3.1. Hiện trạng môi trƣờng và dự báo diễn biến ô nhiễm môi trƣờng của hoạt động khai thác mỏ kẽm chì Làng Hích động khai thác mỏ kẽm chì Làng Hích
3.1.1. Mơi trƣờng khơng khí
3.1.1.1. Hiện trạng tác động đến mơi trường khơng khí
Đối với việc khai thác kẽm chì ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí xảy ra do các hoạt động: khoan, nổ mìn, bốc xúc, vận chuyển quặng, chất thải, hoạt động tại xƣởng tuyển.
* Công tác khoan nổ mìn:
Trong điều kiện mỏ kẽm chì Làng Hích cơng tác khoan nổ mìn đƣợc tiến hành trong đất đá và quặng kẽm chì. Mục đích của công đoạn này là tách khối lƣợng đất đá và quặng ra khỏi ngun khối và đập vỡ nó đến kích thƣớc u cầu. Trong quá trình khoan để tạo lỗ nạp mìn sẽ xuất hiện bụi. Tại các khai trƣờng khai thác hiện đang sử dụng máy khoan chính đó là YT 26.
Lƣợng khí thải sinh ra do q trình nổ mìn do cháy nổ thuốc AD1. Thuốc nổ AD1 (amonit) có chứa tới 79% Amonnitrat và 21% TNT. Khi cháy nổ AD1 chính là ngịi nổ TNT, cịn Amoninitrat là chất xúc tác, có nhiệm vụ cấp oxy cho phản ứng cháy.
Phản ứng cháy trong quá trình nổ mìn có dạng:
21NH4NO3 + 2 C6H2(NO2)3CH3 = 47H2O +14CO2+ 24N2
Từ phƣơng trình trên ta tính đƣợc thể tích CO2 sinh ra khi đốt cháy 1kg AD1 là 0,147m3. Nhƣ vậy, lƣợng CO2 khi đốt cháy 1Kg AD1 sinh ra là 0,075kg.
Theo tài liệu nghiên cứu của Liên Xơ cũ, thì khi nổ 1kg thuốc nổ trong đất đá sẽ tạo ra từ 0,0043kg-0,25kg bụi. Lƣợng bụi tạo ra phụ thuộc vào loại thuốc nổ sử dụng và cấp đất đá nổ mìn. Sau khi nổ mìn, lƣợng bụi và khí độc tạo ra sẽ nhanh chóng khch tán vào khơng trung. Thời gian khuếch tán phụ thuộc vào lƣợng thuốc nổ cho 1 lần nổ và vận tải gió tại khu vực nổ mìn.
chì Làng Hích, Thái Ngun
Mỏ kẽm chì Làng Hích dùng phƣơng tiện ơ tơ để vận chuyển quặng từ khu khai thác đến khu vực xƣởng tuyển. Khu vực khai thác cách khu vực xƣởng tuyển tầm 08km do vậy, quá trình vận chuyển từ khu khai thác đến khu vực xƣởng tuyển sinh ra một lƣợng bụi nhỏ cũng nhƣ phát sinh một số chất khí thải do q trình đốt cháy nhiên liệu.
* Hiện trạng tác động đến mơi trƣờng khơng khí từ khí thải động cơ
Các phƣơng tiện hoạt động tại mỏ sử dụng lƣợng lớn nhiên liệu là xăng dầu, bao gồm xe vận chuyển đất đá, máy xúc... Theo kết quả điều tra, 3 khai trƣờng khai thác quặng sử dụng 03 xe trọng tải 5 tấn, 01 xe zin trọng tải 7 tấn, máy khoan, máy tời trục. Tổng số máy móc thiết bị đƣợc sử dụng là 22 chiếc. Với số lƣợng máy móc nhƣ trên theo định mức nhiên liệu tiêu thụ thì trung bình 01 ngày các loại phƣơng tiện thi cơng này sẽ tiêu thụ 545 lít nhiên liệu. Ƣớc tính dựa trên các hệ số tải lƣợng ô nhiễm do cơ quan bảo vệ môi trƣờng của Mỹ (USEPA) và tổ chức Y tế Thế giới thiết lập cho thấy:
- Một ô tơ tiêu thụ 1000 lít xăng sẽ thải vào khơng khí 291kg CO, 0,9kg SO2; - Tƣơng tự khi đốt cháy 1 tấn dầu sẽ đƣa vào môi trƣờng 0,6kg bụi than, SO2=Sx10kg(S là % lƣu huỳnh trong dầu), CO=0,7kg.
