CHƯƠNG I : ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.2. SỰ HÌNH THÀNH DỊNG THẢI AXÍT MỎ Ở KHU VỰC GIÁP LAI
2.2.2. Dòng thải axit mỏ ở khu vực Giáp Lai
Kết quả nghiên cứu cho thấy ở khu vực mỏ pyrit Giáp Lai vẫn tồn tại dòng thải axit mỏ ở nhiều nơi. Những khu vực đã quan sát được dòng thải axit mỏ gồm 3 hồ nước là các moong khai thác cũ, khu vực các bãi đất đá thải và các bãi thải quặng đuôi. Kết quả đo một số chỉ tiêu môi trường nước tại các khu vực trên được thể hiện trong bảng 2.2.
Từ các số liệu trong bảng có thể thấy, nước trong hồ số 2, về mùa khơ có độ pH = 5,2 (tháng 1/2011) và 5,16 (tháng 3/2011), nhưng về mùa mưa pH giảm xuống chỉ cịn 4,8 (tháng 9/2011). Mặc dù pH có sự dao động theo mùa nhưng nhìn chung nước trong hồ số 2 vẫn là nước axit và theo chỉ tiêu pH không đạt chất lượng của nước mặt (theo QCVN 08:2008/BTNMT chỉ tiêu B1).
Bảng 2.3. Kết quả phân tích mẫu nước tại moong khai thác pyrit Giáp LaiT T T Số Hiệu Thời điểm lấy mẫu Vị trí lấy mẫu pH
Hàm lượng kim loại nặng (mg/l)
Mn Fe Ni Cu Zn As Cd Pb 1 OP2 9/1997 Hồ số 2 6.7 6.1 - 0.25 0.036 1.4 0.0012 0.0076 <0.002 2 OP2(a) 5/2002 Hồ số 2 3.1 8.2 - 0.22 0.079 0.35 <0.001 0.0031 0.0044 3 GLTQ 1/2011 Hồ số 2 5.2 26.27 10.43 0.6441 0.1114 0.4642 0.0017 0.0041 0.0277 4 GL12 3/2011 Hồ số 2 5.16 0 0.13 0.0259 0.0052 0.1473 0.0044 0.0005 0.0151 5 GLM1 9/2011 Hồ số 2 4.8 1.98 0.23 0.0178 0.0037 0.0345 0.0003 0.0003 0.0040 6 GLM3 9/2011 Hồ số 1 5.49 0.43 2.03 0.0104 0.0062 0.0439 0.0060 0.0002 0.0322 QCVN08:2008 (B1) 5.5-9 1.5 0.1 0.5 1.5 0.05 0.01 0.05 QCVN08:2008 (A2) 6-8.5 1.0 0.1 0.2 1.0 0.02 0.005 0.02
Ghi chú: 1 -2: theo số liệu của Håkan Tarras-Wahlberg và Lan T. Nguyen (2008) [8]. QCVN.08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt. B1 - Dùng cho
mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự;
A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn
động thực vật thủy sinh.
Các nghiên cứu môi trường trước đây của Håkan Tarras-Wahlberg và Lan T. Nguyen (2008) [8] cho thấy, vào thời điểm tháng 9 năm 1997 khi mỏ còn đang hoạt động nước trong moong số 2 (nay là hồ số 2) vẫn cịn có độ pH gần trung tính từ 6 – 7, vào tháng 4 năm 2001 pH là 5,4. Tuy nhiên vào tháng 5 năm 2002 tức là sau 3 năm mỏ đóng cửa, nước trong hồ này đã có độ pH = 3,1. Như vậy, từ thời điểm mỏ đóng cửa đến năm 2002 độ pH trong hồ đã giảm đáng kể và có độ pH rất thấp.
Trong khoảng thời gian từ khi mỏ đóng cửa cho đến nay (khoảng 12 năm) độ pH trong hồ có tăng lên nhưng nhìn chung vẫn là nước axit và khả năng này có thể cịn duy trì lâu dài.
Biểu đồ biến thiên độ pH trong moong khai thác số 2 (hồ 2) trong giai đoạn 1997 đến 2011 được thể hiện trên hình 2.7.
Hình 2.6. Biểu đồ biến thiên pH theo thời gian tại hồ số 2
(các điểm 1, 2 theo số liệu của Håkan Tarras-Wahlberg và Lan T. Nguyen (2008) [8]
Một trong những dấu hiệu có thể nhận thấy được tính axit của nước trong các moong khai thác chính là nước thường xuyên trong một cách bất thường và sự thiếu vắng của các sinh vật thủy sinh trong hồ (rong, rêu, các động vật thủy sinh...) (xem ảnh 2.1; 2.2).
Sự hình thành dòng thải axit mỏ còn quan sát được tại các khu vực bãi đất đá thải, các bãi thải quặng đuôi. Xung quanh các bãi thải thường xuất hiện các dòng chảy nước rò rỉ từ bãi thải ra.
