Sơ đồ các tác động chính của dự án UCG đối với môi trƣờng đƣợc thể hiện trong hình hình 3.4.
Hình 3.4. Sơ đồ các tác động chính của quá trình khí hóa than ngầm
Xem xét, nhận dạng các tác động chính của dự án là cơ sở quan trọng thực hiện Quá trình khí hóa than ngầm (UCG)
Than + O2 (thiếu) + t0
Đất đá phần trên của khoang UCG bị biến dạng, sập đổ, lan tỏa lên phía trên mặt đất
Tro, muội than trong khoang UCG phát tán vào nƣớc ngầm Hỗn hợp khí (CO, CO2, H2S, CH4, H2, CnHm, N2) và bụi; Các chất lỏng, dầu hình thành trong quá trình nhiệt phân (H2O, NH3, piridin (C6H5N), nhựa hắc ín, phenol, chất hữu cơ chứa O và S, ….).
Sụt lún, biến dạng mặt đất Ô nhiễm, suy thoái nƣớc ngầm Ô nhiễm nƣớc mặt, đất, không khí
Tách H2O, bụi, ngƣng tụ chất ngƣng, CO2, H2S, … Sử dụng khí sạch để phát điện, chế biến khí, đốt trực tiếp…
trƣờng cho dự án cần đo đạc, tổng hợp các thông số và điều kiện môi trƣờng nền. Các dữ liệu cần tổng hợp gồm: đặc điểm địa hình, địa chất, khí tƣợng thủy văn, chất lƣợng nƣớc, chất lƣợng không khí, hiện trạng cơ sở hạ tầng trên mặt khu vực dự án. Đây là cơ sở để dự báo mức độ tác động của dự án đối với từng thành phần môi trƣờng.
Đối với dự án UCG, thiệt hại môi trƣờng bao gồm các tác động: phá vỡ cân bằng của khối đất đá và bề mặt bên trên hệ thống khí hoá ngầm (sụt l n mặt đất); ô nhiễm nƣớc ngầm; ô nhiễm không khí, đất bởi các sản phẩm của quá trình khí hoá và sự phân rã nhiệt của than.
Những nghiên cứu thực tế tác động của khí sản phẩm từ UCG đối với nƣớc ngầm, đƣợc thực hiện bằng quy trình mạng lƣới các lỗ khoan quan trắc đặc biệt, cho phép làm sáng tỏ mức độ ô nhiễm hoá học và nhiệt của nƣớc ngầm trong quá trình đốt cháy vỉa than cũng nhƣ sau khi kết th c khai thác.
Sự cháy liên tục của vỉa than giữa các lỗ khoan thổi, thoát khí trong công nghệ UCG hiện đại gây nên sự biến dạng dẻo của các khối đất đá và bề mặt bên trên khu vực khí hoá. Sự biến dạng này là tác nhân chuyển tiếp, cộng hƣởng với các tác động khác làm gia tăng mức độ ảnh hƣởng tiêu cực tới môi trƣờng.
Những hậu quả về môi trƣờng do công nghệ UCG gây ra khá giống với những hậu quả của ngành khai thác mỏ nói chung, đặc biệt là khai thác than hầm lò và khai thác dầu khí. Tất cả những nhân tố chính của tự nhiên nhƣ đất, nƣớc, tài nguyên khoáng sản đều đƣợc sử dụng trong quá trình UCG. Ở các trạm khí hoá, diện tích xây dựng mặt bằng công nghiệp sẽ làm thay đổi bề mặt tự nhiên. Công tác xử lí và làm nguội khí sản phẩm cần sử dụng một lƣợng nƣớc lớn gây nên sự thay đổi và ô nhiễm nƣớc ngầm. Ngoài ra, UCG còn có thể gây ô nhiễm không khí do rò rỉ khí và hỗn hợp khí thải. Quá trình khí hoá sẽ tiêu hao trữ lƣợng than trong lòng đất. Đồng thời việc đốt than trong lòng đất sẽ gây lãng phí tài nguyên nếu để lại các trụ bảo vệ hoặc các khối than không cháy hết.
Theo hình 3.4, tác động cơ bản nhất của hoạt động UCG là sụt l n và ô nhiễm. Tác động sụt l n xảy ra sẽ kéo theo sự phát tán nhanh các chất ô nhiễm đƣợc tạo ra quá trình khí hóa ở khoang khí hóa gây ô nhiễm nƣớc ngầm, đất và nƣớc mặt. Sụt l n
dự án UCG. Cùng với sự tự mở rộng của khoang khí hóa trong lòng đất, tác động sụt l n là cơ chế chính làm lan truyền, gia tăng mức độ gây ô nhiễm nƣớc, đất và không khí. Sụt l n làm thay đổi mực nƣớc ngầm, hƣớng vận động của nƣớc ngầm và hƣớng phát tán chất ô nhiễm từ khoang khí hóa. Nhƣ vậy, tác động sụt l n là tác động nguy hiểm nhất trong hoạt động khí hóa than ngầm.
Bảng 3.4. Các đối tƣợng tự nhiên bị tác động trong quá trình UCG
Đối tƣợng bị tác động
Các tác động chính trong từng giai đoạn
Vận hành UCG Vận chuyển khí Sử dụng khí sản phẩm
Đất
Giải phóng mặt bằng công nghiệp. Biến dạng bề mặt trong công tác khoan và trên hệ thống khí hoá tạo ra sụt l n. Ô nhiễm đất do dung dịch khoan, nƣớc thải và khí rò rỉ. Tác động của nhiệt độ. Sự chiếm dụng đất của các đƣờng ống dẫn khí. Ô nhiễm đất do những sự cố trên đƣờng ống dẫn khí. Sự chiếm dụng đất của các nhà máy công nghiệp sử dụng khí sản phẩm. Nƣớc Ô nhiễm nguồn nƣớc do việc lấy nƣớc phục vụ các nhu cầu sản xuất (bao gồm làm lạnh và làm sạch khí sản phẩm). Phá huỷ các tầng chứa nƣớc. Ô nhiễm do các chất độc hại thải vào nƣớc ngầm, nƣớc mặt do vận động của nƣớc ngầm và sụt l n. Ô nhiễm các hồ chứa nƣớc do thải các vật chất độc hại (axít, dầu, .v.v.) Không khí Ô nhiễm không khí do rò rỉ khí qua các tầng
Ô nhiễm bầu không khí khi xảy ra sự cố
Ô nhiễm không khí do các sản phẩm
Đối tƣợng bị tác động
Các tác động chính trong từng giai đoạn
Vận hành UCG Vận chuyển khí Sử dụng khí sản phẩm trƣờng từ các lỗ khoan, ngƣng tụ từ các bể lọc sinh học, bộ phận trộn, bể lắng.
kết của lƣu huỳnh).
Tài nguyên than Tổn thất than do để lại những trụ than không cháy hết. Tổn thất khí khi vận chuyển. Tổn thất khí khi đốt.
Trong giới hạn nghiên cứu, luận văn dự báo các tác động trong giai đoạn vận hành UCG. Trong đó, luận văn dự báo định lƣợng đối với tác động sụt l n mặt đất. Mục đích của nghiên cứu trên nhằm: Cung cấp những luận cứ chính về môi trƣờng đối với dự án UCG; Dự báo thành phần và mức độ các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình thực hiện dự án; Dự báo mức độ, quy mô và thời gian xảy ra sự cố l n mặt đất (trƣờng hợp sự cố đơn); Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động môi trƣờng. Tóm lại, việc nghiên cứu, dự báo các tác động môi trƣờng và biện pháp giảm thiểu của dự án thử nghiệm UCG là cơ sở khoa học để xây dựng chƣơng trình quản lý và giám sát môi trƣờng cho dạng dự án này ở quy mô lớn hơn.