đề xuất giải phápnhằm hoàn phục môi trường và khắc phục tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trên đất tạimỏ than Phấn Mễ thuộc huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

Phần MỞ ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa, ngày có nhiều nhà máy, khu công nghiệp tập trung xây dựng đưa vào hoạt động tạo khối lượng sản phẩm cơng nghiệp chiếm tỉ trọng cao tồn sản phẩm kinh tế quốc dân Bên cạnh sản xuất cơng nghiệp gây nên nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường Đặt biệt môi trường đất Xử lý ô nhiễm môi trường đất vấn đề làm đau đầu nhà quản lý môi trường Tại thị trấn Giang Tiên, Mỏ than Phấn Mễ đơn vị sản xuất kinh doanh hiệu đóng góp lớn vào nguồn ngân sách chung thị trấn Ngoài nhờ hoạt động Mỏ đem lại công ăn việc làm cho hàng trăm lao động thị trấn, đảm bảo đời sống nhõn dân Song phủ nhận tác động tiêu cực hoạt động khai thác than mỏ than Phấn Mễ đem lại cho mơi trường nói chung mơi trường đất nói riêng Xử lý ô nhiễm môi trường đất vấn đề làm đau đầu nhà quản lý môi trường Việc chọn công nghệ xử lý để đạt hiệu cao, không gây nên hậu xấu mơi trường tương lai tốn chi phí ln nỗi xúc ngành chức Xuất phát từ yêu cầu với hiểu biết chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu loại bỏ kim loại nặng số loài thực vật, gần người ta bắt đầu ý đến khả sử dụng thực vật để xử lý môi trường công nghệ mơi trường đặc biệt Trên sở em xin đề xuất giải pháp nhằm hồn phục mơi trường khắc phục tình trạng nhiễm kim loại nặng đất mỏ than Phấn Mễ thuộc huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Các khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường đất 2.1.1 Các khái niệm môi trường - Môi trường bao gồm yếu tố tự nhiên yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người thiên nhiên Đây khái niệm tổng quát môi trường - Môi trường tập hợp điều kiện tượng bên ngồi có ảnh hưởng tới vật thể kiện - Môi trường sống tổng thể điều kiện bên ngồi có ảnh hưởng tới sống phát triển thể sống - Môi trường sống người tổng hợp điều kiện vật lý, hoá học, sinh học, xã hội bao quanh người có ảnh hưởng tới sống, phát triển cá nhân toàn cộng đồng người - Theo Luật Môi trường Việt Nam sửa đổi năm 2005: “ Môi trường bao gồm yếu tố tự nhiên vật chất nhân tạo có liên quan mật thiết với bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người sinh vật * Một số khái niệm liên quan đến vấn đề mơi trường: - Suy thối mơi trường suy giảm chất lượng số lượng thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu người sinh vật - Sự cố môi trường: Là tai biến rủi ro xảy trình hoạt động người biến đổi thất thường tự nhiên, gây nhiễm, suy thối biếnđổi môi trường nghiêm trọng - Khủng hoảng môi trường: Là suy thối chất lượng MT sống quy mơ toàn cầu, đe doạ sống loài người Trái Đất sa mạc hoá, nguồn nước biển bị ô nhiễm nghiêm trọng gây thủng tầng ôzone - Tai biến mơi trường: Là q trình gây hại vận hành hệ thống mơi trường, phản ánh tính nhiễu loạn tính bất ổn hệ thống Có giai đoạn: Nguy ( hiểm hoạ ): Đã tồn yếu tố gây hại chưa gây ổn định cho hệ thống Giai đoạn phát triển: Tập trung gia tăng yếu tố tai biến, xuất trạng thái ổn định chưa vượt qua ngưỡng an toàn hệ thốngMT Giai đoạn cố: Trạng thái ổn định vượt qua ngưỡng an toàn hệ thống, gây thiệt hại không mong đợi cho người (sức khoẻ, tính mạng, sản nghiệp) dẫn đến thiên tai cố môi trường - An ninh môi trường: Là trạng thái mà hệ thống MT có khả đảm bảo điều kiện sống an toàn cho người sinh vật cư trú hệ thống - Tị nạn mơi trường: Con người sinh vật buộc phải rời khỏi nơi cư trú truyền thống tạm thời hay vĩnh viễn huỷ hoại môi trường gây nguy hiểm cho sống