để quản lý và kiểm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Thị Thu

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KIỂM KÊ KHÍ PHÙ HỢP CHO KHAI THÁC ĐÁ VÔI

Ở HUYỆN LƯƠNG SƠN, TỈNH HÒA BÌNH

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Đồng Kim Loan và TS Phạm Thị Việt Anh – Giảng viên Trường đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự ủng hộ và tạo điều kiện được đi điều tra, khảo sát, lấy thông tin từ một số cơ sở Khai thác và Chế biến

đá xây dựng tại Lương Sơn-Hòa Bình của Dự án Hợp tác song phương Đức “Quản lý khai thác tài nguyên khoáng sản tỉnh Hòa Bình – một đóng góp cho phát triển bền vững tại Việt Nam” ( MAREX)

Việt-Đồng thời, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

đã truyền thụ những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã quan tâm giúp

đỡ và động viên, khuyến khích tôi trong thời gian qua để tôi hoàn thành luận văn được tốt hơn

Hà Nội, tháng 12 năm 2016

Học viên cao học

Nguyễn Thị Thu

gia Úc

MỤC LỤC

MỞĐẦU 1

CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1.ĐÁVÔI 3

1.1.1 Thành phần và phân loại đá vôi 3

1.1.2 Khai thác, chế biến đá xây dựng và nhu cầu sản xuất ở Việt Nam 6

1.1.3 Ô nhiễm môi trường từ hoạt động khai thác đá vôi 9

1.2.KIỂMKÊKHÍTHẢI 11

1.2.1 Ý nghĩa của kiểm kê 11

1.2.2 Các phương pháp kiểm kê khí thải 14

1.3.KHUVỰCNGHIÊNCỨU 19

1.3.1 Giới thiệu huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình 19

1.3.2 Khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn 20

CHƯƠNG 2-ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1.ĐỐITƯỢNGNGHIÊNCỨU 23

2.2.CÁCPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 23

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 23

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát 23

2.2.3 Phương pháp tính toán 24

2.2.4 Phương pháp kiểm kê phát thải 24

CHƯƠNG 3-KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

3.1.KẾTQUẢĐIỀUTRACÔNGNGHỆKHAITHÁC,CHẾBIẾNĐÁXÂY DỰNGVÀCHẤTTHẢI 27

3.1.1 Công ty Cổ phần Đầu tư xây dựng và du lịch Bình Minh 28

3.1.2 Công ty TNHH Xây dựng thương mại và vận tải Hợp Tiến 28

3.1.3 Xưởng sản xuất đá - Bộ Tư lệnh pháo binh 29

3.2.KẾTQUẢƯỚCTÍNHLƯỢNGKHÍVÀBỤITHẢI 30

3.2.1 Từ quá trình khai thác 30

3.2.2 Phát thải khí và bụi trong hoạt động vận chuyển 46

3.2.3 Phát thải khí và bụi trong hoạt động chế biến đá 52

3.3.KẾTQUẢLỰACHỌNPHƯƠNGPHÁPKIỂMKÊPHÙHỢP 55

KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 59

TÀILIỆUTHAMKHẢO 61

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Kỹ thuật ước tính khí thải dựa theo phân loại nguồn 15

Bảng 1.2 Phương án quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng ở huyện Lương Sơn 21 Bảng 2.1 Lựa chọn phương pháp kiểm kê cho mỗi công đoạn 25

Bảng 3.1 Hệ số phát thải bụi từ quá trình bốc xúc và dỡ tải 32

Bảng 3.2 Phát thải bụi từ quá trình bốc xúc và dỡ tải đất phủ và đá 32

Bảng 3.3 Hệ số phát thải của một số phương tiện khai thác đá (kg/1000L nhiên liệu) 34

Bảng 3.4 Lượng nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện sản xuất 34

Bảng 3.5 Ước lượng khí phát thải của máy xúc 35

Bảng 3.6 Tỷ lệ khí thải từ các phương tiện giao thông 36

Bảng 3.7 Ước tính lượng khí thải từ máy xúc bằng phương pháp phân tích nhiên liệu 37

Bảng 3.8 Hệ số phát thải từ công đoạn khoan đá 39

Bảng 3.9 Phát thải PM10 ở công đoạn nổ mìn 40

Bảng 3.10 Thành phần thuốc nổ nhũ tương 41

Bảng 3.11 Khí thải từ thuốc nổ nhũ tương ở công ty CP TĐXD&DL Bình Minh 44

Bảng 3.12 Tổng hợp ước lượng một số khí thải ở công đoạn nổ mìn bằng phương pháp cân bằng vật chất 45

Bảng 3.13 Ước tính khí thải từ quá trình nổ mìnbằng hệ số phát thải 45

Bảng 3.14 Tổng hợp ước lượng một số khí thải ở công đoạn nổ mìn bằng phương pháp dùng hệ số phát thải 46

Bảng 3.15 Ước lượng khí thải từ xe tải bằng phương pháp phân tích nhiên liệu 47

Bảng 3.16 Lượng khí thải từ xe tải bằng hệ số phát thải 48

Bảng 3.17 Dữ liệu hoạt động xe và quãng đường vận chuyển 50

Bảng 3.18 Kết quả phát thải bụi từ di chuyển xe tải (kg/năm) 51

Bảng 2.19 Hệ số phát thải TSP và PM10 của quá trình nghiền sàng đá vôi 53

Bảng 2.20 Phát thải bụi ở công đoạn chế biến đá ở các cơ sở khai thác 54

Bảng 2.21 Kết quả ước tính bui, khí thải cho khai thác đá vôi (tấn/năm) 56 Bảng 2.22 Kết quả tổng hợp kết quả ước tính trên đơn vị sản phẩm ( kg/m3 sản phẩm) 58

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.Núi đá vôi 3 Hình 3.1 Sơ đồ khối quá trình khai thác, chế biến đá xây dựng và dòng thải 27

MỞ ĐẦU

Đá vôi chiếm khoảng 10% diện tích bề mặt Trái Đất Ở Việt Nam diện tích

đá vôi chiếm tới gần 20% diện tích lãnh thổ phần đất liền [15]

Các khu vực có núi đá vôi thường có nhiều tiềm năng để phát triển du lịch Đặc biệt, đá vôi là một trong những nguồn nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp vật liệu xây dựng như sản xuất xi măng, làm cốt liệu bê tông, vữa xây dựng, gạch không nung Đồng thời đá vôi cũng là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất bột nhẹ và nguyên liệu hóa chất cơ bản là sôđa, hay cung cấp các khoáng chất cho đất như một nguồn phân bón nhả chậm

Ở Việt Nam, trữ lượng đá vôi ước đạt 13 tỷ tấn Riêng tỉnh Hòa Bình, tổng trữ lượng các mỏ và điểm quặng được đánh giá là trên 13 triệu tấn với chất lượng tốt Trữ lượng tiềm năng còn lớn hơn nhiều (gần tỷ tấn), trong đó huyện Lương Sơn

có 83 mỏ khai thác đá vôi (2013) với diện tích 19.056 ha núi đá vôi có thể khai thác [11, 31] Quy trình khai thác đá vôi là dùng mìn phá nổ tầng đá, nghiền sàng để thu

về các sản phẩm có kích cỡ khác nhau Đây là quy trình khai thác phổ biến trên thế giới và phù hợp với điều kiện ở Việt Nam

Bên cạnh những mặt tích cực, các hoạt động từ quá trình khai thác, vận chuyển và chế biến đá xây dựng đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường không khí, đất, nước… và phá hủy cảnh quan hệ sinh thái khu vực

Các mỏ đá vôi với quy mô và công nghệ khai thác khác nhau có những tác động tới môi trường khác nhau, song hiện nay chưa có phương pháp kiểm kê khí thải phù hợp Với nguyên tắc “chỉ những gì có thể đo đạc được mới có thể quản lý

và cải thiện”, ý nghĩa và tầm quan trọng của việc kiểm kê khí thải là một trong những công cụ cơ bản để quản lý và kiểm soát chất lượng môi trường không khí, tăng cường việc tuân thủ môi trường thông qua việc cung cấp một cơ sở thông tin

để xác định xác định và đánh giá các chất ô nhiễm cần quan tâm; xác định các hành động ưu tiên; xây dựng, thực hiện các chiến lược quản lý; nguồn ô nhiễm; kiểm soát chất lượng môi trường và làm dữ liệu cho việc đánh giá nguy cơ sức khỏe [1]

Có các phương pháp khác nhau để kiểm kê khí thải cho các đối tượng gây ô nhiễm nói chung và ở các cơ sở khai thác đá vôi nói riêng Tuy nhiên các phương pháp khác nhau sẽ đưa ra kết quả có độ chính xác khác nhau, điều này còn phụ thuộc vào khả năng áp dụng vào thực tế

Việc đánh giá lựa chọn phương pháp kiểm kê phát thải phù hợp cho khai thác đá vôi ở Việt Nam mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao Do vậy tôi tiến

hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu lựa chọn phương pháp kiểm kê khí phù hợp cho

khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình” với các nội dung sau:

- Khảo sát công nghệ khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình;

- Thực hiện kiểm kê khí thải tại cơ sở khai thác đá bằng các phương pháp khác nhau;

- Tính toán các thông số ô nhiễm dựa trên dữ liệu thu thập được;

- Đánh giá lựa chọn phương pháp kiểm kê khí thải phù hợp

CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 ĐÁ VÔI

Đá vôi là đá cacbonat chứa chủ yếu là CaCO3 dưới dạng hai khoáng vật canxit và aragonit Đá vôi có nhiều nguồn gốc và đặc điểm thạch học khác nhau [9]

Đá vôi chủ yếu hình thành trong môi trường biển nông và ấm, do kết tủa dần

từ nước biển chứa nhiều CaCO3 hoặc do tích tụ dần từ vỏ, xương, xác nhiều loài sinh vật biển Ban đầu, đá vôi được tích tụ dần thành những lớp dầy, mỏng, màu sắc khác nhau, hầu như nằm ngang ở dưới đáy biển Dần dần, do những vận động địa chất mà các lớp đá vôi được nâng lên, ép nén, uốn lượn Thêm nữa, đá vôi còn bị dập vỡ, nứt nẻ, tạo điều kiện cho nước mưa thấm xuống sâu, thúc đẩy quá trình karst hóa [9]

đá vôi tuổi cổ Thường aragonit bị canxit thay thế Dolomit trong đá vôi thường là sản phẩm sau trầm tích, có tinh thể hình thoi do thay thế canxit

Đá vôi chứa trên 95% CaCO3 thường có MgO dưới dạng dolomit, hàm lượng

ít khi vượt quá 1% Khi MgO đạt 1-2% ta gọi là đá vôi manhe, chỉ trong trường hợp

đá vôi bị dolomit hoá thì MgO mới cao SiO2 có thể tới 5-6%, là thành phần của thạch anh vụn và calcedon Sự có mặt của Al2O3 cùng SiO2 biểu hiện sự có mặt của vật liệu sét hoặc feldspat tại sinh [9]

(2) Phân loại đá vôi

Đá vôi được phân loại theo cấu tạo gồm các dạng sau:

- Đá vôi trứng cá: Là một loại đá vôi có cấu tạo trứng cá, các hạt trứng cá

được gắn kết bằng xi măng canxit vi hạt hoặc bằng canxit kết tinh Trứng cá có độ hạt tương đối đều và kích thước nhỏ hơn 2mm đôi khi lớn hơn gọi là hạt đậu (pisolit) Đá vôi trứng cá được thành tạo trong môi trường nước quá bão hoà CaCO3, với điều kiện xáo động của nước Khi trứng cá đạt tới độ lớn nhất định thì

nó sẽ lắng xuống, các hạt có kích thước như nhau Đá vôi trứng cá dễ bị biến đổi thứ sinh, đặc biệt là dolomit hoá và sự biến đổi này xảy ra cả trong trứng cá [9]

- Đá vôi vụn sinh vật: Theo kích thước mảnh vụn hóa đá chia ra loại hạt thô

và hạt vừa, còn theo trình độ kết tinh của xi măng chia ra đá vôi vụn sinh vật xi măng vi hạt và đá vôi vụn sinh vật xi măng kết tinh Thành phần vụn của đá chủ yếu

là mảnh vụn của Trùng lỗ, Tay cuộn, Chân rìu, Chân bụng, v.v Mảnh vụn ít nhiều

đã vận chuyển, chịu tác động của sóng và dòng chảy nên hầu như đều bị mài tròn Các mảnh vụn này có vai trò như những mảnh tha sinh lục nguyên, chúng được gắn kết bằng canxit

- Đá vôi hoá học: Theo đặc điểm kiến trúc phân thành hai loại là vi hạt và kết tinh Song trong thực tế cần đề cập một số dạng đặt biệt nữa của đá vôi hóa học Đá vôi hoá học chiếm một khối lượng lớn trong số đá vôi có mặt trên vỏ Trái Đất

- Thạch nhũ: Là loại đá vôi thành tạo thuần tuý hoá học, thường gặp trong các hang động đá vôi Vú đá và cột đá tạo thành do nước chứa CaCO3 bão hoà nhỏ từng giọt, khi nước bốc hơi đi cho kết tủa CaCO3 rồi sinh thành aragonit và có cấu tạo toả tia

- Travectin: Là loại đá vôi hoá học, nhẹ xốp, màu vàng nhạt hoặc màu trắng phớt vàng, không đồng nhất Có thể tìm thấy di tích thực vật, có phân lớp Sự thành tạo cũng có liên quan với những dung dịch giàu cacbonat canxi, nước bay hơi và kết tủa thành

- Tuf vôi: Ở những nơi nước nóng, kết tủa CaCO3 thường tạo thành tuf vôi Tuf vôi có kiến trúc dạng sợi, trứng cá do aragonit gắn kết lại và trong thành phần

có thể có tảo vôi Tuf có nhiều dạng, có thể đặc sít, dạng tấm hay dạng cành cây Ở những vùng nhiệt đới hiện đại tuf vôi còn có thể gặp ở những sông suối chảy trong miền đá vôi Trong những địa tầng cổ, đôi khi có thể phát hiện được tuf vôi, đó là loại đá vôi xốp nhiều lỗ hổng

- Đá vôi vi hạt: Đá vôi này chặt sít, hạt rất nhỏ, dưới kính thấy chúng có kiến trúc vi tinh hoặc ẩn tinh Do kích thước hạt quá nhỏ, nhỏ hơn cả bề dày lát mỏng, nên ngay dưới kính cũng thấy hạt sẫm màu và khó xác định rìa hạt Đá thường có màu xám nhạt đến xám đen hoặc tím nhạt đến nâu xám Bề dày của tầng thay đổi nhiều Thường có cấu tạo phân lớp mỏng hoặc dạng dải Trong đá vôi vi hạt còn hay gặp các kết hạch silit, cát thạch anh, bột thạch anh

- Đá vôi kết tinh: Đá vôi vi hạt ở giai đoạn thành đá muộn hoặc hậu sinh thì một phần hoặc toàn bộ tái kết tinh thành đá vôi kết tinh Đá vôi kết tinh gồm toàn canxit hạt lớn có song tinh liên phiến, sạch và trong suốt Đá vôi màu trắng, trắng sữa rất ít khi gặp kết hạch silit

- Đá vôi sinh hoá (Biolithite): Đáng chú ý nhất của đá vôi sinh hoá là đá vôi

ám tiêu Ngoài ra còn một số dạng khác

- Đá phấn: Đá vôi còn bở rời, màu trắng như phấn, có khi có màu vàng nhạt hoặc xám nhạt, hạt mịn, mềm, có thể gặp kết hạch silic và photphorit

- Đá vôi tảo canxi: Phân bố chủ yếu ở biển nông, cũng có thể có trong những

hồ nước ngọt, ấm Khi còn sống tảo vôi cần ánh sáng mặt trời để quang hợp, lấy

CO2 ở trong nước, đồng thời gây ra kết tủa CaCO3, nên nơi nào có đá vôi tảo canxi thường cũng có đá vôi hoá học và macnơ [9]

1.1.2 Khai thác, chế biến đá xây dựng và nhu cầu sản xuất ở Việt Nam

(1) Khai thác và chế biến đá xây dựng

Bất kỳ một hoạt động khai thác và chế biến đá xây dựng nào cũng bao gồm các công đoạn chính là: Khai thác mỏ => xúc bốc, vận tải => đập, nghiền, sàng => phân loại sản phẩm Để có thể khai thác nguyên liệu và sản xuất bình thường, các

mỏ đều phải thực hiện việc xây dựng cơ bản ban đầu như sau: Bóc đất phủ đồi với các mỏ có lớp đất phủ; Tạo tầng khoan - nổ mìn và khai thác (công đoạn này sẽ tiếp diễn liên tục trong suốt quá trình khai thác); Xây dựng các bãi bốc xúc lên phương tiện vận tải; Xây dựng đường vận tải; Xây dựng trạm đập, sàng đá, bãi chứa và xuất sản phẩm [6] Ở mỗi một công đoạn thường có nhiều cách thức để thực hiện sản xuất khác nhau phụ thuộc vào đặc tính của mỏ, yêu cầu của chính quyền địa phương

và khả năng/năng lực tài chính của cơ sở sản xuất

vi sai định hướng đưa đá xuống chân núi Bãi bốc xúc cho thiết bị vận tải được xây dựng tại chân núi để vận tải về trạm đập sàng Phương pháp khai thác này thường

áp dụng cho các mỏ khai thác nguyên liệu là đá vôi và với công suất khai thác nhỏ

- Khai thác theo phương pháp cắt tầng lớn: Ở công nghệ khai thác này, chiều cao tầng thường từ 6- 10m, chiều rộng mặt tầng 20- 25m Thiết bị khoan thường sử dụng loại có đường kính và năng suất lớn, nổ mìn bằng phương pháp nổ tập trung vi sai Bãi bốc xúc vận tải bố trí trên từng tầng khai thác đưa về trạm đập Phương pháp khai thác này thích hợp với đá có lớp phủ ví dụ: granit, diorit, ryorit, bazan

và các mỏ đá vôi có công suất khai thác lớn

- Khai thác theo phương pháp kết hợp của hai phương pháp trên: Về cơ bản phương pháp này khai thác theo lớp xiên, không thực hiện xúc bốc vận tải trên từng tầng mà xác định đai vận tải riêng giữa các đai vận tải là các tầng khoan-nổ mìn; ngoài lượng đá do tác động của xung lượng nổ tầng xuống tầng vận tải có thể kết hợp sử dụng máy ủi hỗ trợ Có thể dùng 2 hoặc 3 đai vận tải tuỳ theo địa hình, địa chất mỏ Phương pháp này thường thích hợp với mỏ có công suất trung bình hoặc các mỏ có chi phí làm đường vận tải lên các tầng khai thác đầu tiên quá cao

Với cả 3 phương pháp khai thác trên, trong quá trình khoan-nổ, nếu đá sau

nổ mìn đưa xuống các bãi bốc xúc mà có các tảng đá lớn quá không phù hợp với miệng vào của hàm nghiền của máy đập, thì các tảng đá này đều được xử lý ngay tại bãi bằng phương pháp khoan-nổ mìn lần 2 hoặc bằng búa khoan con hay dùng búa thủy lực đập [6]

b) Công nghệ bốc xúc, vận tải

Đá sau nổ mìn được đưa xuống bãi xúc sẽ được máy xúc (có kết hợp máy ủi gom) xúc lên ô tô vận tải đưa về trạm đập sàng Vị trí trạm đập sàng bố trí tuỳ thuộc địa hình cho phép nhưng không quá gần hơn 150m (quy phạm an toàn về nổ mìn đối với các thiết bị) đến khai trường Máy xúc có thể dùng loại tự hành bánh lốp hay máy xúc bánh xích, dung tích gầu xúc tuỳ thuộc vào công suất mỏ và kích thước đá tối đa cho phép đưa về trạm đập sàng (kích thước này phụ thuộc vào kích thước của

miệng máy đập hàm thô)

c) Công nghệ đập sàng phân loại sản phẩm

Lựa chọn công nghệ đập sàng sản phẩm phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố: vốn đầu tư và công suất yêu cầu Thường sử dụng công nghệ đập 2 cấp hay 3 cấp Thiết bị đập thường sử dụng là đập thô (dùng máy đập hàm) và đập thứ (dùng máy nghiền côn nhỏ)

Với công nghệ đập 3 cấp đập trung, có thể dùng máy đập hàm trung hay máy nghiền côn trung Người ta thường không sử dụng máy đập búa trong chế biến đá

xây dựng vì máy đập búa thường làm sản phẩm vỡ vụn nhiều (tăng lượng đá mạt)

và rạn nứt ngay trong các viên đá sản phẩm làm giảm cường độ của sản phẩm

d) Thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất

-Thiết bị khoan- nổ mìn: Đi kèm với thiết bị khoan là các máy nén khí (đa số

thiết bị khoan sử dụng năng lượng khí nén) Thời gian gần đây một số mỏ đá sử

dụng thiết bị khoan dùng năng lượng thuỷ lực

-Thiết bị bốc xúc- vận tải: Thiết bị xúc thường dùng 2 loại là máy xúc bánh

xích và bánh lốp Dung tích gầu xúc phụ thuộc vào năng suất yêu cầu và kích thước

đá đưa về trạm đập thường phổ biến loại có dung tích gầu từ 1- 2,5m3 Các thiết bị này rất đa dạng như gầu ngược, gầu thuận hay thuỷ lực hoặc dùng cáp kéo

-Thiết bị vận tải: Dùng ô tô vận tải loại tự đổ, tuỳ theo công suất mỏ mà lựa chọn tải trọng ô tô phù hợp Đa số các mỏ hiện nay sử dụng ô tô có tải trọng 7 - 16 tấn Nguồn cung cấp và chủng loại rất đa dạng

- Thiết bị đập sàng: Thiết bị đập sàng là loại thiết bị liên quan nhiều đến nhu cầu các loại đá xây dựng khác nhau trong thực tế Ở Việt Nam hiện nay sử dụng chủ yếu sơ đồ đập sàng 2 cấp và 3 cấp [6]

(2) Tiềm năng và nhu cầu đá xây dựng ở Việt Nam

Hiện nay do xã hội phát triển, tốc độ đô thị hóa hóa tăng, nhu cầu xây dựng không ngừng lớn mạnh Do đó ngành công nghiệp xi măng ngày càng lớn mạnh kéo

theo đó ngành công nghiệp khai thác nguyên liệu như đá vôi, đất sét càng phát triển

Theo điều chỉnh quy hoạch phát triển ngành công nghiệp xi măng đến năm

2010 và định hướng đến năm 2020 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tới năm

2015 nhu cầu tiêu thụ cần khoảng 63,0 đến 65,0 triệu tấn xi măng/năm và đến năm

2020 là 68 đến 70 triệu tấn/năm trong khi tổng công suất các nhà máy xi măng hiện

có và đang xây dựng khoảng 41,5 triệu tấn/năm [7]

Như vậy, để đáp ứng mức độ phát triển này thì yêu cầu nguồn nguyên liệu chính để sản xuất xi măng như đá vôi đến năm 2010 cần khoảng 57 triệu tấn/nămvà đến năm 2020 đá vôi cần khoảng 70 triệu tấn/năm [7]

1.1.3 Ô nhiễm môi trường từ hoạt động khai thác đá vôi

(1) Tác động tới môi trường tự nhiên

Khai thác đá là một trong những hoạt động sản xuất có tác động tiêu cực tới môi trường trong đó quan trọng nhất là cảnh quan, địa hình, hệ sinh thái khu vực Các tác động môi trường bao gồm những tác động trực tiếp và gián tiếp, ngắn hạn và lâu dài, những tác động tiềm ẩn và tích luỹ, những tác động có thể khắc phục hoặc không thể khắc phục có tiềm năng lớn gây suy thoái, ô nhiễm môi trường khu vực

a) Tác động tới môi trường không khí

- Giai đoạn giải phóng mặt bằng

Trong giai đoạn giải phóng mặt bằng, cải tạo tuyến đường vận chuyển có 2 nguồn chính gây ô nhiêm môi trường không khí là:

+ Nguồn gây ô nhiễm di động: Nguồn này là do các xe cộ vận chuyển đất đá; + Nguồn gây ô nhiễm tương đối cố định như ở các thiết bị thi công (như máy khoan, máy ủi, máy xúc, máy nổ…)

- Giai đoạn khai thác đá vôi

Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí trong giai đoạn khai thác đá

do hoạt động của máy móc, phương tiện tham gia sản xuất như: Khoan đá và nổ mìn; bốc xúc, san gạt; Vận chuyển đá Bụi và khí thải trong giai đoạn này chủ yếu gồm: Bụi (PM) do nổ mìn và vận chuyển đá; Các khí thải SO2, NOx, CO, CO2 phát sinh từ quá trình nổ mìn, nhiên liệu chạy máy và vận chuyển Ngoài ra còn có tiếng

ồn và rung (độ chấn động) phát sinh khi khoan-nổ mìn và vận chuyển đá

b) Tác động đến môi trường nước

- Giai đoạn khai thác mỏ

Nguồn và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước ở giai đoạn này, bao gồm:

+ Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân trong khu mỏ;

+ Nước mưa chảy tràn khu vực mỏ: Nói chung các nguồn gây ô nhiễm môi trường chính vẫn là nước mưa chảy tràn qua khu vực khai thác đá

Các nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do các nguyên nhân sau:

+ Trong khi khai thác các khoáng vật chứa sunfua trong đá có thể tiếp xúc với không khí và hơi nước chuyển thành các sunfat dễ hoà tan vào nước Dẫn đến làm tăng độ axit hoá trong nước moong và nếu chảy tràn trên bề mặt vào hệ thống suối, ao hồ xung quanh khu vực sẽ làm tăng độ axit của nước mặt nơi khai thác

+ Các ion kim loại nặng phân tán trong đất đá cũng như Ca+2, Mg+2… làm thay đổi thành phần hoá học và độ cứng của nước

+ Đất đá, bụi kéo theo nước mưa chảy tràn làm tăng hàm lượng cặn lơ lửng

và độ đục của nước

a) Tác động đến môi trường đất

Đối với các công trường khai thác đá hầu hết là hoạt động tại khu vực miền núi Hoạt động khai thác của các mỏ đá sẽ sử dụng một diện tích đất lớn cho việc hình thành khu mỏ, bãi thải, sân công nghiệp, bến bãi, khu lưu không… Khai thác

đá không những làm mất diện tích đất trồng mà còn làm biến đổi chất lượng đất do

xói mòn, phong hoá và ô nhiễm

b) Phát sinh chất thải rắn

Giai đoạn giải phóng mặt bằng và khai thác đều sản sinh ra một lượng chất

thải rắn bao gồm đất phủ và đất đá thải.Ngoài ra còn có lượng chất thải rắn sinh hoạt trong khu vực mỏ từ việc sinh hoạt của công nhân

c) Tác động tới cảnh quan, hệ sinh thái

Khai thác đá vôi ảnh hưởng tới cấu trúc địa tầng, địa chất từ đó có ảnh hưởng tới hệ thống nước ngầm khu vực, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường như: làm thay đổi bề mặt địa hình, đất đá thải gây bồi lấp lòng sông suối, làm mất đi vẻ đẹp

tự nhiên hoang dã của khu vực Khai thác đá vôi còn ảnh hưởng tới hệ động thực vật sinh sống tại đó Chất thải rắn và khí thải làm ảnh hưởng tới sự sống và phát triển bình thường của động thực vật, thực vật bị bụi che phủ làm giảm khả năng quang hợp, động vật mất nơi sinh sống…

d) Tác động tới môi trường kinh tế-xã hội

- Tác động tiêu cực: Hoạt động khai thác mỏ phát sinh các chất ô nhiễm như khí thải, bụi, tiếng ồn, nhiệt gây nên các bệnh như bụi phổi, tim mạch, giảm thính lực… Ngoài ra, hoạt động vận chuyển đá tới nơi tiêu thụ cũng là nguồn gây ô nhiễm không khí, tác động tới sức khỏe ở những vùng xe vận chuyển đi qua

- Tác động tích cực: Hoạt động khai thác và chế biến đá vôi thành các loại đá cốt liệu và nguyên liệu cho sản xuất xi măng đã đóng góp vào nhu cầu xây dựng các

cơ sở hạ tầng của xã hội và nhà ở trong dân cư ngày càng tăng mạnh ở Việt Nam

Sự đóng góp ngày đã gián tiếp mang lại hình ảnh của một xã hội phát triển, thể hiện

sự phồn thịnh, hiện đại của đất nước Đặc biệt, hoạt động khai thác và chế biến đá xây dựng đã trực tiếp giúp tạo việc làm và thu nhập cho lao động địa phương, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương

1.2 KIỂM KÊ KHÍ THẢI

1.2.1 Ý nghĩa của kiểm kê

Kiểm kê phát thải là việc tính toán lượng các chất ô nhiễm vào khí quyển Một kiểm kê phát thải thường bao gồm tổng sự phát thải của một hay nhiều các khí nhà kính hoặc các chất ô nhiễm không khí cụ thể phát sinh từ tất cả các nguồn trong một khu vực địa lý nào đó trong khoảng thời gian xác định thường tính bằng năm

Trong dự thảo thông tư “Hướng dẫn về việc kiểm kê phát thải” định nghĩa kiểm kê phát thải là hoạt động xây dựng cơ sở dữ liệu về lưu lượng, nồng độ và các đặc điểm khác nhau của nguồn thải theo thời gian và không gian và thời gian xác định Kiểm kê phát thải một trong những công cụ cơ bản để quản lý và kiểm soát chất lượng môi trường không khí, tăng cường việc tuân thủ môi trường thông qua việc cung cấp một cơ sở thông tin để xác định nguồn ô nhiễm; xác định và đánh giá các chất ô nhiễm cần quan tâm; xác định các hành động ưu tiên; xây dựng, thực hiện các chiến lược quản lý, kiểm soát chất lượng môi trường và làm dữ liệu cho việc đánh giá nguy cơ sức khỏe [2]

(1) Mục tiêu của kiểm kê

- Mang đến lợi ích về kinh tế và sức khỏe, tạo ra chất lượng cuộc sống tốt hơn cho cộng đồng xã hội Bởi kiểm kê phát thải sẽ cho kết quả liệu bệnh tật trong cộng đồng do nguồn ô nhiễm gây nên hay do nhân tố nào khác để có biện pháp điều trị thích hợp, phòng tránh lây lan cho cộng đồng

