Nghiên cứu và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý môi trường tại mỏ đá khưa vặn, xã chu trinh, thành phố cao bằng, tỉnh cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HỒNG KHÁNH HỊA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI MỎ ĐÁ KHƯA VẶN, XÃ CHU TRINH, THÀNH PHỐ CAO BẰNG, TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2022 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HỒNG KHÁNH HỊA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG TẠI MỎ ĐÁ KHƯA VẶN, XÃ CHU TRINH, THÀNH PHỐ CAO BẰNG, TỈNH CAO BẰNG Ngành: Khoa học môi trường Mã số ngành: 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Phan Thị Thu Hằng Thái Nguyên - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng cho bảo vệ học vị Các thông tin, tài liệu trình bày luận văn ghi rõ nguồn gốc./ Thái Nguyên, tháng 09 năm 2022 Tác giả Hồng Khánh Hịa ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành theo chương trình đào tạo cao học khố 28 trường Đại học Nơng Lâm – Đại học Thái Nguyên Mặc dù cố gắng nghiên cứu, làm việc để hoàn thiện luận văn, song hạn chế mặt thời gian trình độ, nên luận văn em tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp q báu từ thầy giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để báo cáo luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, ngày 05 tháng 09 năm 2022 Tác giả Hồng Khánh Hịa iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn .3 CHƯƠNG .5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Một số khái niệm thuật ngữ liên quan 1.1.2 Cơ sở lý luận 1.1.3 Tác động hoạt động khai thác mỏ tới môi trường 1.2 Cơ sở pháp lý 23 1.3 Cơ sở thực tiễn 25 1.3.1 Tổng quan hình khai thác bảo vệ môi trường mỏ đá vôi giới 25 1.3.2 Khai thác bảo vệ môi trường mỏ đá vôi Việt Nam 25 1.3.3 Khai thác bảo vệ môi trường mỏ đá vôi tỉnh Cao Bằng 30 CHƯƠNG II 37 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 37 2.2 Nội dung nghiên cứu .37 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 2.4 Đánh giá tác động hoạt động khai thác mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng đến môi trường 43 2.4.1 Đánh giá tác động nước mưa chảy tràn .43 2.4.2 Đánh giá tác động bụi, khí thải 44 iv 2.4.3 Đánh giá tác động nước thải sinh hoạt 49 2.4.4 Độ rung 50 2.4.5 Tiếng ồn .50 CHƯƠNG III 52 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .52 Khái quát điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội Thành phố Cao Bằng 52 3.1.1 Phân tích đặc điểm điều kiện tự nhiên 52 3.1.2 Phân tích đặc điểm nguồn tài nguyên 54 3.1.3 Điều kiện kinh tế xã hội Thành phố Cao Bằng 59 3.2 Đánh giá hoạt động khai thác chế biến khoáng sản mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng 64 3.2.1 Khái quát chung mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng 64 3.2.2 Hiện trạng khu vực mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng 67 3.3 Kết đánh giá tác động ảnh hưởng hoạt động khai thác mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng đến môi trường 77 3.3.1 Tác động nước mưa chảy tràn 77 3.3.2 Tác động Khí thải, bụi 78 3.3.3 Đánh giá tác động nước thải sinh hoạt 81 3.3.4 Độ rung 81 3.3.5 Tiếng ồn .82 3.3.6 Tác động đến tài nguyên sinh vật 83 3.3.7 Ảnh hưởng tới sức khỏe người dân 84 3.3.8 Tác động đến tình hình kinh tế - xã hội địa phương 84 3.4 Đề xuất biện pháp giảm thiếu ảnh hưởng hoạt động khai thác khoáng sản mỏ đá Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng .85 KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hệ số chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý .11 Bảng 1.2 Dự báo tổng hợp giá trị trung bình chất lượng khơng khí khu mỏ đá 12 Bảng 1.3 Dự báo tải lượng bụi, khí thải cơng đoạn vận chuyển đá 13 Bảng 1.4 Mức độ rung động số máy móc xây dựng điển hình .16 Bảng 1.5 Các mỏ khống sản quy hoạch khai thác thành phố Cao Bằng 31 Bảng 2.1 Vị trí điểm đo phân tích chất lượng mơi trường khơng khí39 Bảng 2.2 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu 39 Bảng 2.3 Vị trí điểm đo phân tích chất lượng môi trường nước mặt 40 Bảng 2.4 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu 40 Bảng 2.5 Vị trí điểm lấy mẫu nước đất 40 Bảng 2.6 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu 41 Bảng 2.7 Vị trí điểm lấy mẫu nước thải sinh hoạt 41 Bảng 2.8 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu 41 Bảng 3.1 Kết phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt khu vực mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh .72 Bảng 3.2 Kết phân tích chất lượng mơi trường nước mặt mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh .73 Bảng 3.3 Kết đo phân tích chất lượng mơi trường khơng khí mỏ đá vơi Khưa Vặn, xã Chu Trinh .74 Bảng 3.4 Kết phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt khu vực mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh 75 Bảng 3.5 Kết phân tích chất lượng khơng khí khu vực mỏ đá vôi Khưa Vặn 76 Bảng 3.6 Lưu lượng nước mưa chảy tràn vào ngày mưa lớn mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh .77 Bảng 3.7 Khối lượng chất bẩn tích tụ trơi theo nước mưa mỏ đá vơi Khưa Vặn, xã Chu Trinh .77 Bảng 3.8 Nồng độ bụi phát tán khơng khí từ hoạt động bốc xúc sản phẩm khu mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh 79 Bảng 3.9 Nồng độ bụi phát tán khơng khí từ hoạt động vận chuyển khu vực khai thác mỏ đá vôi Khưa Vặn 80 vi Bảng 3.10 Tải lượng nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt 81 Bảng 3.11 Mức rung phát sinh từ thiết bị khai thác dự án mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh 81 Bảng 3.12 Mức độ lan truyền tiếng ồn số phương tiện máy móc mỏ đá vơi Khưa Vặn, xã Chu Trinh 82 Bảng 3.13 Ảnh hưởng đến sức khỏe người dân khu vực nghiên cứu 84 (số phiếu 50) 84 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mơ tả phát tán bụi, khí thải mỏ 22 Hình 1.2 Mơ tả phát tán bụi, khí thải cộng hưởng mỏ cạnh 22 Hình 2.1 Mơ hình hình hộp tính tốn lan truyền 49 Hình 3.1 Tỷ trọng ngành kinh tế TP cao Bằng giai đoạn 2011-2020 60 Hình 3.2 Vị trí khu vực mỏ đá vơi Khưa Vặn, xã Chu Trinh, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng Google Earth 66 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý cấp nước chống bụi hoạt động nghiền sàng 86 Hình 3.4 Sơ đồ không gian hệ thống phun sương dập bụi 87 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Cao Bằng tỉnh miền núi biên giới nằm phía Đơng Bắc Việt Nam Cao Bằng có nguồn tài ngun khống sản đa dạng phong phú, cho phép phát triển ngành công nghiệp khai thác chế biến Đến nay, ghi nhận đăng ký 199 điểm khoáng sản 45 mỏ khống sản có quy mơ từ nhỏ đến lớn; 147 biểu khoáng sản điểm biểu khống hóa Trong loại khống sản tỉnh có triển vọng sắt, mangan, bauxits, chì, kẽm, thiếc –volfram Cao Bằng có nhiều danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử, văn hóa tiếng hang Pác Pó, suối Lê Nin, thác Bản Giốc, hồ Thăng Hen, di tích rừng Trần Hưng Đạo Từ tiềm mạnh trên, tỉnh có định hướng khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên để phát triển kinh tế xã hội phải đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường Bảo vệ mơi trường nói chung bảo vệ mơi trường hoạt động khai thác chế biến khống sản nói riêng trở thành vấn đề toàn cầu, mối quan tâm hầu hết quốc gia giới, đặc biệt quốc gia có công nghiệp mỏ phát triển Việt Nam nước phát triển có nhu cầu lớn tài nguyên khoáng sản để phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Mặt khác, hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản xã hội hóa với tốc độ cao, cần thiết phải có hành lang pháp lý vững mơi trường đầu tư an tồn hoạt động khai thác chế biến khoáng sản, bảo vệ môi trường lĩnh vực Để hoạt động khai thác khống sản có hiệu kinh tế đảm bảo hoạt động bảo vệ môi trường, điều cốt yếu phải định hướng phương án phòng ngừa, ngăn chặn từ bước định hướng quy hoạch tổng thể quản lý cụ thể khu vực, dự án Chính vậy, thời gian qua luật, sách quy định, tiêu chuẩn khai thác khoáng sản bảo vệ môi trường ban hành đầy đủ, gắn với thực tiễn, củng cố trách nhiệm quyền việc quản lý khoáng sản mức cao nhất, đảm bảo tham gia đối thoại với cộng đồng địa phương vấn đề tác động bảo vệ môi trường, ràng buộc quy định 79 nằm cách xa khu dân cư nổ mìn hoạt động khai thác dừng hoạt động nên tác động đến hoạt động sinh hoạt người dân khu vực không đáng kể, tác động chủ yếu phạm vi khu vực mỏ * Tác động khí thải từ q trình nổ mìn: + Tải lượng CO2 thải 01 lần nổ 46,7 (kgCO2) + Tải lượng NO2 thải 01 lần nổ 20,9 (kgNO2) Trong công đoạn này, việc phát sinh khí thải khơng thể tránh khỏi Tuy nhiên, trình khai thác mỏ sử dụng thuốc nổ Anfo, loại thuốc nổ đánh giá an tồn cho mơi trường Các khí sinh q trình nổ đa phần bị oxy hóa bị chuyển hóa thành chất độc Mặc khác điểm nổ mìn thường cao, sau vài giây kích nổ, khí phát sinh pha lỗng với khơng khí cao phát tán theo chiều gió nên mức độ tác động giảm đáng kể đến dân cư lân cận Ngoài ra, q trình nổ mìn khơng có cơng nhân viên làm việc khu vực nổ mìn nên khí độc không ảnh hưởng đên sức khỏe công nhân viên * Công đoạn bốc xúc, san gạt đá Áp dụng mơ hình lan truyền chất nhiễm khơng khí nguồn điểm Sutton, với x khoảng cách theo chiều gió thổi điểm tính tốn so với nguồn thải (m) nồng độ chất nhiễm phát tán theo chiều gió C sau: Bảng 3.8 Nồng độ bụi phát tán khơng khí từ hoạt động bốc xúc sản phẩm khu mỏ đá vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh x(m) 10 15 30 50 100 200 σz 1,72 2,85 3,83 6,35 9,22 15,29 25,35 C (mg/m3) 0,318 0,147 0,087 0,033 0,016 0,006 0,002 QCVN 05:2013/BTNMT 0,3 (mg/m3) (Trung bình giờ) Theo kết tính tốn mơ hình cho thấy nồng độ bụi phát sinh gây nhiễm mơi trường vịng bán kính ≤10m Vì vậy, bụi từ q trình bốc xúc gây nhiễm mơi trường khơng khí phạm vi hẹp, ảnh hưởng trực tiếp thường xuyên đến công nhân vận hành máy xúc khu vực bãi tập kết sản phẩm Tác 80 động nhận diện mức trung bình nên Đơn vị đưa biện pháp phun nước chống bụi để giảm thiểu nguồn ô nhiễm * Công đoạn vận chuyển đá Nồng độ chất ô nhiễm phát tán theo chiều gió q trình vận chuyển sau: Bảng 3.9 Nồng độ bụi phát tán khơng khí từ hoạt động vận chuyển khu vực khai thác mỏ đá vôi Khưa Vặn x(m) 10 15 25 50 100 σz 1,72 2,85 3,83 5,56 9,22 15,29 0,165 0,127 0,101 0,072 0,045 0,027 0,036 0,027 0,022 0,016 0,010 0,006 Nồng độ vận chuyển đá nguyên khai đá hộc (mg/m3) Nồng độ vận chuyển đất đá thải (mg/m3) QCVN 05:2013/BTNMT 0,3 (mg/m3) (Trung bình giờ) Theo kết tính tốn mơ hình cho thấy bụi phát sinh không gây ảnh hưởng lớn khu vực tuyến đường vận chuyển Tác động từ trình thường xuyên nguồn động Bụi phát sinh từ hoạt động vận chuyển ảnh hưởng đến sức khoẻ người công nhân khu vực mỏ Tuy nhiên mức độ tác động phụ thuộc nhiều vào chất lượng đường giao thông, chất lượng xe vận chuyển Tác động nhận diện mức thấp, chủ đầu tư áp dụng biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu, hạn chế nguồn phát sinh tác động tiêu cực từ trình * Công đoạn nghiền, sàng đá Tải lượng bụi phát sinh công đoạn nghiền, sàng là: 3.111 (mg/s) Nồng độ bụi phát sinh hoạt động nghiền sàng C = 16,89 (mg/m3) Từ kết tính tốn cho thấy nồng độ bụi khu vực nghiền sàng vượt nhiều lần so với giới hạn nồng độ bụi cho phép 1h theo QCVN 05:2013/BTNMT Bụi chủ yếu tập trung phễu nhận đá, máy đập, máy nghiền băng chuyền Trong trường hợp khơng có gió, bụi tập trung xung quanh khu vực nghiền sàng, 81 có gió bụi phát tán xa khu vực nghiền sàng gây ảnh hưởng đến trình hoạt động khai thác mỏ người dân xung quanh khu vực mỏ với thời gian ảnh hưởng ngày Vì Đơn vị phải có biện pháp phun nước dập bụi trình chế biến đá 3.3.3 Đánh giá tác động nước thải sinh hoạt Tải lượng, nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt (chưa xử lý) thể bảng sau: Bảng 3.10 Tải lượng nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt QCVN Hệ số Tải lượng Nồng độ Chất ô nhiễm 14:2008/ (g/người/ngày) (g/ngày) (mg/l) BTNMT(cột B) BOD5 45 - 54 765 918 450 540 50 COD 72 - 102 1224 1734 720 1020 - TSS 70 - 145 1190 2465 700 1450 100 Tổng N - 12 102 204 60 120 50 Amoni 2,4 - 4,8 41 82 24 48 10 Tổng P 0,4 - 0,8 14 10 Tổng Coliform 106- 109 (MPN/100m) 5.000 (MPN/100m) Nguồn: Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa nhỏ - Trần Đức Hạ - NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2002 Như vậy, nước thải sinh hoạt khơng xử lý nồng độ chất nhiễm vượt nhiều lần so với QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt - Cột B quy định giá trị thông số nhiễm làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép nước thải sinh hoạt thải vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt 3.3.4 Độ rung Mức rung thiết bị khai thác, chế biến dự án trình bày bảng sau: Bảng 3.11 Mức rung phát sinh từ thiết bị khai thác dự án mỏ đá 82 vôi Khưa Vặn, xã Chu Trinh Mức rung cách thiết bị theo khoảng cách TT Máy móc, thiết bị 10m 30m 60m Máy xúc 68 58 48 Xe tải 15 77 67 57 Dây chuyền đập nghiền 75 65 55 Máy bơm 79 72 63 QCVN 27:2010/BTNMT Giới hạn cho phép khu vực thông thường 75 (dB) Mức gia tốc rung (dB) 55 60 65 70 75 Gia tốc rung, m/s 0,006 0,010 0,018 0,030 0,055 Ghi chú: - Nguồn: Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ - USEPA - QCVN 27:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia độ rung Từ kết tính tốn cho thấy, khoảng cách >30m, mức rung từ phương tiện, thiết bị thi công, dây chuyền chế biến bảo đảm giới hạn cho phép QCVN 27:2010/BTNMT Tuy nhiên khoảng cách