Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Thực trạng chất lượng môi trường và hoạt động quản lý khai thác
4.2.1. Chất lượng môi trường không khí
Môi trường không khí đang là vấn đề bức xúc với các đô thị và khu công nghiệp cũng như các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản... Môi trường không khí cùng với các tác động xấu của nó đang là mối quan tâm tìm hiểu, nghiên cứu và đánh giá không chỉ ở Thanh Sơn mà còn trên phạm vi cả nước. Nhận diện các nguồn gây tác động đến môi trường không khí tại xã Giáp Lai và Sơn Hùng bao gồm:
- Khai thác và chế biến khoáng sản: Huyện Thanh Sơn có 6 điểm khoáng sản khai thác Caolanh – Fenspat, 01 mỏ khai thác than nâu, 01 điểm
khai thác Secptin, 02 mỏ khai thác Đolmit – Talc, 01 khai thác Quaczit, 06 mỏ khai thác sắt, 05 mỏ đá xây dựng, 03 mỏ sét gạch ngói... Đặc biệt, với đặc điểm địa hình đồi núi, Huyện Thanh Sơncó nguồn Caolanh – Fenspat trữ lượng lớn, chất lượng tốt, phục vụ cho các ngành công nghiệp vật liệu xây dựng và một số ít làm chất phụ gia cho các ngành công nghiệp sản xuất giấy, sơn, cao su, xà phòng... Việc khai thác, chế biến và vận chuyển khoáng sản là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm gia tăng nồng độ bụi trong khu vực.
- Giao thông: Cùng với quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa, các đường giao thông được mở ra nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế.
Phương tiện giao thông cơ giới tăng lên đặc biệt tại đô thị. Nguồn thải từ giao thông vận tải đã trở thành nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng chú ý. Nguồn ô nhiễm này phân bố dọc theo các tuyến đường giao thông đặc biệt là tại các đường Quốc lộ 70B, tỉnh lộ 316. Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình đốt nhiên liệu động cơ: COx, SO2, NOx, Các bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di chuyển.
- Khu dân cư: Chất lượng môi trường không khí tại các khu vực tập trung dân cư trên địa bàn xã Giáp Lai và Sơn Hùng còn tương đối tốt ít bị ảnh hưởng bởi các khí như CO, SO2, NO2. Tuy nhiên, chất lượng môi trường không khí ở đây đã có dấu hiệu ô nhiễm bụi, tiếng ồn tại các khu vực tập trung đông dân cư.
a. Diễn biến ô nhiễm:
Để đánh giá chất lượng không khí, nghiên cứu đã tiến hành quan trắc 3 đợt vào tháng 03, tháng 06, tháng 09 năm 2019 để tính toán API thực tế.
Ngoài ra, nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh Landsat 8 để ước tính chỉ số ô nhiễm không khí API và thành lập bản đồ chất lượng không khí tại huyện Thanh Sơn trong năm 2019.
0 50 100 150 200 250
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 K17 K18 K19 K20 K21 K22 K23 K24
NO2 (1) NO2 (2) NO2 (13) QCVN05:2013/BTNMT
àg/m3
Giá trị NO2
0 50 100 150 200 250
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 K17 K18 K19 K20 K21 K22 K23 K24
NO2 (1) NO2 (2) NO2 (13) QCVN05:2013/BTNMT
Giá trị TSP
àg/m3
Hình 4.1. Hàm lƣợng các chỉ tiêu trong mẫu không khí Giá trị SO2
Năm 2019, với 03 đợt quan trắc với 24 điểm quan trắc, kết quả quan trắc mới nhất vào tháng 9/2019 cho thấy hầu hết các thông số môi trường đều nắm trong giới hạn quy chuẩn có 4/24 điểm quan trắc có nồng độ bụi lơ lửng vượt quá Quy chuẩn (QCVN 05:2013/BTNMT). Điển hình, khu vực nghiền sàng cao lanh – fenspat đang trong quá trình hoạt động nên phát sinh lượng bụi lớn (gấp 5,1 lần so với Quy chuẩn). Ngoài ra, các khu vực khác tuy thông số bụi có giảm so với các đợt quan trắc trước nhưng vẫn có khu vực tăng vượt quá nhiều lần quy chuẩn như khu vực khai thác mỏ Cao lanh - Fenspat Ba Bò tại moong thông số bụi lơ lửng (TSP) vượt 1,37 lần so với Quy chuẩn.
