Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường xã lục sơn, huyện lục nam, tỉnh bắc giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIÊÊN NÔNG NGHIỆP VIÊÊT NAM HÀ TIẾN DŨNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC THAN ĐẾN MÔI TRƯỜNG XÃ LỤC SƠN, HUYỆN LỤC NAM, TỈNH BẮC GIANG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60.44.03.01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. HOÀNG THÁI ĐẠI HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nô ôi, ngày 10 tháng 6 năm 2015 Học viên cao học Hà Tiến Dũng ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã truyền đạt cho tôi những kiến thức cơ bản và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành chương trình học cao học trong suốt 2 năm qua. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Thái Đại và TS. Trịnh Quang Huy đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Tôi xin cảm ơn lãnh đạo Chi cục Bảo vệ Môi trường tỉnh Bắc Giang, Trung tâm Quan trắc Môi trường tỉnh Bắc Giang, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Lục Nam, UBND xã Lục Sơn vàn toàn thể nhân dân trong thôn Đồng Vành, Văn Non xã Lục Sơn, huyện Lục Nam đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã động viên và giúp đỡ tôi về tinh thần, vật chất trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Hà Nô ôi, ngày 10 tháng 6 năm 2015 HỌC VIÊN CAO HỌC Hà Tiến Dũng iii MỤC LỤC Lời cam đoan..........................................................................................................ii Lời cảm ơn..............................................................................................................iii Mục lục..................................................................................................................iv Danh mục bảng.....................................................................................................vi Danh mục biểu đồ................................................................................................vii Danh mục viết tắt...............................................................................................viii I. MỞ ĐẦU.............................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu.........................................................................................2 3. Yêu cầu của đề tài..............................................................................................2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..............................................................3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài..............................................................................3 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về hoạt động khai thác và ảnh hưởng của khai thác, chế biến than đến môi trường.........................5 1.2.1. Tình hình khai thác than và ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến than đến môi trường trên thế giới...........................................5 1.2.2. Tình hình khai thác và ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến than đến môi trường tại Việt Nam...............................................11 1.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến than đến môi trường....................................................................................................................23 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................25 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................25 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................25 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................25 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu..................................................................25 2.3. Nội dung nghiên cứu......................................................................................25 2.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Lục Sơn..........................25 2.3.2. Tình hình khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang...........................................................................25 2.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường .............................................................................................................25 iv 2.3.4. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường xã Lục Sơn, huyện Lục Nam............................26 2.4. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................26 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.................................................26 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp...................................................31 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................34 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Lục Sơn, huyện Lục Nam..........34 3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, địa mạo.............................................................34 3.1.2. Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn.................................................................36 3.1.3. Tài nguyên thiên nhiên........................................................................36 3.1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội....................................................................38 3.2. Tình hình khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn.........................................41 3.2.1. Tài nguyên than trên địa bàn xã Lục Sơn...........................................41 3.2.2. Tình hình khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn..............................42 3.3. Phương pháp đổ thải.......................................................................................50 3.3.1. Phương pháp cải tạo, phục hồi môi trường.........................................51 3.4. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường..............52 3.4.1. Đánh giá công tác bảo vệ môi trường của 2 đơn vị hoạt động khoáng sản...........................................................................................52 3.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường kinh tế - xã hội trên địa bàn xã Lục Sơn.............................................53 3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến các thành phần môi trường (đất, nước, không khí) trên địa bàn xã Lục Sơn.....55 3.5. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường và sức khỏe dân cư qua ý kiến của người dân trên địa bàn xã..................68 3.6. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu những tác động........................................71 3.6.1. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước.................................71 3.6.2. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí....................................73 3.6.3. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại bãi thải....................................75 3.6.4. Các biện pháp khôi phục, cải tạo môi trường sau khai thác...............75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................77 1. Kết luận..............................................................................................................77 v 2. Kiến nghị............................................................................................................78 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................79 DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 2.1 Vị trí lấy mẫu đất phân tích chất lượng môi trường..................................27 2.2 Vị trí lấy mẫu nước phân tích chất lượng môi trường...............................28 2.3 Vị trí lấy mẫu không khí phân tích chất lượng môi trường.......................30 3.1 Các đơn vị khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn...................................43 3.2 Biên giới vùng khai thác Công ty Cổ phần Hợp Nhất...............................44 3.3 Biên giới vùng khai thác Công ty CPTM Bắc Giang................................45 3.4 Phương pháp khai thác than trên địa bàn...................................................47 3.5 Một số thiết bị thi công trong lò than.........................................................49 3.6 Một số loại phương tiện vận chuyển than..................................................50 3.7 Chất lượng môi trường đất năm 2013, 2015..............................................55 3.8 Chất lượng môi trường nước mặt năm 2013, 2014, 2015.........................57 3.9 Hàm lượng các chất trong nước thải sinh hoạt..........................................60 3.10 Chất lượng nước thải hầm lò năm 2014, 2015..........................................61 3.11 Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí năm 2013, 2014, 2015.................................................................................................64 3.12 Tổng hợp kết quả phỏng vấn người dân về ảnh hưởng của hoạt động khai thác than trên địa bàn xã.....................................................................68 3.13 Ý kiến của người dân về nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tại địa phương..................................................................................................69 3.14 Tình trạng sức khỏe của người dân trên địa bàn xã Lục Sơn....................70 vi DANH MỤC BIỂU ĐÔ STT Tên biểu đồ Trang 1.1 Biểu đồ thể hiện sản lượng khai thác than của 10 quốc gia........................8 1.2 Sản lượng và xuất khẩu than Việt Nam.....................................................13 1.3 Tác động của việc khai thác than và chế biến than tới tài nguyên môi trường.................................................................................................14 3.1 Sơ đồ các vị trí lấy mẫu của Công ty CPTM Bắc Giang và Công ty cổ phần Hợp Nhất.......................................................................................33 3.2 Vị trí địa lý xã Lục Sơn, huyện Lục Nam..................................................35 3.3 Khu vực khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn.......................................46 3.4 Sơ đồ công nghệ khai thác than.................................................................48 3.5 Quy trình cải tạo, phục hồi môi trường......................................................52 3.6 Biểu đồ thể hiện diễn biến hàm lượng OM, NTS, PTS, KTS...........................56 3.7 Biểu đồ thể hiện diễn biến hàm lượng DO, TSS, COD, BOD5................60 3.8 Biểu đồ thể hiện hàm lượng BOD5 (200C), COD, TSS, Sunfua................63 3.9 Biểu đồ thể hiện hàm lượng bụi, NOx, CO , SO2.......................................67 3.10 Biểu đồ thể hiện tình trạng sức khỏe của người dân trên địa bàn xã Lục Sơn.......................................................................................................70 3.11 Sơ đồ cấu tạo của bể tự hoại cải tiến BASTAF.........................................71 3.12 Sơ đồ cấu tạo bể xử lý cơ học....................................................................72 3.13 Sơ đồ rãnh thoát nước có hố ga..................................................................73 3.14 Sơ đồ bố trí bua nước trong lỗ khoan........................................................74 3.15 Sơ đồ hoàn thổ sau khi khai thác...............................................................76 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt BTNMT ĐTM CNH-HĐH GDP HTX TKS NN&PTNT NTTS LBVMT QCCP Chữ viết đầy đủ Bô ô Tài nguyên và Môi trường Đánh giá tác động môi trường Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa Tổng sản phẩm quốc nội Hợp tác xã Tập đoàn Than - khoáng sản Việt Nam Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nuôi trồng thủy sản Luật Bảo vệ Môi trường Quy chuẩn cho phép viii I. MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm qua nhờ đường lối đổi mới về kinh tế của Đảng và Nhà nước đã góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho nền kinh tế phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ. Song song với việc phát triển kinh tế thì kéo theo hệ lụy của nó là các vấn đề ô nhiễm môi trường diễn ra phức tạp. Nguy cơ ô nhiễm ở tình trạng báo động, trong đó chủ yếu ở những quốc gia đang phát triển, nơi nhu cầu cuộc sống ngày càng xung đột mạnh mẽ với sự cần thiết phải bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường. 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 đã có nhiều tiến bộ về khoa học kỹ thuật trong việc tìm kiếm nguồn năng lượng mới, song chúng chưa thể thay thế cho nhiên liệu hoá thạch và có khả năng cạn kiệt bất cứ lúc nào như than đá. Quá trình khai thác và đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đặc biệt là khai thác và chế biến than. Nếu như quá trình đốt cháy than tạo ra các khí nhà kính thì quá trình khai thác than lại gây ô nhiễm, suy thoái và có những sự cố môi trường diễn ra ngày càng phức tạp đặt con người trước sự trả thù ghê gớm của thiên nhiên đã ảnh hưởng trở lại tới phát triển kinh tế của con người. Hoạt động khai thác than có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong sự nghiệp CNH- HĐH đất nước, xong việc khai thác thiếu quy hoạch tổng thể không quan tâm đến cảnh quan môi trường đã và đang làm biến động nguồn tài nguyên thiên nhiên như mất dần đất canh tác, giảm diện tích rừng gây ô nhiểm nguồn nước bao gồm nước mặt, nước ngầm và cả ô nhiểm biển ảnh hưởng tới tài nguyên sinh vật và sức khoẻ cộng đồng. Vì vậy, việc ngăn chặn ô nhiễm môi trường là một bài toán vô cùng phức tạp và khó khăn đòi hỏi các cấp, các ngành cùng tham gia thì mới hy vọng giảm thiểu ô nhiễm. Hoạt động khai thác than tại xã Lục Sơn được UBND tỉnh Bắc Giang cấp phép khai thác 2 mỏ than cho các doanh nghiệp từ năm 2006, theo báo cáo của 1 UBND huyện Lục Nam thì năm 2011, trữ lượng khai thác than tại các mỏ ở Lục Sơn khoảng 20.508 m3. Hoạt động này đã trực tiếp và gián tiếp tạo công ăn việc làm, mang lại thu nhập ổn định, phục vụ đời sống sinh hoạt của nhân dân địa phương, đồng thời góp phần tăng thu nhập quốc dân. Tuy nhiên, theo kết quả đánh giá của một số nghiên cứu cho thấy bên cạnh những tác động có lợi thì hoạt động khai thác than cũng là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường địa phương, gây ảnh hưởng cho công nhân trực tiếp sản xuất và nhân dân trong vùng… Chính vì vậy việc đánh giá các ảnh hưởng trong quá trình khai thác và chế biến than đến môi trường là hết sức cần thiết. Từ đó đưa ra những giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nhằm phát triển bền vững cho từng dự án là hợp lý. Xuất phát từ những vấn đề thực tế đó, để góp phần bảo vệ môi trường tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường xã Lục Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang”. 2. Mục đích nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng hoạt động khai thác than trên địa bàn xã Lục Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang. - Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than đến môi trường khu vực khai thác trên địa bàn xã Lục Sơn, huyện Lục Nam. - Đề xuất các biện pháp giảm thiểu những ảnh hưởng tiêu cực của hoạt động khai thác than đến môi trường tại địa phương. 3. Yêu cầu của đề tài - Các số liệu điều tra, thu thập phải trung thực, chính xác, khoa học. - Nội dung nghiên cứu phải thực hiện được các mục tiêu đã đề ra. - Các giải pháp đề xuất phù hợp với điều kiện của địa phương, có tính thực tiễn và khả năng áp dụng thực tế. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Với sự quy hoạch và phát triển không ngừng của các ngành trong xã hội như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, thuỷ sản,… nhằm đáp ứng nhu cầu con người theo sự gia tăng dân số mà không chú ý đúng mức đến công tác bảo vệ môi trường, ô nhiễm môi trường, sự cố môi trường, suy giảm tài nguyên sinh vật, thay đổi khí hậu toàn cầu,… ngày càng nghiêm trọng. Để quản lý môi trường được thắt chặt hơn, đánh giá đã được đưa vào khuôn khổ Luật Chính sách môi trường Quốc gia đầu tiên ở Mỹ và sau đó lan toả ra nhiều nước khác nhau trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Trong đề tài này áp dụng một số phương pháp trong đánh giá tác động môi trường nhằm đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác than gây ra, các kết quả phân tích được so sánh với các kết quả quan trắc, phân tích trước đó. Vài nét về đánh giá tác động môi trường: Ở Việt Nam, ĐMT cũng được đưa vào trong Luật Bảo vệ Môi trường (LBVMT) và xem đây là một trong những nội dung cần thiết phải có trong xem xét phê duyệt cho phép dự án thực thi. Nó không những là công cụ quản lý môi trường mà còn là một nội dung giúp quy hoạch dự án thân thiện với môi trường và là một phần của chu trình dự án. ĐMT là công cụ được sử dụng rộng rãi nhất trong quản lý môi trường, nó thuộc nhóm các phân tích của quản lý môi trường và là một loại hình của báo cáo thông tin môi trường. Theo Luật BVMT Việt Nam, ĐMT là quá trình phân tích, dự báo các tác động đến môi trường của dự án chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển trước khi phê duyệt dự án nhằm bảo đảm phát triển bền vững. Như vậy ĐMT là quá trình nghiên cứu để đóng góp cho sự phát triển bền vững. ĐMT còn giúp phát hiện ra các tác động có hại đối với môi trường trước khi chúng xảy ra, nhờ đó các đề xuất của các dự án có thể được thay đổi sao cho các tác động giảm thiểu môi trường được giảm thiểu tới mức thấp nhất hoặc được 3 loại trừ và nếu các tác động tiêu cực này ở mức không thể chấp nhận được hoặc không giảm nhẹ được thì dự án có thể sẽ phải bãi bỏ. Nói cách khác, ĐMT là một công cụ quản lý môi trường có tính chất phòng ngừa. ĐMT không những chỉ đặt ra đối với các dự án mà nó còn áp dụng cho việc vạch ra các chương trình, kế hoạch và chính sách. Nói chung ĐMT được sử dụng để quy hoạch và cho phép thực hiện bất kỳ hành động nào có thể tác động đáng kể đến môi trường. ĐMT còn được hiểu một cách rộng rãi là một quá trình giao lưu quan trọng. Thông tin sản sinh từ các nghiên cứu về tác động phải được chuyển đến những người ra quyết định chủ chốt, những người phản biện và công chúng. Ở đây có 2 yêu cầu mà người tiến hành ĐMT cần phải giải quyết: Chuyển thông tin có tính chất chuyên môn cao sang 1 ngôn ngữ hiểu được đối với người đọc không chuyên môn, và tóm tắt nội dung khối lượng lớn thông tin và rút ra những vấn đề then chốt có liên quan đến những tác động quan trọng nhất. Quá trình này được thực hiện bằng cách biên soạn một tài liệu gọi là báo cáo ĐMT. Đây là báo cáo mà người đề xuất dự án phải chuẩn bị, mà nội dung là mô tả các hoạt động tiềm tàng đến môi trường mà dự án đề xuất có thể gây ra, đồng thời đưa ra các biện pháp sẽ được tiến hành để giảm nhẹ các tác động đó. Có thể nhìn nhận ĐMT theo 2 khía cạnh hay quan điểm: ĐMT được coi là 1 hoạt động khoa học được thực hiện bởi các chuyên gia nhằm nâng cao chất lượng của việc đưa ra 1 quyết định của các nhà chính trị và ĐMT là một hoạt động chính trị nhằm thay đổi quá trình ra quyết định có tính chất chuẩn, qua sự tham gia tích cực của nhân dân và những nhóm người có lợi ích khác nhau. Quan điểm 1 tập trung vào các khía cạnh kỹ thuật của các thủ tục được phát triển trong khuôn khổ các quá trình ra quyết định chuẩn. Quan điểm 2 đặc biệt chú ý tạo cho sự tham gia của nhân dân trong các quá trình đánh giá và ra quyết định. Rõ ràng cả 2 quan điểm đều là cần thiết. Nếu cách thứ nhất thì vẫn phải tính đến vai trò của quần chúng. Còn theo cách thứ 2 cũng cần phải làm thế nào để có căn cứ khoa học. Tỷ lệ giữa khoa học và quần chúng tuỳ thuộc vào thể chế của mỗi nước và nó thay đổi theo thời gian. 4 Đánh giá tác động môi trường là môn khoa học đa ngành. Để dự báo các tác động sinh ra từ dự án cần phải sử dụng các phương pháp có tính khoa học tổng hợp. Dựa vào đặc điểm của dự án, đặc tính các tác động, đặc điểm của môi trường và các thông tin hiện có mà chọn 1 hoặc kết hợp nhiều phương pháp để tổng hợp, dự báo của thực thi dự án đến môi trường. Cho đến nay đã có trên 100 phương pháp phân tích, dự báo tác động. Mỗi phương pháp đều có điểm mạnh, điểm yếu riêng. Việc lựa chọn phương pháp cần dựa vào yêu cầu mức độ chi tiết của ĐMT, kiến thức, kinh nghiệm của nhóm thực hiện ĐMT. Trong nhiều trường hợp phải kết hợp tất cả các phương pháp trong nghiên cứu ĐMT cho một dự án, đặc biệt là các dự án có quy mô lớn và có khả năng tạo nhiều tác động thứ cấp. 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về hoạt động khai thác và ảnh hưởng của khai thác, chế biến than đến môi trường. 1.2.1. Tình hình khai thác than và ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến than đến môi trường trên thế giới 1.2.1.1. Công nghệ khai thác than * Công nghệ khai thác mỏ lộ thiên Khai thác mỏ lộ thiên là tổng hợp các hoạt động khai thác mỏ tiến hành một hình thức khai thác mỏ tiến hành trên mặt đất nhằm mục đích thu hồi khoáng sản từ lòng đất (lòng đất được hiểu là cả trên mặt đất và dưới mặt đất) (Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản, 2010). Khai thác mỏ lộ thiên bắt đầu từ giữa thế kỷ XVI và diễn ra trên khắp thế giới, mặc dù phần lớn việc khai thác mỏ lộ thiên được tiến hành ở Bắc Mỹ. Nó trở nên phổ biến trong suốt thế kỷ 20 và hiện nay là một phương pháp khai thác mỏ chủ yếu đối với các vỉa than ví dụ như ở Appalachia và trung tây châu Mỹ. Đây là phương pháp chủ yếu trong khai thác than. Tuy nhiên địa hình khu vực khai thác thay đổi nhiều, khối lượng đất đá thải lớn, không được hoàn nguyên làm thay đổi môi trường sinh thái khu vực Các giải pháp kỹ thuật và công nghệ theo hướng hiện đại hoá tại các mỏ than lộ thiên như phá vỡ đất đá bằng phương pháp khoan nổ mìn, áp dụng 5 phương pháp cày xới, công nghệ khoan nổ mìn tầng cao, công nghệ khoan nổ mìn trong điều kiện địa chất thuỷ văn phức tạp, công nghệ nổ mìn nhằm giảm chấn động đảm bảo an toàn cho các công trình công nghiệp và dân sinh gần mỏ. Như vậy, công nghệ khai thác được áp dụng từ các mỏ lộ thiên hay là hệ thống khai thác cơ giới hoá toàn bộ, sử dụng bãi thải trong và bãi thải ngoài. Thiết bị công nghệ chủ yếu được sử dụng tại các mỏ lộ thiên hiện nay là các loại khoan xoay cầu có đường kính mũi khoan 100 - 250 mm; máy xúc với dung tích gầu xúc 4 - 5 m3 và 8 -12 m3; vận tải than từ mỏ đến nhà máy tuyển than và cảng tiêu thụ bằng ôtô, hoặc liên hợp ôtô - băng tải. Trong một số năm gần đây ở các mỏ xuống sâu dưới mức thông thuỷ tự nhiên đã được sử dụng máy xúc thuỷ lực gầu ngược có dung tích gầu xúc đến 4m 3 để đào sâu đáy mỏ (Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản, 2010). Hướng phát triển mở rộng mỏ lộ thiên để kéo dài tuổi thọ của mỏ là áp dụng công nghệ bóc đất đá theo lớp dốc dừng; khai thác chọn lọc để tiết kiệm tài nguyên và nâng cao chất lượng than. Về thiết bị sẽ đổi mới theo sử dụng máy khoan đường kính 200-300 mm, máy xúc có dung tích gầu đến 25 m 3 và ôtô tự đổ trọng tải đến 100 tấn. * Công nghệ khai thác than hầm lò Khai thác hầm lò là công nghệ theo đó không có việc bóc lớp phủ mà người ta đào các hầm bên dưới mặt đất để lấy quặng. Quy trình công nghệ khai thác là một tập hợp của nhiều khâu công tác, cần phải thực hiện theo một trình tự thời gian và không gian nhất định để lấy được khoáng sản có ích. Quy trình công nghệ khai thác than hầm lò có thể được hiểu theo nghĩa rộng và theo nghĩa hẹp. Theo nghĩa rộng, đó sẽ là tập hợp các quá trình mở vỉa và chuẩn bị ruộng than, quá trình khấu than trong các gương khai thác, quá trình vận tải than lên mặt đất và hàng loạt các vấn đề khác như sàng tuyển than, thông gió mỏ, thoát nước, cung cấp vật liệu, máy móc thiết bị và năng lượng, các quá trình công nghệ trên mặt bằng công nghiệp,... Theo nghĩa hẹp thì đó chỉ là tập hợp các công việc chuẩn bị và khai thác, cần được thực hiện trong một khu khai thác. 6 Quy trình công nghệ khai thác than ở lò chợ được chia thành các công tác chính và các công tác phụ. Các công tác chính là các khâu tách than khỏi khối nguyên ban đầu, phá vỡ than đến cỡ hạt cần thiết, xúc bốc và vận tải than, chống giữ lò chợ và điều khiển áp lực mỏ. Các công tác phụ bao gồm việc di chuyển thiết bị vận tải theo tiến độ của gương lò chợ, cung cấp vật liệu, máy móc, thiết bị, năng lượng vào lò chợ, thông gió, chống bụi, thoát nước, chiếu sáng, thông tin liên lạc... Như vậy, với các dạng công nghệ khai thác than khác nhau, sẽ có các tập hợp các công tác chính và phụ khác nhau, tức là các quy trình công nghệ khai thác than khác nhau. Công nghệ khai thác than hầm lò có thể được chia thành 4 dạng chính. Đó là công nghệ thủ công, công nghệ bán cơ khí hoá, công nghệ cơ khí hoá toàn bộ và công nghệ tự động hoá. Trong dạng công nghệ thủ công, hầu hết các khâu công tác chính đều phải thực hiện bằng sức người; còn ở công nghệ bán cơ khí hoá thì máy móc đã làm thay con người ở một số công tác chính và khi ứng dụng công nghệ tự động hoá, thì có thể loại trừ sự có mặt thường xuyên của con người trong lò chợ. 1.2.1.2. Tình hình khai thác than trên thế giới Hoạt động khai thác tài nguyên khoáng sản nói chung và khai thác than nói riêng đã và đang diễn ra mạnh mẽ trên toàn thế giới, nhất là trong giai đoạn hiện nay khi giá các loại nhiên liệu ngày càng tăng. Hàng năm có khoảng hơn 4.030 triệu tấn than được khai thác, con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua. Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở Châu Á, trong khi đó Châu Âu khai thác với tốc độ giảm dần. Hiện nay, 5 quốc gia khai thác than lớn nhất gồm: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Úc và Nam Phi. Hầu hết các nước khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than cứng dành cho thị trường xuất khẩu. Lượng than khai thác được dự báo tới năm 2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, trong đó Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng (Sàn giao dịch mọi nhà, 2009). 7 Hình 1.1: Biểu đồ thể hiện sản lượng khai thác than của 10 quốc gia Tại Hoa Kỳ, quốc gia có kĩ thuật cao trong công nghệ đã áp dụng nhiều dạng năng lượng trong hoạt động sản xuất công nghiệp và phục vụ cuộc sống của con người như sản xuất điện năng. Trong đó, năng lượng do than đá cung cấp vẫn chiếm hàng đầu với 52% tổng số nhu cầu năng lượng của cả nước. Do công nghệ, kĩ thuật khai thác than đơn giản, nhu cầu tiêu thụ cao và giá thành rẻ hơn so với các loại nhiên liệu hoá thạch khác vì thế công nghiệp khai thác than đang trở thành ngành công nghiệp chủ yếu của nước này. Hàng năm, Hoa kỳ đầu tư cho công nghệ khai thác than lên đến 350 tỉ USD và hiện đang khai thác trên 75.000 mỏ. Với công nghệ, kĩ thuật và số lượng mỏ lớn như vậy mỗi năm nước này có thể khai thác được khoảng trên dưới 1 tỷ tấn than nguyên khai, năm 2003 khoảng 1 tỷ tấn và đến năm 2004 là 1,2 tỷ tấn (Mai Thanh Tuyết, 2010). Năm 2007, sản lượng khai thác than của Hoa Kỳ là 1,146 tỷ tấn, chiếm 16,1% sản lượng thế giới. Năm 2009, sản lượng khai thác than của Hoa Kì là 596,9 triệu tấn đứng thứ hai trên thế giới. Tại Trung Quốc do nhu cầu tiêu thụ than trong nước và xuất khẩu ngày càng tăng, chính sách của nước này là cho phép đẩy mạnh ngành công nghiệp khai thác than. Tính đến năm 2006, ngành công ngiệp than của Trung Quốc đã khai thác được khoảng 2,4 tỉ tấn than nguyên khai, đây là sản lượng khai thác lớn 8 nhất từ trước đến nay. Năm 2007, sản lượng khai thác là 2,796 tỷ tấn, chiếm 39,5% sản lượng thế giới. Đến năm 2009, sản lượng khai thác là 1,415 tỷ tấn đứng đầu trên thế giới. Tuy nhiên, so với các năm trước (2006, 2007) thì sản lượng khai thác than giảm (Sàn giao dịch mọi nhà, 2009). Khai thác than hiện nay đang là ngành công nghiệp mang lại lợi ích kinh tế rất cao, đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia. Tuy nhiên, hậu quả do hoạt động khai thác than để lại là những vấn đề quan tâm trong những năm gần đây: Vấn đề ô nhiễm, các sự cố, rủi ro về môi trường do khai thác và nạn khai thác than trái phép tại nhiều nước có trữ lượng than lớn. Chỉ tính riêng Trung Quốc, nước có trữ lượng than đá (chiếm 12,6 % tổng trữ lượng than đá) đứng thứ ba trên thế giới, nạn khai thác than trái phép đang diễn ra bên ngoài tầm kiểm soát của nhà chức trách nước này. Theo số liệu thống kê, hàng năm ngành than Trung Quốc phải gánh chịu, khắc phục hậu quả của hàng trăm vụ sập lò do khai thác than trái phép và do công nghệ khai thác không đảm bảo an toàn cho công nhân mỏ. Năm 2004, công nghệ khai thác than Trung Quốc đã cướp đi sinh mạng của 6.000 người (Hải Ninh, 2008). Như vậy, hoạt động khai thác than trên thế giới đang diễn ra mạnh mẽ trong những năm gần đây, cung cấp phần lớn nhiên liệu cho các ngành công nghiệp và phục vụ cuộc sống con người. Cùng với sản lượng khai thác tăng thì thế giới cũng đang phải gánh chịu những hậu quả nặng nề do hoạt động khai thác than để lại, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường. b. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến than đến môi trường trên thế giới Trên thế giới đã có rất nhiều quốc gia, tổ chức như: Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Ngân hàng Thế giới (WB), Cục bảo vệ Môi trường Mỹ (US EPA), các viện nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của chất thải trong ngành khai thác than đến môi trường cũng như sức khỏe con người một cách rất bài bản và đưa ra các kết quả, kết luận sâu sắc. Trong số đó có kết quả nghiên cứu của Viện BlackSimth (BlackSimth Institute), New York, Hoa Kỳ, Viện này 9 đã có hàng loạt các dự án nghiên cứu về hiện trạng chất lượng môi trường đất, nước, không khí xung quanh các khu vực mỏ khai thác than lớn trên thế giới, từ đó đưa ra các giải pháp hỗ trợ (công nghệ và tài chính) nhằm giảm thiểu suy thoái, nâng cao chất lượng môi trường tại các khu vực này. Một số kết quả nghiên cứu cụ thể như sau: - Sông Hằng là con sông nổi tiếng nhất Ấn Độ, dài 2.510 km bắt nguồn từ dãy Himalaya, chảy theo hướng Đông Nam qua Bangladesh và chảy vào vịnh Bengal. Hiện nay, sông Hằng là một trong những con sông bị ô nhiễm nhất trên thế giới vì bị ảnh hưởng nặng nề của nền công nghiệp hóa chất, rác thải công nghiệp và đặc biệt là hoạt động khai thác khoáng sản phía thượng lưu. Các nghiên cứu cũng phát hiện tỷ lệ các kim loại độc trong nước sông tại khu vực khai thác khoáng sản khá cao như chì (10-800 ppm), crom (10-200 ppm) và nickel (10-130 ppm). - Tại mỏ than của công ty Massey Energy, Bang Virginia, Hoa Kỳ, nhóm nghiên cứu đã đo được giá trị TSS trong nước sông tại khu vực gần đó cao gấp từ 500 đến 1500 lần tiêu chuẩn cho phép, lượng bùn than tại đáy sông cao 9 m trong tổng độ sâu trung bình của sông là 12 m (Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản, 2010). Tại Lâm Phần (Trung Quốc), số người bị ảnh hưởng do khai thác than khoảng 3 triệu. Thành phố Lâm Phần được mệnh danh là "đô thị màu nhọ nồi" thuộc tỉnh Sơn Tây, trung tâm của ngành khai thác than đá ở Trung Quốc. Hàng nghìn mỏ than, cả hợp pháp và không hợp pháp, xuất hiện nhan nhản trên những ngọn đồi quanh thành phố, nên bầu không khí nơi đây luôn dày đặc khói và muội đen do hoạt động sử dụng than gây ra. Tại Lâm Phần, không thể phơi quần áo ngoài trời vì nó sẽ biến thành màu muội than trước khi khô. Cục bảo vệ môi trường Trung Quốc thừa nhận Lâm Phần có chất lượng không khí thấp nhất cả nước (Yuanping Cheng, 2008). Ở Sukinda (Ấn Độ), số người bị tác động do khai thác than khoảng 2,6 triệu. Có tới 60% nước sinh hoạt ở đây chứa crom hóa trị 6 với nồng độ lớn hơn hai lần so với các tiêu chuẩn quốc tế. Một tổ chức y tế ở Sukinda ước tính khoảng 10 84,75% số trường hợp tử vong tại các khu vực khai thác ở Ấn Độ, do các bệnh liên quan tới crom hóa trị 6 gây nên, nơi này luật pháp hầu như không tồn tại (Đặng Thị Hải Yến 2009). Nhu cầu tiêu thụ lớn của hoạt động khai thác than cũng gây ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước. Ở Tamil Nadu phía Nam Ấn Độ từ năm 2005-2006, ước tính tại các mỏ khai thác than non Neyveli có 40 triệu lít nước được bơm và thải ra hàng ngày (Đặng Thị Hải Yến, 2009). Phần lớn tại các khu vực khai khoáng ở Ấn Độ, người dân đều nhận thấy sự khan hiếm nước nghiêm trọng do khai thác khoáng sản. Cộng đồng địa phương ở Philippin lo sợ rằng ô nhiễm và hiện tượng lắng đọng trầm tích ở các con sông do khai thác khoáng sản có thể làm suy giảm nguồn nước, giảm năng suất lúa gạo và thủy sản. Ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ khai thác than đang là những vấn đề lớn cho các nhà chức trách ở nhiều quốc gia đang khai thác và sử dụng loại tài nguyên nhiên liệu này. Tại Hoa Kỳ, khai thác than là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra ô nhiễm môi trường. Theo số liệu thống kê cho thấy, hoạt động khai thác than tại nước này hàng năm thải khoảng 60% lượng khí S0 2, 33% lượng Hg, 25% lượng khí N0x và 33% thán khí trên tổng số ô nhiễm không khí toàn quốc (Mai Thanh Tuyết, 2010). Vậy, chúng ta thấy dù có những thuận lợi rất lớn về kĩ thuật cũng như công nghệ trong khai thác nhưng ngành than Hoa Kỳ vẫn phải gánh chịu những hậu quả xấu do hoạt động khai thác than để lại đó là vấn nạn ô nhiễm môi trường. 1.2.2. Tình hình khai thác và ảnh hưởng của hoạt động khai thác, chế biến than đến môi trường tại Việt Nam a. Tình hình khai thác than tại Việt Nam Trong những năm gần đây, do mức tiêu thụ than trong nước và xuất khẩu ngày càng lớn nên sản lượng khai thác than hàng năm tăng rõ rệt. Chỉ riêng khối doanh nghiệp thuộc TKV, sản lượng khai thác đã đẩy mạnh ở mức cao. Năm 2002, TKV khai thác được 14,8 triệu tấn than. Năm 2003, TKV đã khai thác được 20 triệu tấn than nguyên khai, tiêu thụ 18,2 triệu tấn, hoàn thành trước hơn 2 năm chỉ tiêu sản lượng than của năm 2005 trong kế hoạch 5 năm 2001 - 2005 11 mà Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX đã đề ra. Năm 2006, TKV đã sản xuất và tiêu thụ xấp xỉ 37 triệu tấn than, vượt gần 7 triệu tấn so với quy hoạch phát triển ngành Than mà Chính phủ phê duyệt đến năm 2020. Năm 2007, ngành than nước ta lại tiếp tục tăng sản lượng khai thác, kết quả sản lượng khai thác sáu tháng đầu năm đạt khoảng 22,8 triệu tấn trong đó tiêu thụ 20,2 triệu tấn, tăng 13% so với cùng kì năm 2006 (Báo điện tử tỉnh Quảng Ninh, 2011). Tốc độ khai thác than tăng hầu hết ở các vùng mỏ than, đặc biệt là vùng bể than Quảng Ninh. Thống kê hiện nay cho thấy, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh có 41 đơn vị khai thác than và 7 đơn vị sàng tuyển than, chế biến than thuộc TKV. Ngoài ra, còn 2 đơn vị là Công ty liên doanh PT Vietmindo Energitama và Công ty Xi măng và Xây dựng Quảng Ninh khai thác trong ranh giới mỏ của TKV. Quảng Ninh tập trung 67% trữ lượng than toàn quốc, chủ yếu là than antraxít, sản lượng than mỡ rất thấp khoảng 200 ngàn tấn/năm. Quảng Ninh có 7 mỏ than hầm lò sản xuất với công suất trên dưới 2 triệu tấn than nguyên khai/năm, chiếm hơn 45% tổng sản lượng khai thác than của TKV và có 5 mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệu tấn than nguyên khai/năm là Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Đèo Nai, Núi Béo, cung cấp đến 40% sản lượng cho TKV (Sàn giao dịch mọi nhà, 2009). Ngoài ra, sản lượng khai thác than cũng tăng lên ở một số tỉnh khác như Thái Nguyên. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, các đơn vị khai thác than quy mô lớn có mỏ than An Khánh, mỏ than Núi Hồng, mỏ than Bá Sơn,… Than Khánh Hòa: Công ty bắt đầu hoạt động từ năm 1949 với diện tích mặt bằng sản xuất khoảng 1.845.498 m2, công suất khai thác than nguyên khai khoảng 500 tấn/năm. Theo thống kê năm 2010 của bộ phận Năng lượng khảo sát, kết thúc 2009 Việt Nam có lượng dự trữ than đá là 150 triệu tấn, đưa vào sản xuất được 45 triệu tấn, chiếm 0,73% tổng số thế giới (Báo cáo ngành than, 2011). Từ những năm trước Việt Nam chủ yếu sản xuất than để xuất khẩu, tuy nhiên đến năm 2010 kế hoạch này đã thay đổi, hạn chế xuất khẩu để đáp ứng nhu cầu than trong nước. Sản lượng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam từ năm 2003 - 2009 như sau: 12