Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm địa hóa khu mỏ pyrit minh quang (ba vì) tới môi trường đất, nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường

Trên thực tế, nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất và nước của khu vực mỏ là một vấn đề rất đáng phải quan tâm có ảnh hưởng trực tiếp và lâu dài đến cuộc sống, sức khỏe của

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA

KHU MỎ PYRIT MINH QUANG (BA VÌ) TỚI

MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU ĐẾN MÔI TRƯỜNG

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

TRẦN THỊ KIM DUNG

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA

KHU MỎ PYRIT MINH QUANG (BA VÌ) TỚI

MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU ĐẾN MÔI TRƯỜNG

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: TS Nguyễn Văn Phổ

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Lưu Đức Hải

Cán bộ chấm phản biện 2: TS Nguyễn Thị Thục Anh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

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

Ngày 20 tháng 09 năm 2017

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2017

Tác giả luận văn

Trần Thị Kim Dung

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại Viện Công nghệ Địa chất và Khoáng sản

Để hoàn thành luận văn, học viên đã nhận được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Văn Phổ Trong quá trình hoàn thành luận văn học viên cũng nhận được sự động viên, góp ý, giúp đỡ tận tình của các nhà khoa học từ Viện Địa Chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam và nhiều nhà khoa học cùng các đồng nghiệp khác

Luận văn này là sản phẩm của đề tài cấp Nhà nước mã số KHCN–TB

02T/13-18 thuộc Chương trình Khoa học và Công nghệ cấp Nhà nước phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc

Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Thầy hướng dẫn, lãnh đạo các cơ quan, cá nhân, và các nhà khoa học

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của luận văn 3

2.Mục tiêu nghiên cứu 4

3.Nội dung nghiên cứu 5

3.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 5

3.2 Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước khu mỏ pyrit Minh Quang 5

3.3 Nghiên cứu hiện trạng môi trường đất tại khu mỏ pyrit Minh Quang và các vùng xung quanh 5

3.4 Xử lý số liệu, khoanh vùng những nơi đất và nước bị ô nhiễm 6

3.5 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường 6

4.Cách tiếp cận đề tài 6

5.Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 6

5.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

5.2 Phương pháp nghiên cứu 7

6.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 7

6.1 Ý nghĩa khoa học 7

6 2 Ý nghĩa thực tiễn 7

CHƯƠNG I 8

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 8

1.1 Tổng quan khu vực Ba Vì – Hà Nội 8

1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 8

1.1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn 12

1.1.3 Đặc điểm nước mặt và nước ngầm 14

1.1.4 Đặc điểm khoáng sản khu vực Ba Vì 15

1.2 Tổng quan về hoạt động khai thác khoáng sản 18

1.3 Tổng quan xã Minh Quang 18

1.4 Tổng quan mỏ pyrit Minh Quang 18

CHƯƠNG 2 22

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 22

2.1 Cơ sở lý luận 22

2.1.1 Nguồn ô nhiễm môi trường 22

2.1.2 Ô nhiễm các kim loại nặng 25

2.1.3 Ô nhiễm môi trường đất 32

2.1.4 Ô nhiễm môi trường nước 34

2.2 Phương pháp thực hiện đề tài 35

2.2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu 35

2.2.2 Công tác khảo sát thực địa và thu thập, bảo quản các loại mẫu 36

2.2.3 Gia công và phân tích các loại mẫu đất, nước 41

2.2.4 Xử lý số liệu, tính toán các chỉ số địa hóa môi trường 43

CHƯƠNG 3 48

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48

3.1 Thành phần kim loại nặng trong môi trường đất và nước, kết quả tính toán các chỉ số địa hóa 48

3.1.1 Thành phần kim loại nặng trong môi trường đất, kết quả tính toán các chỉ số địa hóa 48

3.1.2 Thành phần kim loại nặng trong môi trường nước, kết quả tính toán các chỉ số địa hóa 60

3.2 Ảnh hưởng của đặc điểm địa hóa khu mỏ tới môi trường đất, nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Quy chuẩn Việt Nam

Bộ tài nguyên môi trường Tiêu chuẩn Việt Nam Pyrit

Goethit

Tổ chức y tế thế giới Phòng thí nghiệm

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu quặng của mỏ pyrit Minh Quang

20

Bảng 1.2 Kết quả phân tích ICP –MS thành phần mẫu quặng và bãi thải của 20

mỏ pyrit Minh Quang 20

Bảng 2.1 Phân cấp mức độ ô nhiễm dựa vào các chỉ số địa hóa môi trường 46

Bảng 2.2.Phân cấp các mức độ ô nhiễm theo chỉ số C d 46

Bảng 2.3 Phân cấp các mức độ ô nhiễm theo các chỉ số PI Avg và PLI 46

Bảng 3.1 Kết quả phân tích mẫu đất khu vực mỏ Minh Quang 51

Bảng 3.2 Kết quả tính toán chỉ số tích lũy chất ô nhiễm (I geo ) trong đất 52

Bảng 3.3 Kết quả tính toán chỉ số ô nhiễm (CF) trong đất 55

Bảng 3.4 Kết quả tính toán chỉ số tổng hợp trong môi trường đất 58

Bảng 3.5 Kết quả phân tích mẫu nước mặt khu vực mỏ Minh Quang 62

Bảng 3.6 Kết quả tính toán chỉ số tích lũy chất ô nhiễm (I geo ) trong nước 64

Bảng 3.7 Kết quả tính toán chỉ số nhiễm bẩn (CF) trong nước 68

Bảng 3.8 Kết quả tính toán chỉ số tổng hợp trong môi trường nước 72

Bảng 3.9 Thành phần (%) độ hạt của mẫu đất khu mỏ Minh Quang 75

Bảng 3.10 Thành phần (%) các khoáng vật trong đất khu mỏ Minh Quang 76

Bảng 3.11 Các chỉ số pH, Eh, Ec của môi trường đất khu mỏ Minh Quang 77

Bảng 3.12 Kết quả đo chỉ số địa hóa môi trường nước khu mỏ Minh Quang 82

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Vị trí địa lý khu vực Ba Vì 8

Hình 1.2 Vườn chè dưới chân núi Ba Vì 11

Hình 1.3 Cánh đồng dưới chân núi Ba Vì 13

Hình 1.4 Khu nghỉ mát Hồ Suối Hai 13

Hình 1.5 Biến đổi quặng pyrit (a) biến đổi thành goethit (b) 20

Hình 2.1 Khảo sát thực địa khu vực khai thác (cũ) mỏ pyrit Minh Quang 37

Hình 2.2 Lấy mẫu nước khu vực mỏ Minh Quang 38

Hình 3.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu đất khu vực mỏ pyrit Minh Quang 50

Hình 3.2 (a) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số I geo các nguyên tố Mn, Fe, Co, Ni trong đất 54

Hình 3.2 (b) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số I geo các nguyên tố Cu, Zn, As, Se, Cd, Pb trong đất 55

Hình 3.3 (a) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số CF 56

các nguyên tố Mn, Fe trong đất 56

Hình 3.3 (b) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số CF 57

các nguyên tố Co, Ni, Cu, Zn, As, Se trong đất 57

Hình 3.3 (c) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số CF 58

các nguyên tố Cd, Pb trong đất 58

Hình 3.4 Bản đồ phân vùng ô nhiễm theo kết quả tính toán các chỉ số tổng hợp cho các nguyên tố trong môi trường đất 59

Hình 3.5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước khu vực mỏ pyrit Minh Quang 61

Hình 3.6 (a) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số I geo 67

các nguyên tố Mn, Fe, Cu, Ni, Zn, As trong nước 67

Hình 3.6 (b) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số I geo 67

các nguyên tố Cd, Pb trong nước 67

Hình 3.7 (a) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số CF 71

các nguyên tố Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As trong nước 71

Hình 3.7 (b) Phân vùng mức độ ô nhiễm theo kết quả tính toán chỉ số CF 71

các nguyên tố Cd, Pb trong nước 71

Hình 3.8 Bản đồ phân vùng ô nhiễm theo kết quả tính toán các chỉ số tổng hợp cho các nguyên tố trong môi trường nước 73

Hình 3.9 (a) Phân bố hàm lượng các nguyên tố kim loại Mn, Fe, Co, Ni trong đất khu mỏ Minh Quang 79

Hình 3.9 (b) Phân bố hàm lượng nguyên tố Cu, Zn, As, Se, Cd, Pb trong đất 80

khu mỏ Minh Quang 80

Hình 3.10 Dòng nước thải từ moong khai thác cũ tại khu mỏ Minh Quang 84

Hình 3.11 (a) Phân bố hàm lượng các nguyên tố Mn, Fe, Ni, Cu trong nước mặt 85

khu mỏ Minh Quang 85

Hình 3.11 (b) Phân bố hàm lượng các nguyên tố Zn, As, Cd, Pb trong nước mặt khu mỏ Minh Quang 86

Hình 3.12 Thân quặng pyrit bị oxy hóa ở khu mỏ Minh Quang 88

Hình 3.13.Dòng nước thải axid mỏ rỉ ra từ các thân quặng khu mỏ Minh Quang 88

Hình 3.14 Bãi quặng thải ở khu mỏ Minh Quang 89

Hình 3.15 Bãi đá thải tại khu mỏ Minh Quang với nước thải axit thấm rỉ ra 90

Hình 3.16 Mô hình hệ thống xử lý nước thải axit mỏ 92

Hình 3.17 Cây Rau Mương (a) sống ở đất ẩm trên cạn, và cây rau Dừa Nước (b) sống ở dưới nước có khả năng tích tụ kim loại nặng 95

[

MỞ ĐẦU Đất nước ngày càng phát triển thì nhu cầu về khoáng sản để phục vụ các ngành công nghiệp ngày một gia tăng, cùng với đó là sự phát triển của hoạt động khai thác khoáng sản Chúng ta không thể phủ nhận những lợi ích vô cùng to lớn của hoạt động khai thác khoáng sản mang lại, nhưng bên cạnh đó thì hoạt động khai thác khoáng sản ở một số khu vực đã và đang làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong đó có môi trường đất và nước

Trên thực tế, nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất và nước của khu vực mỏ là một vấn đề rất đáng phải quan tâm có ảnh hưởng trực tiếp và lâu dài đến cuộc sống, sức khỏe của con người, kể cả ở những khu vực mỏ đã ngừng hoạt động khai thác khoáng sản

Quặng Pyrit đã được khai thác ở khu vực Minh Quang từ những năm 80 của thế kỷ trước để cung cấp cho nhà máy superphospat Lâm Thao sản xuất phân bón

và hóa chất cơ bản Giữa những năm 90, do không cạnh tranh được với nguồn lưu huỳnh nhập ngoại với giá thành rẻ nên chủ mỏ (Xí nghiệp Địa chất Khoáng sản 303) đã phải đóng cửa mỏ Mặc dù đã gần 20 năm kể từ khi đóng cửa, hệ lụy từ khai thác mỏ vẫn đang tác động trực tiếp đến môi trường Theo phản ánh của dân cư địa phương, nước thải axid mỏ thấm rỉ từ moong khai thác cũ của mỏ Minh Quang

đã gây ô nhiễm nặng cho dòng suối chảy qua gần mỏ, nhiều khi đã làm chết cá nuôi của dân ở phía cuối nguồn Để cung cấp các cơ sở khoa học cho các cơ quan quản

lý môi trường, học viên đã chọn hướng nghiên cứu đặc điểm địa hóa môi trường đất

và nước khu mỏ Pyrit Minh Quang Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là nguồn tài liệu đáng tin cậy để các cấp quản lý đưa ra những giải pháp khắc phục ô nhiễm, bảo

vệ môi trường một cách hợp lý nhất

Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

Nghiên cứu địa hóa môi trường đất và nước tại các khu vực khai thác khoáng sản là một lĩnh vực đang được quan tâm ở tất cả các nước nói chung và ở Việt Nam nói riêng Môi trường đất và nước có ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống sinh hoạt

của con người tại khu vực khai thác khoáng sản, ở một số diện tích mỏ đã có hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt là ở những mỏ sulfid đã ngừng khai thác Trên thế giới, ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản cũng rât phổ biến, nổi tiếng nhất là vụ ô nhiễm cadimi (bệnh itai-itai) từ việc khai thác và luyện quặng chì kẽm của công ty Mitsui tại khu vực sông Zin Zu, nguồn nước cung cấp cho tưới tiêu các khu vực trồng lúa và cấp nước sinh hoạt cho cư dân quận Nagoya in Kanazawa, Nhật Bản làm hàng nghìn người bị nhiễm bệnh Các lò luyện chì thủ công tại nhiều nước đang phát triển đang được tổ chức y tế thế giới (WHO) xếp vào một trong mười vấn đề môi trường trầm trọng nhất trên thế giới, đặc biệt là tại Trung Quốc, Ấn Độ và Mehico Trong những năm gần đây, ô nhiễm chì đã ảnh hưởng đến chất lượng lúa gạo cung cấp cho hàng trăm triệu người ở miền nam Trung Quốc

Trong vài chục năm trở lại đây, thế giới đã nhận thức được các ảnh hưởng nghiêm trọng của công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản đến môi trường Nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành liên quan đến lĩnh vực môi trường khai thác mỏ Các hội nghị quốc tế, các tạp chí chuyên về môi trường, trong đó có môi trường khai thác mỏ được thành lập Những đề án đánh giá tác động môi trường mỏ (IEA), các dự án phục hồi môi trường được tiến hành ráo riết, đặc biệt là tại những nước phát triển như Đức, Thụy Điển, Canada, Hoa Kỳ, Anh, Australia Các nghiên cứu về các biện pháp phòng chống ô nhiễm môi trường, các mô hình xử

lý môi trường sau khai thác cũng như các quy định chặt chẽ về khai thác và bảo vệ môi trường đã góp phần đáng kể vào việc hạn chế và giảm thiểu tác động của khai thác mỏ lên môi trường sinh thái và đến cuộc sống của cư dân các nước công nghiệp phát triển

Trên lãnh thổ Việt Nam, khai thác khoáng sản đã gâ ra xói mòn đất, làm mất cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường tại nhiều địa phương như các khu mỏ than ở Quảng Ninh, Thái Nguyên, Lạng Sơn với các núi đá thải khổng lồ luôn đe dọa môi trường và đã gây nhiều hậu quả đáng tiếc Ví dụ như vụ sạt lở bãi thải khai

thác vàng tại Phước Thành (Phước Sơn, Quảng Nam) năm 2007, vụ sạt lở bãi thải khai thác than tại Thái Nguyên (2010), vụ sạt lở bãi thải khai thác chì kẽm tại Yên Bái (2011), đã gây ra tổn thất về người và của

Trước những hệ lụy nghiêm trọng của việc khai thác và chế biến khoáng sản đến môi trường, trong hai chục năm trở lại đây, vấn đề môi trường trong đó có môi trường khai thác mỏ bắt đầu được chú ý tại Việt Nam Các quy chuẩn về môi trường bắt đầu được ban hành rộng rãi (1995) Các quy định về việc phải tiến hành các dự

án ĐTM để bảo vệ môi trường trong công tác khai thác và chế biến khoáng sản cũng đã được chính phủ ban hành, trong đó có đánh giá môi trường chiến lược đối với những dự án khai thác lớn Nhìn chung hầu hết các mỏ được đưa vào khai thác trong vòng 10 năm trở lại đây đã có các báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) để đảm bảo khai thác và phát triển bền vững Nhưng nhiều mỏ được đưa vào khai thác đã lâu hiện chưa có các báo cáo ĐTM và phương án cải tạo phục hồi môi trường, đặc biệt là đối với những mỏ ngừng hoạt động từ hơn chục năm trước, vấn đề phục hồi và cải tạo môi trường hầu như không được chú ý tiến hành Điển hình là mỏ pyrit Giáp Lai (Thanh Sơn-Phú Thọ) ngừng khai thác từ khoảng 20 năm trước nhưng đã để lại tàn dư của những moong khai thác là những hồ nước tù trong hơn chục năm sau đó và cho đến nay ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ vẫn là một vấn đề lớn cần giải quyết Ngay tại khu vực mỏ pyrit Minh Quang (Ba Vì) theo khảo sát sơ bộ thì môi trường đất và nước ở đây đã có biểu hiện bị ô nhiễm kim loại nặng Do đó cần có các công trình nghiên cứu chi tiết về môi trường đất và nước ở khu vực này

1 Tính cấp thiết của luận văn

Khu mỏ pyrit tại khu vực Minh Quang, nằm trên địa bàn huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội với trữ lượng quặng 400.000 tấn (Nguyễn Văn Nhân và Nguyễn Thị Hoàng Hà - 2005) [15] Khu mỏ này đã được công ty Khoáng sản 3 thuộc Tổng công ty Khoáng sản đưa vào khai thác từ những năm 80 và 90 của thế kỷ trước nhằm cung cấp quặng để sản xuất axid sunphuric tại nhà máy superphosphat Lâm