Riêng với chỉ tiêu bụikết quả quan trắc 3 đợt trong năm 2019 cho thấy tại các điểm quan trắc tổng hàm lượng bụi (TSP) hầu hết đều đạt quy chuẩn, tuy nhiên có những vị trí như K1, K2, K14, 15 đều vượt quá Qui chuẩn cho phép nhiều lần. Đặc biệt 2/3 đợt quan trắc tại điểm số K14 và K15 có hàm lượng TSP cao hơn nhiều so với khu vực khác, do đây là khu vực sản xuất của mỏ Bưa Mè, cũng tại các điểm này thì tại đợt quan trắc tháng 9 không có kết quả cao do tại thời điểm quan trắc lượng hàng sản xuất của đơn vị kinh doanh trong khu vực này còn ít. Điều này cho thấy chất lượng không khí tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai tại một số vị trí đang bị ô nhiễm mà chủ yếu là do bụi.
Cần tiếp tục theo dõi và giám sát các diễn biến về chất lượng không khí để có thể đưa ra nhận định chính xác và cung cấp cơ sở khoa học đề xuất giải giảm thiểu ô nhiễm do bụi tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ.
* Tiếng ồn, chấn động, độ rung
Tiếng ồn tạo ra bởi hoạt động khai thác mỏ bao gồm tiếng ồn từ việc nổ mìn, các thiết bị hạng nặng, khoan, đào, nghiền, thải đất đá và các hoạt động của xưởng chế biến Caolanh – felspat.Cường độ âm thanh phát sinh do nổ mìn lớn (khoảng 0,25s), nhưng xảy ra tức thời và được báo trước nên ít ảnh hưởng đến môi trường và đời sống nhân dân xung quanh khu vực mỏ.
Tiếng ồn của động cơ và các thiết bị báo động an toàn, tiếng còi báo xe lùi từ các hoạt động của các thiết bị hạng nặng được sử dụng để khoan, đào và vận chuyển đất đá thải từ moong lộ thiên đến bãi thải đất đá, vận chuyển Caolanh – fenspat.
Khi tiếng ồn vượt quá tiêu chuẩn cho phép và liên tục có thể gây bệnh điếc nghề nghiệp cho công nhân trực tiếp làm việc và gây ảnh hưởng đến đời sống của nhân dân khu vực xung quanh.
Chấn động, độ rung phát sinh do hoạt động nổ mìn trong khai thác.
Thời gian tác động theo từng đợt nổ, thời gian tác động không liên tục, sóng dao động trong khoảng thời gian ngắn, khoảng 0,5 giây. Tuy nhiên những tác động này sẽ kéo dài trong suốt quá trình hoạt động khai thác của mỏ.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
TO1 TO2 TO3 QCVN 05:2013\BTNMT
dB Giá trị tiếng ồn
Hình 4.2. Giá trị tiếng ồn tại các đợt quan trắc.
Qua biểu đồ cho thấy hoạt đông khai thác Caolanh- Fenspat gây ra mức ồn khá cao. Đặc biệt tại các khu vực chế biến caolanh – fenspat ( K14, K15) mức ồn trung bình lần lượt 71,3 dB và 71,7 dB vượt 1,01 và 1,02 lần so với QCVN 05:2013\BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
b. Xây dựng bản đồ chất lƣợng không khí từ ảnh Landsat
Để xây dựng bản đồ chất lượng không khí tại tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơn, đề tài sử dụng dữ liệu ảnh Landsat 8 được chụp
vào tháng 9 năm2019. Kết quả được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của việc sử dụng tư liệu viễn thám so với kết quả quan trắc mặt đất. Kết quả xây dựng bản đồ chất lượng không khí được thể hiện tại Hình 4.4.
Hình 4.3. Chất lƣợng không khí tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơn theo ảnh Landsat 8 ngày 30/09/2019.
Từ kết quả bản đồ chất lượng không khí tại Hình 4.4 cho thấy:
Phân bố không gian của chất lượng không khí khu vực có sự thay đổi không theo quy luật. Chất lượng không khí tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơnbiến động do các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, xây dựng, giao thông.
Năm 2019, không khí tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơncó dấu hiệu ô nhiễm. Nguyên nhân chủ yếu do quá trình khai thác, vận chuyển và chế biến Cao lanh – Fenspat, hoạt động giao thông, xây dựng diễn ra mạnh.
Một số điểm nóng về ô nhiễm không khí do bụi: Mỏ Bưa Mè của Công ty TNHH xây dựng Cường Thịnh, mỏ Ba Bò của công ty TNHH khoáng sản và xây dựng HAT có chất lượng không khí kém nhất với giá trị API >201,
nhiều khu vực có giá API > 300.Tại đây tập trung các các mỏ khai thác Caolanh - Fenspat, hoạt động giao thông, xây dựng diễn ra mạnh.
Các khu có chất lượng không khí ô nhiễm nhẹ hơn bao gồmkhu vực dân cư. Ở các khu vực này có diện tích rừng lớn, dân cư thưa thớt ít tác động hơn tới môi trường không khí.
Để đánh giá mức độ tin cậy của bản đồ chất lượng không khí từ ảnh Landsat, nghiên cứu đã so sánh các giá trị API trên ảnh Landsat với các giá trị quan trắc năm 2019. Kết quả số liệu chất lượng không khí được lấy từ kết quả nghiên cứu của đề tài năm 2019. Kết quả được thể hiện dưới Bảng 4.2.
Bảng 4.2. Sự sai khác về giá trị API trên ảnh Landsat so với kết quả quan trắc 9/2019.
Điểm quan trắc
API từ quan trắc API từ Landsat
Sai khác
API %
K1 410
Ô nhiễm nghiêm trọng
291,5
Ô nhiễm nặng -118,5 -28,9
K2 223
Ô nhiễm nặng
239,6
Ô nhiễm nặng 16,6 7.45
K3 265
Ô nhiễm nặng
254,5
Ô nhiễm nặng -10,5 -4.0
K4 219
Ô nhiễm nặng
273,1
Ô nhiễm nặng 54,1 24,7
K5 187
Ô nhiễm vừa phải
273,1
Ô nhiễm nặng 86,1 46,0
K6 216
Ô nhiễm nặng
260,4
Ô nhiễm nặng 44,4 20,6
K7 150
Ô nhiễm vừa phải N/A
K8 270
Ô nhiễm nặng
307,7
Ô nhiễm nghiêm trọng 37,7 14,0
K9 123
Ô nhiễm vừa phải
321,7
Ô nhiễm nghiêm trọng 196.67 161.5
Điểm quan trắc
API từ quan trắc API từ Landsat
Sai khác
API %
K10 209
Ô nhiễm nặng N/A
K11 260
Ô nhiễm nặng
324,0
Ô nhiễm nghiêm trọng 64,0 24.6
K12 360
Ô nhiễm nghiêm trọng
311,88
Ô nhiễm nghiêm trọng -48,1 -13,4
K13 410
Ô nhiễm nghiêm trọng
268,8
Ô nhiễm nặng -141,2 -34,4
K14 255
Ô nhiễm nặng
248,0
Ô nhiễm nặng -7,0 -2,8
K15 186
Ô nhiễm vừa phải
250,8
Ô nhiễm nặng 64,8 34,8
K16 249
Ô nhiễm nặng
236,8
Ô nhiễm nặng -12,2 -4,9
K17 256
Ô nhiễm nặng
261,2
Ô nhiễm nặng 5,2 2,0
K18 215
Ô nhiễm nặng
227,6
Ô nhiễm nặng 12,6 5,9
K19 245
Ô nhiễm nặng
256,3
Ô nhiễm nặng 11,3 4,6
K20 235
Ô nhiễm nặng
287.1
Ô nhiễm nặng 52,1 22,2
K21 159
Ô nhiễm vừa phải
320,9
Ô nhiễm nghiêm trọng 161,97 101,8
K22 188
Ô nhiễm vừa phải N/A
K23 147
Ô nhiễm vừa phải
198,3
Ô nhiễm vừa phải 51,26 34,9
K24 163
Ô nhiễm vừa phải
268,8
Ô nhiễm nặng 105,80 64,9 Ghi chú: Giá trị mang dấu âm (-) có ý nghĩa là giá trị API trên ảnh nhỏ hơn API thực tế qua giá trị quan trắc và ngược lại; N/A giá trị API trên ảnh Landsat không tồn tại do mây, nước và thực vật.
Kết quả tại Bảng 4.2 tại năm 2019 cho thấy có 03 điểm không xác định được API trên Landsat, còn lại11/21điểmcó sự trùng khớp về mức độ ô nhiễm, 10/21 điểm còn lại có mức độ khác biệt nhỏ.Nhìn chung, các điểm có sai khác nằm ở thang chia 2 mức lân cận nhau nên sự sai lệch là không đáng kể. Đối với các điểm có mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và rất nghiêm trọng, giá trị API giá trị trên ảnh và giá trị quan trắc giống nhau ở mức độ ô nhiễm.Kết quả đánh giá sai khác trong năm 2019 cho thấy có 9/21 điểm có mức độ sai khác giữa API trên ảnh so với API từ quan trắc không quá lớn (<20%), 5/21 điểm có sự sai khác 20÷ 25%, 7/21 điểm có sự sai khác > 25%.
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc đánh giá chất lượng không khí dựa trên ảnh Landsat có độ tin cậy và tính khả thi tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai.
Tuy nhiên, kết quả đánh giá sai khác tại Bảng 4.2 cũng cho thấy một vài điểmcó giá trị API trên ảnh Landsat không tồn tại hay lớn hơn giá trị quan trắc rất nhiều. Cụ thể: Khu dân cư xung quanh cách khu vực mỏ Ba Bò 50m;Khu dân cư xung quanh cách khu vực kho chứa 100m; Khu vực chế biến mỏ Bưa Mè 50m về phía tây (K22). Do vậy, không thể sử dụng điểm này để so sánh với giá trị quan trắc thực tế.Các giá trị API trên ảnh Landsat có sai khác lớn so với giá trị API từ quan trắc mà nguyên nhân có thể do sai lệch giữa thời gian quan trắc và thời gian ảnh Landsat chụp và điều kiện thời tiết(độ che phủ mây dẫn đến giá trị ảnh lớn hơn). Cụ thể: điểm quan trắc K5, K9; K21 và K24giá trị API quan trắc cho thấy chất lượng không khí ở mức ô nhiễm vừa phải do khu vực này nằm ở vị trí là nhiều cây xanh nên không khí khá trong lành. Tuy nhiên, giá trị API trên ảnh Landsatở mức ô nhiễm nặngtại vị trí này do ảnh hưởng của mây làm nhiễu động dẫn đến kết quả không chính xác. Ngoài ra, một số điểm khác cũng có có giá trị quan trắc lớn hơn giá trị API trên ảnh Landsat như khu vực tại moong khai thác mỏ Caolanh - Fenspat mỏ Ba Bò (K1). Lý giải nguyên nhân có thể do quan trắc tại khu vực moong khai
thác mỏ Caolanh - Fenspat mỏ Ba Bò đang trong giờ khai thác nên lượng bụi từ quá trình bốc xúc lớn cộng thêm phương tiện giao thông di chuyển nhiều.
Đánh giá chung: Thông qua việc tính toán giá trị sai khác API, các giá trị âm tức là API cho thấy giá trị API trên ảnh Landsat nhỏ hơn giá trị API từ quan trắc và ngược lại. Kết quả đánh giá sai khác cho thấyphần lớn các điểm quan trắc có giá trị sai khác về API so với kết quả từ ảnh Landsat dưới 20%.
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc đánh giá chất lượng không khí dựa trên ảnh Landsat có độ tin cậy và tính khả thi tại xã Sơn Hùng và xã Giáp Lai, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ.