Tổng quan nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp vật liệu xây dựng đóng vai trò thiết yếu trong tăng trưởng kinh tế, song cũng tạo ra áp lực nặng nề lên chất lượng môi trường sống. Tại tỉnh Lạng Sơn, trong tổng số 60 giấy phép khai thác khoáng sản còn hiệu lực, sản phẩm đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thường chiếm tỷ trọng áp đảo, đạt 80,93% vào năm 2017 và tăng lên 82,52% vào năm 2018. Huyện Cao Lộc là địa bàn trọng điểm về tài nguyên đá vôi của tỉnh, trong đó toàn bộ 6 mỏ đá đang hoạt động đều tập trung dày đặc trên địa bàn xã Hồng Phong. Hoạt động khoan nổ mìn, bốc xúc, nghiền sàng và vận chuyển đá tại đây đã làm phát sinh lượng lớn bụi, khí độc và tiếng ồn, tác động tiêu cực đến môi trường không khí, cảnh quan địa hình và sức khỏe cộng đồng.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Lê Đức Tuệ, dưới sự hướng dẫn khoa học của Phó Giáo sư Tiến sĩ Phùng Văn Khoa tại Trường Đại học Lâm Nghiệp Hà Nội, tập trung giải quyết bài toán cân bằng giữa khai thác khoáng sản và bảo vệ tài nguyên sinh thái. Đề tài đi sâu đánh giá hiện trạng tại 2 điểm mỏ đại diện: mỏ Phai Kịt thuộc Công ty Cổ phần 389 với công suất 23.000 m3/năm và mỏ Lũng Tém thuộc Hợp tác xã Bông Lau 27/7 với công suất 60.000 m3/năm. Phạm vi nghiên cứu sử dụng chuỗi số liệu thứ cấp giai đoạn 2017-2018 cùng kết quả quan trắc thực địa từ tháng 9/2018 đến tháng 4/2019. Luận văn xác lập cơ sở khoa học định lượng về phạm vi ô nhiễm, đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp quản trị giúp giảm thiểu 30-50% tác động tiêu cực, hướng đến mục tiêu phát triển bền vững cho ngành khai khoáng địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết quản lý môi trường tích hợp và lý thuyết phát triển bền vững dựa trên 9 nguyên tắc cốt lõi của Hội nghị thượng đỉnh Trái đất Rio-1992. Khung lý thuyết này khẳng định hoạt động kinh tế khai khoáng chỉ đạt tính bền vững khi kiểm soát được ngưỡng chịu tải sinh thái, bảo toàn cảnh quan và bảo đảm công bằng xã hội. Mô hình dự báo tải lượng ô nhiễm từ nhiên liệu đốt trong của Tổ chức Y tế Thế giới và hệ số phát thải NATZ được ứng dụng để định lượng phát thải: định mức tiêu thụ 1 tấn dầu diesel sinh ra 0,94 kg bụi, 12,3 kg NO2, 2,8 kg SO2, 0,24 kg HC và 0,05 kg CO. Luận văn chuẩn hóa 4 khái niệm chuyên ngành cốt lõi gồm khai thác khoáng sản theo Luật Khoáng sản 2010, quản lý môi trường mỏ, bán kính vùng bị tác động và ký quỹ cải tạo phục hồi môi trường. Các quy chuẩn đối sánh kỹ thuật bao gồm QCVN 05:2013/BTNMT về không khí xung quanh, QCVN 26:2010/BTNMT về tiếng ồn và QCVN 24:2016/BYT về môi trường lao động.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp nguồn dữ liệu thứ cấp từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lạng Sơn và nguồn số liệu sơ cấp thu thập trong giai đoạn từ tháng 9/2018 đến tháng 4/2019. Cỡ mẫu nghiên cứu thực địa bao gồm 18 vị trí đo chất lượng không khí (gồm 16 mẫu tại 2 mỏ nghiên cứu và 2 mẫu môi trường nền xã Hồng Phong) cùng 10 mẫu nước (gồm 2 mẫu nước mặt, 2 mẫu nước thải công nghiệp và 6 mẫu nước dưới đất). Phương pháp chọn mẫu áp dụng mạng lưới đối xứng cực với tâm là moong khai thác và dàn trải theo các bán kính từ 150m, 250m, 500m đến 800m tiếp cận khu dân cư lân cận. Khảo sát xã hội học sử dụng phiếu điều tra phỏng vấn trực tiếp đại diện các hộ dân chịu ảnh hưởng và công nhân làm việc tại khai trường.

Lý do lựa chọn phương pháp quan trắc tiêu chuẩn theo TCVN 5067:1995, TCVN 6663-11:2011 và SMEWW 5220C nhằm bảo đảm tính pháp lý, độ tin cậy và độ nhạy cao trong việc xác định hàm lượng bụi lơ lửng TSP, khí độc NO2, SO2, kim loại nặng và COD. Phương pháp phân tích thống kê so sánh đối chiếu trực tiếp với các Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia hiện hành giúp định vị chính xác mức độ và phạm vi vượt ngưỡng ô nhiễm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, ô nhiễm không khí và tiếng ồn tại khu vực sản xuất vượt ngưỡng an toàn lao động. Tiếng ồn tại thời điểm khoan nổ mìn và vận hành trạm nghiền sàng đạt mức 90-110 dBA, vượt xa giới hạn 70 dBA của QCVN 26:2010/BTNMT và gây rung chấn mạnh trong bán kính 300m. Thứ hai, tải lượng bụi và khí thải từ khâu vận chuyển là nguồn ô nhiễm thứ cấp nghiêm trọng nhất. Với mức tiêu hao trung bình 58 kg dầu/giờ của dàn xe tải nặng, tải lượng NO2 phát thải ra môi trường lên tới 198,166 mg/s và bụi phát tán 15,14 mg/s. Thứ ba, chất lượng nước dưới đất chưa ghi nhận ô nhiễm kim loại nặng nhưng nước thải rửa đá có hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng TSS vượt tiêu chuẩn cục bộ. Thứ tư, công tác chấp hành pháp luật môi trường còn nhiều bất cập; trong năm 2018, lực lượng chức năng đã phát hiện và xử phạt vi phạm hành chính 109 tổ chức, cá nhân vi phạm với tổng số tiền phạt hơn 1 tỷ đồng, trong đó nhiều đơn vị bị xử phạt từ 15 triệu đến 220 triệu đồng do vi phạm ranh giới mỏ và thiếu công trình bảo vệ môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm bụi và tiếng ồn bắt nguồn từ công nghệ khai thác khấu tự do không cắt tầng hoàn chỉnh, hệ thống máy nghiền sàng hở chưa trang bị chụp hút bụi và mặt đường vận chuyển nội mỏ chưa được tưới ẩm định kỳ. Khi so sánh với các nghiên cứu khai thác đá tại Hải Phòng hay Quảng Bình, ô nhiễm bụi tại huyện Cao Lộc mang tính cục bộ cao và suy giảm dần theo khoảng cách, tuy nhiên tại cự ly 150m-250m từ chân mỏ thì nồng độ bụi TSP vẫn vượt quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT từ 1,2 đến 1,8 lần.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua biểu đồ tương quan khoảng cách suy giảm tiếng ồn (từ 110 dBA tại tâm nổ mìn giảm xuống 60-65 dBA ở khoảng cách 800m) và bảng tổng hợp các chỉ tiêu vi khí hậu nơi làm việc. Về công tác quản lý tài chính, toàn tỉnh mới có 19/47 cơ sở thực hiện nộp tiền ký quỹ phục hồi môi trường với số tiền hơn 3 tỷ đồng, trong khi 28 cơ sở còn nợ đọng hơn 1 tỷ đồng, cho thấy cơ chế giám sát sau cấp phép cần phải được siết chặt hơn nữa.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao hiệu quả quản lý, luận văn đề xuất 5 nhóm giải pháp trọng tâm:

  • Lắp đặt hệ thống phun sương dập bụi áp lực cao tại 100% phễu cấp liệu máy nghiền sàng và xây dựng trạm rửa xe tự động tại cửa mỏ, đặt mục tiêu cắt giảm 35-45% nồng độ bụi phát tán trong giai đoạn 2019-2021 do các doanh nghiệp khai thác trực tiếp đầu tư.
  • Thiết lập vành đai cây xanh cách ly và duy trì khoảng cách an toàn môi trường tối thiểu 1.000m từ mỏ đá đến khu dân cư, đồng thời áp dụng phương pháp nổ mìn vi sai phi điện nhằm khống chế gia tốc rung chấn dưới mức 20 m/s2, giao Sở Xây dựng phối hợp Sở Công Thương thẩm định từ năm 2020.
  • Tăng cường thanh tra định kỳ tối thiểu 2 đợt/năm và lắp đặt camera giám sát tích hợp trạm cân điện tử truyền dữ liệu trực tuyến về Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lạng Sơn, áp dụng chế tài thu hồi giấy phép khai thác nếu doanh nghiệp tái phạm quá 2 lần.
  • Đôn đốc thu hồi dứt điểm 100% số tiền nợ đọng ký quỹ phục hồi môi trường hơn 1 tỷ đồng, đồng thời triển khai đề án hoàn thổ và trồng cây phủ xanh thảm thực vật ngay sau khi kết thúc khai thác từng tầng mỏ theo mốc thời gian 2020-2023.
  • Tổ chức huấn luyện định kỳ 100% công nhân về an toàn lao động và trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ chuyên dụng đạt chuẩn QCVN 24:2016/BYT trước quý 4 năm 2019 nhằm phòng ngừa các bệnh nghề nghiệp về đường hô hấp và thính lực.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sở Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện sử dụng dữ liệu quan trắc và khung đánh giá để hoàn thiện quy hoạch khoáng sản, siết chặt thẩm định đánh giá tác động môi trường cho 41 dự án khai khoáng trên địa bàn.
  • Doanh nghiệp và ban quản lý mỏ khoáng sản: Lãnh đạo các đơn vị khai thác như mỏ Phai Kịt, mỏ Lũng Tém ứng dụng quy trình kiểm soát phát thải, tối ưu hóa công nghệ nổ mìn và giảm thiểu 15-20% chi phí xử lý sự cố môi trường.
  • Nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học: Các chuyên gia thuộc khối ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Địa chất và Quản lý Đất đai sử dụng đề tài làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí mạng lưới quan trắc thực địa và xử lý dữ liệu ô nhiễm công nghiệp mỏ.
  • Tổ chức tư vấn môi trường: Các chuyên viên tư vấn khai thác các chỉ số phát thải thực tế và bộ giải pháp kỹ thuật để lập báo cáo ĐTM, đề án đóng cửa mỏ và phương án cải tạo phục hồi môi trường đạt tỷ lệ phê duyệt cao.

Câu hỏi thường gặp

  • Hoạt động khai thác đá tại huyện Cao Lộc tác động mạnh nhất đến yếu tố môi trường nào? Môi trường không khí và vi khí hậu lao động chịu tác động nặng nề nhất. Hoạt động nổ mìn và nghiền sàng tạo ra nồng độ bụi TSP và tiếng ồn 90-110 dBA, vượt ngưỡng quy chuẩn trong bán kính 150m-300m, gây ảnh hưởng trực tiếp đến đường hô hấp của công nhân và người dân lân cận.

  • Đề tài tập trung nghiên cứu chi tiết tại những mỏ đá cụ thể nào? Luận văn khảo sát chuyên sâu tại xã Hồng Phong, huyện Cao Lộc trên 2 mỏ đá đại diện: mỏ Phai Kịt của Công ty Cổ phần 389 với công suất 23.000 m3/năm và mỏ Lũng Tém của Hợp tác xã Bông Lau 27/7 với công suất 60.000 m3/năm, đại diện cho hai quy mô sản xuất phổ biến.

  • Vì sao khâu vận chuyển đá lại phát sinh tải lượng khí thải độc hại cao? Dàn xe tải chuyên chở tiêu thụ khoảng 58 kg dầu diesel/giờ trên các cung đường đèo dốc gồ ghề. Động cơ đốt trong liên tục phát thải 198,166 mg/s khí NO2, 45,1 mg/s khí SO2 cùng lượng lớn bụi đất cuộn tròn, tạo khói mù quang hóa và ô nhiễm kéo dài dọc tuyến giao thông.

  • Chất lượng nước ngầm quanh các mỏ đá tại Cao Lộc có đạt quy chuẩn không? Kết quả phân tích 6 mẫu nước dưới đất tại văn phòng mỏ và giếng khoan nhà dân cách 250m-500m cho thấy các chỉ tiêu kim loại nặng đều nằm trong giới hạn QCVN 09-MT:2015/BTNMT, tuy nhiên việc khai thác tầng sâu tiềm ẩn nguy cơ hạ thấp mực nước ngầm và biến đổi thủy văn.

  • Giải pháp kỹ thuật nào giúp dập tắt bụi đá hiệu quả nhất tại trạm nghiền? Biện pháp tối ưu là lắp đặt giàn phun sương dập bụi tự động ngay tại họng nghiền kết hợp phủ kín băng tải và duy trì tưới nước đường nội bộ tối thiểu 4 lần/ngày, giúp giảm thiểu trên 35% lượng bụi phát tán ra môi trường xung quanh.

Kết luận

  • Hoạt động khai thác đá tại huyện Cao Lộc đóng góp lớn cho phát triển hạ tầng xây dựng nhưng gây ra những tác động tiêu cực rõ rệt đến môi trường không khí, tiếng ồn và cảnh quan địa hình.
  • Luận văn đã lượng hóa cụ thể tải lượng phát thải khí bụi và xác định bán kính ô nhiễm thực tế từ 150m đến 800m tại 2 điểm mỏ tiêu biểu xã Hồng Phong.
  • Kết quả phân tích 18 mẫu không khí và 10 mẫu nước cung cấp bằng chứng thực nghiệm quan trọng, hỗ trợ cơ quan quản lý xử lý kịp thời các hành vi vi phạm môi trường.
  • Hệ thống 5 nhóm giải pháp kỹ thuật và hành chính cho giai đoạn 2019-2025 tạo lập lộ trình đồng bộ giúp các mỏ đá chuyển đổi sang mô hình khai khoáng an toàn và thân thiện môi trường.
  • Các cơ quan quản lý và chủ doanh nghiệp mỏ cần nhanh chóng áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và thúc đẩy phát triển kinh tế bền vững.