Đánh giá ảnh hưởng và đề xuất biện pháp giảm
thiểu ô nhiễm môi trường tại xí nghiệp thiếc Đại
Từ, tỉnh Thái Nguyên

Nguyễn Thị Việt Trà

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Thị Hồng
Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Hà Thượng,
huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng môi
trường khu vực chế biến quặng thiếc của Xí nghiệp thiếc Đại Từ bao gồm:
khu vực bãi thải, phân xưởng tuyển thiếc, các công trình phụ trợ (nhà văn
phòng, nhà ăn ca, nhà vệ sinh) nhằm xác định mức độ ô nhiễm, quy mô ô
nhiễm. Đánh giá tình hình hiện trạng ô nhiễm sau 21 năm hoạt động của xí
nghiệp thiếc Đại Từ. Trên cơ sở đó, đề xuất giải pháp nhằm hoàn phục môi
trường vừa đạt hiệu quả xử lý, khắc phục ô nhiễm, vừa đảm bảo kinh tế,
phù hợp hiện trạng hoạt động của Công ty.

Keywords: Môi trường; Ô nhiễm môi trường; Thái Nguyên

Content
Công nghiệp khai thác khoáng sản ở nước ta hiện nay đã đóng góp một phần quan
trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Tuy vậy, những vấn đề môi
trường cùng với hậu quả từ việc khai thác, chế biến khoáng sản không tuân theo quy
định, đặt lợi nhuận lên hàng đầu của các doanh nghiệp đã và đang là vấn nạn của nước ta
hiện nay.
Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ
thấp, ngược lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải được tâng cao. Sự tích tụ

Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về lịch sử tìm kiếm, khai thác thiếc
1.1.1. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc trên thế giới
1.1.2. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc ở Việt Nam
1.1.3. Đặc điểm khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
1.2. Tổng quan về địa hóa, khoáng vật thiếc và công nghệ tuyển quặng thiếc
1.2.1. Tính chất
1.2.2. Đặc điểm địa hóa
1.2.3. Thành phần khoáng vật
1.2.4. Kinh tế nguyên liệu khoáng
1.2.5. Công dụng
1.3. Khai thác, chế biến khoáng sản và các vấn đề môi trường
1.3.1. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản
1.3.2. Công nghệ khai thác và tuyển khoáng
1.3.3. Tác động của hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản tới môi trường
1.3.3.1. Ô nhiễm không khí, đất, nước
1.3.3.2. Ảnh hưởng đến nguồn tài nguyên thiên nhiên khác
1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu
1.4.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Đại Từ
1.4.1.1. Vị trí địa lý
1.4.1.2. Điều kiện khí tượng
1.4.1.3. Điều kiện thuỷ văn
1.4.1.4. Hiện trạng đa dạng sinh học
1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội xã Hà Thượng
Chƣơng 2- ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Các phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Tổng hợp tài liệu
2.3.2. Khảo sát thực địa

đưa qua bàn đãi để thu hồi tinh quặng cuối cùng. Sản phẩm trung gian của bàn đãi được
đưa quay lại bàn đãi. Sản phẩm trên lưới máy lắng tuyển vét cùng sản phẩm đuôi thải của
bàn đãi được đưa qua máng đãi, tinh quặng máng đãi đưa đi đãi thủ công để tận thu. Tinh
quặng cuối cùng đạt hàm lượng 30%Sn, thực thu tuyển đạt 80%.
- Hệ tuyển thiếc gốc
Các thiết bị chính của dây chuyền gồm máy đập hàm, máy đập búa, máy nghiền
thanh và hệ thống bàn đãi bùn. Sản lượng là 20 tấn tinh quặng 70% một năm.
Quặng sau khi khai thác được tập kết bằng ô tô, sau đó cấp vào máy nghiền để
nghiền đến cỡ hạt -2mm rồi đưa lên bàn đãi gằn. Tinh quặng thô của bàn đãi gằn có chứa
nhiều sunfua nên được cho tiếp xúc với thuốc tuyển như H
2
SO
4
, K-butyl xantat rồi được
tuyển nổi trên bàn đãi để tách bỏ sunfua lấy ra tinh quặng thiếc. Phần thải của bàn đãi
tuyển thô và tuyển nổi sunfua được thải ra hố khai thác cũ.
* Nhận xét chung về dây chuyền công nghệ và hệ thống thiết bị
Dây chuyền công nghệ tuyển bán cơ khí cố định có ưu điểm đầu tư thấp, đơn giản
và thời gian xây dựng nhanh, cơ động. Nhược điểm của nó là hiệu quả tuyển không cao,
phụ thuộc rất lớn vào chế độ thao tác của công nhân, vì vậy, tổn thất tài nguyên nhiều.
Mặt khác, trong công nghệ tuyển mà Xí nghiệp thiếc Đại Từ đã áp dụng chưa chú ý đến
thu hồi thiếc xâm tán mịn, nên để thất thoát ra các bãi thải.
Công nghệ tuyển thô có tính cơ động và hiệu suất khá đã thực sự góp phần giải
quyết được khâu tuyển khoáng của mỏ thiếc Phục Linh.
Hoạt động khai thác và tuyển quặng của Xí nghiệp trong thời gian qua đã gây ô
nhiễm rất lớn đến môi trường khu vực xung quanh, làm suy giảm chất lượng nguồn nước
tiếp nhận nước thải, chất lượng đất khu vực xung quanh, tác động lớn đến đời sống của
dân cư khu vực. Đặc biệt bùn thải và nước thải phát sinh trong quá trình tuyển quặng với
thành phần một số kim loại nặng (Pb, As, Cd, ), hóa chất tuyển độc hại có hàm lượng
cao thải ra môi trường đã gây ra những bức xúc của người dân sống xung quanh Xí

2,98
4,7
3,6
4,5
5,5-9
BOD5
mg/l
24
26
14,1
12
103,2
51,2
50
COD
mg/l
39,7
42,3
36
29,2
225,7
85,8
150
TSS
mg/l
189,8
40,5
44,1
107,5
206,7

mg/l
10,52
8,1
5,03
1,25
17,63
3,22
3
Fe
mg/l
636,6
892,9
1458
1220
2345
233,5
5
Chú thích:
QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi
xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh
hoạt;
- Năm 2008:
- NT-7(1’): Mẫu được lấy tại hồ lắng nước thải (nước thải chưa xử lý);
- NT-8 (2’): Mẫu được lấy tại cửa xả nước thải của xí nghiệp ra ngoài môi trường
(sau khi xử lý).
- Năm 2009
- NT-6: Mẫu được lấy tại hồ lắng nước thải (nước thải chưa xử lý);
- NT-7: Tại cửa xả nước thải sau xử lý ra ngoài môi trường.
Nhận xét: Kết quả phân tích môi trường nước thải tại xí nghiệp thiếc Đại Từ qua

-
3,21
3,43
3,31
2,8
3,3
-
2
Pb
mg/kg
298,65
380,65
414,1
1912
350
300
3
As
mg/kg
5544,9
9714,9
7244,9
19,15
11,45
12
4
Zn
mg/kg
2600
7500

hạn cho phép 809,6 lần. pH của đất thấp nên đất khu vực này có tính axit. Như vậy tại
thời điểm này môi trường đất tại khu vực bãi thải của Xí nghiệp Thiếc Đại Từ bị ô nhiễm
rất nặng cần phải có các biện pháp khắc phục hậu quả.
3.2.3. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc dƣới đất (nƣớc ngầm)
Nước dưới đất được lấy tại giếng khoan trong khu vực văn phòng của xí nghiệp và
của một số hộ dân sống xung quanh xí nghiệp. Kết quả phân tích môi trường nước ngầm
qua các năm được tổng hợp tại bảng 3.10 dùng để đánh giá hiện trạng môi trường nước
dưới đất và so sánh với kết quả phân tích chất lượng dưới đất sau này trong quá trình
quan trắc giám sát chất lượng môi trường. Kết quả phân tích được thể hiện cụ thể tại bảng
03.
Bảng 03. Kết quả phân tích hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong môi trường nước
ngầm tại khu vực xí nghiệp thiếc Đại Từ từ năm 2008-2009
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Kết quả 2008
Kết quả 2009
QCVN
09:2008/BTNMT
NN-9
NN-10
NN-6
1
pH
-
6,84
3,38
6,3
5,5-8,5
2

0,49
0,04
<0,018
3
7
Fe
mg/l
0,166
0,137
0,231
5
Chú thích:
Giá trị sau dấu < thể hiện giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích.
(-) là không quy định.
Năm 2008:
- NN-9: Mẫu nước lấy tại giếng khoan khu văn phòng xí nghiệp;
- NN-10: Mẫu nước lấy tại giếng khơi nhà ông Nguyễn Văn Tuấn, xóm 6, xã Hà
Thượng, cách xưởng tuyển của xí nghiệp 150m về phía Đông.
Năm 2009:
- NN-6: Tại giếng khoan cấp nước sinh hoạt của xí nghiệp.
Nhận xét: Kết quả phân tích môi trường nước dưới đất của xí nghiệp thiếc Đại Từ
qua các năm 2008-2009 tại Bảng 03 cho thấy môi trường nước dưới đất chưa bị ô nhiễm
bởi kim loại nặng, các chỉ tiêu phân tích kim loại nặng đều có giá trị nồng độ nằm trong
mức cho phép của Quy chuẩn QCVN 09:2008/BTNMT.
3.3. Đề xuất phƣơng án hoàn thổ, cải tạo phục hồi môi trƣờng khu vực
3.3.1. Đặc điểm của chất thải
Toàn bộ khu vực chế biến khoáng sản có diện tích 3,3 ha. Trong đó, khu vực hồ
chứa bùn thải sau tuyển có diện tích khoảng 0,9 ha, chiều sâu lớp bùn thải khoảng 6 - 7m,
tổng khối lượng bùn thải ước tính khoảng 54.000 m
3

Căn cứ vào phân tích ưu, nhược điểm của hai phương án, lựa chọn phương án: Bùn
thải (đất thải) được cách ly với môi trường nước và các khoáng vật sunfua được thu hồi
(tận thu) hạn chế tối đa lượng phát tán ra bên ngoài. Mặt bằng được san phẳng và trồng
cây xanh tạo nên cảnh quan xanh, sạch, đẹp tại khu vực, góp phần tăng thêm mật độ cây
xanh trong khu vực và tạo cân bằng sinh thái.
3.3.4. Phƣơng án công nghệ xử lý đối với giải pháp lựa chọn
3.3.4.1. Đối với công tác xử lý ô nhiễm khu vực hồ chứa bùn thải
a. Xử lý và cố định các tác nhân ô nhiễm bằng các phương pháp hóa học
Thành phần của bùn thải có chứa các kim loại nặng với hàm lượng cao. Hàm lượng
Sunphua trong quặng lớn, do tiếp xúc trực tiếp với không khí nên quá trình ôxi hóa
chuyển thành sunphat nhanh dẫn đến sự hòa tan các kim loại trong bùn thải, phương án
đưa ra là sử dụng vôi bột để làm tăng pH và kết tủa các kim loại nặng dưới dạng hiđroxit,
lượng vôi bộ sử dụng khoảng 10kg/m
2
.
b. Cố định và chống thấm lớp bùn thải
+ Lớp dưới cùng giáp với vôi bột, sử dụng màng chống thấm Bentonite, viết tắt
GCLs (Geosythetic Clay Lines) cấu tạo ở dạng thảm, thành phần chính gồm 3 lớp:
Lớp phủ bề mặt bằng vải địa kỹ thuật, sử dụng ở dạng vải không dệt có khối lượng
trên đơn vị diện tích lớn hơn 190 g/m
2
nhằm đảm bảo cho Bentonite không bị trôi ra
ngoài trong quá trình trương nở.
Lớp giữa là Sodium Bentonite ở dạng bột, chất lượng của Sodium Bentonite sẽ
quyết định đến lớp màng chống thấm, hệ số trương nở của lớp Sodium Bentonite sẽ lớn
hơn hoặc bằng 24 ml/2g (SI≥24mg/2g).
Lớp lót đáy là một lớp vải địa kỹ thuật dạng dệt, có khối lượng trên đơn vị diện tích
lớn hơn 110g/m
2
.

CO
3
) để trung hòa khi có sự cố xảy ra. Thiết kế hệ thống cánh ngăn để dự phòng
trong trường xấu nhất thì chặn lại nguồn nước thải trong hồ chứa nước.
+ Tiến hành quan trắc môi trường đối với chất lượng nước mặt tại hồ chứa, và nước
ngầm tại khu vực hạ lưu 2 lần/năm để kịp thời phát hiện hiện tượng ô nhiễm do hiện
tượng thấm của chất thải trong hồ và có giải pháp xử lý ô nhiễm ô trường kịp thời. Các
chỉ tiêu ô nhiễm cần quan trắc là: pH, As, Pb, Sb, Cd, Zn, Fe.
3.3.4.2. Công nghệ tuyển tận thu khoáng sản trên mặt bằng sân công nghiệp
* Khối lượng: Khu vực mặt bằng công nghiệp có thể tuyển thu hồi thiếc với khối
lượng khoảng 50.572 m
3
tương đương 91.030 tấn, hàm lượng trung bình 0,22%Sn.
* Công nghệ tuyển: Trên cơ sở điều kiện công nghệ thực tế của Xí nghiệp, chúng tôi
đưa ra sơ đồ công nghệ tuyển tận thu thiếc trong đất thải chứa quặng là công nghệ tuyển
trọng lực kết hợp tuyển nổi.
Cát quặng được xúc bốc bằng ôtô và máy xúc đổ vào hố, khuấy trộn với nước và
bơm lên vít đứng, lấy ra sản phẩm tinh quặng vít đứng và cát thải, sau đó tinh quặng vít
đứng được đưa đi tuyển nổi trọng lực trên bàn đãi, trên bàn đãi lấy ra tinh quặng thiếc
hàm lượng 40%. Tinh quặng 40%Sn được đưa về xưởng tuyển của Công ty TNHH MTV
Kim loại màu Thái Nguyên để chế biến lên tinh quặng 70%Sn và đưa đi luyện kim loại
thiếc.
* Công tác bảo vệ môi trường trong quá trình tuyển tận thu khoáng sản
Môi trƣờng không khí
Bụi phát sinh trong quá trình bốc xúc và vận tải đất quặng: phun nước tưới hạn chế
bụi.
Thường xuyên bảo dưỡng thiết bị máy móc nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên
liệu và hạn chế khí ô nhiễm phát sinh.
Hạn chế tác động của nƣớc thải và chất thải rắn
- Xây dựng rãnh thoát nước (tạm thời) xung quanh khai trường để ngăn không cho

Thêm nữa, với phương án tuyển tận thu bùn thải ngoài việc tránh lãng phí tài
nguyên còn tạo doanh thu từ tinh quặng thiếc tuyển tận thu đem lại lợi nhuận cho chủ
doanh nghiệp là Xí nghiệp thiếc Đại Từ .
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
- Nước trong hồ chứa nước thải cuối cùng của xí nghiệp có các các kim loại nặng
vượt quy chuẩn cho phép rất nhiều lần. Chỉ tiêu As cao hơn so với QCVN
24:2009/BTNMT (B) 48,8 lần; chỉ tiêu Cd cao hơn so với Quy chuẩn cho phép 5 lần; Chỉ
tiêu Cu cao hơn 13 lần; Chỉ tiêu Mn cao hơn 33,93 lần; Chỉ tiêu Fe cao hơn 208 lần. Chỉ
tiêu pH nằm ngoài Quy chuẩn cho phép và có tính axit.
- Môi trường đất tại khu vực nghiên cứu bị ô nhiễm bởi kim loại nặng. Cụ thể như:
Chỉ tiêu Zn vượt Quy chuẩn cho phép 25 lần và giảm dần xuống còn 1,48 lần qua các
năm; Chỉ tiêu Pb vượt Quy chuẩn cho phép 6,37 lần; Chỉ tiêu Asen (As) vượt giới hạn
cho phép 809,6 lần (so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT).
Phương án lựa chọn đối với công tác cải tạo, phục hồi môi trường khu vực nghiên
cứu:
- Đối với khu vực hồ chứa bùn thải sau tuyển: Trung hòa môi trường axit trong đất:
rải một lớp vôi bột lên bề mặt làm tăng độ pH của đất (định mức khoảng 10kg/m
2
); Rải
vải địa kỹ thuật nhằm chống nước bề mặt tràn vào bãi và chống nước ngầm từ dưới lên;
Rải một lớp đất sét dày 0,5m đầm chặt; Rải lớp cát dày khoảng 0,3m để tăng khả năng
thoát nước bề mặt; Phủ trên cùng một lớp đất màu dày khoảng 0,5m, tạo độ dốc tối thiểu
i=2%, trồng cây chống xói mòn. Xây dựng kè đá khu bùn thải giáp với hồ chứa nước.
- Đối với khu vực mặt bằng sản xuất công nghiệp: Đào xúc đất đá thải kết hợp tuyển
tận thu thiếc trên từng khoảng và chôn lấp đất đá thải theo từng khoảng (khai thác tận thu
theo kiểu “cuốn chiếu”). Trồng cây chống xói mòn trên toàn bộ bề mặt đã cải tạo, xử lý.
Sau khi tiến hành cải tạo, phục hồi môi trường, dự kiến kết quả đạt được:
- Bùn thải (đất thải) được cách ly với môi trường nước và các khoáng vật sunfua
được thu hồi (tận thu) hạn chế tối đa lượng phát tán ra bên ngoài.

trường mỏ thiếc Phục Linh.
10. Lê Đức, Nguyễn Cảnh Tiến Trình, Phạm Viết Dũng, Nguyễn Thị Thu Nhạn,
“Nghiên cứu các dạng Asen trong đất ô nhiễm do khai thác thiếc ở Hà Thượng - Đại
Từ - Thái Nguyên”, Tạp chí khoa học đất, tr.89-91.
11. Vũ Xuân Độ (2004), “Một số kiểu cấu trúc chứa quặng thiếc và Wolfram vùng
Đại Từ - Tam Đảo”, Tạp chí địa chất , Số 284.
12. Lê Như Lai (2008), “Về sự phân loại các tụ khoáng thiếc và phương pháp tìm
kiếm chúng theo quan điểm kiến tạo mảng,” Tạp chí địa chất, loạt A, số 307, tr. 26 -
31.
13. Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo (2008), Cơ học đất, NXB Xây dựng, Hà Nội.
14. Đặng Văn Minh, Nguyễn Duy Hải (2011), “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng
và hấp thu kim loại nặng của cây cỏ vetiver, dương xỉ và sậy trên đất sau khai
thác thiếc tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số
09, tr 13-16.
15. Nguyễn Văn Nhân (2004), Các mỏ khoáng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
16. Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2009, 2010.
17. Phiếu điều tra kinh tế - xã hội, sức khoẻ cộng đồng năm 2011 xã Hà Thượng,
huyện Đại Từ.
18. Hoàng Sao (2008), Đặc điểm bao thể và nhiệt độ thành tạo Granitoiđ quặng thiếc
- Wolfram và vàng ở Việt Nam, Tạp chí địa chất, loạt A, số 308, tr. 37 - 48.
19. Nguyễn Xuân Thành (Chủ biên), Nguyễn Đường, Hoàng Hải, Vũ Thị Hoàn,
(2007), Giáo trình sinh học đất, NXB Giáo dục, Hà Nội.
20. Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 320:2004: Bãi chôn lấp chất thải nguy hại -
Tiêu chuẩn thiết kế.
21. Tỉnh ủy, Hội đồng nhân dân, Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên, Địa chí Thái
Nguyên, NXB Chính trị Quốc gia, 2009.
22. Trần Văn Trị (2000), Tài nguyên khoáng sản Việt Nam, Cục Địa chất và Khoáng
sản Việt Nam, Hà Nội.
23. Lâm Minh Triết, Lê Thanh Hải (2006), Giáo trình quản lý chất thải nguy hại,
NXB Xây dựng, Hà Nội.