Thao Trong thời kỳ hoàng kim, tại khu mỏ đã tiến hành khai thác và tuyển quặng pyrit (sản xuất quặng tinh với hàm lượng 35% lưu huỳnh để đưa về nhà máy sản xuất phân lân) Sau một thời gian tiến hành khai thác, khu mỏ đã dừng hoạt động vào nửa cuối những năm 90 của thế kỷ trước Do hoạt động khai thác từ hàng chục năm trước khi luật bảo vệ môi trường chưa được đưa vào thực hiện nghiêm ngặt nên công tác bảo vệ môi trường của khu mỏ chưa được chú ý Việc đóng cửa mỏ không theo đúng quy trình quy định đã để lại những hậu quả xấu về môi trường, đặc biệt là môi trường đất và nước Theo phản ánh của cư dân địa phương, nước thấm rỉ ra từ các moong khai thác cũ có độ pH rất thấp, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh Ngoài ra, các vật liệu thải trong quá trình khai thác có chứa rất nhiều kim loại nặng, để lại hậu quả xấu lâu dài đối với môi trường sinh thái Các kim loại nặng như As, Pb, Zn, Cu có trong các bãi thải và moong khai thác sẽ bị hòa tan dễ phát tán vào môi trường đất và nước tại khu vực nghiên cứu Mặc dù có những nguy

cơ ô nhiễm nghiêm trọng như vậy nhưng cho đến nay vẫn chưa có công trình nào đánh giá hiện trạng phân bố của các kim loại nặngkhu vực mỏ và các tác động xấu đến môi trường đất và nước tại khu mỏ và các vùng xung quanh

Xuất phát từ thực tế đó thì việc nghiên cứu để đánh giá hiện trạng môi trường khu mỏ, định hướng và đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động xấu của các kim loại nặng đối với môi trường sinh thái tại khu vực mỏ Minh Quang của huyện Ba Vì

là một vấn đề cấp bách hiện nay góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu những ảnh hưởng xấu của môi trường đối với cuộc sống của người dân địa phương Vì vậy học

viên đã lựa chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm địa hóa

khu mỏ pyrit Minh Quang (Ba Vì) tới môi trường đất, nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định các chỉ số địa hóa, thành phần kim loại nặng trong đất và nước tại khu vực khai thác pyrit Minh Quang

- Đánh giá mối liên hệ giữa các chỉ số địa hóa và sự phân bố hàm lượng kim loại nặng trong môi trường đất và nước tại khu vực nghiên cứu, đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động xấu của khai thác mỏ đến môi trường.

3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của đề tài cần thực hiện các nội dung nghiên cứu sau:

3.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

+ Nghiên cứu tổng quan các tác nhân ảnh hưởng đến môi trường đất và nước khu vực mỏ pyrit Minh Quang (Ba Vì)

+ Thu thập các tài liệu liên quan về môi trường tự nhiên (thủy văn, khí hậu, thổ nhưỡng, …) của khu vực Ba Vì nói chung và Minh Quang nói riêng

+ Điều tra về tình hình lịch sử khai thác và hiện trạng của khu vực mỏ pyrit Minh Quang

3.2 Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước khu mỏ pyrit Minh Quang

- Khảo sát thực địa, quan trắc và đánh giá khái quát hiện trạng ô nhiễm môi trường nước trong khu vực nghiên cứu Xác định mức độ của hiện tượng axid hóa nước thải ra từ moong khai thác cũ và các bãi thải quặng

- Đo đạc các thông số môi trường, thu thập và phân tích các mẫu nước nhằm xác định hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng (As, Pb, Cd, Cu, …) trong môi trường nước tại khu vực nghiên cứu

3.3 Nghiên cứu hiện trạng môi trường đất tại khu mỏ pyrit Minh Quang và các vùng xung quanh

- Khảo sát thực địa, quan trắc và đánh giá khái quát hiện trạng ô nhiễm môi trường đất trong khu vực nghiên cứu

- Thu thập và phân tích, xác định hàm lượng của các nguyên tố kim loại nặng (As, Pb, Cd, Cu, …) và các tổ phần độc hại khác trong môi trường đất tại các moong khai thác cũ và khu vực xung quanh

3.4 Xử lý số liệu, khoanh vùng những nơi đất và nước bị ô nhiễm

- Đánh giá hiện trạng các kim loại nặng trong nền đất tại khu vực nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng các kim loại nặng trong môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu

- Đặc điểm địa hóa môi trường đất và nước mặt khu vực nghiên cứu

- Mối liên hệ giữa đặc điểm địa hóa và sự phân bố hàm lượng kim loại trong khu vực nghiên cứu

3.5 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường

Nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác mỏ đối với môi trường của Thế giới và Việt Nam Xây dựng cơ sở và xử lý, đề xuất biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường

4 Cách tiếp cận đề tài

Mỏ quặng và các vật liệu thải là một hệ tự nhiên không thể tách rời, bởi lẽ thông qua các phương pháp khai thác mà từ quặng tạo ra vật liệu thải Bản chất tự nhiên của khoáng sản cung cấp lượng thông tin về những biến đổi địa hóa tự nhiên liên quan tới những ảnh hưởng của việc khai thác, chế biến quặng Bởi vậy cách tiếp cận nghiên cứu xuất phát từ quan điểm địa hóa môi trường Việc đánh giá môi trường không chỉ là xem xét những tác động nhìn thấy mà cần đề cập được những nguy cơ môi trường tiềm ẩn xuất phát từ bản chất các quá trình địa hóa của mỏ quặng liên quan tới sự tạo dòng acid mỏ và quá trình phát tán các kim loại độc hại vào môi trường Thành phần khoáng vật nguyên sinh của mỏ khoáng là nguồn cơ bản của các kim loại, độ acid và trong một số trường hợp tạo ra cả độ kiềm trong các hệ này

Sự có mặt của pyrit cũng là nguồn của các hợp chất sắt hòa tan, nó làm tăng khả năng phát sinh acid của quá trình phong hóa Thành phần hóa học của quặng cũng chỉ ra được các nguyên tố có mặt trong chất thải

5 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

5.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là môi trường đất và nước khu mỏ pyrit Minh Quang (huyện Ba Vì) hiện nay đã dừng hoạt động khai thác khoáng sản

5.2 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp tài liệu lưu trữ về vùng nghiên cứu

- Khảo sát thực địa và thu thập có hệ thống các loại mẫu

- Gia công và phân tích các loại mẫu đất, nước, đá, quặng

- Xử lý số liệu bằng các phần mềm chuyên dụng

- Thành lập sơ đồ phân bố các kim loại nặng trong nền đất và nước tại khu vực nghiên cứu, khoanh vùng các khu vực ô nhiễm bằng phần mềm vẽ bản đồ địa chất Mapinfo

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

6.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài bước đầu làm sáng tỏ hiện trạng môi trường đất

và nước khu mỏ pyrit Minh Quang, nghiên cứu quy luật phân bố hàm lượng các kim loại nặng trong đất và nước Kết quả nghiên cứu góp phần nhận thức đầy đủ hơn về mức độ ô nhiễm môi trường đất và nước của khu mỏ pyrit Minh Quang, đồng thời góp phần dự báo nguy cơ ô nhiễm môi trường đối với các khu vực đã và đang diễn ra hoạt động khai thác khoáng sản

6 2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần làm sáng tỏ đặc điểm môi trường đất

và nước, đặc điểm phân bố của các kim loại nặng và hàm lượng của chúng trong môi trường đất-nước khu mỏ pyrit Minh Quang; nhằm đánh giá và dự báo những ảnh hưởng có thể có từ sự ô nhiễm môi trường đất và nước đối với môi trường sinh thái và sức khỏe của người dân tại khu mỏ pyrit Minh Quang (Ba Vì), từ đó đề xuất

các biện pháp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường

CHƯƠNG I TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực Ba Vì – Hà Nội

1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

- Phía Tây giáp tỉnh Phú Thọ

- Phía Nam giáp huyện Thạch Thất và tỉnh Hòa Bình

- Phía Đông giáp thị xã Sơn Tây (Hình 1.1)

Hình 1.1 Vị trí địa lý khu vực Ba Vì

b Đặc điểm địa hình

Nhìn chung vùng nghiên cứu là một vùng có địa hình phức tạp Địa hình của vùng mang tính chất chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, địa hình thấp dần từ phía Tây Nam sang phía Đông Bắc

Trong vùng có địa hình đồng bằng là chủ yếu, một phần địa hình đồi núi thấp

và trung bình, cá biệt có địa hình núi cao Dựa vào đặc điểm địa hình của vùng có thể phân chia ra các bậc địa hình như sau:

- Địa hình núi cao: chỉ có một dải nhỏ ở phía tây của vùng bao gồm các núi: núi Ba Vì, núi Chẹ, núi Gia Dê Đây là nơi địa hình cao nhất có độ cao tuyệt đối từ 1.000m đến 1.296m (đỉnh núi Ba Vì cao 1.296m là đỉnh núi cao nhất)

- Địa hình núi thấp và trung bình: phân bố ở phía tây nam và phía nam vùng nghiên cứu, có độ cao tuyệt đối từ 100m đến 1.000m Ở đây hầu hết các đồi có đỉnh tròn, sườn thoải

- Địa hình đồng bằng có độ cao tuyệt đối từ 20m đến 100m, phân bố ở phía đông và đông bắc, một phần ở phía tây – tây nam Thuộc địa hình này là các đồng bằng ven sông Đà và sông Hồng, đất đai màu mỡ thuận lợi cho phát triển nông nghiệp

c Đặc điểm mạng sông suối

Trong vùng nghiên cứu mạng lưới sông suối có mật độ khá dày Các sông chảy qua phạm vi vùng nghiên cứu là sông Đà, sông Hồng, sông Hằng và sông Con Sông lớn nhất là sông Đà chảy qua vùng nghiên cứu theo hướng Nam - Bắc với chiều dài khoảng 20km, lòng sông uốn lượn Sông Đà có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong công tác nghiên cứu địa chất và phục vụ cho nông nghiệp, giao thông vận tải của vùng

Sông Hồng chảy qua vùng nghiên cứu theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, sông Hồng cũng có ý nghĩa trong nghiên cứu địa chất và đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải

Sông Hằng và sông Con là hai con sông nhỏ, ngắn, dốc, đều bắt nguồn từ núi

Ba Vì chảy ra sông Đà Cả hai ít có giá trị về mặt giao thông, chỉ có giá trị trong canh tác trồng trọt và chăn nuôi

Ngoài ra trong vùng nghiên cứu có rất nhiều con sông nhỏ bắt nguồn từ sườn núi Ba Vì đổ vào hồ Suối Hai

Hệ thống suối trong vùng phát triển khá dày đặc nhưng có sự phân bố không đồng đều, tập trung phần lớn về hướng đông nam của vùng nghiên cứu.Trong vùng hầu hết các suối đều bắt nguồn từ núi Ba Vì đổ về hai phía, hướng chảy vuông góc hoặc gần vuông góc với đường phương của đá Dựa theo phương phát triển của chúng có thể chia ra 3 hệ thống chính:

- Hệ thống suối chảy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc bao gồm: suối Giao đổ

về sông Con, suối Quanh, suối Chằm Soi, suối Đê đổ vào hồ Suối Hai

- Hệ thống suối chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam bao gồm: suối Làng

Gy, suối Ngòi Lặt đổ ra sông Đà

- Hệ thống suối chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam gồm: suối Ngòi Rút, suối Ngòi Tôm đổ ra sông Đà

d Đặc điểm khí hậu

Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mang tính chất của vùng trung

du và miền núi Có hai mùa rõ rệt:

- Mùa mưa (nóng) bắt đầu từ tháng 4 đến hết tháng 9 Nhiệt độ cao nhất từ

30-390C, thấp nhất từ 10-190C, trung bình từ 27-310C (tháng 6,7,8 là ba tháng nóng nhất trong năm) Sự chênh lệch nhiệt độ trong mùa mưa khá lớn gây ra hiện tượng phong hóa đá gốc mạnh mẽ tạo một lớp phủ bề mặt dày, dẫn đến khó khăn trong thi công các công trình địa chất

- Mùa khô (lạnh) bắt đầu từ tháng 10 đến hết tháng 3 năm sau Mùa này nhiệt

độ thấp, thường có nhiều sương mù Nhiệt độ cao nhất từ 21-290C, thấp nhất từ

6-150C Mùa này khá thuận lợi để tiến hành các lộ trình thực địa

Nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao thường từ 20 – 220C

Lượng mưa trung bình hàng năm vào khoảng 1.500 – 2.000mm và phân bố không đều trong năm

e Đặc điểm động thực vật

Trong vùng động thực vật phát triển rất phong phú Hiện nay các nhà thực vật học Việt Nam ước tính khoảng 2.000 loại, gồm thực vật nhiệt đới, á nhiệt đới, động vật có 44 loài thú, 104 loài chim, 15 loài bò sát, 9 loài lưỡng cư Trong đó có vườn quốc gia Ba Vì đã được quy hoạch và quản lý

Trên núi cao có nhiều cây cổ thụ to và quý, nhiều động vật rừng như: lợn, hoẵng, chồn, cáo, chim, sóc… Dưới đồi núi thấp phát triển các cây công nghiệp do người dân trồng như: chè, sơn, một số trang trại nuôi bò giống, gà Miền đồng bằng chủ yếu trồng lúa và có các hồ nuôi thả cá

Tuy nhiên do chịu ảnh hưởng của dịch vụ du lịch, nạn chặt phá rừng lấy củi và làm nương rẫy nên thảm thực vật kém phát triển, động vật cũng kém phong phú hơn

do mất nơi cư trú Thực hiện chính sách của Đảng và Nhà Nước về phủ xanh đất trống, đồi trọc mà hiện nay Ba Vì đang được phủ bởi màu xanh của những cánh rừng nhân tạo (Hình 1.2)

Hình 1.2 Vườn chè dưới chân núi Ba Vì

1.1.2 Đặc điểm kinh tế nhân văn

a Dân cư

Ba Vì có mật độ dân cư phân bố không đồng đều Trong vùng có các dân tộc: Kinh, Mường, Dao…, trong đó phần lớn là người dân tộc Kinh, Mường Hầu hết dân cư đều làm ruộng và một phần nhỏ làm việc trong các công, nông, lâm trường,

xí nghiệp

Trong vùng có các trường trung học chuyên nghiệp, phổ thông trung học, phổ thông cơ sở, nhà trẻ Mạng lưới bệnh viện, trạm xá, cửa hàng bách hóa, cửa hàng lương thực, thực phẩm phục vụ cho nhu cầu của nhân dân Đời sống nhân dân trong vùng tương đối đầy đủ, trình độ nhận thức khá cao

b Kinh tế

Ba Vì phát triển: nông – lâm nghiệp, công nghiệp, thủ công nghiệp

Là vùng có vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi do đó Ba Vì phát triển được cả kinh tế trung ương và kinh tế địa phương

Trong vùng có các xí nghiệp công nghiệp, nông trường quốc doanh nhằm khai thác tiềm năng của địa phương Nông trường lớn nhất là nông trường dâu tơ Sông

Đà có khoảng 1.600 cán bộ công nhân viên, hàng năm cung cấp lượng dâu tơ đáng

kể cho nhà nước

Trong vùng có liên hiệp công nghiệp chăn nuôi gia súc, gia cầm do Cu Ba hợp tác xây dựng cũng rất phát triển bao gồm các trại bò giống, gà giống, thỏ giống với nhiều thiết bị hiện đại cung cấp một lượng đáng kể thịt, sữa, trứng cho thành phố Các lâm trường chủ yếu làm nhiệm vụ tu bổ, bảo vệ và trồng mới rừng Việc phát nương làm rẫy ở rừng đầu nguồn vùng Ba Vì đã được ngăn chặn và bảo vệ được hệ thực động vật quý hiếm

Lâm trường Ba Vì có khoảng 3.000 cán bộ công nhân viên và sinh học nghề, hiện nay vẫn đang tập trung nhiều vào việc cải tạo đồi trọc để trồng một số cây công nghiệp như: thông, tre, nứa Ngoài ra trong vùng còn một số trại chăn nuôi và trồng chè nhằm tự cung tự cấp (Hình 1.3)

Hình 1.3 Cánh đồng dưới chân núi Ba Vì

c Thương nghiệp và dịch vụ du lịch

Hình 1.4 Khu nghỉ mát Hồ Suối Hai

Mạng lưới thương nghiệp của vùng không phát triển mạnh chỉ tồn tại dưới dạng trao đổi mua bán nhỏ Vùng này chỉ có các cửa hàng tư nhân nhỏ do nhân dân

tự mua hàng ở nơi khác về bán và trao đổi lấy các sản phẩm của dân tộc ít người Hiện nay trong vùng phát triển mạnh dịch vụ du lịch với những điểm du lịch đang rất thu hút khách tham quan như: vườn quốc gia Ba Vì, khu nghỉ mát Hồ Suối Hai, khu du lich Ao Vua… (Hình 1.4)

d Đời sống văn hóa – chính trị

Tuy trình độ văn hóa chưa cao, đặc biệt là vùng dân tộc thiểu số Nhưng cùng với thời gian đời sống văn hóa của nhân dân cũng không ngừng được nâng cao, tiến tới xóa bỏ nạn mù chữ

Các huyện đều có nhà văn hóa, các xã đều có trường phổ thông cơ sở, thêm vào đó là quy mô đào tạo ngày càng tăng Bên cạnh sự đi lên về văn hóa thì đời sống của nhân dân cũng đã được cải thiện khi mạng lưới điện quốc gia đã được đưa

về từng thôn xóm

e Giao thông vận tải

Ba vì có một hệ thống đường giao thông thủy bộ rất thuận lợi nối liền các tỉnh Tây Bắc, Việt Bắc với toàn bộ đồng bằng Bắc Bộ, trong đó có thủ đô Hà Nội - trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của cả nước

Từ trung tâm huyện lỵ theo quốc lộ 32 đi Sơn Tây về Hà Nội và các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ, hoặc ngược Trung Hà đi Tây Bắc, Việt Bắc Đồng thời cũng từ trung tâm huyện lỵ theo sông Hồng ngược Trung Hà theo sông Lô, sông Thao lên Tây Bắc, hoặc theo sông Đà đi Hòa Bình

Ngoài ra trên địa bàn huyện còn có một số tuyến đường tỉnh lộ như: 411A, B, C; 412, 413, 414, 415 và các đường liên huyện, đê sông Đà, sông Hồng…thông thương giữa các vùng miền, các tỉnh huyện khác

1.1.3 Đặc điểm nước mặt và nước ngầm

a Đặc điểm nước trên mặt

Nước trên mặt tồn tại ở các ao, hồ, sông, suối Quan trọng nhất là nước ở các sông, suối Nước mặt có động thái thay đổi theo mùa và thường không ổn định Mạng lưới sông, suối trong khu vực Ba Vì khá phát triển Sông Đà là sông chính chảy qua vùng nghiên cứu, chứa nhiều nước nhất Nguồn cung cấp nước cho sông là các suối bắt nguồn từ các dãy núi

Các sông có mực nước thay đổi theo mùa và là nguồn cung cấp nước quan trọng cho nước dưới đất Từ sông nước chảy theo các nhánh nhỏ là nguồn cung cấp nước cho tưới tiêu đồng ruộng

Hồ lớn nhất trong vùng nghiên cứu là hồ Suối Hai nằm về phía tây bắc của vùng, là nơi tích tụ nước mặt quan trọng Hồ Suối Hai vừa có ý nghĩa thủy văn vừa

là nơi nghỉ mát tham quan du lịch và nuôi trồng thủy sản mang lại hiệu quả kinh tế Tại khu vực Minh Quang cũng có dòng suối khá lớn bắt nguồn từ chân Núi Tản chảy ra sông Đà, khi chảy ngang qua khu mỏ đã nhận nước của khe nước nhỏ chảy từ khu vực moong khai thác đổ xuống, lưu lượng khe nước này ước tính trong mùa khô (thời điểm khảo sát của học viên vào tháng 12/2016) vào khoảng 5-10l/s

b Đặc điểm nước dưới đất

Nước dưới đất nằm trong các đá chứa nước khác nhau và liên quan chặt chẽ với cấu trúc địa chất của vùng nghiên cứu Thành phần thạch học của các đá khác nhau thì nước nằm trong các đá ấy có đặc điểm khác nhau Trong vùng nghiên cứu

có các loại như: nước trong đá trầm tích bở rời thuộc hệ Đệ Tứ, nước trong các đá phun trào, nước trong đá vôi, nước trong đá magma xâm nhập

1.1.4 Đặc điểm khoáng sản khu vực Ba Vì

Nhìn chung Ba Vì là vùng có khoáng hóa tương đối phong phú và nằm trong miền sinh khoáng Tây Bắc – Bắc Bộ Dựa vào những đặc điểm thành phần vật chất cùng với tài liệu địa chất hiện có cho thấy phức hệ Ba Vì có liên quan chặt chẽ với quặng hóa pyrit, đồng, vàng và một số khoáng sản phi kim loại khác [3]

a Nhóm khoáng sản kim loại

Quặng đồng (Cu)

Năm 1927-1930, trong khi tiến hành lập bản đồ địa chất hạ lưu Sông Đà, Jacop đã phát hiện ra hai điểm quặng đồng Đá Chông và Yên Cư Khu mỏ nằm trong địa hình đồi núi thấp và thoải có độ cao tuyệt đối khoảng 100m và lần đầu tiên được Pháp khai thác năm 1942 Năm 1974 trong quá trình lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Hà Nội các tác giả đã tiến hành thi công một số công trình khai đào

nhẹ trên diện tích 0,4km2 để khống chế điểm quặng đồng này Quặng ở đây thuộc loại quặng sulphur Khoáng vật quặng chủ yếu là: chalcopyrit thường đi cùng với pyrit, pyrotin; khoáng vật mạch có thạch anh Vây quanh thân quặng là các đá trầm tích – phun trào thuộc phần dưới của hệ tầng Viên Nam (T1vn1) gồm các đá bazan dạng cầu, bazan aphyr, bazan porphyrit và một số loại tuf khác Quặng nằm trong các mạch thạch anh xuyên cắt các đá bazan hệ tầng Viên Nam

Quặng có dạng xâm tán, ổ nhỏ, mạch nhỏ, kích thước ổ lớn nhất 0,5cm Nguồn gốc của quặng là thành tạo do quá trình nhiệt dịch

Hiện nay quặng đồng tại mỏ Đá Chông đã được khai thác hết

Vàng (Au)

Các tài liệu thực tế cho thấy các kiểu quặng hóa vàng thường gặp trong khu vực Ba Vì là:

- Vàng trong các mạch thạch anh nghèo sulphur

- Vàng trong đới khoáng hóa giàu sulphur Trong khu vực Ba Vì kiểu khoáng hóa này thường có quy mô rộng và hàm lượng vàng lớn

- Biểu hiện vàng trong các đới đá biến đổi

Đặc điểm của vàng: Biểu hiện vàng gốc trong vùng đa dạng về kích thước,

hình dáng và tỷ trọng Các hạt vàng thường có dạng méo mó, dạng tấm.Trong đới phong hóa vàng thường có bề mặt lồi lõm, có chỗ bao quanh hạt vàng là thạch anh

và limonit Vàng có ánh kim mạnh, kích thước hạt từ nhỏ đến 3-4mm, cá biệt lớn

hơn, tỷ trọng của vàng thay đổi theo từng vùng

Sắt (Fe)

Trong vùng quặng sắt được phát hiện dưới dạng tảng lăn limonit Limonit có nguồn gốc phong hóa từ các đá giàu sắt và ở phần trên cùng tiếp xúc bề mặt đất của các thân quặng sulphur, trên nền địa hình đồi thấp và thoải Kích thước của các tảng lăn thường biến đổi và có số lượng khá lớn Các điểm quặng thuộc thành hệ quặng sắt nâu kiểu mũ sắt limonit Chúng thường phân bố trên các sườn vận chuyển dạng

địa hình bóc mòn xâm thực hay ở phần trên các thân quặng sulphur Thành phần khoáng vật gồm: limonit và goethit

b Nhóm khoáng sản không kim loại

Pyrit

Trong vùng pyrit phân bố chủ yếu ở Minh Quang và Ba Trại Các điểm quặng này đã được các nhà địa chất Đoàn 25 phát hiện năm 1961, sau đó năm 1962 Đoàn địa chất 29 trong quá trình tìm kiếm sơ bộ và lập bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 vùng Ba Vì đã chọn điểm quặng có triển vọng nhất này để tiếp tục tìm kiếm chi tiết Tiếp đó Đoàn địa chất 303 (Đoàn 29 cũ) vẫn tiếp tục công tác thăm dò sơ bộ các điểm quặng này Công tác thăm dò đã mở rộng và khai thác vẫn tiếp tục được tiến hành do Tổng công ty khoáng sản thực hiện Hiện tại hai mỏ pyrit này đã ngừng khai thác được gần 20 năm

Kaolin

Trong vùng nghiên cứu kaolin thường phân bố gần các thân quặng pyrit và kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam Đây là khoáng sản phi kim phổ biến ở trong vùng, gặp nhiều ở Ba Trại Hầu hết các điểm quặng có nguồn gốc phong hóa tại chỗ và một số ít có nguồn gốc tái trầm tích và được tích tụ trong các thung lũng giữa đồi núi thấp Chính vì vậy, các điểm quặng và mỏ có những đặc điểm khác nhau về cấu trúc địa chất, về thành phần thạch học và hóa học, về quy mô và triển vọng của chúng Hầu hết các mỏ tái trầm tích ít có giá trị công nghiệp mà đa phần kaolin được khai thác và sử dụng từ mỏ có nguồn gốc phong hóa Thành phần khoáng vật của kaolin gồm các khoáng vật của nhóm kaolinit, monmorilonit, thạch anh và hydromica Chất lượng kaolin khá tốt Tuy vậy, đa số các thân quặng nằm ở sâu với quy mô nhỏ do đó khó khăn cho việc khai thác

Asbest

Asbest tại vùng này được phát hiện và khai thác trong thời kỳ Pháp thuộc, ở hai mỏ xóm Quýt và xóm Muôn Các mỏ này có nguồn gốc liên quan mật thiết với

các thể xâm nhập siêu mafic phức hệ Ba Vì Các thân xâm nhập peridotit bị serpentin hóa Các thể này phát triển kéo dài, có thể dài tới 800-1000m Các thân quặng asbest nằm trong các thể xâm nhập bị serpentin hóa, chlorit hóa và talc hóa Ngoài các loại khoáng sản trên trong vùng nghiên cứu còn có đá vôi ở núi Chẹ, thuộc hệ tầng Bản Diệt, đã được khai thác làm vật liệu xây dựng với quy

mô lớn

1.2 Tổng quan về hoạt động khai thác khoáng sản

Hoạt động khai thác khoáng sản ở nước ta đã và đang gây nhiều tác động xấu đến môi trường xung quanh Biểu hiện rõ nét nhất là việc sử dụng thiếu hiệu quả các nguồn khoáng sản tự nhiên; tác động đến cảnh quan và hình thái môi trường; tích tụ hoặc phát tán chất thải; làm ảnh hưởng đến sử dụng nước, ô nhiễm nước, tiềm ẩn nguy cơ về dòng thải axit mỏ Những hoạt động này đang phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái được hình thành từ hàng chục triệu năm, gây ô nhiễm nặng nề đối với môi trường, trở thành vấn đề cấp bách mang tính chính trị và xã hội của cộng đồng một cách sâu sắc

1.3 Tổng quan xã Minh Quang

Minh Quang là xã dân tộc Miền núi nằm ở sườn Tây núi Ba Vì, với diện tích

tự nhiên 2790,94 ha Cách trung tâm huyện Ba Vì trên 34 km, cách trung tâm thành phố Hà Nội 82km Dân số có 2628 hộ với 12686 nhân khẩu, được phân bố trên 15 thôn, làng trong xã, gồm 03 dân tộc cùng chung sống là Kinh, Mường, Dao; trong

đó dân tộc Mường chiếm 65% toàn xã Đời sống của nhân dân còn nghèo, tình hình dân trí còn thấp, giao thông nông thôn còn khó khăn do đó việc phát triển kinh tế

và giao lưu văn hoá xã hội còn chậm so với mặt bằng chung của toàn huyện Ba Vì nói riêng và thành phố Hà Nội nói chung

1.4 Tổng quan mỏ pyrit Minh Quang

Mỏ pyrit Minh Quang là đối tượng nghiên cứu của đề tài luận văn Mỏ có 7 thân quặng, trong đó các thân I, II có giá trị hơn cả Tại đây người ta đã tiến hành khai thác pyrit tthân quặng chính phát triển khá ổn định dài 1.000 m, dày 2-3m,

nhưng thành phần lại biến đổi không ổn định Thân quặng dạng lớp trong đá phun trào hệ tầng Viên Nam kéo dài 800 - 2600m, rộng 40 - 70m, dày có khi tới 9,3m Trong quặng có pyrit đặc sít, ngoài ra còn có sphalerit, galenit, chalcopyrit Hàm lượng lưu huỳnh (S) của quặng dao động từ 5 - 45% và trung bình khoảng 15%.Trữ lượng của mỏ ước tính khoảng 400.000 tấn, mỗi năm khai thác khoảng 20.000 tấn (Nguyễn Văn Nhân và Nguyễn Thị Hoàng Hà - 2005) [15] Mỏ Minh Quang đã được khai thác từ năm 1990 đến năm 1999 và sau đó do việc sản xuất axid sulfuric

từ pyrit không có lợi nhuận, người ta đã ngừng lại và bỏ hoang cho đến nay

*Đặc điểm thành phần khoáng vật của đá và quặng khu vực nghiên cứu

Thành phần khoáng vật của đá gốc và quặng nguyên sinh ảnh hưởng rất lớn

đến đặc điểm địa hóa môi trường đất tại khu vực nghiên cứu

a Thành phần khoáng vật tạo đá

Kết quả thu thập tài liệu từ Dự án “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng tồn dư của

các mỏ quặng sulfid đã ngừng hoạt động và các biện pháp giảm thiểu” do Viện Địa

chất thực hiện, trong đó có các tài liệu về thành phần khoáng vật của đá Các đá trong khu mỏ có màu xám đen, khá chặt sít, nhìn bằng mắt thường không xác định được thành phần khoáng vật trong đá do kích thước các tinh thể rất nhỏ (vi tinh) Soi lát mỏng đá dưới kính hiển vi thạch học nhận định các đá tại khu vực mỏ Minh Quang là đá phun trào mafic (bazan) Các đá trong khu vực nghiên cứu bị biến đổi mạnh mẽ, các khoáng vật calcit thay thế cho các ban tinh trong đá Ngoài ra, trong

đá có các mạch thạch anh-calcit- sulphur nhiệt dịch

b Thành phần khoáng vật của quặng

Thành phần khoáng vật của quặng chủ yếu là pyrit Kết quả khảo sát thực địa cho thấy, tại khu mỏ Minh Quang vẫn còn nhiều tảng lăn và quặng sulphur còn khá tươi lộ ra ở vách moong khai thác Đồng thời có những chỗ thấy các khoáng vật pyrit hạt nhỏ tập hợp thành từng ổ trên nền đá Chính các khoáng vật sulphur này khi bị phong hóa sẽ là tác nhân chính gây nên hiện tượng nước thải acid mỏ

Bảng 1.1 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật mẫu quặng của mỏ pyrit

Thạch anh Jarosit Pyrit Dolomit Basanit

Thạch cao Geothit

bt (2%)

cli- clinochlor; ant- Anata, mgc- Magnesiocopiapi, cp- cuprit, szm- Szomolnokit, mgl- Manganolangbeinit, sn- Stanit, bt- Biotit, Ba – Barit

Bảng 1.2 Kết quả phân tích ICP –MS thành phần mẫu quặng và bãi thải của

mỏ pyrit Minh Quang

Hình 1.5 Biến đổi quặng pyrit (a) biến đổi thành goethit (b)

Ảnh dưới kính phản quang Pyrit (a) bị dập vỡ chưa bị biến đổi Theo các vết dập vỡ, nước thấm vào và làm biến đổi pyrit Pyrit đã bị biển đổi thành goethit (b) Biến đổi mạnh nhất theo các khe nứt

Đặc điểm tự nhiên của khu vực thuận lợi cho quá trình phong hóa Đối với mỏ Minh Quang, thành phần khoáng vật quặng chủ yếu là pyrit, bởi vậy, quá trình phong hóa pyrit xảy ra mạnh mẽ Đặc biệt là các quặng đã được khai thác làm lộ ra tiếp xúc với nước và không khí

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 2.1 Cơ sở lý luận

2.1.1 Nguồn ô nhiễm môi trường

Dòng thải axid (AMD)

Có thể khẳng định nguồn ô nhiễm môi trường xuất phát từ các mỏ quặng.Các sulfid kim loại là những khoáng vật rất thường gặp trong thành phần các mỏ quặng kim loại, điển hình là pyrit (FeS2), chalcopyrit (CuFeS2), arsenopyrit (Fe[AsS]), galenit (PbS), sphalerrit (ZnS) v.v Trước khi có hoạt động khai khoáng, sự oxy hóa các khoáng vật sulfid và hình thành acid cũng đã xảy ra Đó là quá trình phong hóa tự nhiên Tuy nhiên, quá trình oxy hóa các khoáng vật sulfid trong thân quặng

và hình thành acid cũng như việc huy động các kim loại thường xảy ra chậm Vì vậy các quá trình tự nhiên này ít gây nguy hiểm cho hệ sinh thái ngoại trừ những trường hợp đặc biệt Khác với tự nhiên, các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản đã đưa các khoáng vật quặng lên bề mặt dễ dàng tiếp xúc với không khí và nước, khi đó tổ hợp các khoáng vật trong bãi thải khoáng sản nằm trong điều kiện không cân bằng với môi trường oxy hóa, quá trình phong hóa hóa học và biến đổi khoáng vật ngay lập tức xảy ra Các phản ứng này tương tự như hiện tượng phong hóa địa chất tự nhiên nhưng với tốc độ nhanh gấp nhiều lần Các phản ứng này sinh

ra acid có khả năng hòa tan nhiều kim loại và các chất độc hại Dòng thoát acid (AMD) được hình thành do quá trình oxy hóa các khoáng vật sulfid từ các mỏ trong điều kiện không có (hoặc không đủ) các khoáng vật có khả năng trung hòa acid từ một loạt các phản ứng, qua nhiều bước và thường phát triển từ điều kiện gần trung tính đến ngày càng acid hơn Do đó, vấn đề oxy hóa sulfid và hiện tượng tạo dòng thải acid liên quan với nó luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu bởi vì cùng với quá trình đó là sự hòa tan và phát tán vào môi trường các kim loại và các chất độc hại khác Các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản đã đưa các khoáng vật quặng lên bề mặt, chúng dễ dàng tiếp xúc với môi trường oxy hóa (giàu oxy và nước) tạo

điều kiện thuận lợi cho quá trình phong hóa hóa học và bị biến đổi thông qua các phản ứng oxy hóa khử Các phản ứng sinh ra acid có khả năng hòa tan nhiều kim loại và các chất độc hại Sự hình thành acid (H+) có thể xuất hiện khá nhanh và có thể đạt được mức tối ta sau một vài chục năm (Ziemkiewicz et al, 1990 [32]; Hart et

al, 1991 [8]), do đó phần lớn các bãi thải đều có tiềm năng gây ô nhiễm, thậm chí đối với các bãi thải đã ngừng hoạt động thì nguy cơ gây ô nhiễm còn cao hơn vì tình trạng không kiểm soát của chúng Mỏ pyrit Minh Quang đã ngừng hoạt động trong khoảng gần 20 năm không phải là ngoại lệ Quá trình oxy hóa sulfid và hình thành dòng thoát acid mỏ đã được nghiên cứu khá nhiều (Stumm and Morgan, 1996 [25]; Nordstrom and Alpers, 1999 [18]) Quá trình này có thể minh họa qua ví dụ oxy hóa pyrit, một trong những khoáng vật phổ biến nhất trong các quặng kim loại Kết quả

là tạo ra acid sulfuric và một chất kết tủa màu da cam là hydroxid sắt (Fe(OH)3) như tóm tắt trong Phản ứng 1

Phản ứng 1

FeS2 + 3,75O2 + 3,5H2O → Fe(OH)3(s) + 2SO4

+ 4H+sulfid sắt + oxy + nước → hydroxid sắt + sulfat + acid (kết tủa màu da cam)

Có hai quá trình chính tham gia vào việc tạo thành acid (H+) từ sulfid sắt:

Oxy hoá lưu huỳnh (S2

2-) thành sulfat (SO4

2-) Oxy hoá sắt II (Fe2+) thành sắt III (Fe3+), tiếp đó là kết tủa hydroxid sắt

Các quá trình đó có thể biểu diễn bằng ba phản ứng sau

Phản ứng 1a

FeS2 (rắn) + 3½ O2 (khí) + H2O (lỏng) → Fe2+ (lỏng) + 2SO4

(lỏng) + 2H+ (lỏng) sulfid sắt + oxy + nước → Sắt II + sulfat + acid

Một khi sulfid đã bị oxy hoá thành sulfat thì rất khó tránh được sự oxy hoá sắt

II trong nước thành sắt III và tiếp đó là sự kết tủa hydroxid sắt Giai đoạn kết tủa này là giai đoạn tạo ra acid (Phản ứng 1c)

Sự tương tác giữa sắt III hòa tan (Fe3+) và các khoáng vật sulfid sắt mới có thể làm gia tăng đáng kể quá trình tạo ra acid, như biểu diễn trong phản ứng sau

Phản ứng 2

FeS2(rắn) + 14Fe3+ (lỏng) + 8 H2O (nước) → 15Fe2+

+ 2SO42- + 16 H+pyrit + sắt III + nước → sắt II + sulfat + acid

Như vậy, một trong những sản phẩm quan trọng của quá trình oxy hóa khoáng vật sulfid là acid sulfuric, một acid mạnh có khả năng hòa tan các kim loại nặng và các chất độc hại có thể gây ô nhiễm khi xâm nhập vào môi trường.[22]

Khả năng sinh dòng acid phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó đáng chú ý là các điều kiện sau:

- Thành phần khoáng vật, trước hết là hàm lượng của các khoáng vật sulfid và tính bền vững hóa học của chúng Nhìn chung hàm lượng các sulfid trong bãi quặng thải cao thì khả năng sinh acid của chúng cũng cao

- Điều kiện cân đối acid - bazơ

Khả năng các đá chứa sulfid tạo thành acid phụ thuộc rất nhiều vào sự có mặt của các khoáng vật có tính kiềm, thường là calcit (CaCO3), dolomit (CaMg(CO3)2

và một số khoáng vật khác Calcit là khoáng vật có phản ứng nhanh nhất, quá trình hòa tan calcit giữ cho pH trong nước lỗ hổng trong bãi thải gần với trạng thái trung tính Do khả năng trung hòa acid của các khoáng vật có tính kiềm nên đá chứa tới 5% khoáng vật sulfid có thể không tạo thành acid khi có lượng dư thừa calcit Ngược lại, đá chứa chỉ vài phần trăm khoáng vật sulfid cũng có khả năng tạo thành một lượng acid đáng kể khi vắng mặt các khoáng vật có khả năng trung hòa acid Các thân quặng tại Mỏ Minh Quang nằm trong các đá phun trào, các đá này có khả năng đệm kém, do đó lượng axid tạo ra tại mỏ là đáng kể

- Các đặc tính vật lý như cỡ hạt, độ thấm nước và các tính chất vật lý khác của vật chất bãi thải cũng như cấu trúc bãi thải cũng có vai trò không nhỏ trong việc hình thành acid Như đã nói, nước và oxy rất cần thiết cho việc hình thành acid Các nghiên cứu cho thấy quá trình oxy hóa các khoáng vật sulfid bị giảm đáng kể khi hàm lượng oxy trong các lỗ hổng trong vật chất thải nhỏ hơn 1 - 2% Cỡ hạt quyết định diện tích bề mặt tiếp xúc với các chất phản ứng, cỡ hạt mịn thường tạo bề mặt tiếp xúc lớn hơn Tuy vậy, cỡ hạt rất thô trong các đống đá thải ở các mỏ mặc dù có

bề mặt tiếp xúc hạn chế hơn nhưng lại có khả năng cho phép nước và không khí đi xuống rất sâu trong đống thải và do đó có nhiều vật chất chịu quá trình oxy hóa hơn dẫn đến lượng acid sinh ra cũng lớn Sự đối lưu không khí trong các vật chất thô còn được hỗ trợ bởi gió, sự thay đổi khí áp và có thể cả dòng khí đối lưu do nhiệt sinh ra trong quá trình oxy hóa Ngược lại hạt mịn (thường là trường hợp quặng đuôi) tuy làm ngăn cản dòng khí và hạn chế dòng nước nhưng lại có diện tiếp xúc lớn hơn Thông thường, quá trình tạo acid trong các bãi thải dạng đánh đống mạnh hơn nhiều so với các bãi thải dạng chôn lấp hoặc ngập nước

- Điều kiện thủy văn và địa chất thủy văn có vai trò rất lớn trong việc hình thành dòng acid Sản phẩm của quá trình oxy hóa pyrit là acid tự do và muối acid hòa tan Nếu không có nước thấm qua, các muối acid hình thành trong điều kiện độ

ẩm hạn chế sẽ nằm lại trong các lỗ rỗng giữa các hạt Khi có nước thấm qua thì các sản phẩm phong hóa acid sẽ hòa tan và được vận chuyển cùng với nước ra khỏi chúng Đới dao động mực nước ngầm cũng là điều kiện thuận lợi cho việc oxy hóa sulfid và chiết tách các sản phẩm phong hóa

2.1.2 Ô nhiễm các kim loại nặng

Hiện nay, trong các công trình liên quan với các vấn đề ô nhiễm môi trường có tới hơn 40 nguyên tố được xếp vào nhóm kim loại nặng với khối lượng nguyên tử

>50, như V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi v.v Tuy nhiên, một số tác giả lại đưa tất cả các kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3 vào nhóm kim loại nặng Mặc dù khái niệm về kim loại nặng hiện vẫn còn chưa thống nhất, nhưng một số kim loại như Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co và Hg luôn có mặt trong các bảng phân

loại Trong xếp loại kim loại nặng, tiêu chí quan trọng mà phần lớn các nghiên cứu đều thống nhất là độc tính của chúng với sinh vật ở hàm lượng tương đối thấp cũng như khả năng tích tụ sinh học Tuy nhiên, trong thực tế tất cả các kim loại được xếp vào nhóm này (ngoại trừ đối với Pb, Hg, Cd, Bi vai trò sinh học chưa rõ ràng) đều tham gia tích cực vào các quá trình sinh học, vào thành phần của nhiều loại men (enzim) rất cần thiết cho cuộc sống Chúng chỉ trở nên độc hại khi hàm lượng của chúng vượt quá các giá trị nào đó Chính vì vậy ở nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế đã xây dựng các tiêu chuẩn cho phép đối với các kim loại nặng tùy theo mục đích sử dụng Khi hàm lượng của các kim loại nặng vượt quá các giá trị ngưỡng đó thì môi trường được coi là bị ô nhiễm

Các ion kim loại là hợp phần không thể thiếu của các nguồn nước tự nhiên Tùy thuộc vào điều kiện môi trường (pH, Eh, sự có mặt của các gốc tạo phức) chúng tồn tại ở mức oxy hóa khác nhau và tham gia vào thành phần của các hợp chất vô cơ và hữu cơ tồn tại dưới dạng dung dịch thật, dạng keo, huyền phù hay thành phần của các chất khoáng hoặc hữu cơ lơ lửng