- Kiểm kê phát thải là công cụ hữu hiệu, chính xác và chi phí thấp trong quản

lý môi trường Mục tiêu này yêu cầu các nhà quản lý môi trường phải đặt ra kế hoạch quản lý chất lượng không khí bao gồm: Xác định nguồn thải và khu vực có vấn đề, thiết lập ranh giới cơ sở để hoạch định cho tương lai, triển khai kế hoạch kiểm kê và chiến lược giảm thiểu; thiết lập các quy định và điều kiện cấp phép cho các cơ sở công nghiệp và là cơ sở cho các chương trình trao đổi phát thải

- Mục tiêu khoa học: Việc kiểm kê khí thải có khả năng cung cấp các thông tin đầu vào các mô hình chất lượng không khí nhờ đó có thể đánh giá được mức độ không khí xung quanh, dự báo xu thế của diễn biến, phát hiện các nguồn phát sinh mới, sự tăng trưởng của chúng trong tương lai và đưa ra chiến lược mới nhằm cải thiện tốt hơn chất lượng không khí và môi trường nói chung

- Kiểm kê khí thải giúp xác định vị trí đặt các điểm quan trắc không khí xung quanh [8]

(2) Đặc điểm cúa kiểm kê phát thải

- Năm tiến hành kiểm kê phát thải là năm mà việc kiểm kê phát thải được

thực hiện để làm mốc chuẩn xác định chu kỳ thời gian đối với nguồn dữ liệu hoạt động, đồng thời cho phép so sánh kết quả kiểm kê giữa quá khứ và tương lai, tạo cơ

sở chung cho mọi ước tính phát thải

- Khu vực địa lý: Xác định vùng địa lý của các nguồn cần đưa vào trong

kiểm kê giới hạn địa lý, diện tích…

- Các chất ô nhiễm: Dựa vào mục đích của kiểm kê để lựa chọn các chất ô nhiễm đưa vào xem xét kiểm kê, với mục đích chung là kiểm kê các chất khí có hại cho tự nhiên và sức khỏe con người, các đối tượng riêng để kiểm kê các nguồn thải

khác nhau có thể là bụi, các khí gây hiệu ứng nhà kính, độc khí…[8]

(3) Phân loại nguồn phát thải

Khi tiến hành kiểm kê tất cả các loại nguồn thải chất ô nhiễm đều cần phải nhận dạng và định lượng Cách phân loại nguồn thường được dùng như sau [8]:

- Năng lượng đốt cháy nguyên liệu ( nguồn tĩnh gồm đốt cháy trong công nghiệp và đun nấu trong dân cư và nguồn di động chủ yếu là trong giao thông) và phát thải vãng lai từ sử dụng nguyên liệu hóa thạch

- Các quá trình công nghiệp

- Dung môi và việc sử dụng các sản phẩm khác

- Nguồn điểm là nguồn phát thải tại một vị trí cố định, thường là ống khói

- Nguồn không điểm: Nguồn không điểm phát thải ra trên một diện tích địa

lý khác với nguồn điểm phát thải ra trên một điểm địa lý Ví dụ: đun nấu và lò sưởi trong dân cư, gió xoáy trên những vùng đất canh tác nông nghiệp và đất trống, bụi

do xe cộ đi lại trên đường, sử dụng dung môi, cháy rừng (cháy rừng cũng được phân loại như một nguồn tự nhiên)

- Nguồn di động: Các nguồn phát thải di động thường được phân loại dựa vào các chất ô nhiễm, loại nhiên liệu sử dụng, phân loại xe, chất lường đường xá Các phát thải có thể từ ống xả, sự mài mòn lốp xe và phát thải do bay hơi

- Nguồn tự nhiên là những nguồn phát thải có nguồn gốc từ tự nhiên (không

do con người) như hiện tượng sinh học, địa chất, khí tượng (sấm, sét, gió xoáy lốc )

- Nguồn trong nhà gồm các phát thải từ các trang, thiết bị, đồ vật sử dụng trong nhà như máy tính, ti vi, bàn là, sơn tường, lau rửa sàn

- Những loại nguồn khác: Những nguồn này có thể do sự cố xảy ra như hỏa hoạn, cháy nổ từ nhà máy hóa chất, nhà máy điện hạt nhân [8]

1.2.2 Các phương pháp kiểm kê khí thải

(1) Phương pháp luận tiến hành kiểm kê

a) Phương pháp tiếp cận từ trên xuống

Là phương pháp ước tính phát thải trong trường hợp không có đầy đủ thông tin chi tiết của từng nguồn thải trong mỗi cơ sở sản xuất Phương pháp này sử dụng

dữ liệu mang tính tổng thể (quốc gia, khu vực, ngành) và kết quả ước tính phát thải mang đặc trưng chung mà không thể phản ánh đặc điểm phát thải cụ thể của một khu vực địa lý/ngành nghề/loại hình nhất định [2]

Cách tiếp cận từ trên xuống thường áp dụng phù hợp cho ước tính phát thải

từ nguồn không điểm Bởi vì có thể nhận dễ dàng dữ liệu về sản phẩm hoặc sự tiêu thụ trên đầu người hoặc các yếu tố phát thải theo đầu người Tuy nhiên, cách tiếp cận này thiếu chính xác do sự không chắc chắc kết hợp với việc đánh giá và đại diện của ước tính chỉ ngoại suy từ mức địa phương [8]

b) Phương pháp tiếp cận từ dưới lên

Là phương pháp ước tính tổng lượng phát thải của một loại hình phát thải, khi có đầy đủ các thông tin chi tiết về từng nguồn thải của các cơ sở sản xuất [2]

Cách tiếp cận từ dưới lên thường được dùng khi:

- Hoạt động cụ thể theo nguồn/phân loại nguồn hay dữ liệu phát thải đã có sẵn;

- Mục đích sử dụng cuối cùng của kiểm kê giải trình được chi phí thu thập số liệu đặc thù của từng địa điểm (chẳng hạn như Chiến lược kiểm soát ozon)

Cách tiếp cận từ dưới lên có ưu điểm là đạt được ước tính chính xác hơn là tiếp cận từ trên xuống, vì dữ liệu thu được từ mỗi nguồn phát thải cụ thể và không phải ước tính từ nguồn quốc gia hoặc vùng

Việc lựa chọn kỹ thuật ước tính dựa vào các yêu cầu sau:

- Phân loại nguồn và chất ô nhiễm;

- Nguồn lực;

- Sự sẵn có về số liệu;

- Ý định sử dụng dữ liệu kiểm kê;

- Mục tiêu chất lượng dữ liệu;

- Cân bằng giữa độ chính xác của phương pháp và chi phí thực hiện

Một số kỹ thuật ước tính hay được sử dụng với 3 phân loại nguồn tiêu biểu là nguồn điểm, nguồn không điểm và nguồn di động được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 0 Kỹ thuật ước tính khí thải dựa theo phân loại nguồn

- Kỹ thuật ngoại suy

Nguồn không điểm

- Khảo sát và bảng câu hỏi điều tra

- Cân bằng vật chất, năng lượng

Việc lựa chọn các kỹ thuật ước tính khí thải phụ thuộc chủ yêu vào chất ô nhiễm cần kiểm kê và phân loại nguồn Ngoài ra còn căn cứ vào nguồn lực (con người, tài chính); sự sẵn có về về số liệu hoạt động của lĩnh vực kiểm kê và việc cân bằng giữa độ chính xác của phương pháp với chi phí thực hiện Với các nguồn phát thải khác nhau có thể có những cách kiểm kê khác nhau Dưới đây trình bày các kỹ thuật ước tính phát thải

a) Quan trắc chất lượng môi trường không khí

Quan trắc môi trường là một quá trình đo đạc thường xuyên một hoặc nhiều chi tiêu về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của các thành phần môi trường, theo một kế hoạch lập sẵn về thời gian, không gian, phương pháp và quy trình đo lường,

