Đánh Giá Thực Trạng Và Giải Pháp Quản Lý Môi Trường Tại Các Mỏ Khai Thác Ở Quảng Ninh

Chuyên khảo môi trường phân tích Đánh giá thực trạng và đề xuất một số giải pháp quản lý môi trường tại các mỏ khai thác than lộ, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Tác giả: Bùi Thị Ngọc Anh
• Trường học: Đại Học Nông Nghiệp
• Chuyên ngành: Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Tình Hình Quản Lý Môi Trường Tại Các Mỏ Khai Thác Ở Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Danh mục chữ viết tắt
• Danh mục bảng
• Thesis abstract
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục đích nghiên cứu của đề tài
• Phạm vi nghiên cứu
• Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1. Chương 1: Tổng quan tài liệu
• 1.1. Thực trạng khai thác than trên thế giới
• 1.2. Khai thác than tại Việt Nam
• 1.3. Tổng quan các vấn đề môi trường trong khai thác than tại Quảng Ninh
• 1.4. Thực trạng công nghệ khai thác than lộ thiên tại Quảng Ninh
• 1.5. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và các tác động do khai thác than tới môi trường
• 1.6. Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác than
• 2. Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
• 2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.3. Đối tượng nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.4.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thành phố Cẩm Phả
• 2.4.2. Hoạt động khai thác tại các mỏ lộ thiên lớn tại thành phố Cẩm Phả
• 2.4.3. Thực trạng môi trường và công tác quản lý môi trường tại các mỏ lộ thiên lớn tại thành phố Cẩm Phả
• 2.4.4. Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong khai thác than lộ thiên tại thành phố Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 2.5. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 2.6. Xử lý số liệu
• 3. Chương 3: Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thành phố Cẩm Phả
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.2. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 3.3. Kết cấu hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội
• 3.4. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường
• 4. Chương 4: Hoạt động khai thác ở các mỏ lộ thiên lớn tại Cẩm Phả
• 4.1. Các thông số của hệ thống khai thác
• 4.2. Vai trò đối với phát triển kinh tế xã hội của địa phương
• 5. Chương 5: Thực trạng môi trường và công tác quản lý môi trường tại các mỏ lộ thiên lớn tại thành phố Cẩm Phả
• 5.1. Thực trạng môi trường khai thác
• 5.2. Tác động đến môi trường xung quanh do khai thác lộ thiên
• 6. Chương 6: Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong khai thác than lộ thiên tại thành phố Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 6.1. Giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong khai thác than lộ thiên
• 6.2. Các giải pháp tăng cường công tác quản lý môi trường tại các Mỏ
• Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Quản Lý Môi Trường Khai Thác Mỏ Quảng Ninh

Quảng Ninh, với trữ lượng than lớn, đóng vai trò quan trọng trong ngành năng lượng Việt Nam. Tuy nhiên, hoạt động khai thác mỏ tại đây cũng gây ra nhiều tác động môi trường đáng kể. Việc quản lý môi trường hiệu quả tại các khu vực khai thác than là vô cùng cấp thiết để đảm bảo sự bền vững và sức khỏe cộng đồng. Theo nghiên cứu của Bùi Thị Ngọc Anh năm 2016, vùng than Cẩm Phả chiếm vị trí quan trọng không chỉ về sản lượng than mà còn về vị trí địa lý nhạy cảm bên bờ Vịnh Hạ Long. Bài viết này sẽ đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp cho vấn đề này, hướng tới tăng trưởng xanh. Việc giám sát môi trường thường xuyên cũng cần được chú trọng.

1.1. Tầm quan trọng của quản lý môi trường khai thác than

Việc quản lý môi trường trong khai thác than không chỉ là tuân thủ pháp luật môi trường, mà còn là bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, sức khỏe cộng đồng và sự phát triển bền vững của tỉnh Quảng Ninh. Việc áp dụng các biện pháp phục hồi môi trường và xử lý chất thải hiệu quả sẽ giảm thiểu ô nhiễm môi trường và duy trì cân bằng sinh thái. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm cần được thực hiện ngay từ khâu lập báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM). Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các doanh nghiệp khai thác mỏ và cơ quan quản lý nhà nước để thực hiện quy trình khai thác một cách có trách nhiệm.

1.2. Giới thiệu các loại hình khai thác mỏ tại Quảng Ninh

Quảng Ninh có nhiều loại hình khai thác mỏ khác nhau, bao gồm khai thác than lộ thiên, khai thác than hầm lò, mỏ đá và mỏ đất. Mỗi loại hình có những tác động môi trường riêng biệt, đòi hỏi các biện pháp quản lý môi trường phù hợp. Khai thác than lộ thiên thường gây ra diện tích chiếm dụng đất lớn và lượng chất thải rắn cao. Khai thác than hầm lò tiềm ẩn nguy cơ sụt lún và ô nhiễm nước ngầm. Việc lựa chọn công nghệ xử lý môi trường phù hợp với từng loại hình khai thác là rất quan trọng. Do đó, cần có những đánh giá chi tiết về hiện trạng môi trường để có thể đưa ra những giải pháp tối ưu.

II. Thực Trạng Ô Nhiễm Môi Trường Từ Khai Thác Than Ở Quảng Ninh

Hoạt động khai thác than tại tỉnh Quảng Ninh đang gây ra nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các vấn đề này bao gồm ô nhiễm không khí do bụi và khí thải, ô nhiễm nguồn nước do nước thải mỏ, và suy thoái đất do bãi thải. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh, nồng độ bụi tại một số khu vực khai thác vượt quá tiêu chuẩn môi trường. Ngoài ra, việc xả thải không qua xử lý chất thải cũng gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Cần có những biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn để giảm thiểu tác động môi trường.

2.1. Ảnh hưởng của khai thác than đến chất lượng không khí

Hoạt động khai thác than, đặc biệt là khai thác lộ thiên, tạo ra lượng bụi lớn phát tán vào không khí, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Bụi than chứa các hạt vật chất nhỏ có thể xâm nhập vào hệ hô hấp, gây ra các bệnh về đường hô hấp. Ngoài ra, khí thải từ các phương tiện vận chuyển và quá trình đốt than cũng góp phần vào ô nhiễm không khí. Việc sử dụng công nghệ kiểm soát bụi và khí thải hiện đại là cần thiết để giảm thiểu tác động này. Theo trích yếu luận văn, các mỏ khai thác than lộ thiên gây ảnh hưởng đến môi trường không khí tại khu vực sản xuất, khu vực đổ thải và khu vực văn phòng của mỏ.

2.2. Tác động tiêu cực đến tài nguyên nước do khai thác mỏ

Nước thải từ các mỏ khai thác thường chứa các chất ô nhiễm như kim loại nặng, axit và chất lơ lửng, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm. Việc xả thải trực tiếp vào sông suối ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và nguồn nước sinh hoạt của người dân. Tình trạng sạt lở đất cũng gây bồi lấp sông suối, làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước. Cần có các hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và các biện pháp kiểm soát sạt lở đất để bảo vệ tài nguyên nước.

2.3. Suy thoái đất và ảnh hưởng đến hệ sinh thái

Việc khai thác mỏ làm thay đổi cấu trúc đất, giảm độ phì nhiêu và gây mất đa dạng sinh học. Bãi thải chiếm dụng diện tích đất lớn, ảnh hưởng đến cảnh quan và khả năng sử dụng đất cho các mục đích khác. Các hoạt động khai thác cũng gây phá hủy hệ sinh thái tự nhiên, ảnh hưởng đến các loài động thực vật. Việc cải tạo môi trường và phục hồi môi trường sau khai thác là rất quan trọng để khôi phục lại chức năng của đất và hệ sinh thái.

III. Giải Pháp Quản Lý Môi Trường Khai Thác Than Hiệu Quả

Để cải thiện tình hình quản lý môi trường tại các mỏ khai thác ở Quảng Ninh, cần có một hệ thống các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Các giải pháp này bao gồm hoàn thiện pháp luật môi trường, tăng cường giám sát môi trường, áp dụng công nghệ xử lý môi trường tiên tiến và khuyến khích kinh tế tuần hoàn. Việc thực hiện nghiêm túc các quy định về báo cáo ĐTM và tiêu chuẩn môi trường là rất quan trọng. Cần có sự tham gia của cộng đồng trong quá trình giám sát và đánh giá tác động môi trường.

3.1. Hoàn thiện hệ thống pháp luật và chính sách môi trường

Cần rà soát và sửa đổi các văn bản pháp luật môi trường liên quan đến khai thác mỏ để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả. Các quy định cần cụ thể hóa các yêu cầu về quản lý chất thải, xử lý nước thải, và phục hồi môi trường. Cần có các chính sách khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ xử lý môi trường và thực hiện các dự án cải tạo môi trường. Cần có cơ chế xử phạt nghiêm minh các hành vi vi phạm pháp luật môi trường.

3.2. Tăng cường giám sát và kiểm tra môi trường định kỳ

Cần xây dựng hệ thống giám sát môi trường tự động và liên tục tại các mỏ khai thác, đặc biệt là các khu vực có nguy cơ ô nhiễm cao. Việc giám sát cần bao gồm các thông số về chất lượng không khí, chất lượng nước và chất lượng đất. Cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra và xử lý vi phạm về quản lý môi trường. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý nhà nước và các tổ chức xã hội trong công tác giám sát.

3.3. Áp dụng công nghệ xử lý môi trường tiên tiến

Cần khuyến khích doanh nghiệp áp dụng các công nghệ xử lý chất thải và xử lý nước thải tiên tiến, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường. Các công nghệ này có thể bao gồm công nghệ sinh học, công nghệ hóa học và công nghệ vật lý. Cần ưu tiên các công nghệ thân thiện với môi trường và có khả năng tái chế chất thải. Bên cạnh đó, việc đầu tư vào công nghệ giảm thiểu bụi và khí thải cũng rất quan trọng.

IV. Ứng Dụng Kinh Tế Tuần Hoàn Trong Quản Lý Khai Thác Mỏ

Áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn có thể giảm thiểu lượng chất thải và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên trong khai thác mỏ. Điều này bao gồm việc tái sử dụng chất thải từ khai thác làm vật liệu xây dựng, phục hồi môi trường bằng cách sử dụng chất thải hữu cơ, và giảm thiểu lượng nước sử dụng trong quá trình khai thác. Khai thác khoáng sản cần hướng tới việc quản lý tài nguyên một cách hiệu quả. Điều này sẽ góp phần giảm thiểu tác động môi trường và tạo ra giá trị kinh tế.

4.1. Tái sử dụng chất thải từ khai thác mỏ

Đất đá thải từ khai thác mỏ có thể được sử dụng làm vật liệu san lấp, xây dựng đường xá, hoặc sản xuất vật liệu xây dựng như gạch không nung. Nước thải sau khi xử lý có thể được tái sử dụng cho các hoạt động tưới tiêu hoặc làm mát thiết bị. Các loại chất thải hữu cơ có thể được ủ làm phân bón để cải tạo môi trường đất. Việc tái sử dụng chất thải không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn tài nguyên mới.

4.2. Phục hồi môi trường bằng các giải pháp tự nhiên

Sử dụng các loài cây bản địa có khả năng chịu hạn và chịu đất nghèo dinh dưỡng để phục hồi môi trường bãi thải. Áp dụng các biện pháp sinh học để xử lý ô nhiễm đất và nước. Khuyến khích các hoạt động trồng rừng và bảo tồn đa dạng sinh học. Việc sử dụng các giải pháp tự nhiên giúp khôi phục lại hệ sinh thái và tạo cảnh quan xanh.

V. Nghiên Cứu Thí Điểm Các Giải Pháp Quản Lý Môi Trường Mỏ Than

Cần thực hiện các nghiên cứu thí điểm để đánh giá tính hiệu quả của các giải pháp quản lý môi trường trước khi áp dụng rộng rãi. Các nghiên cứu này cần tập trung vào việc đánh giá tác động môi trường, hiệu quả kinh tế và khả năng áp dụng thực tiễn. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các chính sách và quy định về quản lý môi trường. Bên cạnh đó, cũng cần xem xét các yếu tố về môi trường và sức khỏe cộng đồng để có cái nhìn toàn diện.

5.1. Đánh giá hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải mỏ

Thực hiện thí nghiệm so sánh hiệu quả của các công nghệ xử lý nước thải mỏ khác nhau, bao gồm công nghệ sinh học, công nghệ hóa học và công nghệ vật lý. Đánh giá chi phí đầu tư, chi phí vận hành và hiệu quả xử lý của từng công nghệ. Lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện cụ thể của từng mỏ khai thác. Các dữ liệu đánh giá cần được công khai minh bạch.

5.2. Nghiên cứu khả năng phục hồi đất bằng vật liệu địa phương

Sử dụng đất địa phương, tro bay, và các chất thải hữu cơ để cải tạo đất bãi thải. Đánh giá khả năng phục hồi độ phì nhiêu, cải thiện cấu trúc đất và tăng cường khả năng hấp thụ nước của đất. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa trên đất cải tạo. Các nghiên cứu này có thể giúp doanh nghiệp khai thác mỏ tìm ra giải pháp cải tạo và phục hồi môi trường hiệu quả.

VI. Kết Luận Và Hướng Đi Mới Cho Quản Lý Môi Trường Ở Quảng Ninh

Việc quản lý môi trường tại các mỏ khai thác ở Quảng Ninh vẫn còn nhiều thách thức. Tuy nhiên, với sự nỗ lực của các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng, hoàn toàn có thể cải thiện tình hình. Cần tiếp tục hoàn thiện pháp luật, tăng cường giám sát, áp dụng công nghệ tiên tiến và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn. Hướng đi mới cần tập trung vào việc phát triển bền vững, hài hòa giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Cần chú trọng đến việc giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

6.1. Tầm nhìn phát triển khai thác mỏ bền vững

Xây dựng ngành khai thác mỏ xanh, sạch và hiệu quả. Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tác động môi trường. Khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào các dự án cải tạo và phục hồi môi trường. Tạo ra việc làm và thu nhập cho người dân địa phương, đồng thời bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

6.2. Đề xuất các chính sách khuyến khích tăng trưởng xanh

Xây dựng chính sách ưu đãi thuế cho các doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ xử lý môi trường. Hỗ trợ tài chính cho các dự án cải tạo và phục hồi môi trường. Khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo trong hoạt động khai thác mỏ. Tạo điều kiện cho các doanh nghiệp tham gia vào thị trường tín chỉ carbon. Việc thực hiện đồng bộ các chính sách này sẽ thúc đẩy tăng trưởng xanh và phát triển bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác than là ngành công nghiệp mũi nhọn đóng góp quan trọng vào an ninh năng lượng quốc gia, mang lại doanh thu hàng chục nghìn tỷ đồng và giải quyết việc làm cho hàng triệu lao động. Tại tỉnh Quảng Ninh, dải than Đông Bắc kéo dài khoảng 130 km, rộng 10 đến 30 km với tổng trữ lượng dự báo lên tới 10,5 tỷ tấn, trong đó thành phố Cẩm Phả là trung tâm khai trường lộ thiên lớn nhất cả nước. Năm 2015, Cẩm Phả ghi nhận tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 14,3%, trong đó công nghiệp - xây dựng tăng 13,6% và dịch vụ tăng 17,9%.

Tuy nhiên, mô hình phát triển nóng của hoạt động khai thác than lộ thiên đã đặt địa phương trước áp lực suy thoái môi trường nặng nề. Theo tính toán kỹ thuật, để khai thác được 1 tấn than nguyên khai, các mỏ phải bóc tách trung bình từ 6 đến 8 m³ đất đá và xả thải từ 1 đến 3 m³ nước thải mỏ. Ước tính mỗi năm khu vực này phát thải vào môi trường khoảng 160 triệu m³ đất đá cùng 60 triệu m³ nước thải chứa hàm lượng cặn lơ lửng và kim loại nặng cao.

Nghiên cứu của tác giả Bùi Thị Ngọc Anh thuộc chuyên ngành Khoa học Môi trường tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam tập trung giải quyết bài toán cấp bách: Đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh chất thải và mức độ ô nhiễm tại 3 mỏ than lộ thiên quy mô lớn nhất vùng Cẩm Phả gồm Công ty Cổ phần Than Cao Sơn, Công ty Cổ phần Than Cọc Sáu và Công ty Cổ phần Than Đèo Nai trong giai đoạn 2015 - 2016. Mục tiêu then chốt của luận văn là lượng hóa các chỉ tiêu ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước mặt, xói mòn đất bãi thải; từ đó thiết lập hệ thống giải pháp quản lý kỹ thuật và hành chính đồng bộ nhằm giảm thiểu tải lượng ô nhiễm, bảo tồn cảnh quan sinh thái nhạy cảm ven bờ vịnh Bái Tử Long và vịnh Hạ Long.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết sinh thái học công nghiệp và nguyên lý quản trị môi trường mỏ hiện đại để phân tích chu trình dòng vật chất trong công nghệ khai thác than lộ thiên. Trọng tâm nghiên cứu xây dựng trên mô hình cân bằng dòng thải, xem xét toàn bộ các khâu từ khoan nổ mìn, bóc xúc, vận tải đất đá đến sàng tuyển than.

Khung nghiên cứu làm rõ 4 khái niệm nền tảng:

• Quản trị dòng thải mỏ: Quá trình kiểm soát có hệ thống các nguồn thải rắn, lỏng, khí phát sinh từ moong khai thác và bãi thải.
• Nước thải mỏ axit và nước mưa chảy tràn moong: Dòng chảy mang tính axit cục bộ tích tụ kim loại nặng và tổng chất rắn lơ lửng từ bề mặt tầng khai thác.
• Tải lượng bụi lơ lửng tổng số: Chỉ số phản ánh mức độ phát tán hạt bụi khoáng qua quá trình cơ giới hóa và rung chấn nổ mìn.
• Hoàn nguyên sinh thái bãi thải: Kỹ thuật tái tạo tầng đất mặt và thảm thực vật nhằm phục hồi cân bằng địa mạo sau khi kết thúc chu kỳ bóc tầng.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp lý thuyết đánh giá khả năng chịu tải của môi trường tiếp nhận, đối chiếu nghiêm ngặt với hệ thống văn bản pháp lý chuyên ngành như Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp và Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình thực nghiệm kết hợp điều tra xã hội học và quan trắc hiện trường được thực hiện liên tục từ tháng 10/2015 đến tháng 10/2016:

• Quy mô chọn mẫu nước: Thiết lập 4 vị trí quan trắc đặc trưng gồm nước thải sản xuất tập trung trước xử lý (W1), nước thải sau hệ thống xử lý (W2), nước thải sinh hoạt khu nhà liên hợp (W3) và nước mưa chảy tràn đáy moong (W4). Quy trình thu thập và bảo quản mẫu tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 6663-1:2011 và TCVN 6663-3:2008. Các chỉ tiêu pH, BOD5, TSS, Amoni, Sắt tổng số và Coliform được phân tích trên thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS và tủ định ôn tại phòng thí nghiệm chuyên môn.

• Quy mô chọn mẫu không khí: Bố trí 12 điểm lấy mẫu đại diện (K1 đến K12) bao quát các khu vực mặt bằng ngầm chính +50, cửa lò, tuyến băng tải, khai trường vỉa 14, bãi thải vỉa 10 và khu vực điều hành hành chính theo quy trình Thông tư 28/2011/BTNMT. Sử dụng máy đo bụi chuyên dụng HAZ-DUST và thiết bị đo nồng độ khí tự động OLDHAM để xác định nồng độ các khí độc hại như SO2, CO, CO2 và CH4.

• Phương pháp xử lý dữ liệu: Ứng dụng phần mềm phân tích thống kê và Microsoft Excel để xử lý các dãy số liệu quan trắc, tính toán nồng độ giới hạn cho phép tối đa theo công thức quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT kết hợp hệ số lưu lượng nguồn thải và hệ số dung tích nguồn tiếp nhận. Lý do lựa chọn mô hình này nhằm đảm bảo tính khách quan tuyệt đối giữa giá trị đo đạc thực địa và các quy chuẩn quốc gia hiện hành.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả thực nghiệm quan trắc tại các khai trường mỏ than Cẩm Phả chỉ ra những thông số đáng báo động về ô nhiễm vật lý và hóa học:

Thứ nhất, môi trường không khí bị suy giảm nghiêm trọng do bụi khoáng. Tại các khu vực sản xuất như mặt bằng vỉa 16 mỏ Cao Sơn và tuyến vận tải than Đèo Nai, nồng độ bụi lơ lửng tổng số vượt quy chuẩn từ 1,5 đến 3,8 lần trong điều kiện thời tiết hanh khô. Dọc tuyến đường chuyên dụng từ Hòn Gai đến Cửa Ông, mật độ bụi đo được lên tới khoảng 3.000 hạt/cm³, cao gấp từ 30 đến 500 lần giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn vệ sinh lao động.

Thứ hai, ô nhiễm nước thải mỏ và bùn lắng đáy moong diễn biến phức tạp. Nước thải moong khai thác tại mỏ Cọc Sáu và Cao Sơn trước khi qua trạm lắng có hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng vượt từ 4,2 đến 8,6 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT; hàm lượng Sắt tổng số vượt từ 1,8 đến 3,2 lần ngưỡng cho phép. Chỉ số nhu cầu oxy hóa học COD trong nước thải sinh hoạt khu nhà ăn liên hợp vượt từ 1,3 đến 2,1 lần so với QCVN 14:2008/BTNMT.

Thứ ba, sự dịch chuyển địa mạo và rủi ro xói mòn bãi thải ở mức cao. Với khối lượng đất đá bóc thải lũy kế hàng năm trên 160 triệu m³, các bãi thải Nam Khe Tam, Đông Cao Sơn đã hình thành các sườn dốc nhân tạo cao hàng trăm mét. Vào mùa mưa, lượng nước chảy tràn kéo theo hàng nghìn tấn bùn cát tràn xuống hệ thống suối tự nhiên, điển hình như khu vực suối Cầu 2 bị bồi lấp cạn dòng, đẩy nồng độ chất nhiễm dầu vùng nước ven bờ Cửa Lục lên mức 0,2 đến 0,3 mg/lít, vượt xa giới hạn cho phép đối với vùng nuôi trồng thủy sản và du lịch.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi của tình trạng trên bắt nguồn từ đặc thù địa chất và công nghệ khai khoáng. Các chùm vỉa than 13 và 14 tại mỏ Cao Sơn có góc cắm thay đổi lớn từ 20 đến 50 độ (trung bình 25 đến 30 độ), cấu tạo địa tầng đứt gãy phức tạp buộc doanh nghiệp phải mở rộng diện tích bóc đất tầng phủ. Tại mỏ Cọc Sáu, đáy moong khai thác đã xuống sâu tới mức âm 100m đến âm 150m dưới mực nước biển, tạo thành lòng chảo khổng lồ thu gom toàn bộ nước mưa ngầm mang tính axit.

Khi đối chiếu với các công trình nghiên cứu môi trường mỏ giai đoạn trước đây, dữ liệu cho thấy dù các mỏ đã đầu tư trạm xử lý nước thải công suất từ 1.200 đến 2.400 m³/giờ, hiệu quả xử lý bùn mịn và kim loại nặng vẫn chưa đạt trạng thái tối ưu trong các đợt mưa lũ đỉnh điểm. Dữ liệu này được thể hiện rõ nét qua biểu đồ tương quan giữa sản lượng than khai thác và tải lượng phát thải bụi giai đoạn 2010 - 2015, trong đó sản lượng than tăng 189% kéo theo tổng tải lượng đất đá bóc tăng tương ứng trên 145%. Tác động cộng hưởng này đe dọa trực tiếp đến chất lượng môi trường nước tại hai di sản sinh thái quan trọng là vịnh Hạ Long và vịnh Bái Tử Long.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường mang tính khả thi cao:

• Nâng cấp kỹ thuật kiểm soát bụi không khí: Áp dụng phương pháp nổ mìn sử dụng bua nước kết hợp màng phủ chắn bụi chuyên dụng tại các tầng khai thác than Đèo Nai và Cao Sơn, đặt mục tiêu giảm thiểu 40% đến 50% lượng bụi phát tán tức thời sau nổ mìn; duy trì mạng lưới xe tưới nước dập bụi công suất lớn với chu kỳ 30 đến 45 phút một lượt trên toàn bộ các tuyến đường vận tải than chuyên dùng từ khai trường ra cảng Cửa Ông. Tiến độ hoàn thành đồng bộ trong vòng 12 tháng do các công ty mỏ trực tiếp vận hành.

• Tối ưu hóa quy trình xử lý nước thải moong: Xây dựng bổ sung hệ thống hồ lắng phân cấp nhiều bậc kết hợp bãi lọc sinh học sử dụng chất trợ lắng PAC và PAM với liều lượng chuẩn hóa từ 5 đến 15 mg/lít; đầu tư nâng cấp trạm bơm thu hồi nước tuần hoàn để tái sử dụng 100% nước sau xử lý phục vụ tưới đường và sàng tuyển than. Mục tiêu đưa toàn bộ chỉ số TSS và Fe về dưới ngưỡng giới hạn cho phép trước quý IV năm 2017.

• Quy hoạch và hoàn nguyên sinh thái bãi thải: Thực hiện san gạt cắt tầng bãi thải đảm bảo góc dốc lưu không an toàn dưới 25 độ, xây dựng hệ thống đê quai bê tông chắn đất đá chân bãi thải mỏ Cọc Sáu; triển khai phủ lớp đất màu dày tối thiểu 30 cm và trồng cây phục hồi sinh thái bằng các giống cây bản địa như keo tai tượng, cỏ vetiver chống sạt lở trên diện tích khoảng 150 hecta bãi thải ngừng hoạt động giai đoạn 2016 - 2020.

• Tăng cường kiểm toán và quan trắc môi trường thông minh: Ban hành quy chế phối hợp liên ngành giữa Ủy ban nhân dân thành phố Cẩm Phả, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh và Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin); lắp đặt hệ thống trạm quan trắc tự động liên tục truyền dữ liệu trực tuyến về máy chủ quản lý; định kỳ tổ chức 2 đợt tập huấn an toàn vệ sinh lao động và ứng phó sự cố môi trường mỏ mỗi năm cho 100% cán bộ kỹ thuật và công nhân khai thác.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật sâu sắc, là tài liệu tham chiếu thiết thực cho các nhóm đối tượng:

• Ban lãnh đạo và kỹ sư môi trường tại các doanh nghiệp ngành than: Tài liệu cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết về hệ số phát thải, sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đáy moong và kỹ thuật nổ mìn bua nước áp dụng trực tiếp tại các khai trường than lộ thiên nhằm tối ưu chi phí vận hành bảo vệ môi trường.

• Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Các cơ quan như Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh hay Phòng Tài nguyên Môi trường thành phố Cẩm Phả có thể sử dụng kết quả khảo sát làm căn cứ khoa học để thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM), xây dựng quy hoạch bãi thải và ban hành các khung chế tài giám sát chất lượng không khí đô thị mỏ.

• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Mỏ: Luận văn là case study mẫu mực về phương pháp lấy mẫu phân tích thực địa, phương pháp tích hợp quy chuẩn quốc gia và quy trình xử lý chuỗi dữ liệu môi trường công nghiệp khai khoáng.

• Các đơn vị tư vấn và chuyển giao công nghệ sinh thái mỏ: Cung cấp nguồn tư liệu thực chứng phong phú phục vụ công tác thiết kế dự án cải tạo phục hồi môi trường, lập đề án đóng cửa mỏ và tính toán tiền ký quỹ phục hồi môi trường theo quy định pháp luật.

Câu hỏi thường gặp

Hoạt động khai thác than lộ thiên phát sinh các nguồn ô nhiễm chính nào?

Quá trình khai thác lộ thiên tạo ra 3 dòng chất thải lớn: Khí thải và bụi khoáng từ khâu nổ mìn, bóc xúc đất đá; Nước thải mỏ từ đáy moong chứa nồng độ chất rắn lơ lửng, Sắt và kim loại nặng cao; Hàng trăm triệu mét khối đất đá thải gây nguy cơ sạt lở, bồi lấp hệ thống thủy văn ven biển khi có mưa lũ.

Vì sao nồng độ bụi tại khu vực than Cẩm Phả thường xuyên vượt quy chuẩn?

Nguyên nhân chủ yếu do lưu lượng xe vận tải tải trọng lớn hoạt động liên tục trên các tuyến đường chuyên dụng chưa được thảm nhựa triệt để, kết hợp công đoạn khoan nổ mìn phá đá tầng phủ sinh ra khối lượng hạt bụi mịn khổng lồ phát tán theo gió vào khu dân cư lân cận trong mùa khô hanh.

Giải pháp nào xử lý triệt để nước thải moong than có tính axit và cặn lơ lửng?

Quy trình hiệu quả nhất là trung hòa độ pH bằng dung dịch kiềm vôi, sau đó đưa nước qua hệ thống bể lắng bậc thang có bổ sung chất keo tụ PAC hoặc PAM để loại bỏ hoàn toàn cặn TSS và ion kim loại nặng, trước khi dẫn qua hồ sinh học hoàn thiện để tái sử dụng tuần hoàn cho sản xuất.

Trữ lượng than tại bể than Quảng Ninh chiếm tỷ trọng bao nhiêu trong cả nước?

Bể than Quảng Ninh sở hữu trữ lượng than đá antraxit lớn nhất Việt Nam với khoảng 3,5 tỷ tấn đã được thăm dò địa chất ở mức sâu âm 300m, chiếm trên 67% tổng trữ lượng than đang khai thác và cung ứng trên 90% sản lượng than thương phẩm phục vụ nền kinh tế quốc dân.

Việc phục hồi môi trường sau khi đóng cửa mỏ than lộ thiên được tiến hành ra sao?

Quy trình hoàn nguyên bao gồm san lấp và rào chắn moong khai thác sâu để chống tai nạn, cắt tầng giảm độ dốc bãi thải, phủ lớp đất hữu cơ màu mỡ và trồng các thảm cây lâm nghiệp như keo, phi lao nhằm tái tạo thảm phủ xanh, khôi phục cân bằng sinh thái địa phương theo quy định nhà nước.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện hiện trạng phát sinh chất thải tại 3 mỏ than lộ thiên chủ lực Cao Sơn, Cọc Sáu và Đèo Nai thuộc thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
• Công trình xác định rõ các điểm nóng ô nhiễm môi trường gồm nồng độ bụi lơ lửng vượt quy chuẩn tại khai trường sản xuất và hàm lượng cặn lơ lửng TSS cao trong nước thải moong.
• Đóng góp khoa học cốt lõi là hệ thống hóa cơ sở dữ liệu quan trắc thực địa năm 2015 - 2016 và lượng hóa tải lượng ô nhiễm gắn liền với công nghệ bóc tầng mỏ sâu.
• Đề xuất chuỗi giải pháp kỹ thuật khả thi: nổ mìn bua nước dập bụi, xử lý nước thải moong bằng chất trợ lắng PAC/PAM, san gạt hoàn nguyên bãi thải và lắp đặt trạm quan trắc tự động.
• Lộ trình triển khai đồng bộ các biện pháp quản trị môi trường từ năm 2016 đến năm 2025 là điều kiện tiên quyết để thúc đẩy ngành than phát triển bền vững song hành với bảo vệ hệ sinh thái vịnh Bái Tử Long.

Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp khai khoáng cần khẩn trương phối hợp ứng dụng bộ giải pháp của luận văn vào thực tiễn sản xuất nhằm hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi mô hình kinh tế mỏ từ "nâu" sang "xanh".