Do đó, trung bình tại các khai trƣờng khai thác kẽm chì một ngày thải ra mơi trƣờng là 145 kg CO, 0,45kg SO2. Do diện tích khai trƣờng rộng (diện tích tồn bộ khu vực các khai trƣờng mỏ kẽm chì Làng Hích đang quản lý là 27,995ha) khoảng cách giữa các khai trƣờng lớn (>1km) và thời gian phát tán khí thải dài (trung bình 16h/ngày) nên các tác động này đến mơi trƣờng khơng khí là nhỏ. Theo kết quả đo đạc mơi trƣờng khơng khí tại khu vực khai thác lò cái 1A - Mỏ Ba cho thấy các chỉ tiêu đều nằm trong giới hạn cho phép.
Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng khơng khí trong đường lị khu khai thác 1A - Mỏ Ba TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN 3733/2002/QĐ- BYT 2009 2010 2011 1 Ồn dBA 67,9 62,7 63,1 85 2 SO2 mg/m3 <0,0026 0,03 <0,026 40 3 CO mg/m3 <2 <2 <2 10 4 Bụi mg/m3 0,17 0,36 <0,1 4 5 Bụi Zn mg/m3 0,0459 0,0123 0,0028 10 6 Bụi Pb mg/m3 0,0174 0,0064 <0,0001 0,1 Nguồn: [11] Ghi chú:
- TCVN 3733/2002/QĐ-BYT – Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ Y tế. - Giá trị sau dấu < thể hiện giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích Nhận xét:
Qua bảng kết quả trên ta thấy, các chỉ tiêu đều nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn. Chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí trong đƣờng lị khu khai thác 1A- Mỏ Ba rất tốt. Việc thực hiện tƣới nƣớc trƣớc và sau khi khoan nổ mìn, dùng bua nƣớc đã hạn chế đáng kể tác động của khí thải; vì vậy phạm vi tác động của khí độc chỉ cục bộ trong khu vực hầm lò vừa đƣợc tiến hành nổ mìn, và thời gian tác động ngắn, chỉ khoảng 30 phút sau khi tiến hành thơng gió bằng quạt thơng gió nên kết quả đo bụi trong đƣờng lò 1A – Mỏ Ba cho thấy nồng độ bụi nằm trong tiêu chuẩn cho phép.
Kết quả phân tích chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tại khu vực xƣởng tuyển đƣợc thể hiện ở kết quả sau:
chì Làng Hích, Thái Ngun TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN 3733/2002/QĐ- BYT 2009 2010 2011 1 Ồn dBA 93,1 71,3 89,5 85 2 SO2 mg/m3 <0,026 0,03 <0,026 40 3 CO mg/m3 <2 <2 <2 10 4 Bụi mg/m3 <0,1 <0,1 <0,1 4 5 Bụi ZnO mg/m3 <0,0001 0,0033 0,0138 10 6 Bụi Pb mg/m3 0,0006 0,0002 0,0001 0,1 Nguồn: [11] Ghi chú:
- TCVN 3733/2002/QĐ-BYT – Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ Y tế. - Giá trị sau dấu < thể hiện giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích Nhận xét:
Qua bảng kết quả trên ta thấy, các chỉ tiêu đều nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn, chỉ có chỉ tiêu tiếng ồn vƣợt giới hạn cho phép của tiêu chuẩn, tuy nhiên không đáng kể. Nguyên nhân là do trong q trình tuyển khơng thể tránh khỏi tiếng ồn do động cơ gây ra. Trong tƣơng lai, nếu mỏ kẽm chì Làng Hích áp dụng các biện pháp giảm thiểu tiếng ồn hơn nhƣ lắp đặt các thiết bị chống ồn thì tiếng ồn tại khu vực phân xƣởng tuyển sẽ nằm trong tiêu chuẩn cho phép.
3.1.1.3. Dự báo ô nhiễm mơi trường khơng khí
Theo kế hoạch phát triển sản xuất của mỏ kẽm chì Làng Hích, cơng suất của xƣởng tuyển sẽ đƣợc nâng cao từ 20.000 tấn/năm lên 50.000 tấn/năm, công suất khai thác nâng công suất từ 22.000 tấn/năm lến 50.000 tấn/năm. Nếu nhƣ trong quá trình mở rộng quy mơ cơng suất và mỏ khơng có các biện pháp giảm thiểu thì nguy cơ ơ nhiễm mơi trƣờng khơng khí là khơng nhỏ.
Qua các đánh giá, phân tích diễn biến chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí tại mỏ kẽm chì Làng Hích trong những năm qua cho thấy tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu là bụi, các nguồn phát sinh khí thải độc hại (SO2, NO2, CO) với nồng độ rất
nhỏ, ảnh hƣởng không đáng kể.
Để ƣớc tính tải lƣợng bụi sinh ra trong quá trình hoạt động của mỏ (2012- 2020), dựa vào hệ số thải lƣợng bụi sinh ra trong các công đoạn theo tài liệu của WHO (Rapid inventory techniques in environmental pollution. WHO, Geneva 1993) là: 0,4 kg bụi/tấn quặng trong cơng đoạn nổ mìn khai thác; 0,17 kg bụi/tấn quặng trong công đoạn xúc bốc; 0,14 kg bụi/tấn quặng trong công đoạn đập sàng; 0,134 kg bụi/tấn quặng trong cơng đoạn vận chuyển.
Bảng 3.3. Ước tính lượng bụi sinh ra do hoạt động khai thác
Nguồn Khối lƣợng tấn/năm Hệ số (kg/tấn) Kg/năm Thải lƣợng (Kg) Nổ mìn 50.000 0,4 20000 380000 Xúc bốc 50.000 0,17 8500 161500 vận chuyển 50.000 0,134 6700 127300 Đập sàng 50.000 0,14 7000 133000 Tổng 42200 801800
Nhƣ vậy, vào các năm tiếp theo khi nâng công suất khai thác, thải lƣợng bụi sinh ra ngày càng lớn. Nếu mỏ không có các biện pháp giảm thiểu phù hợp chất lƣợng khơng khí sẽ ngày càng bị suy giảm.
3.1.2. Môi trƣờng nƣớc
3.1.2.1. Hiện trạng tác động đến môi trường nước
Các tác động đến mơi trƣờng nƣớc đó là:
- Nƣớc từ các hầm lị chảy ra do tháo khơ mỏ, ra khỏi cửa lò (nƣớc thải hầm lò).
- Nƣớc mƣa thấm qua các bãi thải hòa tan các thành phần khoáng chất có trong đất và tăng độ đục, gây ơ nhiễm nguồn nƣớc.
- Nƣớc thải do tuyển, chế biến quặng.
chì Làng Hích, Thái Ngun
Do hầm lị đƣợc đào xuống độ sâu nhất định nên nƣớc thải trong quá trình khai thác chủ yếu là nƣớc dƣới đất ở khu vực xung quanh đổ dồn về đây. Theo thiết kế khai thác mỏ, việc thốt nƣớc cho các khối nằm trên mức lị bằng mở vỉa bằng phƣơng pháp tự chảy. Nƣớc đƣợc chảy trong các rãnh thoát nƣớc trong lị để thốt ra cửa lị. Rãnh thốt nƣớc có độ dốc trung bình là 0,5%. Việc thốt nƣớc khi khai thác các khối quặng dƣới mức lò bằng mở vỉa bằng phƣơng pháp cƣỡng bức. Nƣớc đƣợc bơm từ hố thu nƣớc dƣới chân giếng bằng máy bơm nƣớc mã hiệu LT 12-50, LT 35-37 lên rãnh thốt nƣớc của lị bằng mở vỉa. Tùy theo chiều sâu khai thác, lƣu lƣợng nƣớc chảy vào mỏ, sử dụng nhiều cấp bơm để thoát nƣớc, các máy bơm đƣợc đặt tại các tầng khai thác hoặc sử dụng máy bơm nhiều tầng.
Rãnh thoát nƣớc của các lò bằng đã xây bằng gạch, đá vơi với kích thƣớc (sâu x rộng) trung bình là 0,4m x 0,3m đang hoạt động bình thƣờng.
Hầm lị khu Tây Metis: Sử dụng máy bơm LGH 55-73, LT 50-54 bơm qua hệ thống đƣờng ống kim loại Φ80, tập kết vào bể chứa nƣớc dung tích 10m3, tự chảy về bể chứa nƣớc chung có thể tích 120m3
tại khu Tây Metis.
Hầm lò khu mỏ Ba lò cái 1A và lò cái 1B. Sử dụng máy bơm LGH 55-73, LT 50-54 qua hệ thống đƣờng ống kim loại Φ80, tập kết vào bể chứa nƣớc có dung tích 50m3, trƣớc cửa hầm lò. Nƣớc của hai bể khu vực đƣợc tự chảy về bể chứa trung tâm có thể tích 100m3 tại suối mỏ Ba. Từ đó, nƣớc đƣợc bơm về bể chứa trung tâm khu Tây Metis cung cấp cho nhà máy tuyển nổi.
*/ Các tác động đến mơi trƣờng trong q trình tuyển quặng kẽm chì
Các nguồn gây ơ nhiễm đến mơi trƣờng nƣớc do tuyển và chế biến kẽm chì: - Nƣớc thải phát sinh trong quá trình tuyển quặng:
+ Nƣớc làm mát máy biến áp của trạm cung cấp năng lƣợng.
+ Nƣớc thải của phịng hóa nghiệm có chứa một lƣợng nhỏ hóa chất dùng trong phịng hóa nghiệm
+ Nƣớc thải của trạm xử lý nƣớc trong chu trình tuần hồn bị dƣ thừa hoặc bị sự cố chảy tràn.
Về cơ bản nƣớc thải tuyển nói chung ơ nhiễm chính vẫn là pH, TSS, độ màu, các hóa chất tuyển nổi và một số kim loại nặng có trong quặng. Theo tính tốn, để sản xuất một tấn quặng nguyên khai thì cần 3,05m3 nƣớc. Nhƣ vậy, với công suất của xƣởng tuyển là 20.000 tấn/năm thì nhu cầu dùng nƣớc của xƣởng tuyển là: 203 m3/ngày.
Nƣớc thải của xƣởng tuyển bao gồm nƣớc làm mát máy móc thiết bị, nƣớc phun rửa quặng đƣợc thu hồi về 04 bể lắng mỗi bể có dung tích 30m3, sau đó đƣợc bơm tuần hồn trở lại cho sản xuất.
Phần còn lại bao gồm nƣớc thải và bùn quặng của nhà máy xƣởng tuyển đƣợc bơm thẳng từ mƣơng dẫn thải xuống bãi thải Sa Lung, đúng vị trí xả thải. Do khơng đƣợc xử lý sơ bộ tồn bộ nƣớc thải sản xuất của xƣởng tuyển thải ra ngoài bãi thải Sa Lung nên chất lƣợng nƣớc thải của xƣởng tuyển có hàm lƣợng kim loại rất cao.
- Bãi thải Sa lung đƣợc xây dựng từ năm 1986, hàng năm xí nghiệp có phƣơng án đắp đập và gia cố đoạn đê xung yếu để bảo vệ bãi thải. Tổng diện tích của bãi thải là 31.000 m2
nằm trong thung lũng, xung quanh đƣợc bao bọc bởi các dãy nũi đá vôi. Các thông số kỹ thuật của bãi thải Sa Lung:
- Cos đáy đổ thải Cos + 55 - Cos đắp đập chứa thải Cos +70
- Chiều cao cos đổ thải từ cos + 55 lên cos + 67(h=12m) - Tổng sức chứa bãi thải theo thiết kế: 372.000m3
- Tổng diện tích bãi thải: 31.000m2
- Xây tƣờng đá hộc phía Đơng (215m x 0,4m x 4,5m) - Phía Tây và Bắc đƣợc bao bọc bởi đồi núi
- Phía Nam đƣợc đắp đập kiên cố bằng đất để ngăn cách với đất của dân, đê đƣợc đắp theo hình thang có kích thƣớc nhƣ sau:
- Chiều dài tuyến đê 160m - Mặt trên tuyến đê 4,5m - Mặt dƣới tuyến đê 12m.
