Tài liệu đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong hoạt động khai thác than tại mỏ than núi hồng tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM Đánh giá hiệntrạng môi trường và đề xuất các biện phápgiảm thiểu ô nhiễm môi trường tronghoạt động khai thác than tại mỏ than Núi Hồng tỉnh Thái Nguyên LƯƠNG THỊ HOA THÁI NGUYÊN 2015 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác thì khai thác khoáng sản đang phát triển một cách mạnh mẽ do nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của đất nước và trong điều kiện mở cửa của kinh tế thị trường, các hoạt động này đang được khai thác với quy mô ngày càng lớn. Hoạt động này đã đóng góp quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội, góp phần tích cực vào sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Tuy nhiên, sự phát triển của khai thác khoáng sản là tăng trưởng kinh tế - xã hội, tạo ra những thị trường mạnh để thu hút đầu tư từ nước ngoài thì nó cũng đang tạo ra những mặt tiêu cực gây ảnh hưởng xấu tới con người và hệ sinh thái xung quanh khu vực khai thác. Các hoạt động khai thác than, quặng, phi quặng và vật liệu xây dựng, như: tiến hành xây dựng mỏ, khai thác thu hồi khoáng sản, đổ thải, thoát nước mỏ… đã làm phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái được hình thành từ hàng chục triệu năm, gây ô nhiễm nặng nề đối với môi trường đất và ngày càng trở nên vấn đề cấp bách mang tính chất xã hội và chính trị của cộng đồng. Thái Nguyên là tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng và phong phú, đặc biệt là than. Trước cách mạng tháng Tám, các kỹ sư Pháp đã đề xuất phát triển công nghiệp luyện kim đen trên cơ sở khai thác than Khánh Hòa, Phấn Mễ và sắt Trại Cau. Hoạt động khai thác than tại nơi đây đã làm thay đổi cảnh quan địa hình, thu hẹp diện tích đất trồng và đất rừng do diện tích khai trường và bãi thải ngày càng phát triển, gây ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước, tích tụ các chất thải và làm thay đổi tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái. Mỏ than Núi Hồng nằm trên địa bàn huyện Đại từ, Tỉnh Thái Nguyên. Với các sản phẩm chính là các loại than phục vụ cho sản xuất công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp nhiệt điện. Hằng năm, mỏ đã cung cấp một khối lượng than lớn, đáp ứng nhu cầu sử dụng cho các tỉnh khu vực miền Bắc. Nhìn chung, trong quá trình khai thác, ban quản lý mỏ đã chú trọng đến công tác phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trường. Các hoạt động phục vụ cho 2 công tác bảo vệ môi trường vẫn được duy trì trong mỗi công đoạn chế biến cũng như trong quá trình khai thác. Bên cạnh những nỗ lực đó vẫn còn nhiều bất cập xảy ra ảnh hưởng đến môi trường và người dân xung quanh. Đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong hoạt động khai thác than tại mỏ than Núi Hồng tỉnh Thái Nguyên” được thực hiện nhằm đánh giá những ảnh hưởng tới môi trường đất, nước, không khí do hoạt động khai thác than của mỏ gây ra, qua đó đề xuất biện pháp hoàn phục môi trường đảm bảo yêu cầu về bảo vệ môi trường và phục vụ các mục đích có lợi cho con người và sinh vật. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2.1. Mục tiêu chung Đánh giá được tác động của hoạt động khai thác than tại mỏ than Núi Hồng đến môi trường trên địa bàn xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường phù hợp nhằm bảo vệ môi trường từ hoạt động khai thác than ở mỏ này. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng hoạt động khai thác than và công tác quản lý môi trường của Mỏ - Đánh giá hiện trạng môi trường đất, nước, không khí khu vực mỏ và xung quanh mỏ than Núi Hồng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất các biện pháp nhằm hạn chế, phòng ngừa, giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trường từ hoạt động khai thác than tại địa bàn nghiên cứu. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu của luận văn góp phần làm rõ cơ sở khoa học và cách thức tiến hành đánh giá ảnh hưởng của khai thác than tới môi trường. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Những kết quả nghiên cứu của luận văn là tài liệu tham khảo cho các cơ quan: - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Đại Từ thực hiện công tác quản lý và bảo vệ môi trường hiệu quả hơn. - Ban lãnh đạo Mỏ than Núi Hồng thấy được hiện trạng môi trường từ đó có những cải tiến về công nghệ, trang thiết bị… trong khai thác, chế biến và xử lý môi trường, đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường được tốt hơn. - Làm tài liệu nghiên cứu cho các học viên cao học và sinh viên chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường. 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Một số khái niệm về môi trường - Khái niệm môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: ―Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật‖[14]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: ―Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật‖[14]. - Hoạt động bảo vệ môi trường: Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: ―Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đên môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hổi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành‖[14]. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: ―Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường‖[14]. - Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: ―Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi 5 trường xung quanh, hàm lượng của các chất ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc để bảo vệ môi trường‖[14]. 1.1.2. Một số khái niệm về than * Khoáng sản than Từ hàng trăm năm nay, vấn đề nguồn gốc của than khoáng đã là đối tượng nghiên cứu tổng hợp của các nhà địa chất học, thạch học, cổ thực vật học và địa hoá học. Than chủ yếu do các loại thực vật, đôi khi có chứa một số di tích động vật tạo thành. Sự phong phú và đa dạng của thế giới thực vật đã là những nguyên nhân tạo nên sự đa dạng của thành phần và cấu trúc của các loại than [18]. Trong quá trình tạo thành than từ thực vật, dưới tác động của quá trình tự nhiên, bị biến đổi dần theo hướng tăng hàm lượng cacbon. Cho nên gọi quá trình tạo thành than là quá trình cacbon hoá. Sự tăng dần hàm lượng cacbon trong vật liệu thực vật bị biến đổi xảy ra liên tục và tạo ra dãy khoáng sản cháy: than bùn - than nâu - than đá - antraxit. * Vỉa than: Vỉa than là nơi tích tụ của than được giới hạn bằng hai mặt tương đối song song nhau, một mặt được gọi là trụ, một mặt được gọi là mái (hay còn gọi là vách). Vỉa than là một thành viên của trầm tích chứa than, ranh giới của vỉa than và đá vây quanh thường là rõ ràng, chỉ đôi khi mới thấy chuyển tiếp dần qua các loại đá chứa than như sét than, than chứa sét…[18] Tuỳ theo sự có mặt hay không của các lớp đá kẹp trong vỉa than mà người ta chia ra vỉa có cấu trúc phức tạp hay đơn giản. Trong một vỉa than đơn giản hoặc trong một phân vỉa than có thể bao gồm nhiều lớp than thuộc những loại hình nguồn gốc khác nhau. Các bể than có bề dày rất khác nhau, từ vài milimét (mm) tới hàng chục mét (m) thậm chí có khi tới 200 - 300m. Tuỳ theo bề dày người ta chia ra vỉa mỏng 6 (dưới 1,3m), vỉa dày trung bình (1,3 - 3,5m) và vỉa dày (trên 3,5m). Chiều dài của vỉa than cũng rất khác nhau, từ vài mét, vài chục mét cho tới hàng trăm kilomet. * Mỏ than: Mỏ than là một khu vực của vỏ Trái Đất, ở đó có sự tích tụ tự nhiên của các trầm tích chứa than và các vỉa than. [18] Mỏ than thường có diện tích tương đối nhỏ, thay đổi trong phạm vi vài chục kilomet vuông, ít khi tới vài trăm kilomet vuông. Mỏ có thể là mỏ công