Đánh giá hiện trạng và đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại mỏ đá quang sơn xã quang sơn huyện đồng hỷ tỉnh thái nguyên

Với số lượng Giấy phép hoạt động khoángsản đã cấp và sẽ cấp cho thấy, sau năm 2012 có thể có khoảng 100 doanhnghiệp hoạt động trên lĩnh vực này tập trung chủ yếu tại các 3 – 4 vùng mỏ,nh

XÃ QUANG SƠN - HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2015

I

XÃ QUANG SƠN - HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN

Ngành: Khoa học Môi trường

Mã số: 60.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Hà Xuân Linh

THÁI NGUYÊN - 2015

I I

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứuthực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lýthuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn

khoa học của TS Hà Xuân Linh.

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bàytrong luận văn này là hoàn toàn trung thực, phần trích dẫn tài liệu thamkhảo đều được ghi rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày… tháng …năm 2015

Người viết cam đoan

Phạm Hữu Dũng

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn TS.

Hà Xuân Linh cùng các thầy, cô trong Khoa Tài nguyên và Môi trường

-Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ độngviên tôi học tập, nghiên cứu khoa học và thực hiện luận văn, đã dìu dắttôi từng bước trưởng thành trong chuyên môn cũng như trong cuộc sống

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và cố vũ tôitrong suốt thời gian học tập

Do thời gian có hạn, lại là bước đầu làm quen với phương pháp nghiêncứu mới nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận đượcnhững kiến thức đóng góp của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn

để khóa luận này được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày… tháng …năm 2015

Người viết cam đoan

Phạm Hữu Dũng

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng biểu vi

DAnh mục hình vii

Danh mục các từ viết tắt viii

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thết của đề tài

1 2.Mục tiêu của đề tài

2 2.1.Mục tiêu tổng quát

2 2.2.Mục tiêu cụ thể

2 3 Yêu cầu của đề tài 2

4 Ý nghĩa của đề tài 3

4.1 Ý nghĩa khoa học 3

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

4 1.1.1 Tài nguyên khoáng sản 4

1.1.2 Khai thác tài nguyên khoáng sản 4

1.1.3 Quá trình khai thác mỏ 5

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

1.1.4 Công nghệ khai thác .5

1.1.5 Phương pháp khai thác 6

1.1.6 Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản 7

1.2 Tình hình khai thác trong và ngoài nước 101.2.1 Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới 10

1.2.2 Đặc điểm ngành công nghiệp khai thác đá vôi ở Việt Nam 13

1.2.3 Trữ lượng đá vôi ở Việt Nam và tỉnh Thái Nguyên 15

1.2.4 Hiện trạng môi trường các khu vực khai thác đá vôi ở nước ta 16

1.2.5 Khai thác khoáng sản, vật liệu xây dựng ở Thái Nguyên 19

1.3 Các nghiên cứu liên quan đã được xuất bản

24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 26

NGHIÊN CỨU

26 2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 26

2.4 Phương pháp nghiên cứu 26

2.4.1 Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp

26 2.4.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa và đánh giá nhanh môi trường 27

2.4.3 Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm 27

2.4.4 Phương pháp phỏng vấn qua bộ phiếu điều tra

30 2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 30

2.4.6 Phương pháp đối chiếu, so sánh

30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội mỏ đá vôi Quang Sơn, xã Quang Sơn, huyện Đồng Hỷ 32

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 32

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 41

3.2 Quy mô dự án và đặc tính công nghệ khai thác 45

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

63.2.1 Hệ thống khai thác vật liệu đá 453.2.2 Đặc tính công nghệ khai thác 473.3 Hiện trạng môi trường đất, nước, không khí tại mỏ khai thác đá Quang Sơn 49

3.3.1 Hiện trạng môi trường đất 49

3.3.2 Hiện trạng môi trường nước 50

3.3.3 Hiện trạng môi trường không khí 52

3.4 Đánh giá cán bộ và người dân về sự tác động của quá trình khai thác mỏ đá đến môi trường

56 3.4.1 Tác động đến môi trường đất

56 3.4.2.Tác động đến môi trường nước

58 3.4.3.Tác động đến môi trường không khí, tiếng ồn

60 3.4.4.Tác động tới môi trương kinh tế - xã hội 62

3.4.5 Tác động tới môi trường lao động và rủi ro môi trường

63 3.5 Nguyên nhân gây ô nhiễm 65

3.5.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm đất tại khu vực mỏ 65

3.5.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước tại mỏ 66

3.5.3 Các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường không khí 68

3.6.Giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục tác động của môi trường khai thác mỏ

70 3.6.1 Các giải pháp cơ chế chính sách trong việc quản lý và BVMT 71

3.6.2.Các giải pháp kỹ thuật công nghiệp 71

3.6.3.Các biện pháp khống chế ô nhiễm bụi giao thông 73

3.6.4.An toàn lao động và chăm sóc sức khoẻ người lao động 73

3.6.5.Giảm thiểu tác động môi trường sinh thái cảnh quan

74 3.6.6.Chăm sóc sức khoẻ người lao động 75

3.6.7.Phòng chống thiên tai, sự cố và rủi ro môi trường 75

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

8

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

1.KẾT LUẬN 77

2.KIẾN NGHỊ 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

PHỤ LỤC 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1.Sản Lượng và trữ lương đồng trên thế giới 11

Bảng 1.2 Kết quả môi trường không khí tại Tân Phú Xuân xã Liên Khê, Thủy Nguyên,Hải Phòng 18

Bảng 3 1 Tọa độ các điểm góc khu vực dự án 32

Bảng 3 2 Nhiệt độ không khí trung bình tháng 37

Bảng 3 3 Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm 38

Bảng 3 4 Tổng lượng mưa các tháng trong năm 39

Bảng 3 5 Tổng hợp tình hình kinh tế trên địa bàn xã Quang Sơn 41

Bảng 3 6 Đặc điểm dân cư, y tế và giáo dục trên địa bàn xã Quang Sơn 44

Bảng 3 7 Tổng hợp các thông số của hệ thống khai thác 46

Bảng 3 8 Tổng hợp tính chất cơ lý đá 47

Bảng 3 9 Kết quả đo chất lượng đất khu vực mỏ 49

Bảng 3 10 Kết quả phân chất lượng nước ngầm khu vực dự án 50

Bảng 3 11 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác đá tới môi trường không khí trên địa bàn thông qua ý kiến điều tra, phỏng vấn

55 Bảng 3 12 Nồng độ bụi, khí thải ở khu vực mỏ trong giai đoạn khai thác 61

Bảng 3 13 Nguồn phát sinh ô nhiễm của mỏ đá Quang Sơn 66

Bảng 3 14 Đặc trưng nguồn ô nhiễm không khí tại mỏ khai thác đá 68

Bảng 3 15 Nguồn phát sinh khí bụi trong các hoạt động của dự án 68

Bảng 3 16 Tải lượng bụi sinh ra do các hoạt động khai thác và chế biến hằng năm tại mỏ đá Quang Sơn 69

Bảng 3 17 Tải lượng khí thải phát sinh do sử dụng nhiên liệu động cơ và nổ mìn 70

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Phương pháp khai thác lộ thiên và hầm lò

6 Hình 1 2 Sơ đồ khai thác cát sỏi đặc trưng trên địa bàn huyện

9 Hình 1 3 Sơ đồ khai thác đá làm vật liệu xây dựng đặc trưng trên địa bàn huyện Đồng Hỷ 10

Hình 3 1 Sơ đồ vị trí mỏ đá vôi Quang Sơn ………33

Hình 3 2 Sơ đồ công nghệ khai thác mỏ đá Quang Sơn 48

Hình 3 3 Sơ đồ công nghệ chế biến đá 48

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

3 TN&MT Tài nguyên và môi trường

10 UBMTTQ Ủy ban mặt trận tổ quốc

11 BOD5 Nhu cầu ô xy sinh hóa (sau 5 ngày)

và kinh nghiệm vẫn được thuê thăm dò Do đó, nhiều mỏ khi đi vào khaithác không như kết quả đánh giá trữ lượng dẫn tới chủ đầu tư thua lỗ,kinh doanh không hiệu quả Với số lượng Giấy phép hoạt động khoángsản đã cấp và sẽ cấp cho thấy, sau năm 2012 có thể có khoảng 100 doanhnghiệp hoạt động trên lĩnh vực này tập trung chủ yếu tại các 3 – 4 vùng mỏ,như vậy có thể gây hiện tượng khai thác tràn lan, lãng phí tài nguyên, tranhgiành diện tích, mất an ninh trật tự và đặc biệt ảnh hưởng lớn tới cảnh quanmôi trường và cơ sở hạ tầng không thể đáp ứng.