họ Trên giới khoảng 225 người lại có người phải tị nạn mơi trường(TS Lê Văn Thiện, 2007)[10] 2.1.2 Ơ nhiễm mơi trường - Ô nhiễm môi trường: Là biến đổi thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến người, sinh vật - Nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu hoạt động hoạt động người gây sản xuất công nghiệp, sinh hoạt, giao thông vận tải…Ngồi ra, nhiễm cịn số hoạt động tự nhiên: núi lửa phun nham thạch gây nhiều bụi bặm, thiên tai… tạo điều kiện cho nhiều loại vi sinh vật gây bệnh phát triển 2.1.3 Ô nhiễm đất a Khái niệm: Ô nhiễm đất hiểu có mặt chất lạ đất làm thay đổi đặc tính lý hóa đất ảnh hưởng đến trình sinh trưởng thực vật, động vật sức khỏe người b Các nguồn gây ô nhiễm đất: * Nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm đất sảy mùn hóa, mặn hóa, chua hóa; phân hủy xác động vật, thực vât; xói mịn, rửa trơi, sa mạc hóa, hoang mạc hóa; lắng đọng vật chất gây ô nhiễm; hoạt động phun trào núi lửa… * Nguồn gốc nhân tạo: Ô nhiễm đất người thải chất thải từ hoạt động cơng nghiệp, nơng nghiệp, khai thác khống sản, chất thải sinh hoạt, chiến tranh… c Tác nhân gây ô nhiễm đất: * Tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải sinh vật), chất phóng xạ (U ran, Thori, Sr90, I131, Cs137) * Ô nhiễm đất tác nhân hoá học: Bao gồm phân bón N, P (dư lượng phân bón đất), thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu v.v.), chất thải công nghiệp sinh hoạt (kim loại nặng, độ kiềm, độ axit v.v ) * Ô nhiễm đất tác nhân sinh học: Trực khuẩn lỵ, thương hàn, loại ký sinh trùng (giun, sán v.v ) d Tiêu chuẩn đánh giá: Bảng 2.1 Một số tiêu chuẩn đánh giá môi trường đất (QCVN 03: 08 BTNMT) Đơn vị tính: mg/kg đất khơ Thơng số Đất nông nghiệp Đất lâm nghiệp Đất dân sinh Asen (As) Cadimi (Cd) Đồng (Cu) Chì (Pb) Kẽm (Zn) 12 50 70 200 12 70 100 200 12 70 120 200 Đất thương mại 12 100 200 300 Đất công nghiệp 12 10 100 300 300 2.2 Các vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động khai thác mỏ 2.2.1 Thay đổi cảnh quan Không hoạt động cảnh quan bị thay đổi nghiêm trọng khai thác than lộ thiên hay khai thác dải, làm tổn hại giá trị môi trường tự nhiên vùng đất lân cận Khai thác than theo dải hay lộ thiên phá hủy hoàn toàn hệ thực vật, phá hủy phẫu diện đất phát sinh, di chuyển phá hủy sinh cảnh động thực vật, ô nhiễm khơng khí, thay đổi cách sử dụng đất mức độ thay đổi vĩnh viễn địa hình tổng quan khu vực khai mỏ Quần xã vi sinh vật q trình quay vịng chất dinh dưỡng bị đảo lộn di chuyển, tổn trữ tái phân bố đất Nhìn chung, nhiễu loạn đất đất bị nén dẫn đến xói mịn Di chuyển đất từ khu vực chuẩn bị khai mỏ làm thay đổi phá hủy nhiều đặc tính tự nhiên đất giảm suất nông nghiệp đa dạng sinh học Cấu trúc đất bị nhiễu loạn bột hóa vỡ vụn kết tập 2.2.2 Phá hủy lớp vỏ thực vật Những hoạt động làm đường chuyên chở than, tổn trữ đất mặt, di chuyển chất thải chuyên chở đất than làm tăng lượng bụi xung quanh vùng khai mỏ Bụi làm giảm chất lượng khơng khí khu khai mỏ, tổn hại thực vật, sức khỏe công nhân mỏ vùng lân cận Hàng trăm đất dành cho khai mỏ bị bỏ hoang chờ đến trả lại dáng cũ cải tạo Nếu khai mỏ cấp phép cử dân phải di dời khỏi nơi hoạt động kinh tế nông nghiệp, săn bắn, thu hái thực phẩm thuốc phải ngừng 2.2.3 Tác động đến môi trường nước Khai mỏ lộ thiên cần lượng lớn nước để rửa than khắc phục bụi Để thỏa mãn nhu cầu này, mỏ "chiếm" nguồn nước mặt nước ngấm cần thiết cho nông nghiệp sinh hoạt người dân vùng lân cận Khai mỏ ngầm đất có đặc điểm tương tự tác động tiêu cực khơng cần nhiều nước để kiểm sốt bụi cần nhiều nước để rửa than Bên cạnh đó, việc cung cấp nước ngầm bị ảnh hưởng khai mỏ lộ thiên Những tác động bao gồm rút nước sử dụng từ túi nước ngầm nông; hạ thấp mực nước ngầm vùng lân cận thay đổi hướng chảy túi nước ngầm, nhiễm túi nước ngầm sử dụng nằm vùng khai mỏ lọc thẩm nước chất lượng nước mỏ, tăng hoạt động lọc ngưng đọng đống đất từ khai mỏ Ở đầu có than chất thải từ khai thác than, tăng hoạt động lọc tăng chảy tràn nước chất lượng xói mòn đống phế thải, nạp nước chất lượng vào nước ngầm nông đứa nước chất lượng vào suối vùng lân cận dẫn đến ô nhiễm nước mặt lẫn nước ngầm vùng Những hồ tạo trình khai thác than lộ thiên chứa nhiều axit có diện than hay chất phế thải chứa than, đặc biệt chất gần với bể mặt chứa pi rít Axit sunphuric hình thành khống chất chứa sunphit bị ơxy hóa qua tiếp xúc với khơng khí dẫn đến mưa axít Hóa chất cịn lại sau nổ mìn thường độc hại tăng lượng muối nước mỏ chí nhiễm nước Chất lượng nước sơng, suối bị giảm axít mỏ chảy tràn, thành phần độc tố vết, hàm lượng cao chất rắn hòa tan nước thoát từ mỏ lượng lớn phù sa đứa vào sông suối Chất thải mỏ đống than tổn trữ thải trầm tích xuống sơng suối, nước rỉ từ nơi axít chứa thành phần độc tố vết 2.2.4 Tác động đến môi trường đất Do đặc thù khai thác mỏ hoạt động phải bóc tách khối lượng lớn đất đá khỏi lòng đất (khai thác lộ thiên) để khai thác khoáng sản nên tạo khoảng trống lớn sâu Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ thấp, ngược lại, trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải tâng cao Chất thải rắn, khơng sử dụng cho mục đích khác, tạo nên bề mặt đất địa hình mấp mơ, xen kẽ hố sâu đống đất, đá Một số diện tích đất xung quanh bãi thải quặng bị bồi lấp sạt lở, xói mịn đất đá từ bãi thải, gây thối hoá lớp đất mặt Việc đổ bỏ đất đá thải tạo tiền đề cho mưa lũ bồi lấp sông suối, thung lũng đồng ruộng phía chân bãi thải khu vực lân cận Khi có mưa lớn thường gây dòng bùn di chuyển xuống vùng thấp, vùng đất canh tác, gây tác hại tới hoa màu, ruộng vườn, nhà cửa, vào mùa mưa lũ thường gây lũ bùn đá, gây nhiều thiệt hại lớn Quá trình bốc xúc, tuyển, rửa làm đất tơi xốp tạo điều kiện làm đất bị phong hóa tách khống vật nhiều kim loại có gây tình trạng nhiễm kim loại khu vực khai thác mỏ khu vực xung quanh gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phạm vi, đối tượng, địa điểm thời gian nghiên cứu 3.1.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Môi trường đất thị trấn Giang Tiên, Phú Lương - Phạm vi: Thị trấn Giang Tiên, Phú Lương 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu - Địa điểm: Thị trấn Giang Tiên, Phú Lương, 3.2 Nội dung nghiên cứu 3.2.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội thị trấn Giang Tiên 3.2.2 Khái quát mỏ than Phấn Mễ; chất lượng, trữ lượng công nghệ khai thác than Mỏ 3.2.3 Tác động hoạt động khai thác than đến môi trường đất thị trấn Giang Tiên 3.2.4 Chất lượng môi trường đất địa bàn Thị trấn Giang Tiên 3.2.5 Một số định hướng, giải pháp khắc phục giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất thị trấn Giang Tiên 3.3 Phương pháp nghiên cứu * Nghiên cứu văn pháp luật, văn luật sở khai thác than * Phương pháp kế thừa sử dụng tài liệu * Điều tra khảo sát thực địa * Phương pháp lấy mẫu - Lấy mẫu đất vị trí khác Thị trấn Giang Tiên tiến hành phân tích mẫu - Các tiêu phân tích phương pháp phân tích: Các tiêu kim loại nặng (Zn, Cu, Pb…) phân tích phương pháp cực phổ quang phổ hấp thụ nguyên tử (ASS) * Phương pháp sử lí số liệu Trên sở tài liệu thu thập ta tiến hành phân tích, chọn lọc, tổng hợp nên số liệu cần thiết, hợp lí có sở khoa học * Phương pháp so sánh đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Khái quát điều kiện kinh tế -xã hội Thị trấn Giang Tiên, Phú Lương, 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 4.1.1.1 Vị trí địa lí Giang Tiên thị trấn với tổng diện tích 381,2 có ranh giới hành sau: - Phía đơng giáp với xã Vơ Tranh - Phía nam giáp với xã Cổ Lũng - Phía tây giáp vỡi xã Phục Linh thuộc huyện Đại Từ - Phía nam giáp với xã Phấn Mễ huyện Phú Lương Thị trấn Giang Tiên nằm quốc lộ nên có điều kiện giao lưu thuận lợi với xã lân cận 4.1.1.2 Địa hình thổ nhưỡng Thị trấn Giang Tiên có địa hình đa dạng, nhiều đồi núi chạy dọc theo chiều dài Thị trấn cao nhiều so với mực nước biển Tuy nhiên địa hình Thị trấn phẳng so với nhiều vùng khác huyên Phú Lương, độ dốc thường 15 0, mang đặc điểm địa hình vùng núi trung du Bắc Bộ 4.1.1.3 Khí hậu thủy văn Giang Tiên nằm vùng nhiệt đới gió mùa phân thành hai mùa rõ rệt mùa mưa mùa khơ Mùa mưa tháng đến tháng 9; đặc điểm mùa nhiệt độ cao, độ ẩm lớn Mùa khô từ tháng 10 tháng năm sau Đây vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc kèm theo phưa phùn kéo dài, vào ngày có sương muối đậm xảy gây ảnh hưởng nhiều tới đời sống sản xuất nhân dân a Chế độ nhiệt Nhiệt độ bình quân năm 23,3 oC, tất tháng năm có nhiệt độ bình qn 15oC, chênh lệch nhiệt độ tháng năm tương đối cao Tổng số nắng trung bình khoảng 1300 phân bố không tháng năm Tháng có số nắng trung bình thấp tháng với tổng số nắng 41 Tháng có số nắng trung bình cao tháng với tổng sống nắng 12 b Chế độ mưa Do thuộc vùng đông bắc Bắc Bộ nên chế độ mưa mang đặc trưng sau: + Từ tháng 11 đến tháng năm sau mùa khơ, lượng mưa chiếm khoảng 15% tổng lượng mưa năm + Từ tháng đến tháng 11 mua mưa, lượng mưa chiếm khoảng 85% tổng lượng mưa năm Trong có tháng 7, có lượng mưa lớn chiếm khoảng 40% lượng mưa năm + Lượng mưa trung bình đạt 2020mm/ năm phân bố không c Lượng bốc độ ẩm Đây khu vực có lượng bốc lớn Lượng bốc trung bình nhiều năm 98,5 mm + Lượng bốc trung bình tháng 84mm + Lượng bốc tháng cao (tháng 5) 99,9mm + Lượng bốc tháng thấp (tháng 3) 62,3mm Nhìn chung chênh lệch lượng bốc tháng năm so với chênh lệch lượng mưa - Độ ẩm khơng khí trung bình 80%, độ ẩm khơng khí cao 85%, thấp 80% Với đặc điểm khí hậu Giang Tiên thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông – lâm nghiệp 4.1.1.4 Tài nguyên thiên nhiên a Tài nguyên nước Thị trấng Giang Tiên có nguồn nước mặt tương đối phong phú Tồn thị trấn có khoảng 6,58 diện tích mặt nước ni trồng thủy sản chủ yếu ao hồ nuôi cá phục vụ đời sống nhân dân Trên đựa bàn có sơng Đu chảy xung quanh phía nam thị trấn, sơng Giang Tiên chảy phí đơng nhiều kênh, suối, khe nên nguồn nước tương đối ổn đinh Do lượng mưa nhiều, có nhiều suối nhỏ nên trữ lượng nước ngầm tương đối ổn định Do lượng mưa nhiều, có nhiều suối nhỏ nên trữ lượng nước ngầm tương đối dồi dao Tuy nhiên việc khai thác sử dụng nhiều hạn chế Tóm lại tài nguyên nước thị trấn Giang Tiên tương đối dồi Nhưng điều kiện địa hình dốc, phân cắt độ tre phủ rừng thấp (103,82ha) nên mùa mưa dòng chảy tăng gây ngập lụt thiếu nước vào mùa khô b Tài nguyên đất Theo đồ thổ nhưỡng 1/ 2500 địa bàn thị trấn Giang Tiên có loại đất là: Đất phù sa không bồi phân bố phía nam thị trấn có diện 13,70 Đất phù sa ngịi cuối phân bố phía tây nam thị trấn có diện tích 12,6 Đất bạc màu phân bố phía nam thị trấn có diện tích 28,20 Đất dốc tụ phận bố phía đơng tây bắc thị trấn, có diện tích 23,20 Đất đỏ vàng phiến thạch sét phân bố đông bắc thị trấn có diện tích 46,90 Đất vàng nhạt đá cát phân bố trung tâm thị trấn có diện tích 244,43ha d Tài ngun nhân văn Thị trấn Giang tiên nơi trú cộng đồng nhiều dân tộc anh em Tày, Nùng… nơi hội tụ sắc dân tộc độc đáo Mỗi dân tộc lại có nét đặc trưng tập quán sản xuất, sắc văn hóa riêng tạo nên văn hóa đặc sắc Người dân giàu truyền thống cách mang, cần cù, chịu khó, đồn kết, có ý thức vươn lên Thêm vào đó, thị trấn có Đền trình Dương Tụ Minh di tích lịch sử xếp hạng có ý nghĩa lớn với phát triển kinh tế - xã hôi Với nguồn tài nguên nhân văn vậy, nên trình thực hoạt động phát triển đặc biệt lĩnh vực môi trường cần phải ý đến tập quán cụ thể dân tộc để từ nâng cao ý thức người dân công tác BVMT 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 4.1.2.1 Đánh giá tổng quan tiêu kinh tế - xã hôi Dưới định hướng phát triển kinh tế - xã hội chung toàn huyện, thời gian qua thị trấn Giang Tiên đạt thành tích định, góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế cải thiện đời sống nhân dân Tuy thị trấn miền núi, trình độ dân trí chưa cao song với tiềm khí hậu, đất đai, tài nguyên thị trấn Giang Tiên đẩy mạng việc chuyển dịch cấu theo hướng tích cực, giảm dần tỉ trọng ngành nơng nghiệp Sự chuyển dịch phù hợp với tiến trình cơng nghiệp hóa nơng thơn, đem lại kết tốt tạo tiền đề phát triển cho năm Một số tiêu kinh tế xã hôi chủ yếu thị trấn Giang Tiên thể bảng sau: Bảng 4.1 Các tiêu phát triển kinh tế xã hội thị trấn Giang Tiên năm 2008 TT Chỉ tiêu Tổng giá trị sản xuất Nông lâm nghiệp Đơn vị Triệu đồng Triệu đồng Giá trị 21630 4406 Công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp Thương mại – dịch vụ Triệu đồng Triệu đồng 5257 11967 4.1.2.2 Dân số Trong năm qua, dân số gia tăng dân số đặt toán nan giải cho cấp ngành nhiều địa phương Dân số tăng nhanh gây ảnh hưởng xấu tới trình phát triển kinh tế - xã hội đặt nhiều thách tứ lớn cho mơi trường Ví việc phá rừng, đốt nương rẫy để đáp ứng nhu cầu người Do việc kiểm sốt dân số địa phương tối cần thiết Bảng 4.2 Tình hình dân số thị trấn Giang Tiên năm 2006 - 2008 Chỉ tiêu Dân số trung bình Dân số nam trung bình Dân số nữ trung bình Mật độ dân số Đơn vị Người Người Người Người/ km2 2006 3545 1836 1709 930 2007 3558 1734 1824 933 2008 3675 1864 1811 964 4.1.2.3 Văn hóa – xã hội a Văn hóa Trong năm qua với tăng trưởng phát triển kinh tế thị trấn, đời sống nhân dân cải thiện rõ rệt Song song với phát triển kinh tế đời sống văn hóa quan tâm Hiện thị trấn xây dựng nhà văn hóa phục vụ cho giao lưu văn hóa, sân bóng chuyền, sân cầu lơng để hàng năm mở thi đấu giao lưu Bên cạnh khu phố xây dựng nết sống văn minh, gia đình văn hóa b Giáo dục Trên địa bàn thị trấn hoàn thành 100% phổ cập giáo dục tiểu học Trng năm số lượng học sinh tiểu học THCS tăng Các bậc phụ huynh nhận thức tầm quan trọng việc học tập Tình trạng học sinh bỏ học hay lưu ban giảm hăn Đội ngũ giáo viên trường đào tạo quy, tốt nghiệp từ trung cấp trở lên c Y tế Toàn thị trấn có trạm y tế gồm phịng, trang thiết bị nội thất phục vụ cho khám chữa bệnh hạn chế Một số loại thuốc điều trị thiếu thốn nên đa số bệnh nhân phải lên tuyến Tổng số cán trạm gồm người: bác sĩ, y sĩ, y tá viên, xóm cịn có y tá viên Vì thị trấn cần quan tâm đến ngành y tế để đảm bảo công tác phục vụ chăm sức khoẻ cho nhân dân 4.2 Khái quát mỏ than Phấn Mễ Mỏ than Phấn Mễ thuộc công ty Gang thép , cách thành phố Thái Nguyên 15 km phía Tây Bắc Mỏ bắt đầu khai thác từ thời thực dân Pháp, sau Cách mạng Thỏng Tám thuộc Nhà nước ta Trước năm 1979, mỏ than Phấn Mễ trực thuộc công ty than Nội Địa Năng Lượng quản lí Đến tháng năm 1979, đứng trước nhu cầu phát triển ngành luyện kim mỏ Phấn Mễ giao cho Cơng ty Gang Thép Thái Nguyên quản lí Trước mỏ chủ yếu khai thác mỏ lộ thiên Phấn Mễ sau chuyển sang khai thác mỏ Làng Cẩm thuộc xã Phục Linh- Đại Từ Do nhu cầu phát triển thực chủ trương xếp đổi doanh nghiệp Tổng công ty thép Việt Nam, Công ty Thép Thái Nguyên vào 1/4/2006 mỏ than Phấn Mễ sát nhập với mỏ than Làng Cẩm Khu vực khai thác mỏ nằm vùng địa hình núi cao 700m, núi thấp có sườn dốc 15- 200 địa hình thung lũng có độ nghiêng 3- 50 chủ yếu đất trồng lúa trồng màu Khu vực khai thác than Làng Cẩm có độ dốc giảm dần từ Nam sang Bắc khu vực khai thác than Phấn Mễ có độ dốc giảm dần từ Bắc sang Nam gặp sông Đu Sông Đu vết nứt gãy cấu trúc địa tầng khu vực mỏ than Phấn Mễ Là mỏ than giàu truyền thống, toàn Mỏ đẩy mạnh phong trào thi đua yêu nước như: Giữ nghiêm kỷ luật lao động; quản lí lao động, quản lí vật tư chặt chẽ; phát huy sáng kiến, cải tiến kỹ thuật; kiên chống tệ quan liêu, tham ơ, lóng phớ… lãnh đạo Mỏ thường xuyên tổ chức coi trọng việc phổ biến kiến thức, kinh nghiệm lao động, sản xuất phân xưởng, hệ Phát huy khả sáng kiến, cải tiến kỹ thuật người q trình làm việc Năm 2007 có 33 sáng kiến làm lợi cho Mỏ 367 triệu đồng Chính điều giúp cho suất, hiệu lao động ngày tăng Từ phong trào thi đua mà tổng sản lượng than năm đạt 204.032 tấn, 159,4% kế hoạch năm Giá trị sản xuất công nghiệp đạt 60 tỷ đồng, 120,6% kế hoạch năm Lương bình qn cán bộ, cơng nhân đạt 2.374.000 đồng/người/tháng Hiện mỏ than Phấn Mễ khai thác hết, hồn thổ để trả lại mơi trường 4.3 Hiện trạng chất lượng môi trường đất mỏ than Phấn Mễ Mẫu đất tiến hành lấy vị trí đặc trưng, thể thơng số cần thiết để đánh giá trạng mơi trường đất xí nghiệp Kết phân tích thể cụ thể bảng 4.3 Bảng 4.3 Kết phân tích hàm lượng chất nhiễm đất năm 2009 Phịng Tài ngun Mơi trường huyện Phú Lương (2009) Stt Chỉ tiêu Đơn vị Kết QCVN 03: 08 BTNMT pH Pb As Zn Fe mg/kg đất khô mg/kg đất khô mg/kg đất khô mg/kg đất khô mg/kg đất khô 3,3 1912 1915 592 76552 300 12 300 - Kết phân tích mơi trường đất xí nghiệp thiếc Đại Từ qua năm bảng 4.3 cho thấy tất mẫu đất bị ô nhiễm kim loại nặng Cụ thể như: Chỉ tiêu Zn vượt quy chuẩn cho phép lần; tiêu Pb vượt Quy chuẩn cho phép 6,37 lần; tiêu Asen (As) vượt giới hạn cho phép 159,58 lần pH đất thấp nên đất khu vực có tính axit Như mơi trường đất bị nhiễm nặng cần phải có biện pháp khắc phục hậu 4.4 Đề xuất giải pháp hồn thổ hồn phục mơi trường sau khai thác khắc phục đất ô nhiễm kim loại nặng mỏ than Phấn Mễ 4.4.1 Đề xuất giải pháp hoàn thổ hồn phục mơi trường sau khai thác Căn vào trạng sau kết thúc dự án, công tác cải tạo phục hồi môi trường đề xuất tiến hành tổng diện tích khu mỏ sau kết thúc đóng cửa mỏ theo phương án sau: Di rời tháo dỡ cơng trình phụ trợ khai thác, san lấp tạo mặt theo địa hình - Xây bịt kín cửa ngắm, thượng rãnh gió khơng cịn sử dụng Đào hố thu nước rò rỉ cửa lò xây bịt dẫn nước trạm xử lý, đào hố với kích thước 40x40x40 cm đổ đất trồng San gạt đường giao thơng nội mỏ, đào hố với kích thước 40x40x40 cm đổ đất trồng - Dựng biển báo hàng rào bảo vệ xung quanh cửa lị b Đối với mặt sân cơng nghiệp: Khi chưa thực Dự án nơi đồi núi, rừng cây: Vì vậy, phương án cải tạo, phục hồi môi trường san gạt, đổ đất mùn trồng nhằm phục hồi rừng Nội dung công tác cải tạo phục hồi môi trường bao gồm: - Tháo dỡ di dời phần lớn hạng mục công trình mặt khai thác sau dự án kết thúc khai thác - San gạt cải tạo đất đá tạo độ dốc thoát nước phù hợp để thuận lợi cho trồng - Tạo hố, bón phân trồng loại lâm nghiệp phù hợp (keo chàm) phục hồi môi trường Lựa chọn keo để trồng cải tạo mơi trường loại có tán rộng, dễ sinh trưởng phát triển, phù hợp với thổ nhưỡng khu vực, trưởng thành cho thu hoạch gỗ phục vụ công nghiệp b Đối với đường lò cửa giếng: Các cửa lò chọn giải pháp xử lý (chèn lấp đất đá xây bịt gạch đặc) để tránh cố sập nở sụt lún, tràn khí độc hại vào mơi trường xung quanh gây an tồn cho người gia xúc chăn thả Đồng thời dựng hàng rào cắm biển cảnh báo khu vực cửa lò c Đối với bãi thải đất đá: Dự án không sử dụng bãi thải riêng mà phần đất đá đào lò sử dụng để chèn lấp lò, phần đất đá đổ chung với bãi thải thuộc dự án khác cải tạo, phục hồi môi trường theo dự án khác 4.4.2 Khắc phục đất ô nhiễm kim loại nặng mỏ than Phấn Mễ biện pháp sinh học Có nhiều phương pháp khác sử dụng để xử lý kim loại nặng đất Tuy nhiên, gần phương pháp sử dụng thực vật để xử lý kim loại nặng đất nhà khoa học quan tâm đặc biệt chi phí đầu tư thấp, an tồn thân thiện với mơi trường mà việc sử dụng thực vật để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng nhiều nước thê giới quan tâm nghiên cứu thực - Thực vật có nhiều cách phản ứng khác có mặt ion kim loại mơi trường Hầu hết, loài thực vật nhạy cảm với có mặt ion kim loại, chí nồng độ thấp Tuy nhiên, có số lồi thực vật khơng có khả sống môi trường bị ô nhiễm kim loại độc hại mà cịn có khả hấp thụ tích kim loại phận khác chúng - Có 400 loài phân bố 45 họ thực vật biết có khả hấp thụ kim loại Các lồi loài thực vật thân thảo thân gỗ, có khả tích luỹ khơng có biểu mặt hình thái nồng độ kim loại thân cao hàng trăm lần so với lồi bình thường khác Các lồi thực vật thích nghi cách đặc biệt với điều kiện môi trường khả tích luỹ hàm lượng kim loại cao góp phần ngăn cản lồi sâu bọ nhiễm nấm 4.4.2.1 Sử lí kim loại nặng đất cỏ vetiver Cỏ vetiver hay gọi hương lau loại cỏ điển hình miền nhiệt đới, trồng nơi đất khơng ổn định , dễ bị sạt lở, xói mịn, cỏ Vetiver giúp hạn chế sạt lở, xói mòn, tiến tới ổn định đất (đặc biệt nơi đất dốc), giúp cỉa thiện mơi trường đất có khả hấp thụ hầu hết kim loại nặng như: As, Cd, Hg, Pb, Ni, Cr… a Đặc điểm hình thái: - Cỏ vetiver có rễ đồ sộ, mọc nhanh, ăn sâu đất, vịng 12 tháng ăn sâu tới 3,6m đất - Rễ cỏ vetiver nhỏ mịn, đường kính trung bình khoảng 0,5 – 1,0 mm nên tạo nên bầu rễ lớn, thuận lợi cho phát triển vi khuẩn nấm, điều kiện cần thiết để hấp thụ phân hủy chất nhiễm b Đặc điểm sinh lí - Cỏ vetiver có khả thích nghi với đất nước có hàm lượng Al, Mn cao kim loại nặng As, Cd, Cr, Ni, Pb, Hg, Se Zn - Cỏ vetiver hấp thụ lượng lớn N P hòa tan nước thải - Cỏ vetiver thích nghi với đất có hàm lượng dinh dưỡng cao - Cỏ vetiver chịu nồng độ thuốc trừ sâu cao, phân hủy số chất hữu liên quan tới thuốc trừ sâu, trừ cỏ - Cỏ vetiver có khả phục hồi nhanh sau bị ảnh hưởng hạn hán, giá lạnh, cháy, nhiễm mặn điều kiện bất thuận khác sau điều kiện kết thúc c Khả thích nghi với kim loại nặng Bảng 4.4 cho thấy cỏ vetiver có khả thích nghi cao đất nhiễm kim loại nặng As, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg, Pb, Zn Se Bản 4.4 So sanh ngưỡng chịu đựng kim loại nặng cỏ vetiver cỏ khác Kim loại nặng Ngưỡng chịu đất cỏ vertiver (mg/kg) Ngưỡng chịu đất cỏ khác (mg/kg) 100 - 250 2,0 Cadmi (Cd) 20 - 60 1,5 Đồng (Cu) 50 - 100 - Crom (Cr) 200 – 600 - >1500 - Thủy ngân (Hg) >6 - Niken (Ni) 100 – 10 Selen (Se) >74 - 14 Kẽm (Zn) >750 - Asen (As) Chì (Pb) d Kết số thử nghiệm GS.TS Đặng Đình Kim, Chủ tịch Hội đồng khoa học Viện Công nghệ môi trường, cho biết từ năm 2007, nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ môi trường, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, ĐH Quốc gia Hà Nội bắt đầu thực đề tài “Nghiên cứu sử dụng thực vật đề cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng vùng khai thác khống sản" (thuộc Chương trình KH - CN trọng điểm cấp nhà nước tài nguyên, môi trường thiên tai - KC 08.04/06-10) Theo kết nghiên cứu, sau - năm vùng đất khai thác quặng, kim loại nặng đất hấp thụ hoàn toàn Kết thử nghiệm số mỏ quặng Thái Nguyên cho thấy kim loại nặng asen, chì, cadimi kẽm (As, Pb, Cd Zn) xử lý đáng kể, xã Hà Thượng nhà khoa học cỏ vetiver diện tích 700m 2, kết cho thấy sau trồng thử nghiệm tháng, hàm lượng asen đất giảm từ 5.606,31ppm xuống cịn 4.521ppm 4.4.2.1 Sử lí kim loại nặng đất loài thực vật khác a Cây thơm ổi: Gần đây, nhà khoa học Việt Nam phát loại dại có tên alf thơm ổi có khả hấp thụ lượng kim loại cao gấp 100 lần bình thường sinh trưởng nhanh Cây thơm ổi hấp thu lượng chì cao gấp 500 – 1000 lần, chí tới 5000 lần so với lồi bình thường Thơm ổi coi lồi siêu hấp thu chì cadimi Sau 105 ngày thí nghiệm, nhóm nghiên cứu kết luận thơm ổi có khả hấp thu chì cao 506 ppm (trong điều kiện mơi trường nhiễm nhiễm chì nồng độ 1000 ppm) so với sống điều kiện bình thường 1037 ppm (trong điều kiện môi trường nhiễm chì 2000 ppm) Ngồi ra, kết thí nghiệm cho thấy thơm ổi hấp thu chì nhanh: điều kiện mơi trường chưa 1000 ppm chì, sau 24 (kể từ thời điểm tăng đôth ngột nồng độ chì) rễ thơm ổi tích lũy lượng chì 470 lần so với đối chứng (sống điều kiện mơi trường bình thường); mơi trường chứa 2000 ppm chì rễ thơm ổi tích lũy lượng chì 969 lần so với đối chứng; mơi trường chứa 4000 ppm chì, rễ thơm ổi tích lũy lượng chì 4908 lần so với đối chứng Theo tính tốn nhóm nghiên cứu, thơm ổi có khả tích kuyx cao 1% so với trọng lượng khô rễ phận rễ xem kho chứa chì Tương tự, chất Cadimi, thơm ổi có khả hấp thu chất tốt b Cây cải xoong: Ngay từ cuối kỷ 19 người ta phát lồi cải xoong (thuộc dịng hyperaccumulators) có khả hấp thu kim loại đất Những người nơng phát ruộng tìm thấy thân lượng lớn chất kẽm (Zn) Sau người ta phát có khoảng 20 lồi cải dại thuộc họ có khả hấp thụ kim loại có độc tính cao niken, kẽm… c Cây dương xỉ Theo nghiên cứu nhà khoa học Việt Nam có lồi thuộc họ dương xỉ (tên khoa học Pteris vittata Pityrogramma calomelanos) khả tích lũy kim loại nặng, hàm lượng asen lên đến 5.876ppm rễ 2.642ppm, bên cạnh số lồi dương xỉ cịn có khả hấp thu đồng, thạc tín Họ phát dương xỉ có chứa tới 0,8 % hàm lượng thạch tín, cao hàng trăm lần so với bình thường mà tươi tốt d Cây ráng sẹo gà dải, ráng chị chanh Hai lồi khả hấp thụ kim loại nặng như: chì, kẽm, cịn có khả hấp thụ As, Cd Tại xã Hà Thượng, vùng đất bị ô nhiễm nặng nước thải từ khu vực tuyển quặng xả ra, có lồi ráng sẹo gà dải tổn được, trước thời gian mỏ hoạt động, đầy vùng đất nông nghiệp, chuyên trồng lúa hoa màu Kết phần tích cho thấy, tro hai lồi kể có hàm lượng As cd cao KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc đề xuất phương án nhằm cải tạo phục hồi môi trường khu vực chế biến thiếc mỏ than Phấ Mễ tính tốn dựa điều kiện thực tế khu vực, có khả ứng dụng thực tế cao Để xác định hiệu phương án đề xuất cần phải có cơng trình nghiên cứu đồng tồn diện cần phải thực Kiến nghị Phòng tài ngun mơi trường huyện Đại Từ nói riêng, Sở Tài ngun mơi trường tỉnh Thái Ngun nói chung tăng cường giám sát kiểm tra việc thực nội dung biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường mỏ than Phấn Mễ thuộc huyện Phú Lương TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị An, Nguyễn Phương Hạnh, Nguyễn Đức Thịnh (2009), “Đất bị ô nhiễm kim loại nặng số khu vực Việt Nam”, Tạp chí khoa học đất, tr 59-61 2.Võ Văn Minh – Võ Châu Tuấn, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng, “Cơng nghệ xử lí kim loại nặng đất – hướng tiếp cận triển” PGS.TS Trần Xuân Hà, trường Đại học Mỏ - Địa chất, “Nghiên cứu, đề xuất phương án cải tạo, phục hồi mơi trường hợp lý sau khai thác phần lị giếng mỏ than Nam Mẫu” Mỏ than Phấn Mễ (2008),” Báo cáo kết quan trắc môi trường mỏ than Phấn Mễ” Phịng Tài ngun Mơi trường huyện Phú Lương (2008), “Thống kê số liệu môi trường thị trấn Giang Tiên”