Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp quản lý môi trường tại các cơ sở khai thác, chế biến đá vôi trên địa bàn thành phố sơn la, tỉnh sơn la

Phạm Thị Mai Thảo Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp quản lý môi trường tại các cơ sở khai thác, chế biến đá vôi trên địa bàn thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La”

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC CƠ SỞ KHAI THÁC, CHẾ BIẾN ĐÁ VÔI TRÊN ĐỊA BÀN

THÀNH PHỐ SƠN LA, TỈNH SƠN LA

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

CAO MINH THU

HÀ NỘI, NĂM 2018

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC CƠ SỞ KHAI THÁC, CHẾ BIẾN ĐÁ VÔI TRÊN ĐỊA BÀN

THÀNH PHỐ SƠN LA, TỈNH SƠN LA

CAO MINH THU

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 8440301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS PHẠM THỊ MAI THẢO

HÀ NỘI, NĂM 2018

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: TS Phạm Thị Mai Thảo

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Phạm Văn Lợi

Cán bộ chấm phản biện 2: TS Lê Ngọc Thuấn

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 21 tháng 5 năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướngdẫn của TS.Phạm Thị Mai Thảo Các số liệu trích dẫn đều có nguồn gốc, các kếtquả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ côngtrình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Cao Minh Thu

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy cô khoa Môitrường, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy,tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa học.Qua đây tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướngdẫn TS Phạm Thị Mai Thảo đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cho tôi những lờikhuyên cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự hợp tác và giúp đỡ quý báu của Chi cục bảo vệmôi trường tỉnh Sơn La, Doanh nghiệp tư nhân Nhất Trí Thành, CTCP đầu tư vàxây dựng Tuấn Cường, Chính quyền địa phương và bà con nông dân thành phốSơn La đã nhiệt tình hỗ trợ, hợp tác và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn

Trong thời gian nghiên cứu và làm luận văn, tôi cũng đã nhận được sự hỗtrợ, tạo điều kiện và giúp đỡ từ Phòng phân tích chất lượng môi trường của Trungtâm Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ môi trường (CETRA), tôi xin trân trọngcảm ơn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân luôn quantâm, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Cao Minh Thu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan tình hình khai thác, chế biến đá vôi

3 1.1.1 Tình hình khai thác, chế biến đá vôi trên Thế giới 3

1.1.2 Tình hình khai thác, chế biến đá vôi ở Việt Nam 5

1.1.3 Tình hình khai thác và chế biến đá vôi tại Thành phố Sơn La 8

1.2 Tổng quan phương pháp và công nghệ khai thác, chế biến đá vôi

10 1.2.1 Phương pháp và công nghệ khai thác, chế biến đá vôi ở Việt Nam 10

1.2.2 Một số công nghệ tiên tiến về khai thác, chế biến đá vôi trên thế giới

14 1.3 Tác động của hoạt động khai thác, chế biến đá vôi tới môi trường tự nhiên và kinh tế - xã hội 17

1.3.1 Tác động tới môi trường không khí 17

1.3.2 Tác động tới môi trường đất

19 1.3.3 Tác động tới môi trường nước 20

1.3.4 Tác động tới môi trường sinh thái – cảnh quan

21 1.3.5 Tác động tới kinh tế - xã hội 22

1.3.6 Tác động tới sức khoẻ cộng đồng 25

1.4 Tổng quan quy định pháp luật về quản lý môi trường liên quan đến khai thác, chế biến đá vôi

27 1.5 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

30 1.5.1 Điều kiện tự nhiên

30 1.5.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 35

CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 Phạm vi nghiên cứu 382.2 Đối tượng nghiên cứu 38

2.3 Phương pháp nghiên cứu 38

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

38 2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

38 2.3.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 43

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 44

3.1 Đặc điểm của mỏ đá Noong Ẳng và mỏ đá Pom Ư Hừ 44

3.1.1 Vị trí tiếp giáp 44

3.1.2 Quy trình khai thác và chế biến của hai mỏ đá vôi 48

3.2 Kết quả đánh giá chất lượng môi trường không khí của mỏ đá Poom Ư Hừ và mỏ đá Noong Ẳng 49

3.2.1 Kết quả phân tích môi trường không khí khu vực sản xuất mỏ đá 49

3.2.2 Kết quả phân tích môi trường không khí xung quanh mỏ đá

52 3.3 Đánh giá hiện trạng tuân thủ các quy định quản lý của Nhà nước về môi trường tại mỏ đá Poom Ư Hừ và mỏ đá Noong Ẳng 57

3.3.1 Thủ tục lập Báo cáo Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) 57

3.3.2 Thủ tục đăng ký sổ chủ nguồn thải chất thải nguy hại 62

3.3.3 Thủ tục lập Báo cáo giám sát môi trường định kỳ 65

3.3.4 Thủ tục cải tạo, phục hồi môi trường 67

3.4 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá vôi đến sức khoẻ cộng đồng qua ý kiến của người dân và công nhân làm việc tại mỏ 68

3.5 Đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá vôi đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng

74 3.5.1 Biện pháp kỹ thuật 74

3.5.2 Biện pháp quản lý 79

3.5.3 Biện pháp bảo vệ sức khỏe người dân, công nhân lao động

80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

THÔNG TIN LUẬN VĂN

Họ và tên học viên: Cao Minh Thu

Lớp: CH2AMT Khoá: 2A Cán

bộ hướng dẫn: TS Phạm Thị Mai Thảo

Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp quản lý môi

trường tại các cơ sở khai thác, chế biến đá vôi trên địa bàn thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La”

Tóm tắt luận văn: Khai thác, chế biến đá vôi hiện nay ở tỉnh Sơn La là mộttrong những ngành công nghiệp khai khoáng đặc biệt quan trọng, tuy nhiênbên cạnh những lợi ích kinh tế mà ngành khai thác khoáng sản mang lại thì hoạtđộng này cũng đã gây ra những tác động tiêu cực Ảnh hưởng của hoạt độngkhai thác, chế biến đá vôi đến môi trường không khí và sức khỏe con người xungquanh hai mỏ đá Noong Ẳng và Pom Ư Hừ tại thành phố Sơn La đã được xác địnhdựa trên cơ sở phân tích số liệu quan trắc môi trường không khí và quá trình khảosát thực tế tại hai mỏ đá Kết quả nghiên cứu cho thấy, tại khu vực khai trường, độ

ồn vượt quy chuẩn cho phép QCVN 24:2016/BYT Trong khi đó, tại khu vực khôngkhí xung quanh (nhà ở công nhân và dân cư) thời điểm nổ mìn, độ ồn và nồng độBụi lơ lửng vượt quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT, QCVN 26:2010/BTNMT Điềunày gây ô nhiễm môi trường không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động

và người dân sống xung quanh Cụ thể, độ ồn lớn và Bụi phát sinh trong quá trìnhlàm việc đã làm công nhân bị mắc các bệnh như như đau mắt, viêm họng, đau tai.Quá trình khai thác và chế biến đã làm những người dân sống xung quanh mỏ đá bịmắc các bệnh về đường hô hấp, đau mắt, đau tai Từ các kết quả trên, các biệnpháp quản lý môi trường đã được đề xuất nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trườngkhông khí cũng như không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người tại khu vực khaithác

Từ khóa: khai thác đá vôi, môi trường không khí, quản lý môi trường

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT Bảo vệ môi trường

CBCNV Cán bộ công nhân viên

TNMT Tài nguyên Môi trường

TSP Tổng bụi lơ lửng

VLXD Vật liệu xây dựng

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Tổng hợp số mỏ và trữ lượng tài nguyên đá vôi trong cả nước [15] 6

Bảng 1.2: Các đơn vị đang khai thác đá vôi trên địa bàn tỉnh Sơn La [23] 8

Bảng 1.3: Quy hoạch thăm dò, khai thác và sử dụng đá xây dựng, đất sét gạch ngói thành phố Sơn La đến năm 2020 [5]

35 Bảng 2.1: Bảng thống kê đối tượng, số lượng, nội dung phiếu điều tra 40

Bảng 2.2: Thông tin lấy mẫu tại mỏ đá Noong Ẳng và mỏ Pom Ư Hừ 41

Bảng 3.1: Đặc điểm của mỏ đá Noong Ẳng và mỏ đá Pom Ư Hừ 45

Bảng 3.2: Kết quả phân tích môi trường không khí khu vực sản xuất tại 2 mỏ đá50 Bảng 3.3: Kết quả phân tích môi trường không khí xung quanh 2 mỏ đá 53

Bảng 3.4: Đánh giá hiện trạng thực hiện các biện pháp giảm thiểu ÔNMT không khí, tiếng ồn của 2 mỏ đá

57 Bảng 3.5: Đánh giá hiện trạng thực hiện các biện pháp giảm thiểu ÔNMT nước thải của 2 mỏ đá

60 Bảng 3.6: Đánh giá hiện trạng thực hiện biện pháp quản lý CTR của 2 mỏ đá 61

Bảng 3.7: Danh sách CTNH đã đăng ký thường xuyên phát sinh 63

Bảng 3.8: Đánh giá việc tuân thủ thủ tục đăng ký sổ chủ nguồn thải CTNH 64

Bảng 3.9: Đánh giá hiện trạng tuân thủ thủ tục lập Báo cáo giám sát môi trường định kỳ của 2 mỏ đá 65

Bảng 3.10: Vị trí, chỉ tiêu, tần số quan trắc mỏ đá Noong Ẳng 66

Bảng 3.11: Đánh giá phương án cải tạo, phục hồi môi trường của 2 mỏ đá 67

Bảng 3.12: Ý kiến của người dân về nguyên nhân gây ÔNMT 70

Bảng 3.13: Tổng hợp kết quả phỏng vấn công nhân về ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến đá vôi

71 Bảng 3.14: Tổng hợp tác động của hoạt động thác đá, chế biến đá vôi đến môi trường tại 2 mỏ 73

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ chế biến đá vôi [12] 13

Hình 1.2: Bản đồ hành chính thành phố Sơn La 31

Hình 2.1: Vị trí lấy mẫu mỏ đá Noong Ẳng, bản Cọ, phường Chiềng An 42

Hình 2.2: Vị trí lấy mẫu mỏ Pom Ư Hừ, xã Chiềng Ngần và phường Chiềng Cơi .43

Hình 3.1: Vị trí tiếp giáp của mỏ đá Noong Ẳng và mỏ đá Pom Ư Hừ 44

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến đá vôi của 2 mỏ đá 49

Hình 3.3: Nồng độ bụi tại khu vực khai thác tại 2 mỏ đá 51

Hình 3.4: Độ ồn khu vực khai thác tại 2 mỏ đá 52

Hình 3.5: Độ ồn tại khu vực xung quanh 2 mỏ đá 54

Hình 3.6: Nồng độ bụi tổng TSP tại khu vực xung quanh 2 mỏ đá 55

Hình 3.7: Ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá vôi tới không khí tại 2 mỏ đá.69 Hình 3.8: Ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá vôi tới sức khoẻ dân cư 69

Hình 3.9: Biểu đồ thể hiện tình hình sức khỏe của dân cư xung quanh mỏ 70

Hình 3.10: Biểu đồ thể hiện tình hình sức khỏe của công nhần làm việc tại 2 mỏ .72

1

1 Đặt vấn đề

MỞ ĐẦU

Trong xu thế hội nhập và phát triển, các ngành công nghiệp nước ta đượcquan tâm, đầu tư và đẩy mạnh phát triển Trong số đó phải kể đến các hoạt độngcủa ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản Khai thác và chế biến đávôi là một hoạt động đã được quan tâm đầu tư phát triển từ khá lâu

Sơn La được đánh giá là một tỉnh có tiềm năng và rất đa dạng các loại khoángsản, đứng ở vị trí thứ 3 trong vùng Tây Bắc, chỉ sau Lào Cai và Yên Bái Ngoài nguồnthan, trữ lượng quặng niken trên địa bàn toàn tỉnh Sơn La là lớn nhất, quặng đồngđứng thứ 3, và nguồn tài nguyên làm VLXD thông thường như đá vôi, cao lanh, đấtsét trắng, đất sét chịu lửa rất phong phú

Thành phố Sơn La là trung tâm về chính trị kinh tế, văn hoá xã hội và an ninhquốc phòng của tỉnh, có vị trí là trung tâm của vùng Tây Bắc Thành phố đã và đangđược Trung ương, tỉnh Sơn La đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng theo các chươngtrình dự án; đồng thời thực hiện chương trình xây dựng nông thôn mới và nhu cầuxây dựng nhà ở, các công trình phục vụ sinh hoạt của các hộ gia đình nên nhu cầu

sử dụng đá vôi làm VLXD ngày càng gia tăng Căn cứ vào định hướng, chiếnlược phát triển kinh tế của tỉnh, quy hoạch sản xuất VLXD trên địa bàn tỉnh banhành theo Quyết định số 2230/QĐ-UBND ngày 20/09/2010 của UBND tỉnh Sơn

La Theo đó giai đoạn 2010 – 2015: nhu cầu đá xây dựng khoảng 22,5 triệu m3; giaiđoạn 2016-2020: nhu cầu đá xây dựng khoảng 45 triệu m3 Trên cơ sở nhu cầu sửdụng đá vôi ngày càng tăng trên thị trường, các hoạt động khai thác và chế biến đávôi cũng liên tục gia tăng

Bên cạnh những lợi ích kinh tế mà ngành khai thác, chế biến đá vôi mang lạicho tỉnh Sơn La thì hoạt động này đã gây ra những tác động tiêu cực đếnmôi trường tự nhiên và ảnh hưởng đến sức khoẻ của dân cư quanh khu vực

mỏ khai thác Trước thực tế trên, tác giả đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh

giá hiện trạng và đề xuất biện pháp quản lý môi trường tại các cơ sở khai thác, chế biến đá vôi trên địa bàn thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La” nhằm mục đích đánh

giá hiện

trạng môi trường, dự báo các vấn đề môi trường phát sinh trên cơ sở đó đề xuấtgiải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý môi trường cho các cơ sở khai thác, chếbiến đá vôi trên địa bàn thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La.

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu, đánh giá tác động của hoạt động khai thác, chế biến đá vôi đếnmôi trường không khí tại các cơ sở trên địa bàn Thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La;

- Đề xuất giải pháp quản lý môi trường không khí phù hợp tại các cơ sở khaithác, chế biến đá vôi

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tình hình hoạt động của các cơ sở khai thác, chế biến đá vôi trênđịa bàn thành phố Sơn La: quy mô, công suất, sản lượng, công nghệ khai thác vàchế biến của cơ sở đang áp dụng;

- Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng môi trường không khí và hiện trạng tuânthủ các quy định quản lý của Nhà nước về môi trường tại các cơ sở khai thác, chếbiến đá vôi;

- Đánh giá nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người dân sống xung quanh khuvực khai thác, chế biến đá vôi và công nhân lao động làm việc trực tiếp tại mỏ đá

- Đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá vôi đếnmôi trường và sức khoẻ người dân, công nhân lao

động

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình khai thác, chế biến đá vôi

1.1.1 Tình hình khai thác, chế biến đá vôi trên Thế giới

Đá vôi là khoáng vật trầm tích hóa học do các chất hòa tan trong nước lắngđọng xuống và gắn kết lại mà tạo thành Đá vôi được cấu tạo chủ yếu bởi cáckhoáng chất cacbonat, chủ yếu là Canxi cacbonat và Magie cacbonat Đá vôi lànguyên liệu chủ yếu được sử dụng để sản xuất ximăng phục vụ ngành xây dựng,đồng thời đá vôi cũng là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất bột nhẹ vànguyên liệu hóa chất, nông nghiệp, nhựa và giấy [41]

Trong hơn nửa thế kỷ qua nhu cầu về tài nguyên khoáng sản đá vôi trên thịtrường thế giới tăng trưởng lớn dẫn đến hoạt động khai thác chế biến đá vôi pháttriển mạnh và nhanh chóng đặc biệt là ở các quốc gia giàu tài nguyên ở Châu ÁThái Bình Dương, chủ yếu là do sự hiện diện của các nền kinh tế mới nổi trong khuvực như Trung Quốc, nơi có thị phần đá vôi lớn nhất trên toàn cầu [42] Một vàiquốc gia trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương đã chứng kiến sự đô thị hóanhanh chóng trong vài năm qua, tạo điều kiện mở rộng thị trường đá vôi Châu Âucũng thể hiện sự tăng trưởng đáng kể trong ngành khai thác chế biến đá vôi, với

sự hiện diện mạnh mẽ ngành sản xuất thép toàn cầu đòi hỏi một lượng lớn đá vôilàm nguyên liệu thô Thị trường khai thác chế biến đá vôi ở Bắc Mỹ chủ yếu đượcthúc đẩy bởi sự cần thiết của nguồn nguyên liệu này trong nông nghiệp và xử lýnước Thị trường Mỹ Latinh được định hướng bởi nhu cầu về khoáng sản trongngành nông nghiệp, trong khi đó VLXD là những ứng dụng chính của đá vôi ởTrung Đông và Châu Phi

Mặc dù công nghiệp khai khoáng là một ngành quan trọng đối với phát triểnkinh tế của một quốc gia bởi ngành này cung cấp nguyên liệu cần thiết cho côngcuộc công nghiệp hoá đất nước, tuy nhiên việc phát triển ngành này cũng mang lạinhiều tác động đến môi trường và xã hội nghiêm trọng [25],[35]

Tại các nước đang phát triển, các phương pháp khai thác mỏ đá vôi hầu hếtđều rất thô sơ, đa số áp dụng hệ thống khai thác lộ thiên với công nghệ ôtô – máy

xúc Đây là loại hình công nghệ cổ điển, giá thành cao Các thông số kỹ thuật của hệthống khai thác và vận tải không đảm bảo [17] Phương pháp khai thác thủ cônghầu như không có cơ sở khoa học về công nghệ và không hề có nỗ lực nào nhằmkhôi phục lại những khu vực đã khai thác do chi phí khôi phục thường cao hơnnhiều so với giá trị mà việc khai thác đá mang lại Công nghệ chế biến sâu chưađược phát triến với thiết bị lạc hậu, năng suất và hệ số thu hồi thấp, chất lượngsản phẩm chưa cao Phần lớn sản phẩm chỉ đạt tiêu chuẩn xuất khẩu ở mức trungbình [17] Chính điều này đã dẫn đến tác động xấu đến môi trường sinh thái và gâylãng phí tài nguyên.

Trong khi các công ty hoạt động khoáng sản thường ít quan tâm đến vấn

đề bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ, cùng với đó là Chính phủ của các quốcgia đang phát triển còn thiếu năng lực hành chính - kỹ thuật cũng như ý muốnchính trị để quản lý và kiểm soát hiệu quả tài nguyên dẫn đến có nhiều nhiều thỏathuận khai thác khoáng sản thiếu minh bạch giữa doanh nghiệp và cơ quan quản lýNhà nước Ngoài những vấn đề trên, việc quản lý khai thác khoáng sản cũng nhưkhai thác đá vôi nói riêng gặp không ít khó khăn do các quy định pháp luật không

rõ ràng, năng lực quản lý yếu kém, hoặc do thiếu sự trao đổi và chính sách liênngành [2],[3]

Tại các nước công nghiệp phát triển, Chính phủ đã chú ý đến những vấn đềbảo vệ môi trường khoáng sản ngay từ cuối những năm 1950, nhưng lúc đó

hệ thống pháp luật còn chưa đủ mạnh, các biện pháp thi hành còn nghèo nàn vàhiệu quả thấp Phải đến năm 1991, tại Hội nghị bàn tròn với chủ đề “Môi trường vàkhai thác mỏ” do Vụ Hợp tác kỹ thuật vì sự phát triển của Liên hợp quốc trước đây(UN/DTCD) và Diễn đàn về chính sách phát triển của tổ chức phát triển quốc tếĐức (DSE) cùng đứng ra tổ chức, “Nguyên tắc chỉ đạo Berlin” mới được thiết lậpdựa trên sự thỏa thuận của các đại diện tổ chức công nghiệp, Chính phủ vàphi Chính phủ Nguyên tắc chỉ đạo này nêu lên sự cần thiết phải chuyển thuật ngữphát triển bền vững thành tiêu chuẩn có thể áp dụng được để nhận biết nhữngyêu cầu đối với Chính phủ, công ty khai thác mỏ và các ngành chế biến, sản xuấtsản phẩm từ khoáng sản Hội nghị Quốc tế về phát triển Môi trường và khai thác

mỏ (6/1994)

diễn ra ở Washington đã nêu bật một số xu hướng gần đây về chính sách bảo vệmôi trường và ảnh hưởng xã hội có liên quan đến khai thác mỏ [12] Sau đó nhiềuquốc gia đã có những điều chỉnh chính sách và hoạt động nhằm quản lý, khaithác sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên khoáng sản, tập trung chủ yếu vào pháttriển các ngành chế biến sâu, sản xuất sử dụng công nghệ cao để sản xuất cácsản phẩm có giá trị gia tăng lớn và siêu lợi nhuận Các nước này cũng đặc biệt chú

ý đến vấn đề dự trữ và sử dụng hiệu quả tiết kiệm nguyên vật liệu khoáng sản.Nhiều quốc gia phát triển như Mỹ, Australia, Anh… đã áp dụng phương thức tiênphong trong khai thác khoáng sản bền vững với việc tích hợp các khía cạnh môitrường, kinh tế và xã hội trong tất cả các giai đoạn của vòng đời khai thác khoángsản và đã mang lại những lợi ích quan trọng [30]

Nhận xét: Trên thế giới xu thế phát triển của ngành công nghiệp khoáng sản

hiện nay là áp dụng công nghệ khai thác, chế biến hợp lý, sử dụng tổng hợp, tiếtkiệm và có hiệu quả tài nguyên khoáng sản; hình thành công nghệ ít và không phếthải nhằm bảo vệ tài nguyên, BVMT và bảo vệ con người

1.1.2 Tình hình khai thác, chế biến đá vôi ở Việt Nam

Tại nước ta, đá vôi được đánh giá là một trong 45 loại khoáng sản có trữlượng lớn và phân bố rộng khắp cả nước tập trung hầu hết ở miền Bắc, có nơichiếm tới

50% diện tích toàn tỉnh như Hoà Bình (53,4%), Cao Bằng (49,47%), Tuyên Quang(49,92%), Hà Giang (38,01%) Nhiều thị xã, thị trấn nằm trọn trên đá vôi như MaiChâu (Hoà Bình), Mộc Châu, Yên Châu (Sơn La), Đồng Văn, Mèo Vạc (Hà Giang)[24] Kết quả điều tra và thăm dò khoáng sản đã tìm kiếm được 351 điểm mỏ đávôi xi măng trữ lượng ước đạt 44,7 tỷ tấn, trữ lượng đá làm VLXD thôngthường khoảng 53,6 tỷ tấn tài nguyên dự báo khoảng 120 tỷ tấn [3],[4]

