ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
NGUYỄN VĂN THẮNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ TẠI MỎ THAN
TÂY NAM KHE TAM THUỘC CÔNG TY TNHH MTV 35 VÀ ĐỀ XUẤT
BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Lớp
Khóa học
: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: Môi trƣờng
: K44 – KHMT – N01
: 2012 – 2016
Thái Nguyên, năm 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------
NGUYỄN VĂN THẮNG
học Nông Lâm Thái Nguyên và thực hiện đề tài tốt nghiệp chuyên nghành Khoa
học Môi trường với đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường không khí tại mỏ
than Tây Nam Khe Tam thuộc công ty TNHH MTV 35 và đề xuất biện pháp giảm
thiểu ô nhiễm” em đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều tập thể, cá nhân
trong và ngoài trường.
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, các thầy
cô giáo trong khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Đặc biệt
em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Nguyễn Đức Thạnh đã trực tiếp
hướng dẫn, tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài tốt
nghiệp để em hoàn thành tốt đề tài.
Em cũng xin cảm ơn công ty Môi trường Việt – Sing đã giúp đỡ em về việc
cập nhật số liệu và khảo sát mô hình thực nghiệm tại hiện trường.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã
luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập nghiên cứu hoàn thành tốt đề tài
tốt nghiệp của mình.
Do thời gian có hạn, năng lực và kinh nghiệm của bản thân còn nhiều
hạn chế nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo để đề tài của em được
hoàn thiện tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 18 tháng 05 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Văn Thắng
ii
ii
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐTM
Đánh giá tác động môi trường
EIA
Cơ quan Năng lượng Mỹ
NĐ-CP
Nghị định Chính phủ
PX
Phân xưởng
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
QH
Quốc hội
QĐ-BTNMT
TT-BCT
Thông tư Bộ Công thương
(-)
Không quy định
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................2
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................1
1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài .................................................................................2
1.2.1. Mục tiêu ......................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu .......................................................................................................2
1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................2
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ..........................................2
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tế ..................................................................................3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................................4
2.1.1. Cơ sở lý luận...............................................................................................4
2.1.2. Cơ sở pháp lý ..............................................................................................9
4.2. Khái quát về hiện trạng sản xuất của mỏ than Tây Nam Khe Tam thuộc công ty
TNHH MTV 35 – Tổng Công ty Đông Bắc .............................................................25
4.2.1. Trữ lượng ..................................................................................................25
4.2.2. Tổ chức sản xuất .......................................................................................26
4.2.3. Công nghệ và trang thiết bị đang sử dụng trong mỏ than ........................26
4.2.4. Công nghệ, trang thiết bị đã sử dụng để bảo vệ môi trường trong mỏ than ....... 33
4.3. Đánh giá hiện trạng môi trường tại mỏ than Tây Nam Khe Tam ......................33
4.3.1. Tác động của hoạt động khai thác than của mỏ than Tây Nam Khe Tam
tới môi trường không khí....................................................................................33
4.3.2. Tác động của hoạt động sản xuất và vận chuyển than của mỏ than Tây
Nam Khe Tam tới môi trường không khí ...........................................................34
4.3.3. Mức độ ảnh hưởng của quá trình sản xuất, sàng tuyển tới sức khỏe con người ... 36
4.3.4. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí trong mỏ ..............44
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................47
5.1. Kết luận ..............................................................................................................47
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Môi trường cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của con người cũng
như tất cả các loài sinh vật trên trái đất, môi trường có nhiều chức năng quan trọng
khác nhau đối với sự sống trên trái đất.
Ngày nay cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật thì vấn đề
môi trường ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Điều này rất cần thiết vì để đáp
ứng được sự phát triển bền vững mà hội nghị Rio-92 đưa ra là việc phát triển kinh tế
đưa ra các kết luận khách quan về hiện trạng môi trường thực tế đang diễn ra tại nhà
máy. Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa và dưới sự
hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Đức Thạnh em tiến hành thực hiện đề tài:
“Đánh giá hiện trạng môi trường không khí tại mỏ than Tây Nam Khe Tam
thuộc công ty TNHH MTV 35 và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm”.
1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu
Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác của mỏ nằm trên địa bàn xã
Dương Huy, TP. Cẩm Phả- tỉnh Quảng Ninh tới môi trường không khí góp phần
làm cơ sở để cơ quan quản lý có kế hoạch xử lý, tuyên truyền giáo dục bảo vệ môi
trường trong quá trình khai thác của mỏ.
Đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng môi trường không khí trên địa bàn
xã Dương Huy, TP. Cẩm Phả- tỉnh Quảng Ninh.
1.2.2. Yêu cầu
Đánh giá đúng hiện trạng môi trường không khí trên địa bàn xã Dương Huy
TP. Cẩm Phả- tỉnh Quảng Ninh.
Số liệu thu được phản ánh trung thực, khách quan.
Những kiến nghị đưa ra phải có tính khả thi với điều kiện ở địa phương.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã được học tập và nghiên cứu.
Nâng cao nhận thức, kỹ năng và rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công
tác sau này.
3
Bổ sung tư liệu cho học tập sau này.
Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường.
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tế
Theo thành phần hoá học: khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim 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).
2.1.1.2. Tài nguyên không khí và ô nhiễm môi trường không khí
* Tài nguyên không khí
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, CO2, H2, O3, NH4, các khí trơ.
5
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.
Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí
ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện
mật độ không khí bình thường khoảng vài chục centimet. Lớp khí này có tác
dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện nay, do hoạt động
của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống
của con người và sinh vật trên trái đất.
* Ô nhiễm môi trường không khí:
"Ô nhiễm không khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan
trọng trong thành phần không khí, làm cho không khí không sạch hoặc gây ra sự
toả mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)"[6].
Có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm không khí. Có thể chia ra thành nguồn tự
nhiên và nguồn nhân tạo.
Nguồn tự nhiên:
Các chất và tác nhân gây ô nhiễm không khí gồm:
Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S và
các loại khí halogen.
Các hợp chất flo.
Các chất tổng hợp (este, benzen).
Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân
tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa.
Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken,
thiếc, cađimi...
Khí quang hoá như ozôn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen...
Chất thải phóng xạ
Nhiệt độ
Tiếng ồn
Sáu tác nhân ô nhiễm đầu sinh ra chủ yếu do quá trình đốt cháy nhiên liệu và
sản xuất công nghiệp. Các tác nhân ô nhiễm không khí có thể phân thành hai dạng:
dạng hơi khí và dạng phần tử nhỏ. Tuy nhiên, phần lớn các tác nhân ô nhiễm đều
gây tác hại đối với sức khỏe con người.
7
Tác nhân ô nhiễm được chia làm hai loại: sơ cấp và thứ cấp. Sunfua đioxit
sinh ra do đốt cháy than đó là tác nhân ô nhiễm sơ cấp. Nó tác động trực tiếp tới bộ
phận tiếp nhận. Sau đó, khí này lại liên kết với ôxy và nước của không khí sạch để
tạo thành axit sunfuric (H2SO4) rơi xuống đất cùng với nước mưa, làm thay đổi pH
của đất và của thủy vực, tác động xấu tới nhiều thực vật, động vật và vi sinh vật.
Như vậy, mưa axit là tác nhân ô nhiễm thứ cấp được tạo thành do sự kết hợp SO 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
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... SO2 rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra
các bệnh về phổi khí phế quản. SO2 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 => CO2 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 (N2O): N2O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, được sinh ra trong
quá trình đốt các nhiên liệu hoá thạch. Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm
vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 - 0,3%. Một lượng nhỏ N2O khác xâm nhập
vào khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hoá các loại phân bón hữu cơ và vô
cơ. N2O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi
đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với
nguyên tử oxy.
Clorofluorocacbon(viết tắt là CFC): CFC là những hoá chất do con người
tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí
quyển. CFC 11, CFCl3, CFCl2, CF2Cl2 (còn gọi là freon 12 hoặc F12) là những chất
9
thông dụng của CFC. Một lượng nhỏ CFC khác là CHC1F2 (hoặc F22), CCl4 và
CF4 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
QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn quốc gia về nước thải sinh hoạt
QCVN 24:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước thải công nghiệp.
QCVN 07:2009/BTNMT: Quy chuẩn quốc gia với chất thải nguy hại
TCVN 3733/2002/BHYT- QĐ về giá trịn giới hạn nồng độ các chất gây ô
nhiễm môi trường trong sản xuất
2.1.3. Cơ sở thực tiễn
Hiện nay tất cả các dự án hoặc các cơ sở kinh doanh đã và đang đi vào hoạt
động kinh doanh phải cam kết bảo vệ môi trường. Tuy nhiên do lợi ích kinh tế việc
thực hiện theo đúng đánh giá tác động môi trường và cam kết bảo vệ môi trường
chưa đầy đủ thì việc vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường dễ xảy ra đặc biệt
đối với khu công nghiệp, các khu mỏ khai thác. Đứng trước thực trạng ô nhiễm môi
trường tại các khu công nghiệp, các khu mỏ khai thác, cần phải thường xuyên được
kiểm tra, đánh giá chất lượng môi trường. Để từ đó có những thay đổi về phương
pháp, công nghệ sản xuất, giảm thiểu tác động xấu đến môi trường mà vẫn đảm bảo
được hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên trên thực tế việc đánh giá hiện trạng môi trường
vẫn thường xuyên bị né tránh hoặc bỏ qua vì đây là vấn đề nhạy cảm nên thấy việc
hoạt động sản xuất, tác động đến môi trường thì cơ sở đó phải thay đổi công nghệ
sản xuất hoặc đình chỉ hoạt động hoặc bồi thường thiệt hại do những tác xấu đến
môi trường. Điều này làm ảnh hưởng đến lợi ích của công ty, do đó đây là nhiệm vụ
của các nhà quản lý. Các cơ quan thảo luật và ban hành luật phải đưa những quy
định rõ ràng về công tác điều tra, đánh giá hiện trạng môi trường cho các khu công
nghiệp, các công trường khai thác và các công ty để từ đó làm cơ sở cho các cơ
quan thực hiện tốt phù hợp với các hoạt động của ngành trên địa bàn.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
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
12
Bảng 2.1: Trữ lượng than antraxit Quảng Ninh
Cấp
Trữ lƣợng (triệu tấn)
A+ B
Tỉ lệ (%)
466
14,0
C1
1.813
54,5
C2
1.046
31,5
(Nguồn: Sở công thương Quảng Ninh, 2010) [8].
51,78
16,78
1,07
(Nguồn: vinacomin, 2010)[13].
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 (9o - 50o). Các
mỏ than có nhiều vỉa, với cấu tạo và chiều dày vỉa thay đổi đột ngột.
13
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 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 hành thăm dò địa chất, nếu kết quả
thăm dò thuận lợi, thiết bị và công nghệ khai thác tiên tiến, việc đầu tư cho mức
dưới -150m sẽ được xem xét vào sau năm 2020 (Nguồn: vinacomin, 2010)[13].
Do đó, đối với than Antraxit Quảng Ninh, để đảm bảo khai thác bền vững,
thì sản lượng khai thác tối đa hợp lý cũng chỉ nên là 15triệu tấn/năm ở giai đoạn
2010 - 2015.
Than antraxit ở các vùng khác.
- Đồng bằng Nam Bộ:
5.000 triệu m3
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, 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 với nước
ngoài xây dựng nhà máy điện trong vùng mỏ, để sử dụng loại than này. Vì nếu không
khai thác, than sẽ tự cháy và phá huỷ nguồn tài nguyên đồng thời gây tác động
xấu hơn đến môi trường.
15
16
nước do trôi lấp bãi thải, do nước thải mỏ và nước thải sinh hoạt không được xử lý
làm suy thoái chất lượng nước mặt và nước ngầm gây khan hiếm nguồn nước sinh
hoạt. Việc bảo vệ chất lượng nước, thảm thực vật xung quanh, tài nguyên nước
ngầm và nghiên cứu xử lý nước thải cũng hết sức quan trọng. Ngoài ra, hoạt động
sản xuất than cũng đòi hỏi tiêu thụ một lượng lớn gỗchống lò và gây hiện tượng
chặt phá thảm thực vật che phủ để lấy mặt bằng cho công trình hoạt động và làm
đường vận tải. Chặt phá phát quang thảm thực vật gây tác hại tới tài nguyên đất
rừng vì vậy cần xây dựng biện pháp bảo vệ và khôi phục.