i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thị Bích Hồng NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MỎ THAN KHÁNH HÒA, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thị Bích Hồng NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MỎ THAN KHÁNH HÒA, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Lưu Đức Hải Hà Nội - 2012 iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Công nghiệp khai thác than 2 1.1.1. Khai thác than ở Việt Nam 2 1.1.2. Khai thác than ở Thái Nguyên 7 1.2. Tổng quan về mỏ than Khánh Hòa 13 1.2.1. Điều kiện tự nhiên 13 1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 15 1.2.3. Đặc điểm than khoáng sản tại mỏ than Khánh Hòa 19 1.2.4. Hiện trạng khai thác tại mỏ than Khánh Hòa 23 1.2.5. Kế hoạch phát triển mỏ 32 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1. Đối tượng nghiên cứu 34 2.2. Phạm vi nghiên cứu 34 2.3. Nội dung nghiên cứu 34 2.4. Phương pháp nghiên cứu 35 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40 3.1. Hiện trạng và dự báo diễn biến chất lượng môi trường khu vực mỏ 40 3.1.1. Môi trường không khí 40 3.1.2. Môi trường nước 50 3.1.3. Môi trường đất 67 3.1.4. Đa dạng sinh học 70 3.1.5. Kinh tế xã hội, sức khỏe cộng đồng 72 iv 3.1.6. Rủi ro, sự cố môi trường 73 3.2. Đánh giá tổng quan hiện trạng công tác quản lý môi trường khu vực mỏ 74 3.2.1. Các giải pháp quản lý môi trường đang thực hiện 74 3.2.2. Đánh giá tổng thể và các vấn đề môi trường ưu tiên giải quyết 79 3.3. Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng môi trường khu vực mỏ 85 3.3.1. Các giải pháp kĩ thuật 85 3.3.2. Các giải pháp quản lý 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 1. Kết luận 92 2. Kiến nghị 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 97 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh (1000 tấn) 3 Bảng 1.2. Biến động độ che phủ rừng tự nhiên khu vực 6 Hòn Gai - Cẩm Phả (%) 6 Bảng 1.3. Diện tích khai trường, bãi thải và đất nông nghiệp bị lấp bởi bùn, đất đá thải khu vực Cẩm Phả (Ha) 6 Bảng 1.4. Sản lượng khai thác than trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 8 (2006-2009) 8 Bảng 1.5. Trữ lượng, công suất các mỏ than tỉnh Thái Nguyên 8 Bảng 1.6. Lưu lượng nước thải một số mỏ than tỉnh Thái Nguyên 10 Bảng 1.7. Tọa độ các điểm ranh giới mỏ than Khánh Hòa 13 Bảng 1.8. Tình hình kinh tế khu vực mỏ 16 Bảng 1.9. Điều kiện xã hội khu vực 17 Bảng 1.10. Thông số thủy văn các suối khu vực mỏ than Khánh Hòa 20 Bảng 1.11. Tổng hợp các hạng mục công trình hiện có 25 Bảng 1.12. Các yếu tố của hệ thống khai thác bờ công tác theo lớp đứng 26 Bảng 1.13. Các thông số của bãi thải 29 Bảng 3.1. Nguồn phát sinh khí bụi do khai thác than mỏ Khánh Hòa 41 Bảng 3.2. Kết quả phân tích mẫu môi trường không khí khu vực mỏ than Khánh Hòa 42 Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu môi trường không khí khu vực xung quanh mỏ than Khánh Hòa 45 Bảng 3.4. Ước tính lượng bụi sinh ra do hoạt động khai thác 49 Bảng 3.5. Dự báo tải lượng bụi phát sinh theo đơn vị diện tích, thời gian 50 Bảng 3.6. Nguồn phát sinh nước thải do hoạt động của mỏ 51 Bảng 3.7. Lưu lượng nước chảy vào moong theo tính toán của mỏ 52 Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu nước thải moong 52 Bảng 3.9: Kết quả phân tích mẫu nước thải moong tại cửa xả 53 Bảng 3.10. Hệ số dòng chảy theo đặc điểm mặt phủ 54 vi Bảng 3.11. Lưu lượng nước mưa chảy tràn tính theo từng khu vực mỏ 55 Bảng 3.12. Lượng cặn tích tụ trong nước mưa theo từng khu vực (kg) 55 Bảng 3.13. Kết quả phân tích mẫu tại cửa xả nước thải sinh hoạt 56 Bảng 3.14: Kết quả phân tích mẫu nước mặt đợt 1/2009 57 Bảng 3.15. Kết quả phân tích mẫu nước mặt đợt 1/2010 57 Bảng 3.16. Kết quả phân tích nước mặt đợt 1/2011 58 Bảng 3.17: Kết quả phân tích mẫu nước ngầm (đợt 3/2009) 60 Bảng 3.18. Kết quả phân tích nước đợt 3/2010 61 Bảng 3.19. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm đợt 1/2011 62 Bảng 3.20. Dự báo lượng nước chảy vào moong theo công suất thiết kế mỏ 64 Bảng 3.21. Lượng nước ngầm chảy vào moong khai thác giai đoạn mở rộng 67 Bảng 3.22. Kết quả phân tích môi trường đất đợt 3/2010 68 Bảng 3.23. Kết quả phân tích môi trường đất đợt 1/2011 69 Bảng 3.24. Phương tiện, thiết bị phòng chống cháy nổ 78 Bảng 3.25. Đánh giá tổng hợp theo tiêu chí nhóm 1 80 Bảng 3.26. Kết quả đánh giá theo tiêu chí nhóm 2 81 Bảng 3.27. Kết quả đánh giá theo tiêu chí nhóm 3 82 Bảng 3.28. Kết quả đánh giá theo tiêu chí nhóm 4 83 Bảng 3.29. Kết quả đánh giá theo tiêu chí nhóm 5 84 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Diễn biến hàm lượng COD trung bình năm tại các phụ lưu của Sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2005 đến 2010 11 Hình 1.2. Diễn biến hàm lượng BOD trung bình năm tại các phụ lưu của Sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2005 đến 2010 11 Hình 1.3. Diễn biến hàm lượng As trên sông Đu từ 2005 đến 2010 12 Hình 1.4. Ô nhiễm bụi lơ lửng tại một số khu vực khai thác khoáng sản và sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2008 đến 2010 12 Hình 1.5. Sự suy giảm diện tích rừng tự nhiên hàng năm tại Thái Nguyên 13 Hình 1.6. Sơ đồ công nghệ khai thác than tại mỏ than Khánh Hòa 27 Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ sàng tuyển than 32 Hình 3.1. Sơ đồ các vị trí quan trắc, lấy mẫu 40 Hình 3.2. Biểu đồ hàm lượng bụi tại một số vị trí trong khu vực mỏ than Khánh Hòa 45 Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống xử lý bụi dự kiến 87 Hình 3.4. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải mỏ than Khánh Hòa theo phương án đề xuất 88 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt Tên kí hiệu 1 BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh học 2 COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học 3 DO (Dissolve oxygen) Oxy hòa tan 4 EPA (The US Environment Protection Agency) Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ 5 MPN (Most Probable Number) Số vi khuẩn có thể lớn nhất 6 TSS (Total Suspended Solid) Tổng chất rắn lơ lửng 7 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 8 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 9 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 10 UBND Ủy ban nhân dân 2 MỞ ĐẦU Trong xu thế hội nhập và phát triển, các ngành công nghiệp nước ta được quan tâm đầu tư và đẩy mạnh. Trong số đó phải kể đến các hoạt động của công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản. Khai thác than là một hoạt động đã được quan tâm đầu tư phát triển từ khá lâu. Sự tăng trưởng của các ngành kinh tế như điện, xi măng luôn tỉ lệ thuận với nhu cầu sử dụng than. Trên cơ sở nhu cầu than ngày càng tăng trên thị trường, các hoạt động khai thác và chế biến than cũng liên tục gia tăng. Bên cạnh những lợi ích kinh tế mà ngành khai thác than mang lại, thì hoạt động này cũng đã can thiệp khá mạnh mẽ đến môi trường, gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường đòi hỏi các nhà đầu tư cần phải có các giải pháp quản lý, giải pháp công nghệ và các giải pháp xử lý hợp lý nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng xấu đến môi trường. Thái Nguyên hiện là một trong những cái nôi của ngành khai thác và chế biến khoáng sản của Việt Nam. Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có khoảng 156 mỏ và điểm khoáng sản đã và đang được đưa vào khai thác, chế biến. Than là khoáng sản có tiềm năng của tỉnh Thái Nguyên. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã phát hiện 7 mỏ và điểm khoáng sản than, trong đó thăm dò, khai thác 6 mỏ; tổng trữ lượng đã đánh giá cấp A + B + C 1 đạt trên 90 triệu tấn, có 2 loại than: antraxit và than mỡ. Các mỏ than chủ yếu sử dụng công nghệ khai thác lộ thiên với các moong sâu hàng trăm mét, bãi thải trở thành các núi thải khổng lồ như các mỏ Phấn Mễ, mỏ Khánh Hòa, Mỏ than Bá Sơn [33]. Ngoài những lợi ích do ngành công nghiệp khai thác chế biến than mang lại cho địa phương Thái Nguyên thì những tác động đến môi trường hiện nay cũng không nhỏ: Vấn đề sạt lở bãi thải, hạ thấp mực nước ngầm, ô nhiễm môi trường không khí, làm bẩn nguồn nước tưới tiêu đang ngày càng gây bức xúc trong nhân dân. Trước thực tế trên, đề tài ”Nghiên cứu hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên” nhằm mục đích đánh giá hiện trạng môi trường, dự báo các vấn đề môi trường phát sinh trên cơ sở đó đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý môi trường mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Công nghiệp khai thác than 1.1.1. Khai thác than ở Việt Nam 3 a. Đặc điểm các mỏ than nƣớc ta [17] Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi là nước có nhiều nguồn khoáng sản trong đó than đá chủ yếu tập trung tại các mỏ ở Hải Phòng, Quảng Ninh thuộc cuối hành lang kinh tế Côn Minh - Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng. Lượng than tại đây chiếm 90% trên cả nước. Đặc điểm quan trọng nhất của các mỏ than ở Việt Nam thuộc khu vực hành lang kinh tế là phần nhiều các mỏ than đều ở lộ thiên dễ khai thác. Tuy nhiên phần than ở sâu trong lòng đất cũng khá dồi dào. Chỉ riêng ở Quảng Ninh trữ lượng than ở dưới sâu -350 m đã có khoảng 6,5 - 7 tỷ tấn [19]. Than ở Việt Nam có 5 loại chính: - Than antraxit - Than mỡ - Than bùn - Than ngọn lửa dài - Than nâu. Than antraxit (than đá): Trữ lượng than đá được đánh giá là 3,5 tỷ tấn trong đó ở vùng Quảng Ninh trên 3,3 tỷ tấn (tính đến độ sâu - 300m); còn lại gần 200 triệu tấn là nằm rải rác ở các tỉnh: Thái nguyên, Hải Dương, Bắc Giang. Bảng 1.1. Trữ lƣợng các mỏ than Quảng Ninh (1000 tấn) Tổng trữ lượng Trữ lượng khai thác lộ thiên Trữ lượng khai thác lò bằng Trữ lượng khai thác giếng đứng Trữ lượng đã thăm dò 3.523.640 215.476 470.356 2.837.808 Trữ lượng mỏ đang khai thác 1.422.362 192.442 150.793 1.079.127 Trữ lượng các mỏ chuẩn bị khai thác 333.563 12.410 113.746 207.407 Than mỡ: Trữ lượng tiềm năng được đánh giá sơ bộ là 27 triệu tấn, trong đó trữ lượng địa chất là 17,6 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở 2 mỏ Làng Cẩm (Thái Nguyên) và mỏ Khe Bố (Nghệ An). [...]... công suất và diện tích các mỏ than trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên như sau: Bảng 1.5 Trữ lƣợng, công suất các mỏ than tỉnh Thái Nguyên TT Tên mỏ và vị trí Đơn vị khai thác Trữ lƣợng mỏ 1 Mỏ than Núi Hồng, Yên Lãng, Đại Từ Công ty TNHH MTV Công nghiệp Mỏ Việt Bắc-TKV 15,075 tr tấn Mỏ than Khánh Hòa, Xã Phúc Hà - Thành phố Công ty TNHH 2 Thái Nguyên và xã An Khánh - Đại Từ 3 Mỏ than Phấn Mễ, xã Phục Linh,... khai thác than tập trung chủ yếu vùng Tây Bắc của tỉnh Thái Nguyên trên địa bàn các huyện Đại Từ, Phú Lương Các mỏ khai thác than lớn của Thái Nguyên như mỏ than Khánh Hòa, mỏ than Phấn Mễ, mỏ than Núi Hồng, mỏ than Bá Sơn Nhìn chung hoạt động khai thác than trên địa bàn đã được bắt đầu từ khá lâu: mỏ than Khánh Hòa bắt đầu hoạt động từ 1949; than Núi Hồng bắt đầu hoạt động từ 1980, mỏ than Bá Sơn... khai thác than diễn ra ngày càng nhiều, các mỏ than trong xu thế mở rộng và nâng cao công suất đóng góp một phần quan trọng vào sự phát triển của kinh tế tỉnh Thái Nguyên c Thực trạng môi trƣờng do hoạt động của các mỏ than trên địa bàn tỉnh Việc mở rộng và nâng cao công suất các mỏ than trong thời gian qua đã gây tác động không nhỏ đến môi trường khu vực tỉnh Nguy cơ thu hẹp diện tích đất nông nghiệp,... kim loại nặng, Bảng 1.6 Lƣu lƣợng nƣớc thải một số mỏ than tỉnh Thái Nguyên Lƣu lƣợng TT Tên mỏ Vị trí nƣớc thải (m3/năm) 1 Mỏ than Núi Hồng Xã Yên Lãng, huyện Đại Từ 998400 2 Mỏ than Khánh Hòa Xã Phúc Hà, TP Thái Nguyên 1000000 3 Mỏ than Bá Sơn Xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương 564480 Mỏ than An Khánh - Xã An Khánh, xã Cù Vân, huyện Đại Cù Vân Từ Mỏ than Phấn Mễ Xã Phẫn Mễ, huyện Phú Lương 4 5 72000 6498444... của dự án, công tác hoàn thổ không được chú trọng là những nguyên nhân gây biến đổi môi trường, ô nhiễm nước, thiệt hại về sức khỏe công nhân, nhân dân vùng than Đây là một thực tế đang rất cần 6 sự quan tâm của các cấp, ngành, cơ quan quản lý và đặc biệt là nhận thức của các nhà đầu tư, chủ dự án khai thác than 1.1.2 Khai thác than ở Thái Nguyên a Đặc điểm các mỏ than ở Thái Nguyên [15][27] Than là một... 40.000-50.000 50 37.000 19,91 30.000 14,5 59,3 tr tấn Nguyên Mỏ than Gốc Thông xã An Khánh huyện Đại Từ Công ty cổ phần Xây dựng và Khai và Cổ Lũng huyện Phú Lương thác than Thái Nguyên tấn Mỏ than An Khánh - Cù Công ty cổ phần 0,3 tr 8 0,4 tr Vân xã An Khánh và Cù Vân huyện Đại Từ 7 8 khai khoáng miền núi tấn Mỏ than Làng Bún, xã Phấn Mễ huyện Phú Lương Công ty cổ phần Gang thép Gia Sàng 0,15 tr tấn 8000... khá đồng đều và rất rắn chắc - Sét than chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng Chúng thường là những lớp mỏng, nằm trên vách, trụ hoặc xen kẹp trong các vỉa than và không duy trì liên tục Sét than thường mềm dẻo, bị ngậm nước và khó lấy mẫu cơ lý để phân tích c Chất lƣợng than mỏ Khánh Hòa c1 Tính chất vật lý và thạch học than - Tính chất vật lý: Quan sát bằng mắt thường cho thấy, than khu mỏ Khánh Hoà... 1983, mỏ than Phấn Mễ bắt đầu hoạt động từ những năm 1966 [21] Qua thời gian, bên cạnh những lợi ích về mặt kinh tế xã hội như tăng nguồn thu ngân sách cho tỉnh, thì hoạt động khai thác than với công nghệ còn lạc hậu đã ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường, địa hình và cảnh quan tỉnh Thái Nguyên Theo số 7 liệu Sở Tài Nguyên Môi trường tỉnh Thái Nguyên, tính đến 31/12/2009, sản lượng khai thác than trên... quan về mỏ than Khánh Hòa 1.2.1 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý [7] Mỏ than Khánh Hoà thuộc là một bộ phận thuộc khoáng sàng Ba Sơn – Quan Triều, thuộc địa phận xã Phúc Hà – Thành phố Thái Nguyên, xã Sơn Cẩm, huyện Phú Lương, xã An Khánh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Tọa độ các điểm mốc theo Quyết định số 1988/QĐ-HĐQT ngày 22/08/2008 của Hội đồng Quản trị Tập đoàn TKV V/v giao thầu quản lý, bảo... năng của tỉnh Thái Nguyên Trên địa bàn tỉnh đã phát hiện 13 mỏ và điểm khoáng sản, trong đó thăm dò, khai thác 6 mỏ Gồm 02 loại than: than đá và than mỡ với tổng trữ lượng gần 100 triệu tấn (hiện còn lại khoảng 63,8 triệu tấn), đứng thứ hai trong cả nước, chất lượng tương đối tốt Các mỏ có trữ lượng lớn là Khánh Hòa (59,3 triệu tấn), Núi Hồng (15,08 triệu tấn); hai mỏ Làng Cẩm và Âm Hồn mỗi mỏ có trữ . hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý mỏ than Khánh Hòa, tỉnh Thái Nguyên nhằm mục đích đánh giá hiện trạng môi trường, dự báo các vấn đề môi trường. Thị Bích Hồng NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MỎ THAN KHÁNH HÒA, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60. Dƣơng Thị Bích Hồng NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC QUẢN LÝ MỎ THAN KHÁNH HÒA, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA