Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KIỀU MINH THÚY
Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC QUẶNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG
TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ,
TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học môi trường
: Môi trường
: 2014 - 2018

THÁI NGUYÊN - 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KIỀU MINH THÚY
Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC QUẶNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG
TẠI MỎ SẮT TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ,
TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Lớp
Khóa học
Giảng viên hướng dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trường
: Môi trường
: K46N02
: 2014 - 2018
: Ths. Hoàng Thị Lan Anh

THÁI NGUYÊN - 2018


i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa Môi Trường - Đại học
Nông lâm Thái Nguyên, em xin cám ơn sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các
thầy, cô trong trường và trong khoa.

Để đạt được kết quả như ngày hôm nay và để có thể hoàn thành tốt bài
chuyên đề tốt nghiệp của mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: ThS.
Hoàng Thị Lan Anh, cô đã giúp em có được mảng đề tài phù hợp, hướng dẫn
em nhiệt tình và tận tâm trong quá trình em làm chuyên đề. Em xin chân
thành cám ơn cô!
Em xin chân thành cám ơn các anh, chị ở Chi cục Bảo vệ môi trường
tỉnh Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình hoàn
thành bài khóa luận của mình!
Thái Nguyên, ngày .....tháng .... năm 2018
Sinh viên

Kiều Minh Thúy


ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1.

Bảng tổng hợp vị trí, chỉ tiêu phân tích mẫu .............................. 13

Bảng 3.2.

Tổng hợp các phương pháp lấy mẫu........................................... 16

Bảng 4.1.

Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí ............................. 30

Bảng 4.2.

Bảng tổng hợp các vị trí lấy mẫu không khí tại mỏ sắt Trại Cau .... 31

Bảng 4.3.

Bảng tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường
không khi tại mỏ sắt Trại Cau (tiếp) ........................................... 32

Bảng 4.4.

Kết quả phân tích mẫu nước mặt trên suối Ngàn Me và hồ Sen ..... 37

Bảng 4.5.

Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau ..... 40

Bảng 4.6.

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất tại mỏ sắt
Trại cau (tiếp).............................................................................. 41

Bảng 4.7.

Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại một số vị trí
đặc trưng ..................................................................................... 44

Bảng 4.8.

Kết quả phân tích mẫu đất từ mẫu 1 đến mẫu 4 ......................... 46

iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1.

Vị trí mỏ sắt Trại Cau ................................................................. 19

Hình 4.2.

Sơ đồ vị trí của mỏ sắt trại cau ................................................... 21

Hình 4.3.

Sơ đồ quy trình khai thác quặng sắt tại Mỏ sắt Trại Cau ........... 28

Hình 4.4.

Sơ đồ quy trình tuyển rửa quặng sắt ........................................... 29

Hình 4.5.

Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2
và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu
KK.1 đến KK.4 ........................................................................... 33

Hình 4.6.

Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2
và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu
KK.1 đến KK.4 ........................................................................... 33

Hình 4.7.

Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN
05:2013/BTNMT từ mẫu KK.1 đến KK.4.................................. 34

Hình 4.8.

Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2
và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 4/2017 từ mẫu
KK.5 đến KK.7 ........................................................................... 34

Hình 4.9.

Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu Bụi tổng số, SO2
và NOx với QCVN 05:2013/BTNMT đợt 1/2018 từ mẫu
KK.5 đến KK.7 ........................................................................... 35

Hình 4.10. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu CO với QCVN
05:2013/BTNMT từ mẫu KK.5 đến KK.7.................................. 35
Hình 4.11. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích các chỉ tiêu kim loại so
với QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 ............. 38
Hình 4.12. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu pH, TSS, COD, BOD5 so với
QCVN 08-MT/2015 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018.................... 38
Hình 4.13. Biểu đồ so sánh chỉ tiêu coliform các đợt 4/2017 và đợt
1/2018 so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT ............................. 39


