Bài viết tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường mỏ Nickel Bản Phúc; các dấu hiệu ô nhiễm môi trường tại các mỏ Nickel Bản Phúc; dự báo những nguy cơ ô nhiễm môi trường tiềm ẩn.
Nghiên cứu - Trao đổi Ý nghóa mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng” quản lý tài nguyên khoáng sản theo hướng phát triển bền vững, áp dụng mỏ Nickel Bản Phúc - Sơn La m ThS PHẠM VĂN CHUNG Khoa Địa Chất, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Đặt vấn đề Mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng” là sự mô tả các đặc điểm của mỏ khoáng và mối liên quan của nó với môi trường, các nguyên nhân gây ô nhiễm, dự báo những nguy cơ tiềm ẩn gây ONMT, từ đó đưa ra các giải pháp khắc phục. Đây là một hướng nghiên cứu mới để giảm thiểu tối đa sự ONMT từ các mỏ khoáng [4,8] Các phương pháp nghiên cứu Phương pháp khảo sát thực tế Khảo sát thực tế đặc điểm tự nhiên, đặc điểm địa chất mỏ hoạt động khoáng sản sở quan trọng để xây dựng mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng” Mỗi mỏ khoáng có đặc điểm yếu tố gây ONMT khác Do vậy, mỏ khoáng có mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng” khác Phương pháp lấy mẫu, phân tích số môi trường Để đánh giá mức độ ONMT khu vực mỏ Nickel Bản Phúc, tiến hành lấy mẫu vị trí xung quanh khai trường nhà máy tuyển Mẫu lấy theo tiêu chuẩn đánh giá nhanh số môi trường màu sắc, độ pH, nhiệt độ sau đó, mẫu bảo quản để phân tích hàm lượng kim loại nặng phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ICP - AES Phương pháp mô hình hóa Xây dựng “Địa môi trường mỏ khoáng” theo phương pháp diễn giải để mô tả yếu tố gây ô nhiễm dấu hiệu ONMT Từ đó, làm sở để dự báo nguy ONMT tiềm ẩn giải pháp phoứng choỏng oõ nhieóm 20 Tài nguyên Môi trờng Kú - Th¸ng 9/2017 Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường mỏ Nickel Bản Phúc Các yếu tố tự nhiên Đặc điểm địa hình Mỏ Nickel Bản Phúc có địa hình núi cao, dốc đứng, phân cắt mạnh Các dẫy núi chạy theo phương Tây Bắc - Đông Nam bị chia cắt hệ thống suối chảy theo phương Tây Nam - Đông Bắc Đông Nam - Tây Bắc Địa hình phân cắt mạnh từ +550 m đến +130 m, sườn dốc từ 30 - 40o Các thung lũng chủ yếu có dạng chữ V đặc trưng cho địa hình xâm thực dọc mạnh Trong vùng nhiều địa hình trũng phẳng, có nhiều suối dốc nước chảy mạnh [2,3] Hệ thống sông, suối Khu vực Nickel Bản Phúc có hai suối suối Phúc suối Đăm chảy qua, hai suối có nước quanh năm có ý nghóa quan trọng đến phân tán kim loại nặng từ mỏ vào môi trường Cả suối Phúc suối Đăm sau chảy khu vực nhà máy hồ thải đổ vào suối Khoa sau chảy vào sông Đà cách không xa Đặc điểm khí hậu Mỏ Nickel Bản Phúc nằm vùng Tây Bắc có khí hậu khô nóng, có hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 9, mưa nhiều từ tháng đến tháng 8, nhiệt độ cao 33-39oC Mùa khô từ tháng 10 đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình năm khoảng 2032 mm Độ ẩm trung bình khoảng 80% [2,3] Các hiện tượng thiên tai Các tượng thiên tai bão, lũ quét sạt nở đất thường hay gặp khu vực mỏ Nickel Bản Phúc Các tượng thiên tai không gây thiệt hại kinh tế mà phá hủy sở hạ tầng công trình khai thác công trình BVMT vỡ hồ đập chứa quặng đuôi, sạt lở bãi thải Các yếu tố địa chất mỏ Thành phần vật chất Thành phần chủ yếu mỏ Nickel Bản Phúc pyrotin, pentlandit, chalcopyrit khoáng vật sulfid có thành phần quặng đặc sít sau: Pyrotin (70%), Pentlandit (10%), Chalcopyrit (5%) khoáng vật phi quặng khác Quặng xâm tán có thành phần: Quặng sulfid Ni-Cu xâm tán đáy khối xâm nhập có khoáng vật quặng chiếm khoảng 5-10%, với thành phần chủ yếu pentlandit, pyrotin, violarit, valerit [2] Thành phần hóa học quặng sulfid Ni-Cu đặc sít mỏ Nickel Bản Phúc có hàm lượng cao nickel, thấp nguyên tố nhóm platin vàng Các kết phân tích mẫu thân quặng sulfid Ni-Cu đặc sít (TQI) hàm lượng biên 0,2% Ni, có hàm lượng trung bình 1,44% Ni; 0,69% Cu; 0,05% Co; 25 ppb Au; 64 ppb Pt; 30 ppb Pd; 14,42% S; 2,28% Mg; 26,7% Fe [3] Trữ lượng của mỏ Mỏ Nickel Bản Phúc có trữ lượng thân quặng I 4.570.000 quặng trữ lượng thân quặng (II), (III) khoảng 71.601.000 [3] Hiện nay, khai thác xong thân quặng (I) Thân quặng (II), (III) hiệu kinh tế nên chưa khai thác Đặc điểm đá vây quanh Đá vây quanh mỏ Nickel Bản Phúc chủ yếu đá sạn kết vôi, đá phiến chứa vôi hệ tầng Nậm Sập (D1-2 ns) [3] Các đá có khả trung hòa lượng lớn acid sinh từ phản ứng phong hóa khoáng vật sulfid Đặc điểm thủy văn Mỏ Nickel Bản Phúc nhà máy tuyển nằm mực nước ngầm lượng nước thải hầm lò phát sinh không đáng kể Nước chứa bãi thải rắn, bãi chứa quặng sau khai thác không nhiều Hiện nay, phần lưu vực suối Đăm chặn lại tạo thành hồ thải chứa quặng đuôi nhà máy tuyển quặng Nickel Các hoạt động khoáng sản Hoạt động khai thác Mỏ Nickel Bản Phúc khai thác theo phương pháp hầm lò từ năm 2013 Hiện mỏ khai thác xong thân quặng (thân quặng I) Toàn sản phẩm hoạt động khai thác hầm lò đưa tập kết bãi chứa trước cung cấp cho nhà máy Nước thải hầm lò có hòa tan kim loại nặng nguy gây ONMT Hoạt động tuyển khoáng Nhà máy tuyển quặng nickel mỏ Nickel Bản Phúc xây dựng công nghệ đại Australia Sau thu hồi tinh quặng, quặng đuôi nhà máy bơm vào hồ thải Quặng đuôi có chứa vật chất lơ lửng hóa chất nhà máy phần lắng xuống đáy hồ phần theo nước chảy tràn qua đập phân tán vào suối Khoa Các thuốc tuyển sử dụng trình tuyển khoáng như: Thuốc tập hợp êtyl xantat natri (SEX), thuốc điều chỉnh xụ đa (Na2CO3), thuốc tạo bọt - InterFroth IF50, thuốc đè chìm đá thải sulfuaMetabisulfit Natri (“SMBS”), thuốc đè chìm đá thải không sulfua - Carboxy Metyl Xenlulô (CMC) Hoạt động vận chuyển Các hoạt động vận tải mỏ vận chuyển quặng sau khai thác, vận chuyển thiết bị, vận chuyển đá thải Các hoạt động vận chuyển gây phân tán bụi làm vương vãi khoáng vật sulfid sân công nghiệp, đường vận chuyển Các dấu hiệu ô nhiễm môi trường mỏ Nickel Bản Phúc Đặc điểm môi trường nước mặt Nước thải hầm lò, nước thải sản xuất nhà máy phát sinh trình khai thác tuyển khoáng, nước mưa chảy tràn qua bãi thải, bãi chứa quặng, đường vận chuyển, sân công nghiệp vào môi trường nước mặt khu vực mỏ Nickel Bản Phúc qua suối Phúc nằm cạnh nhà máy [1] Quặng đuôi trình tuyển khoáng dạng huyền phù có chứa khoáng vật sulfid đá thải bơm từ nhà máy tuyển đến hồ thải Nước hồ thải nồng độ kim loại nặng lơ lửng lớn Khi lượng nước hồ dâng cao đập tràn xả thải vào suối Đăm mang theo chất độc hại vào môi trường [1] Các nguồn chất thải rắn Các chất thải rắn chủ yếu đá thải quặng vương vãi sân công nghiệp, đường vận chuyển, Baỷng 1: Keỏtquaỷphaõntớchcaựcmaóunửụựcmaởttaùi khuvửùcmoỷNickelBaỷnPhuực Tài nguyên Môi trờng Kỳ - Th¸ng 9/2017 21 Bảng 2: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng các mẫu bùn tại các suối trong khu vực mỏ Nickel Bản Phúc độ pH giảm nhẹ, hàm lượng kim loại nặng cao, nước thải chứa nhiều vật chất lơ lửng TÀI LIỆU THAM KHẢO bãi thải, bãi chứa quặng Sự phong hóa khoáng vật sulfid phản ứng hòa tan tạo thành dòng thải acid mỏ nguyên nhân chủ yếu làm phân tán kim loại nặng vào môi trường [5] Kết phân tích mẫu nước mẫu bùn suối khu vực mỏ Nickel Bản Phúc cho thấy, hạ thấp nhẹ pH tất mẫu, chứng tỏ chịu ảnh hưởng nguồn thải acid hàm lượng kim loại nặng như: Cu, Ni, Fe vượt giới hạn cho phép Dự báo nguy ô nhiễm môi trường tiềm ẩn Sau trình khai thác kết thúc ONMT khu vực mỏ Nickel Bản Phúc diễn nguyên nhân sau: Khoáng vật sulfid bãi thải rắn tiếp tục bị phong hóa tào thành dòng thải acid mỏ nguyên nhân phân tán chất độc hại kim loại nặng vào môi trường [5,7] Trong thành phần hồ thải chứa lượng lớn khoáng vật sulfid trình oxy hóa tạo thành dòng thải acid giải phóng kim loại nặng phân tán vào nguồn nước [5] Các cố thiên tai làm phá hủy công trình BVMT đập thải, hồ thải, bãi thải Các chất độc hại có điều kiện phân tán vào môi trường cách kieồm soaựt ủửụùc 22 Tài nguyên Môi trờng Caực giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường Trong số nguồn gây ONMT mỏ Nickel Bản Phúc tạo thành dòng thải acid mỏ phân tán kim loại nặng môi trường nguy hiểm Để giảm nguy ô nhiễm cần có giải pháp tổng thể quy trình thu gom xử lý nguồn nước thải như: Nước thải hầm lò, nước thải sản xuất, nước mưa chảy tràn qua khu vực bãi chứa, bãi thải, sân công nghiệp, vận chuyển Ngoài ra, cần có biện pháp gia cố hồ đập chứa quặng đuôi, gia cố khai trường để phòng trống nguy phá hoại thiên tai Các chất thải rắn, chất thải nguy hại, chất thải sinh hoạt cần xử lý theo quy trình kỹ thuật Sau khai thác phải có biện pháp cải tạo phục hồi môi trường phù hợp với điều kiện thực tế mỏ Kết luận Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường mỏ Nickel Bản Phúc như: Đặc điểm khí hậu, sông suối, thành phần vật chất quặng, hoạt động khoáng sản đó, hoạt động khoáng sản nguyên nhân quan trọng làm cho phân tán kim loại nặng vào môi trường Các kết khảo sát phân tích mẫu nước mẫu bùn khu vực mỏ Nickel Bản Phúc cho thấy, Kú - Th¸ng 9/2017 [1] Phạm Văn Chung, “Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định hành vi địa hóa và cơ chế phân tán của các nguyên tố độc hại (Cu, Ni, As, Pb) trong môi trường nước mặt khu vực các mỏ khoáng sản Đồng - Nickel; Lấy ví dụ mỏ Nickel Bản Phúc” Mã số: 13.01.16.C.01 Đề tài khoa hoạc công nghệ, Trường Đại học TN&MT Hà Nội, (2016) [2] Đinh Hữu Minh, “Cấu trúc địa chất và đặc điểm quặng hóa sulfid Nickel - Đồng mỏ Bản Phúc Sơn La” Luận án tiến só - Thư viện Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội (2003) [3] Đinh Hữu Minh, Nguyễn Ngọc Hải nnk, “Báo cáo thăm dò mỏ Nickel - Bản Phúc” Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất, Hà Nội (2006) [4] Nguyễn Văn Phổ, Phạm Tích Xuân: “Mô hình địa môi trường các mỏ khoáng và ý nghóa chung trong đánh giá ảnh hưởng môi trường do khai thác mỏ” Tạp chí Các khoa học trái đất, (2011) số 33(4) 661-668 [5] Nguyễn Văn Phổ, 2013 Phong hóa nhiệt đới ẩm Việt Nam. Nxb Khoa học Tự nhiên Công nghệ [6] Nguyen Van Pho, et al: Migration capcity of lead in environment and problem of lead pollution in Cho Dien lead-zinc deposit, Geology, Serie B, No.27, (2006) pp.79-86 [7] Plumlee G.S: The environmental geology of mineral deposits, in Plumlee, G.S., and Logsdon, M.J., eds., Environmental Geochemistry of Mineral Deposits, Part A: Processes, Techniques, and Health Issues: Reviews in Economic Geology, v 6A, (1999) p 71-116.n ... phân tán vào môi trường cách kiểm soát 22 Tài nguyên Môi trờng Caực giaỷi phaựp giaỷm thiểu ô nhiễm môi trường Trong số nguồn gây ONMT mỏ Nickel Bản Phúc tạo thành dòng thải acid mỏ phân tán kim... phân tán? ?của? ??các? ?nguyên? ??tố độc hại (Cu, Ni, As, Pb) trong? ?? môi trường? ??nước mặt khu vực các? ?mỏ khoáng? ? ?sản? ??Đồng -? ?Nickel; Lấy ví dụ mỏ? ?? Nickel? ? ?Bản? ? ?Phúc? ?? Mã số: 13.01.16.C.01 Đề tài? ??khoa hoạc... chuyển Các dấu hiệu ô nhiễm môi trường mỏ Nickel Bản Phúc Đặc điểm môi trường nước mặt Nước thải hầm lò, nước thải sản xuất nhà máy phát sinh trình khai thác tuyển khoáng, nước mưa chảy tràn qua