Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động KT&CB quặng Titan ven biển Miền Trung

Thứ Tư, 23 Tháng Mười 2013 3:33 CH

Bài báo giới thiệu quá trình đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động khai thác chế biến titan ven biển Miền Trung và đề xuất các giải pháp ứng phó.

                                                               KS. Võ Thị Cẩm Bình và Nnk

                                                              Trung tâm Môi trường Công nghiệp (CIE)

                                                           Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim

1. Mở đầu

Vai trò và lợi ích quốc gia thu được từ khai thác và bảo vệ nguồn tài nguyên khoáng sản là rất to lớn, tuy nhiên theo đánh giá của Uỷ ban Liên Quốc gia về Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) và số liệu công bố bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO), biến đổi khí hậu (BĐKH) đi kèm với mực nước biển dâng sẽ có nhiều ảnh hưởng tiêu cực tới nguồn tài nguyên khoáng sản và môi trường của các nước trong đó có Việt Nam, đặc biệt với đới ven biển miền Trung. BĐKH có thể gây tác động đến tài nguyên khoáng sản theo nhiều phương thức khác nhau.

Để thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia về ứng phó đối với BĐKH, ngày 27/6/2011 Bộ Công Thương đã có Quyết định số 3140/QĐ-BCT giao cho Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim mà trực tiếp là Trung tâm Môi trường Công nghiệp Nhiệm vụ “Điều tra, đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến các hoạt động khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển và đề xuất giải pháp ứng phó”.

2. Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu và phương pháp thực hiện Nhiệm vụ

Mục tiêu của Nhiệm vụ  nhằm giúp các doanh nghiệp các nhà quản lý chủ động triển khai các giải pháp ứng phó với BĐKH trong quá trình khai thác, chế biến và sử dụng khoáng sản titan ven biển Việt Nam.

Đối tượng nghiên cứu là các khu vực khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển thuộc các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Ninh Thuận và Bình Thuận.

Các phương pháp được sử dụng là phương pháp kế thừa, phương pháp điều tra khảo sát thực địa, phương pháp ma trận, phương pháp chuyên gia, phương pháp phân tích ngoại suy xu hướng và phương pháp chồng xếp bản đồ.

3. Ảnh hưởng của BĐKH đến ngành công nghiệp khai thác và chế biến sa khoáng titan Việt Nam

3.1. Tổng quan về các cơ sở khai thác, chế biến sa khoáng titan thuộc đối tượng nghiên cứu

 Hiện nay, trên 95% trữ lượng quặng titan tập trung chủ yếu ở các vùng ven biển miền Trung như Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Ninh Thuận, Bình Thuận. Với việc phát hiện nguồn tài nguyên titan mới dưới tầng cát đỏ (lên tới hàng trăm triệu tấn), các vùng Ninh Thuận, Bình Thuận có thể trở thành trung tâm sản xuất lớn của ngành với thời gian kéo dài nhiều chục năm. Hiện đang có hàng chục doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác và chế biến quặng titan với hàng trăm khai trường và cơ sở chế biến lớn nhỏ, có nơi cách biển chỉ khoảng 100m.

Đường bờ biển ở miền Trung thường có dạng các cung bờ lõm, nối các mỏm núi nhô ra biển, kéo dài theo hướng TB–ĐN trên đoạn Thanh Hóa đến Quảng Ngãi, có phương á kinh tuyến trên đoạn Bình Định đến Ninh Thuận. Riêng bờ biển Bình Thuận chạy theo hướng ĐB–TN. Bờ biển miền Trung chịu tác động trực tiếp của sóng lớn khi có gió mùa Đông Bắc, khi có bão từ biển Đông đổ bộ vào, đó cũng là thời kỳ mùa mưa. Đây cũng chính là vùng trung tâm đón các cơn bão với tần suất và cường độ ngày càng cao nhất trong cả nước,  xu hướng này được dự báo là sẽ diễn ra ngày càng mạnh hơn. Gió mạnh và sóng lớn cộng với mưa to tác động đồng thời đến đới bờ biển, hàng năm thường gây ra thiên tai với những thiệt hại to lớn cho vùng bờ nhạy cảm này.