iv
Hình 4.14. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu TSS của mẫu

NT.1 và NT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)đợt
4/2017 và đợt 1/2018 .................................................................. 42
Hình 4.15. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Coliform của mẫu
NT.1 và MT.2 với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) đợt
4/2017 và đợt 1/2018 .................................................................. 42
Hình 4.16. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu NT.3, NT.4, NT.5
đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN 40:2011/BTNMT
(cột B) ......................................................................................... 43
Hình 4.17. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích mẫu nước thải NT.3,
NT.4, NT.5 các đợt 4/2017 và đợt 1/2018 so với QCVN
40:2011/BTNMT ........................................................................ 43
Hình 4.18. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu As, Pb, Cd, Mn, Cr6+, Hg, CNtrong nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 09MT:2015/BTNMT ...................................................................... 45
Hình 4.19. Biểu dồ so sánh kế quả quan trắc chỉ tiêu coliform trong
nước ngầm quan trắc đợt 1/2018 với QCVN 09MT:2015/BTNMT ...................................................................... 46
Hình 4.20.

Biểu đồ so sánh kết quả phân tích chỉ tiêu Pb, Zn, Cu trong đất
thực hiện quan trắc đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015 (Đất
công nghiệp)................................................................................. 47

Hình 4.21. Biểu đồ so sánh kết quả quan trắc chỉ tiêu As, Cd trong đất
thực hiện đợt 1/2018 so với QCVN 03-MT:2015/BTNMT ....... 47


v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
BOD
BVMT
COD

Tên ký hiệu
: Nhu cầu oxy sinh hóa
: Bảo vệ Môi trường
: Nhu cầu oxy hóa học

DO

: Lượng oxy hòa tan

HST

: Hệ sinh thái

NM

: Nước mặt

NT

: Nước thải

QCVN
QH
TCVN

: Quy chuẩn Việt Nam
: Quốc hội
: Tiêu chuẩn Việt Nam

vi

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... v
MỤC LỤC ......................................................................................................... vi
PHẦN I: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1

1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài ................................................ 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4

2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4
2.1.1. Các khái niệm .......................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 5
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước ....................................... 6
2.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới .......................................... 6
2.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam......................................... 8
PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 12

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 12
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ............................................ 12
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 12
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 12
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 12
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm ................ 13

3.4.3. Phương pháp đánh giá và so sánh ......................................................... 17
3.4.4. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia .......................................... 18
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 19

4.1. Tổng quan về mỏ sắt Trại Cau ................................................................. 19


vii
4.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 19
4.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 26
4.4.3. Tình hình sản xuất tại mỏ sắt Trại Cau ................................................. 27
4.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng sắt tại mỏ sắt Trại Cau
đến môi trường không khí ....................................................................... 30
4.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường nước mặt ............................................................................... 36
4.4. Chất lượng nước thải từ hoạt động sản xuất của mỏ sắt Trại Cau ........... 39
4.5. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường nước ngầm ............................................................................ 44
4.6. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường đất ......................................................................................... 46
4.7. Đề xuất một số giải pháp ngăn chặn, phòng ngừa và cải tạo môi
trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ............ 48
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 51

5.1. Kết luận .................................................................................................... 51
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 53


1

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Thái Nguyên là tỉnh nằm ở vùng trung du miền núi Bắc Bộ, có diện tích
3.541,1km2, tỉnh có địa hình đa dạng phía Bắc và Tây Bắc. Phía Đông Bắc có nhiều
dãy núi cao như ở các huyện Định Hoá, Đại Từ, Võ Nhai; các huyện, thành phố, thị
xã ở phía Nam có địa hình gò đồi và đồng bằng tương đối bằng phẳng.
Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói chung và huyện Đồng Hỷ nói riêng,
tài nguyên rất phong phú và đa dạng: nhiều mỏ kim loại màu, kim loại đen,
mỏ sét đang hoặc sẽ được khai thác trong tương lai.
Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã phát hiện hơn 176 các điểm
mỏ, điểm khoáng sản của 24 loại khoáng sản rắn thuộc 4 nhóm (Nhiên liệu
khoáng; khoáng sản kim loại; khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng).
(Báo cáo Kết quả thực hiện dự án xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên khoáng
sản tỉnh Thái Nguyên, 2009).
Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, khai thác quặng sắt đã được
quan tâm chú trọng để cung cấp nguồn nguyên liệu phục vụ cho quá trình
phát triển các ngành kinh tế khác. Trong những năm gần đây, tốc độ khai thác
mỏ đã tăng đáng kể, đóng góp một phần lớn cho sự tăng trưởng kinh tế xã hội
của tỉnh Thái Nguyên.
Bên cạnh những lợi ích của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản
mang lại cho tỉnh Thái Nguyên thì hoạt động khai thác cũng gây tác động
không nhỏ đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng nhân dân xung quanh khu
vực khai thác khoáng sản. Nhiều khu vực khai thác đã làm biến đổi nặng nề
bề mặt địa hình, thảm thực vật bị suy thoái, tốc độ rửa trôi, xói mòn tăng
nhanh; môi trường nước, môi trường đất bị xáo trộn và ô nhiễm kim loại
nặng,…đang ngày càng nghiêm trọng, điển hình là ảnh hưởng từ việc khai
thác khoáng sản tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.

2
Trước thực tế trên, cùng sự hướng dẫn của ThS Hoàng Thị Lan Anh tôi
tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác
quặng đến chất lượng môi trường tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ,
tỉnh Thái Nguyên” nhằm mục đích đánh giá hiện trạng môi trường, đề xuất
các giải pháp quản lý môi trường giúp cải thiện chất lượng môi trường không
khí, môi trường nước, môi trường đất tại khu vực mỏ và nâng cao hiệu quả
quản lý môi trường của mỏ Sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu
- Đánh giá được ảnh hưởng của hoạt động khai khoáng đến môi trường
không khí, môi trường nước, môi trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng
Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
- Đề ra các giải pháp nhằm hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực của hoạt
động khai khoáng đến môi trường tại mỏ sắt Trại Cau.
Yêu cầu
Đánh giá đúng hiện trạng môi trường không khí, môi trường nước, môi
trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực khách quan.
- Kết quả phân tích các thông số về chất lượng không khí, đất và nước
chính xác.
- Đảm bảo những kiến nghị, đề nghị đưa ra tính khả thi, phù hợp với
điều kiện của công ty.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa trong khoa học
- Từ kết quả nghiên cứu của đề tài là bước đầu đánh giá được hiện trạng
môi trường tại địa bàn, tăng cường trách nhiệm của các công ty đang có hoạt
động khai thác khoáng sản làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường từ đó
đưa ra các giải pháp phòng ngừa ô nhiễm và cải thiện môi trường không khí,
môi trường nước, môi trường đất tại địa bàn.

3
- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái chất lượng môi
trường do quá trình khai thác và các chất thải gây ra từ đó giúp công ty có kế
hoạch ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của chất thải đến chất lượng môi
trường khu vực.
Ý nghĩa thực tiễn
- Đánh giá vấn đề thực tế và hiện trạng môi trường không khí, môi
trường nước, môi trường đất.
- Đề xuất một số giải pháp thích hợp nhằm đáp ứng yêu cầu về chất
lượng môi trường không khí, môi trường nước và môi trường đất tại mỏ.
- Làm cơ sở để cơ quan quản lý đưa ra các giải pháp quản lý, tuyên
truyền và giáo dục nhận thức của người dân về các vấn đề môi trường.


4
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Các khái niệm
- Khái niệm môi trường:
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. (Theo khoản 1
điều 3 của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014).
- Khái niệm hoạt động bảo vệ môi trường:
Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn
chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô
nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành. (Theo khoản 3 điều 3
của luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014).

- Khái niệm phát triển bền vững:
Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà
không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai
trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ
xã hội và bảo vệ môi trường. (Theo khoản 4 điều 3 của luật Bảo vệ môi
trường Việt Nam năm 2014).
Khái niệm ô nhiễm môi trường:
Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các 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. (Theo điều 3 chương I của
Luật Bảo vệ môi trường năm Việt Nam 2014)
Ô nhiễm môi trường nước:
Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi theo chiều tiêu cực của các
tính chất vật lý - hóa học - sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất lạ


5
ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc lại với con người và sinh vật.
Làm giảm độ đa dạng các sinh vật trong nước.
Ô nhiễm môi trường đất:
Ô nhiễm môi trường đất là hậu quả các hoạt động của con người làm
thay đổi các nhân tố sinh thái vượt qua những giới hạn cảu các quần xã sống
trong đất.
Ô nhiễm môi trường không khí:
Ô nhiễm không khí là sự thay đổi lớn trong thành phần của không khí,
chủ yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí lạ được đưa vào không khí, có sự tỏa
mùi, làm giảm tầm nhìn xa, gây biến đổi khí hậu, gây bệnh cho con người và
cũng có thể gây hại cho các sinh vật khác như động vật và cây lương thực, và
có thể làm hỏng môi trường tự nhiên hoặc xây dựng. Hoạt động của con
người và các quá trình tự nhiên có thể gây ra ô nhiễm không khí.

2.1.2. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014;
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ v/v Quy
định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.
- Thông tư số 24/2017/TT-BTNMT ngày 01/09/2011 của Bộ Tài
nguyên và môi trường quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường.
- Các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng:
+ Các tiêu chuẩn vệ sinh lao động ban hành theo Quyết định số
3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ trưởng Bộ Y tế (bao gồm: 21
tiêu chuẩn vệ sinh lao động, 5 nguyên tắc và 7 thông số vệ sinh lao động) và
các tiêu chuẩn môi trường lao động khác có liên quan.
+ QCVN 24/2016/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn Mức tiếp xúc cho phép tiếng ồn tại nơi làm việc.
+ QCVN 06:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về một số
chất độc hại trong không khí xung quanh.


6
+ QCVN 26:2010/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về tiếng ồn;
+ QCVN 27:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về độ rung.
+ QCVN 05:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về không
khí xung quanh;
+ QCVN 08 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về
chất lượng nước mặt;
+ QCVN 09 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về
chất lượng nước ngầm;
+ QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải
sinh hoạt;
+ QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải
công nghiệp;
+ QCVN 03 - MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về

giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
2.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới
Hoạt động khai thác khoáng sản đã phát triển mạnh từ thập kỷ trước ở
nhiều quốc gia giàu tài nguyên như Nga, Mỹ, Australia, Campuchia… nhằm
đáp ứng nhu cầu ngày càng gia tăng nguyên liệu khoáng sản của thế giới như
quặng sắt, chì, thiếc, sắt, than đá,… Mặc dù đây là nguồn thu quan trọng, thúc
đẩy tăng trưởng kinh tế của nhiều quốc gia nhưng ngành này cũng gây ảnh
hưởng và tác động đến môi trường và xã hội nghiệm trọng.
Con người hiện nay đang sử dụng nguồn tài nguyên khoáng sản với một
tốc độ nhanh hơn tốc độ tái tạo và cung cấp của trái đất đến 20%. Trong vòng
40 năm, từ năm 1961 đến 2001, mức tiêu thụ nguồn nguyên liệu khai thác từ
lòng đất như than, khí đốt và dầu hỏa đã tăng với tỷ lệ 700%. Trong đó, trái đất
không có đủ thời gian để hấp thụ hết một lượng khí CO2 khổng lồ tạo ra từ


7
những hoạt động sản xuất và khai thác của con người. Hậu quả là lượng khí
thải không được hấp thụ đó đã dần hủy hoại tầng ozon bảo vệ trái đất.
Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện đại, những kim loại có nhu cầu
lớn và có nhiều trong vỏ trái đất như nhôm, sắt và cả những kim loại có ít hơn
như đồng, chì, kẽm, ... đều bị khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác được
chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ. Những kim loại hiếm như thiếc,
thủy ngân, titan,... và các kim loại quý như vàng, bạc, bạch kim,... có trữ
lượng rất ít và phân tán nên khó xác định được chính xác.
Trong những chỉ số về phát triển kinh tế - xã hội ở mỗi quốc gia, người
ta thường quan tâm đến ba chỉ số: Tăng trưởng dân số, tăng trưởng sản xuất
công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch; vì sự gia tăng các chỉ số này
luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng và khoáng sản. Làm
cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ

yếu như sắt, đồng, nhôm, chì, kẽm,... Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp
phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng
kim loại sử dụng trên thế giới. Ngoài ra, nhu cầu về khoáng sản phi kim loại
cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xây
dựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp. Sau đây là một
số khoáng sản kim loại chủ yếu được khai thác sử dụng trên thế giới:
- Quặng sắt: Ðây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến
trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại
là: Fe3O4 (Magnetit), Fe2O3 (Hematit), FeO2 (Limonit) và FeCO3
(Siderit). Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại
trong quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lượng sắt
được xem như lớn nhất thế giới.
- Quặng đồng: Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng nhu
cầu sử dụng cũng gia tăng. Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6
triệu tấn và với nhịp điệu gia tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8%. Vấn đề đặt ra


8
hiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đó
phẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngày
càng tăng lên. Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dần dần
được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo.
2.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng, phong
phú với gần 5.000 mỏ và điểm quặng của khoảng 60 loại khoáng sản khác
nhau. Những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do tình
trạng hoạt động khai thác khoáng sản đang là vấn đề bức xúc diễn ra trên
khắp cả nước. Một thực tế không thể phủ nhận rằng, không dễ dàng kết hợp
hài hoà giữa phát triển kinh tế - xã hội với BVMT, khai thác và sử dụng một
cách hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, nhất là đối với nước ta, trong giai đoạn

đầu của thời kỳ CNH - HĐH, khi mà nền kinh tế về cơ bản vẫn phải dựa vào
nguồn tài nguyên thiên nhiên vốn có hạn.
Từ khi đất nước ta hoàn toàn giải phóng, công tác điều tra địa chất và
tìm kiếm thăm dò khoáng sản mới được triển khai trên quy mô toàn lãnh thổ
Việt Nam. Trong công tác điều tra cơ bản, bằng việc lập bản đồ địa chất
khoáng sản tỷ lệ 1/50.000, đã phát hiện thêm nhiều vùng, điểm mỏ có triển
vọng lớn. Theo kết quả của công tác điều tra, khảo sát, thăm dò địa chất cho
thấy, Việt Nam có tiềm năng khoáng sản khá phong phú, đa dạng. Nhiều
khoáng sản có trữ lượng lớn như bôxit, quặng sắt, đất hiếm, apatit,… chủng
loại khoáng sản đa dạng.
Hiện trạng khai thác và chế biến một số khoáng sản kim loại chính:
* Quặng sắt:
Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định được trên 216 vị trí
có quặng sắt, có 13 mỏ trữ lượng trên 2 triệu tấn, phân bố không đều, tập
trung chủ yếu ở vùng núi phía Bắc.


9
Trong tất cả các mỏ quặng sắt của Việt Nam, đáng chú ý nhất là có hai mỏ
lớn đó là mỏ sắt Quý Xa ở Lào Cai và mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh. Năng lực
khai thác quặng sắt hiện nay có thể đáp ứng sản lượng là 500.000 tấn/năm.
Theo quy hoạch phát triển ngành công nghiệp khai thác quặng sắt nước
ta đã được Chính phủ phê duyệt, để đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân
giai đoạn đến năm 2025. Ngoài các mỏ sắt lộ thiên hiện đang khai thác như:
Trại Cau, Nà Lũng, Ngườm Tráng... nhiều mỏ lộ thiên sẽ được đầu tư đưa vào
khai thác nhằm đáp ứng nhu cầu cho nền kinh tế quốc dân và xuất khẩu.
Hiện nay và những năm tới sản lượng quặng sắt của Việt Nam chủ yếu
khai thác bằng công nghệ lộ thiên. Các mỏ quặng sắt lộ thiên của Việt Nam
đều có cấu trúc địa chất phức tạp. Địa tầng phía trên gồm trầm tích Đệ tứ,
Neogen và các tàn tích, đây là các loại đất yếu, độ bão hoà thấp. Địa tầng phía

dưới thường là các loại đá vôi, đá gabro, các loại đá này do hoạt động của
nước ngầm thường hình thành các hang cacstơ. Đây là nguyên nhân tạo nên
dòng chảy ngầm vào các khai trường khi khai thác xuống sâu rất lớn và ảnh
hưởng đến quá trình khai thác mỏ. Các mỏ phải khai thác xuống sâu dưới
mức thoát nước tự chảy, điều kiện địa chất thuỷ văn (ĐCTV), địa chất công
trình (ĐCCT) của các mỏ phức tạp, khai trường chật hẹp. Việt Nam nằm
trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên về mùa mưa lượng bùn và nước đổ
xuống đáy mỏ rất lớn, điều kiện khai thác, vận tải, xử lý bùn và thoát nước
ngày càng phức tạp. Hàng năm công tác khai thác quặng chủ yếu tập trung
vào 6 tháng mùa khô.
* Bôxít:
Nước ta có tiềm năng rất lớn về quặng bôxít với tổng trữ lượng và tài
nguyên dự báo đạt khoảng 5,5 tỷ tấn, phân bố chủ yếu ở tỉnh Đắc Nông, Lâm
Đồng, Gia Lai, Bình Phước,…
Nhìn chung, nước ta có trữ lượng tài nguyên bôxít lớn, chất lượng
tương đối tốt, phân bố tập trung, điều kiện khai thác thuận lợi. Mặt khác, thị


10
trường cung - cầu sản phẩm alumin trên thị trường thế giới hiện nay rất thuận
lợi cho phát triển ngành công nghiệp nhôm ở nước ta.
* Quặng titan:
Theo kết quả điều tra, thăm dò địa chất, cho tới nay đã phát hiện 59 mỏ
và điểm quặng titan, trong đó có 6 mỏ lớn có trữ lượng từ 1 đến 5 triệu tấn, 8
mỏ trung bình có trữ lượng > 100.000 tấn và 45 mỏ nhỏ và điểm quặng.
Ngành titan hoạt động với giá trị xuất khẩu quặng tinh titan 20 - 30
triệu USD/năm, có hiệu quả kinh tế đáng kể, đặc biệt có ý nghĩa kinh tế - xã
hội với nhiều địa phương suốt dọc ven biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận.
* Quặng thiếc:
Ở nước ta, thiếc được khai thác sớm nhất tại vùng Pia Oắc - Cao Bằng

khoảng cuối thế kỷ XVIII. Đến 1945, người Pháp đã khai thác khoảng 32.500
tấn tinh quặng SnO2. Sau hoà bình lập lại, mỏ thiếc Tĩnh Túc Cao Bằng được
Liên Xô (cũ) thiết kế và trang bị bắt đầu hoạt động từ 1954. Đây cũng là mỏ
thiếc lớn đầu tiên khai thác, chế biến có quy mô công nghiệp.
* Quặng đồng:
Quặng đồng phát hiện ở Việt Nam cho tới nay đáng kể nhất là ở mỏ
đồng Sinh Quyền - Lào Cai, sau đó là mỏ đồng Niken - Bản Phúc.
Công nghệ khai thác lộ thiên kết hợp với hầm lò. Công nghệ tuyển nổi
đồng để thu được quặng tinh đồng, tinh quặng đất hiếm và tinh quặng
manhetit. Khâu luyện kim áp dụng phương pháp thuỷ khẩu sơn (luyện bể) cho
ra đồng thô, sau đó qua lò phản xạ để tinh luyện và đúc dương cực, sản phẩm
đồng âm cực được điện phân cho đồng thương phẩm.
Như vậy, trữ lượng tài nguyên nước ta đang được khai thác và chế biến
phục vụ trong nước và xuất khẩu. Nhiều công ty, nhà máy khai thác chế biến
khoáng sản được thành lập với sản lượng lớn phục vụ mục tiêu tăng trưởng
kinh tế.


11
Hoạt động khai thác khoáng sản đặc biệt là trong khai thác quặng sắt
có ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng môi trường không khí, chất lượng
môi trường đất, chất lượng môi trường nước, kinh tế - xã hội, ảnh hưởng đến
diện tích đất nông nghiệp và suy giảm diện tích rừng, ảnh hưởng đến đa
dạng sinh học,…
Cụ thể như sự cố môi trường tại mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh với quy
mô 544 triệu tấn. Tuy nhiên, nước thải có khả năng chứa nhiều độc tố bơm từ
moong mỏ đổ vào bể chứa 2ha để lắng tự nhiên, theo kênh dẫn đổ thẳng ra
sông Thạch Đồng, biển Thạch Hải. Các hoạt động của mỏ đã ảnh hưởng
không nhỏ đến hoạt động du lịch, kinh doanh tại đây. Ngoài ra, hoạt động
khai thác quặng sắt cũng ảnh hưởng rất nhiều đến sinh hoạt và sản xuất nông

nghiệp do suy giảm nguồn nước ngầm, người dân không có nước sinh hoạt và
tưới tiêu đồng ruộng. Chưa kể ảnh hưởng từ các khí thải, bụi thải phát sinh từ
các hoạt động khai thác và các phương tiện vận chuyển.


12
PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Hiện trạng chất lượng môi trường
tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
Phạm vi nghiên cứu: Chất lượng môi trường không khí, môi trường
nước, môi trường đất tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, thành phố
Thái Nguyên.
Thời gian: từ tháng 12/2017 đến tháng 04/2018.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực mỏ sắt Trại
Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
- Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường không khí.
- Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường nước mặt.
- Chất lượng nước thải từ hoạt động sản xuất của mỏ sắt Trại Cau.
- Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường nước ngầm.
- Ảnh hưởng của hoạt động khai thác quặng tại mỏ sắt Trại Cau đến
môi trường đất.
- Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí,

môi trường nước, môi trường đất trên địa bàn mỏ.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu
- Thu thập các số liệu, tài liệu có liên quan đến điều kiện tự nhiên, kinh
tế xã hội tại thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.


13
- Thu thập thông tin có liên quan đến đề tài qua sách báo, internet…
- Các số liệu thứ cấp được thu thập tại Trung tâm quan trắc tài nguyên
và môi trường tỉnh Thái Nguyên và tại mỏ sắt Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh
Thái Nguyên.
- Thu thập số liệu sơ cấp qua quá trình điều tra bằng điều tra, khảo sát
thực địa, phỏng vấn người cung cấp thông tin.
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
Số lượng mẫu, vị trí lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích được trình bày cụ
thể tại bảng sau:
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp vị trí, chỉ tiêu phân tích mẫu
Chỉ tiêu
TT

Kí hiệu

Vị trí lấy mẫu
phân tích

I

Mẫu khí

1

KK.1
KK.2

2
KK.3

Chỉ tiêu vật lý:
Tiếng ồn, tốc
độ gió, nhiệt
độ, độ ẩm

3

Quặng (Đầu hướng gió)
Phía Đông khai trường tầng sâu Núi
Quặng (Cuối hướng gió)
Mẫu khí phía Nam khai trường tầng
sâu Núi Quặng
Mẫu khí phía Bắc khai trường tầng

KK.4
4

sâu Núi Quặng
KK.5

5

Chỉ tiêu hóa
học: Bụi tổng

KK.6
6

số, CO, SO2,
NOx

7

Phía Tây khai trường tầng sâu Núi

KK.7

Mẫu khí đầu đường vào khai trường
tầng sâu Núi Quặng
Mẫu khí trên đường vào tầng sâu
Núi Quặng
Mẫu khí khu vực bãi thải


14
Chỉ tiêu
TT

Kí hiệu

Vị trí lấy mẫu
phân tích

II

Nước mặt
Nước mặt suối Ngàn Me - điểm 1

1

NM.1

(trước công trường Núi Quặng,
pH, TSS, COD, trước tuyển quặng sắt từ bãi thải tại
BOD5, As, Pb, công trường Núi Quặng)
Cd, Cu, Zn, Cr, Nước mặt suối Ngàn Me - điểm 2

2

NM.2

Fe, Dầu mỡ, (sau công trường Núi Quặng, sau
tuyển quặng sắt từ bãi thải tại công

coliform

trường Núi Quặng)
3

Nước mặt hồ Sen

NM.3

III Nước thải
1
2
3
4
5

Nước thải nhà máy tuyển quặng

NT.1
NT.2

pH, TSS, COD, Nước thải sau hồ lặng Quặng đuôi
BOD5, DO, As, (Hồ Thác Lạc)

NT.3
NT.4

Hg,

Pb,

Cd, Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ

Mn,

Cu,

Fe, hồ Quặng Đuôi (điểm 1)

Dầu
khoáng,

NT.5

mỡ Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ
CN-, hồ Quặng Đuôi (điểm 2)

coliform

Nước thải xưởng tuyển quặng bột từ
hồ Quặng Đuôi (điểm 3)

IV Nước ngầm
1

NN.1

pH, TSS, NO3-, Nước giếng trong khu dân cư xung
Cl-, As, pb, Cd, quanh mỏ
Mn, Cu, Cr6+,

2

NN.2

Fe, Hg, CN-, F-, Nước giếng trong khu tuyển quặng
coliform

15
Chỉ tiêu
TT

Kí hiệu

Vị trí lấy mẫu
phân tích

V

Mẫu đất
Đất vườn phía Nam mỏ tầng sâu núi

1

MĐ.1

Quặng (Vườn nhà ông Trung, tổ 15
thị trấn Trại Cau)
Đất vườn phía Nam mỏ tầng sâu núi

2

MĐ.2

As, Pb, Cd, Zn, Quặng (Vườn nhà ông Thanh, tổ 15
Cu

3

MĐ.3

4

MĐ.4

thị trấn Trại Cau)
Đất ruộng phía Bắc mỏ Tầng sâu
núi Quặng - điểm 1
Đất ruộng phía Bắc mỏ Tầng sâu
núi Quặng - điểm 2

Mẫu được lấy và bảo quản theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành, gồm:
TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006)- Chất lượng nước-Phần 1:
Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu.
TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003)- Chất lượng nước-Lấy mẫu.
Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2003)- Chất lượng nước-Lấy mẫu.
Hướng dẫn lấy mẫu nước mặt.
TCVN 6663-11:2011 (ISO 5667-11:2003) - Chất lượng nước - Lấy
mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm.
TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992)-Chất lượng nước- Lấy mẫu.
Hướng dẫn lấy mẫu nước thải.
TCVN 5067:1995- Chất lượng không khí - Phương pháp khối lượng
xác định hàm lượng bụi.
TCVN 5293:1995 - Chất lượng không khí - Phương pháp dùng phenols
- Xác định hàm lượng Amoniac.

16
TCVN 5971:1995 - Xác định nồng độ khối lượng của lưu huỳnh dioxitPhương pháp tetracloromercurat (TCM)/ pararosanilin.
TCVN 6137:2009 - Xác định nồng độ khối lượng của nitơ dioxitPhương pháp Griess-saltzman cải biên.
TCVN 7878-2:2010-Âm học. Mô tả, đo và đánh giá tiếng ồn môi
trường. Phần 2: Xác định mức tiếng ồn môi trường.
TCVN 5979:2007 - Chất lượng đất - xác định pH
MASA method 701. Phương pháp xác định H2S
ASTM D4185-96: Phương pháp xác định bụi kim loại.
Bảng 3.2.Tổng hợp các phương pháp lấy mẫu
TT Thông số

Mã hiệu

A

Mẫu không khí
TCVN

1

Bụi TSP
5067:1995

2

Tên tiêu chuẩn

Ồn

Chất lượng không khí. Phương pháp khối
lượng xác định hàm lượng bụi

TCVN 7878- Âm học. Mô tả, đo và đánh giá tiếng ồn môi
2:2010

trường. Phần 2: Xác định mức tiếng ồn môi trường
Không khí xung quanh. Xác định nồng độ khối

TCVN
3

SO2

lượng của lưu huỳnh dioxit. Phương pháp

5971:1995
tetracloromercurat (TCM)/ pararosanilin
Không khí xung quanh. Xác định nồng độ
TCVN
NO2

khối lượng của nitơ điôxit. Phương pháp

6137:2009
Griess-Saltzman cải biên

(NOx)

Sự phát thải nguồn tĩnh. Xác định nồng độ

4
TCVN

khối lượng nitơ oxit. Phương pháp trắc

7172:2002

quang dùng naphtyletylendiamin, sự phát
thải nguồn tĩnh.