Đá vôi được khai thác phục vụ nhiều mục đích, trong đó quan trọng là đá vôilàm nguyên liệu sản xuất xi măng và đá vôi làm VLXD thông thường Nguồn nguyênliệu đá vôi để sản xuất xi măng của nước ta rất dồi dào, chất lượng khá tốt tạođiều kiện thuận lợi cho ngành công nghiệp xi măng phát triển Chính vì vậy, trongnhững năm gần đây với tốc độ phát triển không ngừng của ngành, nguồn

nguyên liệu chính phục vụ sản xuất xi măng khan hiếm, do vậy việc khai thác hợp

lí, hiệu quả nguồn đá vôi xi măng có ý nghĩa sống còn của ngành công nghiệp ximăng Mặt khác, sự phân bố các mỏ đá vôi không đều, chỉ tập trung ở một số khuvực chủ yếu Một số mỏ có chất lượng nguyên liệu biến động, điều kiện khai tháckhó khăn, một số mỏ là các hang động Karst trở thành danh lam thắng cảnh nênkhông được phép khai thác [1]

Theo số liệu Báo cáo kết quả của dự án điều tra lập hệ thống dữ liệutài nguyên khoáng sản làm nguyên liệu cho sản xuất xi măng và các dự án quyhoạch VLXD trong cả nước của Viện VLXD - Bộ Xây dựng thì trong số 274 khoángsản đá vôi đã được khảo sát thì trữ lượng dự báo khoảng 44,7 tỷ tấn; trữ lượng đávôi đã được thăm dò cấp A + B + C1+ C2 khoảng 12,557 tỷ tấn Trong đó có 28khoáng sản đá vôi có quy mô lớn (trữ lượng trên 100 triệu tấn), 19 khoáng sản cóquy mô vừa (trữ lượng khoảng 20 đến 100 triệu tấn) [15]

Bảng 1.1: Tổng hợp số mỏ và trữ lượng tài nguyên đá vôi trong cả nước [15].

Tên vùng, tỉnh

Tổng số mỏ

Trong đó số mỏ

Trữ lượng mỏ đã khảo sát (triệu

tấn) Chưa

khảo sát

Đã khảo sát

Tài nguyên cấp P

(Nguồn: Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng khoáng sản làm VLXD

ở Việt Nam đến năm 2020)

Về tình hình khai thác đá vôi hiện nay ở nước ta, tổng hợp số liệu báo cáo củatrên 30 tỉnh, thành phố có hoạt động thăm dò, khai thác đá vôi trên phạm vi

toàn

quốc; từ kết quả công tác thanh tra chuyên đề năm 2015, tính đến hết năm 2015,

cả nước có 151 Giấy phép khai thác đá vôi cấp trung ương cấp và 688 Giấy phépkhai thác cấp địa phương còn hiệu lực Các tỉnh có số lượng giấy phép khánhiều là Thanh Hóa, Hà Nam, Hòa Bình, Ninh Bình, Nghệ An, Lạng Sơn, QuảngBình, Cao Bằng, Quảng Ninh, Yên Bái, Lào Cai, Phú Thọ Sản lượng khai thác trungbình hàng năm tại các tỉnh nêu trên lên tới trên 20 triệu tấn, đáp ứng nhu cầu sửdụng VLXD thông thường trên địa bàn, đóng góp phần đáng kể vào phát triển kinh

tế - xã hội địa phương [16] Song tình hình khai thác tự phát và không đảm bảo các

chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật còn khá nhiều, điển hình là tình trạng các địa phương

tự ý khai thác không theo quy hoạch làm phá vỡ quy hoặch hoặc sử dụng nguồnnguyên liệu đá vôi không có hiệu quả gây lãng phí tài nguyên Đặc biệt và phổ biến

là các mỏ có công suất vừa và nhỏ khai thác dựa theo lợi ích trước mắt, khai tháckhông theo quy hoạch, không đúng thiết kế, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường,mất an toàn và tổn thất nguyên liệu lớn Hơn nữa công tác quản lý Nhà nước vềnguồn tài nguyên tại địa phương chưa thực sự nghiêm túc, nhiều mỏ địa phươngkhai thác không có giấy phép, không có thiết kế [16]

Nhận xét: Với nguồn tài nguyên khoáng sản đá vôi đa dạng, phong phú nên

trong những năm qua ngành công nghiệp khai thác chế biến đá vôi ở nước ta đãđầu tư, phát triển mạnh mẽ không những đáp ứng được nhu cầu trong nước màcòn xuất khẩu ra nhiều nước trên thế giới Bên cạnh những đóng góp tích cực cho

sự phát triển của đất nước, ngành khai thác đá vôi hiện đang bộc lộ nhiều hạnchế, bất cập về quy hoạnh, định hướng phát triển; phương pháp khai thác, chếbiến sản phẩm; tiết kiệm tài nguyên Đặc biệt, hoạt động sản xuất còn có tác độngtiêu cực tới môi trường không khí, nước, đất, cảnh quan, địa hình, hệ sinh thái khuvực và đặc biệt là tới sức khỏe con người Do vậy, việc khai thác hợp lý và BVMT,cảnh quan đá vôi phục vụ cho mục đích kinh tế là vấn đề cần quan tâm giải quyếtcủa địa phương và Nhà nước hiện nay

1.1.3 Tình hình khai thác và chế biến đá vôi tại Thành phố Sơn La

Trên địa bàn tỉnh Sơn La đá vôi có trữ lượng lớn, chất lượng đảm bảo làmVLXD thông thường và sản xuất xi măng Đá vôi được phân bố chủ yếu ở cáchuyện Mai Sơn, Thuận Châu, Phú Yên, thành phố Sơn La Hoạt động khai thác vàchế biến đá vôi tại Sơn La đã diễn ra liên tục từ nhiều năm nay với quy mô ngàycàng lớn Tham gia vào hoạt động khai thác và chế biến đá trong khu vực có nhiềudoanh nghiệp Nhà nước, tư nhân và bộ phận đáng kể nhân dân địa phương Hiệnnay, trên địa bàn tỉnh có 19 giấy phép khai thác đá vôi do Bộ Tài nguyên và Môitrường, UBND tỉnh cấp đang còn hoạt động [22],[23], cụ thể:

- Giấy phép do Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp: 2 Giấy phép

- Giấy phép do UBND tỉnh cấp: 17 Giấy phép

Công tác thẩm định cấp phép hoạt động khoáng sản được thực hiện đảm bảocác quy định của pháp luật, các khu vực cấp phép đều nằm trong quy hoạchthăm dò, khai thác khoáng sản; không thuộc khu vực cấm, tạm thời cấm hoạtđộng khoáng sản; thuộc khu vực không đấu giá quyền khai thác khoáng sản; cácđơn vị hoạt động khoáng sản đảm bảo năng lực trong hoạt động khoáng sản; cóbáo cáo đánh giá tác động môi trường hoặc cam kết bảo vệ môi trường, kế hoạchbảo vệ môi trường theo quy định

Bảng 1.2: Các đơn vị đang khai thác đá vôi trên địa bàn tỉnh Sơn La [23]

Công suất (m 3 /năm hoặc T/

năm)

Diện tích (ha)

I Giấy phép khai thác do UBND tỉnh Sơn La cấp

45.000

m3/năm

2

2 CTCP xây dựng

Trường Giang

Mỏ đá bản Huổi Lầu, xãMường Và, huyện sốp Cộp, tỉnh Sơn La

30.000

m3/năm

15.000

m3/năm

1

STT Tên đơn vị Tên, vị trí khu vực

Công suất (m 3 /năm hoặc T/

năm)

Diện tích (ha)

4 CTCP Vạn Lộc Mỏ đá bản Sen To, xã TôngCọ, huyện Thuận Châu m20.0003/năm 1

5

Chi nhánh CTCP

đầu tư và xây dựng

Tuấn Cường tại

thành phố Sơn La

Mỏ đá bản He, xã ChiềngKhoang, huyện Quỳnh Nhai,tỉnh Sơn La

25.000

m3/năm

30.000

m3/năm

2

10 CTCP đầu tư Vạn

An

Mỏ đá bản Hồng Ngài, xãHồng Ngài, huyện Bắc Yên

25.000

m3/năm 211

Doanh nghiệp tư

nhân Nhất Trí

Thành

Mỏ đá Pom Ư Hừ, xã ChiềngNgần và phường Chiềng Cơi, thành phố Sơn La

25.000

m3/năm

50.000

m3/năm 1.5169

17 CTCP đầu tư và xây dựng CHĐ

Mỏ đá bàn Bia, xã PhổngLăng, huyện Thuận Châu, tỉnhSơn La

20.000

m3/năm

1.5

STT Tên đơn vị Tên, vị trí khu vực

Công suất (m 3 /năm hoặc T/

năm)

Diện tích (ha)

II Giấy phép khai thác do Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp

1.2 Tổng quan phương pháp và công nghệ khai thác, chế biến đá vôi

1.2.1 Phương pháp và công nghệ khai thác, chế biến đá vôi ở Việt Nam

a Công nghệ khai thác

Ở Việt Nam, công nghệ khai thác đá vôi về cơ bản có thể chia thành các nhómphương pháp sau

đây:

- Phương pháp khấu suốt (khấu tự do): Là công nghệ khai thác không tầng,

sử dụng công tác khoan nổ mìn để tách đá ra khỏi khối và đưa xuống chân tuyếnđược tiến hành trên một mặt dốc Đá nguyên khai tập trung tại chân tuyến vàđược xúc lên phương tiện vận tải và chở về trạm nghiền [3] Việc thực hiệnkhai thác khấu tự do, không quan tâm đến cắt tầng tuyến có nguy cơ gây sạt lở đất

đá, đá treo từ vách núi trượt lở xuống chân tầng, mất an toàn cho công nhân làmviệc trực tiếp ở gương khai thác Đồng thời, năng suất lao động thấp ở khâu khoan

nổ mìn, độ dốc lớp khấu có xu hướng giảm trong quá trình khai thác, đá đọng lạitrên sườn dốc và mặt tầng ngày càng tăng, không đáp ứng được công suất lớn,hiệu quả kinh tế trong sản xuất tại các mỏ này rất hạn chế Do đó, công nghệ nàychủ yếu được áp dụng để

khai thác các mỏ đá dùng làm VLXD thông thường và sản xuất xi măng quy mônhỏ.

- Phương pháp cắt tầng nhỏ: 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 suấtlớn Theo phương pháp này nổ mìn bằng phương pháp nổ tập trung vi sai Bãi bốcxúc vận tải bố trí trên từng tầng khai thác đưa về trạm đập Phương pháp này

có năng suất cao hơn, đảm bảo an toàn hơn, tuy nhiên chưa đủ điều kiện để cơgiới hóa khâu khoan nổ [19]

- Phương pháp khai thác lớp bằng, vận tải trực tiếp: là phương pháp tiên

tiến, khai thác theo hướng công nghiệp hiện đại, tiến hành mở vỉa bằng đường hàovận tải ôtô và đường hào di chuyển thiết bị [19] Với hình thức mở vỉa và áp dụng

hệ thống khai thác này thì công trình mỏ lần lượt phát triển từ trên xuống dưới,hết lớp này đến lớp khác, hết lớp ngoài đến lớp trong có ưu điểm là: Cơ động, linhhoạt, thích nghi với địa hình đồi núi; khả năng cơ giới hóa cao, đáp ứng được nhucầu sản lượng lớn; điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi; tổ chức vận tải vàđiều hành công tác trên mỏ đơn giản, tập trung; giảm thiểu tối đa việc mất antoàn lao động Nhưng nhược điểm là: khối lượng mở vỉa và chuẩn bị mặt tầngcông tác đầu tiên lớn; thời gian xây dựng mỏ dài; đầu tư cơ bản lớn; chưa tạo rasản phẩm ngay

- Hệ thống khai thác lớp xiên, xúc chuyển: Hệ thống khai thác này được áp

dụng khi điều kiện địa hình không cho phép đưa thiết bị vận tải lên núi hoặc khicung độ vận tải lên núi quá lớn [3],[19] Khai thác theo lớp xiên xúc chuyển có thể

áp dụng để khai thác trên toàn bộ chiều cao của khoáng sản hoặc chỉ áp dụng chotừng phần của nó Thiết bị xúc chuyển trong phương pháp này có thể là máy xúc,máy ủi hoặc máy bốc

- Công nghệ khai thác hỗn hợp: 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 tảiriêng giữa các đai vận tải là các tầng khoan - nổ, ngoài lượng đá do tác động củaxung lượng nổ tầng xuống tầng vận tải có thể kết hợp sử dụng máy ủi hỗ trợ

[19] Có thể dùng 2 hoặc 3 đai vận tải tuỳ theo địa hình, địa chất mỏ Phươngpháp này

thường thích hợp với mỏ có công suất trung bình hoặc các mỏ có chi phí để làmđường vận tải lên các tầng khai thác đầu tiên quá cao.

Hiện nay, ở Việt nam có tới 351 mỏ đá vôi xi măng và nhiều điểm khai thác

đá vôi đang hoạt động với quy mô, công suất khai thác khác nhau Xét về góc độcông nghiệp và quy mô khai thác, có thể chia các mỏ khai thác đá vôi ở nước tathành 3 nhóm chính [19]:

- Nhóm mỏ có quy mô nhỏ, công suất ≤ 100.000 m3/năm, mức độ cơ giớihoá và đồng bộ còn thấp do vốn đầu tư xây dựng cơ bản ban đầu thấp, khaithác theo phương pháp khấu theo lớp xiên, nên việc dọn tầng cho máy khoan làmviệc thường là thủ công Mặt khác, do máy nghiền có năng suất thấp, miệng đậphàm thô nhỏ nên đá sau nổ mìn còn có tỷ lệ quá cỡ nhiều nên khâu khoan - nổlần 2 lớn, nhiều mỏ công tác này chủ yếu dùng lao động thủ công, nguy cơ cao vềmất an toàn lao động và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái, cảnhquan khu vực

- Nhóm mỏ có quy mô vừa, công suất 100.000-200.000 m3/năm, việc dùnglao động thủ công giảm đi, nhưng vẫn còn tồn tại một số khâu lao động thủ côngkết hợp như nêu ở trên

- Nhóm mỏ có quy mô lớn công suất > 200.000 m3/năm, áp dụng công nghệkhai thác cơ giới theo lớp bằng hoặc lớp xiên, vận tải trực tiếp hoặc xúc chuyển dovốn đầu tư lớn, xây dựng cơ bản ban đầu hoàn chỉnh, có khả năng đầu tư thiết bịnhiều hơn, nên mức độ cơ giới hoá và tính đồng bộ cao, không còn lao động thủcông trong dây chuyền trừ vệ sinh công nghiệp hay duy tu bảo dưỡng hệ thốngđường vận tải

b Công nghệ chế biến đá

Thực trạng sử dụng công nghệ khai thác chế biến trong ngành khai khoáng đávôi còn nhiều bất cập, hạn chế Nhiều loại công nghệ được đưa vào sử dụng còn lạchậu, không phù hợp với loại khoáng sản khai thác, chưa quan tâm áp dụng côngnghệ tiên tiến

Do công nghệ khai thác chế biến chưa được quan tâm đúng mức, phần lớn lànhững cơ sở khai thác chế biến quy mô nhỏ, khai thác và sản xuất manh múnnên

mức độ thu hồi thấp, không thu hồi được các khoáng sản đi kèm gây thất thoát tàinguyên lớn Một số điều tra nghiên cứu cho biết, tổn thất tài nguyên trong quátrình khai thác còn rất cao, đặc biệt là ở các mỏ hầm lò, các mỏ địa phương quản

lý [17] Do năng lực có hạn, khai thác phần lớn là thủ công, nên đa số các mỏ nhỏhiện nay chỉ lấy được những phần giàu nhất, bỏ đi toàn bộ các quặng nghèo vàkhoáng sản đi cùng, dẫn đến không thể tận thu được Tổn thất trong chế biếnkhoáng sản cũng rất

cao

Mỏ đá

Nguyên liệu đá

Máy cấp liệu rung

Máy nghiền sơ cấp

Máy nghiền

thứ cấp Đá > 6 cm

Hệ thống sàngphân loại Băng tải Đá hộc cỡ lớn

Đá < 6 cm

Băng tải

Các loại đá thành phẩm

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ chế biến đá vôi [12]

* Mô tả sơ đồ công nghệ

Sau khi nổ mìn, đá được máy gạt gạt từ mặt bằng trung gian xuống bãi xúcchân tuyến Tại chân tuyến, đá được xúc lên phương tiện vận tải đổ chở về bãi chếbiến tại sân công nghiệp Đá nguyên liệu qua máy cấp liệu rung được đổ vào máynghiền sơ cấp (nghiền thô) Sản phẩm sau khi được nghiền sơ cấp được đưaqua

sàng để phân cấp Đá trên sàng được đưa quay lại nghiền sơ cấp để nghiền lại Sảnphẩm dưới sàng được đưa vào máy nghiền thứ cấp (nghiền tinh) để nghiền ra cácloại đá thành phẩm với kích thước khác nhau.

Công nghệ nghiền sàng sản phẩm phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố: Vốn đầu

tư, công suất và sản phẩm yêu cầu Ở Việt Nam hiện nay sử dụng chủ yếu côngnghệ nghiền sàng 3 cấp hay 4 cấp với hệ thống máy nghiền vận hành theo nguyên

lý nghiền đập văng, hệ thống sàng theo nguyên lý sàng rung Thiết bị nghiềnthường sử dụng là máy đập hàm trong nghiền sơ cấp (nghiền thô) và máy nghiềncôn nhỏ trong công đoạn nghiền thứ cấp Với công nghệ nghiền sàng 4 cấp có thểdùng máy nghiền hàm trung hay máy nghiền côn trung [3] Người ta thường không

sử dụng máy đập búa trong chế biến đá xây dựng vì máy đập búa thường làm sảnphẩm vỡ vụn nhiều (tăng lượng đá mạt) và rạn nút ngay trong các viên đá sảnphẩm làm giảm cường độ của sản phẩm

Hiện nay ở các cơ sở sản xuất đá vôi ở Việt Nam đang tồn tại các dây chuyềnthiết bị sàng nghiền đá công suất từ 50.000-500.000 m3/năm (các cơ sở nhỏ lẻ cócông suất dưới 50.000 m3/năm thường dùng các thiết bị sản xuất trong nước vàcủa Trung Quốc) của một số nước như Nga (các hệ máy CM 739-740, CMD 186-

187 công suất 50.000 m3/năm, PDSU 90, PDSU 200 công suất 50.000-200.000

m3/năm), Nhật Bản, Hàn Quốc (công suất 200.000 m3/năm, Phần Lan (thiết bị hãngNordberg công suất 250.000-300.000m3/năm) Mỹ (thiết bị hãng Allis công suất500.000 m3/năm), Anh (thiết bị hãng Parker công suất 500.000 m3/năm) [12]… ứngvới mỗi quy mô sản xuất và công suất mỏ, mức độ cơ giới hoá cũng được nâng lên

Nhận xét: Các mỏ khai thác đá vôi hiện nay ở nước ta, đặc biệt là các mỏ khai

thác quy mô nhỏ, hầu hết đều sử dụng công nghệ khai thác chế biến lạc hậu,không đảm bảo an toàn, gây lãng phí tài nguyên, phá hoại và làm ÔNMT, hiệu quảkinh tế thấp, việc quản lý hoạt động khai thác mỏ còn nhiều bất cập, tồn tại

1.2.2 Một số công nghệ tiên tiến về khai thác, chế biến đá vôi trên thế giới

Về kỹ thuật khai thác, chế biến đá vôi, trên thế giới đã áp dụng các công nghệtiến tiến từ nhiều thập kỷ và tương đối giống nhau Hiện nay, người ta đang ápdụng

2 phương pháp khai thác đá là phương pháp khai thác hầm lò và phương pháp khaithác lộ thiên.

Phương pháp khai thác hầm lò có ưu điểm là bảo vệ được cảnh quan, môitrường, song nhược điểm là điều kiện khai thác khó khăn, năng suất và sản lượngthấp Phương pháp khai thác lộ thiên được sử dụng nhiều với những ưu điểm vượttrội, đó là có khả năng áp dụng công nghệ tiên tiến với trình độ cơ giới hóa cao,nâng cao được năng suất và sản lượng khai thác, đảm bảo an toàn lao động Tuynhiên, nó có nhược điểm là ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan và môi trường sinhthái

Việc khai thác mỏ liên quan đến việc phá vỡ vật liệu tại chỗ và vận chuyển cácvật liệu vỡ ra khỏi mỏ, đồng thời đảm bảo sức khoẻ, an toàn của người khai thác

mỏ và tính khả thi về mặt kinh tế của hoạt động Kể từ đầu những năm 1900,nhiều quốc gia trên thế giới đã tiến hành tìm kiếm các công nghệ khai thác mới

và sáng tạo có thể cải thiện sức khỏe, an toàn và năng suất Vào cuối thế kỷ 21,ngay cả khi ngành công nghiệp khai thác mỏ của Hoa Kỳ đã đạt được những thànhtích ấn tượng trong sản xuất mỏ, năng suất và sức khoẻ, an toàn trong hoạt độngkhai thác nhưng ngành công nghiệp này vẫn cần các công nghệ khai thác hiệu quảhơn

Các hoạt động khai thác khoáng sản đã bị ảnh hưởng bởi nhiều vấn đề như

sự bùng nổ khí, ngập nước, điều kiện tầng nguy hiểm, những đứt gãy địa chất vàcác vấn đề hoạt động nghiêm trọng, có thể dẫn đến thương tích cho nhân viên,cũng như gây tổn thất lớn về thiết bị và giảm sản lượng Những tiến bộ trong côngnghệ khai thác mới có thể giúp dự đoán điều kiện địa chất trước khi khai thác mỏ(được định nghĩa ở đây là công nghệ nhìn trước) Ba lĩnh vực công nghệ chủ yếuliên quan đến các hệ thống có thể thẩm tra khối đá trước khi làm việc là: các hệthống cảm biến, xử lý dữ liệu và hiển thị hình ảnh dữ liệu [40] Với công nghệ nhìntrước, các tính năng và tai biến bất ngờ có thể được phát hiện, phòng tránh giúpđưa ra các biện pháp kỹ thuật bổ sung để ngăn ngừa thương tích và hư hỏng thiết

bị Lợi ích kinh tế của việc dự đoán sự thu hẹp hoặc mở rộng các lớp bị khai tháchoặc các thay đổi khác về đặc điểm địa chất của mỏ cũng sẽ là đáng kể

Để đảm bảo sản lượng làm tơi đất đá, mức độ đập vỡ đất đá và hạ giá thànhkhâu làm tơi đất đá, các quốc gia tiên tiến trên trên thế giới như: Úc, Tây Ban Nha,Nga đã nghiên cứu và chế tạo các loại thuốc nổ có tốc độ nổ cao từ 5,3÷5,8 km/snhư: thuốc nổ Powergel Pulsa - 3131, Powergel P2521, P2541 (Úc), GOMA (TâyBan Nha), đặc biệt thuốc nổ UP1 (Nga) đã sử dụng bột than để thay thế một phầndầu diezel trong thuốc nổ, từ đó cho phép hạ giá thành thuốc nổ [6] Cùng với đóphương pháp nổ mìn vi sai phi điện đã được áp dụng trong khai thác đá vôi để sảnxuất xi măng, đây là phương pháp nổ mìn tiên tiến, đáp ứng đầy đủ yêu cầu giảmthiểu chấn động, phục vụ sự phát triển bền vững của công nghiệp mỏ Với phươngpháp nổ mìn vi sai phi điện sẽ tăng hiệu quả đập vỡ đá đồng đều hơn, giảm đá quávụn và đá quá cỡ, giảm được chỉ tiêu thuốc nổ, mạng lưới lỗ khoan được mở rộng,giảm tác dụng chấn động, giảm đá văng và sóng đập không khí.

Các tài liệu công bố ở nước ngoài cho thấy, việc mở vỉa các tầng công tácbằng hầm lò để vận chuyển bằng trọng lực hợp lý khi độ dốc của sườn núi lớn hơn

200 Dùng giếng để vận chuyển đá có thể áp dụng trên các mỏ lộ thiên sản lượng4-

5 triệu tấn/năm, còn sử dụng máng trượt đạt sản lượng thấp hơn Ngoài phương

án “Phễu - giếng đứng và vận chuyển bằng đường sắt cỡ hẹp theo lò bằng” được

áp dụng trong giai đoạn đầu, ngày nay nhiều nước áp dụng công nghệ khai tháctương đối hiện đại khi kết hợp hình thức vận chuyển “Trọng lực - băng tải” kết hợpvới máy đập bố trí ở phần dưới của giếng (các nước Anh, Úc, Nhật Bản, Thụy Sĩ…).Trên các mỏ khai thác theo công nghệ này thường áp dụng HTKT khấu theo lớpbằng vận chuyển trên tầng bằng ô tô hay máy chất tải, chiều cao tầng 15 m.Đồng bộ thiết bị sử dụng rất hiện đại: Máy khoan thủy lực có đường kính từ 80-

203 mm, máy chất tải có dung tích gàu 5-20 m3, máy xúc TLGN có dung tích gàu 7,5 m3, phối hợp với ô tô tải trọng 40-80 tấn Sơ đồ công nghệ khai thác với việcchuyển tải đá bằng máy ủi trên mặt ngang hay xiên cũng được áp dụng trên một

5-số mỏ ở các nước Tây Ban Nha, Đức hay Angiêri [3]

Như vậy, nghiên cứu và phát triển khai thác chế biến mỏ không chỉ dẫn tới sựhình thành những công nghệ mới làm giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao chất

lượng các mặt hàng khoáng sản hiện có đồng thời giảm các tác động môi trường

do hoạt động khai thác gây ra

1.3 Tác động của hoạt động khai thác, chế biến đá vôi tới môi trường tự nhiên

và kinh tế - xã hội

Khai thác và chế biến khoáng sản là một ngành công nghiệp có ý nghĩa quantrọng đối với nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên, hoạt động khai thác, chế biếnkhoáng sản luôn là một trong những ngành công nghiệp gây nhiều tác động xấunhất đến môi trường Tác động của khai thác khoáng sản đến môi trường rất đadạng và phức tạp và tất cả các hợp phần của môi trường đều có thể chịu ảnhhưởng

1.3.1 Tác động tới môi trường không khí

Lượng khí thải trong không khí xảy ra trong từng giai đoạn của chu kỳ mỏ,đặc biệt trong các hoạt động thăm dò, xây dựng, khai thác và chế biến [33] Cácnguồn gây ÔNMT khí bao gồm các hoạt động khai thác và sản xuất ở mỏ nhưkhoan, nổ mìn, bốc xúc, từ các máy móc, thiết bị sử dụng nhiên liệu đốt dầudiesel và từ hoạt động nghiền sàng, vận chuyển nguyên vật liệu Các hoạt độngnày chủ yếu phát thải bụi, khí độc (SO2, NO2, CO) kèm theo tiếng ồn vào môitrường

- Nguồn di động: Nguồn các chất ô nhiễm không khí di động bao gồm các xehạng nặng sử dụng trong khai đào, xe chở nhân viên trong mỏ, xe tải chởnguyên liệu khai thác Mức độ phát thải ô nhiễm từ các nguồn này phụ thuộc vàonhiên liệu và đặc điểm thiết bị Mặc dù khí thải của từng loại có thể tương đối nhỏ,nhưng tính tổng thể thì nguồn khí thải này đáng phải quan tâm Ngoài ra, cácnguồn di động là nguồn chính của các hạt vật chất, carbon monoxide, và các hợpchất hữu cơ dễ bay hơi đóng góp đáng kể vào sự hình thành ôzôn mặt đất

- Nguồn phát thải tức thời: Nguồn phát thải này phổ biến gồm nơi lưu trữ

và xử lý nguyên vật liệu, chế biến quặng, bụi tức thời, nổ mìn, hoạt động xâydựng, đường vận chuyển, bãi đá thải Nguồn gốc và đặc điểm của bụi phát thải tứcthời trong hoạt động khai thác đá thay đổi trong từng trường hợp Các tác

động của chúng rất khó dự đoán và tính toán nhưng cần được xem xét vì chúng cóthể là một nguồn đáng kể của chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm.

Trong nghiên cứu đánh giá chất lượng không khí tại mỏ Ogun State, Nigeria,Babatunde Saheed Badavà cộng sự đã tiến hành lấy các mẫu không khí tại các khuvực hoạt động chính của mỏ như điểm khoan, nghiền, khu hành chính và khudân cư quanh mỏ [27] Kết quả nghiên cứu đã xác định được các chất ô nhiễmkhác nhau như bụi TSP, PM2.5, PM10 và khí nhà kính như CO và CO2 Theo số liệuphân tích, mức độ CO2 trong khu khoan nổ và vùng dân cư xung quanh mỏ cao hơnđáng kể (p <0,05) so với các địa điểm khác Mức trung bình của PM10 và PM2.5 ở cảkhu vực khoan và nghiền sàng đã cao hơn mức cho phép là 50 μgg/m3 với PM10 và

25 μgg

/m3 với PM2.5 (WHO, 2005) Giá trị trung bình của Bụi TSP ở tất cả các địa điểmlấy mẫu đã cao hơn mức cho phép là 230 μgg/m3 (Ngân hàng thế giới, 1998) và TSPcao nhất được tạo ra ở phần nghiền

- Tiếng ồn và chấn động

Theo Viện Bảo vệ Sức khoẻ và An toàn Lao động Quốc gia (NIOSH), “Tiếp xúcvới tiếng ồn là một nguy cơ ảnh hưởng sức khoẻ nghiêm trọng và phổ biến ở cácngành công nghiệp khai thác mỏ ở Mỹ” [31]

Tiếng ồn đã được coi là một vấn đề trong ngành khai thác mỏ trongnhiều năm, và sự tăng trưởng cơ giới hóa trong thế kỷ qua đã dẫn đến mức độ ồntăng ở nhiều lĩnh vực [29] Theo ước tính hiện tại, 80% số thợ mỏ Hoa Kỳ làm việctrong môi trường có mức ồn trung bình theo trọng lượng lớn hơn 85 dB, và trong25% trường hợp này, người lao động phải chịu mức ồn từ 90 dB trở lên [31]

Ô nhiễm tiếng ồn trong khai thác khoáng sản bao gồm tiếng ồn từ động cơ

xe, bốc xúc đá, máng trượt, các động cơ, thiết bị nghiền sàng đá và các nguồn khác.Tác động tích lũy của các hoạt động như xúc, khoan, nổ mìn, vận chuyển, nghiền,xay, chất vào kho có thể ảnh hưởng đáng kể tới sức khỏe người lao động và cưdân gần đó [26]

Chấn động liên quan với nhiều loại thiết bị trong hoạt động khai thác,nhưng nổ mìn được coi là nguồn chính Chấn động ảnh hưởng đến sự ổn định của

cơ sở hạ tầng, các tòa nhà và nhà cửa của dân cư sống gần mỏ Theo một

nghiên cứu của Liên minh châu Âu trong năm 2000 thì động đất và chấn động do

nổ mìn trong khai

thác khoáng sản sẽ gây ra tiếng ồn, bụi và sập đổ các công trình của các khu dân cưxung quanh, các vật nuôi của cộng đồng cũng bị ảnh hưởng [37].

1.3.2 Tác động tới môi trường đất

Tác động của khai thác khoáng sản đến môi trường đất trước hết là việcchiếm dụng đất, nhiều khi với diện tích rất lớn để mở khai trường và đổ đất đáthải Đối với các công trường khai thác đá vôi hầu hết là hoạt động tại khu vựcmiền núi Hoạt động khai thác của mỏ đá sẽ chiếm dụng lâu dài diện tích núi đácho việc xây dựng khu mỏ, bãi thải, Ngoài ra còn làm biến đổi địa hình tự nhiêntại khu vực do hàng năm di chuyển đi một lượng đất đá lớn ra khỏi khu vực

Khai thác đá không chỉ làm mất đi diện tích đất mà còn làm biến đổi chấtlượng đất do khu vực mỏ có cấu tạo địa chất là đá vôi lộ thiên, tầng đất phong hóamỏng, quá trình khai thác sẽ bóc tách lớp đất tầng phủ và thảm thực vật, từ đólàm tăng mức độ xói mòn, phong hóa Khi thải vào vùng đất lân cận các chất thải,nước thải chứa dầu mỡ sẽ làm thay đổi tính chất đất, làm mất dần độ phì nhiêucủa đất khiến đất trở nên trơ và khó canh tác

Nghiên cứu phân tích đất của mỏ than Hingula opencast, Quận Angul, Orissa,

Ấn Độ [28] cho thấy có sự mất mát đáng kể các chất dinh dưỡng khác nhau nhưnitơ, photpho và kali từ đất mặt và đất có hàm lượng nitơ, photpho và kali thấphơn rất nhiều so với giá trị bình thường trong đất phù sa

Tại Bang Goa (Ấn Độ), khối lượng đá phế thải thải ra, kể cả chất thải từ hoạtđộng chế biến khoáng sản đã để lại hậu quả ô nhiễm đất nghiêm trọng [38].Những đá thải này chứa hàm lượng sulfua axit và nồng độ cao các kim loại nặng.Tại đây, các cánh đồng nông nghiệp, sông suối có xu hướng lắng đọng trầm tíchnặng kèm theo lượng mưa lớn, lớp phủ thực vật suy giảm dẫn đến quá trình xóimòn đất diễn ra nhanh chóng

Trong khai thác khoáng sản, nhất là khai thác lộ thiên khi phải bóc đi một lớpđất đá đáng kể nên lượng đất đá thải thường rất lớn Các bãi đất đá thải này tiềm

ẩn nhiều tai biến như sạt lở các bãi thải, lũ bùn đá liên quan với bãi thải Các taibiến kiểu này đã từng xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới có thể kể đến như thảm hoạsạt lở

đất ở miền bắc Myanmar năm 2015 khiến ít nhất 113 người thiệt mạng khimột ngọn đồi lớn chất thải từ một mỏ đá sụp đổ vào những túp lều của người laođộng [45] Riêng trong năm 2011, tại mỏ Mindanao ở Philippines đã xảy ra 4 vụsạt lở làm hơn 30 người thiệt mạng [46] Mới đây nhất vụ sạt lở tại mỏAmyntaion, Hy Lạp liên quan đến việc di chuyển khoảng 80 triệu m3 đất đã buộc

182 người phải di tản vĩnh viễn [47] Ở nước ta cũng đã từng xảy ra những vụ sạt

lở bãi thải khai thác khoáng sản rất nghiêm trọng, điển hình là vụ sạt lở ở bãi Kép

Ky, khu mỏ Tốc Tát (Cao Bằng) ngày 24/7/1992 làm chết 200 người Sự cố đập hồchứa bùn thải của xí nghiệp khai thác quặng sắt Nà Lũng (thành phố Cao Bằng)đêm 5-11-2010 đã làm hàng ngàn mét khối bùn chảy xuống dòng suối dài hơn 5

km, làm thiệt hại nhà cửa, hoa màu, ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến đờisống sinh hoạt của nhiều hộ dân

1.3.3 Tác động tới môi trường nước

Ô nhiễm nguồn nước cũng là một tác động rõ ràng của khai thác mỏ Nguồn

và nguy cơ gây ÔNMT nước trong quá trình hoạt động của mỏ bao gồm nước mưachảy tràn qua khu vực khai thác đá và nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhânlàm

việc

- Tác động do nước thải sinh hoạt: đặc tính của nước thải sinh hoạt là chứanhiều chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, chất rắn lơ lửng Nguồn thải này nếukhông được xử lý sẽ làm gia tăng mức độ ÔNMT nước, ảnh hưởng tới nguồn nướcmặt trong khu vực

- Tác động do nước mưa chảy tràn: Lượng nước mưa chảy tràn ở giai đoạnhoạt động của mỏ đá có xu hướng lớn hơn so với lúc mỏ đá chưa đi vào hoạtđộng vì quá trình khai thác sẽ bóc tách diện tích đất che phủ và lớp đất tơi xốp giúpgiữ nước nên đất không còn khả năng giữ nước Nước mưa chảy tràn cuốn theomột lượng lớn đất đá, cát, lá cây, cành cây rụng, các chất hữu cơ rơi vãi gây nên

sự ngập úng cục bộ tạo ra các ổ vi khuẩn có thể truyền nhiễm bệnh cho con người,làm tăng hàm lượng cặn và độ đục của nước, giảm lượng oxy hòa tan trongnước Các

ion kim loại trong đất đá như Ca2+, Mg2+ làm thay đổi thành phần hóa học và độcứng của nước.

Hoạt động khai thác khoáng sản có quy mô ở Tây Tạng đã gây ảnh hưởng đếnchất lượng nước mặt của khu vực Dựa trên số liệu thu thập được trong năm2006,

2007, 2008 tại thung lũng Gyama, Tây Tạng, Xiang Huang và cộng sự đã xác địnhđược một lượng lớn các kim loại nặng trong các trầm tích dòng chảy cũng nhưtrong một số chất thải và vật liệu từ chế biến, trở thành mối đe dọa lớn cho người

sử dụng nước hạ nguồn [44]

Một nghiên cứu giám sát dài hạn đã được tiến hành đối với các vùng nướcmặt xung quanh mỏ Murgul (Đông Bắc Thổ Nhĩ Kỳ) để đánh giá mức độ suy giảmchất lượng nước [34] Các mẫu nước, trầm tích và mẫu thải đã được thu thập dọctheo hướng dòng chảy từ hệ thống thoát nước của mỏ cho thấy tác động của việc

xả thải từ mỏ lên suối Murgul là rất lớn, dòng nước bị ô nhiễm nặng (loại IV) theocác quy định về chất lượng nước nội địa Thổ Nhĩ Kỳ Sự gia tăng đáng kể các thànhphần kim loại của các trầm tích dòng chảy từ hạ lưu của mỏ, đặc biệt đối với Cu, S,

Zn, As, Ba và Mo

Một nghiên cứu của Naicker (2003) cho thấy nước ngầm trong khu mỏ củaJohannesburg (Nam Phi) bị ô nhiễm nặng nề trong bãi thải mỏ và có nồng độ caocác kim loại nặng [36] Nước ngầm bị ô nhiễm thải ra các dòng chảy trong khu vựclàm tăng độ chua của dòng nước Nam Phi là quốc gia có lịch sử lâu dài về khaithác mỏ và có nguồn tài nguyên nước tự nhiên hạn chế Do đó ô nhiễm nước phátsinh từ hoạt động khai thác mỏ ở Nam Phi, đặt ra mối đe dọa nghiêm trọng vềmôi trường đặc biệt là sự khan hiếm tài nguyên nước

1.3.4 Tác động tới môi trường sinh thái – cảnh quan

Khai thác mỏ cũng đồng nghĩa với việc phải đánh đổi phá huỷ nhiều cảnhquan môi trường trên đất như thảm thực vật rừng gắn với phong cảnh thiênnhiên, đa dạng sinh học; cảnh quan vùng ven biển… Thay đổi địa hình diễn ranhiều nhất ở các khu vực có khai thác lộ thiên Hoạt động khai thác mỏ phát sinh

CTR và bụi, khí thải làm ảnh hưởng tới sự sống và phát triển bình thường của độngthực vật làm