Tổng quan nghiên cứu

Khai thác khoáng sản đóng vai trò là đòn bẩy kinh tế chiến lược nhưng cũng đặt ra nhiều thách thức môi trường cấp bách. Trên bình diện quốc tế, sản lượng khai thác vàng toàn cầu năm 2017 đạt 3.247 tấn, kéo theo lượng chất thải khổng lồ và nguy cơ rò rỉ hóa chất độc hại. Tại Lào, ngành địa chất và khoáng sản đã đóng góp hơn 2 tỷ USD cho ngân sách nhà nước giai đoạn 2003–2017 (trung bình khoảng 150 triệu USD/năm), trên tổng diện tích quy hoạch khoáng sản lên tới 162.104 km2, chiếm 68,46% diện tích cả nước. Trong đó, dự án mỏ vàng Sepon do Công ty TNHH Khoáng sản Lane Xang (LXML/MMG) vận hành tại huyện Vilabouly, tỉnh Savannakhet là một trong những dự án quy mô lớn nhất với diện tích hoạt động 28,48 km2.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của đề tài bắt nguồn từ việc hoạt động khai thác lộ thiên và chế biến quặng vàng bằng công nghệ hòa tách xyanua tại mỏ Sepon đang tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và đời sống của cộng đồng địa phương. Mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá định lượng hiện trạng chất lượng các thành phần môi trường nước, đất, không khí; phân tích mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai mỏ đến sức khỏe và sinh kế của cư dân tại 6 cụm bản lân cận; đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp giảm thiểu ô nhiễm khả thi.

Phạm vi nghiên cứu tập trung tại khu vực mỏ Sepon và 6 làng chịu ảnh hưởng trực tiếp (Boungkham, Meungluang, Mai, Nahoi, Vieng, Namkhip) thuộc huyện Vilabouly, tỉnh Savannakhet, với chuỗi số liệu quan trắc chuyên sâu từ năm 2015 đến năm 2018. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp bộ chỉ số môi trường chuẩn xác, chỉ ra các thông số kim loại nặng vượt quy chuẩn từ 1,42 đến hơn 32 lần, tạo cơ sở thực chứng giúp cơ quan quản lý hoàn thiện chính sách kiểm soát môi trường mỏ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết phát triển bền vững trong khai thác khoáng sản và khung Đánh giá tác động môi trường và xã hội (ESIA). Lý thuyết phát triển bền vững đòi hỏi sự cân bằng hài hòa giữa tối ưu hóa lợi nhuận kinh tế với bảo toàn chất lượng tài nguyên và bảo vệ quyền lợi cộng đồng địa phương. Bên cạnh đó, mô hình lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường địa chất thủy văn được ứng dụng để mô phỏng sự di chuyển của hóa chất và kim loại nặng từ bãi thải mỏ vào nguồn nước mặt, nước ngầm và tầng đất canh tác.

Các khái niệm then chốt được vận dụng xuyên suốt gồm:

  • Quy trình hòa tách vàng bằng xyanua ($4Au + 8NaCN + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4Na[Au(CN)_2] + 4NaOH$) và thu hồi kim loại quý bằng kẽm hoặc than hoạt tính.
  • Nước thải mỏ và sự phát tán kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg, Cu, Zn, Mn).
  • Cơ sở lưu trữ quặng đuôi (TSF, WTSF) và nguy cơ thẩm thấu chất độc.
  • Hiện tượng hình thành phễu hạ thấp mực nước ngầm do hoạt động bơm tháo khô mỏ sâu hàng trăm mét.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn kết hợp chặt chẽ giữa dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp. Dữ liệu thứ cấp bao gồm báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Savannakhet, số liệu quan trắc định kỳ của Công ty Khoáng sản Lane Xang từ năm 2015 đến 2018, hệ thống văn bản pháp quy như Luật Khoáng sản Lào sửa đổi năm 2017 và Quy chuẩn môi trường quốc gia Lào. Dữ liệu sơ cấp được thu thập qua khảo sát thực địa tại các phân khu khai trường, lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm và điều tra xã hội học.

Cỡ mẫu điều tra xã hội học gồm 278 người dân sinh sống tại 6 làng xung quanh mỏ (Boungkham 50 người, Namkhip 50 người, Vieng 47 người, Meungluang 46 người, Nahoi 44 người, Mai 41 người), trong độ tuổi từ 17 đến 77 tuổi. Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm đảm bảo tính đại diện cao, bao quát đầy đủ các nhóm trình độ học vấn (từ không biết chữ, sơ cấp, cấp II đến đại học) và ngành nghề đa dạng (nông dân, cán bộ địa phương, tiểu thương, người chưa có việc làm).

Phương pháp phân tích hóa lý và xử lý số liệu bằng phần mềm thống kê chuyên dụng được lựa chọn nhằm đối chiếu chính xác các chỉ tiêu quan trắc với Quy chuẩn nước mặt QCL 18:2012/BTNMT, Quy chuẩn bụi QCL 07:2017/BTNMT và tiêu chuẩn WHO, từ đó phát hiện quy luật biến đổi môi trường theo không gian và thời gian trong giai đoạn 2015–2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, môi trường nước mặt tại các sông xung quanh mỏ Sepon bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi tổng chất rắn lơ lửng và các kim loại nặng độc hại. Năm 2015, hàm lượng Asen (As) tại khu vực mỏ đạt 0,32 mg/l, vượt quy chuẩn cho phép tới 32 lần (ngưỡng quy chuẩn là 0,01 mg/l); hàm lượng Sunfat ($SO_4$) đạt 516 mg/l, vượt 2,58 lần quy chuẩn 200 mg/l. Đến năm 2017, tại sông Muangluang, chỉ số TSS thời điểm cao nhất đạt 1.020 mg/l, vượt 20,4 lần quy chuẩn; hàm lượng đồng (Cu) đạt 1,97 mg/l, vượt 19,7 lần ngưỡng quy định.

Thứ hai, nước ngầm tại khu vực các hồ chứa quặng đuôi (TSF, WTSF) ghi nhận sự tích tụ kim loại nặng ở mức báo động theo số liệu quan trắc năm 2018. Điểm WTSF Pond có hàm lượng $SO_4$ đạt 2.082 mg/l, vượt 8,3 lần quy chuẩn 250 mg/l. Đặc biệt, điểm hồ quặng đuôi TSF1 ghi nhận hàm lượng mangan (Mn) lên tới 72,19 mg/l, vượt hơn 144 lần so với quy chuẩn 0,5 mg/l; hàm lượng chì (Pb) đạt 0,14 mg/l, vượt gần 3 lần ngưỡng an toàn 0,05 mg/l.

Thứ ba, hàm lượng bụi không khí xung quanh mỏ có xu hướng giảm qua các năm nhưng vẫn ở mức cao tại nguồn khai thác. Tại làng Boungkham, nồng độ bụi giảm từ 6,04 µg/m3 năm 2015 xuống 1,11 µg/m3 năm 2018 (giảm 81,6%). Tuy nhiên, ngay tại tâm mỏ Sepon trong năm 2018, nồng độ bụi trung bình đạt 3,78 µg/m3 (cao gấp gần 3 lần so với các làng lân cận), trong đó các tháng 1, 2, 3, 6 và 11 đều vượt trên 5,0 µg/m3.

Thứ tư, kết quả khảo sát 278 người dân cho thấy 100% hộ dân tại 6 làng không có nước máy sử dụng, phụ thuộc từ 41% đến 55% vào nước sông suối và 25% đến 41% vào nước giếng. Có từ 64% đến 85% người dân khẳng định các dấu hiệu nước đổi màu lạ, có mùi hôi xuất hiện sau khi mỏ vàng đi vào vận hành. Đáng chú ý, tỷ lệ người dân phản ánh mắc các bệnh liên quan đến nguồn nước dao động từ 24% đến 76%, trong đó làng Mai ghi nhận tỷ lệ cao nhất với 76%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm nước mặt và đất là do hoạt động bóc đất tầng phủ trên diện tích 28,48 km2 làm phá vỡ cấu trúc địa chất, thúc đẩy quá trình rửa lũa quặng chứa sunfit và phát tán kim loại nặng theo dòng chảy mặt đổ vào sông Namkok. Hoạt động khoan nổ mìn, vận chuyển và nghiền quặng phát tán lượng bụi lớn chứa các hạt vô cơ sắc nhọn nhỏ hơn 5 µm, gây nguy cơ xơ phổi và viêm phế quản mạn tính cho công nhân và người dân.

Dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ cột thể hiện diễn biến nồng độ các chất ô nhiễm từ năm 2015 đến 2017 và bảng ma trận chất lượng nước ngầm năm 2018. So sánh với các nghiên cứu khai thác mỏ tại Thái Lan và Philippines, hiện tượng phát tán hydro xyanua và kim loại nặng là nguy cơ phổ biến tại các mỏ vàng khu vực Đông Nam Á. Xu hướng giảm ô nhiễm tại Sepon sau năm 2016 chứng minh rằng việc hoàn thiện Luật Khoáng sản 2017 và áp dụng quy trình xử lý quặng đuôi tuần hoàn đã mang lại tác động tích cực bước đầu, dù nguy cơ thẩm thấu từ các đập chứa thải vẫn cần kiểm soát chặt chẽ.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp và khép kín quy trình xử lý nước thải mỏ: Công ty TNHH Khoáng sản Lane Xang cần lắp đặt bổ sung hệ thống màng lọc ép áp lực cao và trạm trung hòa hóa chất tự động trước quý IV/2021, đảm bảo 100% nước thải sau xử lý đạt nồng độ TSS dưới 50 mg/l và nồng độ Asen dưới 0,01 mg/l trước khi xả ra lưu vực sông Namkok.
  2. Thiết lập mạng lưới quan trắc tự động liên tục: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Savannakhet phối hợp cùng doanh nghiệp xây dựng 03 trạm quan trắc tự động đối với nước ngầm tại khu vực đập thải TSF/WTSF và không khí xung quanh trong giai đoạn 2021–2022, duy trì tần suất thanh tra đột xuất tối thiểu 4 lần/năm.
  3. Triển khai dự án cấp nước sạch và y tế cộng đồng: Ủy ban Chính quyền huyện Vilabouly chủ trì, huy động nguồn kinh phí trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp đầu tư hệ thống lọc nước sạch sinh hoạt cho 100% hộ dân tại 6 làng lân cận trong vòng 18 tháng, hướng tới mục tiêu giảm tỷ lệ mắc các bệnh liên quan đến nguồn nước xuống dưới 10% vào năm 2023.
  4. Thực hiện hoàn thổ và phục hồi hệ sinh thái mỏ: Doanh nghiệp khai thác phải thực hiện hoàn thổ lũy tiến, trồng cây bản địa phủ xanh tối thiểu 30% diện tích bãi thải hàng năm, đồng thời trích lập quỹ ký quỹ phục hồi môi trường theo Luật Bảo vệ Môi trường Lào 2012 với mức tương đương 5% doanh thu thường niên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường tại Lào: Bộ Tài nguyên và Môi trường Lào, Sở TNMT tỉnh Savannakhet và Phòng Quản lý Tài nguyên huyện Vilabouly sử dụng số liệu thực chứng để đánh giá hiệu lực thi hành Luật Khoáng sản sửa đổi 2017 và xây dựng quy chế thanh tra xả thải định kỳ.
  2. Các doanh nghiệp khai khoáng và đơn vị tư vấn môi trường: Các kỹ sư công nghệ và chuyên gia lập báo cáo ĐTM/ESIA khai thác tài liệu về giải pháp kiểm soát hồ lưu trữ quặng đuôi (TSF), công nghệ tuần hoàn dung dịch xyanua và mô hình quản lý rủi ro bãi thải.
  3. Giảng viên, học viên cao học và nhà nghiên cứu chuyên ngành Khoa học Môi trường: Các nhà nghiên cứu tham khảo quy trình tích hợp giữa phương pháp quan trắc hóa lý chuyên sâu với phương pháp điều tra xã hội học phân tầng (cỡ mẫu 278 người dân) trong đánh giá tác động môi trường mỏ.
  4. Các tổ chức phi chính phủ và phát triển cộng đồng: Các tổ chức hoạt động vì an sinh xã hội sử dụng dữ liệu phản ánh thực trạng sinh kế và bệnh tật của 6 làng bản để xây dựng các chương trình can thiệp nước sạch và chăm sóc sức khỏe cho người dân nông thôn.

Câu hỏi thường gặp

Quy trình khai thác vàng tại mỏ Sepon sử dụng công nghệ chính nào và tiềm ẩn nguy cơ gì? Mỏ Sepon áp dụng công nghệ tuyển quặng bằng phương pháp ngâm chiết xyanua (NaCN) kết hợp tuyển nổi quặng đồng và vàng. Nguy cơ môi trường lớn nhất là phát tán khí độc hydro xyanua (HCN) và rò rỉ dung dịch xyanua cùng các ion kim loại nặng độc hại như Asen, Thủy ngân, Chì từ đập chứa quặng đuôi ra hệ sinh thái tự nhiên.

Chất lượng nước mặt quanh khu vực mỏ Sepon bị suy giảm nghiêm trọng ở những chỉ tiêu nào? Các thông số ô nhiễm vượt ngưỡng cao nhất gồm TSS, Đồng và Asen. Cụ thể, giai đoạn 2015–2017 ghi nhận hàm lượng Asen vượt 32 lần (đạt 0,32 mg/l vào năm 2015), TSS tại sông Muangluang đạt 1.020 mg/l (vượt 20,4 lần quy chuẩn 50 mg/l) và hàm lượng Đồng đạt 1,97 mg/l (vượt 19,7 lần quy chuẩn 0,1 mg/l).

Nguồn nước ngầm tại khu vực các hồ chứa quặng đuôi có dấu hiệu ô nhiễm ra sao? Theo số liệu quan trắc năm 2018, nước ngầm tại các hồ chứa đuôi quặng bị nhiễm kim loại nặng cục bộ. Tại điểm TSF1 Pond, hàm lượng Mangan đo được lên tới 72,19 mg/l (gấp hơn 144 lần quy chuẩn 0,5 mg/l); tại điểm WTSF Pond, hàm lượng Sunfat ($SO_4$) lên tới 2.082 mg/l (gấp 8,3 lần ngưỡng cho phép 250 mg/l).

Nồng độ bụi không khí tại khu vực khai trường và các làng lân cận biến động thế nào? Hàm lượng bụi tại 6 làng giảm dần từ mức 6,04 µg/m3 năm 2015 xuống 1,11 µg/m3 năm 2018 nhờ các biện pháp che chắn. Tuy nhiên, tại tâm mỏ Sepon trong năm 2018, hàm lượng bụi trung bình vẫn ở mức 3,78 µg/m3, thường xuyên vượt trên 5,0 µg/m3 vào các tháng cao điểm khai thác khô ráo.

Người dân địa phương phản ánh mức độ ảnh hưởng đến sinh kế và sức khỏe như thế nào? Khảo sát 278 người dân cho thấy 100% hộ dân chưa tiếp cận được nguồn nước máy. Có từ 64% đến 85% người dân xác nhận nguồn nước sông suối bị ô nhiễm đục và đổi màu sau khi mỏ hoạt động, kéo theo từ 24% đến 76% người dân tại các làng phản ánh gặp phải các vấn đề bệnh tật liên quan đến nguồn nước.

Kết luận

  • Phân tích toàn diện hiện trạng chất lượng nước, không khí và đất tại khu vực mỏ vàng Sepon với diện tích 28,48 km2, chỉ rõ các chỉ tiêu Asen vượt 32 lần và TSS vượt 20,4 lần quy chuẩn.
  • Thực hiện khảo sát thực chứng trên cỡ mẫu 278 người dân tại 6 cụm bản lân cận, làm sáng tỏ thực trạng 100% người dân thiếu nước máy và có tới 76% phản ánh các tác động tiêu cực về sức khỏe.
  • Ghi nhận xu hướng cải thiện chất lượng môi trường từ năm 2015 đến 2018 nhờ sự hoàn thiện của khung pháp lý Luật Khoáng sản 2017 và công nghệ tuần hoàn chất thải mỏ.
  • Xác lập hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, quan trắc và an sinh xã hội đồng bộ với lộ trình thực hiện cụ thể trong giai đoạn 2021–2023.
  • Cung cấp cơ sở lý luận và dữ liệu thực tiễn quan trọng phục vụ công tác quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững cho tỉnh Savannakhet và CHDCND Lào.

Các nhà hoạch định chính sách, doanh nghiệp khai mỏ và cộng đồng nghiên cứu cần tiếp tục đẩy mạnh ứng dụng hệ thống quan trắc tự động và đồng hành triển khai các giải pháp nước sạch sinh hoạt trong lộ trình 2021–2025 nhằm đảm bảo phát triển bền vững cho vùng mỏ Sepon.