để cung cấp các thông tin cơ bản có độ tin cậy, độ chính xác cao và có thể đánh giá được diễn biến chất lượng môi trường Phạm vi quan trắc không khí rất rộng và các thiết bị thường đắt tiền, bao gồm:

- Lựa chọn vị trí đặt các trạm quan trắc để lấy mẫu;

- Phân tích lý, hóa học các mẫu khí;

- Diễn giải kết quả

Quan trắc chất lượng không khí thường rất phức tạp, đòi hỏi chuyên môn cao Quan trắc cả các mức độ tác động của chất ô nhiễm và cả ảnh hưởng của chất ô nhiễm tới sức khỏe có ý nghĩa quan trọng trong việc phục vụ nghiên cứu tính hiệu quả của chương trình kiểm soát ô nhiễm không khí [8]

b) Đo đạc, lấy mẫu trực tiếp

Đo nồng độ trung bình (C) từ nguồn phát thải, đơn vị thường sử dụng để tính toán là: mg/m3; Hoặc đo lưu lượng khí thải (L, m3/s) Cách thức đo như sau:

Công suất nguồn thải/thải hoặc tải lượng ô nhiễm:

M (mg/s) = C.L = mg/m3.m3/s

Phương pháp lấy mẫu trực tiếp cho kết quả tương đối chính xác tuy nhiên sử dụng phương pháp này cần phải đảm bảo mẫu đại diện cho cơ sở ví dụ ở điều kiện hoạt động bình thường, bao gồm tất cả các phát thải riêng cho hoạt động khai thác

đá [18]

c) Cân bằng vật chất

Phương pháp này xem tất cả các đầu vào của một chất và sự tồn lưu của chất

đó sau quá trình, kể cả phát thải không khí trực tiếp, phát thải không khí tức thời

(không liên tục), dòng chất rắn và lỏng và sản phẩm dư thừa Ví dụ: Khối lượng của sản phẩm sẽ bằng tổng lượng khai thác trừ đi tổng lượng chất thải

Tổng số (T) sẽ bằng tổng các thành phần của nó (A,B,C,D)

T = A + B + C + D Nếu tỷ lệ hoặc nồng độ một chất là t trong tổng T và ở trong các thành phần tương ứng là a, b, c, d thì: T×t = A×a + B×b + C×c + D×d

Tuy nhiên phần trăm tỷ lệ các chất cần xác định trong các thành phần thứ cấp

và trong từng giai đoạn không được chính xác, dẫn đến sai lệch lớn cho tổng lượng phát thải của cơ sở [18]

d) Kỹ thuật ngoại suy

Đánh giá kỹ thuật (ngoại suy) là một phương pháp ước lượng dựa trên tính chất hóa học, tính chất vật lý (ví dụ áp suất hơi) của các chất và các mối quan hệ toán học (ví dụ định luật khí lý tưởng)

Các phương trình lý thuyết hoặc các mô hình có thể được sử dụng để ước tính lượng khí thải từ khai thác mỏ và các khoáng sản phi kim loại Phương pháp này yêu cầu đầu vào chi tiết hơn so với việc sử dụng hệ số phát thải [8]

e) Mô hình ước tính phát thải

Mô hình hóa là phương thức để hiểu được động thái (behaviors) của chất trong môi trường là mô phỏng toán học sự “tồn lưu & vận chuyển” của chúng trong không khí Hay nói cách khác là dùng một công thức toán học chứa các thông tin để

có thể tính toán được nồng độ, xu hướng tạo sản phẩm (chất ô nhiễm) thứ cấp và dạng tồn tại của chất được đưa vào như những tham số của mô hình

Các kiểm kê phát thải dùng cho mô hình hóa có những yêu cầu cụ thể hơn là theo dõi kiểm kê thông thường Các kiểm kê cho mô hình hóa cần có các thông tin chi tiết sau:

- Phát thải được phân chia theo phạm vi địa lý (theo lưới hoặc theo những kích thước cụ thể

- Độ phân giải theo giờ – phân chia thời gian phát thải;

- Dạng chất ô nhiễm;

- Đảm bảo chất lượng/kiểm soát chất lượng số liệu;

- Tất cả các nguồn đại diện: nhân tạo, sinh học (các mô hình lưới) [8]

f) Phân tích nhiên liệu

Phân tích nhiên liệu là được dùng để dự báo phát thải dựa trên ứng dụng định luật bảo toàn Sự hiện diện của các yếu tố nhất định trong nhiên liệu có thể được sử dụng để dự đoán sự hiện diện của chúng trong dòng khí thải Điều này bao gồm các yếu tố như lưu huỳnh, cacbon,…có thể được chuyển đổi thành các hợp chất khác trong quá trình đốt cháy [18]

Các phương trình cơ bản được sử dụng trong tính toán phát thải nhiên liệu phân tích như sau:

MWp: Trọng lượng phân tử của chất ô nhiễm thải ra (kg/kg-phân tử)

EWf : Trọng lượng phân tử của chất ô nhiễm trong nhiên liệu

(kg/kg-phân tử)

Ví dụ, lượng khí thải SO2 từ đốt dầu có thể được tính toán dựa vào nồng độ lưu huỳnh trong dầu Cách tiếp cận này giả định lưu huỳnh chuyển đổi hoàn toàn dưới dạng SO2 Do đó, đối với mỗi kg lưu huỳnh (EW = 32) bị đốt cháy, hai kg SO2(MW = 64) được thải ra [18]

g) Sử dụng hệ số phát thải

Hệ số phát thải là một công cụ được sử dụng để ước tính lượng khí thải ra môi trường Hệ số phát thải được biểu diễn nhưlà trọng lượng của một chất thải ra, chia cho trọng lượng, khối lượng, khoảng cách, hoặc thời gian của các hoạt động thải ra các chất ô nhiễm

Hệ số phát thải được sử dụng để ước tính lượng khí thải của một cơ sở của phương trình tổng quát:

EFi : Hệ số phát thải không được kiểm soát, kg/ton [18]

Hệ số phát thải có thể được xây dựng từ các phép đo cho một quá trình cụ thể đôi khi có thể được sử dụng từ các hệ số đã được nghiên cứu ở một quá trình tương tự

Trong hầu hết các trường hợp, lượng khí thải không bền có thể được ước tính bằng phương trình hệ số phát thải Những phương trình này được sử dụng với thông tin quá trình cụ thể (Ví dụ: Độ ẩm của vật liệu, hoặc mức độ sa lắng và độ ẩm trên đường vận chuyển), để ước tính một số phát thải, có thể được áp dụng cho các hoạt động cụ thể được phân tích [18]

1.3 KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3.1 Giới thiệu huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình

Theo Trang Thông tin điện tử của Ủy ban Nhân dân huyện Lương Sơn [30], huyện có tổng diện tích tự nhiên là 375 km2, dân số trung bình là 80.300 người, mật độ dân số trung bình là 214 người/km2 (gấp 1,3 lần so với mật độ dân số toàn tỉnh Hoà Bình)

Huyện Lương Sơn là vùng chuyển tiếp giữa đồng bằng châu thổ sông Hồng với miền núi Hoà Bình và khu vực Tây Bắc, phía đông giáp các huyện Quốc Oai

và Chương Mỹ (tỉnh Hà Tây), phía tây giáp huyện Kỳ Sơn, phía nam giáp huyện Kim Bôi, phía bắc và tây bắc giáp các huyện Ba Vì và Thạch Thất (tỉnh Hà Tây)

