(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt động khai thác khoáng sản đến chất lượng môi trường huyện đại từ, tỉnh thái nguyên và giải pháp khắc phục

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THẾ CƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THẾ CƢỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ĐẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Chuyên ngành: Mã số: Khoa học môi trƣờng 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGÔ THỊ LAN PHƢƠNG Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, trƣớc hết xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo, Khoa sau đại học thầy cô Khoa Môi trƣờng- Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian học tập trƣờng Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Ngô Thị Lan Phƣơng ngƣời dành nhiều thời gian tâm huyết để hƣớng dẫn nghiên cứu giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Và xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, bạn bè đồng nghiệp Sở Tài nguyên Môi trƣờng, Trung tâm Quan trắc Công nghệ môi trƣờng Thái Nguyên giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt khóa học Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên, ủng hộ tơi q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Thế Cường -1- MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .- DANH MỤC BẢNG - DANH MỤC HÌNH - ĐẶT VẤN ĐỀ - MỞ ĐẦU .- 11 Chƣơng - TỔNG QUAN - 11 - 1.1 Tổng quan hoạt động khoáng sản - 11 1.1.1 Hiện trạng khai thác khoáng sản Việt Nam - 11 1.1.2 Khai thác khoáng sản vấn đề môi trƣờng liên quan - 15 1.1.2.1 Thay đổi cảnh quan, suy giảm diện tích rừng - 15 1.1.2.2 Ơ nhiễm mơi trƣờng .- 16 1.1.2.3 Ảnh hƣởng đến cộng đồng dân cƣ .- 18 1.2 Tổng quan huyện Đại Từ - 20 1.2.1 Điều kiện tự nhiên - tài nguyên thiên nhiên - 20 1.2.1.1 Vị trí địa lý, địa hình - 20 1.2.1.2 Sơng ngịi thủy văn - 21 1.2.1.3 Điều kiện khí hậu thời tiết - 21 1.2.1.4 Hiện trạng quản lý sử dụng đất .- 22 1.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Đại Từ - 24 1.2.2.1 Điều kiện kinh tế - 24 1.2.2.2 Điều kiện xã hội - 25 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 26 - 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu - 26 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .- 32 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập số liệu - 32 - -2- 2.2.2 Phƣơng pháp điều tra, vấn thực địa .- 32 2.2.3 Phƣơng pháp thu mẫu phân tích mẫu phịng thí nghiệm .- 33 2.2.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu thực địa - 33 2.2.3.2 Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm - 33 2.2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu - 34 Chƣơng - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .- 35 - 3.1 Kết nghiên cứu trạng khu vực Mỏ than Núi Hồng .- 35 3.2 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng mơi trƣờng khai thác khống sản Núi Pháo - 42 3.2.1 Kết nghiên cứu môi trƣờng khơng khí khu dân cƣ xung quanh Núi Pháo - 43 3.2.3.Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt suối Cát tiếp nhận nƣớc thải Núi Pháo - 51 3.2.4 Chất lƣợng môi trƣờng đất khu dân cƣ gần Núi Pháo .- 53 3.2.5.Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ngầm - 54 3.4 Đề xuất giải pháp khắc phục kiểm sốt nhiễm 59 3.4.1 Giải pháp quản lý 59 3.4.2 Giải pháp kĩ thuật 60 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 61 KẾT LUẬN 61 KHUYẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 -3- DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại đất theo độ cao theo độ dốc - 21 Bảng 1.2 Hiện trạng sử dụng đất năm 2009 2011 - 22 Bảng 1.3 Diện tích rừng năm 2009 2011 - 24 Bảng 1.4 Một số tiêu kinh tế huyện Đại Từ - 24 Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu khu vực mỏ văn phịng Cơng ty than Núi Hồng - 27 Bảng 2.2 Thống kê vị trí quan trắc khu dân cƣ gần Núi Pháo - 29 Bảng 2.3 Vị trí điểm quan trắc sông suối xã Hà Thƣợng gần Núi Pháo - 32 Bảng 2.4 Một số phƣơng pháp phân tích tác nhân nhiễm - 33 Bảng 3.1.Khối lƣợng đất đá bóc sản lƣợng khai thác than mỏ Núi Hồng từ 1986-2010 - 35 Bảng 3.2 Kết phân tích khí thải khu văn phịng khu vực sản xuất công ty than Núi Hồng - 38 Bảng 3.3 Kết đo phân tích mơi trƣờng khơng khí trung bình qua năm mỏ Than Núi Hồng - 39 Bảng 3.4 Chất luợng nƣớc thải mỏ than Núi Hồng - 40 Bảng 3.5 Chất lƣợng nƣớc suối cầu Bất tiếp nhận nƣớc thải Than Núi Hồng năm 2012-2013 - 41 Bảng 3.6 Ƣớc tính thải lƣợng bụi sinh hoạt động khai thác, tuyển hàng năm - 42 Bảng 3.7 Kết quan trắc chất lƣợng môi trƣờng khơng khí khu vực giáp ranh Xóm 4, xã Hà Thƣợng năm 2003 - 43 Bảng 3.8 Kết đo phân tích mơi trƣờng khơng khí khu vực Xóm 2, xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - 44 Bảng 3.9 Kết đo phân tích mơi trƣờng khơng khí khu vực Xóm 3, xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - 44 Bảng 3.10 Kết đo phân tích mơi trƣờng khơng khí khu vực Xóm 4, xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - 45 - -4- Bảng 3.11 Giá trị nồng độ trung bình bụi TSP, bụi PM10 so với năm 2003 khu vực Xóm Xóm - 47 Bảng 3.12 Kết phân tích mơi trƣờng nƣớc thải Núi Pháo năm 2013: - 50 Bảng 3.13 Kết phân tích nƣớc mặt suối Cát trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải cơng ty TNHH Núi Pháo 150m phía thƣợng lƣu sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 150m phía hạ lƣu - 51 Bảng 3.14 Kết đo phân tích mơi trƣờng đất - 53 Bảng 3.15 Kết đo phân tích mơi trƣờng nƣớc dƣới đất - 54 Bảng 3.16 Chất lƣợng nƣớc số sông suối huyện Đại Từ 56 Bảng 3.17 Hàm lƣợng As tóc số ngƣời dân xã Hà Thƣợng 58 -5- DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Vị trí Mỏ Than Núi Hồng - 27 Hình 2.2 Vị trí Núi Pháo khu vực nghiên cứu - 29 Hình 3.1 Sơ đồ sản xuất than mỏ than Núi Hồng - 37 Hình 3.2 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi tổng số (TSP) năm 2003 so với – Khu vực Xóm 3, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên - 48 Hình 3.3 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi PM10 năm 2003 so với – Khu vực Xóm 3, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên - 48 Hình 3.4 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi tổng số (TSP) năm 2003 so với – Khu vực Xóm 4, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên - 49 Hình 3.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi PM10 năm 2003 so với – Khu vực Xóm 4, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên - 49 Hình 3.6 Biểu đồ diễn biến nồng độ TSS trƣớc sau điểm tiếp nhận nƣớc thải NTNP - 52 Hình 3.7 Biểu đồ diễn biến nồng độ As, Zn, Fe, Cu suối Cát trƣớc sau điểm tiếp nhận nƣớc thải NTNP - 52 - -6- DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT APHA : American Public Health Association BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa COD : Nhu cầu oxy hóa học HD : Hoạt động KHD : Không hoạt động KHP : Không phát QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TSS : Tổng chất rắn lơ lửng UBND : Uỷ ban nhân dân -7- ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết đề tài Đại Từ huyện miền núi nằm phía Tây Bắc tỉnh Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên 25 km với tổng diện tích tự nhiên 57,847,86 ha, chiếm 16,33% tổng diện tích tự nhiên tỉnh, Trên địa bàn huyện, nguồn tài nguyên, đất, nƣớc, khống sản phong phú đa dạng, có khu du lịch Hồ Núi Cốc huyền thoại, huyện có nhiều thuận lợi phát triển kinh tế, năm gần tốc độ phát triển kinh tế huyện mức độ cao Tuy nhiên, với phát triển kinh tế - xã hội vấn đề gia tăng ô nhiễm, suy giảm chất lƣợng môi trƣờng đất, nƣớc, khơng khí, đa dạng sinh học; gây tác động trực tiếp đến đời sống nhân dân phát triển bền vững trền địa bàn huyện Theo kết quan trắc trạng môi trƣờng địa bàn huyện số liệu từ nhiều dự án, đề tài nghiên cứu cho thấy khơng khí nhiều điểm vùng khai thác khống sản bị nhiễm bụi, khí SO2, Nguồn nƣớc sơng Cơng; nƣớc ngầm số vùng dân cƣ bị ô nhiễm rõ rệt chất hữu cơ, dầu mỡ, vi sinh; Ơ nhiễm mơi trƣờng thách thức cho phát triển bền vững huyện Có thể nói khơng dự phát triển bền vững bảo vệ môi trƣờng sinh thái mối quan tâm hàng đầu có tính chất sống nhân loại ngày nay, Làm để kết hợp hài hồ mơi trƣờng phát triển, ngƣời thiên nhiên, tƣơng lai, Đó mối quan tâm nhiều Quốc gia giới nhƣ Chính phủ Việt Nam toàn xã hội Huyện Đại Từ khơng nằm ngồi xu đó, Hiện huyện trình chuyển đổi cấu kinh tế, đồng thời phát triển theo xu hƣớng cơng nghiệp hố, đại hoá, nhiều ngành kinh tế xuất Nhƣng vấn đề đƣợc đặt ra, thách thức nghiệp phát triển kinh tế huyện giai đoạn mới, phải đảm bảo phát triển kinh tế phát triển bền vững môi trƣờng -8- Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (m g/m 3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi tổng số (TSP) năm 2003 so với – Khu vực Xóm 0.6 160% mg/m3 120% 0.4 100% 0.3 80% 60% 0.2 40% 0.1 Phần trăm (%) 140% 0.5 20% 0% Năm 2003 Năm 2013 (KHD) Năm 2013 (HD) Thời điểm Nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) Quy chuẩn cho phép (mg/m3) Hình 3.4 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi tổng số (TSP) năm 2003 so với – Khu vực Xóm 4, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (m g/m 3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi PM10 năm 2003 so với – Khu vực Xóm 0.45 600% 0.4 mg/m3 0.3 400% 0.25 300% 0.2 0.15 200% 0.1 Phần trăm (%) 500% 0.35 100% 0.05 0% Năm 2003 Năm 2013 (KHD) Năm 2013 (HD) Thời điểm Nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) Quy chuẩn cho phép (mg/m3) Hình 3.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ trung bình (mg/m3) Mức độ biến đổi nồng độ (%) bụi PM10 năm 2003 so với – Khu vực Xóm 4, xã Hà Thƣợng, Đại Từ, Thái Nguyên - 49 - Kết luận: Nhƣ vậy, hoạt động mỏ Núi Pháo làm gia tăng nồng độ bụi TSP, bụi PM10, ô nhiễm bụi kim loại khu vực xung quanh khu dân cƣ 3.2.2.Chất lượng môi trường nước thải Núi Pháo Bảng 3.12 Kết phân tích mơi trƣờng nƣớc thải Núi Pháo năm 2013: T2-2013 T11- 2013 QCVN NTNP-1 NTNP-2 40:2011/BTNMT 5,8 5,6 5,5-9 mg/l 24,6 23,2 50 TSS mg/l 132 128 100 Cd mg/l 0,005 0,004 0.01 As mg/l 0,19 0,22 0.1 Pb mg/l 0,01 0,01 0.5 Cu mg/l 1,6 1,57 Hg mg/l 0,001 0,0015 0.01 Zn mg/l 1,3 1,26 10 Fe mg/l 5,4 5,9 11 Ni mg/l 0,006 0,008 0.5 STT Tên tiêu pH BOD Đơn vị Ghi chú: NTNP-1: Tại cửa xả nƣớc thải sản xuất nhà máy tuyển xả suối Bát (khe Vố i) (X:0570079; Y:2394884) NTNP-2: Trên suố i Thủy Tinh (suố i Cát), sau điể m tiế p nhâ ̣n nƣớc thải của khe Vố i khoảng 200m về phía ̣ lƣu (X:0570595; Y:2393961) Nhận xét: Theo kết phân tích (bảng 3.12) ta thấy nƣớc thải cơng ty TNHH khoáng sản Núi Pháo thời điểm lấy mẫu nƣớc thải công ty số tiêu nhƣ TSS, As, Fe vƣợt mức tiêu chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT Cụ thể TSS vƣợt 1,3 lần, As vƣợt lần, Fe vƣợt 1,12 lần Hiện nƣớc thải công ty chƣa đảm bảo thải vào suối - 50 - 3.2.3.Chất lượng môi trường nước mặt suối Cát tiếp nhận nước thải Núi Pháo Bảng 3.13 Kết phân tích nƣớc mặt suối Cát trƣớc điểm tiếp nhận nƣớc thải công ty TNHH Núi Pháo 150m phía thƣợng lƣu sau điểm tiếp nhận nƣớc thải 200m phía hạ lƣu Tên Đơn tiêu vị pH - TSS STT T2-2013 T7-2013 QCVN 08:2008/BT NMSC-1 NMSC-2 NMSC-1 NMSC-2 NMT (B1) 6,2 5,8 5,7 5,7 5,5-9 mg/l 38 86 43 97 50 Cd mg/l 0,0042 0,009 0,004 0,0092 0,01 As mg/l 0,062 0,16 0,063 0,14 0,05 Pb mg/l 0,006 0,01 0,007 0,012 0,05 Cu mg/l 0,48 1,43 0,55 1,35 0,5 Hg mg/l 0,0007 0,002 0,001 0,002 0,002 Zn mg/l 0,4 0,8 0,6 0,9 1,5 10 Fe mg/l 1,2 3,5 1,1 2,8 1,5 11 Ni mg/l 0,006 0,0061 0,006 0,007 0,1 Từ bảng 3.13 ta có biểu đồ diễn biến nồng độ TSS, As, Zn, Fe, Cu trƣớc sau tiếp nhận nƣớc thải Núi Pháo: - 51 - Biểu đồ diễn biễn nồng độ TSS trước sau điểm tiếp nhận nước thải Núi Pháo 120 100 mg/l 80 60 TSS 40 20 T2-NMSC-1 T2-NMSC-2 T7-NMSC-1 T7-NMSC-2 Vị trí lấy mẫu Hình 3.6 Biểu đồ diễn biến nồng độ TSS trƣớc sau điểm tiếp nhận nƣớc mg/l thải NTNP Biểu đồ diễn biến nồng độ As, Cu, Zn, Fe suối Cát trước sau điểm tiếp nhận nước thải Núi Pháo 3.5 2.5 1.5 0.5 T2-NMSC-1 T2-NMSC-2 T7-NMSC-1 T7-NMSC-2 As Cu Zn Fe Vị trí lấy mẫu Hình 3.7 Biểu đồ diễn biến nồng độ As, Zn, Fe, Cu suối Cát trƣớc sau điểm tiếp nhận nƣớc thải NTNP Theo kết phân tích nƣớc mặt cho thấy tiêu phân tích As vƣợt 3,2 lần, TSS vƣợt 1,72 lần, Fe vƣợt 2,3 lần, Cu vƣợt 2,8 lần so với quy chuẩn cho phép qua biểu đồ diễn biến nồng độ cho thấy suối Cát bị ảnh hƣởng từ nƣớc thải cơng ty TNHH khống sản Núi Pháo - 52 - 3.2.4 Chất lượng môi trường đất khu dân cư gần Núi Pháo Bảng 3.14 Kết đo phân tích mơi trƣờng đất Kết MĐ-1 TT Tên tiêu Đơn vị QCVN 03:2008/BTNMT MĐ-2 Lần Lần Lần Lần Zn mg/kg 94 As 51 105,5 103 Đất Đất Đất nông lâm dân thƣơng công nghiệp nghiệp sinh Đất Đất mại nghiệp 200 200 200 300 300 mg/kg 128,5 126,58 225,5 419,48 12 12 12 12 12 Cd mg/kg