Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường đất và nước trên địa bàn huyện đồng hỷ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------------------- TRẦN MẠNH TUẤN ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐỒNG HỶ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------------------- TRẦN MẠNH TUẤN ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐỒNG HỶ Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐỨC NHUẬN Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã được hoàn thành. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong khoa đã giúp tôi hoàn thành khoá học của mình002E Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận đã rất tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi cũng gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khoẻ, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học./. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 8 năm 2013 Sinh viên Trần Mạnh Tuấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa hề bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và thông tin trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 8 năm 2013 Ngƣời thực hiện luận văn Trần Mạnh Tuấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất ........................... 12 Bảng 1.2. Sản lƣợng thép trên thế giới ............................................................. 13 Bảng 1.3. Sản lƣợng và trữ lƣợng đồng trên thế giới (ngàn tấn) ..................... 13 Bảng 1.4. Diện tích rừng và đất rừng bị thu hẹp, thoái hóa ở một số mỏ ........ 22 Bảng 1.5. Ảnh hƣởng đến đất nông nghiệp do khai thác mỏ ........................... 23 Bảng 2.1. Phƣơng pháp phân tích đất............................................................... 33 Bảng 2.2. Phƣơng pháp phân tích một số chỉ tiêu trong nƣớc ......................... 35 Bảng 3.1. Hiện trạng phát triển kinh tế ............................................................ 42 Bảng 3.2. Đóng góp tăng trƣởng của Đồng Hỷ trong tăng trƣởng .................. 43 của tỉnh Thái Nguyên ....................................................................................... 43 Bảng 3.3. Biến động sản xuất ngành chăn nuôi ............................................... 44 Bảng 3.4. Sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế của huyện Đồng Hỷ ........................ 45 Bảng 3.5. Tình hình sử dụng đất trên địa bàn huyện........................................ 50 Bảng 3.6. Thống kê các loại đất theo tính chất của đất tại huyện Đồng Hỷ .... 50 Bảng 3.7. Chất lƣợng môi trƣờng đất khu vực mỏ Làng Hích - Năm 2013 .... 61 Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu đất tại công trƣờng núi Đ- Năm 2013......... 62 Bảng 3.9. Kết quả phân tích mẫu đất tại Mỏ cát sỏi Đồng Cẩu – năm 2013 ... 63 Bảng 3.10. Kết quả phân tích mẫu đất tại mỏ đá Na Lay – năm 2013............. 64 Bảng 3.12. Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt khu vực mỏ chì kẽm................. 65 Làng Hích – năm 2013 ..................................................................................... 65 Bảng 3.13. Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ngầm khu vực mỏ chì kẽm Làng Hich-Năm 2013 ................................................................................................ 66 Bảng 3.14. Kết quả phân tích mẫu nƣớc mặt tại khu vực công trƣờng núi Đ. 67 Bảng 3.15. Kết quả phân tích mẫu nƣớc ngầm khu vực công trƣờng núi Đ .... 68 Bảng 3.16. Kết quả phân tích mẫu nƣớc ngầm tại giếng khoan khu................ 70 văn phòng mỏ đá Na Lay ................................................................................. 70 Bảng 3.17. Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt sông Cầu tại xã Hòa Bình ........ 71 Bảng 3.18. Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt sông Cầu (đoạn chảy qua xã xã Văn Lăng Đồng Hỷ) ......................................................................................... 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.2. Sơ đồ khai thác cát sỏi đặc trƣng trên địa bàn huyện ......................... 9 Hình 1.3. Sơ đồ hoạt động tổng quát của dự án khai thác mỏ kim loại ........... 10 Hình 1.4. Sơ đồ khai thác đá làm vật liệu xây dựng đặc trƣng trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ................................................................................................ 11 Hình 3.1. Bản đồ vị trí địa lý huyện Đồng Hỷ so với các huyện, thành phố, thị xã của tỉnh Thái Nguyên .................................................................................. 