Số lượng cơ sở chế biến đá vôi khá lớn, tuy nhiên lại có quy mô nhỏ,phân tán, thiết bị công nghệ lạc hậu nên sử dụng chưa hợp lý tài nguyên Tạicác mỏ khai thác làm đá ốp lát, thực tế chỉ thu hồi được 20 – 30 % khối lượng

đá thành phẩm, còn lại 70 – 80% chưa có nhu cầu sử dụng, phải để lại tại các

mỏ cho thấy sự lãng phí lớn và là nguồn gốc tiềm ẩn nguy cơ sạt lở, mất antoàn trong khai thác

Thái Nguyên là một trong những trung tâm kinh tế (công nghiệp,thương mại, du lịch), văn hoá, giáo dục, y tế của Vùng trung du và miền núiBắc Bộ Vì vậy trong mấy năm gần đây tốc độ tăng trưởng công nghiệp xâydựng của Thái Nguyên luôn ở mức cao Các nhà máy, xí nghiệp, khu côngnghiệp được xây dựng ở khắp các huyện, thị trong tỉnh Hệ thống đườnggiao thông, cơ sở

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

cao tốc Hà Nội – Thái Nguyên, nâng cấp đường quốc lộ 3 Chính vì vậy nhucầu về vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh là rất lớn, theo số liệu thống kê chothấy thị trường vật liệu xây dựng liên tục tăng trong mấy năm gần đâytrong đó có vật liệu là đá vôi

Xuất phát từ những nhu cầu thực tiễn, được sự đồng ý của KhoaSau đại học, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và với sự hướng dẫn

trực tiếp của TS Hà Xuân Linh, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng và

đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại mỏ đá Quang Sơn xã Quang Sơn-Huyện Đồng Hỷ - Tỉnh Thái Nguyên”.

2.Mục tiêu của đề tài

2.1.Mục tiêu tổng quát

Đánh giá hiện trạng môi trường và ảnh hưởng của các loại chất thảitrong quá trình hoạt động từ đó đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ônhiễm môi trường tại mỏ đá Quang Sơn

- Đề xuất các biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho

mỏ đá Quang Sơn

3 Yêu cầu của đề tài

- Đánh giá đầy đủ, chính xác hiện trạng sản xuất và ảnh hưởng của cácloại chất thải tới môi trường nghiên cứu

- Các loại mẫu đất, nước, không khí phải đánh giá được khu vực chịu tácđộng của hoạt động khai thác

- Các biện pháp được đề xuất phải mang tính khả thi và phù hợpvới điều kiện thực tế của cơ sở nghiên cứu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

4 Ý nghĩa của đề tài

Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho công tác khai thác

và quản lý môi trường tại xã Quang Sơn huyện Đồng Hỷ nói riêng và tỉnhThái Nguyên nói chung

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Tài nguyên khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản là sự tập trung hoặc tích tụ tự nhiên của cáckhoáng chất thể rắn, lỏng, khí ở trên, trong vỏ trái đất Chúng có đặcđiểm hình thái, chất lượng đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho phép khai thác, sửdụng một loại trong tích tụ đó Có khả năng đem lại lơi ích kinh tế trong thờiđiểm hiện tại hoặc tương lai Chúng được nhận định là có giá trị kinh tế và cóđặc trưng địa chất xác định

Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách:

- Theo dạng tồn tại: Rắn (nhôm, sắt, mangan, đồng, chì, kẽm, …), khí(khí đốt, Acgon, Heli), lỏng (thủy ngân, dầu, nước khoáng, nước ngầm, ….);

- Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh(sinh ra trên bề mặt trái đất);

- Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kimloại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý,vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy)

Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏkhoáng sản “Mỏ là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiêncác loại khoáng sản do kết quả của một quá trình địa chất nhất định tạo nên”.[12]

1.1.2 Khai thác tài nguyên khoáng sản

Khai thác kh o á n g s ả n h ay còn gọi là hoạt động khai thác mỏ hoặc cácvật liệu địa chất từ lòng đất, thường là các thân q u ặ n g , m ạch h oặc vỉa

t h a n Các vật liệu được khai thác từ mỏ như kim loại cơ bản, k i m lo ại

q u ý , s ắ t , u r a n i , th a n , k i m c ư ơ n g , đ á vô i , đ á p hi ế n , d ầ u , đ á m uố i v à k a l i cacb o n a t Bất kỳ vật liệu nào không phải từ trồng trọt hoặc được tạo ra

