MỞ ĐẦU Thái Nguyên là tỉnh nằm ở vùng trung du miền núi Bắc Bộ, có diện tích 3.541,1km2, tỉnh có địa hình đa dạng phía Bắc và Tây Bắc. Phía Đông Bắc có nhiều dãy núi cao nhƣ ở các huyện Định Hoá, Đại Từ, Võ Nhai; các huyện, thành phố, thị xã ở phía Nam có địa hình gò đồi và đồng bằng tƣơng đối bằng phẳng. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói chung và huyện Đồng Hỷ nói riêng, tài nguyên rất phong phú và đa dạng: nhiều mỏ kim loại màu, kim loại đen, mỏ sét đang hoặc sẽ đƣợc khai thác trong tƣơng lai. Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã phát hiện hơn 176 các điểm mỏ, điểm khoáng sản của 24 loại khoáng sản rắn thuộc 4 nhóm (Nhiên liệu khoáng; khoáng sản kim loại; khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng).
[16] Trong quá trình phát triên kinh tế - xã hội để cung cấp nguồn nguyên liệu để phục vụ cho quá trình phát triển các nghành kinh tế khác thì khai thác quặng sắt đã đƣợc quan tâm chú trọng từ khá lâu. Trong những năm gần đây, tốc độ khai thác, mở mỏ đã tăng đáng kể, đóng góp một phần lớn cho sự tăng trƣởng kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên. Bên cạnh những lợi ích của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản mang lại cho tỉnh Thái Nguyên thì hoạt động khai thác cũng gây tác động không nhỏ đến môi trƣờng và sức khoẻ cộng đồng nhân dân xung quanh khu vực khai thác khoáng sản. Nhiều khu vực khai thác đã làm biến đổi nặng nề bề mặt địa hình, thảm thực vật bị suy thoái, tốc độ rửa trôi, xói mòn tăng nhanh; môi trƣờng nƣớc đất bị xáo trộn và ô nhiễm kim loại nặng,…đang ngày càng nghiêm trọng, điển hình là ảnh hƣởng từ việc khai thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
Trƣớc thực tế trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản tại Mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên” nhằm mục đích đánh giá hiện trạng môi trƣờng, đề xuất các giải pháp quản lý môi trƣờng giúp cải thiện môi trƣờng khu vực mỏ và nâng cao hiệu quả quản lý mỏ Sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Công nghiệp khai thác quặng sắt 1.
Khai thác quặng sắt ở Việt Nam a. Đặc điểm các mỏ quặng sắt ở nƣớc ta Theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp khai thác quặng sắt nƣớc ta đã đƣợc Chính phủ phê duyệt, để đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân giai đoạn đến năm 2025. Ngoài các mỏ sắt lộ thiên hiện đang khai thác nhƣ: Trại Cau, Nà Lũng, Ngƣờm Tráng. nhiều mỏ lộ thiên sẽ đƣợc đầu tƣ đƣa vào khai thác nhằm đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân và xuất khẩu Bảng 1.
Quy mô khai thác một số mỏ sắt lộ thiên lớn Thông Tên mỏ số Trại Tiến Làng Quy Thạch Nà Nà Nguyên Cau Bộ Mỵ Xa Khê Lũng Rụa Bình Trữ 2,0 23 76 118 544 7,3 22 6 lƣợng địa chất (106 tấn) Hàm 48-60 41,27 30 53 61 52 58 56 lƣợng Fe (%) Tỷ lệ 84,3 100 90 100 100 quặng gốc (%) Hiện nay và những năm tới sản lƣợng quặng sắt của Việt Nam chủ yếu khai thác bằng công nghệ lộ thiên. Các mỏ quặng sắt lộ thiên của Việt Nam đều có cấu trúc địa chất phức tạp. Địa tầng phía trên gồm trầm tích Đệ tứ, Neogen và các tàn 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tích, đây là các loại đất yếu, độ bão hoà thấp. Địa tầng phía dƣới thƣờng là các loại đá vôi, đá gabro, các loại đá này do hoạt động của nƣớc ngầm thƣờng hình thành các hang cacstơ.
Đây là nguyên nhân tạo nên dòng chảy ngầm vào các khai trƣờng khi khai thác xuống sâu rất lớn và ảnh hƣởng đến quá trình khai thác mỏ. Các mỏ phải khai thác xuống sâu dƣới mức thoát nƣớc tự chảy, điều kiện địa chất thuỷ văn (ĐCTV), địa chất công trình (ĐCCT) của các mỏ phức tạp, khai trƣờng chật hẹp. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên về mùa mƣa lƣợng bùn và nƣớc đổ xuống đáy mỏ rất lớn, điều kiện khai thác, vận tải, xử lý bùn và thoát nƣớc ngày càng phức tạp. Hàng năm công tác khai thác quặng chủ yếu tập trung vào 6 tháng mùa khô.
Các mỏ quặng sắt gốc có sự khác nhau về nguồn gốc thành tạo, nhƣng có đặc điểm chung là: Khi khai thác các mỏ quặng sắt gốc đều gặp phải đất yếu, Cát, Sét, Neogen. Theo kết quả tổng hợp có 3 dạng đất yếu thƣờng gặp khi khai thác các mỏ quặng sắt gốc: + Đất yếu dạng cát chảy có 2 dạng phân bố: - Dạng phân bố nông ngay trên bề mặt địa hình như mỏ Thạch Khê - Dạng phân bố sâu, trên bề mặt tiếp xúc giữa đá vôi nứt nẻ đáy thân quặng với đất phủ mềm bở trên đá vôi, do nước xói ngầm làm trôi hạt mịn tạo thành. + Đất yếu dạng sét dẻo dính, đặc điểm loại này có tính trƣơng nở mạnh, có nguồn gốc phong hoá và thƣờng gặp dƣới dạng lớp phủ vây quanh quặng gốc nhƣ đã gặp ở mỏ manhetit Trại Cau. Lớp sét pha sông biển, sét gạch ngói có chiều dày hàng chục mét nhƣ ở mỏ Thạch Khê.
Lớp sét phủ quanh thân quặng gốc phía Nam mỏ Tiến Bộ. + Đất yếu dạng mặt phân lớp giữa các loại đá, loại này gặp ở khu phía Bắc mỏ Nà Rụa. Quặng sắt ở Việt Nam có 2 loại chính là: - Limonit - Magnetit Hầu hết các mỏ thuộc loại sắt limonit (sắt nâu), trong đó trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên mỏ sắt Tiến Bộ là mỏ sắt lớn nhất, mỏ lớn thứ hai.[8] 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Công nghệ khai thác quặng sắt ở nƣớc ta Quặng sắt là loại hình khoáng sản đƣợc khai thác từ lâu với khối lƣợng lớn nên khối lƣợng bóc đất và đổ thải cũng nhiều hơn so với các quặng kim loại khác.
Trong đó mỏ có khối lƣợng bóc đất và thải lớn nhất là mỏ Trại Cau. 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. Hiện trạng môi trƣờng các khu vực khai thác quặng sắt ở nƣớc ta Về ô nhiễm môi trường không khí: Môi trƣờng không khí các khu vực khai thác khoáng sản và lân cận thƣờng xuyên bị ô nhiễm do bụi, khí độc, khí nổ và tiếng ồn phát sinh ở hầu hết các khâu sản xuất. Đặc biệt là khu vực khai thác mỏ sắt Quý Xa ở Lào Cai và mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh, mỏ sắt Trại Cau ở Thái Nguyên.
Về nước thải mỏ: với phƣơng pháp áp dụng khai thác chủ yếu hiện nay là khai thác lộ thiên sau đó sử dụng nƣớc để rửa thu quặng sắt thì việc gây ô nhiễm môi trƣờng từ quá trình khai thác chủ yếu là môi trƣờng nƣớc. Quy trình chế biến quặng thải ra một lƣợng cặn khá cao với thành phần gồm các chất khoáng và kim loại nhƣ: Đất, sét, cát và các chất thải khác của đuôi thải nhƣ SiO2, Fe, Pb, Zn…nếu xâm nhập vào nguồn nƣớc mặt, lƣợng nƣớc này có thể gây bồi lắng, làm thay đổi chế độ thủy văn của các dòng chảy, giảm độ trong, tăng độ đục và tăng hàm lƣợng các kim loại trong nƣớc….ảnh hƣởng đến đời sống của các loại sinh vật thủy vực. Các chất thải của hoạt động khai thác các mỏ sắt nếu không đƣợc xử lý tốt sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc mặt và lâu dài, ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc ngầm của khu vực lân cận. Tác động đến địa hình, cảnh quan: Những biến đổi mạnh nhất diễn ra chủ yếu ở những khu vực có khai thác lộ thiên.
Các bãi đổ thải tạo nên những quả đồi. và 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiều bãi thải trên các sƣờn đồi. Bãi thải thƣờng có sƣờn dốc tới 350. Nhiều moong khai thác lộ thiên tạo nên địa hình âm có độ sâu.
Vấn đề chiếm dụng đất trồng trọt và cây xanh: Diện tích đất canh tác và thảm thực vật mà các mỏ khai thác lộ thiên chiếm dụng là khá lớn. Ngoài những nguy cơ về ô nhiễm môi trƣờng, biến đổi cảnh quan, suy giảm đa dạng sinh học thì hoạt động khai thác quặng sắt cũng để lại nhiều rủi ro về sạt lở, trượt lở đe dọa tính mạng ngƣời dân do các hố mỏ gây ra. Tại khu vực khai thác quặng sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh, trong quá trình bóc đất tầng phủ, đã thực hiện bốc xúc 11,2 triệu m3 đất đá, sau quá trình khai thác đất mặt vào khai thác quặng nguyên khai sẽ tạo lên các hố mỏ khổng lồ. Vấn đề công nghệ khai thác, đổ thải không đúng kĩ thuật, không đầu tƣ cho các công trình bảo vệ môi trƣờng ngay từ giai đoạn bắt đầu của dự án, công tác hoàn thổ không đƣợc chú trọng là những nguyên nhân gây biến đổi môi trƣờng, ô nhiễm nƣớc, thiệt hại về sức khỏe công nhân, nhân dân.
Đây là một thực tế đang rất cần sự quan tâm của các cấp, ngành, cơ quan quản lý và đặc biệt là nhận thức của các nhà đầu tƣ, chủ dự án khai thác quặng sắt. Khai thác quặng sắt ở Thái Nguyên a. Đặc điểm các mỏ quặng sắt ở Thái Nguyên Bảng 1. Trữ lƣợng các mỏ sắt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên [19] Diện Giấy phép Trữ Công tích STT Tên mỏ Đơn vị khai thác lƣợng suất KT (ha) Mỏ sắt Trại Cau, thị trấn Công ty CP 1521/ĐC ngày 13.58 1 Trại Cau, gang thép 300.000 101,39 08/10/1969 7 huyện Đồng Thái Nguyên Hỷ Mỏ sắt Tiến Công ty CP 676/GP- 19.010 68,5 Bộ, xã Linh Gang thép BTNMT ngày 0 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.