nghiệp hay không công nghiệp, tuỳ theo việc khai thác mỏ có lợi về mặt kinh tế hay không. * Bể than: Bể than đó là một khu vực của vỏ Trái Đất, nằm trong một đơn vị địa kiến tạo lớn, bao gồm nhiều mỏ than có sự phân bố không gian tương đối liên tục và có sự liên quan nhất định về điều kiện thành tạo, kể cả các biến đổi sau này [18]. Kích thước của các bể than thường lớn, có khi đạt tới hàng trăm nghìn km2. Theo mức độ bị phủ của các trầm tích chứa than, người ta chia các bể than làm ba loại: Các bể than ẩn: Trầm tích chứa than hoàn toàn bị các trầm tích không than phủ khớp đều hoặc khớp không đều lên trên. Hoàn toàn không thấy mặt đáy của bể. Các bể than nửa ẩn: Về cơ bản trầm tích chứa than bị các trầm tích không than phủ lên trên, nhưng một phần của mặt đáy bể vẫn có thể quan sát được. Các bể than hở: Ranh giới của bể trùng với bề mặt lồi ra của bề mặt đáy bể. * Khu vực chứa than: Trong phạm vi của một bể than tuỳ theo điều kiện cấu tạo và hành chính mà người ta chia ra thành các khu vực chứa than. Đó là một nhóm mỏ cùng nằm trong một yếu tố cấu tạo nhất định. 1.2. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường 2014 đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Ban khóa XIII, kỳ họp thứ 7, thông qua ngày 23/6/2014 và chính thức có hiệu lực từ ngày 1/1/2015 - Luật Đất đai 2003 được Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa I, kì họp thứ 4 thông qua ngày 26/11/2003. 7 - Luật Khoáng sản 2010 được Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17/11/2010 và chính thức có hiệu lực từ ngày 01/07/2011. - Luật Tài nguyên nước do Quốc hội nước Cồng Hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 21 tháng 6 năm 2012. - Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường 2014 - Nghị định 15/2012/NĐ-CP ngày 09/03/2012 của Chính Phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Khoáng sản 2010. - Nghị định 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính Phủ quy định về xử phạt hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Thông tư 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại. - Thông tư 16/2012/TT-BTNMT ngày 29/11/2012 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường quy định về đề án thăm dò khoáng sản, đóng cửa mỏ khoáng sản và mẫu báo cáo kết quả hoạt động khoáng sản, mẫu văn bản trong hồ sơ cấp phép hoạt động khoáng sản, hồ sơ phê duyệt trữ lượng khoáng sản, hồ sơ đóng cửa mỏ khoáng sản. - Thông tư 20/2009/TT-BCT ngày 07/07/2009 của Bộ Công Thương quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác mỏ lộ thiên - Nghị quyết của Bộ chính trị số 41 - NQ/TW ngày 15/11/2004 về bảo vệ môi trường trong thời kì đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. - Chỉ thị số 36/CT-TW ngày 25/06/1998 của Bộ chính trị về tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong thời kì công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. - Quyết định 18/2013/QĐ-TTg ngày 29/03/2013 của Thủ Tướng Chính Phủ về cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản. 8 - Quyết định số 185/QĐ-UBND ngày 24/01/2007 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc ban hành ―Đề án bảo vệ môi trường thời kì đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước giai đoạn 2006 -2020 và những năm tiếp theo‖. - Quyết định số 02/2014/QĐ-UBND ngày 24/01/2014 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc quy định tỷ lệ quy đổi từ số lượng khoáng sản thành phẩm ra số lượng khoáng sản nguyên khai, tỷ trọng sản phẩm khoáng sản làm vật liệu xây dựng để tính phí bảo vệ môi trường đối với khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên (đợt 1). - Quy định bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên tuân theo Quyết định số 1593/2002/QĐUB ngày 04/06/2002 của UBND tỉnh Thái Nguyên. - Chỉ thị số 08/CT-UBND về việc tăng cường công tác quản lí nhà nước về tài nguyên khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia, quyết định về môi trường: + QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn chất lượng không khí xung quanh + QCVN 06:2009/BTNMT: Quy chuẩn chất độc hại trong không khí xung quanh + QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp + QCVN 03:2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất + QCVN08:2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt + QCVN 09:2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm + QCVN 14:2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt + Quyết định 3733/2002: Quyết định của Bộ Y Tế về việc ban hành 21 tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 05 nguyên tắc và 07 thông số vệ sinh lao động. 1.3. Tình hình hoạt động khai thác than trên thế giới và Việt Nam 1.3.1. Hoạt động khai thác than trên thế giới 1.3.1.1. Tình hình khai thác than trên thế giới Theo kết quả đánh giá mới đây của WEC cho thấy, nguồn tài nguyên than trên thế giới khoảng 860 tỷ tấn, trong đó có 405 tỷ tấn (47%) than bituminous (bao gồm cả than anthracite), và 260 tỷ tấn (30%) than sub-bituminous và 195 tỷ tấn 9 (23%) than nâu (lignite). Chủ yếu tập chung ở Mỹ, Nga, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc và một số nước châu Âu và cũng là các quốc gia có nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng gia tăng [21]. Hàng năm có khoảng hơn 4,03 tỷ 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. Các nước khai thác than lớn nhất hiện nay là: 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 dành cho thị trường xuất khẩu. Trong năm 2013, nhu cầu than tiếp tục tăng và vẫn là năng lượng hóa thạch có tốc độ tăng trưởng cao nhất. Dù tốc độ tăng trưởng nhu cầu than năm 2013 là 2,4% tương đương 188 triệu tấn, tăng nhẹ so với 2012, tốc độ này vẫn thấp hơn mức tăng trung bình 10 năm qua là 4,6%. Trung Quốc vẫn là trung tâm của thị trường than thế giới và là động lực chính của tốc độ tăng trưởng thị trường than thế giới, tiêu thụ hơn 50% lượng than tiêu thụ toàn thế giới. Ngoài ra, nước này cũng là quốc gia khai thác và nhà nhập khẩu than lớn nhất thế giới. Năm 2013, Trung Quốc nhập khẩu mức kỷ lục 341 triệu tấn. Lượng than khai thác được dự báo tới năm 2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, với Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng (3,5-4,0 tỷ tấn), các nước không thuộc khối OECD là 1,6% năm, ngược lại có sự suy giảm trong OECD là 0,9%/năm, với Ấn Độ là 13% sẽ vượt qua Mỹ để chiếm vị trí thứ hai trong năm 2024. Ấn Độ khai thác khoảng 550 triệu tấn than nội địa mỗi năm, nhập khẩu than cũng tăng nhanh chóng: nhập 50 triệu tấn từ 2007 đến 2008 và 192 triệu tấn trong 2012. Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong đó đến 4/5 thuộc về Trung Quốc (tập trung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ yếu ở các bang miền Tây), Liên Bang Nga (vùng Ekibát và Xibêri), Ucraina (vùng Đônbát), Cộng hòa liên bang Đức, Ấn Độ, Ôxtrâylia (ở 2 bang Quinslan và Niu Saouyên), Ba Lan,...[22] Điều này cho thấy, than có ở khắp mọi nơi trên trái đất chứ không tập trung tại một địa điểm nào nhất định cả. 10 Bảng 1.1. Sản lƣợng than các nƣớc trên thế giới 2012 STT Nƣớc/Khu vực Sản xuất than (triệu tấn) STT Thế giới 7 864,70 13 Turkey 72 1 Trung Quốc 3,650.00 14 Canada 66,.9 2 Hoa Kỳ 922,1 15 Hy Lạp 60,4 3 Ấn Độ 605,8 16 Cồng Hòa Séc 55 - Châu Âu 580.7 17 Bắc Triều Tiên 43,2 4 Úc 431,2 18 Serbia 5 Indonesia 386 19 Việt Nam 6 Nga 354,8 20 Mông Cổ 37 7 Nam Phi 260 21 Romania 34,1 8 Đức 196,2 22 Bulgaria 32,8 9 Ba Lan 144,1 23 Thái Lan 18,3 10 Kazakhstan 116,4 24 United Kingdom 16,8 11 Colombia 89,2 25 Mexico 13,8 12 Ukraine 88,2 26 Bosnia và Herzegovina 13,9 - Nƣớc/Khu vực Sản xuất than (triệu tấn) 42 41,9 (Nguồn : British Petroleum). [25] Trữ lượng than trên toàn thế giới cao hơn gấp nhiều lần trữ lượng dầu mỏ và khí đốt. Người ta ước tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lượng có thể khai thác là 3000 tỷ tấn mà 3/4 là than đá. 11 Bảng 1.2. Tổng sản lƣợng than toàn cầu 1990 – 2013 Năm 1990 2012 2013 Sản lƣợng (triệu tấn) 4677 7794 7823 Nguồn:[24] Bảng 1.3. Top 10 quốc gia sản xuất than năm 2013 PR Trung Quốc Hoa Kỳ Ấn Độ Indonesia Sản lƣợng than (triệu tấn) 3561 904 613 489 Úc 459 Tên nƣớc Nga Nam Phi Đức Ba Lan Sản lƣợng than (triệu tấn) 347 25 191 143 Kazakhstan 120 Tên nƣớc Nguồn: [24] Hình 1.1: Biểu đồ sản lượng than khai thác 10 quốc gia đứng đầu thế giới năm 2013 Tại Hoa Kỳ, quốc gia có kỹ thuật cao trong công nghệ đã sử 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 12 hàng đầu với 52% tổng số nhu cầu năng lượng của cả nước. Do công nghệ, kỹ thuật khai thác 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 tới 350 tỉ USD và hiện đang khai thác trên 75.000 mỏ. Năm 2012, sản lượng khai thác than của Hoa Kỳ là 922,1 triệu tấn. Năm 2013 sản lượng khai thác than của Hoa Kỳ 904 triệu tấn đứng thứ hai trên thế giới sau Trung Quốc [25]. Bảng 1.4. Các nƣớc xuất khẩu than lớn trên thế giới 2013 Tên nƣớc Sản lƣợng (Triệu tấn) Indonesia 426 Úc 336 Nga 141 Hoa Kỳ 107 Colombia 74 Nam Phi 72 Canada 37 Nguồn: [25] Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng xuất khẩu than các nước đứng đầu thế giới năm 2013 Qua bảng 1.4 và hình 1.2 cho thấy Indonesia có sản lượng than xuất khẩu lớn nhất năm 2013 lên tới 426 triệu tấn. ABARE, cơ quan tài nguyên của Chính phủ Úc báo cáo rằng từ năm 2008 đến 2013, xuất khẩu than đốt của Indonesia tăng trung 13 bình 23% một năm. Indonesia xuất khẩu than sang một số nước chủ yếu là Nhật Bản, Đài Bắc Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc… Ngoài ra Nga, Úc, Hoa Kỳ, Colombia, Nam Phi, Canada cũng là những nước xuất khẩu than lớn, vận chuyển đến các thị trường khác nhau trên toàn thế giới, đạt doanh thu lớn trong thị trường thương mại. Than cung cấp khoảng 30,1% nhu cầu năng lượng sơ cấp toàn cầu, tạo ra hơn 40% sản lượng điện của thế giới và được sử dụng trong sản xuất 70% thép của thế giới. [21] 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 lại là những vấn đề đang được quan tâm trong những năm gần đây. Như vậy, hoạt động khai thác than trên thế giới đang diễn ra rất mạnh 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 ngành công nghiệp khai thác than trên toàn thế giới cũng đang phải gánh chịu những hậu quả nặng nề của hậu khai thác để lại, trong đó đáng nói đến nhiều nhất là vấn đề ô nhiễm môi trường. 1.3.1.2. Ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác than trên thế giới Than là một trong những loại nhiên liệu hóa thạch quan trọng nhất trên thế giới hiện nay. Từ khi cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên trên thế giới nổ ra, than đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống con người. Tuy nhiên, than hiện nay đang bị khai thác quá mức vì nhu cầu và lợi nhuận thương mại. Dẫu trữ lượng lớn nhưng với tốc độ ―đào‖ như hiện nay, nhiều chuyên gia dự đoán lượng than còn lại sẽ cạn kiệt sau 100 năm nữa. Hoạt động khai thác than đem lại hiệu quả về mặt kinh tế rất lớn nhưng bên cạnh đó khai thác than cũng đã và đang gây ra những tác động không nhỏ đến chất lượng môi trường tại các khu mỏ khai thác và khu vực dân cư vùng mỏ. Nguy hiểm hơn, than là thứ nhiên liệu hóa thạch thải ra nhiều khí CO2 khi đốt nhất, gây ra ô nhiễm môi trường và những hệ quả tiêu cực nặng nề khác [22]. 14 Với trữ lượng khoảng 10 nghìn tỷ tấn, gấp nhiều lần so với dầu mỏ hay khí đốt, lại thêm chi phí bỏ ra để khai thác thấp nên than được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp. Đối với không khí, các nhà máy sản xuất sử dụng than chính là nỗi khiếp sợ kinh hoàng. CO2 thải ra từ những ống khói lớn chính là nguyên nhân làm Trái Đất nóng lên một cách nhanh chóng. Nguy hiểm hơn, sự ô nhiễm này là hung thủ gây ra bệnh hô hấp cũng như cái chết cho hàng triệu người trên thế giới. Mỗi năm ở Trung Quốc, khoảng 1 triệu người tử vong vì ô nhiễm không khí do khói bụi công nghiệp có liên quan tới sử dụng than đá. Có đến 95% lượng than của Trung Quốc đều đang sử dụng phương pháp đảo mỏ. Theo tính toán của các chuyên gia kinh tế, trung bình mỗi tấn than có thể làm giảm đi 1m3 nước ngầm, trong khi các nguồn nước ngầm rất khó để khôi phục. Một số khu vực mỏ than vốn thiếu hụt nguồn nước nghiêm trọng như: Nội Mông, Sơn Tây, Thiểm Tây, Hà Bắc…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 hầm lò do khai thác than trái phép và do công nghệ khai thác không đảm bảo an toàn cho công nhân mỏ. Do vậy, khai thác than ở Trung Quốc hiện nay được xếp vào hàng nguy hiểm nhất thế giới. Không chỉ gây hại tới thiên nhiên mà chính con người chúng ta cũng trở thành nạn nhân của việc khai thác than quá mức. Bụi than và các hóa chất độc hại nhiễm vào nguồn nước, đất canh tác, không khí khiến cuộc sống của những người dân xung quanh các mỏ than hết sức nghèo khổ, đói kém. Những người lao động trong những mỏ than cũng chịu số phận tương tự. Hàng ngày, họ phải làm việc nhiều giờ đồng hồ trong môi trường độc hại, thiếu ánh sáng, không khí và tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai nạn bất ngờ như sập hầm mỏ. Ở Ukraine ngày 29/07/2011: Ít nhất 18 thợ mỏ đã thiệt mạng và hơn 20 người khác mất tích sau một vụ nổ xảy ra tại đây mà nguyên nhân chính là hàm lượng khí metan tích tụ trong hầm quá lớn [22]. 15 Đề tài: Việc đốt và khai thác than ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường, WilliamM Castleder, David Sheamar, George Crlap, Philip Find. Các vấn đề môi trường hiện nay đang tồn tại: Hiện nay, khai thác than trên thế giới đang áp dụng hai loại hình công nghệ khai thác chủ yếu đó là công nghệ khai thác hầm lò và khai thác lộ thiên. Tuy nhiên, với mỗi loại hình công nghệ khai thác lại có những ưu điểm, nhược điểm riêng khác nhau và tác động đến môi trường theo những hướng khác nhau: * Công nghệ khai thác hầm lò Khai thác hầm lò gồm các khâu chủ yếu như thiết kế khai thác, mở đường, đào lò hoặc giếng, khoan nổ mìn, khai thác, sàng tuyển và khâu cuối cùng là tập kết than thương phẩm. - Ưu điểm: Diện tích khai trường nhỏ; lượng đất đá thải thấp từ đó giảm sức chịu đựng cho môi trường (bằng 1/5 công nghệ khai thác lộ thiên); ít ảnh hưởng đến môi trường cảnh quan, địa hình; giảm nhẹ tổn thất tài nguyên sinh học và ít gây ra ô nhiễm môi trường không khí. - Nhược điểm: Hiệu quả đầu tư không cao; sản lượng khai thác không lớn; tổn thất trữ lượng tài nguyên cao (50- 60%); gây tổn hại đến môi trường nước; hiểm hoạ rủi ro cao; đe doạ tính mạng con người khi xảy ra sự cố như sập lò, cháy nổ và ngộ độc khí lò. * Công nghệ khai thác lộ thiên Công nghệ khai thác lộ thiên gồm những khâu chủ yếu như thiết kế, mở moong khai thác, khoan nổ mìn, bốc xúc đất đá đổ thải, vận chuyển, làm giàu và lưu tại kho than thương phẩm. - Ưu điểm: Đầu tư khai thác có hiệu quả nhanh; sản lượng khai thác lớn; công nghệ khai thác đơn giản và hiệu suất sử dụng tài nguyên cao (90%). Nhược điểm: Khai thác lộ thiên có nhược điểm lớn nhất là làm mất diện tích đất, diện tích dùng cho khai trường lớn; khối lượng đất đá đổ thải lớn; làm mất 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và gây các tai nạn hầm lò, gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí; làm suy giảm trữ lượng 16 nước dưới đất. Đối với môi trường, khai thác than làm thay đổi và phá hủy cảnh quan thiên nhiên nghiêm trọng. Việc xây dựng hầm mỏ lộ thiên hay trong lòng đất là nguyên nhân gây ra xói mòn đất đai và cái chết của lớp thực vật trên bề mặt. Ở những nơi không có cây cối, sự xói mòn sẽ kéo dài từ 50 - 60 năm sau khi khai mỏ. [22] Khai thác than ở các mỏ lộ thiên đặc biệt nguy hiểm cho nguồn nước ở những khu vực lân cận. Quá trình sử dụng nước để rửa than sẽ gây ô nhiễm nguồn nước nặng nề. Bụi bẩn và trầm tích trong than chảy ra sông, hồ sẽ hại chết các loài sinh vật dưới nước cũng như đầu độc những người dân sử dụng nước này từ 5 - 25 năm. Ngoài ra, Acid sulfuric hình thành khi khoáng chất chứa sunphit bị oxy hóa trong khai thác than là nguyên nhân chính gây ra mưa axit. Qua hai loại hình công nghệ trên, chúng ta thấy tác động của quá trình khai thác than đến hệ thống môi trường rất khác nhau về quy mô, mức độ và tuỳ thuộc vào các điều kiện, yếu tố cụ thể như: công nghệ khai thác (đi kèm là các yếu tố đặc trưng về chất thải, sự cố môi trường …), các điều kiện về địa lý, địa chất và các điều kiện tự nhiên khác. Chế biến và sàng tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng. Ðốt than tạo ra khí SO2, CO2. Theo tính toán một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải ra môi trường 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOX, 11.000 - 680.000 tấn phế thải rắn. Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng và chất phóng xạ độc hại. Ô nhiễm môi trường tại khu vực mỏ khai thác than đang là 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 hồi khoảng 60% lượng khí SO2, 33% lượng Hg, 25% lượng khí NOx và 33% thán khí trên tổng số ô nhiễm không khí toàn quốc [22]. Vậy, chúng ta thấy dù có những thuận lợi rất lớn về kỹ 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. 17 1.3.2. Hoạt động khai thác than ở Việt Nam 1.3.2.1. Tình hình khai thác than ở Việt Nam Việt Nam là nước có tiềm năng về tài nguyên than, bao gồm: than anthracite phân bố chủ yếu ở các bể than Quảng Ninh, Thái Nguyên, sông Đà, Nông Sơn, với tổng tài nguyên đạt trên 18 tỷ tấn. Bể than Quảng Ninh là lớn nhất với tài nguyên trữ lượng đạt trên 9 tỷ tấn, trong đó hơn 4 tỷ tấn than đã được thăm dò và đánh giá đảm bảo độ tin cậy. Bể than Quảng Ninh đã được khai thác từ hơn 100 năm nay phục vụ tốt cho các nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Than á bitum ở phần lục địa trong bể than sông Hồng tính đến chiều sâu -1700m (dưới mực nước biển) có tài nguyên trữ lượng đạt 36,960 tỷ tấn. Nếu tính đến độ sâu -3500m thì dự báo tổng tài nguyên than đạt đến 210 tỷ tấn. Than bùn (peat coal) với trữ lượng khoảng 7 tỷ m3, chủ yếu tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long (khoảng 5 tỷ tấn). [21] Việc tiến hành khai thác than đảm bảo cho nhu cầu sản xuất điện hiện nay chủ yếu tập trung ở Bể than Đông Bắc (trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh), ngoài ra có một số mỏ than ở các tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn, Nông Sơn. Sản lượng than nguyên khai những năm gần đây như sau: Bảng 1.5. Sản lƣợng khai thác than những năm gần đây tại Việt Nam Năm 2010 2011 2012 2013 2014 Sản lượng (triệu tấn) 46,98 48,28 44,33 42,85 37,7 Nguồn: [21] Kế hoạch dài hạn của ngành than nước ta phấn đấu: Bảng 1.6. Kế hoạch sản lƣợng khai thác của nƣớc ta 2015 - 2030 Năm 2015 2020 2025 2030 Sản lượng (triệu tấn) 55 60 - 65 66- 70 75 Nguồn: [21] 18 Kế hoạch này phù hợp với mục tiêu phát triển khai thác than đã được Chính phủ phê duyệt theo Quy Hoạch Phát Triển Ngành Than (Quy hoạch 60) và kế hoạch sản xuất kinh doanh và đầu tư phát triển 5 năm 2011-2015 của VINACOMIN nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng than trong nước, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia. Tuy nhiên trong giai đoạn 2025-2030 cho thấy khả năng khai thác và chế biến than của VINACOMIN cũng chỉ đáp ứng được 40-50% nhu cầu than cho sản xuất điệndo đó cho thấy Việt Nam sẽ sớm trở thành quốc gia nhập khẩu than trong giai đoạn sau 2020. Thực tế hiện nay toàn bộ sản lượng than khai thác bằng 02 phương pháp: lộ thiên và hầm lò, bao gồm 24 mỏ lộ thiên và 49 mỏ hầm lò, được phân bố chủ yếu tại tỉnh Quảng Ninh, phía Bắc Việt Nam, với tỷ lệ 50/50 và tỷ lệ khai thác than hầm lò tăng lên từ năm 2014 đến 2020 sẽ chiếm tỷ lệ hơn 70% tổng sản lượng than. [21] Khai thác lộ thiên đóng vai trò chủ đạo trong việc đáp ứng sản lượng của ngành than. Các mỏ than lộ thiên ở nước ta cung cấp khoảng 70% sản lượng than của toàn ngành, chủ yếu ở vùng than Quảng Ninh. Các mỏ lộ thiên lớn là Hà Tu, Cao Sơn, Cọc Sáu, Núi Hồng, Na Dương,… Tuy nhiên, việc khai thác lộ thiên cũng làm nảy sinh nhiều vấn đề về môi trường cần giải quyết. Môi trường vùng than bị suy thoái và ô nhiễm nặng, đặc biệt là ô nhiễm bụi, tiếng ồn, nước thải mỏ, chất thải rắn và đất đai bị phá hủy. Kết quả tính toán cho thấy chi phí thiệt hại môi trường do hoạt động khai thác than gây ra là rất lớn, bằng 5% tổng giá thành than. Trong quá trình sản xuất than thải ra nhiều chất thải: đất đá (mỗi năm trên 50 triệu m3), nước thải mỏ (hàng trăm triệu m3/năm), khí thải và các phế liệu, phế thải sản xuất khác, đồng thời chiếm và phá hủy nhiều diện tích đất (hàng trăm ngàn ha). Các mỏ hầm lò chủ yếu là lò bằng, mức độ cơ giới hóa thấp, chưa tìm được công nghệ thích hợp, điều kiện địa chất phức tạp, an toàn vệ sinh môi trường thấp, vì vậy chưa có mỏ nào đạt công suất thiết kế, nhiều mỏ hầm lò chỉ hoạt động ở 50% công suất. Các mỏ than hầm lò được phân bố ở 4 khu vực: Khu vực Cẩm Phả (gồm các mỏ Thống Nhất, Mông Dương, Khe Tam, Khe Chàm); Khu vực Hòn Gai (các mỏ Hà Lầm, Tân Lập và Cao Thắng); 19 Khu vực Uông Bí (có các mỏ Vàng Danh, Tràng Bạch, Mạo Khê, Yên Tử,Than Thùng); khu vực nội địa (mỏ Khe Bố, Làng Cẩm) và trên 40 đơn vị nhỏ khác khai thác than hầm lò. Khai thác lộ thiên có chi phí khai thác thấp hơn khai thác hầm lò song trong cân đối trữ lượng than thì phần có thể khai thác lộ thiên chiếm tỷ lệ nhỏ, sản lượng than hầm lò sẽ bắt buộc phải tăng lên và dần chiếm ưu thế. Do công nghiệp điện lực, xi măng, vật liệu xây dựng và một số ngành khác đang được đầu tư cao hơn trước, do đó nhu cầu trong nước về than vẫn tiếp tục tăng. Than cho phát điện sẽ là nhu cầu chủ yếu cùng với kế hoạch xây dựng các nhà máy nhiệt điện dùng than ở miền Bắc (than cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện ở Bắc Bộ như Phả Lại, Uông Bí, Ninh Bình sẽ đạt mức 2,5 triệu tấn/năm). Bên cạnh đó, với dự án nhiệt điện Phả Lại II cũng sẽ đòi hỏi nhu cầu về than lớn. Với khả năng khai thác như hiện nay, ngành than một mặt cần tìm kiếm thêm thị trường và mặt khác nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành để đảm bảo sự cân đối giữa cung và cầu. Theo dự kiến của Tổng công ty than Việt Nam, sản lượng than thương phẩm sẽ đạt mức 29-30 triệu tấn năm 2020. Các mỏ đang được đầu tư đổi mới công nghệ, thiết bị và các kỹ thuật khai thác mỏ, đặc biệt là cơ giới hóa khai thác hầm lò đã góp phần tăng sản lượng và tiết kiệm chi phí. Đồng thời VINACOMIN đang nghiên cứu công nghệ khí hóa than ngầm, là một quy trình công nghệ nhằm chuyển đổi than từ dạng rắn thành dạng khí và cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện. Với công nghệ tiên tiến này, VINACOMIN có cơ hội mở rộng công tác thăm dò và khai thác trữ lượng than nằm từ độ sâu 300m xuống tới 1.200m so với mặt nước biển tại bể than Quảng Ninh, và tại bể than Đồng bằng Sông Hồng với sự hợp tác của các nhà đầu tư nước ngoài [21]. 1.3.2.2. Khai thác than ảnh hưởng đến môi trường ở Việt Nam Hiện trạng môi trường tại các mỏ than Việt Nam: Hiện nay, TKV có khoảng 29 mỏ lộ thiên, 14 mỏ hầm lò phần lớn nằm ở khu vực bể than Quảng Ninh. Trong những năm gần đây, cùng với việc tăng sản lượng khai thác thì nạn ô nhiễm môi trường tại các khu vực khai thác cũng đang tăng lên ở mức báo động.