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn t à i n g u y ên kh ô n g t ái

t ạ o ( như d ầ u m ỏ , k h í th i ên n hi ê n , hoặc thậm chí là n ư ớ c )[ 12]

1.1.3 Quá trình khai thác mỏ

Quá trình khai thác mỏ bắt đầu từ giai đoạn phát hiện thân quặng đếnkhâu chiết tách khoáng sản và cuối cùng là trả lại hiện trạng của mặt đất gầnvới tự nhiên nhất gồm một số bước nhất định

- Đầu tiên là phát hiện thân quặng, khâu này được tiến hành thôngqua việc t h ăm d ò đ ể tìm kiếm và sau đó là xác định quy mô, vị trí và giá trịcủa thân quặng Khâu này cung cấp những số liệu để đánh giá t ín h t rữ

l ư ợ n g t à i n g u y ên đ ể xác định kích thước và p h ân c ấp q u ặ n g Việc đánh giánày là để nghiên cứu tiền khả thi và xác định tính kinh tế của quặng

- Bước tiếp theo là nghi ê n c ứ u k h ả th i đ ể đánh giá khả năng tàichính để đầu tư, kỹ thuật và rủi ro đầu tư của dự án Đây là căn cứu

để công ty khai thác mỏ ra quyết định phát triển mỏ hoặc từ bỏ dự án.Khâu này bao gồm cả quy hoạch mỏ để đánh giá tỷ lệ quặng có thể thu hồi,khả năng tiêu thụ, và khả năng chi trả để mang lại lợi nhuận, chi phícho kỹ thuật sử dụng, nhà máy và cơ sở hạ tầng, các yêu cầu về tài chính

và các phân tích về mỏ như đã đề xuất từ khâu khai đào cho đến hoànthổ Khi việc phân tích xác định một mỏ có giá trị thu hồi, phát triển mỏmới bắt đầu và tiến hành xây dựng các công trình phụ trợ và nhà máy xử

lý Vận hành mỏ để thu hồi quặng bắt đầu và tiếp tục dự án khi mà công tykhai thác mỏ vẫn còn thu được lợi nhuận (khoáng sản vẫn còn)

- Sau khi tất cả quặng được thu hồi sẽ tiến hành công tác ho à n th ổ đ ểlàm cho đất của khu mỏ có thể được sử dụng vào mục đích khác trong tươnglai[12]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

- Sử dụng thiết bị cơ giới để xúc đất đá và qu ặng lên cácphương tiện vận chuyển;

- Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khaitrường ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa;

- Sản phẩm từ kho chứa được thiết bị xúc lên phương tiện vậntải đường bộ về nơi tiêu thụ [12]

1.1.5 Phương pháp khai thác

Trong thực tế sản xuất hiện nay, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên củakhu vực có mỏ khoáng sản, điều kiện địa chất của các thân quặng và tínhchất hóa lý của loại quặng, người ta tiến hành các phương pháp khai thác mỏkhoáng sản chủ yếu sau[28]:

- Phương pháp khai thác lộ thiên (Surface mining): Thường áp dụngvới khoáng sản rắn nằm gần bề mặt bằng cách bóc đi các lớp đất đá phủ lênthân quặng để lấy lên các khoáng sản cần thiết Phương pháp nàythường làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo

ra nhiều bụi và chất thải rắn

- Phương pháp khai thác hầm lò (Underground mining): Áp dụng đốivới các thân quặng nằm sâu trong lòng đất bằng cách đào giếng và lò đếnthân quặng để lấy được các khoáng sản cần thiết Phương pháp này thườngtiềm ẩn nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lượnglớn gỗ chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất

Hình 1 1 Phương pháp khai thác lộ thiên và hầm lò

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

- Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản: Thường được áp dụngcho một số loại khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng như dầu và khí đốtthiên nhiên Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn nhưng chỉ áp dụng chocác khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng [27]

1.1.6 Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản

a Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp

Việc khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp tập trung ởcác tổ chức sau: Tổng công ty Khoáng sản khai thác và chế biến chì, kẽm,đồng, thiếc, ilmenit, chromit Tổng công ty Thép khai thác các mỏ quặng sắt,các mỏ nguyên liệu phụ gia luyện kim, vật liệu chịu lửa Tổng công ty Thankhai thác vùng than Quảng Ninh và một số mỏ than rải rác ở các tỉnh khác.Tổng công ty Hóa chất khai thác mỏ apatit Lào Cai, các mỏ pyrit, các mỏnguyên liệu hóa chất Tổng công ty Xi măng khai thác mỏ đá vôi xi măng, sét

xi măng và các mỏ nguyên liệu phụ gia xi măng Tổng công ty Dầu khí khaithác các mỏ dầu, khí đốt thiên nhiên[12]

