Tiểu luận Ô nhiễm kim loại nặng và các tác nhân hóa học tại các khu khai thác khoáng sản

TIỂU LUẬN Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG VÀ CÁC TÁC NHÂN HÓA HỌC TẠI CÁC KHU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN      GVHD:                    PGS.TS Lưu Đức Hải                        Học viên:                   Bùi Hải An                                                                    Trần Thanh Bình                                                                     Nguyễn Quang Minh                                     Bùi Văn Năng                                                                    Nguyễn Thị Thục                                        Lớp Cao học Môi trường K16 Hà Nội, 2009 MỤC LỤC I. MỞ ĐẦU.. 1 II. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.. 2 2.1. Công nghệ, thiết bị tuyển quặng. 2 2.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường. 3 2.2.1. Tác động đến đất, không khí, nguồn nước. 3 2.2.2. Ảnh hưởng của các nhân tố hóa học tới nguồn nước tại các khu khai mỏ. 5 2.2.3. Ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động và cộng đồng dân cư. 7 III. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Ở VÙNG THAN QUẢNG NINH.. 9 3.1. Tổng quan về khai thác than ở Quảng Ninh. 9 3.2. Ô nhiễm do khai thác than ở Quảng Ninh. 10 3.2.1. Ô nhiễm không khí 10 3.2.2. Ô nhiễm nước. 12 3.3. Một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu khai thác khoáng sản  13 3.3.1. Giải pháp về quản lý. 13 3.3.2. Giải pháp về công nghệ kỹ thuật 13 IV. KẾT LUẬN.. 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 16 I. MỞ ĐẦU Khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên là một trong những nhân tố để thúc đẩy nền kinh tế quốc dân của mỗi quốc gia trên thế giới. Nước ta là một trong những nước có trữ lượng tài nguyên khoáng sản vào loại lớn và đa dạng trên thế giới. Tuy nhiên lượng khoáng sản này lại nằm rải rác trong các khu vực với trữ lượng nhỏ nên không kinh tế trong việc khai thác. Đồng thời, việc khai thác khoáng sản đã và đang để lại những hệ lụy về môi trường, một phần lý do là do quy mô khai thác nhỏ khiến cho việc đầu tư công nghệ không lớn, dẫn đến hiệu suất khai thác thấp mà môi trường bị ảnh hưởng nặng nề. Bên cạnh việc đổ thải ra một lượng chất thải rắn khổng lồ thì vấn đề ô nhiễm bởi các kim loại nặng và các tác nhân hóa học là một vấn đề hết sức nghiêm trọng  hiện nay. Trong tự nhiên có khoảng hơn 70 kim loại nặng, đó là các kim loại có tỷ khối lớn hơn 5 gam/cm3. Kim loại nặng có hầu hết trong các mỏ khoáng sản với hàm lượng khác nhau, tùy thuộc vào từng loại khoáng sản và từng vùng địa chất khác nhau. Trong các kim loại nặng thì chỉ có một số nguyên tố là cần thiết cho các sinh vật ở một ngưỡng nào đấy, chúng là các nguyên tố vi lượng như: Cu, Zn, Mn, B, Mo,... Đa số các kim loại nặng với đặc tính bền vững trong môi trường, khả năng gây độc ở liều lượng thấp và tích lũy lâu dài trong chuỗi thức ăn, được thế giới xem là một chất thải nguy hại. Tuy nhiên khả năng gây độc của các kim loại nặng hoàn toàn phụ thuộc vào trạng thái tồn tại của chúng. Theo nguyên lý bảo toàn vật chất thì vật chất không tự nhiên sinh ra và không tự nhiên mất đi mà chúng chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Trong hoạt động khai thác khoáng sản con người đã làm biến đổi trạng thái tồn tại của các kim loại nặng, chuyển chúng thành các dạng ion tự do đi vào môi trường nước hoặc các hạt bụi có kích thước nhỏ bé trong không khí đã và đang làm suy giảm chất lượng môi trường. Việc khai thác khoáng sản hầu hết ở các mỏ kim loại, về kỹ thuật chưa được chú ý, đa số áp dụng hệ thống khai thác lộ thiên với công nghệ ôtô - máy xúc. Đây là loại hình công nghệ cổ điển, giá thành cao. Các thông số kỹ thuật của hệ thống khai thác và vận tải không đảm bảo. Từ khi có chủ trương khai thác mỏ nhỏ, khai thác tận thu, hàng loạt các công trường khai thác thủ công mọc lên như khai thác vàng, đá quý, thiếc, mangan, sắt, In-me-nhít.... Phương pháp khai thác thủ công hầu như không có cơ sở khoa học về công nghệ. Một số xí nghiệp khai thác cơ giới cũng chuyển sang khai thác thủ công như mỏ thiếc Tĩnh Túc, Sơn Dương, Bắc Lũng, Crômit Cổ Định, do cạn kiệt tài nguyên hoặc do quy mô khai thác giảm, không chịu nổi chi phí của khai thác cơ giới. Phương pháp khai thác thủ công và bán cơ giới đã tác động xấu đến môi trường sinh thái và gây lãng phí tài nguyên. Chính vì những lý do trên chúng tôi xin lựa chọn chủ đề ''ô nhiễm kim loại nặng và các tác nhân hóa học tại các vùng khai thác khoáng sản''. Tiểu luận này chọn  khu mỏ than Quảng Ninh để phân tích, chứng minh cho vấn đề đó. II. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Công nghệ, thiết bị tuyển quặng Chúng tôi xin nêu ví dụ bằng công nghệ khai thác titan ở miền trung nước ta. Do đặc điểm các thân quặng nằm lộ thiên hoặc bị phủ dưới lớp cát mỏng, nên công nghệ khai thác ở hầu hết các khu mỏ là lộ thiên, không nổ mìn, tuyển thô bằng vít đứng. Công nghệ tuyển thô sa khoáng là tuyển trọng lực trên hệ thống tuyển vít xoắn, tuyển côn và bàn đói. Tùy thuộc vào qui mô và công nghệ sử dụng, cụm vít xoắn thường có từ 4-12 vít đặt trên bè, trên bờ hoặc xưởng cố định. Thiết bị khai thác chủ yếu là máy xúc, súng thủy lực. Thiết bị vận chuyển quặng là ô tô tự đổ, thải cát bằng hệ thống bơm cát và đường ống hoặc vận chuyển quặng và thải cát bằng hệ thống bơm cát và đường ống. Thiết bị tuyển khoáng là hệ thống vít đứng cố định hoặc di chuyển theo moong khai thác. Dây chuyền thiết bị tuyển là dây chuyền bán tự động gồm các thiết bị chính sau: Hệ thống bàn đói nước tuyển trọng lực; Sân phơi và máy sấy quay; Hệ thống băng, gầu tải quặng; Hệ thống máy tuyển từ; Hệ thống tuyển tĩnh điện; Hệ thống bàn đói khí hoặc gió; Hệ thống máy đóng gói sản phẩm. 2.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác khoáng sản đến môi trường 2.2.1. Tác động đến đất, không khí, nguồn nước Phương pháp khai thác áp dụng tại các mỏ và khu vực mỏ chủ yếu là lộ thiên, một số ít mỏ than khai thác bằng phương pháp hầm lò ở Quảng Ninh, Bắc Thái. Những năm gần đây, phương pháp khai thác hầm lò cũng đã được áp dụng để khai thác một số mỏ quặng antimon, chì-kẽm .... Bảng 01. Kết quả phân tích mẫu nước thải khu khai thác mỏ titan điển hình [3] Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả phân tích mẫu nước thải M1 M2 M3 M4 pH - 5,68 -5,77 4,29-5,47 5 - 5,5 6,66 Chất rắn lơ lửng mg/l 210 -360 70-120 28 - 70 38 – 74 S sắt mg/l 16,3 - 20,18 0,98-97,3 0,11-0,98 0,22 - 0,36 H2S mg/l 1,02 0,56 0,55 0,17-0,255 Tổng độ cứng mg/l 15 - 30 7,5-22,5 7,5-22,5 22,5-295 Tổng khoáng hóa mg/l 122 - 440 132-160 51-272 272-1466 Hoạt độ phóng xạ mg/l 0,03-0,06 0,02-0,03 0,02-0,03 0,01 - 0,02 Ghi chú: M1 - Nước thải từ xưởng tuyển; M2 - Nước trong các moong khai thác; M4 - Nước ngầm xung quanh mỏ; M5 - Nguồn nước mặt tiếp nhận thải. Yếu tố chính gây tác động đến môi trường là khai trường của các mỏ, bãi thải, khí độc hại, bụi và nước thải. Nhiều mỏ, khu vực khai thác mỏ đã gây ra những vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm nguồn nước do nước thải của mỏ trong quá trình sản xuất không được xử lý. Nhiều bãi thải không có các công trình xử lý đã bồi lấp ruộng vườn, sông, suối, làm ô nhiễm nguồn nước, lòng sông bị bồi lắng gây ra lũ lụt. Năm 2006 các mỏ than của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam đã thải vào môi trường tới 182,6 triệu m3 đất đá và khoảng 70 triệu m3 nước thải từ mỏ. Khối lượng chất thải rắn và nước thải mỏ gây ô nhiễm nặng cho vùng đến mức báo động như: Mạo Khê, Uông Bí, Cẩm Phả… Trong việc khai khoáng công nghiệp thì khó khăn lớn nhất là xử lý chất thải dưới dạng đất đá và bùn. Trong chất thải này có thể có các hóa chất độc hại mà người ta sử dụng để tách quặng khỏi đất đá. Trong chất thải ở các mỏ thường có các hợp chất sulfid-kim loại, chúng có thể tạo thành a xít, với khối lượng lớn chúng có thể gây hại đối với đồng ruộng và nguồn nước ở xung quanh. Bùn từ các khu mỏ chảy ra sông suối có thể gây ùn tắc dòng chảy từ đó gây lũ lụt.  Bảng 02. Mức độ ô nhiễm đất nông nghiệp do khai thác mỏ   Nguồn: Nguyễn Đức Quý, Tạp chí Hoạt động Khoa học, số 4, 1996    Hiện nay trong khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có khoảng 30 mỏ than lớn nhỏ đang hoạt động, bình quân khoảng 2.000ha, có 1 mỏ với tổng diện tích là 175km2, chiếm 28,7% tổng diện tích đất tự nhiên của thành phố Hạ Long và thị xã Cẩm Phả. Ở Hòn Gai, Nam đường 18A (Cẩm Phả) trong giai đoạn 1970 - 1997, các hoạt động khai thác than đã làm mất khoảng 2.900ha (trung bình mỗi năm mất 100 - 110ha) đất rừng các loại, trong đó khoảng 2.000ha bị mất do mở vỉa, đổ đất đá thải. Độ che phủ rừng tự nhiên từ 33,7% năm 1970 giảm xuống 6,7% (1985) và 4,7% (1997) .  Tại khu vực Cẩm Phả, trước năm 1975 việc khai trường được mở rộng chủ yếu về phía tây - nam (khoảng 100ha) và phía tây (25ha). Sau 1975 việc khai trường và bãi thải phát triển về phía bắc khoảng 435ha, phía tây - bắc 265ha và phía đông 75ha Bảng 03.Diện tích khai trường, bãi thải và diện tích đổ thải ra biển vùng Cẩm Phả                                                      Đơn vị: ha;Nguồn: Nguyễn Địch Dĩ, 2003   Do đặc thù của khai thác mỏ là một hoạt động công nghiệp không giống các hoạt động công nghiệp khác về nhiều mặt, như phải di dời một khối lượng lớn đất đá ra khỏi lòng đất tạo nên một khoảng trống rất lớn và rất sâu. Một khối lượng lớn chất thải rắn được hình thành do những vật liệu có ích thường chỉ chiếm một phần nhỏ của khối lượng quặng được khai thác, dẫn đến nhiều khi khối lượng đất đá thải vượt khối lượng quặng nằm trong lòng đất. Quá trình bốc xúc, tuyển rửa quặng, làm đất tơi xốp tạo điều kiện thuận lợi cho phong hoá và hoá tách các khoáng vật kim loại chứa trong đó. Vì vậy, có ảnh hưởng lớn đến môi trường, không chỉ khi cơ sở đang hoạt động mà còn tiếp diễn về lâu dài sau khi cơ sở ngừng hoạt động. Quá trình san lấp mặt bằng, xây dựng nhà tạm hoặc thủ công, hoặc cơ giới đều gây tiếng ồn, gây bụi làm ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm nguồn nước cũng như làm đảo lộn môi trường đất tạo nên một vùng "đất mượn". Vùng "đất mượn" khi có mưa lớn thường gây ra các dòng bùn di chuyển xuống vùng thấp, vùng đất canh tác, gây tác hại tới hoa màu, ruộng vườn, nhà cửa, vào mùa mưa lũ thường gây ra lũ bùn đá, gây thiệt hại tới môi trường kinh tế và môi trường xã hội. 2.2.2. Ảnh hưởng của các nhân tố hóa học tới nguồn nước tại các khu khai mỏ             Sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới và khoan nổ sẽ thúc đẩy các quá trình hòa tan, rửa lũa các thành phần chứa trong quặng và đất đá, quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên,... là những tác động hóa học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hoá học của nguồn nước xung quanh các khu mỏ. Mức độ ô nhiễm hóa học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải.... Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ... cao hơn so với nước mặt và nước biển khu vực đối chứng và cao hơn tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) từ 1-3 lần. Đặc biệt là khu vực từ Quảng Yên đến Cửa Ông. Sự biến đổi chất lượng nguồn nước, tải lượng một số chất thải trong nước tháo khô các mỏ than. Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hoá học là làm đục nước bởi bùn - sét lơ lửng, tăng hàm lượng các ion sắt và một số khoáng vật nặng. Việc khai thác và tuyển quặng vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa Hg, CN-...; ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng cộng sinh như asen, antimoan, các loại quặng sunfua, có thể rửa lũa hòa tan vào nước. Vì vậy, ô nhiễm hóa học do khai thác và tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với nguồn nước sinh hoạt và nước nông nghiệp. Tại những khu vực này, nước thường bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng và hợp chất độc như CN-, Hg, As, Pb v.v... mà nguyên nhân chính là do nước thải, chất thải rắn không được xử lý đổ bừa bãi ra khai trường và khu vực tuyển. Nguồn nước mặt và nước ngầm xung quanh các khu vực HĐKS sử dụng làm nguồn cấp cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt đang bị suy giảm về trữ lượng và ô nhiễm, suy thoái về chất lượng do 2 nhóm nguyên nhân sau: - Nguyên nhân về quản lý: Từ những năm 80 đến nay, hoạt động khai khoáng phát triển mạnh, nhưng thiếu tổ chức và quản lý chặt chẽ, xuất hiện nhiều tổ chức không chuyên và nạn khai thác tự do, các địa phương chưa có quy hoạch sử dụng khoáng sản phù hợp, lực lượng quản lý tài nguyên và môi trường quả mỏng, phương thức và biện pháp quản lý chưa thích hợp, dân trí thấp, kinh tế chưa phát triển dẫn đến tình trạng khai thác khoáng sản tràn lan, thiếu tổ chức , không quản lý được quá trình khai thác và đổ thải. - Nguyên nhân về kĩ thuật và công nghệ: Trong khai khoáng hầu hết đều dùng những thiết bị và công nghệ cũ, lạc hậu, chưa chú ý đến sự đồng bộ về thiết bị và công nghệ bảo vệ môi trường. Hầu hết các mỏ thiết kế và xây dựng từ những thập niên 60 - 70 với qui mô về sản lượng quặng và khối lượng đất đá thải ít hơn nhiều so với hiện nay. Sau quá trình khai thác 30 - 40 năm, các bãi thải được quy hoạch với quy mô nhỏ, chưa tính đến các biến cố về quá tải đối với các bãi thải. Một lượng chất thải rất lớn bao gồm chất thải rắn, nước thải và bùn thải hàng năm, không được quản lý và xử lý, gây ô nhiễm môi trường. 2.2.3. Ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động và cộng đồng dân cư Hoạt động khai thác khoáng sản đã làm cho không khí bị ô nhiễm do khí thải và bụi từ các hoạt động khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải và chế biến gây ra. Kết quả kiểm tra hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn một số tỉnh cho thấy, tại tất cả các khâu sản xuất của dây chuyền công nghệ khai thác và chế biến đều gây ra hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt ở các mỏ than, mỏ đá. Kết quả kiểm tra ở một số mỏ cho thấy nồng độ bụi lớn hơn giới hạn cho phép từ 30 đến 100 lần; riêng tỷ lệ hạt bụi < 5 m chiếm từ 41,6 - 83,3 mg/m3 không khí và có hàm lượng SiO2 từ 3% - 12%. Môi trường lao động bị ô nhiễm nghiêm trọng nhất tại các vùng nhà sàng than, trạm nghiền đá, trong các lò chợ và các đường lò độc đạo, tại các vùng khoan nổ mìn, xúc bốc, dọc đường vận tải quặng, đất đá. Ảnh hưởng đến sức khỏe: Thường rất đa dạng và gây hại kéo dài như: đau mắt, gây hại đối với hệ thống hô hấp, tiêu hóa, tim mạch, thận, gan và hệ thần kinh. Do bị ô nhiễm bụi nên tỷ lệ các bệnh ở hệ hô hấp của công nhân mỏ chiếm tỷ lệ khá cao so với toàn quốc. Gần một nửa số người mắc bệnh bụi phổi silic trong toàn quốc tập trung tại các vùng khai thác mỏ. Ngoài ra, các bệnh khác như viêm phế quản mãn tính chiếm tới 60%, lao 4 - 5%. Kết quả đo kiểm tra cho thấy, tiếng ồn ở nhiều mỏ lên cao từ 97 - 106 dBA, vượt tiêu chuẩn cho phép nên đã làm nhiều công nhân mỏ bị bệnh điếc nghề nghiệp. Rung cục bộ do điều khiển búa khoan cầm tay cũng đã gây các tổn thương đến xương, khớp và hệ thần kinh của người lao động. Qua kiểm tra hoạt động khai thác tại một số mỏ chì, kẽm đã phát hiện nhiều công nhân bị nhiễm độc chì nặng phải chuyển nghề, một số khác có biếu hiện nhiễm độc chì mãn tính. Có những khu vực khai thác, nhà sàng tuyển than, trạm xay nghiền đá phát ra nguồn bụi lớn, nằm gần khu dân cư và khu đô thị nên đã ảnh hưởng đến cuộc sống của cộng đồng dân cư. Các chất độc hại, kim loại nặng theo các nguồn nước từ mỏ gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm khu vực dân cư xung quanh. Các mỏ hiện đang khai thác của nước ta thường ở cạnh khu vực dân cư, có khi rất gần thậm chí có sự xen kẽ với khu vực dân cư sinh sống và thường chưa có các biện pháp bảo vệ hữu hiệu, nên các chất độc hại được thải từ khu khai thác, ảnh hưởng trực tiếp không chỉ với công nhân mà cả cư dân sống tiếp giáp với khu vực khai thác và chế biến. Các kết quả nghiên cứu của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường cho thấy môi trường các khu vực khai thác, chế biến kim loại màu ở phía Bắc nước ta như mỏ chì-kẽm Lang Hích, mỏ chì-kẽm Bản Thi, mỏ mangan Cao Bằng, mỏ thiếc Sơn Dương... thường có hàm lượng kim loại nặng vượt giới hạn cho phép từ 2-10 lần về chì, 1,5-5 lần về asen, 2-15 lần về kẽm... Tại mỏ than lộ thiên Khánh Hòa nồng độ bụi than và bụi đá trong môi trường có lúc lên tới 42mg/m3. Hậu quả là có tới 8-10% công nhân trong khu vực này bị nhiễm độc chì, asen, hoặc bị bệnh bụi phổi hàng năm phải đi điều trị. Theo đánh giá của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường thì việc khoan khô, bắn mìn, nhiệt luyện trong khai thác, chế biến mangan, chì, sắt ở các mỏ khoáng của ta rất dễ gây ô nhiễm mangan cho môi trường. Số lượng người tiếp xúc nghề nghiệp với thuỷ ngân ở nước ta ngày càng tăng. Mười năm vừa qua tại khu khai thác, chế biến kim loại mầu đã xảy ra những trường hợp nhiễm độc cấp tính asen gây tử vong. Hiện nay, nhằm hạn chế thấp nhất tình trạng ô nhiễm môi trường do chì, a-xít và các chất độc hại khác gây ra cho người lao động, nhiều cơ quan, doanh nghiệp đã thực hiện tốt việc mua sắm trang thiết bị phòng hộ cá nhân. Tuy nhiên, đó mới chỉ là giải pháp trước mắt. Để phát triển bền vững và bảo vệ môi trường trong nền kinh tế nói chung và trong sản xuất công nghiệp, ngành Công nghiệp cần phải có những kế hoạch nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường sinh thái và sức khoẻ người lao động. III. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Ở VÙNG THAN QUẢNG NINH 3.1. Tổng quan về khai thác than ở Quảng Ninh Hoạt động khai thác than chủ yếu do Tập đoàn Than và khoáng sản Việt Nam (TKV) thực hiện, gồm 13 đơn vị chuyên khai thác lộ thiên, 04 đơn vị chuyên khai thác hầm lò, 24 đơn vị khai thác hầm lò + lộ thiên và 07 đơn vị chế biến, sàng tuyển than. Ngoài ra Công ty Xi măng và Xây dựng Quảng Ninh và Công ty PT Vietmindo Energitama cũng có hoạt động khai thác than. Trong những năm gần đây sản lượng than khai thác của TKV tăng nhanh, cao hơn nhiều so với quy hoạch được Chính phủ phê duyệt, cụ thể: năm 2003 tăng 123%, năm 2004 tăng 155% và năm 2005 tăng 175%, đạt sản lượng của quy hoạch đến năm 2020. Than xuất khẩu tăng nhanh từ 4,2 triệu tấn, chiếm 32% tổng lượng than tiêu thụ, năm 2001 lên 14,8 triệu tấn, chiếm 49% năm 2005.  Than khai thác lộ thiên có sản lượng chiếm 63-:-65% tổng lượng than khai thác, tăng từ 9,5 triệu tấn năm 2001 lên 21 triệu tấn năm 2005 (gấp 2,21 lần). Hiện tại có 5 mỏ lộ thiên lớn với công suất khoảng 3 triệu tấn than nguyên khai/năm (TNK/năm) đó được đầu tư đồng bộ các thiết bị khoan, bốc xúc, vận tải ở mức công nghệ trung bình tiên tiến; 15 đơn vị và công trường có quy mô vừa với công suất từ 100.000 - 700.000 TNK/năm và nhiều điểm khai thác lộ vỉa chưa được đầu tư đồng bộ. Than khai thác hầm lò năm 2005 đạt 12,5 triệu TNK, tăng 2,5 lần so với năm 2001. Hiện có 8/28 mỏ hầm lò có sản lượng đạt 0,9 - 1,3 triệu TNK/năm với công nghệ khai thác và cơ sở hạ tầng tương đối hoàn chỉnh. Các mỏ còn lại có sản lượng khoảng 500 ngàn TNK/năm, nhìn chung chưa được đầu tư hoàn chỉnh. Các mỏ hầm lò đó triển khai cơ giới hóa trong đào, chống lũ và khấu than. Sàng tuyển than: Có 02 Công ty sàng tuyển lớn được xây dựng gắn với các cảng xuất than lớn tại Cửa Ông và Nam Cầu Trắng. Sản lượng than sàng tuyển năm 2005 tại các nhà sàng đạt 13,2 triệu tấn chiếm 39,7% tổng lượng than nguyên khai khai thác. Lượng đổ xít thải từ 1,0 - 1,34 triệu tấn/năm. Tại nhiều mỏ sử dụng cụm sàng có công suất đến 500.000 T/năm. Tại nhiều bến bãi có hoạt động sàng than thủ công. Ở các mỏ lộ thiên (5 mỏ lớn và hàng chục điểm khai thác lộ vỉa nhỏ ở tỉnh Quảng Ninh) hàng năm người ta bóc từ 25 triệu đến 40 triệu mét khối đất, đá sử dụng hàng chục ngàn tấn thuốc nổ. Đó là những nguồn gây ô nhiễm không khí, là nguyên nhân tàn phá môi trường, đa dạng sinh học, tàn phá rừng, là nguồn phát thải bụi, làm bồi lấp sông hồ. Các mỏ hầm lò (7 mỏ lớn và hàng chục mỏ hầm lò nhỏ) với hệ thống đường lò dài hàng trăm km dưới sâu lòng đất có thể gây ra nứt nẻ bề mặt địa hình, hạ thấp mực nước ngầm hoặc làm mất nước mặt ở một số nơi trong khu vực khai thác. Khí thải từ hệ thống thông gió của hầm lò thoát ra là nguồn phát thải khí CO, CH4. Nước thải từ lò và các mỏ lộ thiên chảy ra là nguồn ô nhiễm nước mặt. Các nhà máy tuyển than với công suất hàng triệu tấn than nguyên khai một năm là nguồn phát thải tiếng ồn, bụi và ô nhiễm nước mặt ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của dân cư khu vực lân cận. Hệ thống cảng, bến bãi chế biến, xuất than và tiêu thụ than nằm ở bờ biển và rải rác dọc theo các bờ sông cũng là nguồn phát thải gây ô nhiễm môi trường. Trong sản xuất than hiện nay ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước và các tác động xấu làm thay đổi cảnh quan cần được ưu tiên để giải quyết. 3.2. Ô nhiễm do khai thác than ở Quảng Ninh 3.2.1. Ô nhiễm không khí Ở vùng than Quảng Ninh mức độ ô nhiễm không khí biến đổi theo mùa và cường độ khai thác mỏ. Chỉ trong mùa mưa hay ở thời kỳ các mỏ than ngừng hoạt động do không tiêu thụ được sản phẩm thì chất lượng không khí mới đạt tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, phần lớn thời gian trong năm ô nhiễm không khí và bụi đã gây hậu quả rất xấu cho con người và môi trường. Tại nhiều khu vực ở Quảng Ninh bụi nhiều đến nỗi người dân nói rằng họ "sống trong bụi và chết vùi trong bụi". Theo thống kê, gần một nửa số người mắc bệnh bụi phổi trên toàn quốc tập trung ở tỉnh này. Tiến hành quan trắc môi trường không khí xung quanh các khu chế biến than, các khai trường và cảng than cho thấy: Tại khu vực nhà sàng Công ty than Mạo Khê, tuyến đường vào khu vực sàng tuyển được rải nước thường xuyên, mật độ phương tiện vận chuyển và chế biến than hoạt động với cường độ cao. Kết quả quan trắc cho thấy: hàm lượng bụi vượt quá giới hạn cho phép (GHCP) của TCVN 5937:2005 là 2,86 lần; hàm lượng SO2 vượt 2,4 lần. Bảng 04: Kết quả quan trắc môi trường không khí khu chế biến, vận chuyển than TT Vị trí quan trắc SPM (mg/m3) CO (mg/m3) NO2 (mg/m3) SO2 (mg/m3) 1 Nhà sàng công ty than Mạo Khê 0,860 10,550 0,136 0,842 2 Cảng than phường Hà Khánh 0,502 5,201 0,093 0,185 3 Khai trường công ty than Hà Tu 0,912 4,810 0,115 0,205 4 Khai trường Công ty than cọc 6 0,121 5,103 0,071 0,155 5 Công ty tuyển than Cửa ông 0,286 6,401 0,142 0,136 6 Cảng 10 – 10 0,305 5,312 0,089 0,167 7 Vàng Danh 0,925 9,70 0,142 0,377 8 Khe Ngát 0,827 8,15 0,095 0,284 9 Ngã 3 Km6 – Quang Hanh 0,386 6,107 0,081 0,120 10 Ngã 3 Mông Dương 0,627 7,705 0,120 0,148 11 TCVN 5937 – 2005 0,3 30 0,2 0,35 (Nguồn:  Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường Quảng Ninh, 2006) Tại khu vực sàng tuyển của Công ty tuyển than Cửa Ông, hàm lượng bụi xấp xỉ mức giới hạn cho phép của TCVN. Trên tuyến đường vận tải vào khai trường Công ty than Cọc 6 cũng thấy hàm lượng bụi vượt GHCP tới 4 lần Tuyến đường vào cảng than của Công ty than Hà Tu tại phường Hà Khánh thường xuyên được phun nước khống chế bụi song kết quả quan trắc cho thấy hàm lượng bụi vượt GHCP là 1,67 lần. Tại khu vực khai trường, vào thời điểm quan trắc trời nắng hanh, hàm lượng bụi quan trắc vượt GHCP là 3,04 lần. Tại khu vực cảng 10 - 10, trên tuyến đường đi vào cảng thường xuyên được tưới nước, môi trường không khí bị ảnh hưởng chủ yếu bởi các hoạt động vận tải, bốc rót than, diễn ra trong khu vực. Hàm lượng bụi lơ lửng tại vị trí quan trắc cũng bằng mức GHCP. Trên các tuyến vận chuyển than Vàng Danh, Khe Ngát (Uông Bí), Ngã 3 km 6 – Quang Hanh và ngã 3 Mông Dương (Cẩm Phả), vẫn diễn ra tình trạng ô nhiễm bụi, ảnh hưởng đến đời sống nhân dân trong khu vực và người tham gia giao thông. Kết quả quan trắc, hàm lượng bụi vượt GHCP từ 1,2 lần (km 6 - Cẩm Phả) đến 3,1 lần (Vàng Danh). 3.2.2. Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước cũng là một vấn đề nghiêm trọng không kém. Mức độ ô nhiễm nước biến đổi theo mùa, theo độ sâu và diện tích khai thác than. Xu thế tăng dần tính axit của nước thải được thấy rõ khi chuyển từ mùa mưa sang mùa khô. pH nước thải chưa qua xử lý có lúc xuống tới mức 4 - 4,5. Tình trạng nước thải thì thừa trong khi đó nước sinh hoạt lại thiếu vẫn đang tiếp diễn. Một vấn đề nữa mà thiên nhiên phải đối mặt là sản xuất than đã gây tác động xấu đến môi trường cảnh quan. Ở Quảng Ninh các bãi thải đất đá từ khai thác than đã chiếm diện tích và phá hoại các điều kiện tự nhiên (thực vật, thổ nhưỡng, nguồn nước) trên hàng ngàn hecta. Ngoài ra, dưới tác động của mưa lũ ở các sườn dốc bãi thải xuất hiện hiện tượng bào xói, cuốn trôi đất đá làm bồi lấp đất canh tác, làng xóm, đường giao thông... Nước thải mỏ than Vàng Danh đổ trực tiếp vào lưu vực đầu nguồn sông Vàng Danh qua hệ thống cống ngầm, nước thải đục và có màu đen vàng. Kết quả đo pH thấp (5,1) do nước bị axit hóa, nằm ngoài dải giới hạn B của TCVN 5945:2005. Thông số TSS cao (mùa mưa vượt 11.55 lần, mùa khô vượt 3,24 lần theo tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005. Coliform vượt giới hạn cho phép của TCVN 6980 – 2001: 14.33 lần. 3.3. Một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các khu khai thác khoáng sản 3.3.1. Giải pháp về quản lý Tăng cường công tác quản lý nhà nước về môi trường, thực hiện thường xuyên liên tục các quan trắc, giám sát chất lượng môi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản đối với các yếu tố gây ô nhiễm, đặc biệt là các kim loại nặng. Buộc các chủ cơ sở khai thác phải thực hiện nghiêm chỉnh các quy định của luật Bảo vệ môi trường về xử lý chất thải cũng như đền bù thiệt hại môi trường do xả thải. 3.3.2. Giải pháp về công nghệ kỹ thuật Nhằm hạn chế tình trạng gây ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản cần phải đầu tư công nghệ tiến tiến nhằm hạn chế tối đa việc gây ô nhiễm môi trường trên nguyên tắc lấy phòng ngừa là chính bởi lẽ chi phí ban đầu để đầu tư cho công nghệ khai thác có thể tốn kém nhưng nó sẽ không tốn kém bằng việc phải xử lý ô nhiễm tại các khu mỏ. Từ việc đánh giá mức độ ô nhiễm và nguyên nhân gây ra các sự cố môi trường đối với môi trường nước trong các khu khai khoáng nêu trên, có thể nhận thấy rằng nguồn gây ô nhiễm nước ở các khu mỏ gồm: Nước mưa chảy tràn qua khu mỏ, nước ngấm từ các bãi thải rắn; nước tháo khô mỏ; nước thải do tuyển khoáng. Các mỏ cần có hệ thống xử lý các nguồn gây ô nhiễm nói trên theo các sơ đồ công nghệ như sau: - Đối với nguồn nước chảy tràn qua khu mỏ và nước ngầm từ bãi chứa chất thải rắn: Xung quanh khu mỏ và bãi chứa chất thải rắn cần xây dựng hệ thống mương thu gom nước dẫn về hồ chứa nước. Tại đây nước thải được xử lý bằng phương pháp hóa học (thông thường dùng bột vôi để trung hòa), sau đó kiểm tra độ pH và một số ion kim loại đạt tiêu chuẩn cho phép mới được đổ thải ra môi trường. - Đối với nước tháo khô mỏ: Sau khi bơm tập trung vào hồ chứa để lắng sơ bộ, một phần được bơm trở lại phục vụ sản xuất của mỏ (tuyển quặng, tưới ẩm,...), phần còn lại bơm lên bể xử lý bằng phương pháp hóa học và sinh học làm nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của khu mỏ. Bảng 05. Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao [2] Tên loài Nồng độ kim loại tích luỹ trong thân (mg/g trọng lượng khô) Tác giả và năm công bố Arabidopsis halleri (Cardaminopsis halleri) 13.600 Zn Ernst, 1968 Thlaspi caerulescens 10.300 Zn Ernst, 1982 Thlaspi caerulescens 12.000 Cd Mádico et al, 1992 Thlaspi rotundifolium 8.200 Pb Reeves & Brooks, 1983 Minuartia verna 11.000 Pb Ernst, 1974 Thlaspi geosingense 12.000 Ni Reeves & Brooks, 1983 Alyssum bertholonii 13.400 Ni Brooks & Radford, 1978 Alyssum pintodasilvae 9.000 Ni Brooks & Radford, 1978 Berkheya codii 11.600 Ni Brooks, 1998 Psychotria douarrei 47.500 Ni Baker et al., 1985 Miconia lutescens 6.800 Al Bech et al., 1997 Melastoma- malabathricum 10.000 Al Watanabe et al., 1998 Vấn đề đang được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm hiện nay trong việc xử lý ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng khai thác khoáng sản là sử dụng khả năng tích lũy kim loại nặng của thực vật. Có thể nói đây là một giải pháp rất có tính khả thi, thân thiện về môi trường bởi lẽ giải pháp này vừa có tác dụng làm di chuyển các nguyên tố kim loại nặng trong đất vào sinh khối thực vật, vừa có tác dụng làm tăng vốn dự trữ tài nguyên (tài nguyên rừng) và hấp thụ khi nhà kính, cải tạo các tính chất của đất. Có thể nói đây là một giải pháp rất được các nhà khoa học hiên nay quan tâm, tuy nhiên việc lựa chọn loài cây nào là cả một vấn đề cần phải nghiên cứu. Các loài cây được sử dụng vừa phải đảm bảo có khả năng tích tụ cao các kim loại nặng đồng thời phải có giá trị kinh tế, cải tạo đất. Đó là một hướng nghiên cứu rất mới hiện đang đuợc các nhà khoa học quan tâm. Tập đoàn TKV cũng đã có quỹ dành riêng cho bảo vệ môi trường, trong đó có việc trồng cỏ Vertiver tại các khu hoàn nguyên đất. Giải pháp này đã được thực hiện ở một số mỏ như Núi Béo, Hà Tu và bước đầu cho kết quả khích lệ. Bảng 5 thống kê một số loài thực vật có khả năng tích lũy kim loại nặng cao đã được các tác giả trên thế giới nghiên cứu. IV. KẾT LUẬN 1. Bản thân các nguyên tố hóa học trong môi trường là không đổi về trữ lượng mà nó chỉ biến đổi về trạng thái tồn tại (dạng hòa tan hoặc kết tủa, bay hơi...). Mỗi dạng tồn tại của kim loại nặng có tác động độc đối với cơ thể và môi trường rất khác nhau. Hiện tượng ô nhiễm kim loại nặng xảy ra khi một dạng tồn tại của nó có hàm lượng vượt quá ngưỡng cho phép. 2. Trong các mỏ khoáng sản là nơi tích tụ một hoặc một nhóm nguyên tố có hàm lượng lớn thường có nhiều kim loại nặng kèm theo. Khi khai thác khoáng sản, người ta sử dụng các loại hóa chất để tuyển quặng đã làm biến đổi trạng thái tồn tại của các kim loại nặng và các tác nhân hóa học khác, chuyển chúng thành các ion hòa tan gây ô nhiễm đất và nước. Đồng thời, một lượng lớn vật chất được khai thác cùng với khoáng sản nhưng không được sử dụng và bị thải bỏ ra môi trường. Đó là những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tại các khu khai thác mỏ mà vùng mỏ Quảng Ninh là một ví dụ điển hình. 3. Việc xử lý ô nhiễm các kim loại nặng tại các khu vực khải thác khoáng sản là một việc cấp bách hiện nay mà việc sử dụng khả năng tích lũy kim loại nặng của thực vật là một hướng nghiên cứu khả thi, có tính thực tiễn cao. Vì vậy nên đầu tư cho hướng nghiên cứu này để lựa chọn được một số loài cây thich hợp nhất. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.      Lưu Đức Hải. Nguyên lý khoa học môi trường. giáo trình, Hà Nội, 2009. 2.      Võ Văn Minh, Võ Tuấn. Nghiên cứu xử lý một số kim loại nặng trong đất. Hà Nội, 2004. 3.      PGS.TS. Nguyễn Xuân Tặng, ThS. Phan Văn Trường. Khai thác sử dụng sa khoáng Titan ven biển miền Trung và bảo vệ môi trường mỏ. 4.      Lê Văn Thành. Khai thác khoáng sản và tác động đến môi trường. 5.      Trung tâm Quan trắc và phân tích môi trường Quảng Ninh. Báo cáo hiện trạng môi trường. Hạ Long, 2006. 6.      Trung tâm Quan trắc và phân tích môi trường Quảng Ninh. Báo cáo kết quả quan trắc môi trường mùa khô 2007, Hạ Long, 2007 7.      Hội bảo vệ thiên nhiên môi trường VN. Tài nguyên môi trường và sự sống .NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội, 2004