chì Làng Hích, Thái Ngun
- Độ cao tuyến đê từ cos + 56 lên cos + 60,6 (h=4,6m)
Đất đắp đập đƣợc lấy trong diện tích của bãi thải phía bắc, đê đƣợc đổ đến đâu sử dụng máy gạt san gạt, tạo mặt bằng theo thiết kế, lu nèn tạo độ kiên cố của đê, mặt khác trong q trình đổ đê ơ tơ chạy đi chạy lại cũng tạo ra độ liên kết vững chắc. Sau khi tuyến đê cơ bản đã hoàn thành, sử dụng máy xúc chạy đi chạy lại, dùng gầu đầm và đắp bổ sung những vị trí xung yếu để tạo ra độ vững chắc cho đê.
- Lải tràn đƣợc thiết kế ở tuyến đê phía Đơng, mục đích sử dụng để chảy nƣớc mặt trong bãi thải ra ngoài. Lải tràn đƣợc thiết bế bằng bê tông cốt thép, sử dụng các tấm đan bằng bê tông cốt thép để ngăn không cho đi thải tràn ra ngồi, lải tràn có các thơng số kỹ thuật sau:
- Rộng: 2m - Sâu: 2m
- Mở rộng cánh: 1m
- Tấm đan bê tông cos thép(1,5m x 0,4m x 0,12m)
Sau khi toàn bộ hệ thống đê bao xung quanh bãi thải thi cơng xong, Xí nghiệp sử dụng máy xúc và ô tô đào rãnh nƣớc xung quang bãi thải với mục đích ngăn khơng cho nƣớc mặt chảy vào trong bãi thải, thơng số kỹ thuật của rãnh thốt nƣớc nhƣ sau:
- Tổng chiều dài: 750m - Chiều rộng: 1m - Chiều sâu: 1,5m
3.1.2.2. Kết quả phân tích chất lượng nước
a. Chất lƣợng nƣớc thải
Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thốt ra từ hầm lị qua các năm đƣợc trình bày trong bảng 3.4 nhƣ sau:
Bảng 3.4. Chất lượng nước thải tại cửa xả nước thải khu khai thác lò cái khu metis
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN
40:2011/BTNMT (B) 2009 2010 2011 1 * pH - 7,1 7,2 7,4 5,5-9 2 * BOD5 mg/l 17,2 15,8 7,8 50 3 * COD mg/l 16,6 25,2 35,1 150 4 * TSS mg/l 41,2 43,4 44,6 100 5 * As mg/l <0,005 <0,005 <0,005 0,1 6 * Cd mg/l <0,005 0,0025 0,004 0,1 7 * Pb mg/l 0,008 0,0958 0,152 0,5 8 * Zn mg/l 5,564 6,468 6,582 3 9 * Fe mg/l 0,695 0,708 0,77 5 Nguồn: [11] Ghi chú:
- QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp
- Giá trị sau dấu <thể hiện giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích Nhận xét:
Kết quả phân tích tại bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng các nguyên tố có trong nƣớc thải tại cửa xả nƣớc thải của khu khai thác 4- Đơng Metis ra ngồi môi trƣờng về cơ bản hàm lƣợng các chất ô nhiễm đều nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn. Riêng chỉ tiêu Zn có hàm lƣợng vƣợt 1,8-2,1 lần so với quy chuẩn môi trƣờng cho phép. Nhƣ vậy có thể thấy rằng chất lƣợng nƣớc thải tại cửa xả nƣớc