Trong những năm gần đây, hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản (HĐKS) phát triển một cách ồ ạt, gây những tác động tiêu cực tới môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước sản xuất nông nghiệp. Trong HĐKS, nước được sử dụng với khối lượng lớn cho hầu hết công đoạn sản xuất. Quá trình sản xuất, tháo khô mỏ, đổ thải, v.v… đã gây những tác động tiêu cực tới nguồn nước sản xuất nông nghiệp ở khu vực xung quanh khai trường như thay đổi địa hình, hệ thống nước mặt, điều kiện tàng trữ và thoát nước (tác động cơ học) làm thay đổi tính chất vật lý, thành phần hóa học của nước (tác động hóa học).
Ảnh hưởng của những tác động cơ học của HĐKS tới nguồn nước
Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trường bị hạ thấp, ngược lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải được tâng cao. Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thủy văn, các yếu tố của dòng chảy trong khu mỏ như: Thay đổi khả năng thu, thoát nước, hướng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thủy văn của các dòng chảy như mực nước, lưu lượng, v.v….
Sự tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa quặng trong các lòng hồ, kênh mương tưới tiêu có thể làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, dung tích chứa nước, biến đổi chất lượng nguồn nước và làm suy giảm công năng của các công trình thuỷ lợi nằm liền kề với các khu khai thác mỏ.
Khi tiến hành các HĐKS sẽ hình thành các moong sâu đến hàng trăm mét, là nơi tập trung nước cục bộ. Ngược lại, để đảm bảo hoạt động của mỏ, phải thường xuyên bơm tháo khô nước ở đáy moong, hầm lò, hình thành các phễu hạ thấp mực nước dưới đất với độ sâu mực từ vài chục đến hàng trăm mét và bán kính phễu hàng trăm mét. Điều đó dẫn đến tháo khô các công trình chứa nước trên mặt như hồ ao,… xung quanh khu mỏ.
Tác động hóa học của HĐKS tới nguồn nước
Song song với những tác động cơ học đến nguồn nước nói chung và nguồn nước nông nghiệp nói riêng, những tác động hóa học đối với nguồn nước cũng rất đáng kể.
Sự phá vỡ cấu trúc của đất đá chứa quặng khi tiến hành đào bới và khoan nổ sẽ thúc đẩy các quá trình hòa tan, rửa lũa các thành phần chứa trong quặng và đất đá, quá trình tháo khô mỏ, đổ các chất thải vào nguồn nước, chất thải rắn, bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ, tham gia vào thành phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên,… là những tác động hóa học làm thay đổi tính chất vật lý và thành phần hoá học của nguồn nước xung quanh các khu mỏ.
Mức độ ô nhiễm hóa học các nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm thân quặng, thành phần thạch học và độ bền vững của đất đá chứa quặng, phương pháp và trình độ công nghệ khai thác, chế biến quặng, biện pháp quản lý và xử lý chất thải,….
Nước ở các mỏ than thường có hàm lượng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ… cao hơn so với nước mặt và nước biển khu vực đối chứng và cao hơn TCVN từ 1-3 lần. Đặc biệt là khu vực từ Quảng Yên đến Cửa Ông. Sự biến đổi chất lượng nguồn nước, tải lượng một số chất thải trong nước tháo khô các mỏ than .
Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hoá học là làm đục nước bởi bùn – sét lơ lửng, tăng hàm lượng các ion sắt và một số khoáng vật nặng. Việc khai thác và tuyển quặng vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa Hg, CN-… ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng cộng sinh như asen, antimoan, các loại quặng sunfua, có thể rửa lũa hòa tan vào nước.
Vì vậy, ô nhiễm hóa học do khai thác và tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với nguồn nước sinh hoạt và nước nông nghiệp. Tại những khu vực này, nước thường bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng và hợp chất độc như CN-, Hg, As, Pb v.v… mà nguyên nhân chính là do nước thải, chất thải rắn không được xử lý đổ bừa bãi ra khai trường và khu vực tuyển.
Các giải pháp khoa học và công nghệ giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường nước
Từ việc đánh giá mức độ ô nhiễm và nguyên nhân gây ra các sự cố môi trường đối với môi trường nước trong các khu HĐKS nêu trên, có thể nhận thấy rằng nguồn gây ô nhiễm nước ở các khu mỏ gồm: Nước mưa chảy tràn qua khu mỏ, nước ngấm từ các bãi thải rắn nước tháo khô mỏ nước thải do tuyển khoáng. Các mỏ cần có hệ thống xử lý các nguồn gây ô nhiễm nói trên theo các sơ đồ công nghệ như sau:
– Đối với nguồn nước chảy tràn qua khu mỏ và nước ngầm từ bãi chứa chất thải rắn: Xung quanh khu mỏ và bãi chứa chất thải rắn cần xây dựng hệ thống mương thu gom nước dẫn về hồ chứa nước. Tại đây nước thải được xử lý bằng phương pháp hóa học (thông thường dùng bột vôi để trung hòa), sau đó kiểm tra độ pH và một số ion kim loại đạt tiêu chuẩn cho phép mới được đổ thải ra môi trường.
– Đối với nước tháo khô mỏ: Sau khi bơm tập trung vào hồ chứa để láng sơ bộ, một phần được bơm trở lại phục vụ sản xuất của mỏ (tuyển quặng, tưới ẩm,…), phần còn lại bơm lên bể xử lý bằng phương pháp hóa học và sinh học làm nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt của khu mỏ.
– Đối với nước thải sau khi tuyển quặng: Nước từ các xưởng tuyển được thu gom lại, sau đó được lắng lọc cơ học và hóa học trong trường hợp cần thiết, bơm tuần hoàn trở lại cung cấp cho hệ thống tuyển khoáng.
Bằng các biện pháp sử dụng tuần hoàn các nguồn nước thải từ quá trình HĐKS nêu trên, hầu hết các nguồn thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường nước trong khu mỏ đều được kiểm soát, vì vậy sẽ giảm thiểu được ô nhiễm môi trường nước trong khu mỏ và khu vực lân cận.