36 Hình 3.2. Bản đồ hành chính huyện Đồng Hỷ ................................................. 41 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu viết tắt 1 BOD (Biochemical Oxygen Demand) Tên kí hiệu viết tắt Nhu cầu oxy sinh học BVMT Bảo vệ môi trƣờng COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học CHXHCH Cộng hòa xã hội chủ nghĩa CN-XD Công nghiệp – xây dựng DO (Dissolve oxygen) Oxy hòa tan KLN Kim loại nặng KT-XH Kinh tế - Xã hội 5 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 6 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép TSS (Total Suspended Solid) Tổng chất rắn lơ lửng 7 UBND Ủy ban nhân dân 8 VA Tăng trƣởng giá trị gia tăng 9 WTO Tổ chức Thƣơng mại Thế giới 2 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU.................................................................................................................. i 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................ 2 3. Yêu cầu của đề tài .................................................................................. 2 4. Ý nghĩa của đề tài: ............................................................................................ 3 Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài............................................................................. 4 1.1.1. Liệt kê một số cơ sở pháp lý..................................................................... 4 1.1.2. Cơ sở lý luận ............................................................................................... 5 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ............................................ 11 1.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên Thế giới..................................... 11 1.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam..................................... 14 1.3. Ảnh hƣởng của hoạt động khai thác mỏ đến môi trƣờng ở Việt Nam19 1.3.1. Tác động của hoạt động khai thác mỏ đến môi trƣờng nƣớc ........... 19 1.3.2. Ảnh hƣởng của hoạt động khai thác mỏ tới môi trƣờng đất............. 21 1.4. Tác động của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trƣờng ở tỉnh Thái Nguyên ......................................................................................................... 24 1.4.1. Tác động môi trƣờng tại các mỏ khai thác, chế biến kim loại ......... 24 1.4.2. Tác động môi trƣờNng tại các mỏ khai thác, chế biến vật liệu xây dựng........................................................................................................................ 26 1.4.3. Thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng trong khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên ........................................................................... 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn vii Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................................................................... 30 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 30 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 30 2.3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 30 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 30 2.4.1. Phƣơng pháp kế thừa sử dụng tài liệu thứ cấp ......................................... 30 2.4.2. Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực địa và đánh giá nhanh môi trƣờng ..................................................................................................................... 31 2.4.3. Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm.................. 31 2.4.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ......................................................................... 35 2.4.5. Phƣơng pháp đối chiếu, so sánh ................................................................ 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 36 3.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, thực trạng các nguồn tài nguyên huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ....................................................... 36 3.1.1. Điều kiện tự nhiên....................................................................................... 36 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ........................................................................... 40 3.1.3. Thực trạng các nguồn tài nguyên: ............................................................. 49 3.1.4. Đánh giá chung ........................................................................................... 