Đặc điểm nổi bật của địa hình nơi đây là có những dãy núi thấp chạy dài xen kẽ các khối núi đá vôi với những hang động Khí hậu Lương Sơn mang đặc trưng khí hậu của vùng nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ trung bình năm là 23oC, lượng mưa trung bình năm là 1.769 mm với 153 ngày có mưa, tập trung chủ yếu vào các tháng mùa hè

Hệ thống các sông, suối ở Lương Sơn thường ngắn và dốc Ngoài 3 con sông nhỏ là sông Bùi, sông Cò và sông Bôi, trên địa bàn huyện Lương Sơn còn có

18 con suối, 20 hồ nước phân bố rộng khắp các vùng địa hình Đây là nguồn tài nguyên nước quan trọng có thể cung cấp đủ nước cho sinh hoạt và sản xuất của nhân dân

Nguồn nước ngầm ở Lương Sơn cũng khá phong phú Các giếng đào sâu từ

4 đến 12m đã có nước, chất lượng nước tốt, chưa bị ô nhiễm

Đất có rừng ở Lương Sơn chiếm khoảng 22% diện tích tự nhiên, thấp hơn

so với bình quân của toàn tỉnh Hoà Bình Rừng ở đây chủ yếu thuộc loại nghèo, đã

bị khai thác cạn kiệt từ nhiều năm trước đây

Ở Lương Sơn có hai loại khoáng sản trữ lượng khá dồi dào, có thể khai thác

là đá vôi và đất sét Trữ lượng đất sét khoảng 1,285 triệu m3 và 1.500 ha núi đá vôi

có thể khai thác Huyện Lương Sơn có tiềm năng rất lớn để phát triển các ngành vật liệu xây dựng Hiện tại, Lượng Sơn có 83 mỏ đá vôi đang khai thác, đáp ứng các nhu cầu về xây dựng, giao thông, thuỷ lợi ở địa bàn và quốc gia [30]

1.3.2 Khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn

Huyện Lương Sơn có 95 cơ sở khai thác đá trong có có 83 cơ sở khai thác đá vôi [11] Theo Quyết định số 286/QĐ-UBND Về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển Vật liệu xây dựng tỉnh Hoà Bình đến năm 2020, phương án quy hoạch khai thác đá bao gồm đầu tư mở rộng các cơ sở khai thác hiện có và đầu tư xây dựng mới

các cơ sở khai thác đá xây dựng để đáp ứng nhu cầu xây dựng ở tỉnh và cung ứng cho Hà Nội Điều này cho thấy nhu cầu và tiềm năng khai thác đá vôi ở tỉnh Hòa Bình nói chung và huyện Lương Sơn nói riêng là rất lớn

Công nghệ khai thác đá vôi ở đây thường là phương pháp khai thác khấu suất theo lớp từ trên xuống Theo phương pháp này sau khi bóc tách lớp đất phủ phía trên, đá sẽ được khoan- nổ mìn thành từng lớp với chiều cao tầng tùy thuộc thường

từ 6- 10m nổ mìn bằng đưa đá xuống chân núi Bãi bốc xúc cho thiết bị vận tải được xây dựng tại chân núi để vận tải về trạm đập sàng Hoặc có thể đưa thiết bị đập sàng tới vị trí nổ và vận chuyển đá thành phẩm về bãi bằng băng chuyền

Loại thành phẩm được khai thác bao gồm đá hộc (kích thước 30x20cm hoặc 30x40cm), đá 4x6, đá 2x4, đá 1x2, đá dăm và base Tùy vào mục đích sản xuất mà các cơ sở khác nhau sử dụng các công cụ và máy móc khác nhau

Các nguồn gây ô nhiễm bụi khí thải trong giai đoạn khai thác đá do hoạt động của máy móc, phương tiện tham gia sản xuất như:khoan đá và nổ mìn; bốc xúc, san gạt; vận chuyển đá Ngoài ra còn có tiếng ồn, độ chấn động và các khí thải như bụi (PM) từ tất cả các công đoạn sản xuất đá vôi đặc biệt là công đoạn mổ mìn và vận chuyển đá, các khí SO2, NOx, CO, CO2 phát sinh từ quá trình nổ mìn, nhiên liệu chạy máy và vận chuyển

Tiềm năng khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn được thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Phương án quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng ở huyện Lương Sơn

(m 3 /năm)

Công suất (năm)

TT Tên cơ sở sản xuất Đơn vị tính

5 Vai Đào, Núi Sống, Tăm Thay – xã Cao

Đang Kiệm, núi Phèn, núi Đặng Bương –

xã Trung Sơn

Tiểu khu X - TT Lương Sơn

Đồng Đăng, Đồng Ngô, Núi Sếu, Thung

Nai, Thung Vó, Thung Giếng, Thung Sếu,

Om Làng, Quèn Chùa, Núi Trũng Đô – xã

Cao Dương

Nguồn [11]

CHƯƠNG 2-ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Các phát thải chất ô nhiễm vào khí quyển từ hoạt động khai thác và chế biến đá vôi làm vật liệu cho ngành xây dựng tại 3 cơ sở sản xuất ở huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình là:

+ Công ty cổ phần Đầu tư Xây dựng và Du lịch Bình Minh ( CP ĐTXD&DL Bình Minh);

+ Xưởng sản xuất đá - Bộ tư lệnh pháo binh (Xưởng SX đá-Bộ TL Pháo Binh);

+ Công ty TNHH Xây dựng thương mại và vận tải Hợp Tiến (TNHH XDTM&VT Hợp Tiến)

- Các phương pháp và kỹ thuật ước tính khí thải

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu

Thu thập các tài liệu, các kết quả nghiên cứu của các chương trình, dự án, đề tài khoa học và các báo cáo liên quan đến lĩnh vực kiểm kê khí thải và hoạt động sản xuất của các cơ sở khai thác và chế biến đá vôi

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát

Điều tra, khảo sát tình hình sản xuất (công nghệ, trang thiết bị, máy móc, điều kiện lao động ) và hiện trạng môi trường tình hình phát thải, các thông số đầu vào phục vụ cho công tác tính toán kiểm kê khí thải

Thu thập các dữ liệu từ bộ phận kế hoạch, tài chính, kỹ thuật về công suất khai thác, giá bán, tiêu thụ điện, nước, dầu mỡ, thuốc nổ Đồng thời sử dụng phương pháp phỏng vấn nhanh kết hợp với lập phiếu điều tra với các đại diện của

ba cơ sở khai thác, thông qua:

+ Ông Dương Thanh Bình - Phó tổng giám đốc Công ty CP đầu tư XD&DL Bình Minh;

+ Ông Trần Văn Lực - Chỉ huy trưởng Xưởng SX đá, Bộ TL Pháo Binh:; + Ông Lê Quang Đăng - giám đốc Công ty TNHH XDTM&VT Hợp Tiến Hai đợt điều tra, khảo sát được tổ chức vào ngày 25-27 tháng 3 và ngày 24-

25 tháng 11 năm 2016 Kết quả dữ liệu điều tra là cơ sở để ước tính phát thải cho đơn vị sản xuất trong toàn bộ năm 2016

Các thông số điều tra bao gồm:

- Công nghệ khai thác, các công cụ, máy móc thiết bị phục vụ sản xuất;

- Dữ liệu về nhiên liệu sử dụng;

lý, hóa học của các chất thải

Công thức và các phương pháp tính toán, ước tính phát thải đã được trình bày ở mục 1.2.2 (trang 16)

2.2.4 Phương pháp kiểm kê phát thải

Dựa vào các phương pháp kiểm kê phát thải trình bày ở mục 1.2.2, các tài liệu tham khảo và quy trình công nghệ khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn tỉnh Hòa Bình để có thể lựa chọn được phương pháp kiểm kê khí thải phù hợp cho từng công đoạn khai thác trên cơ sở phân tích đặc điểm và dữ liệu thực tế mỗi công đoạn

có thể có

Có thể thấy rằng mỗi công đoạn khai thác có các phương pháp kiểm kê khác nhau tuy nhiên cần phải dựa theo khả năng áp dụng thực tế Một số phương pháp rất phức tạp như dùng mô hình hay phương pháp quan trắc liên tục rất khó khả thi bởi chi phí lớn và các hoạt động khai thác và chế biến đá không phải là nguồn điểm (không có ống khói và lượng thải lớn, trong khi rất nhiều nguồn phát thải nhỏ lẻ) Phương pháp cân bằng vật chất cần phải có sự kiểm soát vật chất mỗi đầu vào và ra của mỗi công đoạn, trong khi đầu ra của mỗi công đoạn của hoạt động khai thác và chế biến đá rất khó có thể kiểm soát và tính toán được Vì thế, dễ tạo ra sai số lớn cho quá trình ước tính

Phương pháp phân tích nhiên liệu có khả năng áp dụng với dữ liệu về nhiên liệu và loại phương tiện sử dụng do có các số liệu về nhiên liệu sử dụng, quãng đường vận chuyển, công suất và loại phương tiện Trong hoạt động khai thác và chế biến đá vôi, kĩ thuật ước tính ngoại suy khá phức tạp và kém hiệu quả để tính toán

Bên cạnh đó phương pháp đo trực tiếp dường như đưa ra số liệu chính xác hơn cả, tuy nhiên rất khó có thể đo được chính xác bởi việc lựa chọn vị trí đo khá khó khăn do hoạt động khai thác vận chuyển diễn ra không đồng đều trong ngày và kết quả đo có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều nguồn phát thải khác Phương pháp dùng

hệ số phát thải đơn giản hơn, dựa trên dữ liệu hoạt động thực tế, các yêu cầu về dữ liệu tính toán được thể hiện ở bảng 2.1 Các số liệu hoạt động có thể thu thập được thông qua điều tra và khảo sát ở các cơ sở khai thác đá

Bảng 0.1 Lựa chọn phương pháp kiểm kê cho mỗi công đoạn

Công

đoạn

Khí phát thải

Phân loại nguồn

- Lượng đất đá thải

- Sản lượng -Tốc độ gió -Độ ẩm đá/đất phủ

Hệ số phát thải (HSPT)

-Chiều sâu lỗ khoan, lượng thuốc nổ/lỗ

-Diện tích nổ trung bình -Độ ẩm của đá, tốc độ gió -Loại thuốc nổ, khối lượng

sử dụng/năm

- HSPT

- Cân bằng vật chất

-Nhiên liệu sử dụng -Quãng đường di chuyển -Loại đường

-Tải trọng xe -Sản lượng -Lượng đất đá phủ -Tốc độ gió

- Độ ẩm của đá và đất phủ

- HSPT

- Phân tích nhiên liệu

-Sản lượng -Tỷ lệ các loại đá thành phẩm

- PP giảm thiểu ô nhiễm

HSPT

CHƯƠNG 3-KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA CÔNG NGHỆ KHAI THÁC, CHẾ BIẾN ĐÁ XÂY DỰNG VÀ CHẤT THẢI

Quy trình khai thác đá vôi ở huyện Lương Sơn - Hòa Bình cũng giống quy trình đá vôi nói chung đã mô tả ở chương 1, gồm các công đoạn sau: Bóc lớp đất phủ với các mỏ có đất phủ, tạo tầng khoan, nổ mìn và khai thác (công đoạn này sẽ tiếp diễn liên tục trong quá trình khai thác), bốc xúc đá lên phương tiện vận tải hoặc dùng băng tải di chuyển tới trạm đập/nghiền và sàng phân loại đá để tạo ra các sản phẩm đã có kích cỡ khác nhau

Hình 3.1 dưới đây là sơ đồ khối mô tả công nghệ khai thác, chế biến đá, nhu cầu tiêu thụ năng lượng và dòng thải khí

Hình 3.1.Sơ đồ khối quá trình khai thác, chế biến đá xây dựng và dòng thải

Trong khai thác và chế biến đá vôi phục vụ cho sản xuất vật liệu xây dựng, năng lượng được sử dụng ở tất cả các công đoạn và bụi, khí thải cũng phát sinh ở tất

cả các công đoạn

Tuy nhiên, tùy theo mục đích sử dụng, đặc điểm địa chất, địa hình và quan điểm của đơn vị khai thác mà công nghệ khai thác và chế biến có thể khác nhau chút ít Dưới đây sẽ trình bày kết quả điều tra hoạt động sản xuất cụ thể ở 3 cơ sở

Bóc lớp đất mặt Nổ mìn Bốc xúc Đập/ nghiền Sàng, phân loại Đổ đống

Năng lượng

Vận chuyển

Bụi, khí thải

3.1.1 Công ty Cổ phần Đầu tư xây dựng và du lịch Bình Minh

Địa điểm khai thác đá vôi làm nguyên liệu cho sản xuất xi măng là ở núi Mố thuộc địa giới của 2 xã Trung Sơn và Tiến Sơn, huyện Lương Sơn Công ty khai thác theo lớp xiên kết hợp với lớp bằng Lớp đất phủ được lấy đi bằng máy xúc đất

đá lên xe tải chở xuống chân tuyến Đá được khoan nổ mìn theo phương pháp vi sai với chiều sâu mỗi lỗ khoan khoảng 16m Sau đó được bốc xúc lên thiết bị vận chuyển Đá quá cỡ (kích thước 1×1m) chiếm khoảng 5-10% Hầu hết chúng được giảm kích thước bằng cách dùng máy đập búa nhiên liệu dầu để đập nhỏ hơn, trường hợp tỷ lệ đá quá cỡ lớn sẽ dùng mìn để nổ lại Tiếp theo, đá được đưa vào máy nghiền để tạo ra đá có kích thước nhỏ hơn 7cm rồi chuyển vào cyclo để nghiền nhỏ làm nguyên liệu cho sản xuất xi măng Đá nghiền này được chuyển qua hệ thống băng tải kín với chiều dài 150m sang nhà máy xi măng Trung Sơn

3.1.2 Công ty TNHH Xây dựng thương mại và vận tải Hợp Tiến

Vị trí khai thác tại núi Sếu, xã Cao Dương, huyện Lương Sơn tỉnh Hòa Bình Công ty lựa chọn hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng, do địa hình không cho phép đưa thiết bị lớn lên núi Lớp đất phủ tại mỏ núi Sếu tương đối ít, do đó cơ sở dùng mìn để khai thác đá trực tiếp Lượng đất phủ, vì thế, cũng được tách ra khỏi khối đá và được vận chuyển cùng với đá tới trạm nghiền sàng Do đó, phần đất đá phủ này nằm lẫn trong phần base và đá mạt sau nghiền sàng

Mỏ được khấu theo từng lớp dốc đứng lần lượt theo từng tầng từ trên xuống dưới, từ tầng trên cùng đến tầng cuối cùng, hết lớp ngoài đến lớp trong Máy xúc được dịch chuyển theo tầng trong giới hạn lớp khấu Sau khi khai thác xong dải khấu đầu tiên ở tầng trên cùng, thiết bị được chuyển xuống tầng dưới kề đó và bắt đầu một dải khấu mới

Công tác khoan mìn được thực hiện bằng máy khoan tay, sử dụng năng lượng điện, khoan lỗ thẳng đứng Đá quá cỡ sau nổ mìn, được công ty sử dụng mìn

để nổ lại tới giới hạn trung bình là 20÷30 cm Tỷ lệ đá quá cỡ là 30%, đá quá cỡ được phá nhỏ bằng máy đập búa hoặc dùng mìn để nổ lại Sau đó, đá được bốc xúc lên phương tiện vận tải chuyển về bãi chế biến và được nạp vào miệng phễu kẹp