1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam nước đà phát triển, trình hội nhập đạt thành tựu to lớn phát triển kinh tế - xã hội Trong q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa mở cửa hòa nhập với nước giới làm thay đổi nhanh chóng mặt đất nước Song song với thành tựu này, phải đối mặt với thách thức liên quan tới vấn đề môi trường Với hoạt động kinh tế xã hội đời sống sinh hoạt người phải sử dụng nguồn lượng khác Mặc dù cú nhiều nhà khoa học kỹ thuật tiến xa đường tìm kiếm nguồn lượng mới, chúng chưa thể thay cho nhiên liệu hoá thạch truyền thống than đá, dầu mỏ Tình trang nhiễm mơi trường gia tăng tới mức báo động, từ hoạt động hoạt động khai khống, khu cơng nghiệp, khu thị Điều gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người mơi trường sinh thái Chính vậy, khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên than đá nhân tố để thúc đẩy kinh tế quốc dân quốc gia giới Việt Nam quốc gia có trữ lượng than đá vào loại lớn đa dạng giới Tuy nhiên lượng khoáng sản lại nằm rải rác khu vực với trữ lượng nhỏ nên không kinh tế việc khai thác Đồng thời, việc khai thác khống sản để lại hệ lụy môi trường Mỏ than Núi Hồng công ty Than Núi Hồng - VVMI (Chi nhánh Công ty TNHH Một thành viên Công nghiệp mỏ Việt Bắc - TKV) quản lý Nhà máy nằm khu vực xã Yên Lãng thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Với sản phẩm loại than phục vụ cho sản suất công nghiệp Nhà máy cung cấp lượng than lớn, đáp ứng nhu cầu sử dụng than cho khu vực phía Bắc Nhìn chung q trình khai thác, cơng ty trọng tới cơng tác bảo vệ mơi trường khơng khí, nước thải Các hoạt động phục vụ cho công tác bảo vệ môi trường mỏ than trì diễn ngày Bên cạnh nỗ lực công ty nhằm giảm thiểu ảnh hưởng hoạt động khai thác tới môi trường nhiều bất cập xảy khu vực mỏ dẫn đến tình trạng có hậu không tốt xảy với môi trường lân cận xung quanh khu vực mỏ Xuất phát từ thực tế đó, cho phép nhà trường Khoa Tài Nguyên Môi Trường, hướng dẫn trực tiếp thạc sĩ Dương Thị Thanh Hà, tiến hành thực đề tài: “Đánh giá trạng đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng hoạt động khai thác tới môi trường nước môi trường khơng khí mỏ than Núi Hồng – Cơng ty Than Núi Hồng – VVMI” 1.2 Mục đích đề tài - Đánh giá trạng môi trường nước mơi trường khơng khí, ảnh hưởng từ hoạt động khai thác mỏ than Núi Hồng đến môi trường nước mơi trường khơng khí - Đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng hoạt động khai thác than tới môi trường cho khu vực khai thác khu vực lân cận mỏ than Núi Hồng 1.3 Yêu cầu đề tài - Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vấn đề môi trường xã Yên Lãng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên - Đánh giá đầy đủ tình hình sản xuất tác động đến mơi trường mỏ than Núi hồng - Số liệu đo đạc thành phần khơng khí lấy khu vực chịu ảnh hưởng hoạt động sản xuất mỏ than Núi Hồng - Đề xuất giải pháp phòng ngừa, khắc phục tác động tiêu cực hoạt động khai thác than đến môi trường nước mơi trường khơng khí 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu: - Áp dụng, bổ xung phát huy kiến thức học vào thực tiễn - Nâng cao hiểu biết kiến thức môi trường phương pháp đánh giá trạng môi trường - Bổ xung tư liệu cho học tập 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn: - Đưa tác động hoạt động khai thác than tới môi trường nước môi trường khơng khí để từ giúp cho đơn vị tổ chức khai thác có biện pháp quản lý, ngăn ngừa, giảm thiểu tác động xấu tới môi trường nước, khơng khí, cảnh quan người - Tạo số liệu làm sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng sách bảo vệ mơi trường kế hoạch phát triển kinh tế xã hội xã Yên Lãng - Nâng cao nhận thức, tuyên truyền giáo dục bảo vệ môi trường cho thành viên tham gia hoạt động khai thác khoáng sản PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam khoá XI kỳ họp thứ thơng qua ngày 29/11/2005 có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006 - Luật Khoáng sản Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua ngày 20/3/1996 Chủ tịch nước ký sắc lệnh ban hành ngày 03/4/1996 Luật sửa đổi bổ sung số điều Luật Khoáng sản, ngày 14/6/2005 - Nghị định số 07/2009/NĐ-CP ngày 21 tháng 01 năm 2009 Chính phủ quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật khoáng sản - Quyết định số 769/QĐ-BTNMT ngày 24 tháng năm 2009 Bộ Tài nguyên & Mơi trường việc tổng kiểm tra tình hình thực cơng tác quản lý nhà nước khống sản hoạt động khoáng sản 2.1.2 Cơ sở lý luận 2.1.2.1 Tài nguyên khoáng sản Tài nguyên khoáng sản tích tụ vật chất dạng hợp chất đơn chất vỏ trái đất, mà điều kiện người có đủ khả lấy ngun tố có ích sử dụng trực tiếp chúng đời sống hàng ngày Tài nguyên khoáng sản thường tập trung khu vực gọi mỏ khoáng sản Tài ngun khống sản có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế loài người khai thác sử dụng tài ngun khống sản có tác động mạnh mẽ đến môi trường sống Một mặt, tài nguyên khoáng sản nguồn vật chất để tạo nên dạng vật chất có ích cải người Bên cạnh đó, việc khai thác tài ngun khống sản thường tạo loại nhiễm bụi, kim loại nặng, hoá chất độc khí độc (SO2, CO, CH4 v.v ) Tài nguyên khoáng sản phân loại theo nhiều cách: - Theo dạng tồn tại: rắn, khí (khí đốt, Acgon, He), lỏng (Hg, dầu, nước khoáng) - Theo nguồn gốc: nội sinh (sinh lòng trái đất), ngoại sinh (sinh bề mặt trái đất) - Theo thành phần hoá học: khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khống sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy) 2.1.2.2 Tài ngun khơng khí nhiễm mơi trường khơng khí * Tài ngun khơng khí: Tài ngun khơng khí khí trái đất ổn định theo phương nằm ngang phân dị theo phương thẳng đứng Phần lớn khối lượng 5.1015 toàn khí tập trung tầng đối lưu bình lưu Thành phần khí trái đất gồm chủ yếu Nitơ, Oxy, nước, CO 2, H2, O3, NH4, khí trơ Trong tầng đối lưu, thành phần chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nồng độ CO nước dao động mạnh Lượng nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % mùa khơ lạnh Trong khơng khí tầng đối lưu thường có lượng định khí SO2 bụi Trong tầng bình lưu ln tồn q trình hình thành phá huỷ khí ozon, dẫn tới việc xuất lớp ozon mỏng với chiều dày điều kiện mật độ khơng khí bình thường khoảng vài chục xentimet Lớp khí có tác dụng ngăn tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất Hiện nay, hoạt động người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, đe doạ tới sống người sinh vật trái đất * Ơ nhiễm mơi trường khơng khí: "Ơ nhiễm khơng khí có mặt chất lạ biến đổi quan trọng thành phần không khí, làm cho khơng khí khơng gây toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)" (Lưu Đức Hải, 2001) [6] Có nhiều nguồn gây nhiễm khơng khí Có thể chia thành nguồn tự nhiên nguồn nhân tạo - Nguồn tự nhiên: + Núi lửa: Núi lửa phun nham thạch nóng nhiều khói bụi giàu sunfua, mêtan loại khí khác Khơng khí chứa bụi phun lên cao lan toả xa + Cháy rừng: Các đám cháy rừng đồng cỏ trình tự nhiên xảy sấm chớp, cọ sát thảm thực vật khô tre, cỏ Các đám cháy thường lan truyền rộng, phát thải nhiều bụi khí + Bão bụi gây nên gió mạnh bão, mưa bào mịn đất sa mạc, đất trồng gió thổi tung lên thành bụi Nước biển bốc với sóng biển tung bọt mang theo bụi muối lan truyền vào khơng khí + Các q trình phân huỷ, thối rữa xác động, thực vật tự nhiên phát thải nhiều chất khí, phản ứng hố học khí tự nhiên hình thành khí sunfua, nitrit, loại muối v.v Các loại bụi, khí gây ô nhiễm không khí - Nguồn nhân tạo: Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo đa dạng, chủ yếu hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hoá thạch hoạt động phương tiện giao thơng Nguồn nhiễm cơng nghiệp hai q trình sản xuất gây ra: + Quá trình đốt nhiên liệu thải nhiều khí độc qua ống khói nhà máy vào khơng khí + Do bốc hơi, rị rỉ, thất dây chuyền sản xuất sản phẩm đường ống dẫn tải Nguồn thải q trình sản xuất hút thổi hệ thống thơng gió Các ngành cơng nghiệp chủ yếu gây nhiễm khơng khí bao gồm: nhiệt điện, vật liệu xây dựng, hố chất phân bón, dệt, giấy, luyện kim, thực phẩm, xí nghiệp khí, nhà máy thuộc ngành công nghiệp nhẹ, giao thông vận tải, bên cạnh phải kể đến sinh hoạt người * Các tác nhân gây nhiễm khơng khí? Các chất tác nhân gây nhiễm khơng khí gồm: + Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO 2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S loại khí halogen (clo, brom, iơt) + Các hợp chất flo + Các chất tổng hợp (ete, benzen) + Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa + Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi + Khí quang hố ozôn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen + Chất thải phóng xạ + Nhiệt độ + Tiếng ồn Sáu tác nhân ô nhiễm đầu sinh chủ yếu q trình đốt cháy nhiên liệu sản xuất cơng nghiệp Các tác nhân nhiễm khơng khí phân thành hai dạng: dạng khí dạng phần tử nhỏ Tuy nhiên, phần lớn tác nhân ô nhiễm gây tác hại sức khỏe người Tác nhân ô nhiễm chia làm hai loại: sơ cấp thứ cấp Sunfua đioxit sinh đốt cháy than tác nhân nhiễm sơ cấp Nó tác động trực tiếp tới phận tiếp nhận Sau đó, khí lại liên kết với ơxy nước khơng khí để tạo thành axit sunfuric (H 2SO4) rơi xuống đất với nước mưa, làm thay đổi pH đất thủy vực, tác động xấu tới nhiều thực vật, động vật vi sinh vật Như vậy, mưa axit tác nhân ô nhiễm thứ cấp tạo thành kết hợp SO2 với nước Cũng có trường hợp, tác nhân khơng gây nhiễm, liên kết quang hố với để tạo thành tác nhân ô nhiễm thứ cấp mới, gây tác động xấu Cơ thể sinh vật phản ứng tác nhân ô nhiễm phụ thuộc vào nồng độ ô nhiễm thời gian tác động (Trung tâm môi trường công nghệ - CIE, 2011) [11] * Mức độ nhiễm khơng khí biểu thị nào? Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ biểu thị nhiễm khơng khí số chuẩn nhiễm (PSI), theo ngưỡng an tồn nguy hiểm sức khoẻ người PSI số thu tính tới nhiều số nhiễm, ví dụ tổng hạt lơ lửng, SO2,CO, O3, NO2 tính theo mg/m3/giờ ngày + Nếu PSI từ - 49 không khí có chất lượng tốt + Nếu PSI từ 50 - 100 trung bình, khơng ảnh hưởng tới sức khoẻ người + Nếu PSI từ 100 - 199 không tốt + Nếu PSI từ 200 - 299 không tốt + Nếu PSI từ 300 - 399 nguy hiểm, làm phát sinh số bệnh + Nếu PSI 400 nguy hiểm, gây chết người Dựa vào số PSI, mà người có độ tuổi sức khoẻ khác thông báo trước giảm hoạt động ngồi trời * Các khí nhân tạo gây ô nhiễm không khí nguy hiểm người khí trái đất? Các khí nhân tạo nguy hiểm sức khoẻ người khí trái đất biết đến gồm: Cacbon đioxit (CO2); Dioxit sunfua (SO2).; Cacbon monoxit (CO); Nitơ oxit (N2O); Clorofluorocacbon (còn gọi CFC) Mêtan (CH4) - Cácbon đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% khí nguyên liệu cho trình quang hợp để sản xuất suất sinh học sơ cấp xanh Thông thường, lượng CO2 sản sinh cách tự nhiên cân với lượng CO2 sử dụng cho quang hợp Hai loại hoạt động người đốt nhiên liệu hố thạch phá rừng làm cho q trình cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu tồn cầu - Đioxit sunfua (SO2): Đioxit sunfua (SO2) chất gây nhiễm khơng khí có nồng độ thấp khí quyển, tập trung chủ yếu tầng đối lưu Dioxit sunfua sinh núi lửa phun, đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v SO2 độc hại sức khoẻ người sinh vật, gây bệnh phổi khí phế quản SO khơng khí gặp oxy nước tạo thành axit, tập trung nước mưa gây tượng mưa axit - Cacbon monoxit (CO): CO hình thành việc đốt cháy khơng hết nhiên liệu hoá thạch than, dầu số chất hữu khác Khí thải từ động xe máy nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu thành phố Hàng năm toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu CO CO không độc với thực vật, xanh chuyển hố CO => CO sử dụng q trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật xem tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm nhiễm CO Khi người khơng khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm bị tử vong - Nitơ oxit (N2O): N2O loại khí gây hiệu ứng nhà kính, sinh q trình đốt nhiên liệu hố thạch Hàm lượng tăng dần phạm vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 - 0,3% Một lượng nhỏ N 2O khác xâm nhập vào khí kết q trình nitrat hố loại phân bón hữu vơ N 2O xâm nhập