Luận văn Thạc sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than của mỏ Vàng Danh đến chất lượng môi trường nước mặt sông Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

40
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của đề tài là đánh giá được ảnh hưởng từ hoạt động khai thác than đến chất lượng nước sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực khai thác của mỏ than Vàng Danh. Đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than từ mỏ Vàng Danh đến môi trường nước sông Vàng Danh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Đánh giá ảnh hưởng hoạt động khai thác than của mỏ Vàng Danh đến chất lượng môi trường nước mặt sông Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG ĐÌNH TRUNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN CỦA MỎ VÀNG DANH ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT SÔNG VÀNG DANH, THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG THÁI NGUYÊN - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐẶNG ĐÌNH TRUNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN CỦA MỎ VÀNG DANH ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT SÔNG VÀNG DANH, THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng Mã số: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quang Hùng THÁI NGUYÊN - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi là Đặng Đình Trung, xin cam đoan luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Quang Hùng và không sao chép các công trình nghiên cứu đã đƣợc công bố của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của Luận văn chƣa từng đƣợc công bố ở bất kỳ một công trình khoa học nào khác. Các thông tin, dữ liệu sử dụng trong Luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giả Đặng Đình Trung i
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất đến giảng viên TS. Nguyễn Quang Hùng – Vụ Khoa học, công nghệ và Môi trƣờng – Văn phòng Quốc hội đã quan tâm, tận tình hƣớng dẫn học viên trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Em xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo Trƣờng Đại học Khoa học Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô giáo Khoa Tài nguyên và Môi trƣờng đã truyền đạt cho em những kiến thức, kỹ năng bổ ích để phục vụ công tác và đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành Luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, đồng nghiệp thuộc Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Quảng Ninh, Chi cục Bảo vệ Môi trƣờng tỉnh Quảng Ninh, Trung tâm Quan trắc tài nguyên và Môi trƣờng, Ủy ban nhân dân phƣờng Vàng Danh và Ban Lãnh đạo Công ty Cổ phần Than Vàng Danh-Vinacomin, Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên Môi trƣờng-TKV, Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trƣờng-Vinacomin đã tạo điều kiện giúp đỡ và cho phép em đƣợc sử dụng một phần các tài tiệu, số liệu trong quá trình nghiên cứu thực hiện Luận văn. Em bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè luôn động viên giúp đỡ để hoàn thành tốt nghiên cứu của mình. Do trình độ chuyên môn và điều kiện nghiên cứu còn nhiều khó khăn nên Luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, đồng nghiệp để em hoàn thành Luận văn đƣợc tốt hơn. Thái Nguyên, ngày ... tháng ... năm 2020 Học viên Đặng Đình Trung ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài .........................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................................2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................................2 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu......................................................................2 5. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu ................................................................................2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3 1.1. Cơ sở lý luận .............................................................................................................3 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản .......................................................................................3 1.1.2. Cơ sở pháp lý .........................................................................................................6 1.2. Cơ sở thực tiễn ..........................................................................................................7 1.2.1. Thực trạng khai thác than trên thế giới..................................................................7 1.2.2. Thực trạng quản lý môi trƣờng hoạt động khai thác than ở Việt Nam .................8 1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu ..............................................................................11 1.3.1. Đặc điểm về địa hình khu vực mỏ Vàng Danh ...................................................11 1.3.2. Đặc điểm về khí tƣợng khu vực nghiên cứu........................................................11 1.3.3. Chế độ thủy văn, dòng chảy khu vực nghiên cứu ...............................................14 1.3.4. Đặc điểm kinh tế-xã hội phƣờng Vàng Danh ......................................................15 1.4. Khái quát hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh ........................................17 1.4.1. Hoạt động khai thác của mỏ than Vàng Danh .....................................................17 1.4.2. Tóm tắt tình hình khai thác mỏ than Vàng Danh ................................................18 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................................................................................................................21 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................................21 2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................21 2.3. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................22 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................22 2.4.1. Phƣơng pháp thu thập dữ liệu ..............................................................................22 2.4.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ............................................................................22 i
2.4.3. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu ..............................................................25 2.4.4. Phƣơng pháp tính toán chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI ..........................................25 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................30 3.1. Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh giai đoạn 2017 – 2019 ......30 3.1.1. Đánh giá kết quả chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh chảy qua mỏ .....................30 3.1.2. Ứng dụng chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) trong đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh giai đoạn 2017-2019. ..............38 3.2. Những yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh .....................................................................................................................44 3.2.1. Ảnh hƣởng mƣa cuốn trôi bùn đất trên đƣờng vận chuyển xuống sông Vàng Danh...............................................................................................................................45 3.2.2. Ảnh hƣởng do thiên tai, bão lũ ............................................................................46 3.2.3. Ảnh hƣởng do hoạt động xả nƣớc thải ................................................................46 3.3. Tác động của khai thác mỏ Vàng Danh đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh....47 3.3.1. Tác động do việc khai thác than ..........................................................................47 3.3.2. Các tác động đến môi trƣờng nƣớc do sàng, tuyển than .....................................51 3.3.3. Tác động do nƣớc thải sinh hoạt của công nhân .................................................52 3.4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ Vàng Danh .............................................................................53 3.4.1. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hƣởng mƣa cuốn trôi bùn đất ................................53 3.4.2. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hƣởng sạt lở, xây dựng kè sông ............................56 3.4.3. Giải pháp giảm thiểu do ảnh hƣởng hoạt động xả nƣớc thải ..............................57 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................63 ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVMT Bảo vệ môi trƣờng BVTV Bảo vệ thực vật KLN Kim loại nặng LVS Lƣu vực sông NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNN Tài nguyên nƣớc TN&MT Tài nguyên và Môi trƣờng WQI Chỉ số chất lƣợng nƣớc GHCP Giới hạn cho phép iii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nhiệt độ trung bình tháng quan trắc nhiều năm tại trạm Uông Bí................ 12 nhiều năm tại trạm Uông Bí .......................................................................................... 14 Bảng 2.1: Vị trí và kí hiệu mẫu nƣớc mặt sông Vàng Danh đoạn nghiên cứu.............. 23 Bảng 2.2: Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V ....................... 26 Bảng 2.3. Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) ...... 27 Bảng 2.4. Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ................................... 28 Bảng 2.5. Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH ...................................... 28 Bảng 2.6. Các mức đánh giá chất lƣợng nƣớc............................................................... 29 Bảng 3.1: Kết quả giá trị WQI của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 .................. 39 iv
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu ............................................................................................... 11 Hình 2. Hoa gió khu vực Uông Bí ............................................................................................... 13 Hình 3. Sơ đồ khai thác than kèm dòng thải của mỏ than Vàng Danh ..................................... 18 Hình 4. Vị trí nghiên cứu của đề tài (nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực mỏ than Vàng Danh) ............................................................................................................................. 21 Hình 5. Sơ đồ vị trí lấy mẫu nƣớc mặt sông Vàng Danh ........................................................... 24 Hình 6. Diễn biến giá trị pH của sông Vàng Danh giai đoạn năm 2015-2019......................... 30 Hình 7. Diễn biến hàm lƣợng Chì của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019........................ 31 Hình 8. Diễn biến hàm lƣợng Cadmi của sông vàng Danh giai đoạn 2017-2019 ................... 32 Hình 9. Diễn biến hàm lƣợng thủy ngân của sông Vàng Danh ................................................. 33 giai đoạn năm 2017-2019 ............................................................................................................. 33 Hình 10. Diễn biến hàm lƣợng Asen của sông Vàng Danh giai đoạn 2017-2019 ................... 34 Hình 11 .Diễn biến nồng độ BOD5 (mg/l) của sông Vàng Danh ............................................. 35 giai đoạn năm 2017-2019 ............................................................................................................. 35 Hình 12. Diễn biến nồng độ COD (mg/l) của các sông Vàng Danh ......................................... 36 Hình 13. Diễn biến nồng độ DO (mg/l) của sông Vàng Danh .................................................. 37 Hình 14. Diễn biến giá trị Coliform tổng số của sông Vàng Danh ........................................... 38 giai đoạn năm 2017-2019 ............................................................................................................. 38 Hình 15. Chỉ số WQI của sông Vàng Danh vào mùa mƣa giai đoạn 2017-2019 ................... 44 Hình 16. Tuyến đƣờng Nguyễn Văn Cừ đoạn gần nhà máy tuyển Khe Thần ......................... 45 Hình 17. Nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân sinh sống ven sông Vàng Danh ........................ 47 Hình 18. Lấy mẫu nƣớc thải tại khu Vàng Danh........................................................................ 51 Hình 19. Lấy mẫu nƣớc tại bể điều lƣợng khu Cánh Gà ........................................................... 51 Hình 21. Hố lắng sơ bộ trên mặt bằng khu vực bãi chứa than................................................... 54 Hình 22. Phun sƣơng dập bụi trên tuyến đƣờng của khai trƣờng.............................................. 54 Hình 23. Tƣới nƣớc dập bụi trên tuyến đƣờng vận chuyển ....................................................... 55 Hình 24. Các xe vận tải than đƣợc phủ bạt kín thùng xe ........................................................... 55 Hình 25. Tuyến băng tải vận chuyển than từ kho than Khe Ngát ra cảng Điền Công của Công ty kho vận Đá Bạc......................................................................................................................... 56 Hình 27. Tuyến kè đoạn sạt lở khu vực dọc bờ sông Vàng Danh ............................................. 57 Hình 28. Tuyến kè dọc 2 bền bờ suối Vàng Danh đoạn chuyển qua mỏ ................................. 57 v
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nƣớc, các hoạt đọng khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nƣớc. Ngành công nghiệp khai thác mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam. Song song với những lợi ích đem lại, ngành khai thác than làm phát sinh nhiều vấn đề nhƣ gây suy thoái tài nguyên rừng, sạt lở đất đá, ô nhiễm nguồn nƣớc, phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn…tác động nghiêm trọng đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ sức khỏe, đời sống của ngƣời dân. Quảng Ninh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng, có nhiều loại đặc thù, trữ lƣợng lớn, chất lƣợng cao mà nhiều tỉnh, thành phố trong cả nƣớc không có đƣợc nhƣ: than, cao lanh, đất sét, cát thủy tinh, đá vôi… 90% trữ lƣợng than của cả nƣớc thuộc về tỉnh Quảng Ninh. Đây chính là đặc điểm hình thành vùng công nghiệp khai thác than từ rất sớm. Vùng khai thác than, chế biến, tiêu thụ than có phạm vi rất lớn, trải dài từ Đông Triều, Uông Bí, Hoành Bồ, Hạ Long và Cẩm Phả. Tuy nhiên, hoạt động khai thác than luôn có những diễn biến phức tạp, gây tác động xấu đến nhiều lĩnh vực. Mỏ than Vàng Danh là mỏ than có trữ lƣợng lớn đƣợc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) khai thác và quản lý, mỏ than nằm đầu nguồn Sông Vàng Danh và trên địa phận phƣờng Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Hoạt động của mỏ sẽ là một thách thức lớn đối với nguồn nƣớc mặt trong khu khai thác và cả những khu vực xung quanh khu khai thác mỏ. Một trong những yếu tố cần quan tâm hàng đầu trong khai thác mỏ và chế biến khoáng sản là sự phát tán thành phần kim loại, đặc biệt là kim loại nặng ra môi trƣờng. Nƣớc thải từ quá trình chế biến, nƣớc từ moong khai thác chứa kim loại, nƣớc thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân mỏ…có nguy cơ gây ảnh hƣớng xấu tới chất lƣợng các nguồn nƣớc nƣớc mặt, từ đó ảnh hƣởng đến nƣớc ngầm và môi trƣờng đất cho các vùng xung quanh bên ngoài khu vực khai thác. Từ thực tế trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Đánh giá ảnh hƣởng hoạt động khai thác than của mỏ Vàng Danh đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt sông 1
Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh” nhằm đánh giá thực trạng ảnh hƣởng của hoạt động khai thác than từ mỏ than Vàng Danh đến chất lƣợng nƣớc Sông Vàng Danh và đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc Sông Vàng Danh. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng từ hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua khu vực khai thác của mỏ than Vàng Danh. - Đề xuất các giải pháp BVMT nói chung và các giải pháp hạn chế tác động của hoạt động khai thác than từ mỏ Vàng Danh đến môi trƣờng nƣớc sông Vàng Danh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khái quát các tác động đến môi trƣờng của khai thác mỏ than Vàng Danh. - Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh, giai đoạn 2017-2019. - Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Vàng Danh. 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần hoàn thiện phƣơng pháp luận nghiên cứu ảnh hƣởng từ hoạt động khai thác than đến chất lƣợng nƣớc sông Vàng Danh đoạn chảy qua mỏ than Vàng Danh. 5. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo giúp Công ty cổ phần than Vàng Danh - TKV, Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên môi trƣờng - TKV và cơ quan quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng ở địa phƣơng tăng cƣờng công tác BVMT trong hoạt động khai thác than nói chung và tại mỏ than Vàng Danh nói riêng. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản * Khái niệm môi trường Theo quy định của Luật Bảo vệ Môi trƣờng Việt Nam 2014 Môi trƣờng là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác dộng đối với sự tồn tại và phát triển của con ngƣời và sinh vật [6] * Ô nhiễm môi trường Khái niệm về ô nhiễm môi trƣờng có rất nhiêu khái niệm khác nhau - Ô nhiễm môi trƣờng là hiện tƣợng môi trƣờng tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của môi trƣờng bị thay đổi gây tác hại tới sức khỏe con ngƣời và các sinh vật khác. - Ô nhiễm môi trƣờng là sự làm thay đổi tính chất của môi trƣờng, vi phạm tiêu chuẩn môi trƣờng, trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lý, hóa học, nhiệt độ, chất hòa tan, chất phóng xạ ở bất kỳ thành phần nào của môi trƣờng hay toàn bộ môi trƣờng vƣợt quá mức cho phép. - Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam năm 2014: Ô nhiễm môi trƣờng là sự biến đổi của các thành phần môi trƣờng không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trƣờng và tiêu chuẩn môi trƣờng gây ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng và sinh vật. [6] * Ô nhiễm môi trường nước Theo Hiến chƣơng Châu Âu về nƣớc đã định nghĩa: “Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc là sự biến nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng môi trƣờng nƣớc, làm nhiễm bẩn nƣớc và gây nguy hại cho con ngƣời, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nƣớc do nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo. Ô nhiễm nguồn nƣớc có nguồn gốc tự nhiên: Do mƣa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đƣa vào môi trƣờng nƣớc chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng. Ô nhiễm nguồn nƣớc có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dƣới dạng lỏng nhƣ các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và môi trƣờng nƣớc Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, ngƣời ta phân ra các loại ô nhiễm nƣớc: 3
ô nhiễm nƣớc vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý. * Một số thông số ô nhiễm môi trường nước - Độ axit Một trong các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nƣớc là sự hình thành axit từ quá trình oxy hóa sunfua trong các khoáng. Quá trình này xảy ra khi các khoáng sunfua phản ứng với nƣớc và oxy có sự tham gia của các vi khuẩn sinh ra axit sunfuric, ion hydroxyt và ion sunfat. Giá trị pH thấp (độ axit cao) đẩy mạnh sự hòa tan của các khoáng, sinh ra các kim loại và các phần tử độc hại khác đi vào các vực nƣớc. Quá trình này có thể xảy ra trên bề mặt của các bãi chôn lấp chất thải hay các bãi thải đất đá, trong các mỏ hầm lò (nƣớc ngầm có thể ngấm vào các mỏ này) và ở các mỏ lộ thiên (nƣớc ngầm, nƣớc mƣa hay các dòng chảy bề mặt có thể chảy vào các hố mỏ). Độ axit làm cho nồng độ của các kim loại nặng hòa tan tăng lên có thể là nhân tố làm tăng ảnh hƣởng độc hại của các kim loại [7] . Sự rò rỉ axit có thể gây ra ảnh hƣởng bất lợi gấp hai lần tới hệ sinh vật dƣới nƣớc, giá trị pH thấp có thể gây hại cho các thực thể sống dƣới nƣớc và mức độ kim loại nặng cao cũng gây ra những tác hại tƣơng tự. - Chất rắn lơ lửng Những chất rắn không hòa tan nhƣ bụi, cát, đất sét,…sinh ra do hoạt động khai thác khoáng sản làm cho nƣớc có màu gây cản trở quá trình tự làm sạch của nƣớc do hạn chế sự truyền ánh sáng và do đó hạn chế các phản ứng quang hợp ảnh hƣởng đến sinh vật thủy sinh [7]. - Coliform Nhiều VSV gây bệnh có mặt trong nƣớc gây tác hại cho nguồn nƣớc phục vụ vào mục đích sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho ngƣời và động vật. Một số các vi sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nƣớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức ô nhiễm vi sinh vật của nƣớc, ngƣời ta thƣờng dùng chỉ tiêu colifofm. [1] Số liệu coliform cung cấp cho chúng ta thông tin về mức độ vệ sinh nƣớc và điều kiện vệ sinh môi trƣờng xung quanh khu vực lấy mẫu 4
- Các kim loại nặng Phụ thuộc vào dạng và nồng độ, các kim loại nặng có thể làm cho cá chết, ngăn cản sự sinh trƣởng của chúng hoặc xâm nhập vào chuỗi thức ăn qua sự tích tụ trong các mô tế bào cá. Tính độc có thể là cấp tính hoặc mãn tính. Tính độc của các kim loại nặng trong nƣớc không chỉ phụ thuộc vào nồng độ kim loại mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác nhƣ pH, độ cứng của nƣớc, sự hoạt động của các kim loại khác và sự ảnh hƣởng hấp thụ hay hợp chất phức. Sự ô nhiễm kim loại nặng thƣờng gắn liền với dòng thải axit mỏ. Nồng độ của các kim loại nặng trong nƣớc thƣờng đƣợc đo bằng mg/l. Asen (As) Trong hoạt động khai thác khoáng sản, As xâm nhập vào nƣớc từ các công đoạn hoà tan các chất và quặng mỏ và từ nƣớc thải từ quá trình tuyển quặng. Trong nƣớc mặt, As tồn tại ở dạng hoá trị +3 và +5. Ở vùng hồ và vùng cửa sông thì As tồn tại ở các dạng Asenit (AsO33-) hóa trị +3, còn ở vùng nhiều ánh sáng và oxy, môi trƣờng hiếu khí thì lƣợng dimetylasenic axit (Me2AsO2H) và asenat (AsO43-) hóa trị +5 chiếm ƣu thế. Asen là chất kịch độc, có thể gây chết ngƣời khi bị nhiễm độc cấp tính và khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y nhƣ ung thƣ da, phổi... Thủy ngân (Hg) Thủy ngân là một kim loại độc và đƣợc sử dụng trong hỗn hống vàng trong các hoạt động khai thác mỏ quy mô nhỏ. Đây có thể là một chất ô nhiễm chủ yếu trong các vực nƣớc và có khả năng xâm nhập vào chuỗi thức ăn ở dạng metyl-thủy ngân, đặc biệt tại các vùng khai thác vàng quy mô nhỏ sử dụng thủy ngân khá phổ biến [7]. Chì (Pb) Chì là kim loại nặng có thể tìm thấy ở tất cả các môi trƣờng, chủ yếu là do các hoạt động của con ngƣời gây ô nhiễm nhƣ đốt các nhiên liệu hóa thạch, khai thác mỏ, các hoạt động sản xuất. Trong tự nhiên chì tồn tại phổ biến ở dạng hóa trị II. Đối với hoạt động khai thác khoáng sản chì xuất hiện trong môi trƣờng nƣớc do hòa tan đất khu khai thác mỏ có nhiễm chì và từ hệ thống ống dẫn nƣớc bằng chì (loại ống cũ). Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở trẻ em và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu [7]. 5
Sắt (Fe) Sự có mặt của sắt trong nƣớc thƣờng do hoạt động khai thác, xáo trộn lớp đất bề mặt những khu vực mỏ quặng sắt và các mỏ chứa sắt, nƣớc thải từ các nhà máy sản xuất sắt. Ô nhiễm sắt trong nƣớc làm cho nƣớc có màu đỏ trong nƣớc có váng sắt, vị tanh gây cản trở hoạt động sản xuất nông nghiệp và ảnh hƣởng đến sinh vật thủy sinh. Đồng (Cu) Đồng là kim loại đƣợc sử dụng phổ biến trong cuộc sống của con ngƣời. Đồng thƣờng tồn tại ở hóa trị II trong tự nhiên. Đồng có mặt trong nƣớc do hoạt động khai thác lộ thiên ở mỏ đồng và do nƣớc thải từ nhà máy tuyển đồng. Hàm lƣợng đồng cao trong nƣớc làm cho nƣớc có váng màu xanh, vị tanh. Đối với con ngƣời, thừa đồng có thể gây nên bệnh tâm thần phân liệt, viêm khớp, ung thƣ…[7] - Thio-sunfat Thiosunfat có thể gây ra các vấn đề về môi trƣờng bằng quá trình oxy hóa thành axit trong nguồn nƣớc tiếp nhận. Thiosunfat xuất phát từ quá trình nghiền và tuyển nổi một số lƣợng lớn sunfua [7]. - Các hợp chất chứa Nitơ (NH4+, NO2-) NH4+, NO2- có mặt trong nƣớc mặt thƣờng do sự phân hủy các chất hữu cơ, chất thải sinh hoạt, nƣớc từ đồng ruộng có phân hóa học…[8]. Trong hoạt động khai thác khoáng sản, NH4+, NO2- đƣợc sinh ra chủ yếu từ nƣớc thải sinh hoạt của công nhân làm việc trong khu vực. Hàm lƣợng NH4+, NO2- cao trong nƣớc có thể gây mùi khó chịu và là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tƣợng phú dƣỡng 1.1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ Môi trƣờng năm 2014 - Luật Tài nguyên nƣớc số 17/2012/QH13 - Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 - Nghị định 18/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 quy định về Quy hoạch bảo vệ môi trƣờng chiến lƣợc, đánh giá tác động môi trƣờng và kế hoạch bảo vệ môi trƣờng. - Thông tƣ 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 về đánh giá môi trƣờng chiến lƣợc, đánh giá tác động môi trƣờng và kế hoạch bảo vệ môi trƣờng. - Quyết định số 35/2002/QĐ- BKHCN ngày 5/6/2000 của BKHCN về việc ban hành tiêu chuẩn môi trƣờng Việt Nam (31 tiêu chuẩn) - Quyết định số 34/2004/QĐ- BKHCN ngày 9/10/2004 về việc ban hành tiêu chuẩn Việt Nam 6
- Quyết định số 22/2006/QĐ- BTNMT ngày 18/12/2006 của BTNMT về việc bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam (5 tiêu chuẩn) - Quyết định số 16/2008/QĐ- BTNMT ngày 31/12/2008 của BTNMT về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trƣờng Một số TCVN, QCVN liên quan tới chất lƣợng nƣớc - TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2: 1991) - Chất lƣợng nƣớc- Lấy mẫu. Hƣớng dẫn kỹ thuật lấy mẫu. - TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985) - Chất lƣợng nƣớc- Lấy mẫu. Hƣớng dẫn bảo quản và xử lý mẫu. - TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11:11:1992) - Chất lƣợng nƣớc - Lấy mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc ngầm - TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6: 1990) - Chất lƣợng nƣớc - Lấy mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu ở sông và suối. - QCVN 08: 2015/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt. - QCVN 09: 2015/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc ngầm 1.2. Cơ sở thực tiễn 1.2.1. Thực trạng khai thác than trên thế giới Hiện nay, khai thác than trên thế giới đang áp dụng hai loại hình công nghệ khai thác chủ yếu đó là công nghệ khai thác hầm lò và khai thác lộ thiên. Tuy nhiên, với mỗi loại hình công nghệ khai thác lại có những ƣu điểm, nhƣợc điểm riêng khác nhau và tác động đến môi trƣờng theo những hƣớng khác nhau [8]. * Công nghệ khai thác hầm lò Khai thác hầm lò gồm các khâu chủ yếu nhƣ thiết kế khai thác, mở đƣờng, đào lò hoặc giếng, khoan nổ mìn, khai thác, sàng tuyển và khâu cuối cùng là tập kết than thƣơng phẩm. - Ƣu điểm: Diện tích khai trƣờng nhỏ; lƣợng đất đá thải thấp từ đó giảm sức chịu đựng cho môi trƣờng (bằng 1/5 công nghệ khai thác lộ thiên); ít ảnh hƣởng đến môi trƣờng cảnh quan, địa hình; giảm nhẹ tổn thất tài nguyên sinh học và ít gây ra ô nhiễm môi trƣờng không khí. - Nhƣợc điểm: Hiệu quả đầu tƣ không cao; sản lƣợng khai thác không lớn; tổn thất tài nguyên cao (50- 60%); gây tổn hại đến môi trƣờng nƣớc; hiểm hoạ rủi ro cao; đe doạ tính mạng con ngƣời khi xảy ra sự cố nhƣ sập lò, cháy nổ và ngộ độc khí lò. 7
* Công nghệ khai thác lộ thiên Công nghệ khai thác lộ thiên gồm những khâu chủ yếu nhƣ thiết kế, mở moong khai thác, khoan nổ mìn, bốc xúc đất đá đổ thải, vận chuyển, làm giàu và lƣu tại kho than thƣơng phẩm. - Ƣu điểm: Đầu tƣ khai thác có hiệu quả nhanh; sản lƣợng khai thác lớn; công nghệ khai thác đơn giản và hiệu suất sử dụng tài nguyên cao (90%). - Nhƣợc điểm: Khai thác lộ thiên có nhƣợc điểm lớn nhất là làm mất diện tích đất, diện tích dùng cho khai trƣờng lớn; khối lƣợng đất đá đổ thải lớn; phá huỷ HST rừng, gây ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc và không khí; làm suy giảm trữ lƣợng nƣớc dƣới đất; gây tổn hại cảnh quan sinh thái; ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng sống cộng đồng. Qua hai loại hình công nghệ trên, chúng ta thấy tác động của quá trình khai thác than đến hệ thống môi trƣờng rất khác nhau về quy mô, mức độ và tuỳ thuộc vào các điều kiện, yếu tố cụ thể nhƣ: công nghệ khai thác (đi kèm là các yếu tố đặc trƣng về chất thải, sự cố môi trƣờng …), các điều kiện về địa lý, địa chất và các điều kiện tự nhiên khác. Hoạt động khai thác than đem lại hiệu quả về mặt kinh tế rất lớn nhƣng bên cạnh đó khai thác than cũng đã và đang gây ra những tác động không nhỏ đến chất lƣợng môi trƣờng tại các khu mỏ khai thác và khu vực dân cƣ vùng mỏ. Ô nhiễm môi trƣờng tại khu vực mỏ khai thác than đang là vấn đề lớn cho các nhà chức trách ở nhiều quốc gia đang khai thác và sử dụng loại tài nguyên nhiên liệu này. Tại Hoa kỳ, khai thác than là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra ô nhiễm môi trƣờng. Theo số liệu thống kê cho thấy, hoạt động khai thác than tại nƣớc này hàng năm thải hồi khoảng 60% lƣợng khí SO2, 33% lƣợng Hg, 25% lƣợng khí NOx và 33% thán khí trên tổng số ô nhiễm không khí toàn quốc [1]. Vậy, chúng ta thấy dù có những thuận lợi rất lớn về kĩ thuật cũng nhƣ công nghệ trong khai thác nhƣng ngành than Hoa Kỳ vẫn phải gánh chịu những hậu quả xấu do hoạt động khai thác than để lại đó là vấn nạn ô nhiễm môi trƣờng. 1.2.2. Thực trạng quản lý môi trường hoạt động khai thác than ở Việt Nam Việt Nam là nƣớc có tiềm năng về than khoáng các loại. Than biến chất thấp (lignit - á bitum) ở phần lục địa trong bể than sông Hồng tính đến chiều sâu 1700m có tài nguyên trữ lƣợng đạt 36,960 tỷ tấn. Nếu tính đến độ sâu 3500m thì dự báo tổng tài 8
nguyên than đạt đến 210 tỷ tấn. Than biến chất trung bình (bitum) đã đƣợc phát hiện ở Thái Nguyên, vùng sông Đà và vùng Nghệ Tĩnh với trữ lƣợng không lớn, chỉ đạt tổng tài nguyên gần 80 triệu tấn. Than biến chất cao (anthracit) phân bố chủ yếu ở các bể than Quảng Ninh, Thái Nguyên, sông Đà, Nông Sơn với tổng tài nguyên đạt trên 18 tỷ tấn. Bể than Quảng Ninh là lớn nhất với trữ lƣợng đạt trên 3 tỷ tấn. Bể than Quảng Ninh đã đƣợc khai thác từ hơn 100 năm nay phục vụ tốt cho các nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu. Tổng tài nguyên và trữ lƣợng than của Việt Nam khoảng 49 tỷ tấn, trong đó than đá là 48,4 tỷ tấn, than bùn 0,3 tỷ tấn; tài nguyên và trữ lƣợng than huy động vào quy hoạch khai thác là 7,2 tỉ tấn, trong đó than đá là 7,0 tỷ tấn, than bùn 0,2 tỷ tấn [10]. Ở Việt Nam, than có nhiều loại, trữ lƣợng lớn, tập trung chủ yếu ở Quảng Ninh (90% trữ lƣợng than cả nƣớc). Trữ lƣợng than của nƣớc ta ƣớc chừng hơn 6,6 tỷ tấn, trong đó trữ lƣợng có khả năng khai thác là 3,6 tỷ tấn (đứng đầu ở Đông Nam Á). Sản lƣợng và xuất khẩu than tăng nhanh trong những năm gần đây. Khu vực đồng bằng sông Hồng đƣợc dự báo có khoảng 210 tỷ tấn, chủ yếu là than Asbitum, các mỏ than ở các tỉnh khác khoảng 400 triệu tấn. Riêng than bùn là khoảng 7 tỉ m3 phân bố ở cả 3 miền. Tuy nhiên, theo thống kê của Cơ quan thông tin Năng lƣợng Mỹ (EIA) trữ lƣợng than Việt Nam có 165 triệu tấn, còn theo tập đoàn BP thì con số này là khoảng 150 triệu tấn. Hoạt động khai thác than ở nƣớc ta cũng đang gây ra những vấn đề môi trƣờng nghiêm trọng. Nhận định về những tác động đến môi trƣờng do hoạt động khai thác khoáng sản hiện nay, Thứ trƣởng Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng Bùi Cách Tuyến cho rằng: Đáng lo ngại nhất là các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ đang diễn ra khá phổ biến ở nƣớc ta. Do vốn đầu tƣ của các doanh nghiệp này hạn chế, khai thác bằng phƣơng pháp thủ công, bán cơ giới, công nghệ lạc hậu và nhất là chạy theo lợi nhuận, ý thức chấp hành luật pháp chƣa cao nên các chủ cơ sở ít quan tâm đến công tác bảo vệ môi trƣờng, an toàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản, để lại nhiều hậu quả xấu đến môi trƣờng. Đa số các mỏ đang hoạt động hiện nay sản lƣợng khai thác thấp hơn nhiều so với sản lƣợng đƣợc cấp phép, hoạt động không tuân thủ dự án, thiết kế và báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng, hoặc bản cam kết đƣợc duyệt. Hoạt động khai thác than, từ năm 2000 đến nay sản lƣợng ngành than đã không ngừng tăng. Song vấn đề bức xúc nhất đối với các mỏ khai thác than về góc độ bảo vệ 9
môi trƣờng là đất đá thải. Để sản xuất 1 tấn than, cần bóc đi từ 8 - 10 m3 đất phủ, thải từ 1 - 3 m3 nƣớc thải mỏ. Chỉ tính riêng năm 2018, các mỏ than của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt nam đã thải vào môi trƣờng tới 216,6 triệu m3 đất đá, khoảng 80 triệu m3 nƣớc thải mỏ, dẫn đến một số vùng của tỉnh Quảng Ninh bị ô nhiễm đến mức báo động nhƣ Mạo Khê, Uông Bí, Cẩm Phả... Đất đá thải loại trong khai thác khoáng sản cũng là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến tác động cộng hƣởng về phát thải bụi từ các mỏ, gây suy giảm môi trƣờng không khí do nhiễm bụi ở các khu dân cƣ ở trong vùng khai thác. Trên các mỏ than thƣờng có mặt với hàm lƣợng cao các nguyên tố Sc, Ti, Mn...Các khoáng vật sulphua có trong than còn chứa Zn, Cd, HG...làm cho bụi mỏ trở nên độc hại với sức khỏe con ngƣời. Từ hiện trạng khai thác than và việc quản lý môi trƣờng khai thác than tại Việt Nam, nhận thấy một số vấn đề còn tồn tại: - Chƣa làm chủ đƣợc hoàn toàn công nghệ khai thác, chế biến than. Công nghệ khai thác, chế biến than nói chung còn khá lạc hậu. Công nghệ khai thác chƣa hiện đại làm cho giá trị gia tăng thấp, hiệu quả khai thác không cao, mức độ ảnh hƣởng đến môi trƣờng lớn. - Hoạt động khai thác than gây nhiều tác động xấu đến môi trƣờng, gồm: sử dụng chƣa hiệu quả các nguồn khoáng sản tự nhiên; tác động đến cảnh quan và hình thái môi trƣờng; tích tụ hoặc phát tán chất thải rắn; làm ảnh hƣởng đến sử dụng nƣớc, ô nhiễm nƣớc, tiềm ẩn nguy cơ về dòng thải axit mỏ; ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất; ảnh hƣởng đến đa dạng sinh học; gây tiếng ồn và chấn động; gây sự cố môi trƣờng; tác động đến sức khoẻ và an toàn của ngƣời lao động. - Biến đổi khí hậu đang tạo ra những tác động đáng kể lên ngành khai thác than do phần lớn các mỏ khai thác than đều nằm ở vùng có địa hình, thời tiết phức tạp. Những thách thức này đã dẫn đến một loạt các tác động đến ngành khai thác than, từ hƣ hại thiết bị nhỏ để tài sản tổn thất thảm khốc và những tác động cục bộ bao gồm cả thiếu nƣớc trầm trọng cho đến ngập lụt cả vùng mỏ. - Hệ thống văn bản pháp luật liên quan đến quản lý môi trƣờng khai thác than chƣa đồng bộ, liên tục đƣợc điều chỉnh cho phù hợp với từng giai đoạn phát triển; Đây cũng là vấn đề khó khăn cho việc quản lý môi trƣờng trong và sau khai thác than. 10
1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.3.1. Đặc điểm về địa hình khu vực mỏ Vàng Danh Khu vực thuộc phần Đông Nam của dãy núi Bảo Đài - Yên Tử, địa hình cao ở phía bắc khu mỏ và thấp dần về phía nam. Đỉnh cao nhất là đỉnh Bảo Đài cao trên 900m. Các núi có sƣờn dốc trung bình đến dốc và rất dốc có thể phân loại các dạng địa hình: Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu - Địa hình dốc và rất dốc: Bề mặt địa hình lộ các lớp đá cuội kết, sạn kết xen các lớp cát kết không chứa than, phân bố ở độ cao từ 500m đến 900m tạo thành những vách núi dốc và rất dốc phân bố ở phía bắc của khu vực dự án. - Địa hình dốc trung bình, trong đó có phần diện lộ các vỉa than: Đá lộ chủ yếu các đá cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than phân bố ở độ cao từ +150m đến 500m, chiếm 80% diện tích khu vực dự án. Địa hình có dạng bậc thang, sƣờn núi thoải hơn. - Địa hình thoải: Bao gồm các lớp đá thuộc phần móng của hệ tầng Hòn Gai nhƣ: đá phiến xêrixit - thạch anh, quắczit, đƣợc phân bố ở độ cao từ +150m đến +100m. Loại địa hình này tƣơng đối bằng phẳng thƣờng là những thung lũng ở phía nam và lƣu vực của suối A,B. 1.3.2. Đặc điểm về khí tượng khu vực nghiên cứu Với vị trí nằm trong cánh cung Đông Triều - Móng Cái có nhiều dãy núi cao ở 11