Các Tổng công ty, Công ty xây dựng của Bộ Xây dựng; Tổng công ty,Công ty Giao thông của Bộ giao thông vận tải; các Công ty Khoáng sản thuộctỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương khai thác các mỏ khoáng sản quy môvừa và nhỏ trên khắp các địa phương trong cả nước

Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp đang từng bướcđược nâng cao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý Hoạt động sản xuất,kinh doanh nhìn chung đảm bảo theo nội dung phương án, đề án, thiết kế,báo cáo đánh giá tác động môi trường đã được phê duyệt; từng bước gắnkết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm BVMT, antoàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản Do khả năng đầu tư còn hạnchế nên các mỏ khai thác quy mô công nghiệp ở nước ta hiện chưa đồng đều

về hiệu quả kinh tế, về việc chấp hành các quy định của pháp luật vềkhoáng sản, pháp luật về BVMT[12]

b Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ, tận thu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

Hình thức này đang diễn ra phổ biến ở hầu hết các địa phương trong

cả nước và tập trung chủ yếu vào các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng,ngoài ra nhiều tỉnh phía Bắc khai thác quặng sắt, antimon, thiếc, chì, kẽm,bauxit, quặng ilmenit dọc theo bờ biển để xuất khẩu

Mặc dù được cơ quan có thẩm quyền cấp giấy phép khai thác khoángsản theo quy định, có đề án khai thác, chế biến, có bản đăng ký đạt tiêuchuẩn chất lượng môi trường được phê duyệt, nhưng do vốn đầu tư ít, khaithác bằng phương pháp thủ công hoặc bán cơ giới là chính nên trong quátrình khai thác, chế biến đã ảnh hưởng đến môi trường, cảnh quan

c Khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản

Hoạt động khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản đang là mộtvấn đề thời sự, đòi hỏi các cơ quan quản lý, các cấp chính quyền phải quantâm, xử lý Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản kéo theo các hậuquả nghiêm trọng như tàn phá môi trường, làm thất thoát, lãng phí tàinguyên, gây mất an toàn lao động, làm mất trật tự, an ninh, an toàn xã hội, v.v phải được ngăn chặn, truy quét và giải tỏa triệt để Việc khai thác tráiphép tài nguyên khoáng sản gây hậu quả lớn đến môi trường chủ yếu là nạnkhai thác vàng sử dụng cyanur - hóa chất độc hại thu hồi vàng; khai thácquặng ilmenit dọc bờ biển đã tàn phá các rừng cây chắn sóng, chắn cát, chắngió ven biển; khai thác cát, sỏi lòng sông gây xói lở bờ, đê, kè ảnh hưởng cáccông trình giao thông, gây ô nhiễm nguồn nước……[13]

Tầu cuốc

Hệ thống sàng tuyển

Xúc bốc lên bãi chứa chính

hoặc

VC đi tiêu thụ (ô tô)

Hình 1 2 Sơ đồ khai thác cát sỏi đặc trưng trên địa bàn

Khoan, nổ mìn bằng lỗ khoan con

Khoan, nổ mìn phá đá to, phá bổ đá thủ công

Xúc bốc lên

ô tô

Đập, nghiền theo yêu cầu

Chất thải

Tiêu thụ sản phẩm

Hình 1 3 Sơ đồ khai thác đá làm vật liệu xây dựng đặc trưng trên địa

bàn huyện Đồng Hỷ 1.2 Tình hình khai thác trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới

Vỏ trái đất có phần lục địa chiếm khoảng 50% khối lượng toàn bộ của

vỏ trái đất tương đương với 2,9% khối lượng của trái đất Phần lớn vỏ tráiđất được cấu tạo bởi các nham thạch bị nóng chảy, nguội dần và kết tinh.Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất được biết nhưng chưa đầy

đủ vì những khảo cứu chỉ mới được thực hiện trên thềm lục địa Hơn nữatrên lục địa còn có những vùng không khảo cứu được vì nơi này có lớp trầmtích quá dày

