Tác động đến môi trường nước

8. Đóng góp chính của luận văn

3.1.1. Tác động đến môi trường nước

Những năm gần đây, hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản phát triển một cách nhanh chóng đã gây ra những tác động tiêu cực tới môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước.

Trong quá trình khai thác khoáng sản, nước được sử dụng với khối lượng lớn cho hầu hết các công đoạn sản xuất. Quá trình tuyển quặng, tháo khô mỏ, đổ thải... đã gây ra những tác động tiêu cực tới nguồn thủy vực xung quanh khai trường, làm thay đổi địa hình, thay đổi dòng chảy mặt, thay đổi thành phần tính chất hóa học của nước.

Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ thấp. Những năm gần đây, hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản phát triển một cách nhanh chóng đã gây ra những tác động tiêu cực tới môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Hình 3.1 - Sơ đồ các nhân tố gây ô nhiễm môi trường phát sinh trong quá trình khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo

Khoan nổ mìn Quặng thô

Quặng mịn Quặng bùn Vonfram Fluorit Vàng Đồng Bismuth Chu trình nghiền Chu trình đập - Đập thường - Đập thứ cấp - Đập tam cấp - Bụi, khí thải - Chất thải rắn - Tiếng ồn - Nước thải - Đá thải - Bụi - Khí thải - Chất thải rắn Chu trình tuyển

- Tuyến nối đồng và sunfua tổng hợp - Tuyến nối đồng và sunfua cấp 1 - Tuyến nối tinh sunfua

- Tuyến nối tinh đồng - Tuyến trọng lực

- Xử lý tinh quặng bằng trọng lực - Tuyến nối vonfram

Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ thấp, ngược lại, quá trình đổ thải lại làm địa hình bãi thải được nâng cao. Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thủy văn, các yếu tố của dòng chảy trong khu mỏ như thay đổi khả năng thu nước, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thủy văn các dòng chảy như mực nước, lưu lượng... Sự tích tụ chất rắn do tuyển rửa quặng trong các hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, dung tích chứa nước, biến đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm công năng của các công trình thủy lợi nằm liền kề với các khu vực khai thác mỏ.

Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước, những tác động hóa học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể. Sự phá vỡ cấu trúc đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới, khoan nổ mìn sẽ thúc đẩy quá trình hòa tan, rửa lũa các thành phần có trong quặng và đất đá. Quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được thu gom xử lý chặt chẽ sẽ tham gia vào thành phần nước mưa...là những tác động hóa học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của các nguồn nước xung quanh các khu mỏ. Mức độ ô nhiễm hóa học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải. Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ,... cao hơn so với nước mặt và nước biển đối chứng và cao hơn QCVN từ 1 đến 3 lần. Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hóa học nước đục bởi chất rắn lơ lửng, có chứa hàm lượng cao các ion sắt, chì và thiếc.

Việc khai thác và tuyển vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa Hg, CN-... ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng cộng sinh như asen, antimoan, các loại quặng sunfua có thể bị rửa lũa và hòa tan vào trong nước. Vì vậy ô nhiễm hóa học do khai thác và

tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với các nguồn nước. Tại những khu vực này, nước thường bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng, các hợp chất độc như CN-, Hg, As, Pb... mà nguyên nhân chính là do nước thải, chất thải rắn không được xử lý đổ thải bừa bãi ra khai trường và khu vực tuyển. Ngược lại, quá trình đổ thải lại làm địa hình bãi thải được nâng cao. Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thủy văn, các yếu tố của dòng chảy trong khu mỏ như thay đổi khả năng thu nước, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thủy văn các dòng chảy như mực nước, lưu lượng,... Sự tích tụ chất rắn do tuyển rửa quặng trong các hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, dung tích chứa nước, biến đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm công năng của các công trình thủy lợi nằm liền kề với các khu vực khai thác mỏ.

Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước, những tác động hóa học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể. Sự phá vỡ cấu trúc đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới, khoan nổ mìn sẽ thúc đẩy quá trình hòa tan, rửa lũa các thành phần có trong quặng và đất đá. Quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được thu gom xử lý chặt chẽ sẽ tham gia vào thành phần nước mưa,...là những tác động hóa học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của các nguồn nước xugn quanh các khu mỏ. Mức độ ô nhiễm hóa học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải. Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ,... cao hơn so với nước mặt và nước biển đối chứng và cao hơn QCVN từ 1 đến 3 lần. Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hóa học nước đục bởi chất rắn lơ lửng, có chứa hàm lượng cao các ion sắt, chì và thiếc.

Việc khai thác và tuyển vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa Hg, CN... ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng cộng sinh như asen, antimoan, các loại quặng sunfua có thể bị rửa lũa và hòa tan vào trong nước. Vì vậy ô nhiễm hóa học do khai thác và tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với các nguồn nước. Tại những khu vực này, nước thường bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng, các hợp chất

độc như CN-, Hg, As, Pb,... mà nguyên nhân chính là do nước thải, chất thải rắn không được xử lý đổ thải bừa bãi ra khai trường và khu vực tuyển.

Tác động môi trường nước tại các khu vực khai thác, chế biến than

Trong quá trình khai thác, các mỏ than đã ảnh hưởng không nhỏ tới tài nguyên nước mặt. Theo báo cáo kết quả quan trắc hiện trạng môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên cho thấy nước sông Đu không đảm bảo QCVN 08/2008/BTNMT, nhiều chỉ tiêu phân tích vượt quy chuẩn cho phép. Nước moong mỏ than Bắc Làng Cẩm trong thời gian lấy mẫu thực hiện dự án không đảm bảo tiêu chuẩn nước thải xả vào nguồn nước. Các chỉ tiêu như Cd, Phenol đều vượt quy chuẩn cho phép. Kết quả khảo sát cho thấy, một số nguồn tiếp nhận nước thải từ các mỏ khai thác than đã bị axit hóa, hàm lượng sunfat cao. Có tới 50% số mẫu lấy có hàm lượng SO42- lớn hơn 1000mg/l, giá trị pH nhỏ hơn 4. Một số mỏ, nước mặt bị ô nhiễm dầu mỡ như mỏ than Phấn Mễ, Bá Sơn. Một số nơi, nước ngầm bị ô nhiễm phenol, như khu vực phía Nam mỏ Làng Cẩm, Phấn Mễ [24].

Theo kết quả khảo sát, lấy mẫu phân tích nước mặt của các mỏ khoáng sản kim loại của Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên cho ta thấy hầu hết nước mặt xung quanh các mỏ đều đã có dấu hiệu ô nhiễm. Cụ thể là, có 72,3% số mẫu lấy có chỉ tiêu vượt từ 1,05 đến 35,8 lần QCVN 08:2008/BTNMT cho phép với các chỉ tiêu: SS, As, Cd, Pb, Zn, Fe. Các chất thải của hoạt động khai thác mỏ nếu không được xử lý tốt sẽ là nguồn gây ô nhiễm nước mặt, về lâu dài ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm của khu vực lân cận do nước mặt và nước ngầm có quan hệ bổ sung cho nhau.

Kết quả phân tích các mẫu nước ngầm tại khu vực các mỏ kim loại cho thấy: có 30% số mẫu lấy có chỉ tiêu vượt Quy chuẩn môi trường cho phép từ 1,2 đến 1,96 lần QCVN 09:2008/BTNMT với chỉ tiêu: pH, Cd, Mn.

Có tới 83,3% số mẫu nước thải có chỉ tiêu vượt Quy chuẩn môi trường QCVN 24:2009/BTNMT từ 1,05 đến 435,5 lần với các chỉ tiêu: pH, TSS, Zn, Mn, Fe.

Tác động đến môi trường nước phát sinh từ hoạt động của nhóm mỏ khai thác, chế biến vật liệu xây dựng là loại hình khai thác cát sỏi lòng sông, suối và loại hình khai thác sét gạch ngói. Hoạt động nạo vét, hút cát đã làm tăng độ đục của nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước và chế độ dòng chảy; ví dụ như các hoạt động khai thác cát trên lưu vực sông Cầu (Đa Phúc), sông Công (khu vực Đại Từ). Hoạt động khai thác sét gạch ngói đã bóc hết lớp sét cách nước bề mặt

với nước ngầm; đây là nguy cơ ô nhiễm nước ngầm khi nước mặt bị ô nhiễm ngấm xuống qua các vị trí thực hiện khai thác sét, điển hình là khu vực khai thác sét gạch ngói Đắc Sơn, Nam Tiến (Phổ Yên).

Tóm lại, chất lượng môi trường khu vực khai thác mỏ đã và đang bị ô nhiễm do ảnh hưởng từ các hoạt động khai thác khoáng sản.

+ Nước thải một số mỏ khai thác than không đạt tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường như có pH, DO quá thấp ảnh hưởng lớn tới quá trình tự làm sạch nguồn nước, độ đục quá cao (vượt 100 mg/l), trong đó có khu mỏ chì kẽm làng Hích 108,6 mg/l. Nước thải mỏ sắt Trại Cau đang có hàm lượng dầu mỡ 5,32 mg/l vượt quá TCCP. Nước thải từ xí nghiệp thiếc Đại Từ ô nhiễm As hơn 400 lần TCCP, ô nhiễm Cd hơn 73 lần TCCP; nước thải xí nghiệp chì kẽm Làng Hích đang bị ô nhiễm Pb hơn 24 lần TCCP, ô nhiễm Cr hơn 3 lần TCCP, ô nhiễm Zn hơn 3 lần TCCP, ô nhiễm Mn hơn 1,3 lần TCCP

+ Nước mặt phải chịu tác động lớn từ nước thải mỏ như nước suối tiếp nhận nước thải từ xí nghiệp thiếc Đại Từ đang bị ô nhiễm As (0,87 mg/l); suối tiếp nhận nước thải mỏ chì kẽm Làng Hích đang bị ô nhiễm Zn (4,8 mg/l), ô nhiễm Pb 0,86 mg/l; suối Thác Lạc tại mỏ sắt Trại Cau đang bị ô nhiễm Fe (47,42 mg/l); hồ và suối tại Bản Ná đang bị ô nhiễm chất rắn lơ lửng và As.

+ Nước ngầm và nước giếng khơi quan trắc tại các khu mỏ chất lượng khá tốt, không có dấu hiệu bị ảnh hưởng từ mỏ. Tuy nhiên hàm lượng phênol ở một số giếng nước ngầm tại các khu vực liên quan đến khai thác than; Pb trong nước giếng ngầm mỏ đá Quang Sơn còn cao (0,0117 mg/l), Cd trong nước giếng khơi mỏ than Khánh Hòa cũng ở mức cao (0,009 mg/l).

Ô nhiễm nguồn nước chi tiết tại một số mỏ khai thác khoáng sản điển hình trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Tại mỏ khai thác đa kim Núi Pháo do khí hậu nhiệt đới và khả năng hoà tách tạo dòng thải axit mỏ trong khu vực, việc bảo vệ nguồn nước sẽ đặc biệt quan trọng đối với khu vực. Tác động đối với nguồn nước có thể xảy ra liên quan đến việc rút nước và tháo nước. Trong giai đoạn chuẩn bị hiện trường xây dựng của phát triển dự án, sự tác động đến nguồn nước sẽ chủ yếu liên quan đến lượng nước thải sinh hoạt và nước lũ. Trong quá trình hoạt động, các tác động đến nguồn nước chủ yếu liên quan đến việc quản lý sử dụng đất, rút nước và giảm

thiểu hợp lý khả năng hoà tách tạo dòng thải axit mỏ và ngăn chặn hoặc xử lý chất thải hợp lý.

Nghiên cứu khả thi do AMEC hoàn thành dự tính rằng nhu cầu nước cho nhà máy tuyển xấp xỉ 400 m3/giờ. Các ước tính sơ bộ cho nước tuyển khoáng là 139 m3/giờ. Như vậy dự án sẽ sử dụng một lượng nước lớn trong quá trình hoạt động và sẽ tạo ra những ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường nước. Sự thoát nước tiềm tàng của các loại nước thải hoá chất tuyển khoáng và sự hoà tách tạo dòng thải axit mỏ từ các khu vực moong, khu chứa đá thải và khu chứa chất thải quặng đuôi có thể tạo ra sự tích luỹ sinh học của các kim loại và chất gây ô nhiễm trong hệ sinh thái dưới nước phía hạ lưu. Để hạn chế ảnh hưởng tới môi trường nước mặt Công ty Núi Pháo đã xây dựng hệ thống các trạm quan trắc để theo dõi đánh giá chất lượng môi trường nước của khu vực, tên và vị trí các điểm quan trắc được thể hiện trong hình:

Kết quả quan trắc nước mặt của Trung tâm quan trắc môi trường Thái Nguyên năm 2014 như sau:

Bảng 3.1. Kết quả quan trắc môi trường nước mặt tại Núi Pháo năm 2014

Đơn vị: mg/l Các chất gây ô nhiễm Vị trí quan trắc Ký hiệu mẫu As Fe NH+4 NO- 2 TTS Suối Đường Bắc M1 0,088 1,94 0,57 0,14 11,54

Mương thoát nước

khu bãi thải M2 0,01 0,87 1,31 0,149 18,97

Suốt Bát M3 0,06 1,88 0,71 0,15 10,7

Suối Thủy Tinh M4 0,07 1,74 1,11 0,6 15,39

Suối thung lũng Thiếc M5 0,08 1,67 2,56 0,03 7,9

Suối Đội 3 M6 0,06 1,08 0,42 0,03 22,7

M7 0,21 2,13 1,55 0,1 324

Hạ lưu suối Thủy Tinh M8 0,01 6,07 2,31 0,08 11,0

Suối Cát M9 0,07 3,27 2,20 0,13 7,4

Sông Công M10 0,05 1,06 0,6 0,08 14,2

QCVN 08: 2008 0,05 1,5 0,5 0,04 50

(Nguồn Sở Tài Nguyên Môi Trường)

Tại suối Đường Bắc phía Tây khu vực moong lộ thiên, đây là con suối bắt nguồn từ các khe nước trên địa bàn xã Hùng Sơn chảy qua những khu vực sản xuất

nông nghiệp, mô ̣t số điểm khai thác quă ̣ng thủ công nhỏ lẻ phía đông moong lộ thiên qua khu vực xã Tân Linh rồi nhập vào đầu nguồn suối Cát. Kết quả quan trắc tại vị trí M1 đã cho thấy hàm lượng của một số chỉ tiêu vượt Quy chuẩn Việt Nam (QCVN 2008 ), với nồng độ As vượt QCVN 1,7 lần, Fe vượt QCVN 1,3 lần, NH4+ vượt 1,2 lần, NO2- vượt 3,5 lần, chỉ có hàm lượng TSS là nằm trong quy chuẩn cho phép.

Ở hạ nguồn khu bãi thải là một kênh thoát nước và hồ nước nằm phía đông của bãi thải. Nguồn gây ảnh hưởng tới chất lượng nước khu vực này chủ yếu liên quan tới các hoạt động sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của dân cư, nước thải sinh hoạt của khu lán trại của mỏ. Kết quả quan trắc tại điểm quan trắc M2 cho thấy hàm lượng NH+

4 vượt quy chuẩn cho phép 2,6 lần, cũng vượt quy chuẩn 3,7 lần, còn lại hàm lượng các kim loại như Fe, As và TTS đều nằm trong quy chuẩn cho phép. Như vậy nguồn nước ở đây có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ bởi NH+

Nhân tố kinh tế xã hội

Tác động đến tài nguyên sinh vật