Các dòng nước rị rỉ từ các bãi thải có pH dao động từ 3,63 (mùa mưa) đến 6,6 (mùa khơ). Có thể thấy, về mùa mưa sự hình thành dịng thải axit mỏ ở các bãi thải rõ ràng hơn so với mùa khô. Các kết quả nghiên cứu của Håkan Tarras- Wahlberg và Lan T. Nguyen (2008) cũng đã ghi nhận sự hình thành dịng thải axit mỏ ở các bãi thải. Mẫu TF4, SW44 (tháng 2/2002) được lấy ở khu vực bãi thải quặng đuôi số 2 cho các giá trị pH tương ứng là 3,0 và 3,8 [8] .
Bằng chứng cho sự có mặt của dịng thải axit từ các bãi thải chính là sự tồn tại của các dòng chảy mặt màu vàng, nâu bẩn rị rỉ từ chính các bãi thải. Màu vàng, nâu bẩn
của các dịng chảy này là do có sự kết tủa goethit (FeO(OH)) (xem ảnh 2.3; 2.4; 2.5). Khả năng sinh dòng thải axit của các bãi thải cịn được kiểm chứng bằng các thí nghiệm theo phương pháp pH - paste. Các thí nghiệm pH - paste được tiến hành như sau.
Một lượng mẫu từ các bãi thải được lấy ra và nghiền nhỏ rồi hòa vào trong nước cất để trong khoảng 1 giờ sau đó đo pH của dung dịch thu được.
Tại bãi tập kết quặng ở khu hồ thải quặng đuôi cách cầu Giáp Lai 200 m về phía Thanh Sơn (bãi thải quặng đuôi số 1), tôi đã tiến hành đào phẫu diện tới độ sâu 1,5m và lấy mẫu để thử theo phương pháp pH - paste. Kết quả thí nghiệm pH - paste được thể hiện trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Kết quả thí nghiệm xác định pH paste
Ký hiệu mẫu Độ sâu (cm) pH Ký hiệu mẫu Độ sâu (cm) pH
P-1 0 - 10 3.88 P-6 75 - 90 3.79
P-2 10 - 25 3.68 P-7 90 - 105 3.76
P-3 25 - 40 3.68 P-8 105 - 120 3.74
P-4 40 - 60 3.66 P-9 120 -135 3.76
P-5 60 - 75 3.71 P-10 135 -150 3.73
Có thể nhận thấy, ngay ở lớp đất phủ phía trên độ pH đã rất thấp (3,88). Trong khoảng độ sâu từ 10 đến khoảng 60cm là lớp quặng pyrit bị phong hóa mạnh mẽ. Tại lớp này độ pH thấp nhất và ở mức 3,66 - 3,68. Xuống dưới sâu hơn, pyrit bị phong hóa yếu hơn và độ pH cũng cao hơn. Nhìn chung trong khoảng độ sâu thí nghiệm (1,5m), kết quả thử bằng pH - paste đều cho kết quả pH thấp (bảng 2.3 và hình 2.7). Điều đó chứng tỏ khả năng sinh axit trong q trình phong hóa pyrit tại bãi thải quặng đuôi là rất cao.
Kết quả trên cho thấy, tại các bãi tập kết quặng cũ, và các bãi thải khai thác quặng còn chứa những hàm lượng pyrit nhất định. Khi bị lộ ra bề mặt, chúng bị oxy hóa và tạo ra độ axit khá rõ.
Hình 2.7. Biểu đồ biến thiên độ pH theo chiều sâu tại bãi thải 1
Tại khu vực sân trụ sở Ủy ban xã Giáp Lai, là nơi tấp kết quặng cũ. Các cây trồng trên sân không phát triển được, tôi cũng đã đào hố lấy mẫu đất tới độ sâu 60 cm và thử pH - paste. Kết quả cho thấy, chỉ có phần gần trên mặt độ pH là 6,0 các độ sâu còn lại, độ pH thường là trung tính và kiềm yếu, có lẽ là đất ở đây được lấp bằng vật liệu xây dựng vôi vữa cũ. Tuy nhiên, ở dưới sâu vẫn phát hiện ra nhiều mảnh đá có chứa pyrit tươi, chưa bị phong hóa. Theo thời gian chúng sẽ bị phong hóa và tiềm ẩn khả năng tạo dịng axit có thể gây ơ nhiễm mơi trường khu vực xung quanh. Theo lãnh đạo xã Giáp Lai, trụ sở ủy ban được xây trên một khu tập kết quặng cũ, mặc dù đã được xử lý móng khá kỹ nhưng tường nhà phần gần móng thường xuyên bị tróc lở. Đã sửa chữa và vá nhiều lần nhưng vữa vẫn tiếp tục bị tróc lở (xem ảnh 2.6). Hiện tượng này là do nước axit sinh ra trong q trình phong hóa pyrit bị lấp ở phía dưới ngấm lên làm hỏng lớp vữa. Thực tế kết quả đo pH tại 2 vị trí GLM4 và GLM5 lấy ở khe suối cạnh bãi tập kết quặng cũ là 4,14 và 5,95 và kết quả đo pH tại hồ số 2 khu vực hồ Giáp Lai (moong khai thác quặng cũ) có sự hiện diện của lượng lớn đất đá thải ở bờ phía bắc và phía đơng có giá trị là 5,2. Điều đó cho thấy, ở bãi tập kết quặng cũ và bãi thải khai thác vẫn tiếp tục xảy ra q trình phong hóa pyrit để tạo ra dịng axit.