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

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của khoá luận gồm: Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRỊNH THÁI HẬU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC QUẶNG SẮT TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Nhuận THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ với đề tài "Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên" là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Đức Nhuận. Số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Trịnh Thái Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ii LỜI CẢM ƠN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã được hoàn thành. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo, cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong Khoa Môi trường đã giúp tôi hoàn thành khóa học của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi cũng gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Trịnh Thái Hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. viii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 2 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 3 1.2. Cơ sở pháp lý ............................................................................................. 4 1.3. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................... 6 1.3.1. Tổng quan về hình khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt trên thế giới ....................................................................................... 6 1.3.2. Khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt ở Việt Nam ..... 10 1.3.3. Khai thác và bảo vệ môi trường tại các mỏ quặng sắt ở tỉnh Thái Nguyên ................................................................................................... 15 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 31 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 31 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 31 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
iv 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 31 2.2.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau .............................................................. 31 2.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ...................................................................................... 31 2.2.3. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ...................................... 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 32 2.3.1. Phương pháp, điều tra thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp ........................ 32 2.3.2. Phương pháp, điều tra thu thập số liệu sơ cấp ...................................... 32 2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường .................................... 33 2.3.4. Phương pháp so sánh............................................................................. 38 2.3.5. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu ................................................ 38 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 39 3.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau ................................................................. 39 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 39 3.1.2. Thực trạng khai thác của mỏ sắt Trại Cau ............................................ 42 3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường của mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ...................................................................................... 48 3.2.1. Đánh giá hiện trạng môi trường đất của mỏ sắt Trại Cau ..................... 48 3.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước của mỏ sắt Trại Cau.................. 50 3.2.3. Đánh giá hiện trạng môi trường không khí của mỏ sắt Trại Cau ......... 54 3.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân và cán bộ, công nhân của mỏ ............................................................................................................. 58 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của người dân ...................................... 58 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường và sức khỏe thông qua ý kiến của cán bộ, công nhân của mỏ ............ 59 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
v 3.4. Đề xuất một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ...................................... 60 3.4.1. Giải pháp quản lý .................................................................................. 60 3.4.2. Giải pháp công nghệ.............................................................................. 61 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