vào khơng khí khơng thay đổi dạng thời gian dài, đạt tới tầng khí tác động cách chậm chạp với nguyên tử oxy - Clorofluorocacbon (viết tắt CFC): CFC hoá chất người tổng hợp để sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp từ xâm nhập vào khí CFC 11, CFCl3, CFCl2, CF2Cl2 (còn gọi freon 12 F12) chất thông dụng CFC Một lượng nhỏ CFC khác CHC 1F2 (hoặc F22), CCl4 CF4 xâm nhập vào khí Cả hai hợp chất CFC 11 CFC 12 freon hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất sử dụng chúng tăng lên nhanh hai thập kỷ vừa qua Chúng tồn dạng sol khí khơng sol khí Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ơzơn, báo động mơi trường, dạng khơng sol khí tiếp tục sản xuất ngày tăng số lượng CFC có tính ổn định cao không bị phân huỷ Khi CFC đạt tới thượng tầng khí chúng tia cực tím phân huỷ Tốc độ phân huỷ CFC nhanh tầng ôzôn bị tổn thương xạ cực tím tới tầng khí thấp - Mêtan (CH4): Mêtan loại khí gây hiệu ứng nhà kính Nó sinh từ q trình sinh học, men hố đường ruột động vật có guốc, cừu động vật khác, phân giải kỵ khí đất ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng đốt nhiên liệu hố thạch CH4 thúc đẩy ơxy hố nước tầng bình lưu Sự gia tăng nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhiều so với hiệu ứng trực tiếp CH4 Hiện hàng năm khí thu nhận khoảng từ 400 đến 765x1012g CH4 (Đinh Xuân Thắng, 2007) [10] 2.1.2.3 Tài nguyên nước ô nhiễm môi trường nước * Tài nguyên nước: nguồn nước mà người sử dụng sử dụng vào mục đích khác Nước dùng hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí mơi trường Hầu hết 10 hoạt động cần nước 97% nước Trái Đất nước mặn, 3% lại nước gần 2/3 lượng nước tồn dạng sông băng mũ băng cực Phần cịn lại khơng đóng băng tìm thấy chủ yếu dạng nước ngầm, tỷ lệ nhỏ tồn mặt đất khơng khí Nước nguồn tài ngun tái tạo, mà việc cung cấp nước giới bước giảm Nhu cầu nước vượt cung vài nơi giới, dân số giới tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước tăng Sự nhận thức tầm quan trọng việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái lên tiếng gần Trong suốt kỷ 20, nửa vùng đất ngập nước giới bị biến với mơi trường hỗ trợ có giá trị chúng Các hệ sinh thái nước mang đậm tính đa dạng sinh học suy giảm nhanh hệ sinh thái biển đất liền * Ơ nhiễm mơi trường nước: thay đổi theo chiều xấu tính chất vật lý, hoá học, sinh học nước, với xuất chất lạ thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với người sinh vật Làm giảm đa dạng sinh vật nước Có nhiều cách phân loại nhiễm nước Hoặc dựa vào nguồn gốc gây ô nhiễm, ô nhiễm công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt Hoặc dựa vào môi trường nước, ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển đại dương Hoặc dựa vào tính chất nhiễm, nhiễm sinh học, hóa học hay vật lý - Ơ nhiễm mơi trường nước có nguồn gốc tự nhiên: nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió bão, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, nhà cửa, đường phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo chất bẩn xuống sông hồ, sản phẩm hoạt động sống sinh vật, vi sinh vật kể xác chết chúng…Sự nhiễm cịn gọi ô nhiễm không xác định nguồn - Ơ nhiễm mơi trường nước có nguồn gốc nhân tạo: chủ yếu nước xả thải khu dân cư,hoạt động nông nghiệp (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…), khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, đặc biệt giao thông đường biển ... vực Mỏ than Núi Hồng - Trữ lượng công nghệ khai thác than mỏ than Núi Hồng - Tác động hoạt động khai thác than mỏ than Núi Hồng tới môi trường nước mơi trường khơng khí - Đánh giá mức độ ảnh hưởng. .. mỏ than Núi Hồng đến mơi trường nước mơi trường khơng khí - Đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng hoạt động khai thác than tới môi trường cho khu vực khai thác khu vực lân cận mỏ than Núi Hồng... trường nước mơi trường khơng khí mỏ than Núi Hồng – Công ty Than Núi Hồng – VVMI” 1.2 Mục đích đề tài - Đánh giá trạng mơi trường nước mơi trường khơng khí, ảnh hưởng từ hoạt động khai thác mỏ than