Dạng hòa tan trong dung dịch của kim loại cũng rất đa dạng liên quan đến quá trình thủy phân, tạo các phức Nhiều kim loại tạo các phức khá bền vững với các chất hữu cơ, các phức này là một trong những dạng di chuyển quan trọng của các nguyên tố trong nước tự nhiên Phần lớn các phức hữu cơ có cấu trúc vòng nên khá bền vững Các phức tạo bởi acid thổ nhưỡng (acid hữu cơ trong thổ nhưỡng) với các muối của Fe, Al, Ti, U, V, Cu, Mo và các kim loại nặng khác hòa tan tương đối tốt trong điều kiện môi trường trung tính, acid và kiềm yếu Do đó các phức hữu cơ của kim loại có khả năng di chuyển trong nước tự nhiên đi khá xa Điều đó rất quan trọng đối với nước có độ khoáng hóa thấp, trước hết là nước mặt trong đó không thể

có sự tạo thành các phức khác

Những kim loại được quan tâm hàng đầu là những kim loại có khả năng gây ô nhiễm môi trường và độc hại với môi trường hơn cả Trong đó có Pb, Hg, Cd, Zn,

Bi, Co, Ni, Cu, Sn, Sb, V, Mn, Cr, Mo và As

Liên quan đến các mỏ khoáng sản kim loại trong khuôn khổ của đề tài này chủ

yếu là các kim loại nặng Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Sb, Sn, Se và As cũng được xếp chung vào nhóm này Dưới đây là một số nét cơ bản về các kim loại năng nói trên

a Arsen (As)

Hiện nay người ta đã tìm thấy hơn 1500 hợp chất có chứa As, trong đó có gần

400 hợp chất khá bền vững trong tự nhiên Khi kết hợp với các nguyên tố khác As

có thể có hóa trị +5, +3, +2 và -3 Trong nước dưới đất As dịch chuyển dưới dạng hóa +3 và +5 mà điển hình là các ion HAsO4

-2

và HAsO4

-3

Nhìn chung, Arsen và các hợp chất của nó đều có độc tính cao Trước đây As (thạch tín) thường được dùng làm bả chuột Trong tự nhiên As thường tồn tại dưới dạng các hợp chất Nước

ô nhiễm arsen được hiểu là nước có hàm lượng As cao hơn tiêu chuẩn cho phép, chẳng hạn giới hạn cho phép của As trong nước sinh hoạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 08-MT: 2015) là 0,05 mg/l [24]

Người sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm arsen (hàm lượng As cao hơn mức cho phép) trong thời gian dài có thể mắc các chứng bệnh nguy hiểm như: viêm dạ dày, ruột, rối loạn chức năng gan, giảm khả năng sinh hồng cầu và bạch cầu của máu, thay đổi tiết tố da (hội chứng đen da), lở loét, rụng tay chân, viêm phổi, v.v Bị nhiễm độc As có thể tăng nguy cơ ung thư đặc biệt là ung thư da, phổi, gan và máu Nhiễm As cao có thể gây chứng vô sinh hoặc sẩy thai ở phụ nữ, giảm khả năng miễn dịch, loạn nhịp tim và ảnh hưởng đến trí não Ngoài ra, As vô cơ có thể gây tổn thương DNA - gen di truyền

Nhìn chung, trong điều kiện ở các đới oxy hóa phần lớn As được giữ lại, hàm lượng As trong dòng thoát nước mỏ thường thấp

người là kết quả của việc tiêu thụ lâu dài một số loại lương thực, thực phẩm nào đó

bị ô nhiễm Hg Hg có thể gây nhiều tác hại xấu đến con người như: rối loạn hệ thần kinh, tổn thương trí tuệ, tổn thương DNA và nhiễm sắc thể, dị ứng như phát ban, mệt mỏi và đau đầu Sự phơi nhiễm kéo dài gây ra các tổn thương não và gây tử vong Nó có thể gây ra các rủi ro hay khuyết tật đối với các thai nhi Tổn hại nhiễm sắc thể là nguyên nhân dẫn đến bệnh down

Các nguồn nước tích lũy thủy ngân thông qua quá trình phong hóa rửa trôi của các khoáng vật chứa nó hay lắng đọng từ khí quyển Ngoài ra sự tăng hàm lượng Hg trong môi trường còn do các hoạt động con người như sử dụng nhiên liệu thực vật, khai thác khoáng sản, luyện kim hoặc đốt chất thải rắn Một số dạng Hg do hoạt động con người đưa trực tiếp vào đất hoặc nước như sử dụng phân bón, nước thải công nghiệp

c Chì (Pb)

Chì là một nguyên tố tồn tại tự nhiên, nó có mặt trong thành phần của các đá

và một số loại khoáng sản Tuy nhiên, lượng lớn chì có mặt trong môi trường là do kết quả của các hoạt động nhân sinh Trước đây do sử dụng xăng, dầu có chì nên khi đốt cháy nhiên liệu xe hơi các muối chì (chlorin, bromin, oxit) sẽ tạo ra Pb còn thâm nhập vào môi trường do sử dụng các loại nhiên liệu, các hoạt động công nghiệp Sự thiêu đốt chất thải rắn cũng góp phần gây ô nhiễm Chì có thể xâm nhập vào nước và đất qua sự ăn mòn của hệ thống đường ống dẫn nước và qua sự ăn mòn các loại sơn

Chì có thể đi vào cơ thể con người qua nhiều đường khác nhau như qua thực phẩm (65%), nước (20%), không khí (15%) Thực phẩm như trái cây, rau, thịt, cá, hải sản, nước ngọt, rượu vang đều chứa một lượng chì

Chì có thể là nguyên nhân gây ra những tác hại xấu đến sức khỏe như: phá

vỡ sự sinh tổng hợp hóc môn và thiếu máu, tăng huyết áp, gây tổn hại thận, sẩy thai và quái thai, phá vỡ hệ thần kinh, tổn hại não, mất khả năng sinh sản ở nam giới do làm tổn hại tinh dịch Chì có thể đi vào cơ thể người mẹ và vào bào thai

gây ra những nguy hiểm cho thai nhi, tổn thương hệ thống thần kinh và sự thông minh của trẻ

Chì là một nguyên tố đặc biệt độc hại, nó tích lũy trong các sinh vật và do vậy

mà đi vào các loại thực phẩm Các nghiên cứu khoa học đã cho thấy một trong những loại động vật bị phơi nhiễm chì đáng kể là cá nước ngọt

d Cadimi (Cd)

Cadimi có tự nhiên trong vỏ trái đất và thường đi với kẽm Cd còn có trong các sản phẩm của quá trình sản xuất Zn, Pb, Cu, chế biến quặng phốt phát, hoặc rác thải công nghiệp Ngoài ra nó còn xâm nhập vào môi trường qua đất khi con người

sử dụng các loại phân bón và thuốc trừ sâu có chứa Cd

Con người hấp thụ Cd chủ yếu qua đường thức ăn Các thức ăn giàu Cd như gan động vật, nấm, trai, sò, dừa và rong biển phơi khô có thể tăng một cách đáng kể hàm lượng Cd trong cơ thể

Một khả năng phơi nhiễm cao khác, khi con người sống ở gần những bãi thải hoặc làm việc trong những nhà máy có thải Cd vào không khí và những người làm

ở những cơ sở tinh chế kim loại Khi hít phải Cd, nó có thể làm tổn thương nghiêm trọng đến phổi và có thể dẫn đến tử vong

Những ảnh hưởng chính của Cd tới sức khỏe gồm tiêu chảy, đau dạ dày, nôn mửa, gãy xương, ảnh hưởng khả năng sinh sản, tổn thương hệ thần kinh, tổn thương

hệ miễn dịch, rối lọan tâm lý, có thể tổn thương DNA và phát triển ung thư

Cd được hấp thụ rất mạnh bởi các vật chất hữu cơ Khi Cd có trong đất nó có thể rất nguy hiểm vì có thể hấp thụ qua thực phẩm Đất bị chua sẽ làm tăng cao khả năng hấp thụ Cd của thực vật Đây là nguy cơ tiềm năng đối với động vật ăn cỏ Cd

có thể tích lũy trong cơ thể động vật ví dụ trong thận của bò có thể có hàm lượng

Cd rất lớn Trong hệ sinh thái nước, Cd có thể được tích lũy bởi con đường sinh học

do các động vật như nhuyễn thể, tôm, cá

e Đồng (Cu)

Cu là một nguyên tố cần thiết cho sự sống Mặc dù con người có thể chấp nhận

được một lượng Cu khá lớn nhưng quá nhiều Cu sẽ gây những vấn đề về sức khỏe