PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển, trong quá trình hội
nhập đã đạt được những thành tựu to lớn trong phát triển kinh tế - xã hội.
Trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa và sự mở cửa hòa nhập
với các nước trên thế giới đã làm thay đổi nhanh chóng bộ mặt của đất
nước. Song song với thành tựu này, chúng ta phải đối mặt với những
thách thức liên quan tới vấn đề môi trường. Với bất kỳ hoạt động kinh tế
xã hội cũng như trong đời sống sinh hoạt con người đều phải sử dụng các
nguồn năng lượng khác nhau. Mặc dù đó cú nhiều các nhà khoa học kỹ
thuật đó tiến rất xa trên con đường tìm kiếm nguồn năng lượng mới,
nhưng chúng chưa thể thay thế cho nhiên liệu hoá thạch truyền thống như
than đá, dầu mỏ. Tình trang ô nhiễm môi trường đã và đang gia tăng tới
mức báo động, nhất là từ hoạt động của các hoạt động khai khoáng, các
khu công nghiệp, các khu đô thị. Điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn tới
sức khỏe con người và môi trường sinh thái. Chính vì vậy, khai thác và sử
dụng hợp lý tài nguyên than đá là một trong những nhân tố để thúc đẩy
nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia trên thế giới. Việt Nam là một
trong những quốc gia có trữ lượng than đá vào loại lớn và đa dạng trên
thế giới. Tuy nhiên lượng khoáng sản này lại nằm rải rác trong các khu
Page 1 of 96
1
vực với trữ lượng nhỏ nên không kinh tế trong việc khai thác. Đồng thời,
việc khai thác khoáng sản đó và đang để lại những hệ lụy về môi trường.
Mỏ than Núi Hồng do công ty Than Núi Hồng - VVMI (Chi nhánh
Công ty TNHH Một thành viên Công nghiệp mỏ Việt Bắc - TKV) quản
lý. Nhà máy nằm trên khu vực xã Yên Lãng thuộc huyện Đại Từ, tỉnh
Thái Nguyên. Với sản phẩm chính là các loại than phục vụ cho sản suất
công nghiệp. Nhà máy đã cung cấp một lượng than lớn, đáp ứng nhu cầu
sử dụng than cho khu vực phía Bắc.
khí.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu:
- Áp dụng, bổ xung và phát huy các kiến thức đã học vào thực tiễn.
- Nâng cao hiểu biết về kiến thức môi trường và các phương pháp
đánh giá hiện trạng môi trường.
Page 3 of 96
3
- Bổ xung tư liệu cho học tập.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn:
- Đưa ra được các tác động của hoạt động khai thác than tới môi
trường nước và môi trường không khí để từ đó giúp cho đơn vị tổ chức
khai thác có các biện pháp quản lý, ngăn ngừa, giảm thiểu các tác động
xấu tới môi trường nước, không khí, cảnh quan và con người.
- Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính
sách bảo vệ môi trường và kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của xã Yên
Lãng.
- Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi
trường cho mọi thành viên tham gia hoạt động khai thác khoáng sản.
Page 4 of 96
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ môi trường do Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam
khoá XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành
từ ngày 01/07/2006.
- Luật Khoáng sản được Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông
qua ngày 20/3/1996 và Chủ tịch nước ký sắc lệnh ban hành ngày
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).
2.1.2.2. Tài nguyên không khí và ô nhiễm môi trường không khí
* Tài nguyên không khí:
Page 6 of 96
6
Tài nguyên không khí hay chính là khí quyển trái đất khá ổn định
theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn
khối lượng 5.10
15
tấn của toàn bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và
bình lưu. Thành phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi
nước, CO
2
, H
2
, O
3
, NH
4
, các khí trơ.
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối
ổn định, nhưng nồng độ CO
2
và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi
nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm
tới 0,4 % khi mùa khô lạnh. Trong không khí tầng đối lưu thường có
một lượng nhất định khí SO
2
và bụi.
- Nguồn nhân tạo:
Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhưng chủ yếu là do hoạt
động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hoá thạch và hoạt động của các
phương tiện giao thông. Nguồn ô nhiễm công nghiệp do hai quá trình sản
xuất gây ra:
Page 8 of 96
8
+ Quá trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc đi qua các ống
khói của các nhà máy vào không khí.
+ Do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất sản phẩm
và trên các đường ống dẫn tải. Nguồn thải của quá trình sản xuất này
cũng có thể được hút và thổi ra ngoài bằng hệ thống thông gió.
Các ngành công nghiệp chủ yếu gây ô nhiễm không khí bao gồm:
nhiệt điện, vật liệu xây dựng, hoá chất và phân bón, dệt, giấy, luyện kim,
thực phẩm, các xí nghiệp cơ khí, các nhà máy thuộc ngành công nghiệp
nhẹ, giao thông vận tải, bên cạnh đó phải kể đến sinh hoạt của con người.
* Các tác nhân nào gây ô nhiễm không khí?
Các chất và tác nhân gây ô nhiễm không khí gồm:
+ Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO
2
), nitơ đioxit (NO
2
), SO
2
,
CO, H
2
S và các loại khí halogen (clo, brom, iôt).
+ Các hợp chất flo.
+ Các chất tổng hợp (ete, benzen).
2
với
nước. Cũng có những trường hợp, các tác nhân không gây ô nhiễm, liên
kết quang hoá với nhau để tạo thành tác nhân ô nhiễm thứ cấp mới, gây
tác động xấu. Cơ thể sinh vật phản ứng đối với các tác nhân ô nhiễm
phụ thuộc vào nồng độ ô nhiễm và thời gian tác động. (Trung tâm
môi trường công nghệ - CIE, 2011) [11].
* Mức độ ô nhiễm không khí được biểu thị như thế nào?
Cơ quan Bảo vệ môi trường của Mỹ biểu thị ô nhiễm không khí
bằng chỉ số chuẩn ô nhiễm (PSI), theo ngưỡng an toàn và nguy hiểm đối
với sức khoẻ của người. PSI là một chỉ số thu được khi tính tới nhiều chỉ
Page 10 of 96
10
số ô nhiễm, ví dụ tổng các hạt lơ lửng, SO
2
,CO, O
3
, NO
2
được tính theo
mg/m
3
/giờ hoặc trong 1 ngày.
+ Nếu PSI từ 0 - 49 là không khí có chất lượng tốt
+ Nếu PSI từ 50 - 100 là trung bình, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của
người
+ Nếu PSI từ 100 - 199 là không tốt
+ Nếu PSI từ 200 - 299 là rất không tốt
+ Nếu PSI từ 300 - 399 là nguy hiểm, làm phát sinh một số bệnh
+ Nếu PSI trên 400 là rất nguy hiểm, có thể gây chết người
con người là đốt nhiên liệu hoá thạch và phá rừng đó làm cho quá trình
trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu.
- Đioxit sunfua (SO
2
): Đioxit sunfua (SO
2
) là chất gây ô nhiễm
không khí có nồng độ thấp trong khí quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối
lưu. Dioxit sunfua sinh ra do núi lửa phun, do đốt nhiên liệu than, dầu,
khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v SO
2
rất độc hại đối với
sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế quản.
SO
2
trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung
trong nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit.
- Cacbon monoxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy
không hết nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác.
Khí thải từ các động cơ xe máy là nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các
thành phố. Hàng năm trên toàn cầu sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO. CO
không độc với thực vật, cây xanh có thể chuyển hoá CO => CO
2
và sử
dụng nó trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thảm thực vật được xem là
tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO. Khi con người ở
trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong.
- Nitơ oxit (N
2
O): N
2
(hoặc F22), CCl4 và CF
4
cũng xâm nhập vào khí quyển.
Cả hai hợp chất CFC 11 và CFC 12 hoặc freon đều là những hợp chất có
ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất và sử dụng chúng đó tăng lên rất nhanh
trong hai thập kỷ vừa qua. Chúng tồn tại cả ở dạng sol khí và không sol
khí. Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ôzôn, do đó là sự báo động về
môi trường, những dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục sản xuất và ngày
càng tăng về số lượng. CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ.
Khi CFC đạt tới thượng tầng khí quyển chúng sẽ được các tia cực tím
phân huỷ. Tốc độ phân huỷ CFC sẽ rất nhanh nếu tầng ôzôn bị tổn
thương và các bức xạ cực tím tới được những tầng khí quyển thấp
hơn.
- Mêtan (CH
4
): Mêtan là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Nó
được sinh ra từ các quá trình sinh học, như sự men hoá đường ruột của
động vật có guốc, cừu và những động vật khác, sự phân giải kỵ khí ở đất
ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng và đốt nhiên liệu hoá thạch. CH
4
thúc đẩy
Page 13 of 96
13
sự ôxy hoá hơi nước ở tầng bình lưu. Sự gia tăng hơi nước gây hiệu ứng
nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trực tiếp của CH
4
. Hiện nay hàng
năm khí quyển thu nhận khoảng từ 400 đến 765x10
12
dựa vào môi trường nước, như ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại
dương. Hoặc dựa vào tính chất của ô nhiễm, như ô nhiễm sinh học, hóa
học hay vật lý.
- Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc tự nhiên: do sự nhiễm
mặn, nhiễm phèn, gió bão, lũ lụt. Nước mưa rơi xuống mặt đất, nhà cửa,
đường phố đô thị, khu công nghiệp kéo theo các chất bẩn xuống sông hồ,
sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của
chúng…Sự ô nhiễm này còn được gọi là sự ô nhiễm không xác định được
nguồn.
- Ô nhiễm môi trường nước có nguồn gốc nhân tạo: chủ yếu là do
nước xả thải của các khu dân cư,hoạt động nông nghiệp (thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ…), khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, đặc biệt
là giao thông đường biển.
+ Nước thải sinh hoạt: phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, nhà
hàng khách sạn, cơ quan trường học chứa các chất thải trong quá trình vệ
sinh, sinh hoạt của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt
Page 15 of 96
15
là chất hữu cơ dễ bị phận hủy sinh học, chất dinh dưỡng (N, P), chất rắn
và vi trùng. Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng thải cũng như tải
lượng của các chất trong nước thải của mỗi khu vực khác nhau là khác
nhau. Nói chung mức sống càng cao thì lượng thải cũng như tải lượng
càng cao. Tải lượng trung bình của các tác nhân gây ô nhiễn nước chính
do con người đưa vào môi trường trong một ngày được nêu trong bảng
2.1:
Bảng 2.1: Tải lượng tác nhân ô nhiễm do con
người
đưa vào môi trường nước
TT Tác nhân ô nhiễm Tải lượng (g/người/ngày)
1 BOD
chảy tràn qua đồng ruộng có thể cuốn theo các chất rắn, hóa chất bảo vệ
thực vật, phân bón. Nước chảy tràn qua khu vực dân cư, đường phố, cơ
sở sản xuất công nghiệp có thể làm ô nhiễm nguồn nước do có chất rắn,
dầu mỡ, hóa chất, vi trùng. (Dư Ngọc Thành, 2008) [9].
* Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước:
- Màu sắc: nước tự nhiên sạch thường trong suốt và không có màu,
cho phép ánh sáng mặt trời chiếu xuống tầng nước sâu. Khi nước chứa
nhiều chất rắn lơ lửng, các loại tảo, chất hữu cơ nó trở nên kém thấu
quang với ánh sáng mặt trời. Các loại sinh vật sống ở đáy thường bị thiếu
ánh sáng. Các chất rắn trong môi trường nước làm cho sinh vật hoạt động
trở nên khó khăn hơn, một số trường hợp có thể gây tử vong cho sinh vật.
Page 17 of 96
17
- Mùi và vị: nước tự nhiên sạch không có mùi và không có vị. Khi
trong nước có các sản phẩm phân hủy chất hữu cơ, chất thải công nghiệp,
các kim loại thì mùi trở nên khó chịu.
- Nhiệt độ: nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào khí hậu, thời tiết
của lưu vực hoặc môi trường khu vực. Nước thải công nghiệp, đặc biệt là
nước thải của các nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có
nhiệt độ cao hơn nước tự nhiên trong khu vực. Chất thải làm tăng nhiệt
độ môi trường nước làm cho quá trình sinh, lý, hóa của môi trường nước
thay đổi, dẫn tới một số loài sinh vật sẽ không chịu đựng được sẽ dẫn tới
chết hoặc di chuyển tới nơi khác, một số còn lại thì phát triển mạnh mẽ.
Sự thay đổi nhiệt độ của nước thông thường không có lợi cho sự cân
bằng tự nhiên của hệ sinh thái nước.
- Chất rắn lơ lửng: chất rắn lơ lửng và các hạt chất rắn vô cơ hoặc
hữu cơ, kích thước bé, rất khó lắng trong nước như sét, bụi than, mùn
Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng trong nước làm cho nước trở nên đục
hơn, làm thay đổi màu sắc và các tính chất khác trong nước.
- Độ cứng: gây ra độ cứng của nước là do trong nước có chứa các
2.2.1. Tình hình khai thác than trên Thế giới
Vỏ trái đất có phần lục địa chiếm khoảng 50% khối lượng toàn bộ
của vỏ trái đất tương đương với 2,9% khối lượng của trái đất. Phần lớn vỏ
trái đất được cấu tạo bởi các nham thạch bị nóng chảy, nguội dần và kết
tinh. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất được biết nhưng
chưa đầy đủ vì những nghiên cứu chỉ mới được thực hiện trên lục địa mà
Page 19 of 96
19
thôi. Hơn nữa trên lục địa cũng có những vùng không nghiên cứu được vì
nơi này có lớp trầm tích quá dày. Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện
đại, những dạng tài nguyên năng lương như: than đá, dầu mỏ đều bị
khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác được chúng khi chúng tập trung
thành quặng, mỏ. Những dạng
năng lượng này có trữ lượng ít và phân tán nên khó xác định được chính
xác.
Trong những chỉ số về phát triển kinh tế xã hội ở mỗi quốc gia,
người ta thường quan tâm đến ba chỉ số: tăng trưởng dân số, tăng trưởng
sản xuất công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch, vì sự gia tăng các
chỉ số này luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng. Ở
nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển thì nhu cầu về các năng
lượng này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng năng lượng sử dụng trên
thế giới. Ngoài ra nhu cầu về khoáng sản năng lượng cũng tăng lên, chủ
yếu được sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp, nông
nghiệp và rất nhiều ngành khác.
2.2.2. Tình hình khai thác than tại Việt Nam:
Than ở Việt Nam có 5 loại chính
- Than antraxit
- Than mỡ
- Than bùn
- Than ngọn lửa dài
Loại Chiều dày (m) Trữ lượng (%)
Vỉa rất mỏng <0,5 3,57
Vỉa mỏng 0,5-1,3 27,00
Vỉa trung bình 1,3-3,5 51,78
Vỉa dày >3,5-15 16,78
Vỉa rất dày >15 1,07
(Nguồn: vinacomin, 2010) [12].
Tính chất đặc trưng của than antraxit tại các khoáng sàng bể than
Quảng Ninh là kiến tạo rất phức tạp, tầng chứa than là những dải hẹp, đứt
quãng dọc theo phương của vỉa, góc dốc của vỉa thay đổi từ dốc thoải đến
dốc đứng (9
o
- 50
o
). Các mỏ than có nhiều vỉa, với cấu tạo và chiều dày
vỉa thay đổi đột ngột.
Đối với việc khai thác than ở bể Quảng Ninh trước đây, có thời kỳ
sản lượng lộ thiên đó chiếm đến 80%, tỷ lệ này dần dần đó thay đổi, hiện
nay còn 60%, trong tương lai sẽ còn xuống thấp hơn. Vì còn có mỏ lộ
thiên lớn đó và sẽ giảm sản lượng, đến cuối giai đoạn 2015 - 2020 có mỏ
không còn sản lượng; các mỏ mới lộ thiên lớn sẽ không có, nếu có là
một số mỏ sản lượng dưới 0,5 -1triệu tấn/năm. Tỷ lệ sản lượng than
hầm lò tăng, nói lên điều kiện khai thác khó khăn tăng, chi phí đầu tư xây
dựng và khai thác tăng, dẫn tới giá thành sản xuất tăng cao. Cho nên, tuy
Page 22 of 96
22
trữ lượng địa chất của bể than Quảng Ninh là trên 3 tỷ tấn, nhưng trữ
lượng kinh tế là 1,2tỷ tấn và trữ lượng công nghiệp đưa vào quy hoạch
xây dựng giai đoạn từ 2010 - 2020 mới ở mức 500 - 600triệu tấn. Mức
độ khai thác xuống sâu là -150m. Còn từ - 150m đến -300m, cần phải tiến
- Đồng bằng Bắc Bộ: 1.650 triệu m
3
- Ven biển Miền Trung: 490 triệu m
3
- Đồng bằng Nam Bộ: 5.000 triệu m
3
Trước đây vùng đồng bằng Nam Bộ được đánh giá có trữ lượng là
1tỷ tấn và còn cao hơn nữa. Nhưng nạn cháy rừng đó phá huỷ đi rất nhiều
trữ lượng than.
Từ trước tới nay than bùn được khai thác chủ yếu dùng làm chất
đốt sinh hoạt (pha trộn với than antraxit của Quảng Ninh) và làm phân
bón ruộng với quy mô nhỏ, khai thác thủ công là chính, sản lượng khai
thác hiện nay được đánh giá là chưa đến 10 vạn tấn/năm. Khai thác than
bùn làm chất đốt hay làm phân bón đều không có hiệu quả cao, mặt khác
việc khai thác than sẽ ảnh hưởng đến môi trường, môi sinh trong vùng,
Page 24 of 96
24
nhất là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, bên cạnh đó điều kiện khai
thác, vận chuyển tiêu thụ, chế biến sử dụng than bùn cũng gặp không ít
khó khăn.
d. Than ngọn lửa dài
Chủ yếu tập trung ở mỏ Na Dương (Lạng Sơn), với trữ lượng địa
chất trên 100 triệu tấn. Hiện nay khai thác được thực hiện bằng phương
pháp lộ thiên, than khai thác chủ yếu phục vụ sản xuất xi măng ở Hải
Phòng và Bỉm Sơn với sản lượng trên dưới 100nghìn tấn/năm. Nhưng do
nhà máy Xi măng Hải Phòng sẽ ngừng hoạt động, nhà máy xi măng Bỉm
Sơn được cải tạo với công nghệ mới, nên không dùng than Na Dương từ
1999 trở đi. Than Na Dương là loại than có hàm lượng lưu huỳnh cao, có
tính tự cháy, nên việc khai thác, vận chuyển, chế biến sử dụng rất khó khăn
và hạn chế. Do đó, Tổng Công ty Than Việt Nam đang nghiên cứu hợp tác