54 3.2. Tình hình khai thác và bảo vệ môi trƣờng trong khai thác khoáng sản trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ........................................................................................ 56 3.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ............... 56 3.2.2. Thực trạng công tác bảo vệ môi trƣờng trong khai thác khoáng sản trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ........................................................................................ 60 3.3. Đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến chất lƣợng môi trƣờng đất và nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ....................................... 60 3.3.1. Đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến chất lƣợng môi trƣờng đất trên địa bàn huyện Đồng Hỷ ...................................................... 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn viii 3.3.2. Đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ .................................................. 65 3.4. Giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trƣờng tại địa bàn nghiên cứu.............................................................................................................. 74 3.4.1. Các giải pháp cơ chế chính sách trong việc quản lý và BVMT ............ 74 3.4.2. Giải pháp về công nghệ ............................................................................. 75 3.4.3. Xây dựng sơ đồ quy hoạch tổng thể mặt bằng việc khai thác, chế biến khoáng sản ............................................................................................................. 76 3.4.4. Xây dựng bộ máy quản lý thống nhất....................................................... 76 3.4.5. Quản lý chất thải ......................................................................................... 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 78 1. Kết luận .............................................................................................................. 78 2. Kiến nghị............................................................................................................ 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Mở cửa hội nhập và nhất là gia nhập Tổ chức Thƣơng mại Thế giới (WTO) khiến cho Việt Nam có một vị trí nhất định trên trƣờng quốc tế. Trong nền kinh tế thị trƣờng, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc đem lại những thay đổi tích cực trong kinh tế, văn hóa, chính trị, xã hội. Song chính những điều đó lại tác động không ít đến môi trƣờng. Vấn đề môi trƣờng đã và đang ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn ở Việt Nam. Việc ô nhiễm môi trƣờng ở nƣớc ta do nhiều nguyên nhân, song một trong những nguyên nhân chính là việc khai thác khoáng sản tràn lan, những tác động xấu của hoạt động này đến môi trƣờng ngày càng đa dạng và phức tạp. Việc khai thác khoáng sản đã và đang để lại những hệ lụy về môi trƣờng, một phần lý do là do quy mô khai thác nhỏ khiến cho việc đầu tƣ công nghệ không lớn, dẫn đến hiệu suất khai thác thấp mà môi trƣờng bị ảnh hƣởng nặng nề. Bên cạnh việc đổ thải ra một lƣợng chất thải rắn khổng lồ thì vấn đề ô nhiễm bởi các kim loại nặng và các tác nhân hóa học là một vấn đề hết sức nghiêm trọng hiện nay. Việc khai thác khoáng sản hầu hết ở các mỏ kim loại, về kỹ thuật chƣa đƣợc chú ý, đa số áp dụng hệ thống khai thác lộ thiên với công nghệ ôtô - máy xúc. Đây là loại hình công nghệ cổ điển, giá thành cao. Các thông số kỹ thuật của hệ thống khai thác và vận tải không đảm bảo. Từ khi có chủ trƣơng khai thác mỏ nhỏ, khai thác tận thu, hàng loạt các công trƣờng khai thác thủ công mọc lên nhƣ khai thác vàng, đá quý, thiếc, mangan, sắt, In-me-nhít.... Phƣơng pháp khai thác thủ công hầu nhƣ không có cơ sở khoa học về công nghệ. Một số xí nghiệp khai thác cơ giới cũng chuyển sang khai thác thủ công nhƣ mỏ thiếc Tĩnh Túc, Sơn Dƣơng, Bắc Lũng, Crômit Cổ Định, do cạn kiệt tài nguyên hoặc do quy mô khai thác giảm, không chịu nổi chi phí của khai thác cơ giới. Phƣơng pháp khai thác thủ công và bán cơ giới đã tác động xấu đến môi trƣờng sinh thái và gây lãng phí tài nguyên [11]. Đồng Hỷ là một huyện miền núi thuộc tỉnh Thái Nguyên có nguồn tài nguyên khoáng sản khá dồi dào và đa dạng với nhiều loại khoáng sản nhƣ quặng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 2 sắt, quặng chì kẽm, quặn vàng, khoáng sản làm vật liệu xây dựng thông thƣờng (cát sỏi, đá vôi, đất sét làm gạc ngói …. Hiện nay, nhiều mỏ đã và đang đƣợc nhà nƣớc cho phép khai thác phục vụ cho sự nghiệp phát triển kinh tế của cả nƣớc nói chung và của huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên nói riêng nhƣ: Mỏ sắt Trại Cau, mỏ kẽm chì làng Hích, … Hoạt động khai khoáng này đã đem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế, tạo công ăn việc làm cho nhiều ngƣời dân địa phƣơng, góp phần thúc đẩy nền kinh tế thị trƣờng phát triển. Tuy nhiên, hoạt động của các mỏ khai thác khoáng sản nhƣ tiến hành xây dựng mỏ, khai thác thu hồi khoáng sản, đổ thải, thoát nƣớc mỏ đã phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái đã đƣợc hình thành từ hàng chục triệu năm, gây ra sự ô nhiễm nặng nề đối với môi trƣờng và ngày càng trở nên bức xúc mang tính chất xã hội và chính trị của cộng đồng. Xuất phát từ thực tế trên, đƣợc sự hƣớng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường đất và nước trên địa bàn huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu của đề tài - Tìm hiểu thực trạng môi trƣờng tại một số điểm khai thác khoáng sản trên địa bàn huyện Đồng Hỷ. - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của hoạt động khai khoáng đến môi trƣờng đất và nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ. - Đề ra các giải pháp nhằm hạn chế những ảnh hƣởng tiêu cực của hoạt động khai khoáng đến môi trƣờng đất và nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ. 3. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của hoạt động khai khoáng đến môi trƣờng đất trên địa bàn huyện Đồng Hỷ; - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của hoạt động khai khoáng đến môi trƣờng nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ; - Đề xuất giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục các tác động tiêu cực của hoạt động khai khoáng đến môi trƣờng đất, nƣớc trên địa bàn huyện Đồng Hỷ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 3 4. Ý nghĩa của đề tài: 4.1. Ý nghĩa khoa học: - Đánh giá đƣợc hiện trạng môi trƣờng đất, nƣớc trong hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn huyện Đồng Hỷ. - Đề xuất các giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trƣờng của việc khai thác khoáng sản. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho công tác khai thác và quản lý môi trƣờng tại huyện Đồng Hỷ nói riêng và tỉnh Thái Nguyên nói chung. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 4 Chƣơng I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Liệt kê một số cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trƣờng do Quốc hội nƣớc CHXHCH Việt Nam khoá XI kì họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006. - Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ quy định về đánh giá - Luật khoáng sản số 60/2010/QH12 đƣợc Quốc hội nƣớc CHXHCH Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17/11/2010 (có hiệu lực thi hành từ ngày/7/2011). - Nghị định số 15/2012/NĐ-CP ngày 09 tháng 3 năm 2012 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật khoáng sản (có hiệu lực thi hành từ ngày 15/5/2012). - Căn cứ Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trƣờng chiến lƣợc, đánh giá tác động môi trƣờng và cam kết bảo vệ môi trƣờng; - Căn cứ Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg ngày 02/12/2003 của Thủ tƣớng chính phủ về việc phê duyệt Chiến lƣợc BVMT Quốc gia đến năm 2010 và định hƣớng đến năm 2020; - Căn cứ Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg ngày 17/8/2004 của Thủ tƣớng chính phủ về việc ban hành Định hƣớng chiến lƣợc phát triển bền vững ở Việt Nam (Chƣơng trình Nghị sự 21 ở Việt Nam); - Căn cứ Quyết định số 185/QĐ - UBND ngày 24 tháng 1 năm 2007 của Ủy ban nhân dân Tỉnh Thái Nguyên về việc ban hành “ Đề án bảo vệ môi trƣờng trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa giai đoạn 20072010 và những năm tiếp theo trên địa bàn Tỉnh Thái Nguyên” - Quyết định số 1779/QĐ-UBND ngày 28/7/2009 về việc phê duyệt đề cƣơng lập dự án khắc phục ONMT tại các khu vực khai thác, chế biến khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 5 1.1.2. Cơ sở lý luận 1.1.2.1. Tài nguyên khoáng sản Tài nguyên khoáng sản là sự tập trung hoăc tích tụ tự nhiên của các khoáng chất thể rắn, lỏng, khí ở trên, trong vỏ trái đất. Chúng có đặc điểm hình thái, chất lƣợng đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho phép khai thác, sử dụng một loại trong tích tụ đó. Có khả năng đem lại lơi ích kinh tế trong thời điểm hiện tại hoặc tƣơng lai. Chúng đƣợc nhận định là có giá trị kinh tế và có đặc trƣng địa chất xác định. Tài nguyên khoáng sản đƣợc phân loại theo nhiều cách: - Theo dạng tồn tại: Rắn (nhôm, sắt, mangan, đồng, chì, kẽm, …), khí (khí đốt, Acgon, Heli), lỏng (thủy ngân, dầu, nƣớc khoáng, nƣớc ngầm, ….); - Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất); - Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). [33] Tài nguyên khoáng sản thƣờng tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. “Mỏ là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiên các loại khoáng sản do kết quả của một quá trình địa chất nhất định tạo nên”. [12] 1.1.2.2. Khai thác tài nguyên khoáng sản Khai thác khoáng sản hay còn gọi là hoạt động khai thác mỏ hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất, thƣờng là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than. Các vật liệu đƣợc khai thác từ mỏ nhƣ kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim cƣơng, đá vôi, đá phiến, dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào không phải từ trồng trọt hoặc đƣợc tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc nhà máy đều đƣợc khai thác từ mỏ. Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (nhƣ dầu mỏ, khí thiên nhiên, hoặc thậm chí là nƣớc). [32] 1.1.2.3. Quá trình khai thác mỏ Quá trình khai thác mỏ bắt đầu từ giai đoạn phát hiện thân quặng đến khâu chiết tách khoáng sản và cuối cùng là trả lại hiện trạng của mặt đất gần với tự nhiên nhất gồm một số bƣớc nhất định. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 6 - Đầu tiên là phát hiện thân quặng, khâu này đƣợc tiến hành thông qua việc thăm dò để tìm kiếm và sau đó là xác định quy mô, vị trí và giá trị của thân quặng. Khâu này cung cấp những số liệu để đánh giá tính trữ lƣợng tài nguyên để xác định kích thƣớc và phân cấp quặng. Việc đánh giá này là để nghiên cứu tiền khả thi và xác định tính kinh tế của quặng. - Bƣớc tiếp theo là nghiên cứu khả thi để đánh giá khả năng tài chính để đầu tƣ, kỹ thuật và rủi ro đầu tƣ của dự án. Đây là căn cứu để công ty khai thác mỏ ra quyết định phát triển mỏ hoặc từ bỏ dự án. Khâu này bao gồm cả quy hoạch mỏ để đánh giá tỷ lệ quặng có thể thu hồi, khả năng tiêu thụ, và khả năng chi trả để mang lại lợi nhuận, chi phí cho kỹ thuật sử dụng, nhà máy và cơ sở hạ tầng, các yêu cầu về tài chính và các phân tích về mỏ nhƣ đã đề xuất từ khâu khai đào cho đến hoàn thổ. Khi việc phân tích xác định một mỏ có giá trị thu hồi, phát triển mỏ mới bắt đầu và tiến hành xây dựng các công trình phụ trợ và nhà máy xử lý. Vận hành mỏ để thu hồi quặng bắt đầu và tiếp tục dự án khi mà công ty khai thác mỏ vẫn còn thu đƣợc lợi nhuận (khoáng sản vẫn còn). - Sau khi tất cả quặng đƣợc thu hồi sẽ tiến hành công tác hoàn thổ để làm cho đất của khu mỏ có thể đƣợc sử dụng vào mục đích khác trong tƣơng lai. 1.1.2.4. Công nghệ khai thác Công nghệ khai thác sử dụng phổ biến hiện nay là công nghệ dùng máy xúc phối hợp với ô tô tự đổ, gồm các công đoạn chủ yếu sau: - Khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá nguyên khối; - Sử dụng thiết bị cơ giới để xúc đất đá và quặng lên các phƣơng tiện vận chuyển; - Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai trƣờng ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa; - Sản phẩm từ kho chứa đƣợc thiết bị xúc lên phƣơng tiện vận tải đƣờng bộ về nơi tiêu thụ. [19] 1.1.2.5. Phương pháp khai thác Trong thực tế sản xuất hiện nay, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của khu vực có mỏ khoáng sản, điều kiện địa chất của các thân quặng và tính chất hóa lý của loại quặng, ngƣời ta tiến hành các phƣơng pháp khai thác mỏ khoáng sản chủ yếu sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 7 - Phƣơng pháp khai thác lộ thiên (Surface mining): Thƣờng áp dụng với khoáng sản rắn nằm gần bề mặt bằng cách bóc đi các lớp đất đá phủ lên thân quặng để lấy lên các khoáng sản cần thiết [34]. Phƣơng pháp này thƣờng làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi và chất thải rắn. - Phƣơng pháp khai thác hầm lò (Underground mining): Áp dụng đối với các thân quặng nằm sâu trong lòng đất bằng cách đào giếng và lò đến thân quặng để lấy đƣợc các khoáng sản cần thiết. Phƣơng pháp này thƣờng tiềm ẩn nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lƣợng lớn gỗ chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất. Hình 1.1. Phƣơng pháp khai thác lộ thiên và hầm lò - Phƣơng pháp khoan và bơm hút khoáng sản: Thƣờng đƣợc áp dụng cho một số loại khoáng sản tồn tại dƣới dạng khí và lỏng nhƣ dầu và khí đốt thiên nhiên. Phƣơng pháp này đòi hỏi vốn đầu tƣ lớn nhƣng chỉ áp dụng cho các khoáng sản tồn tại dƣới dạng khí và lỏng. [10] 1.1.2.6. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản a. Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp Việc khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp tập trung ở các tổ chức sau: Tổng công ty Khoáng sản khai thác và chế biến chì, kẽm, đồng, thiếc, ilmenit, chromit. Tổng công ty Thép khai thác các mỏ quặng sắt, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 8 các mỏ nguyên liệu phụ gia luyện kim, vật liệu chịu lửa. Tổng công ty Than khai thác vùng than Quảng Ninh và một số mỏ than rải rác ở các tỉnh khác. Tổng công ty Hóa chất khai thác mỏ apatit Lào Cai, các mỏ pyrit, các mỏ nguyên liệu hóa chất. Tổng công ty Xi măng khai thác mỏ đá vôi xi măng, sét xi măng và các mỏ nguyên liệu phụ gia xi măng. Tổng công ty Dầu khí khai thác các mỏ dầu, khí đốt thiên nhiên. Các Tổng công ty, Công ty xây dựng của Bộ Xây dựng; Tổng công ty, Công ty Giao thông của Bộ giao thông vận tải; các Công ty Khoáng sản thuộc tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng khai thác các mỏ khoáng sản quy mô vừa và nhỏ trên khắp các địa phƣơng trong cả nƣớc. Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp đang từng bƣớc đƣợc nâng cao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý. Hoạt động sản xuất, kinh doanh nhìn chung đảm bảo theo nội dung phƣơng án, đề án, thiết kế, báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng đã đƣợc phê duyệt; từng bƣớc gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm BVMT, an toàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản. Do khả năng đầu tƣ còn hạn chế nên các mỏ khai thác quy mô công nghiệp ở nƣớc ta hiện chƣa đồng đều về hiệu quả kinh tế, về việc chấp hành các quy định của pháp luật về khoáng sản, pháp luật về BVMT. b. Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ, tận thu Hình thức này đang diễn ra phổ biến ở hầu hết các địa phƣơng trong cả nƣớc và tập trung chủ yếu vào các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng, ngoài ra nhiều tỉnh phía Bắc khai thác quặng sắt, antimon, thiếc, chì, kẽm, bauxit, quặng ilmenit dọc theo bờ biển để xuất khẩu. Mặc dù đƣợc cơ quan có thẩm quyền cấp giấy phép khai thác khoáng sản theo quy định, có đề án khai thác, chế biến, có bản đăng ký đạt tiêu chuẩn chất lƣợng môi trƣờng đƣợc phê duyệt, nhƣng do vốn đầu tƣ ít, khai thác bằng phƣơng pháp thủ công hoặc bán cơ giới là chính nên trong quá trình khai thác, chế biến đã ảnh hƣởng đến môi trƣờng, cảnh quan. c. Khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản Hoạt động khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản đang là một vấn đề thời sự, đòi hỏi các cơ quan quản lý, các cấp chính quyền phải quan tâm, xử lý. Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản kéo theo các hậu quả nghiêm trọng nhƣ tàn phá môi trƣờng, làm thất thoát, lãng phí tài nguyên, gây mất an toàn lao động, làm mất trật tự, an ninh, an toàn xã hội, ..v.v.. phải đƣợc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 9 ngăn chặn, truy quét và giải tỏa triệt để. Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản gây hậu quả lớn đến môi trƣờng chủ yếu là nạn khai thác vàng sử dụng cyanur - hóa chất độc hại thu hồi vàng; khai thác quặng ilmenit dọc bờ biển đã tàn phá các rừng cây chắn sóng, chắn cát, chắn gió ven biển; khai thác cát, sỏi lòng sông gây xói lở bờ, đê, kè ảnh hƣởng các công trình giao thông, gây ô nhiễm nguồn nƣớc……[14] Tầu cuốc Hệ thống sàng tuyển Cát, sỏi Thải Cuội tảng Bơm cát Thuyền vận tải Tập trung thành đống Máy xúc Bãi tập kết tạm thời Xúc bốc, san gạt bảo vệ chân bờ sông và vận chuyển đi làm đƣờng giao thông Xúc bốc lên bãi chứa chính hoặc VC đi tiêu thụ (ô tô) Hình 1.2. Sơ đồ khai thác cát sỏi đặc trƣng trên địa bàn huyện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 10 Thời kỳ Xây dựng mỏ Hoạt động phát triển Chuẩn bị mặt bằng dự án VS thu dọn dự án Di dời Tháo khô Xây dựng công nghiệp San gạt Xây dựng Lắp đặt thiết bị Mở vỉa khoáng sàng Khai thác mỏ Công nghệ thực hiện Tháo khô và thoát nƣớc Mở đƣờng ra vào mỏ và bãi thải Bóc một phần đất đá phủ mỏ Bóc đất đá phủ Thu hồi Khoáng sản Tạo mặt bằng công tác đầu tiên Khoan nổ Bốc xúc Khoan nổ Xúc bốc Vận tải Thải đá Vận tải Gia công chế biến tại mỏ Loại bỏ tạp chất Chất kho Thành phẩm Nghiền đập Phân loại Đóng cửa mỏ Nạo vét tận thu tài nguyên Thủ công kết hợp cơ giới Hình 1.3. Sơ đồ hoạt động tổng quát của dự án khai thác mỏ kim loại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn