3. Ý nghĩa của luận văn
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
- Vị trí địa lý
Mỏ sắt Trại Cau phía Tây Bắc giáp xã Nam Hoà, Phía Đông giáp xã Cây Thị, Phía Nam và Tây Nam giáp xã Tân Lợi, cách thành phố Thái Nguyên 20km về phía Đông.
Diện tích khu mỏ rộng: 101,39 ha. Trong đó diện tích khai thác là 93,29 ha và diện tích chuyên dùng là 8,1 ha.
Địa hình khu mỏ là vùng đồi dốc thoai thoải có độ cao trung bình 30m - 50m, xen lẫn các khu vực bằng phẳng đã được dân cư khai phá để trồng hoa màu. Xung quang khu vực sản xuất của mỏ có hàng trăm hộ dân đang sinh sống, dưới chân bãi thải cũng tập trung dân cư đông đúc. Khoảng cách từ khai trường đến hộ dân gần nhất là 500m và khu vực bãi thải cách hộ dân gần nhất là 50m. Do vậy, ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt đến môi trường tại TT. Trại Cau là không thể tránh khỏi.[6]
- Địa hình, địa mạo
Khu vực mỏ sắt Trại Cau có địa hình đồi bát úp, có độ cao trung bình từ 30 đến 35m. Độ dốc giảm dần từ khu vực phân xưởng tuyển quặng về 2 phía Tây Nam và Đông Nam. Sau thời gian khai thác quặng sắt, địa hình khu vực đã được biến đổi rõ nét. Địa chất khu vực chủ yếu là quặng phong hóa và quặng Cacbonat Manhetit nằm trong lớp đá vôi. Lớp trên cùng là thổ nhưỡng mỏng, bên dưới là lớp quặng phong hóa dạng vỉa hoặc thấu kính có bề dày từ 15 đến 20m, tiếp đến là lớp quặng Manhetit dày từ 10 đến 15m.
Khu vực dự án cách khu ruộng lúa phía Nam khoảng 100m, độ cao khu khai thác phía Tây nằm ở cos +56, ruộng lúa nằm ở cos +37,09 như vậy khu Tây cao hơn ruộng lúa khoảng 18,91m. Độ cao khu khai thác phía Đông nằm ở cos +64 cao hơn so với ruộng lúa khoảng 26,29m. [6]
- Khí hậu
Khu vực mỏ sắt Trại Cau có địa hình đồi bát úp, mang đặc trưng khí hậu của vùng bán sơn địa chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo Đông - Bắc, Bắc, nhiệt độ trung bình từ 140C đến 260C. Mùa mưa kéo dài từ tháng 3 đến tháng 9 trong năm, hướng gió chủ đạo Nam và Đông – Nam, mùa này nóng ẩm mưa nhiều, nhiệt độ thay đổi từ 170C đến 360C.
* Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng đến sự lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong không khí; đồng thời nó có liên quan đến quá trình bay hơi của các chất hữu cơ. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí là những yếu tố gây ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe người lao động và môi trường xung quanh.
Bảng 3.1. Nhiệt độ môi trường không khí trung bình các tháng năm 2008 đến 2013
N/Th Nhiệt độ không khí trung bình tháng ( 0C) Th1 Th 2 Th3 Th4 Th5 Th6 Th7 Th8 Th9 Th10 Th11 Th12 TB 2008 14,4 13,5 20,8 24 26,7 28,1 28,4 28,2 27,7 26,1 20,5 17,3 23,0 2009 15,1 21,9 20,5 24,1 26,5 29,2 28,9 29,4 28,3 26,2 21,0 19,4 24,2 2010 17,7 20,5 21,5 23,5 27,8 29,5 29,7 27,8 27,9 25,1 20,9 18,5 24,2 2011 15,7 17,6 18,8 24,0 28,6 29,3 28,9 28,3 28,3 25,7 21,9 16,6 23,6 2012 17,7 18,0 20,0 25,1 26,5 29 29,1 27,4 27,4 26,7 23,7 17,3 24,0 2013 16,2 21,6 20,7 22,9 26,7 29,4 29,6 28,5 26,8 25,4 20,3 29,5 24,0
Tại khu vực triển khai dự án nhiệt độ không khí trung bình hàng năm là: + Nhiệt độ trung bình năm: 23,83oC.
+ Nhiệt độ cao nhất trung bình của tháng nóng nhất: 29,08oC (tháng 6). + Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất: 18,85oC (tháng 2).
* Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí là một trong những yếu tố cần thiết khi đánh giá mức độ tác động tới môi trường không khí của dự án. Đây là tác nhân ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát tán, lan truyền các chất gây ô nhiễm.
Bảng 3.2. Độ ẩm không khí trung bình các tháng năm 2010 đến năm 2013 Độ ẩm không khí trung bình tháng N/Th Th1 Th 2 Th3 Th4 Th5 Th6 Th7 Th8 Th9 Th10 Th11 Th12 TB 2008 83 77 86 87 80 83 83 85 86 85 79 75 82 2009 73 86 83 84 83 79 84 81 80 79 71 74 80 2010 79 79 80 86 84 80 81 85 83 77 74 79 81 2011 83 83 86 85 84 85 84 86 80 79 85 76 83 2012 78 86 87 83 81 82 85 88 78 82 79 78 82 2013 71 83 90 82 77 80 80 84 84 80 75 84 81
(Nguồn:Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên (2008-2013)) [9]
Tại khu vực có:
- Độ ẩm tương đối trung bình tháng của không khí: 81,5% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 3, 7): 84,08% - Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 1, 11): 77,5%
* Lượng mưa
Mưa có tác dụng làm sạch môi trường không khí và pha loãng chất thải lỏng, nó kéo theo các hạt bụi và hòa tan một số chất độc hại trong không khí rồi rơi xuống đất, có khả năng gây ô nhiễm đất và ô nhiễm nước.
Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bổ theo 2 mùa: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới giữa mùa đạt tới cực đại vào tháng 7, tháng 8 (tháng nhiều bão nhất trong vùng), mùa khô (ít mưa) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Bảng 3.3. Tổng lượng mưa các tháng năm 2008 đến 2013
Tổng lượng mưa tháng (mm) N/Th Th1 Th 2 Th3 Th4 Th5 Th6 Th7 Th8 Th9 Th10 Th11 Th12 TB TỔNG 2008 12,3 18,4 24,6 129,7 120,8 238,8 523,3 395,7 207,1 154,1 200,1 5,3 169,2 2030,2 2009 10,8 14,1 33,0 137,8 567,8 318,7 248,2 187,8 221,0 66,1 0,5 2,9 152,9 1808,7 2010 83,4 5,8 49,7 119,6 206,5 211,4 367,1 328,2 166,6 8,7 2,1 41,8 132,6 1590,9 2011 18,7 39,6 58,6 40,5 181,2 224,5 328,2 410,9 292,3 9,0 93,0 47,9 145,4 1744,4 2012 2.3,0 24,4 41,0 19,6 391,3 233,5 262,7 328,5 215,9 83,1 87,3 6,3 141,3 1695,9 2013 2,1 39,1 85,7 135,4 160,2 238,1 317,2 120,8 273,3 45,7 9,9 23,8 120,9 1451,3
(Nguồn:Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên (2008-2013)) [9]
- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1720,2 mm - Số ngày mưa trong năm: 150 - 160 ngày
- Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất: 341,1 mm (tháng 7) - Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất: 21,3 mm (tháng 12) - Cường độ mưa trung bình lớn nhất: 80 – 100 mm/h
* Tốc độ gió và hướng gió
Gió là yếu tố khí tượng cơ bản có ảnh hưởng đến sự lan truyền các chất ô nhiễm trong khí quyển và làm xáo trộn các chất ô nhiễm trong nước. Tốc độ gió càng cao thì chất ô nhiễm trong không khí càng lan tỏa xa nguồn ô nhiễm và nồng độ chất ô nhiễm càng được pha loãng bởi không khí sạch. Ngược lại khi tốc độ gió càng nhỏ hoặc không có gió thì chất ô nhiễm sẽ bao chùm xuống mặt đất tại chân các nguồn thải làm cho nồng độ chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh nguồn thải sẽ đạt giá trị lớn nhất.
Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính, mùa đông gió có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa hè gió có hướng Nam và Đông Nam.
- Tốc độ gió trung bình trong năm: 1,1 m/s - Tốc độ gió lớn nhất: 29 m/s
* Nắng và bức xạ
Bức xạ mặt trời và nắng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ nhiệt trong vùng, qua đó ảnh hưởng đến quá trình phát tán cũng như biến đổi các chất ô nhiễm.
Bảng 3.4. Tổng số giờ nắng các tháng năm 2008 đến 2013
N/Th Tổng số giờ nắng trong tháng (Giờ)
Th1 Th2 Th3 Th4 Th5 Th6 Th7 Th8 Th9 Th10 Th11 Th12 TB TỔNG 2008 55 27 71 54 128 110 156 148 153 108 158 101 106 1269 2009 96 49 42 93 140 168 160 217 175 120 138 60 122 1458 2010 33 88 36 51 107 136 178 147 166 142 117 81 107 1282 2011 26 17 28 63 179 127 195 153 194 143 98 71 108 1294 2012 45 21 23 86 154 160 168 110 184 122 122 89 106 1274 2013 55 54 23 70 161 191 205 153 133 115 190 34 115 1374
(Nguồn:Cụcthống kê tỉnh Thái Nguyên (2008-2013)) [9]
- Số giờ nắng trong năm: 1.269 - 1.458 giờ/năm. - Số giờ nắng trong ngày: 4 - 5 giờ/ngày.
- Bức xạ: Lượng bức xạ bình quân: 125,4 Kcal/cm2.
- Thủy văn
Đặc điểm nước mặt:
*Suối Thác lạc. Suối có độ dốc cao, tốc độ dòng chảy lớn, chảy qua khu vực đồi núi, suối có diện tích mặt cắt ướt 1,5m2, tốc độ dòng chảy trung bình 1,02 m/s, lưu lượng trung bình 1,5 m3/s. Dòng chảy quanh co, độ dốc lòng suối nghiêng từ 150, ven bờ lộ đá vôi sét, bột kết, sét kết. Chiều dài dòng chảy gần 6.000m.
* Suối Ivon: Suối có độ dốc cao, tốc độ dòng chảy lớn, suối có diện tích mặt cắt ướt 1,2m2, tốc độ dòng chảy trung bình 0,82 m/s, lưu lượng trung bình 1,3 m3/s. Dòng chảy quanh co, độ dốc lòng suối nghiêng từ 100, ven bờ lộ bột kết, sét kết. Chiều dài dòng chảy gần 1.200m.
Suối Ivon và suối thác lạc là 02 con suối chính, hai suối này hợp nhất với nhau trước khi chảy vào Sông Cầu.
Bảng 3.5. Thông số thủy văn các suối khu vực mỏ sắt Trại Cau
Thông số Suối thác lạc Suối Ivon
Lưu lượng NN (m3/s) 0,04 0.024
Lưu lượng LN (m3/s) 3,2 3
Biến đổi lưu lượng trong năm thủy văn (m3/s) 1-1,5 1-2
Độ cao mực nước cao nhất (m) 1,2-3 1,5-3
Độ cao mực nước thấp nhất 1 1,2
Biến đổi độ cao mực nước trong năm thủy văn 2.6 1.77
(Nguồn: Công ty Cổ phần gang thép Thái Nguyên (1998)) [6]
- Địa chất:
* Hệ tầng Mia Lé (D1ml): Trong khu mỏ chỉ có mặt phân hệ tầng dưới (D2tb1), thành phần chủ yếu là cát kết nằm chuyển tiếp lên trên các phiến đá của hệ tầng Nà Khôn, đây là hệ tầng chiếm ưu thế trong khu mỏ, diện phân bố của chúng rất rộng, đặc biệt phổ biến là ở trung tâm. Các đá có thế nằm dạng đơn nghiêng cắm về Tây Nam với góc dốc từ 200đến 400- 500.