Trong những chỉ số về phát triển kinh tế xã hội ở mỗi quốc gia, người tathường quan tâm đến ba chỉ số: Tăng trưởng dân số, tăng trưởng sảnxuất công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch; vì sự gia tăng các chỉ sô

này luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng và khoángsản.Làm cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kimloại chủ yếu

như sắt, nhôm, đồng, chì, kẽm, đá vôi Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệpphát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượngkhoáng sản sử dụng trên thế giới Ngoài ra, nhu cầu về khoáng sản phi kimloại cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xâydựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp Sau đây là một

số loại khoáng sản kim loại chủ yếu được khai thác, sử dụng trên thế giới:

- Quặng sắt: Đây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến trong

vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại là

Fe3O4 (Magnetit), Fe2O3 (Hematit), FeO2 (Limonit) và FeCO3 (Siderit) Các loạiquặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỉ lệ kim loại trong quặng giảm.Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lượng sắt được xem như lớn nhấtthế giới

- Quặng đồng: Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng nhucầu sử dụng cũng gia tăng Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6triệu tấn và với nhịp điệu ra tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8% Vấn đề đặt rahiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đóphẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngàycàng tăng lên Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dầndần được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo

Bảng 1 1.Sản Lượng và trữ lương đồng trên thế giới

năm 2010 (1.000 tấn)

Sản lượng năm 2011 (1.000 tấn)

% sản lượng thế giới 2011

Trữ Lượng (1.000 tấn)

Úc 870 940 5,8% 86.000

(Nguồn: U.S Geological Survery-2012)[22]

Quặng nhôm không được gặp ở trạng thái đơn chất trong tự nhiênmặc dù nó chiếm đến 8,13% trọng lượng vỏ trái đất Boxit chứa hydroxitnhôm là quặng chính thường được khai thác để lấy nhôm Năm 1948 sảnxuất nhôm toàn thế giới chỉ đạt 0,5 triệu tấn, đến năm 1968 đã lên tới 8 triệutấn và nhu cầu về nhôm càng ngày càng tăng cao hơn rất nhiều Hiện nay haingành xây dựng và giao thông vận tải sử dụng nhôm nhiều nhất Hơn nữa

do tính chất bền và chắc của hợp kim nhôm nên ngành kỹ thuật hàngkhông và hàng không vũ trụ ngày càng tiêu thụ nhiều nhôm hơn

- Quặng thiếc: Trữ lượng thiếc rất hạn chế và tập trung ở một số nướcĐông Nam Á như Thái Lan, Mã Lai, Indonesia, Trung Quốc, và một số quốcgia khác ở Châu Phi như Nigeria, Congo Thiếc mềm và dễ dát mỏng nênđược sử dụng để làm thùng và hộp chứa thực phẩm khô (60%), trong kỹnghệ hàn (20%) và một số cá công việc khác Do tính chất dễ bị han gỉ củathiếc nên ngày nay nhôm và chất dẻo dần dần thay thế vị trí của thiếc trongviệc sản xuất các thùng chứa thực phẩm

- Chì: Chì mềm , nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp, không bị han gỉ

và nặng hơn các trong số các kim loại thông thường Trong thời gian qua thìnhu cầu chì ngày càng tăng nhất là Nga và một số nước Châu Á, một phần dosản xuất ô tô ở khu vực này

- Đá vôi: Công nghiệp khai thác và chế biến đá vôi với công nghệ hiệnđại trên thế giới, đạt năng sản lương cao điển hình như: Ở Thổ Nhĩ Kỳ có các

mỏ đá Rosalia Light, mỏ Kemalpasha white; mỏ Cream diva; mỏ đá Brownespera, ở Ấn Độ mỏ đá Green Onyx; ở Tây Ban Nha có mỏ Dark emperador

1.2.2 Đặc điểm ngành công nghiệp khai thác đá vôi ở Việt Nam

1.2.2.1 Khái niệm ngành công nghiệp khai thác đá vôi

Như chúng ta đã biết ngành công nghiệp khai thác, chế biến đá vôi

là một bộ phận trong ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoángsản Chính vì vậy để đưa nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp vàonăm

2020 thì việc phát triển ngành công nghiệp khai thác và chế biến đá vôi cũnghết sức quan trọng và cần thiết Chúng ta có thể tiếp cận ngành công nghiệpnày theo định nghĩa sau:

Ngành công nghiệp khai thác và chế biến đá vôi là ngành kinh tế baogồm công tác thăm dò các mỏ đá vôi, xây dựng cơ bản các hầm mỏ, khai đàocho đến khâu phân loại và tinh lọc đá vôi để có sản phẩm tinh chế dùng làmnguyên vật liệu cho các ngành kinh tế khác

1.2.2.2 Đặc điểm ngành công nghiệp khai thác đá vôi ở nước ta

Địa điểm khai thác

Khác với ngành công nghiệp khác, ngành công nghiệp khai thác và chếbiến đá vôi thường thực hiện tại các mỏ đá vôi Trong khi đó các mỏ

đá thường tập trung tại các khu vực hẻo lánh, địa hình hiểm trở, cơ sở hạ

địa chất khoáng sản Việt Nam thì có đến 80% mỏ đá phân bố tại các vùngnúi, địa hình khó khăn Trong khi đó, một số mỏ phân bố rải rác, có trữlượng nhỏ,

hàm lượng ít, chỉ có thể khai thác nhỏ, quy mô không đủ lớn để khai thác công nghiệp.

Ngoài ra ngành công nghiệp khai thác và chế biến đá vôi phải đền bùgiải phóng mặt bằng trong khu mỏ bị khai thác.Các chủ đầu tư phải có tráchnhiệm thực hiện các yêu cầu về bảo vệ môi trường trong quá trình khảo sát,thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên; Khi kết thúc hoạt độngthăm dò, khai thác phải phục hồi môi trường theo đúng quy định củaLuật Bảo vệ môi trường

Trong quá trình khai thác thì tất cả các doanh nghiệp đều phải báocáo với Ủy ban nhân dân nơi thực hiện dự án về nội dung của quyết địnhphê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường, niêm yết công khai tại địađiểm thực hiện dự án về các loại chất thải, các giải pháp bảo vệ môi trường

để cộng đồng dân cư biết, kiểm tra, giám sát, thực hiện đúng, đầy đủ các nộidung bảo vệ môi trường nêu trong báo cáo đánh giá tác động môi trường

Quy trình khai thác

Quá trình tìm kiếm, thăm dò và khai thác đá vôi là một quá trình phứctạp, đòi hỏi công nghệ cao, rủi ro lớn, tốn kém cả về thời gian và tiềncủa Quy trình khai thác trải qua ba giai đoạn: Khảo sát, thăm dò và khai thác.Như vậy hoạt động thăm dò và khai thác đá vôi là hoạt động qua nhiềukhâu, khảo sát là khâu đầu tiên Quá trình này gồm các giai đoạn như sau:

- Khảo sát địa chất khu vực mỏ trên cơ sở tài liệu do các cơ quan chứcnăng cung cấp

- Tổng hợp công tác địa vật lý bằng các phương pháp từ trường,trọng lực hay địa chấn để tìm ra những nơi có cấu tạo mỏ

Sau khi khảo sát, nhà đầu tư phải tiến hành thăm dò trữ lượng mỏ Đây

là khâu quan trọng trong quá trình tìm kiếm và khảo sát trữ lượng mỏ.Bởi lẽ quá trình này đòi hỏi sự chính xác cao, nếu không sẽ gặp nhiều rủi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

ro trong quá trình thực hiện, đây cũng là quá trình quyết định nhà đầu tư cónên đầu tư vào mỏ đó không Khâu này gồm các giai đoạn cơ bản sau:

- Tiến hành khoan tại nơi có cấu tạo mỏ và lấy mẫu để nghiên cứu chi tiết.

- Thực hiện khoan nhiều mũi nhằm đánh giá trữ lượng một cách cụthể và chính xác nhất

Để có thể biết được chính xác hàm lượng và trữ lượng đá vôi tại khuvực khảo sát, nhà đầu tư bước đầu phải tiến hành khoan và lấy mẫu đểnghiên cứu Tuy nhiên, trong khâu này đòi hỏi phải thực hiện nhiều mũikhoan tại các vị trí và độ sâu khác nhau như vậy mới có thể đánh giá chínhxác trữ lượng mỏ Đôi khi nhà đầu tư gặp rủi ro trong khâu này như: Thựchiện khoan nhiều mũi nhưng không có kết quả rất tốn kém Do vậy để làmtốt khâu này nhà đầu tư phải sử dụng những công nghệ thiết bị tiên tiếnmới có thể tránh được những rủi ro đáng tiếc

Sau khi thăm dò và khảo sát mỏ đã thực hiện thành công, nếu như mỏ

đó có trữ lượng khoáng sản có thể khai thác với quy mô công nghiệp, nhàđầu tư sẽ tiến hành khai thác [12]

1.2.3 Trữ lượng đá vôi ở Việt Nam và tỉnh Thái Nguyên

1.2.3.1.Trữ lượng đá vôi ở Việt Nam:

Đá vôi là nguyên liệu chủ yếu được sử dụng để sản xuất xi măng phục

vụ ngành xây dựng Đá vôi trầm tích có khoáng vật chủ yếu là calciy Thànhphần hóa học chủ yếu của đá vôi là CaCO3, ngoài ra còn có một số tạp chấtkhác như MgCO3, SiO2, Fe2O3, Al2O3…

Ở nước ta, 125 tụ khoáng đá vôi đã được tìm kiếm và thăm dò, trữ lượng

ước đạt 13 tỷ tấn, tài nguyên dự báo khoảng 120 tỷ tấn Đá vôi Việt Namphân bố tập trung ở các tình phía Bắc và cực Nam Đá vôi ở Bắc Sơn và ĐồngGiao phân bố rộng và có tiềm năng lớn

Tại Hải Dương, đá vôi đã được tập trung chủ yếu trong phạm vi giữa 2sông Bạch Đằng và Kinh Thầy Những núi có quy mô lớn như núi Han, núi ÁngDâu, núi Nham Dương đã được thăm do tỷ mi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

Tại Hải Phòng, đá vôi tập trung chủ yếu ở Trại Sơn và Tràng Kênh thuộchuyện Thủy Nguyên Ngoài ra còn có mỏ đá vôi phân bố rải rác ở DươngXuân – Pháp Cổ, Phi Liệt, Thiếm Khê, Mai Động và Nam Quan

Hiện nay, ở nước ta có trên 5000 mỏ và điểm khai thác đá vôi, granit, đácẩm thạch, đôlomit,cát, sỏi, đất xét, đất chịu lửa và các sản phầm khác dùnglàm vật liệu xây dựng hoặc nguyên liệu để chế biến vật liệu xây dựng, 100%các mỏ này dùng phương pháp khai thác lộ thiên.

1.2.2.2 Trữ lượng đá vôi ở Thái Nguyên

Thái Nguyên có nhiều khoáng sản vật liệu xây dựng trong đó đáng chú ý

là đất sét xi măng ở 2 mỏ Cúc Đường và Khe Mo, trữ lượng khoảng 84,6 triệutấn Đá Cabonat bao gồm đá vôi xây dựng, đá vôi xi măng, đôlomit tìm thấy ởnhiều nơi Riêng đá vôi xây dựng có trữ lượng thấp sấp xỉ 100 tỷ m3, trong đó

3 mỏ Núi Voi, La Giang, Quang Sơn có trữ lượng 222 triệu , ngoài ra gần đâymới phát hiện mỏ sét cao lanh tại xã Phú Lạc, Đại Từ có chất lượng tốt, hàmluôn Al2O3 cao, trữ lượng khoảng 20 triệu m3

1.2.4 Hiện trạng môi trường các khu vực khai thác đá vôi ở nước ta

Khác với các ngành công nghiệp khác thì ngành công nghiệp khai thác

và chế biến đá vôi có tác động lớn đến môi trường đất, nước và không khí

1.2.3.1 Môi trường

đất

Vì các mỏ đá vôi hiện nay chủ yếu khai thác bằng phương pháp lộ thiênnên có tác động trực tiếp tới môi trường đất trong và sau khi khai thác.Ngoài việc chiếm dụng đất để mở mỏ khai thác thì các mỏ đá đều chiếmdụng một diện tích đất đáng kể sử dụng làm bãi thải Đất đá thải trongquá trình khai thác và tuyển rửa được thải một cách bừa bãi, không có quyhoạch đã gây ra sự xáo trộn làm ô nhiễm đáng kể tới môi trường đất Dokhông có người tổ chức quản lý hợp pháp nên công tác phục hồi môi trườngsau khai thác tại khu vực này không được thực hiện Điều này đã làm thu hẹpdiện tích canh tác giảm chất lượng đất và không ai khác, chính người dân địaphương phải gánh chịu Ngoài ra, nước thải sau khi tuyển rửa do hoạt động

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h t t p : / / www l r c t n u e du v n

khai thác trái phép theo các khe suối, con sông gây ô nhiễm nghiêm trọngtới môi trường đất

Qua kết quả phân tích các mẫu đất tại các mỏ đá đang khai thác của tỉnh

Thái Nguyên cho thấy hầu hết lượng mẫu lấy và phân tích có các chỉ tiêu Zn,