vi DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BCT Bộ Công thương BOD Nhu cầu oxy sinh học BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường COD Nhu cầu oxy hoá học ĐCCT Địa chất công trình ĐCTV Địa chất thủy văn ĐTM Đánh giá tác động môi trường KCN Khu công nghiệp KHCN Khoa học công nghệ KTXH Kinh tế xã hội NĐ-CP Nghị định - Chính phủ QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia TN&MT Tài nguyên và Môi trường UBMTTQ Ủy ban mặt trận tổ quốc UBND Ủy ban nhân dân WHO Tổ chức Y tế Thế giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Trữ lượng quặng sắt ở một số nước trên thế giới ......................... 7 Bảng 1.2. Công suất và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới ................................................................................... 9 Bảng 1.3. Quy mô khai thác một số mỏ sắt lộ thiên lớn ............................. 12 Bảng 1.4. Tổng hợp kết quả hoạt động khai thác khoáng sản năm 2017 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên .................................................... 17 Bảng 1.5. Tổng hợp giấy phép khai thác khoáng sản quặng sắt đã cấp đến năm 2018 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên............................. 21 Bảng 1.6. Tổng hợp các mỏ quặng sắt trên địa bàn huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên ........................................................................ 24 Bảng 1.7. Danh sách các mỏ sắt và hiện trạng sử dụng đất sau khai thác ....... 27 Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu môi trường tại mỏ sắt Trại Cau ........................... 33 Bảng 2.2. Chỉ tiêu và phương pháp đo/phân tích ........................................ 36 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các thiết bị phục vụ tuyển khoáng ...................... 47 Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu đất .......................................................... 49 Bảng 3.4. Kết quả phân tích mẫu nước mặt ................................................ 50 Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm ............................................. 51 Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt................................. 52 Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất .................................. 54 Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu không khí ............................................... 57 Bảng 3.9. Đánh giá của người dân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt ................................... 58 Bảng 3.10. Tình hình sức khỏe của người dân ở khu vực xung quanh mỏ ...... 58 Bảng 3.11. Đánh giá của cán bộ, công nhân về chất lượng môi trường ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác quặng sắt ............................ 59 Bảng 3.12. Đánh giá của cán bộ, công nhân về ảnh hưởng của quá trình khai thác quặng sắt đến sức khỏe con người .............................. 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ khoáng sản quặng sắt tỉnh Thái Nguyên ........................... 19 Hình 3.1. Vị trí mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên .......... 40 Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ khai thác của mỏ sắt Trại Cau ............................ 45 Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng và các nguồn phát sinh chất thải ........ 46 Hình 3.3. Sơ đồ tổ chức sản xuất ................................................................... 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tài nguyên thiên nhiên gồm các dạng năng lượng vật chất, thông tin tồn tại khách quan với ý muốn con người mà con người có thể sử dụng trong hiện tại và tương lai, phục vụ cho sự tồn tại và phát triển của loài người. Ngày nay, việc sử dụng hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên khoáng sản nói chung và quặng sắt nói riêng được xem là mục tiêu rất quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững của nước ta. Tuy nhiên, việc khai thác khoáng sản đã và đang để lại những hệ lụy về môi trường, một phần là do là do quy mô khai thác nhỏ khiến cho việc đầu tư công nghệ không lớn, dẫn đến hiệu suất khai thác thấp mà môi trường bị ảnh hưởng nặng nề. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói chung và huyện Đồng Hỷ nói riêng, tài nguyên rất phong phú và đa dạng: nhiều mỏ kim loại màu, kim loại đen, mỏ sét đang hoặc sẽ được khai thác trong tương lai. Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có khoảng 200 điểm mỏ khoáng sản, gồm 24 loại khoáng sản rắn thuộc 4 nhóm (Nhiên liệu khoáng; khoáng sản kim loại; khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng) (Sở TN&MT Thái Nguyên, 2013). Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội để cung cấp nguồn nguyên liệu để phục vụ cho quá trình phát triển các ngành kinh tế khác thì khai thác quặng sắt đã được quan tâm chú trọng từ khá lâu. Trong những năm gần đây, tốc độ khai thác, mở mỏ đã tăng đáng kể, đóng góp một phần lớn cho sự tăng trưởng kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên. Bên cạnh những lợi ích của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản mang lại cho tỉnh Thái Nguyên thì hoạt động khai thác cũng gây tác động không nhỏ đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng nhân dân xung quanh khu vực khai thác khoáng sản. Nhiều khu vực khai thác đã làm biến đổi nặng nề bề mặt địa hình, thảm thực vật bị suy thoái, tốc độ rửa trôi, xói mòn tăng nhanh; môi trường nước đất, nước, không khí bị xáo trộn và ô nhiễm… đang ngày càng nghiêm trọng, điển hình là ảnh hưởng từ việc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2 khai thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Vì vậy, việc thực hiện đề tài "Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên" là hết sức cần thiết. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được hiện trạng môi trường đất, nước, không khí tại khu vực bị ảnh hưởng do quá trình khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được một số giải pháp phục hồi môi trường sau khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học - Nghiên cứu đề tài nhằm nâng cao kiến thức, kỹ năng thu thập và xử lý thông tin và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác chuyên môn. - Vận dụng và phát huy những kiến thức đã được thầy cô truyền đạt trong quá trình học tập và nghiên cứu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Giúp các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường thực hiện công tác quản lí và bảo vệ môi trường hiệu quả hơn. - Giúp ban lãnh đạo Mỏ sắt Trại Cau thấy được hiện trạng môi trường để từ đó có những cải tiến về công nghệ, trang thiết bị… trong khai thác và xử lí môi trường, đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài - Khái niệm môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật tiêu chuẩn môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến đến con người và sinh vật”. - Khái niệm Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường năm 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng các chất gây ô nhiễm có trong chất thải; các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường”. - Khái niệm tài nguyên khoáng sản: Theo khoản 1 điều 2 Luật khoáng sản 2010: “Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ”. Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách: - Theo dạng tồn tại: Rắn (nhôm, sắt, mangan, đồng, chì, kẽm…), khí (khí đốt, Acgon, Heli), lỏng (thủy ngân, dầu, nước khoáng, nước ngầm...); - Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất); Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
4 - Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. “Mỏ là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiên các loại khoáng sản do kết quả của một quá trình địa chất nhất định tạo nên”. 1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 ngày 17/11/2010; - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014; - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH12 ngày 21/6/2012; - Luật Đất đai số 45/2013/QH13 ngày 29/11/2013; - Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014; - Luật Đầu tư số 67/2014/QH13 ngày 26/11/2014; - Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ số 68/2006/QH11 ngày 29/6/2006; - Nghị định số 158/2016/NĐ-CP ngày 29/11/2016 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản 2010; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định chi tiết một số điều của luật Bảo vệ môi trường 2014; - Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu; - Nghị định số 18/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường; - Thông tư số 38/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
5 - Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ Tài nguyên và môi trường quy định về Đánh giá tác động môi trường chiến lược, Đánh giá tác động môi trường và Kế hoạch bảo vệ môi trường; - Thông tư số 08/2017/TT-BXD ngày 16/5/2017 của Bộ Xây dựng quy định về quản lý chất thải rắn xây dựng; - Thông tư 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại; - Thông tư số 33/2012/TT-BCT ngày 14/11/2012 của Bộ Công thương quy định về lập, thẩm định và phê duyệt thiết kế mỏ, dự án đầu tư xây dựng mỏ khoáng sản rắn; - Quyết định 3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ Y tế về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động. - Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT ngày 25/10/2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường. - Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường. - QCVN 03-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất. - QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. - QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. - QCVN 09-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ngầm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
6 - QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải sinh hoạt. - QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh. - QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số chất độc hại trong không khí xung quanh. - TCVN 3985- 1999. Âm học - Mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc. - QCVN 26:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn. - Quyết định số 09/2012/QĐ-UBND ngày 21/5/2012 của Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên về việc ban hành Đề án “Tăng cường công tác quản lý nhà nước về khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2011-2015”. 1.3. Cơ sở thực tiễn 1.3.1. Tổng quan về hình khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt trên thế giới Khai thác khoáng sản nói chung và khai thác quặng sắt nói riêng đ ã và đang diễn ra rất lớn trên thế giới, nhất là trong giai đoạn hiện nay khi mà giá các kim loại ngày càng tăng. Trong đó, quặng sắt đang đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khai thác mỏ trên toàn cầu. Sắt chính là một trong những nguyên liệu chính cung cấp cho ngành sản xuất thép và các ngành công nghiệp nặng khác trên thế giới. Các nhà địa chất thế giới đánh giá nguồn tài nguyên quặng sắt trên trái đất hiện có hơn 800 tỷ tấn, tương ứng với hơn 230 tỷ tấn Fe kim loại. Trong đó, trữ lượng địa chất khoảng 380 tỷ tấn và trữ lượng có khả năng khai thác 168 tỷ tấn được nêu trong bảng 1.1. (Asia Miner, 2010). Đứng đầu thế giới về trữ lượng quặng sắt có khả năng khai thác gồm các nước: Liên bang Nga 55 tỷ tấn, Braxin 23 tỷ tấn, Canada 26 tỷ tấn, Trung Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
7 Quốc 21 tỷ tấn, Ôxtrâylia 23 tỷ tấn, Mỹ 6,8 tỷ tấn, Ấn Độ 6,6 tỷ tấn. Về sản lượng khai thác quặng sắt, Nga là một trong những nước đứng đầu thế giới (454,6 triệu tấn/năm). Tiếp theo là Trung Quốc, Braxin, Ôxtrâylia, Ấn Độ, Canada, Mỹ, Nam Phi, Pháp, Liberia, Venezuela (Asia Miner, 2010). Bảng 1.1. Trữ lượng quặng sắt ở một số nước trên thế giới Trữ lượng có khả năng Trữ lượng địa chất TT Quốc gia khai thác (triệu tấn) (triệu tấn) Quặng % Fe Kim loại Quặng % Fe Kim loại 1 Braxin 23.000 69,6 16.000 61.000 69,6 41.000 2 Liên bang Nga 25.000 56,0 14.000 56.000 56,0 31.000 3 Ukraina 30.000 30,0 9.000 68.000 30,0 20.000 4 Ôxtrâylia 23.000 59,3 8.900 50.000 59,3 25.000 5 Trung Quốc 21.000 33,3 7.000 46.000 33,3 15.000 6 Ấn Độ 6.600 63,6 4.200 9.800 63,6 6.200 7 Kazakhtan 8.300 39,8 3.300 19.000 39,8 7.400 8 Venezuela 4.000 60,0 2.400 6.000 60,0 3.600 9 Thụy Điển 3.500 62,9 2.200 7.800 62,9 5.000 10 Mỹ 6.900 30,4 2.100 15.000 30,4 4.600 11 Canada 1.700 64,7 1.100 3.900 64,7 2.500 12 Iran 1.800 55,6 1.000 2.500 55,6 1.500 13 Nam Phi 1.000 65,0 650.000 2.300 65,0 1.500 14 Mauritania 700.000 57,1 400.000 1.500 57,1 1.000 15 Mehico 700.000 57,1 400.000 1.500 57,1 900.000 Các nước khác 11.000 56,4 6.200 30.000 56,4 17.000 Toàn thế giới 168.000 79.000 380.000 180.000 (Nguồn: Asia Miner, 2010) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
8 Những năm gần đây nhu cầu quặng sắt của Trung Quốc tăng mạnh, từ năm 2010 đến nay chiếm gần 60% quặng sắt thế giới, trong đó hơn 50% được nhập khẩu từ Braxin và Ôxtrâylia. Theo các số liệu của Chính phủ Ôxtrâylia, xuất khẩu quặng sắt năm 2010 của nước này đã đạt 414 triệu tấn và năm 2012 đạt 459 triệu tấn (tăng 10,86%). Hiện có tới 11 công ty đang đóng góp chính vào sản lượng quặng xuất khẩu. Hai Công ty Rio Tinto và BHP Billiton đã xây dựng kế hoạch tăng sản lượng quặng khai thác vào năm 2015, tương ứng lên 333 triệu tấn và 240 triệu tấn. Tập đoàn Forescue Metals Group, năm 2010 khai thác đạt 55 triệu tấn và kế hoạch năm 2013 sẽ đạt 155 triệu tấn. (Asia Miner, 2010). Mỏ quặng sắt Tallering Peak thuộc Công ty Mount Gibson khai thác với công suất 3 triệu tấn/năm. Công ty Koolan Island sẽ tăng công suất lên 4 triệu tấn/năm. Công ty Murchison Metals đang có kế hoạch tăng công suất mỏ Jack Hills đạt 25 triệu tấn/năm. Công ty Atlas Iron cũng đang thực hiện các dự án mới để tăng sản lượng quặng sắt lên 12 triệu tấn (năm 2013) và 22 triệu tấn (năm 2015). Công ty Gindalbie Metals xây dựng kế hoạch khai thác và tuyển đạt công suất 8 triệu tấn tinh quặng/năm. Công ty BC Iron xây dựng kế hoạch từ năm 2012 công suất của nhà máy sẽ đạt 3,7 triệu tấn/năm. Công ty Grange Resources tại dự án Savage River cũng xây dựng kế hoạch khai thác đạt 2 triệu tấn quặng sắt/năm. Theo số liệu công bố của Raw Materials Group (RMG) trong năm 2010, đã có thêm 105 dự án mới trong khai thác quặng kim loại với tổng vốn đầu tư lên tới 60 tỷ USD được đăng ký trong đó có 36 dự án khai thác vàng, 22 dự án khai thác quặng sắt và 12 dự án khai thác đồng. Tổng vốn đầu tư trung bình cho một dự án khai thác quặng sắt xấp xỉ 1,3 tỷ USD (tăng từ mức 750 triệu USD), còn đối với các dự án khai thác vàng con số này vẫn giữ mức ổn định 204 triệu USD. Như vậy, trong tổng vốn đầu tư các dự án được công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
9 bố trong năm 2010, ngành khai thác quặng sắt chiếm 47%. Theo dự báo, nhu cầu tiêu thụ thép tiếp tục tăng cao là nguyên nhân chính khiến cho sản lượng thép tiếp tục tăng trong vòng 3 đến 5 năm tới. Hiện nay, trên thế giới có nhiều mỏ quặng sắt khai thác với công suất từ 10÷30 triệu tấn/năm. Công suất khai thác và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới được nêu trong bảng 1.2 (Asia Miner, 2010). Bảng 1.2. Công suất và kích thước khai trường một số mỏ quặng sắt trên thế giới Kích thước khai trường Trữ Công suất mỏ (Ðơn vị: m) Tên mỏ lượng 106 Quặng Ðất đá tấn Dài Rộng Sâu 106T/n 106T m3/n Kerol 1755 30 23,6 3900 1200 400 Katre 2890 45,0 25 8000 1200 300 Pictremitren 1500 29,8 45,7 2500 800 240 Yri 1500 30 7,22 2400 900 270 Empair 825 10,7 9,2 1800 700 194 MBR (Braxin) 1600 15÷25 20 2000 9000 250 (Nguồn: Asia Miner, 2010) * Tình hình khai thác tại một số nước: - Tại Ôxtrâylia, các mỏ quặng sắt đang khai thác với xu thế phát triển công nghệ đổi mới, cải tiến đồng bộ các thiết bị có công suất nhỏ bằng các thiết bị có công suất lớn phù hợp với quy mô khai thác và điều kiện tự nhiên của từng mỏ. Áp dụng máy xúc thủy lực gầu ngược và ô tô khung động làm việc ở những khu vực lầy lội, áp dụng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần. Quá trình điều khiển nổ được thực hiện bằng các phần mềm tin học chuyên dụng, kiểm soát chất lượng sản phẩm bằng hệ thống điều khiển tự động hóa. Áp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
10 dụng công nghệ khai thác với góc bờ công tác lớn, nhằm điều hòa hệ số bóc. (Horst Hejny, 2005). - Ở Nam Phi, các mỏ quặng sắt lộ thiên thường được đánh giá chi tiết trữ lượng; lựa chọn phương án mở mỏ tối ưu thông qua đánh giá các chỉ tiêu kinh tế; lựa chọn phương pháp khai thác, công nghệ và đồng bộ thiết bị khai thác hợp lý; sau đó tiến hành thiết kế chi tiết khai trường, bãi thải và hạ tầng phục vụ khai thác mỏ. (Horst Hejny, 2005). - Tại mỏ quặng đồng ở phía Tây nước Mỹ với chiều cao bờ mỏ lớn, đã áp dụng hệ thống khai thác với góc dốc bờ công tác lớn, chia bờ công tác thành các nhóm tầng. Nhìn chung, các mỏ quặng sắt có sản lượng lớn trên thế giới đều sử dụng các thiết bị có công suất lớn và áp dụng các công nghệ tiên tiến như: Khai thác với góc nghiên bờ công tác lớn, nổ mìn vi sai toàn phần, áp dụng vận tải liên hợp v.v... Từ kinh nghiệm khai thác của các mỏ trên thế giới cần đúc rút và lựa chọn các giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện các mỏ quặng sắt lộ thiên nước ta. Như vậy, hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt trên thế giới đang diễn ra rất mạnh trong những năm gần đây, cung cấp phần lớn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp nặng và phục vụ đời sống con người. Cùng với sản lượng khai thác tăng thì ngành công nghiệp khai thác và chế biến quặng sắt trên toàn thế giới cũng đang phải gánh chịu những hậu quả nặng nề của hậu quả khai thác và chế biến để lại, trong đó đáng nói đến nhất là vấn đề ô nhiễm môi trường (do khai thác và nạn khai thác trái phép tại nhiều nước có trữ lượng quặng sắt lớn). (Horst Hejny, 2005). 1.3.2. Khai thác và bảo vệ môi trường của các mỏ quặng sắt ở Việt Nam 1.3.2.1. Đặc điểm các mỏ quặng sắt ở Việt Nam Theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp khai thác quặng sắt nước ta đã được Chính phủ phê duyệt, để đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân giai đoạn đến năm 2025. Ngoài các mỏ sắt lộ thiên hiện đang khai thác như: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn