3.1. XÁC ĐỊNH CÁC ĐỐI TƢỢNG CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG KTKSRĐB
3.1.1. Nhóm đối tượng môi trường tự nhiên
Các yếu tố tự nhiên bao gồm chủ yếu là môi trường không khí, nước và trầm tích.
3.1.1.1. Môi trường không khí
Chất lƣợng không khí có thể là một yếu tố quan trọng trong phân tích tác động môi trường, đặc biệt là trong các hoạt động gần bờ nơi mà các giới hạn của vùng ven bờ đƣợc áp dụng. Việc KTKSRĐB sử dụng phần lớn các thiết bị cơ giới, máy móc lớn. Các thiết bị này đều sử dụng nhiên liệu hoá thạch nhƣ xăng, dầu để vận hành. Vì vậy, một tác động không thể tránh khỏi là việc gây ra ô nhiễm không khí do đốt nhiên liệu trong quá trình thi công khai thác các loại hình khoáng sản.
Trong đó, tuỳ thuộc vào phương pháp khai thác, quy mô khai thác và đặc điểm không gian của diện tích khai thác mà mức độ ảnh hưởng là nhiều hay ít.
Về cơ bản, đốt nhiên liệu hoá thạch diễn ra theo sơ đồ phản ứng sau:
S + O2= SOx
C + O2= COx (CO2, CO) N + O2= NOx
Trong sản phẩm cháy do nhiên liệu sinh ra khi cháy có chứa nhiều loại khí độc (nhất là quá trình cháy không hoàn toàn) SO2, CO, CO2, NOx, hydrocacbon và tro bụi.
Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy hay do khi cháy ngọn lửa bị nhiệt độ giảm thấp, một số nguyên tử cacbon và hydro không đƣợc cấp đủ năng lƣợng để hình thành các gốc tự do và cho ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, xảy ra sự ngƣng trệ các phản ứng cháy ở những giai đoạn trung gian và dẫn đến
22
các quá trình sau:
Phát thải các nguyên tử cacbon với oxy tạo thành CO;
Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro tạo thành các hydro nhẹ và nặng;
Phát thải các hydrocacbon đã oxy hoá từng phần (andehit, axit)
Đồng thời với các khí thải là các hơi khói, nguyên nhân gây ra ô nhiễm do bụi.
Ví dụ, theo tài liệu ĐTM của Dự án khai thác mỏ cát san lấp tại biển Cần Giờ, hệ số ô nhiễm không khí do đốt dầu và tải lƣợng ô nhiễm khi sản lƣợng khai thác 450.000 m3/năm đƣợc trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tải lượng ô nhiễm do đốt nhiên liệu với sản lượng khai thác 450.000 m3/năm của mỏ cát san lấp tại biển Cần Giờ.
STT Các chất ô nhiễm
%
Hệ số ô nhiễm (WHO-1993)
%
Lƣợng dầu tiêu thụ (lít/năm)
Hệ số (kg/lít)
Tải lƣợng ô nhiễm (kg/năm)
1 Bụi 0,275 30.000 0,8 66
2 SO2 19,8 (có 3%S) 30.000 0,8 4.752
3 NOx 9,60 30.000 0,8 2.304
4 SO3 0,238 (có 3%S) 30.000 0,8 57,12
5 CO 0,71 30.000 0,8 170,40
6 VOC 0,035 30.000 0,8 8,40
Nhƣ vậy, ta có thể thấy khi tiến hành khai thác cát tại khu vực này, hằng năm sẽ thải một lượng không nhỏ bụi và khí thải vào môi trường không khí.
Nhìn chung các dự án KTKSRĐB đều có tác động lên môi trường không khí ở những mức độ khác nhau. Nguồn gây ô nhiễm không khí liên quan đến đến chất thải bao gồm khí thải và bụi: bụi và khí thải có nguồn gốc từ các hoạt động lắp đặt thiết bị, vận chuyển máy móc, chạy máy phát điện, khai thác và tuyển quặng, các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của công nhân, hoạt động giao thông vận tải phục vụ dự án,… Các hoạt động này sẽ làm tăng lƣợng bụi cũng nhƣ các khí thải có hại
23
(NOx, SO2, CO, anderhyt,…) vào không khí và gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra tiếng ồn còn phát sinh ra từ các thiết bị khai thác đặc biệt là khai thác bằng xáng cạp (tiếng ồn của xáng cạp đạt tới 82 - 87dBA và giảm dần trong bán kính 50m), vì vậy nếu khai thác ở những khu vực ven bờ đông dân cƣ, hoặc gần các khu bảo tồn thiên nhiên hay các khu dự trữ sinh quyển có thể gây ra những ảnh hưởng đáng kể.
3.1.1.2. Môi trường nước
Các yếu tố có thể gây ô nhiễm nguồn nước là do chất rắn lơ lửng (đất cát), dầu mỡ nhiên liệu,… do nguồn nước thải trong sản xuất, trong sinh hoạt,… gây ra.
Việc lấy và mang đi một khối vật chất từ đáy biển bằng các gàu xúc và ống hút sẽ làm khuấy động, xáo trộn lớp trầm tích đáy biển từ đó dẫn đến việc tăng hàm lƣợng chất lơ lửng, hàm lƣợng kim loại nặng, tăng độ đục, TSS, TDS... Các thay đổi như vậy sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật phiêu sinh (hạn chế quang hợp) và động vật phiêu sinh. Một ví dụ điển hình cho tác động phát thải từ việc xáo trộn các nguồn trầm tích là hoạt động nao vét ở Vịnh Mexico năm 2000.
Hệ sinh vật của vịnh đã nhiễm độc và suy giảm nặng nề sau khi các cơ quan quản lý vịnh cho nạo vét luồng lạch vào vịnh. Các độc chất tích lũy trong nhiều năm trong các trầm tích hạt mịn nhƣ trầm tích bùn, bùn sét, bùn cát khi bị xáo trộn đã lan truyền ra khắp vịnh khiến cho nhiều loài thủy sinh bị nhiễm độc, gây ảnh hưởng nặng nề đến sinh thái vùng vịnh.
Công đoạn KTKSRĐB sử dụng phương pháp áp lực khí hoặc bánh công tác khuấy và rửa trôi lớp phủ tạo, bơm hút lên tàu. Do các tác động này nên mối liên kết của khối trầm tích bị phá vỡ, các hạt bị khuấy trộn lên, hàm lƣợng chất lơ lửng trong nước tăng, làm môi trường nước bị vẩn đục trong phạm vi lớn (do khuếch tán).
Mặt nước có thể bị ô nhiễm do dầu mỡ từ tàu hút tạo nên (nếu không quản lý tốt). Theo kết quả quan trắc và khảo sát thực tế tại các dự án KTKSRĐB, vùng nước bị ảnh hưởng khi tàu hoạt động có bán kính hàng trăm mét và thời gian ảnh hưởng kéo dài trong nhiều giờ.
Nước tách ra từ hỗn hợp trầm tích – nước trong quá trình hút khoáng sản rắn
24
lên tàu: chủ yếu chứa bùn đất, khi chảy xuống biển sẽ làm ô nhiễm vùng nước biển xung quanh tàu hút. Độ đục của nước xung quanh khu vực khai thác có thể tăng đáng kể.
Ví dụ về tác động của KTKSRĐB đối với môi trường nước được thể hiện cụ thể qua số liệu đo nồng độ các chất ô nhiễm trong nước biển do khai thác cát ở vùng A, khu Tây luồng Nam Triệu - Hải Phòng.
Bảng 3.2. Ví dụ minh họa về chất lượng nước khu vực tàu hút cát do khai thác vùng A, khu Tây luồng Nam Triệu - Hải Phòng
TT Chỉ tiêu Đơn vị Trước khi khai thác
Trong khi khai thác
Tầng mặt Tầng giữa Tầng đáy
1 pH 7,89 7,85 7,87 7,96
2 DO mg/l 6,12 5,87 3,12 2,61
3 BOD5 mg/l 2,1 4,3 2,8 3,89
4 TSS mg/l 37 208 135 223
5 NO-3 mg/l 0,78 1,1 0,95 0,87
6 NO-2 mg/l 0 0,017 0 0
7 PO-4 mg/l 0,058 0,062 0,61 0,075
8 NH+4 mg/l 0 0 0 0
9 CN- mg/l 0 0 0 0
10 S2- mg/l 0 0,0008 0 0
11 Fe3+ mg/l 0,055 0,051 0,058 0,145
12 Zn2+ mg/l 0,025 0,087 0,032 0,027
13 Cd2+ mg/l 0 0,00013 0,00025 0
14 Pd2+ mg/l 0,025 0,0007 0,001 0,008
15 Cu2+ mg/l 0,0008 0,0012 0,0013 0,001
16 Mn2+ mg/l 0,0030 0,032 0,037 0,028
17 Cr2+ mg/l 0,001 0,001 0,0012 0,0014
18 Dầu mỡ mg/l 0 0 0 02
19 Coliform MPN/100ml 460 640 520 132
Bảng 3.2 cho thấy, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước biển khu Tây luồng Nam Triệu tăng từ 37mg/l lên 208mg/l ở tầng mặt, và 135mg/l ở tầng giữa, gấp 4 - 8 lần so với trước khi khai thác và vượt giới hạn cho phép đối với chất lượng
25
nước biển ven bờ QCVN 10:2008/BTNMT (50 mg/l). Tương tự như vậy, hàm lƣợng DO trong quá trình khai thác giảm dần, vƣợt giới hạn cho phép (≥ 5 mg/l) gây ảnh hưởng đến các loại sinh vật sống trong khu vực.
3.1.1.3. Môi trường trầm tích
Đáy biển vùng KTKSRĐB sẽ thay đổi về địa hình. Sự thay đổi này nhiều hay ít phụ thuộc vào quy mô của dự án khai thác. Tuy nhiên, ở các vùng biển sâu sự thay đổi này không làm biến dạng nhiều địa hình đáy do lƣợng trầm tích thiếu hụt đƣợc bù đắp và cân bằng nhanh chóng theo thời gian.
Tại các vùng nước nông, địa hình mới của đáy biển sau khi khai thác sẽ tác động đến kiểu lan truyền sóng và sự vận chuyển bùn lắng. Dưới các điều kiện mới này, hình dạng hình học của khu vực khai thác và các vùng lân cận bị ảnh hưởng: độ sâu và sự lan truyền sóng thay đổi để đạt cân bằng mới. Đáy biển khu vực khai thác có thể bằng phẳng hơn tại một số vị trí cục bộ phụ thuộc vào sự bồi lắng sau khi khai thác trong khi toàn bộ khu vực có thể dịch chuyển dưới tác động của dòng chảy chính. Nó có thể là kết quả của kiểu lan truyền sóng mới, chủ yếu do ảnh hưởng của các hố khai thác (tăng chiều cao sóng ở một trong hai phía của hố khai thác).
Những chuyển động của sóng qua khu vực khai thác trên đường tới bờ trải qua hai hình thức thay đổi do bởi đáy biển ngày càng sâu hơn. Sự thay đổi về các mức độ của đáy biển có thể làm cho sóng đổi hướng chuyển động dẫn đến khả năng tích tụ của năng lƣợng sóng tại một số điểm dọc theo vùng biển lân cận. Ngoài ra, việc đáy biển bị đào sâu làm giảm sự va chạm của sóng và làm giảm sự tập trung gần bờ của năng lượng sóng và dẫn đến việc năng lượng sóng tăng lên khi tới bờ. Cả hai trường hợp đều có thể làm tăng năng lƣợng sóng khi va chạm tới một nơi cụ thể trên bờ biển và khả năng xói mòn có thể xảy ra. Chúng cũng có thể là kết quả của kiểu tác động của sóng theo hướng mới, chủ yếu là sự tán xạ do hố khai thác (tăng chiều cao sóng hai phía sau hố khai thác, hình3.1), và biến đổi vị trí đới sóng vỡ.
26
Hình 3.1. Phạm vi ảnh hưởng của sóng sau khu vực khai thác.
Cùng với ảnh hưởng của sóng, hướng vận chuyển và lượng trầm tích vận chuyển cũng gây ảnh hưởng quan trọng tới sự ổn định của đới bờ.