Tài liệu Ô nhiễm đất bùn đỏ ở tây nguyên

  • Số trang: 21 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 841 |
  • Lượt tải: 0

Mô tả:

Ô Nhiễm Đất Bùn Đỏ Ở Tây Nguyên
Lời nói đầu Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm đất nói riêng là những vấn đề cấp bách hiện nay, trong đó ô nhiễm do bùn đỏ ở Tây Nguyên là một ví dụ cụ thể. Để có thể giải quyết, xây dựng được những biện pháp ngăn ngừa và khắc phục đòi hỏi thời gian và nhân lực, công nghệ. Dưới góc độ là sinh viên năm thứ ba ngành công nghệ môi trường, em đã tiến hành nghiên cứu và tìm ra những nguyên nhân chủ yếu cũng như hiện trạng về bùn đỏ ở Tây Nguyên và đề xuất những biện pháp hữu hiệu nhằm xử lý bùn đỏ, nâng cao chất lượng môi trường của vùng Tây Nguyên. Em chú trọng tới hiện trạng môi trường của vùng và cố gắng phân tích, trình bày, trong quá trình thực hiện có sử dụng giáo trình và các tài liệu tham khảo của các chuyên gia trong lĩnh vực môi trường và lĩnh vực khác. Quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong được sự góp ý của giảng viên môn học. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS-TSKH Lê Huy Bá đã giúp đỡ em hoàn thành bài tiểu luận này. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 29/04/2010 SV: Trần Văn Phú 1 MỤC LỤC MỤC LỤC TRANG I.MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 3 I. Đặt vấn đề:..................................................................................................................... 3 II. Ý nghĩa của đề tài:.......................................................................................................4 II – NỘI DUNG................................................................................................................5 II.1 . Khái niệm bùn đỏ - bùn đỏ ở tây nguyên................................................................5 II.2. Một số phương pháp xử lý bùn đỏ. .........................................................................8 II.2.1. Phương pháp chôn lấp..........................................................................................9 II.2.2. Phát triển hệ thực vật đệm trước khi chuyển đất thành đất trồng trọt..............12 II.2.3. Trung hòa độc tính của bùn đỏ........................................................................12 II.2.4. Lọc bỏ và thay thế các độc chất trong bùn đỏ.....................................................13 III. Một số nghiên cứu ứng dụng của bùn đỏ................................................................14 III.1. Dùng bùn đỏ để xử lý nước thải công nghiệp.....................................................14 III.2. Dùng bùn đỏ xử lý ô nhiễm kim loại nặng..........................................................16 III.3. Một số ứng dụng khác...........................................................................................17 V. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.......................................................................................18 TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................19 Lời nói đầu...................................................................................................................................................1 MỤC LỤC.....................................................................................................................................................2 MỤC LỤC TRANG...........................................................................................................................2 I.MỞ ĐẦU 3.................................................................................................................................................2 I. Đặt vấn đề: 3.........................................................................................................................................2 II. Ý nghĩa của đề tài: 4.............................................................................................................................2 2 I.MỞ ĐẦU...................................................................................................................................................3 I. Đặt vấn đề:...........................................................................................................................................3 II. Ý nghĩa của đề tài:................................................................................................................................4 I.MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề: Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng nông dược và phân hoá học. Ô nhiễm đất không những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản, mà còn thông qua lương thực, rau quả... ảnh hưởng gián tiếp tới sức khoẻ con người và động vật. Đất, nước và không khí là những điều kiện cơ bản cho sự sinh tồn của con người, những hiệu ứng phụ của khoa học công nghệ hiện đại đã hạn chế lớn tới sự phát triển lành mạnh của xã hội loài người, nếu chúng ta không có biện pháp từ hôm nay, chúng ta sẽ bị ảnh hưởng lớn trên những mảnh đất ô nhiễm ấy. Trong tự nhiên, môi trường đất có vai trò như một hệ sinh thái hoàn chỉnh. Nhưng hiện tại, môi trường đất ở vùng núi Tây nguyên nói riêng và cả nước nói chung đang bị đe dọa bởi các yếu tố ô nhiễm do tích lũy những chất độc qua các hoạt động khai thác mỏ, các hoạt động công nghiệp. 3 Tây Nguyên sẽ hình thành một lớp "bùn chết" màu đỏ sau khi khai thác quặng bauxite bằng công nghệ lạc hậu của Trung Quốc Ở các tỉnh Tây Nguyên, nổi bật là 2 tỉnh: Lâm Đồng và tỉnh Đăk Nông, đang chịu ảnh hưởng của một loại chất thải đặc biệt “bùn đỏ”. Công nghiệp chế biến thải ra môi trường 3 tấn bùn đỏ/1tấn Alumin (tinh chế từ Bauxit). “Bom bùn” treo lơ lửng trên đầu các tỉnh cực Nam Trung bộ, đe dọa vùi lấp lưu vực sông Đồng Nai và các dòng chảy đổ vào sông Mê Kông, nhưng đến thời điểm này, khi những gàu xúc đầu tiên đã bổ xuống, mở đầu hàng loạt dự án (D.A) khai thác quy mô ở Tây Nguyên thì vẫn chưa có giải pháp chế ngự nào được đưa ra. II. Ý nghĩa của đề tài:  Tổng quan về diễn biến phức tạp của bùn đỏ ở Tây Nguyên.  Nắm vững kiến thức về ô nhiễm đất và các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong thành phần bùn đỏ.  Đề xuất những phương pháp xử lý bùn đỏ nói riêng và môi trường đất nói chung ở khu vực Tây Nguyên. 4 II – NỘI DUNG II.1 . Khái niệm bùn đỏ - bùn đỏ ở tây nguyên. Bùn đỏ là quặng thải ở công đoạn hòa tách trong quá trình sản xuất alumin. Ngoài những thành phần vốn có trong quặng bauxite như oxyd săt, oxyd silic, oxyd titan và các tạp chất khác bùn đỏ còn có chứa một lượng nhỏ xút NaOH và dung dịch aluminat natri mà không thể thu hồi hết được. Số liệu dưới đây cho ta khái niệm chung về thành phần hóa học của bùn đỏ: Fe2O3 30-60% Al2O3 10-20% SiO2 3-50% Na2O 2-10% CaO 2-8% TiO2 Nguyên tố vết -10% (Các số liệu về dân số và diện tích được làm tròn, lấy từ website nhà nước của các vùng đất) Bùn đỏ là hỗn hợp bao gồm các chất như sắt, mangan… và một lượng xút dư thừa do quá trình dung hòa, tách quặng Alumin. Theo các nhà khoa học thì đây là một loại chất thải có nguy cơ đe dọa môi trường rất lớn. 5 Một góc khu vực mỏ bauxite đang được khai thác tại Bảo Lộc (Lâm Đồng). Ảnh: TTO Nơi có mỏ bô-xit quan trọng ở Việt Nam là tại tỉnh Dak-Nông, một tỉnh nằm ở phía bắc Bảo Lộc, giữa Đà Lạt và Cambôt. Hai địa điểm đầu tiên đang tiến hành việc khai thác là tại xã Nhân Cơ thuộc Dak-Nông và xã Tân Rai ở ngay Bảo Lộc. Toàn tỉnh Đăk Nông có 13 mỏ Bauxit, trải đều trên địa bàn các huyện nằm ở thượng nguồn 2 hệ thống sông lớn là Srepok (gồm các nhánh Krông Bông, Krông Păk, Krông Ana, Krông Nô - đổ vào dòng chính sông Mê Kông) và Đồng Nai (gồm các nhánh chính là Đăk Huýt, Đăk Glun, Đăk Rtit, Đăk Nông - đổ vào sông Đồng Nai). Phần diện tích sông Srepok trên địa bàn Đăk Nông là 3.583 km2 (chiếm 50% diện tích toàn tỉnh), sông Đồng Nai là 2.934,4 km2 (chiếm 45% diện tích tỉnh). Thượng nguồn của cả 2 hệ thống sông này đều có địa hình thuận lợi, tạo thành các hồ chứa bùn. 6 Lâm đồng và Đăk Nông là thượng nguồn của sông Mê Kông Theo các nhà khoa học Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, các D.A khai thác đều cần đến những diện tích đất rất lớn làm bãi thải bùn. Kết quả tính toán cho thấy, để chế biến được 1 tấn Alumin từ Bauxit, các nhà máy phải thải ra môi trường 3 tấn bùn đỏ. Cứ mỗi năm trong giai đoạn 2007 - 2015 (thực hiện theo quy hoạch), các D.A ở Tây Nguyên sẽ sản xuất 6,6 triệu tấn Alumin và lượng bùn đỏ (gấp 3 lần sản lượng chế biến) là 20 triệu tấn. Các hồ chứa quá mong manh trước biến cố thiên tai như lụt, lũ quét… là nguyên nhân dẫn đến thảm họa môi trường trong tương lai! “Quả bom bùn” nặng 20 triệu tấn lúc nào cũng sẵn sàng “nổ tung”, san phẳng một vùng đồng bằng rộng lớn. Thảm họa sẽ khủng khiếp hơn khi hạ lưu sông Đồng Nai và các dòng chảy đổ vào sông Mê Kông bị bùn đỏ vùi lấp. Tuy không cho biết cụ thể lượng bùn đỏ thải ra trong hoạt động của tổ hợp bauxit –nhôm ở Lâm Đồng mỗi năm là bao nhiêu song với công suất chế biến 630 nghìn tấn alumin/ năm thì chắc chắn lượng bùn đỏ sẽ rất lớn - ước tính lên đến hàng trăm nghìn tấn mỗi năm. Bùn đỏ không trữ nhiệt nhưng có chứa hóa chất NaOH là một chất kiềm, tùy theo độ đậm đặc, NaOH có khả năng làm phỏng da, giết chết sinh vật và cây cỏ. Tại Tây Nguyên bùn đỏ được tồn trữ trong hồ chứa, tích lũy lại thành một khối vĩ đại theo năm 7 tháng. Nếu thành hồ bị vỡ, hoặc gặp lúc mưa bão, hồ chứa có thể bị tràn và nước chứa bùn đỏ sẽ chẩy ra khắp nơi, giết chết cây cỏ và tôm cá trong các dòng nước. Tây Nguyên là nguồn phát xuất của sông Đồng Nai cung cấp nước cho Biên Hoà và Sài Gòn. Vì vậy, việc xử lý chất thải này là vấn đề bức thiết mang tính “ sống còn ” cho các dự án Bauxít ở Tây Nguyên. Tuy nhiên, hiện nay người ta chưa đề xuất được những chiến lược có tính lâu dài và phát triển bền vững. Một câu hỏi được đạt ra là: “ khi những mỏ quặng được đào đi, để lai những hốc đất trống không thì sẽ thế nào? Liệu người dân ở đây có thể tiếp tục trồng trọt? Liệu có còn những đồi cao su xanh mơn mởn? Chưa hết những vấn đề phát triển lâu dài thì những vấn đề trước mắt cũng chưa thể xử lý được đó là : khi những hồ chứa đầy thì những hố bùn đó lại phải bỏ hoang. Lượng bùn sẽ khô và…biến thành bụi phát tán vào không khí, mang theo những kim loại có trong thành phần của bùn, và lại gây ô nhiễm không chỉ là đất mà cả không khí nữa. 8 Như chúng ta đã biết, trái đất hiện nay đang biến đổi không ngưng theo xu hướng ngày càng xấu đi, , thiên tai, lũ lut, động đất ngày càng một phức tạp. Khi những trận động đất tới, những cơn lũ xuất hiện sẽ tạo ra những dòng chảy cực mạnh mang theo cả bùn đỏ. Lúc đó không chỉ các tỉnh Tây Nguyên mà cả những phía Đông Nam Bộ nhu Đồng Nai, Bình Dương và cả TP Hồ Chí Minh, các tỉnh Miền Tây sẽ đươc tắm trong những dòng sông bùn đỏ. Khi đó thì khỏi phải nói tới những hậu quả mà bùn đỏ mang lại. II.2. Một số phương pháp xử lý bùn đỏ. Khai thác Bauxite ở Tây Nguyên nếu biết xử lý vấn đề môi trường thì nhìn chung lợi nhiều hơn hại,nhưng giải quyết vấn đề môi trường lại là vấn đề nan giải nhất. Những ý kiến phản biện về vấn đề môi trường đối với dự án khai thác bauxite chủ yếu bao gồm hai vấn đề: bùn đỏ và sự ô nhiễm môi trường từ bụi đỏ. Trong dự án khai thác bauxite ở Tây Nguyên, liệu có cách nào chuyển hóa bùn đỏ sang đất trồng và giảm thiểu sự ô nhiễm từ bụi đỏ không? Về cơ bản, thành phần bùn đỏ có 46% oxít sắt nên sẽ có màu nâu đỏ. Trong bùn không có chất phóng xạ nên không gây hại đặc biệt cho môi trường. Tuy nhiên trong bùn còn có dung dịch kềm nên có tính ăn mòn cao, độ pH lớn, lòng hồ phải được xử lý bằng đất sét đầm chặt, trải vải địa kỹ thuật, trải cát… để không cho bùn đỏ (có NaOH) tràn ra môi trường. Các phương pháp xử lý bùn đỏ hiện nay đang được áp dụng bao gồm các phương án chính sau: • Xử lý phần chất lỏng đi kèm bùn đỏ hoặc phát sinh trong hồ bùn đỏ bằng cách tái sử dụng trong dây chuyền sản xuất hoặc trung hoà bằng nước biển (trường hợp nhà máy đặt cạnh biển) hoặc trung hoà bằng CO2. • Chôn lấp bùn đỏ đã thải, tiến hành hoàn thổ, phục hồi môi trường. • Xử lý bùn đỏ từ bãi thải, dùng cho các ứng dụng như vật liệu xây dựng (gạch, ngói, bê tông...), làm đường, chế biến sơn, chế tạo các vật liệu đặc biệt khác... Việc lựa chọn các phương án xử lý bùn đỏ sau thải được thực hiện tùy theo các nhà máy alumin cụ thể, tuy nhiên hiện nay phương án chôn lấp, hoàn thổ chiếm ưu thế và 9 được áp dụng rộng rãi, phương án chế biến bùn đỏ đang được nghiên cứu, thử nghiệm vì chi phí để thực hiện cao, hiệu quả kinh tế thấp. II.2.1. Phương pháp chôn lấp. Bên cạnh khai thác mỏ Bauxít, đơn vị đấu thầu Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV), cũng đã đề xuất một số phương án xử lý bùn đỏ. Một trong những phương án khả thi nhất là chôn lấp. Hồ chứa bùn đỏ là một bộ phận của hệ thống sản xuất alumina từ quặng bauxite, hồ này được thiết kế rất kỹ để chống thấm chất lỏng trong bùn đỏ xuống nước ngầm theo chiều đứng và chiều ngang. Hiện nay KTV đã tính toán cụ thể khối lượng bùn đỏ thải, khu vực thải và việc xử lý chất thải này theo nhiều phương án khả thi nhất. Theo đó, Tổ hợp Bauxít - nhôm ở Lâm Đồng đã quy hoạch hồ chứa bùn đỏ với tổng diện tích lên đến 318 ha. Hồ này nằm trong một thung lũng nên không ảnh hưởng đến việc làm trôi chảy bùn đỏ đến nơi khác, không ảnh hưởng đến mạch nước ngầm trong khu vực... Để chống tràn, chủ đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước mưa hoàn chỉnh xung quanh hồ bảo đảm không có nước mưa chảy xuống hồ gây tràn hồ. Hồ sẽ nạo sạch lớp thực bì, bùn... và được cán lót 2 lớp đất sét ( dày 60 cm ) với lớp lót vải địa kỹ thuật ở giữa. Bảo đảm chống thấm tuyệt đối. Mỗi hồ được ngăn ra thành nhiều block nhỏ ( từ 10 – 15 ha ) và lượng bùn đỏ sẽ được thải theo từng ô. Khi đầy ô thì dùng công nghệ xử lý hút nước ( chủ yếu là nước thải chứa xút ) để đưa nước xút này trở lại nhà máy Alumin sử dụng cho công nghệ chế biến Alumin và qua đó cũng làm khô bùn đỏ. Sau đó sẽ lấp đất đảm bảo chôn vĩnh viễn nếu như không sử dụng chất thải này. Chủ đầu tư cũng lắp đặt 4 trạm quan trắc quanh hồ để theo dõi thường xuyên biến động của các hóa chất trong bùn đỏ - đặc biệt là độ PH để xử lý kịp thời. Đồng thời nhắm nâng cao độ an tòan, khu vực hồ bùn đỏ sẽ được bảo vệ nghiêm ngặt không cho bất cứ người hay loại gia súc, gia cầm nào đến được gần hồ bằng việc xây dựng bờ tường rào kín quanh hồ, trồng vành đai rừng bao bọc hồ với chiều rộng ít nhất là 10 m... 10 Còn ở dự án sản xuất alumin Nhân Cơ khi dự án sản xuất đạt 650 ngàn tấn alumin/năm thì tổng lượng bùn đỏ gần 1 triệu 400 ngàn tấn/năm( tương đương khoảng 945 ngàn m3). Dự án Nhà máy sản xuất alumin Nhân cơ sẽ tiến hành xử lý bùn đỏ bằng phương pháp chôn lấp, sau đó tiến hành hoàn thổ, phục hồi môi trường. Bùn đỏ trước khi thải ra bãi sẽ được rửa ngược dòng 6 bước nhằm tận thu kiềm và alumin kèm theo bùn đỏ. Hồ chứa bùn đỏ (rộng hơn 200ha) có các lớp chống thấm tốt để kiềm bám bùn đỏ không bị thẩm thấu vào nước ngầm, nước chứa trong bãi chứa bùn đỏ được thu gom và bơm hoàn toàn về nhà máy. Các thành phần bùn đỏ có hại cho môi trường được cách ly hoàn toàn, không để rò rỉ hay thẩm thấu gây ảnh hưởng tới môi trường; thành phần chất lỏng đi theo bùn đỏ hoặc sinh ra trong quá trình lưu trữ (như nước mưa hòa với bùn đỏ) sẽ được thu hồi, tái sử dụng tại Nhà máy alumin. Hồ chứa bùn đỏ xây dựng phải đảm bảo các tiêu chí như: không gây ra hiện tượng thẩm thấu các chất ô nhiễm môi trường; lòng hồ phải được xử lý thi công và lót vải địa kỹ thuật hoặc vải nhựa có độ thấm đạt các yêu cầu của tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam đối với bãi chôn lấp rác thải nguy hại; không có hiện tượng phát sinh và phát tán bụi ra môi trường; đảm bảo khả năng hoàn thổ trả lại đất cho canh tác trong thời gian ngắn nhất với chi phí nhỏ nhất; không tiềm ẩn bất cứ khả năng gây thảm họa nào đặc biệt là khả năng vỡ đập gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm trên diện rộng... Hồ thải bùn đỏ được lựa chọn là các thung lũng phía Nam khu vực Nhà máy alumin.Các đập ngăn sẽ được xây dựng để tạo ra các hồ thải theo các giai đoạn hoạt động của nhà máy. Tổng thể tích của các hồ theo tính toán đảm bảo được 30 năm vận hành cho nhà máy. Xung quanh hồ sẽ xây dựng hệ thống kênh thu nước mặt, nước mưa từ lưu vực xung quanh để dẫn thoát ra khỏi phạm vi lòng hồ, đảm bảo lượng mưa xuống hồ chỉ là lượng mưa thu trực tiếp từ diện tích mặt thoáng của hồ. Theo thiết kế, phía dưới các lớp cát, vải địa kỹ thuật sẽ là ống hút nước (bùn được lắng đọng trong lòng hồ) từ bùn để tái sử dụng. Hồ bùn đỏ cũng được chia thành nhiều 11 ngăn để khi bùn được thải đầy (đã hút hết nước tái sử dụng), từng ngăn sẽ được làm khô và phủ đất phía trên, trồng cây. Hồ thải bùn đỏ được lựa chọn là các thung lũng gần Nhà máy alumin.Các đập ngăn sẽ được xây dựng để tạo ra các hồ thải theo các giai đoạn hoạt động của nhà máy. Tổng thể tích của các hồ theo tính toán đảm bảo được 30 năm vận hành cho nhà máy. Xung quanh hồ sẽ xây dựng hệ thống kênh thu nước mặt, nước mưa từ lưu vực xung quanh để dẫn thoát ra khỏi phạm vi lòng hồ, đảm bảo lượng mưa xuống hồ chỉ là lượng mưa thu trực tiếp từ diện tích mặt thoáng của hồ. Để bảo đảm mục tiêu này, đáy và vách của hồ bùn đỏ được lót bằng sét và nén chặt, sau đó là lớp HDPE chống thấm được hàn mối với nhau rất kỹ. Một lớp cát dày được bố trí trên HDPE và trong lớp cát bố trí một hệ thống ồng đục lỗ (perforated pipes) để thu gom nước thấm xuống từ bùn đỏ để bơm ngược về công đoạn nung bauxite để thu hồi chất kiềm (xút, pH =12) đưa vào tái sử dụng. Khi lượng bùn đỏ cao dần lên trong hồ, lớp chất lỏng trên mặt bùn đỏ sẽ được thu theo hệ thống ống đặt đứng theo vách hồ chứa bùn đỏ. Chất lỏng trong hồ bùn đỏ sẽ được thu hồi triệt để (vì giá trị kinh tế cao). Chất đặc còn lại trong hồ tích lũy cao dần lên đến độ cao quy định sẽ được phủ lên một lớp vật liệu chống thấm và sau đó đổ lên 3-6 m đất để trồng cây. Sau cùng, mặt hồ chứa bùn đỏ sẽ trở thành một vùng cây rừng xanh tốt. Bên cạnh một hồ chứa bùn đỏ đang hoạt động, luôn luôn có một hồ chứa còn trống bên cạnh để chứa nước trong trường hợp mưa quá lớn và tràn khỏi mặt hồ chứa bùn đỏ (trên cơ sở thống kê lượng mưa cực đại trong 100 năm). Với nguyên tắc thiết kế này, sẽ không có nước tràn từ mặt hồ bùn đỏ ra môi trường. II.2.2. Phát triển hệ thực vật đệm trước khi chuyển đất thành đất trồng trọt. Cách này không thể áp dụng đối với các chủng cây lấy gỗ hoặc công nghiệp vì hệ mao mạch trên bộ rễ của các cây sẽ bị phá hỏng ngay khi tiếp xúc với môi trường kiềm mạnh của bùn đỏ nhưng có thể áp dụng cho các hệ cây không có khả năng cho thu hoạch, nhưng có khả năng sinh trưởng trên môi trường độc hại, hút dần các độc tính trong đất rồi bằng phương pháp cơ học, hủy diệt hệ thực vật này để tạo môi trường cho hệ thực vật có ích cho môi trường và thu hoạch hơn. Quá trình này phải mất từ 20 đến 30 12 năm mới có thể tái tạo một phần khả năng của đất. Phương pháp này đã được sử dụng ở Brazil. Dự án tái trồng cây ở Brazil cũng được triển khai trong rừng nhiệt đới, cắt xuống khoảng 300 ha cây mỗi năm từ năm 1979 dành một triệu USD để tái trồng rừng và cho đến nay. Với các vùng khai thác ở Queensland hay Westland ở Australia, phương thức này có thể áp dụng vì hầu hết các mỏ bauxite đều nằm sâu trong vùng rừng nhiệt đới, cách xa khu dân cư. Tuy nhiên đối với vùng Tây nguyên, đất đai trong vùng dự án rất gần kề với khu dân cư, trồng trọt hoặc thậm chí là khu nông trang của bà con nên việc chờ đợi lâu cho rừng tái tạo như thế là hoàn toàn không hợp lý. Hoặc nếu muốn áp dụng phương pháp này thì cần phải có một kế hoạch di dân hợp lý. II.2.3. Trung hòa độc tính của bùn đỏ. Cách này có thể thực hiện được bằng sử dụng nước biển. Những nghiên cứu đăng trên tạp chí môi sinh về phương pháp này chỉ ra rằng, cứ 1 khối bùn đỏ cần 2 khối nước biển để trung hòa. Độ kiềm của bùn sẽ giảm từ 12 xuống khoảng 8.5; độ pH vừa phải để lớp rễ cây có thể chịu đựng được. Theo lí giải của các nghiên cứu, sự tồn tại của một lượng lớn Ca2+ và Mg2+ trong nước biển sẽ tạo thành các hidroxit dưới dạng kết tủa, làm giảm pH của bùn. Phương pháp này được coi tối ưu đối với các dự án gần biển vì sau đó, lớp bùn sa lắng không gây nguy hiểm cho hệ sinh thái ven biển. Có lẽ vì lí do này mà từ đầu, dự án Bauxite Tây Nguyên có ý định tạo đường dẫn đưa bùn đỏ ra bờ biển Việt Nam. Sự vận chuyển đất bỏ đi như thế sẽ khiến các tỉnh Tây Nguyên mất đất trồng trọt. Sau khai thác, cả vùng sẽ thành các vũng lầy diện rộng không có khả năng làm nông nghiệp. Đồng thời, với mật độ mưa lớn, sẽ tạo ra sự xói mòn đất, làm lộ ra lớp nền đá cứng không phù hợp với việc canh tác nông nghiệp hay trồng rừng. Áp dụng phương pháp này tại chỗ bằng việc trút xuống lớp muối khô CaCl2 hay MgCl2 (canxi clorua hay magie clorua) sẽ giảm được độ pH, nhưng thay thế gốc hydroxyl (OH-) bằng gốc muối clorua sẽ khiến đất nhiễm mặn, mất khả năng trồng trọt. Điều này không khả thi với vùng đất Tây Nguyên vì chi phí cho các loại muối trên và khả năng tẩy mặn là không tưởng. II.2.4. Lọc bỏ và thay thế các độc chất trong bùn đỏ. Có thể sử dụng các phương pháp trao đổi ion để thay natri và hidroxite trong NaOH bằng kali và photphat. Phương pháp này đã cho thấy một số kết quả trong phòng 13 thí nghiệm, nhưng chưa thể triển khai đại trà vì chi phí màng lọc và khó khăn về thời gian trao đổi. Những kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng để việc trao đổi ion hoàn tất cho 1 khối bùn đỏ, phải mất 10 ngày. Rõ ràng chưa thể áp dụng với dự án bauxite ở Tây Nguyên. Ngoài những phương pháp trên người ta còn đề ra một số phương pháp xử lý khác như là: • Tìm kiếm các nguồn phối trộn để trung hòa bùn đỏ: cần tập trung khai thác các nguồn hữu cơ có tính acid: than bùn chua (pH < 4), đặc biệt là than bùn vùng Di Linh, Lâm Hà, Đam Rông... khá dồi dào, tăng cường sử dụng than bùn ủ phân chuồng bón phủ lên trên bùn đỏ. • Trên nền bùn đỏ đã xử lý trung hòa, khảo nghiệm các nhóm thực vật hoặc cây trồng thích hợp có khả năng đem lại hiệu quả kinh tế và đồng thời cải tạo - tái tạo đất trồng. Nhờ đó giải quyết triệt để có tính bền vững các vấn nạn ô nhiễm nêu trên. Dự kiến các nhóm thực vật chọn lọc đưa vào thử nghiệm gồm: chuối, dứa, sắn, sen, súng, lúa, củ niễng, rau muống, dầu mè Jatropha curcas; các nhóm thực vật chọn lọc mới cho khảo nghiệm; từ các nhóm cây hoang dại, cây cảnh, cây rừng... Thử nghiệm trên cây trồng chậu để xác định khả năng sử dụng chế phẩm thu được làm phân bón sinh học, giá thể trồng cho một số loại cây. • Dùng phế liệu của một số công ty khác để xử lý trung hòa cho bùn đỏ, chẳng hạn phế thải của Công ty men Mauri La Ngà hoặc Công ty Vedan. Về bản chất phế thải các công ty này là cặn rỉ môi trường sau lên men vi sinh, rất giàu hữu cơ, song rất chua (pH < 2,5), thời gian qua việc giải quyết xử lý chưa triệt để, gây hậu quả về môi trường. Như vậy có thể giải được cùng lúc bài toán ô nhiễm ở hai lĩnh vực, nghĩa là dùng chính các phế liệu gây ô nhiễm nặng đó xử lý lẫn nhau, đưa về một môi trường có khả năng cho thực vật phát triển.... III. Một số nghiên cứu ứng dụng của bùn đỏ. Song song với việc tìm cách xử lý bùn đỏ, một số nhà khoa học cũng đang cố gắng nghiên cứu nhằm tìm ra một số ứng dụng của bùn đỏ với mục đích vừa giảm thiểu lượng bùn đỏ, lại vừa tận dụng được nguồn nguyên liệu này để sản xuất một số chế phẩm và những nguyên liệu có lợi. Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu: 14 III.1. Dùng bùn đỏ để xử lý nước thải công nghiệp. Đây là phương pháp xử lý nước thải mới của kỹ sư Nguyễn Lâm Anh, hiện công tác tại một công ty chuyên về kỹ thuật công trình có trụ sở đóng tại TP HCM. Xử lý bùn đỏ thu về phèn clorua. Ảnh: Thái Ngọc. Để tách được một tấn nhôm từ quặng bauxit, lượng bùn đỏ có tính kiềm thải ra môi trường khoảng 1,5 tấn. Đây là loại bùn rất chậm đóng rắn nên phải hơn 20 năm lưu giữ mới có thể di chuyển trên nền bùn được. Đặc trưng của bùn đỏ là có kính thước nhỏ hơn 1 mm. Do đó, bùn thải khi khô dễ phát tán bụi vào không khí gây ô nhiễm, tiếp xúc thường xuyên với bụi này gây ra các bệnh về da, mắt. Nước thải từ bùn tiếp xúc với da gây tác hại như ăn da, gây mất độ nhờn làm da khô ráp, sần sùi, chai cứng, nứt nẻ, đau rát, có thể sưng tấy, loét mủ ở vết rách xước trên da… Đặc biệt, khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm là rất cao khi lưu giữ bùn với khối lượng lớn trong thời gian dài. Lượng bùn này phát tán mùi hôi, hơi hóa chất làm ô nhiễm, ăn mòn các loại vật liệu. Đến nay, các giải pháp xử lý loại chất thải này vẫn chưa có “đầu ra” tích cực. Còn các loại nước thải có độ màu cao như dệt nhuộm, thuộc da, mực in, nước thải công nghiệp tập trung, thì việc xử lý cũng khó khăn và rất tốn kém. Nghiên cứu của kỹ sư Nguyễn Lâm Anh dựa trên lý thuyết “lấy độc trị độc”. Dựa trên đặc tính bùn đỏ gồm hai thành phần chính, khoảng 40 - 50% sắt ôxít và 18 - 20% nhôm ôxít có khả năng lắng, keo tụ, nên tác giả đã trộn một số thành phần khác để thu về phèn clorua. 15 Sau đó, kỹ sư Lâm Anh cho lượng phèn này vào nước thải dệt nhuộm, thuộc da… để thủy phân tạo thành chất keo tụ (bông bùn nhôm hydroxit và sắt hydroxit). Chỉ với một bước tiếp theo là cho bông bùn này đi qua bể lắng là có thể cho nước thải đạt tiêu chuẩn ra với môi trường tự nhiên. Phèn clorua điều chế từ bùn đỏ đã được dùng để keo tụ nước thải nhuộm tại Nhà máy dệt may Thành Công, hiệu quả khử đạt 88%. Tương tự, với nước thải tập trung của Khu công nghiệp Long Thành (Đồng Nai), hiệu quả khử đạt đến 89%. Tại Khu công nghiệp Trảng Bàng (Tây Ninh) là 92%, đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại A. Không chỉ xử lý nước thải hiệu quả, mà phương pháp này còn có ưu thế về giá thành xử lý nước thải. Trước đây, ước tính để xử lý 1 m3 nước thải dệt nhuộm, nước thải công nghiệp tập trung đạt tiêu chuẩn nước thải loại A, chi phí phải tốn là 6.000 đồng một m3. Tuy nhiên, tận dụng nguồn chất thải bùn đỏ này để xử lý các loại nước thải "khó tính" thì chi phí chỉ khoảng 4.200 đồng. Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Văn Phước, Viện trưởng Viện Tài nguyên và Môi trường TP HCM (cũng là người hướng dẫn luận án thạc sĩ cho kỹ sư Nguyễn Lâm Anh), đánh giá, việc tận dụng bùn đỏ trong quá trình sản xuất nhôm từ quặng bauxit làm nguyên liệu đầu vào để xử lý nước thải là rất khả thi, có ứng dụng thực tiễn rất cao. Đặc biệt, bùn đỏ còn rất “đặc hiệu” trong xử lý màu của các loại nước thải nói trên vì “xử lý màu rất khó”. III.2. Dùng bùn đỏ xử lý ô nhiễm kim loại nặng. Bùn đỏ là sản phẩm (chất thải rắn) của quá trình khai thác bauxit và tinh chế alumina. Trên thế giới, có nhiều nghiên cứu xử lý bùn đỏ nhằm mục đích loại bỏ một phần hoặc tiêu hủy an toàn và tận dụng thành phần có ích. 16 Việc nghiên cứu phát triển các sản phẩm chế tạo từ bùn đỏ hết sức quan trọng và cấp bách hiện nay, đáp ứng được cả hai mục tiêu: một là giảm được lượng chất thải của quá trình khai thác, chế biến bauxit, hai là tận dụng chất thải dư thừa của quá trình khai thác, chế biến quặng tạo ra loại vật liệu có khả năng xử lý các ô nhiễm ion kim loại nặng và các chất độc hại khác trong môi trường nước. “Bùn đỏ - vật liệu để sản xuất sản phẩm xử lý nước thải rất sẵn, trữ lượng lớn và đã được nghiền nhỏ sẵn như thế này”, TS. Minh cho biết Trong nghiên cứu này, Tiến sĩ Nguyễn Trung Minh là nghiên cứu viên chính, Trưởng phòng Hóa phân tích và Quang phổ, Viện Địa chất, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phát triển ý tưởng tận dụng thành phần có ích của bùn đỏ để tạo ra một loại vật liệu mới có khả năng xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải, thân thiện với môi trường, có khả năng hấp phụ cao, giá thành rẻ, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Kết quả nghiên cứu ban đầu sự hấp phụ của vật liệu chế tạo từ bùn đỏ Bảo Lộc, Lâm Đồng với ion kim loại nặng Pb2+ và các thông số hóa lý, hấp phụ đẳng nhiệt khác, đã chỉ ra khả năng sử dụng bùn đỏ để xử lý ô nhiễm nước thải. Trộn bùn đỏ với các loại phụ gia (như dầu cốc, cao lanh, thủy tinh lỏng(Na2SiO3) theo tỷ lệ nhất định, thêm lượng nước phù hợp và trộn nhuyễn. Hạt vật liệu có đường kính cỡ 2,5 mm, nung mẫu ở các nhiệt độ khác nhau từ 4000C đến 9000C. Trong đó mẫu C1 được chọn vì có dung lượng hấp và % hấp là tốt nhất đáp ứng được yêu cầu của một vật liệu hấp phụ thực tế. Các thông số của hạt vật liệu C1 cụ thể như sau: 17 Diện tích bề mặt BET = 109,5494 m2 / g, đường kính lỗ xốp = 69,22 A0, pHPZC: 9,3 ¸ 9,7. Hạt C1 hấp phụ Pb2+ tốt trong khoảng pH = 5,5 - 6,5. Thực nghiệm được thực hiện trong điều kiện pH tối ưu để xử lý Pb2+ là pH =6 và nhiệt độ 35˚C±0,5˚. Thời gian tối ưu để xử lý Pb2+ là 180 phút. Với nồng độ Pb2+ là 6,25 mM thì dung lượng hấp phụ (qe) thực nghiệm của hạt vật liệu C1 đối với ion Pb2+ là 21,7 (mg/g) và tương ứng đạt 68,73% loại bỏ Pb ra khỏi dung dịch. Kết quả này cao hơn khả năng hấp của than hoạt tính (PAC) đang bán trên thị trường (15,99 mg/g) là 1,34 lần. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hấp phụ Pb2+ trong điều kiện: nồng độ Pb2+ 1279 mg/l, pH = 6, thời gian khuấy 180 phút tại các nhiệt độ 35oC, 45oC. Các giá trị nhiệt động DHo, DSo, DGo xác định được cho biết: Giá trị DHo < 0, DSo < 0, DGo < 0 và sự tăng DGo khi tăng nhiệt độ cho thấy quá trình hấp phụ Pb2+ trên C1 là tỏa nhiệt và tự xảy ra. Giá trị /DH0/= 139,9754 (kJ/mol) cho thấy quá trình hấp phụ của hạt C1 là hấp phụ hóa học. III.3. Một số ứng dụng khác. 18 IV. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ. Như vậy cũng không phải là không có phương án xử lý bùn đỏ. Thật sự thì nó không quá khó để xử lý. Tuy nhiên, lựa chọn phương pháp nào cho phù hợp với điều kiện ở Tây Nguyên thì không phải là dễ. Lúc này chỉ có phương pháp chôn lấp là có vẻ hữu hiệu nhất nhưng cũng chưa thật thuyêt phục được 100% sự đồng tình của các nhà khoa học vì những bất cập của nó mà chưa thể khắc phục triệt để được. Vì vậy, khi chưa tìm được biện pháp thích hợp thì không nên khai thác một cách bừa bãi những quặng Bauxite ở Tây Nguyên vì hậu quả của nó là không thể lường trước được. Nếu có sự cố về bùn đỏ thì không chỉ Tây Nguyên mà cả những tỉnh Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương... và cả TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh Miền Tây cũng không nằm ngoại lệ. Bài hoc trước mắt cho chúng ta thấy đó là Tp Thiều Quan của Trung Quốc, do quá trình sản xuất quặng Bauxite lâu năm làm cho vùng đất này bạc màu và nhiễm độc ngày càng nhiều. Hàng năm có khoảng 40%-50% người chết do ung thư ở thành phố này. Và nếu không găn chặn kịp thời có thể lại xuật hiện thêm một làng ung thư mới trên bản đồ làng ung thư của thế giới. Việt Nam đang gặp rất nhiều vấn đề môi trường từ thành thị tới nông thôn; các vùng đất, các khu công nghiệp do các dự án công nghiệp và khai khoáng chưa có giải pháp hợp lí. Chúng ta không nên có thêm một thảm họa môi trường mới, nhất là ở nơi tập trung nhiều sắc dân thiểu số với nền văn hóa đặc trưng. Những sự mất mát do dự án này sẽ không thể bù đắp được từ những lợi ích do kinh tế (nếu có) đem lại. 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. baodatviet.vn - 19-01-2010 2 . http://hoangquang.wordpress.com 3. http://thongtinberlin.de/diendan/giaiphapnaochobundo.htm 4. http://tintuconline.vietnamnet.vn/vn/thuongnhat/428679/index.html 5. http://www.thanhtra.com.vn/Default.aspx?tabid=65&newsid=11653 6. http://vinamin.vn/modules.php?name=Content&op=details&mid=1101 7. http://vndgkhktnn.vietnamgateway.org/news.php?newsid=50610086485 8. http://vietnamnet.vn/chinhtri/200911/Da-co-phuong-an-xu-ly-bun-do-khai-thac-boxit881663/ 9.http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Dung-bun-do-loai-thach-tin-trong-nuocngam/62138944/188/ 10. http://www.chemvn.net/chemvn/showthread.php?p=56719 11.http://www.khoahocphothong.com.vn/index.php? mag=Ng==&nid=MzkxNg==&act=dmlld2RldGFpbA 12. www.binhthuan.org.vn 20
- Xem thêm -