Thành phần thạch học chủ yếu của hệ tầng là cát kết thạch anh có mutcovit, kiến trúc hạt nhỏ, cấu tạo khối, đôi khi có cấu tạo phân lớp yếu. Màu xám sáng, vàng nhạt đến màu nâu đỏ, kẹp trong cát kết thường có các lớp mỏng đá phiến màu vàng hoặc xám.
* Hệ tầng Nà Quản (D1-2nq): Trong khu mở chỉ có hệ tầng Nà Quản bao gồm các đá phiến phân bố ở phía Bắc và ở đáy các lỗ khoan thăm dò. Đá của hệ tầng chủ yếu là đá phiến và các thấu kính đá vôi, đá vôi dolomit.
Đá phiến có dạng đơn nghiêng cắm về Tây Nam đến Nam, ở trên mặt có góc dốc thoải 20 - 250, còn ở dưới sâu dốc hơn khoảng 350, đá có màu vàng, xám tro đến xám xanh lục nhạt, cấu tạo sọc dải và phân lớp mỏng.
Thành phần thạch học của đá phiến chủ yếu là sericit sét, thứ yếu có clorit. Khoáng vật phụ có pyrit và thạch anh.
Ở dưới sâu trong các lỗ khoan còn có carbonat dạng vi hạt phân tán không đều trong đá phiến. Kiến trúc của đá là kiến trúc vi vẩy biến tinh và pelit.
Các thấu kính đá vôi, đá vôi dolomit kẹp trong đá phiến và chủ yếu ở phần trên của địa tầng. Chiều dày của các thấu kính từ 2m đến > 30m. Đá vôi, đá vôi dolomit có màu xám, phớt xanh lục đến màu xám đen, kiến trúc hạt không đều gồm các hạt từ nhỏ đến lớn, cấu tạo khối, vài nơi có dạng phân lớp yếu.
Thành phần của chúng gồm có cancit 60 - 100%, dolomit 0 - 30%, clorit và khoáng vật sét 0 - 15%. Ngoài ra còn có thạch anh từ vài hạt đến 20% và các tinh thể pyrit.
Ở những nơi tiếp giáp với các thân quặng, đá vôi dolomit và đá phiến sét thường bị biến vị, đá phiến bị silic hóa, đá vôi bị silic hóa, thạch anh hóa và clorit hóa. Hiện tượng silic hóa và thạch anh hóa trong đá vôi thấy rõ ràng trong các lỗ khoan 604, 600, 601, 605.
Chiều dày của phụ hệ tầng khoảng 50m.
Khu vực mỏ sắt Trại Cau do bị ảnh hưởng của các hoạt động kiến tạo và các hoạt động nhiệt dịch nên cát kết ở phía Nam khu mỏ bị biến đổi thành quawczit, silic hóa, đôi khi bị cacbonat hóa (LK.600) còn hiện tượng laterit hóa đặc biệt phổ biến ở trên mặt trong phạm vi các tuyến XXIII, XXIIIb, XXVII (hào 5).
Chiều dày của hệ tầng khoảng 70m.
* Hệ tầng Tam Lung (J3 - Ktl): Phân bố ở phía Tây Nam ở hầu hết các tuyến ở khu mỏ tạo thành dải kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và nằm phủ trên trầm tích cát kết của phân hệ tầng dưới, hệ tầng Mia Lé và cá biệt phủ trên đá phiến sét hệ tầng nà Quản.
Thành phần gồm cuội kết, sạn kết cát kết tuf, tuf dăm kết, ryolit, ryolitdacit, ryolittrachit. Nhưng hầu như đã bị phong hóa hoàn toàn. Cấu tạo của đá là cấu tạo khối, cấu tạo nổi ban và cấu tạo dăm kết, kiến trúc mảnh vụn với kích thước không đồng đều.
Thành phần thạch học gồm: Mảnh đá phun trào, mảnh felspat, các khoáng vật màu, mảnh thạch anh, silic. Hầu hết các mảnh đều bị phá hủy trừ thạch anh và silic. Xi măng gắn kết là tro và các thành phần khác. Đặc biệt do
đá bị phong hóa thành sét nên chúng được hấp phụ sắt tạo nên các ổ, thấu kính quặng mềm, thấu kính quặng mềm có kích thước lớn dày 6 - 17m và hàm lượng sắt tương đối cao trung bình 34,37% thấy ở trên tuyến XXV tại lỗ khoan LK601 và LK602.
Chiều dày của thành tạo phun trào khoảng 15 - 50m.
* Hệ tầng Bản Hang (K2bh), trước đây đoàn địa chất 38 gọi là hệ tầng Núi Đ (MZ - KZ). Bao gồm các trầm tích cuội kết, cát kết, sạn kết đá phiến sét màu nâu đỏ, phân bố chủ yếu trong các hố sụt trước núi ở phía Nam của mỏ, chúng có dạng chờm phủ trên trầm tích cát kết hệ tầng Mia Lé và các đá phun trào hệ tầng Tam Lung. Thành phần của cuội kết rất đa dạng gồm các mảnh đá phiến sét - seritcit, cát kết thạch anh, đá vôi, đá phun trào và quặng sắt nâu. Các mảnh trên nói chung có dạng sắc cạnh, bán tròn cạnh và một ít tròn cạnh, kích thước của chúng không đồng đều từ 1cm đến 5 - 7cm, chủ yếu là cỡ 2 - 3cm. Xi măng gắn kết các mảnh là sét nâu vàng, vàng nâu với độ gắn kết rất yếu ớt.
Chiều dày của hệ tầng trong khoảng 50m.
* Hoạt động kiến tạo trong khu mỏ chủ yếu là hoạt động đứt gãy, còn các uốn nếp xảy ra rất yếu ớt, làm cho các đá bị lượn sóng nhẹ.
Do các hoạt động của đứt gãy xảy ra tương đối mạnh mẽ và liên tục, nên hàu hết các đá ở trung tâm và phía Nam khu mỏ bị cà nát. Rất có thể do các hoạt động của đứt gãy cổ nên ở rìa phía Nam của khu mỏ đã hình thành nên hố sụt trược núi, có hướng kéo dài Tây Bắc - Đông Nam với chiều dài khoảng 800m, chiều rộng khoảng 100m, còn chiều sâu ở trong giới hạn khu mỏ thấy 2 đầu Tây Bắc và Đông Nam có chiều hướng nhỏ hơn ở trung tâm. Tại tuyến XXVI ở trung tâm hố sụt có chiều sâu tới 90m.
Các đứt gãy hiện tại phát hiện được là các đứt gãy có tuổi khá trẻ, chúng làm dịch chuyển các đá cát kết tuổi Devon, các đá phun trào, thân quặng sắt và phá hủy các trầm tích cuội kết Núi Đ.
- Đứt gãy F1 là đứt gãy cổ hơn các đứt gãy F2, F3, F4 và thuộc loại chờm nghịch phân bố ở phía Nam từ Đông tuyến XXIII đến Tây tuyến XXVIb. Đứt gãy F1 có phương kéo dài gần trùng với phương của đá và
quặng, hướng cắm về Đông Bắc, góc cắm từ dốc đến thoải (50 - 250), giãn cách đứng từ 15m đến 20m. Nó làm phá hủy thân quặng theo hướng cắm ở