Chương 1 TỐNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan - Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam (Quốc hội nước CHXNCN Việt Nam, 2014) [15]: + Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. + Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
+ Chất gây ô nhiễm là các chất hóa học, các yếu tố vật lý và sinh học khi xuất hiện trong môi trường cao hơn ngưỡng cho phép làm cho môi trường bị ô nhiễm. + Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác. + Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường. + Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
- Theo Nghị định 38/2015/NĐ-CP về Quản lý chất thải và phế liệu [17]: + Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn hoặc sệt (còn gọi là bùn thải) được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. + Chất thải thông thường là chất thải không thuộc danh mục chất thải nguy hại hoặc thuộc danh mục chất thải nguy hại nhưng có yếu tố nguy hại dưới ngưỡng chất thải nguy hại. c 5 + Chất thải rắn sinh hoạt (còn gọi là rác sinh hoạt) là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt thường ngày của con người. + Chất thải rắn công nghiệp là chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ.
+ Phân định chất thải là quá trình phân biệt một vật chất là chất thải hay không phải là chất thải, chất thải nguy hại hay chất thải thông thường và xác định chất thải đó thuộc một loại hoặc một nhóm chất thải nhất định với mục đích để phân loại và quản lý trên thực tế. + Xử lý chất thải là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật (khác với sơ chế) để làm giảm, loại bỏ, cô lập, cách ly, thiêu đốt, tiêu hủy, chôn lấp chất thải và các yếu tố có hại trong chất thải. + Cơ sở phát sinh chất thải là các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có phát sinh chất thải. + Chủ nguồn thải là các tổ chức, cá nhân sở hữu hoặc điều hành cơ sở phát sinh chất thải.
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 lượng 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 tương lai. Chúng được nhận định là có giá trị kinh tế và có đặc trưng địa chất xác định.
Tài nguyên khoáng sản được 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, nước khoáng, nước ngầm, ….); - Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất); c 6 - 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). Tài nguyên khoáng sản thường 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”. 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, thường là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than.
Các vật liệu được khai thác từ mỏ như kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim cương, đá vôi, đá phiến, dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào không phải từ trồng trọt hoặc được tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc nhà máy đều được khai thác từ mỏ. Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (như dầu mỏ, khí thiên nhiên, hoặc thậm chí là nước). 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 bước nhất định.
- Đầu tiên là phát hiện thân quặng, khâu này được 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 lượng tài nguyên để xác định kích thước và phân cấp quặng. Việc đánh giá này là để nghiên cứu tiền khả thi và xác định tính kinh tế của quặng. [27] - Bước tiếp theo là nghiên cứu khả thi để đánh giá khả năng tài chính để đầu tư, kỹ thuật và rủi ro đầu tư 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 c 7 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 như 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 được lợi nhuận (khoáng sản vẫn còn).
- Sau khi tất cả quặng được thu hồi sẽ tiến hành công tác hoàn thổ để làm cho đất của khu mỏ có thể được sử dụng vào mục đích khác trong tương lai. 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 phương tiện vận chuyển; - Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai trường ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa; - Sản phẩm từ kho chứa được thiết bị xúc lên phương tiện vận tải đường bộ về nơi tiêu thụ. 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, người ta tiến hành các phương pháp khai thác mỏ khoáng sản chủ yếu sau: - Phương pháp khai thác lộ thiên (Surface mining): Thường 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 [28]. Phương pháp này thường làm c 8 thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi và chất thải rắn.
- Phương 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 được các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường tiềm ẩn nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lượng lớn gỗ chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất. Phương pháp khai thác lộ thiên và hầm lò [4] - Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản: Thường được áp dụng cho một số loại khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng như dầu và khí đốt thiên nhiên. Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn nhưng chỉ áp dụng cho các khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng.
Tác động của hoạt động khai thác mỏ tới môi trường 1. Tác động tới môi trường nước và hệ sinh thái * Tác động cơ học Theo Bùi Công Quang (2011) [20] Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai thác bị hạ thấp, ngược lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải được nâng cao. Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thủy văn, các yếu tố của dòng chảy trong khu mỏ như thay đổi khả năng thu, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thủy văn của các dòng chảy. Bên cạnh đó, sự tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa quặng trong các lòng hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, khả năng chứa nước, làm thay đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm chức năng của các công trình thúy lợi, giao thông gần các khu khai thác mỏ.
Mặt khác, khi tiến hành các hoạt động khai thác sẽ hình thành các moong sâu đến hàng trăm mét, là nơi tập trung nước cục bộ. Ngược lại, để đảm bảo hoạt động của mỏ, phải thường xuyên bơm tháo khô nước ở đáy moong, hầm lò, hình thành các phễu hạ thấp mực nước đuôi đất với độ sâu từ vài chục đến hàng trăm mét và bán kính phễu hàng trăm mét. Điều đó dẫn đến tháo khô các công trình chứa nước trên mặt như hồ, ao,. xung quanh khu mỏ.
Quá trình khai thác khoáng sản gồm có ba bước là: mở cửa mỏ, khai thác và đóng cửa mỏ. Cả ba công đoạn khai thác đều tác động đến tài nguyên và môi trường đất. Hơn nữa, công nghệ khai thác hiện nay chưa hợp lý, đặc biệt các mỏ kim loại và các khu mỏ đang khai thác hầu hết nằm ở vùng núi và trung du.