Ảnh: Xói lở bờ biển do ảnh hưởng của BĐKH (Nguồn: Internet)

 

3.2. Ảnh hưởng của BĐKH đến các giai đoạn hoạt động của  các cơ sở khai thác, chế biến sa khoáng titan

Qua số liệu thống kê và điều tra từ các doanh nghiệp khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển tại các tỉnh miền Trung, nhận thấy các loại hình BĐKH ảnh hưởng nhiều nhất đến hiện trạng hoạt động thăm dò, khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển chủ yếu là mưa bão, lũ lụt và hạn hán; nước biển dâng (NBD) và xâm nhiễm mặn.

3.2.1. Giai đoạn tìm kiếm thăm dò

Đối với công tác tìm kiếm thăm dò quặng titan, gặp trở ngại và có ảnh hưởng nhiều nhất từ BĐKH là tình trạng mưa bão, lũ lụt kéo dài, nước biển dâng và xâm nhiễm mặn. Hàng năm, các cơn bão đổ bộ vào vùng ven biển miền Trung, cộng với mưa lũ lớn, dài ngày vào mùa mưa gây tình trạng ngập úng các vùng phân bố quặng, gây khó khăn cho công tác khoan thăm dò, đào hào lấy mẫu quặng, mở đường địa chất, gia công chuẩn bị mẫu công nghệ... Ngoài ra, ngập lụt nghiêm trọng hàng năm còn làm xói mòn, thất thoát nguồn tài nguyên sa khoáng titan ven biển, ô nhiễm môi trường do phóng xạ. Trong các công trình thi công thăm dò chuẩn bị cho khai thác, đất đá thải, quặng đuôi, các thân quặng có hàm lượng thấp, các mạch quặng nhỏ nằm trong phần đá kẹp... được thu gom vào bãi thải.

Trong thành phần sa khoáng ven biển có các khoáng vật chứa các nguyên tố phóng xạ thori và urani là những chất phóng xạ. Trên các mỏ sa khoáng ven biển miền Trung phát hiện được các dị thường có phóng xạ cường độ từ vài chục μR/h (Hà Tĩnh, Thừa Thiên-Huế) đến hàng trăm, hàng nghìn μR/h (Quảng Nam, Nam Đề Gi–Bình Định) (Nguồn: Hiệp hội Titan Việt Nam, 2010).Vào mùa mưa, lũ nhiều xảy ra tình trạng bị rửa trôi, xói mòn bãi thải, kéo theo các chất phóng xạ, chất thải trôi xuống biển, vào nguồn nước, gây ô nhiễm phóng xạ môi trường nước khu vực.

Vấn đề xâm thực biển, xâm nhiễm mặn cũng có ảnh hưởng đáng kể đến công tác thăm dò địa chất các vùng quặng sa khoáng titan. Vấn đề đặt ra khiến cho các doanh nghiệp quan tâm hiện nay là hệ thống các đê bao ngăn mặn ven biển đang có nguy cơ sạt lở rất nghiêm trọng, nhiều đoạn đê bị ăn sâu vào cả thân đê (như ở vùng mỏ sa khoáng titan Phù Cát , Nam Đề Gi –Bình Định), điều này dẫn đến nguy cơ xâm nhiễm mặn sẽ ăn sâu vào trong vùng đất liền. Khi đó nguy cơ nhiễm mặn quặng là rất lớn, ảnh hưởng đến chất lượng quặng, gây khó khăn cho công tác chuẩn bị mẫu công nghệ trong quá trình thăm dò.

3.2.2. Quá trình khai thác và tuyển thô

Đặc thù của quá trình khai thác và tuyển quặng titan là cần sử dụng một lượng nước tương đối lớn cho vận chuyển quặng, tuyển rửa, phân cấp. Tính trung bình, trong khai thác và tuyển thô cát xám cần một lượng nước sử dụng khoảng 5-6 m³/tấn quặng nguyên khai và khoảng 3 m³/tấn quặng tinh cho tuyển tinh. Tạm tính chuyển đổi lượng nước sử dụng trong khai thác và tuyển cho 1 tấn quặng tinh là 120 m³/tấn quặng tinh. Do đó về mùa khô hạn, cùng với tình trạng hạn hán gia tăng, đã dẫn đến việc cấp nước cho hoạt động khai thác và tuyển quặng thêm khó khăn và tốn kém thêm cho việc bơm cấp nước cho khu vực. Hiệu suất khai thác và tuyển quặng bị giảm xuống, có nơi thậm chí giảm tới 50% (như ở Công ty TNHH Thống Nhất - Quảng Trị, giảm 50% tương đương với tình trạng thiếu hụt khoảng 500 tấn quặng nguyên khai cung cấp cho quá trình chế biến).

 Bên cạnh đó, lượng mưa nhiều, kéo dài ngày về mùa mưa (kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 hàng năm) đã gây ra tình trạng ngập úng các moong khai thác. Theo đánh giá chung tại các đơn vị điều tra, khảo sát, mưa lớn sẽ làm giảm khoảng 20-30% sản lượng khai thác do về mùa mưa thì không thể tiến hành khai thác được; công tác vận chuyển quặng từ khai trường đến khu vực tuyển quặng cũng gặp khó khăn. Hàng năm, các doanh nghiệp phải tốn thêm chi phí cho việc bơm thoát nước ra khỏi moong. Ngoài ra, mưa nhiều làm tăng khả năng phát tán các chất phóng xạ có trong nước thải của khu vực khai trường, khu xưởng tuyển ra ngoài môi trường, đặc biệt là gây ô nhiễm nguồn nước. Do vậy nó không chỉ trực tiếp gây tổn thất về trữ lượng khai thác, mà còn làm suy thoái chất lượng khoáng sản (như làm nhiễm mặn cát thủy tinh, nhiễm mặn quặng titan sa khoáng…).

Các tai biến khác như xói lở, cát di động, bão lụt, khi bị gia tăng bởi BĐKH cũng góp phần tàn phá cảnh quan các mỏ khoáng sản. Nguy hại hơn, nó còn làm phát tán các kim loại độc hại từ chất thải mỏ (chất phóng xạ trong khai thác và chế biến titan).

3.2.3. Quá trình tuyển tinh và chế biến

Quá trình tuyển và chế biến tinh quặng titan đòi hỏi phải tiêu tốn một lượng nhiên liệu (than, điện) khá lớn. Trong công nghệ luyện tinh quặng titan, tiêu hao điện năng cho quá trình luyện xỉ titan là khoảng 2.700-3.200 kWh/tấn xỉ, cho quá trình luyện titan xốp là 35.000 kWh/tấn titan xốp. Ảnh hưởng do BĐKH biểu hiện ở hiện tượng nhiệt độ gia tăng, tình trạng hạn hán kéo dài có tác động đáng kể nhất đến quá trình chế biến titan.

Nhiệt độ gia tăng kéo theo nhu cầu tiêu thụ năng lượng điện để phục vụ cho quá trình làm mát (quạt mát, quạt gió)  gia tăng, gây khó khăn trong việc cung cấp điện cho các thiết bị, máy móc; làm giảm độ ổn định và tuổi thọ của hệ thống cung cấp điện (đối tượng bị tác động do nhiệt độ gia tăng điển hình là các nhà máy chế biến xỉ titan và titan xốp). Về mùa hè khô nóng, nhiều thời gian bị mất điện lưới, thì chi phí cho việc chạy máy phát điện dự phòng của các doanh nghiệp đều gia tăng. Theo số liệu thống kê, mức tiêu thụ điện trên một đơn vị sản phẩm khoáng sản có xu hướng ngày càng cao.

Ngoài ra, các yếu tố thời tiết cực đoan như bão lũ, mưa lớn cũng có những ảnh hưởng nhất định đến hoạt động chế biến quặng titan như: gây ngập úng các đường nội bộ trong khu vực, khó khăn cho công tác vận chuyển tinh quặng, sản phẩm; gây hư hại cơ sở hạ tầng của khu vực (làm tốc mái nhà xưởng, hoen gỉ các chân đế thiết bị, máy móc...). Tuy nhiên, những tác động này không xảy ra thường xuyên, chỉ có vào mùa mưa bão và chỉ gây thiệt hại về kinh tế của các doanh nghiệp ở mức độ nhất định.

Mặc dù chưa có số liệu thống kê cụ thể mực nước biển dâng tại các khu vực khai thác và chế biến sa khoáng titan các tỉnh miền Trung, tuy nhiên tại các vùng này đã có biểu hiện của NBD và có xu hướng diễn biến ngày càng gia tăng và thường xuyên hơn. Mực nước biển dâng của vùng biểu hiện qua các hình thái như: dâng do thủy triều, dâng do bão lũ và dâng do BĐKH…

3.2.4. Quá trình lưu giữ quặng, sản phẩm

Đối với quá trình lưu giữ quặng đầu, các sản phẩm khoáng vật nặng (inmenit, zircon, monazit) tác động lớn nhất do BĐKH là bão, mưa lũ kéo dài về mùa mưa. Mưa nhiều, kéo dài nhiều ngày gây ngập úng các khu vực lưu giữ làm rửa trôi, thất thoát quặng, tinh quặng ra ngoài môi trường, gây ô nhiễm nguồn nước của khu vực (đặc biệt là đối với khu vực chứa monazit,  khoáng vật có hàm lượng phóng xạ cao).

4. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển đến quá trình BĐKH

Cùng với việc chịu ảnh hưởng của BĐKH, các hoạt động khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển cũng có ảnh hưởng tác động đến quá trình BĐKH.

4.1. Tác động môi trường do hoạt động thăm dò địa chất

Công tác thăm dò địa chất tiến hành trên 1 diện tích rộng, có thể gây ô nhiễm nguồn nước, thay đổi cảnh quan địa mạo, môi trường đất, môi trường không khí, hệ sinh thái và đa dạng sinh học. Các ảnh hưởng này xảy ra trong thời gian ngắn, có thể khắc phục.

4.2. Tác động môi trường do hoạt động khai thác và chế biến

Việc chiếm diện tích đất, rừng; đào xới mặt đất và lòng đất gây ra biến dạng về địa mạo và cảnh quan (tạo ra sự lồi lõm mặt đất bởi các moong khai thác, tạo các đụn cát thải), thu hẹp diện tích đất trồng trọt và rừng phòng hộ chắn cát, làm xói mòn đất, làm mất thảm cỏ, cây bụi (yếu tố giữ ổn định vùng cát). Hậu quả là các hiện tượng hoang mạc hóa, hạn hán, cát bay, cát nhảy, xói lở bờ biển tăng lên.

Ngoài ra, quá trình khai thác và chế biến titan đã làm giảm khả năng giữ nước mưa (là nguồn chính tạo thành nước ngầm trong cồn cát). Việc sử dụng nước ngọt tại chỗ trong tầng nước ngầm để khai tháclàm cạn kiệt trữ lượng nước nhạt, hạ thấp quá mức mực nước ngầm, kéo nước biển xâm nhập làm nhiễm mặn tầng chứa nước, điển hình như tỉnh Bình Thuận, Bình Định, Quảng Nam. Việc sử dụng lượng nước lớn còn làm ảnh hưởng tới cân đối nước trong vùng (đặc biệt ở những khu vực khai thác và tuyển quặng titan vùng cát đỏ ven biển huyện Bắc Bình-Bình Thuận; Ninh Phước-Ninh Thuận vốn đã khan hiếm nước).

Hoạt động của các cơ sở chế biến sâu như các xưởng nghiền mịn zircon, hoàn nguyên inmenit, sản xuất rutin nhân tạo cũng gây phát tán các khí CO, CO₂, SO₂ và bụi, một số hóa chất độc hại. Các yếu tố ảnh hưởng này cũng cần lưu ý để có các biện pháp khắc phục.

5. Các giải pháp ứng phó

 Trên cơ sở điều tra, khảo sát và đánh giá hiện trạng, Nhiệm vụ đã đề ra các giải pháp ứng phó cụ thể:

 Các giải pháp chung về quản lý ngành công nghiệp titan như: lồng ghép các vấn đề BĐKH vào Quy hoạch phát triển ngành titan, Chiến lược và Quy hoạch phát triển KTXH địa phương;  gia tăng tính hữu hiệu của hệ thống quản lý về an toàn môi trường và PTBV và của các chính sách KTXH; tiếp tục hoàn chỉnh Luật Khoáng sản và Luật Bảo vệ Môi trường; hoàn thiện hệ thống quản lý về hoàn thổ môi trường như quy định về nội dung và trình tự lập và trình duyệt các báo cáo ĐTM và ĐMC, Dự án đóng cửa mỏ; xây dựng hệ thống trao đổi thông tin về BĐKH và NBD giữa ngành công nghiệp titan và các ngành hữu quan; áp dụng các giải pháp BVMT chung…

Các giải pháp về KHCN cụ thể và chi tiết trong hoạt động tìm kiếm thăm dò địa chất; trong hoạt động khai thác, tuyển khoáng; trong hoạt động chế biến và trong hoạt động lưu giữ, vận chuyển sản phẩm.

 

6. Kết luận

Có thể đánh giá, khai thác và chế biến quặng titan sẽ là một trong những ngành bị đe dọa nghiêm trọng bởi BĐKH và NBD. Do vậy, BĐKH và NBD trở thành thách thức lớn đối với sự phát triển của Ngành công nghiệp titan Việt Nam. Tuy nhiên, xu hướng này không dễ nhận biết, vì sự thay đổi khí hậu toàn cầu là một quá trình lâu dài, thường bị nhìn nhận sang hướng khác bởi các hình thái thời tiết cực đoan (như bão lũ, hạn hán…) và chu kỳ dao động khí hậu. BĐKH chỉ là nhân tố biến đổi chậm trong khoảng thời gian dài. Thông tin chính xác về xu hướng BĐKH phụ thuộc vào các dữ liệu quan trắc khí tượng chất lượng cao và được thu thập từ một mạng lưới dày đặc các trạm quan trắc trong một khoảng thời gian kéo dài trong quá khứ, ít nhất là cho vài thập kỷ.

Do đó, trong bối cảnh BĐKH chung của toàn quốc, dự báo trong thời gian tới các hiện tượng thiên tai, cực đoan có xu hướng gia tăng cả về tần suất lẫn cường độ tại vùng ven biển miền Trung. Nếu không có các giải pháp nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động của BĐKH thì Ngành công nghiệp titan Việt Nam nói chung và hoạt động khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển miền Trung nói riêng trong giai đoạn tới sẽ đứng trước những nguy cơ đe dọa do tác động của BĐKH và NBD./.

 

Tài liệu tham khảo

 1. Viện KH&CN Mỏ-Luyện kim, 2010. Dự thảo Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan đến năm 2020, có xét đến năm 2030

2. Viện KH&CN Mỏ-Luyện kim,2011. Báo cáo đánh giá môi trường chiến lược (ĐMC) cho “ Quy hoạch thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan đến năm 2020, có xét đến năm 2030”

 3.Viện KH&CN Mỏ-Luyện kim,2009. Xây dựng mô hình ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và hoàn thổ phục hồi môi trường trong khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển

4. Chương trình mục tiêu Quốc gia ứng phó với BĐKH (Triển khai thực hiện Nghị quyết số 60/2007 ngày 03/12/2007 của Chính phủ)

 

 

 

 

 

• Nghiên cứu khả năng xử lý bùn đỏ bằng phương pháp trung hoà nước biển (23/10/2013)
• Điều tra, thống kế nguồn thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường của các nguồn thải ... (23/10/2013)
• Điều tra xác định những vấn đề MT XH, tự nhiên liên quan đến việc thực hiện QH KTCB quặng bauxit (23/10/2013)
• Điều tra, thống kế nguồn thải, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường của các nguồn thải trong KT&CBKS (23/10/2013)
• Khảo sát nguồn phát thải tại các nhà máy/cơ sở sản xuất công nghiệp lớn... (23/10/2013)