Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm nước trong hoạt động khai thác khoáng sản

Thứ Năm, 24 Tháng Mười 2013 9:08 SA

                                         Đinh Văn Tôn

                                          Trung tâm Môi trường Công nghiệp (CIE)

                                            Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim

 

1.Các biện pháp ngăn chặn và kiểm soát

            Quản lý môi trường và kiểm soát các chất ô nhiễm tại các khu vực khai thác mỏ rất cần thiết đối với từng mỏ cụ thể. Việc xác định sự biến động tự nhiên xảy ra trong từng hệ thống thuỷ vực riêng rẽ và giữa các hệ sinh thái khác nhau là rất quan trọng.

            Phải xác định được giá trị của từng hệ sinh thái cụ thể để từ đó có thể xác định một cách chính xác hơn mức độ yêu cầu bảo vệ hệ sinh thái đó.

Đối với các kim loại cơ bản và các muối thio (muối có chứa S):

            Áp dụng các biện pháp quản lý và kiểm soát nước axit và các muối thio theo từng khu vực cụ thể. Sử dụng các kỹ thuật khác nhau để ngăn chặn và kiểm soát sự phát sinh các nhân tố độc hại vào nước mặt và nước ngầm. Các kỹ thuật này có thể bao gồm:

• ngăn giữ quặng đuôi và đất đá thải;
• ngăn nước và khí (bằng cách phủ kín hoặc nén chặt) tiếp xúc với các vật liệu có tiềm năng hình thành axit;
• xử lý và kiểm soát các dòng thải ra môi trường;
• xử lý các dòng thải;
• thu hồi và tuần hoàn dòng thải;
• bịt kín các lối ra vào và các lỗ khoan; và
• đóng rắn và ổn định hoá các chất rắn với các vật liệu có tính kiềm.

Hiệu quả của các biện pháp kiểm soát này phụ thuộc vào điều kiện của từng khu vực cụ thể và các đơn vị tiếp nhận thực hiện.

Ảnh: Hồ thải quặng đuôi của mỏ đồng Sin Quyền (Nguồn: Tác giả)

 

Đối với các chất rắn hoà tan:

            Nước có độ muối cao có thể gây ra một số vấn đề tại một số khu vực mỏ và việc loại bỏ độ muối này có thể rất khó khăn. Ở những khu vực có lượng nước sạch lớn thì có thể pha loãng nước chứa muối với nguồn nước này để làm giảm lượng muối tới mức có thể chấp nhận được khi thải bỏ. Ở những nơi không có nhiều nước sạch thì cần phải có các biện pháp xử lý đắt tiền và phức tạp hơn nhiều.

            Các phương pháp này có thể bao gồm:

• làm bay hơi nước trong các hồ chứa nông và rộng;
• áp dụng quá trình trao đổi ion truyền thống;
• lọc màng; và
• loại bỏ các cation bằng việc sử dụng nhựa trao đổi ion và loại bỏ các anion trong một quy trình qua nhiều giai đoạn.

Đối với Cyanua:

            Kiểm soát cyanua trong quặng đuôi nhằm ngăn chặn ô nhiễm nước, bao gồm sử dụng đập quặng đuôi, hồ chứa, đê bao các khu vực công trường, mương dẫn, ống dẫn, ao ngấm nước, ao phòng bão lũ, và ao công trường. Sự bay hơi của các cyanua là một quá trình loại bỏ quan trọng từ hỗn hợp nước - quặng đuôi. Sự bay hơi xảy ra nhanh nhất khi thành phần lớn nhất của các cyanua là HCN thay vì ion cyanua (CN^-) hay các phức kim loại.

            Một quá trình khác để khử độc tố của các chất thải cyanua trong chế biến quặng vàng là sử dụng các peroxy (hydro peroxyt, H₂O₂; Caro axit, H₂SO₅) để oxy hoá trực tiếp các cyanua thành cyanat (OCN^-). Các cyanat ít độc hơn sau đó sẽ thuỷ phân từ từ thành cacbonat và khí amoniac trong điều kiện môi trường kiềm hoặc thành cacbon dioxyt (CO­₂) và amoni trong điều kiện môi trường axit. Quá trình xử lý này có thể thực hiện trước khi thải vào hồ quặng đuôi.

            Khi làm việc với chất thải chứa cyanua, phải mang trang thiết bị bảo hộ phù hợp để chống hít phải cyanua hay bị dính vào da, mắt v.v…

Đối với Thuỷ ngân (II):

            Việc ngăn chặn thuỷ ngân thất thoát ra ngoài môi trường là rất khó khăn, đặc biệt ở những nơi mà các hoạt động khai thác chỉ ở quy mô nhỏ. Việc phối trộn thuỷ ngân và loại bỏ thuỷ ngân hỗn hống và thuỷ ngân thừa phải được thực hiện trong một khu vực được lót một lớp bê tông và bờ cao bao quanh (đê bao), thu hồi bột thuỷ ngân bằng hệ thống thoát nước tới hố thu hồi các sản phẩm nặng.

            Một nguồn thất thoát thuỷ ngân rất lớn trong khai thác quặng vàng nguyên khai là khi nghiền và hỗn hống hoá đồng thời, chẳng hạn trong các máy nghiền cạnh sắc (ở Chi Lê) hay máy nghiền quặng (ở Ê-cu-a-đo và Côlômbia). Có thể tránh được sự thất thoát thuỷ ngân bằng cách tách giai đoạn hỗn hống hóa và giai đoạn nghiền thành hai giai đoạn riêng biệt.

            Trong quá trình khai thác vàng lẫn sỏi cát, nên tránh việc sử dụng thuỷ ngân trong máng rửa xối, vì quá trình này làm thất thoát một lượng lớn thuỷ ngân vào môi trường. Thay vào đó, người ta khuyến cáo nên tạo ra nồng độ cao nhất có thể trong cả hai quá trình trên. Thiết bị phù hợp với quá trình phân tách ướt trọng lực sử dụng cánh khuấy bao gồm nhiều loại khác nhau: máy ly tâm lớp sôi, máy cô đặc xoắn trôn ốc, máy phân tách hình côn, máy rửa sàng cỡ hạt mịn có lớp sàng, bàn rửa hay kênh rửa cải tiến.

            Sau đó, một lượng nhỏ hơn tương đối có thể được hỗn hống trong thiết bị hỗn hống phù hợp như các thùng hỗn hống kín hay các máy nghiền hỗn hống (như bể Berdan). Các loại thiết bị này cũng cho phép bổ sung thuốc thử để cải thiện hoạt tính bề mặt của thuỷ ngân.

            Khi làm việc với thuỷ ngân, phải mang các trang thiết bị bảo hộ lao động phù hợp ngăn chặn tiếp xúc với da và mắt, v.v. Nên sử dụng quá trình phân tách trọng lực để phân tách hỗn hống từ chất thải.

Đối với các chất phản ứng hữu cơ:

            Sử dụng và lưu trữ hợp lý các chất phản ứng hữu cơ nhằm hạn chế gây ô nhiễm môi trường và gây nguy hiểm cho con người. Tất cả các thuốc thử đều có thể coi là chất độc khi chưa biết rõ về chúng. Việc thải bỏ phải được làm sạch nhanh nhất có thể và phải thực hiện các biện pháp ngăn chặn sự lan rộng của các hợp chất. Khi làm việc với các hợp chất này phải mang các trang thiết bị bảo hộ lao động phù hợp nhằm tránh tiếp xúc với da và mắt, v.v.

Đối với dầu mỡ:

            Các biện pháp nhằm ngăn chặn việc thải bỏ và gây ô nhiễm do dầu mỡ bao gồm khoanh vùng thích hợp các khu vực lưu giữ dầu và các phân xưởng sửa chữa, sử dụng hiệu quả các thiết bị phân tách dầu/nước trong hệ thống thoát nước của khu vực. Các khu vực có khả năng bị ô nhiễm do thải dầu mỡ phải được bê tông hoá và khoanh vùng để tránh dầu mỡ thất thoát ra ngoài. Dầu mỡ thải phải được thu hồi để tái chế hoặc thải bỏ hợp lý, đất bị ô nhiễm dầu mỡ phải được loại bỏ để thải bỏ và xử lý hợp lý (như làm sạch bằng cơ chế sinh học)

Đối với Nitơ và phốt pho:

            Cần thiết phải sử dụng hợp lý phân bón trong quá trình phục hồi đất đai. Chỉ nên sử dụng phân bón trong điều kiện đất không bị xáo trộn để tránh tình trạng phân bón trôi sang các vùng đất bên cạnh và các thuỷ vực gần đó. Các biện pháp kiểm soát xói mòn phù hợp có thể giảm bớt sự mất mát lớp đất giàu chất dinh dưỡng.

Đối với các chất rắn lơ lửng:

            Ngoài các chất ô nhiễm hoá học, các nguồn nước tại khu vực mỏ có thể chứa rất nhiều các chất rắn lơ lửng do sự xói mòn các bãi thải và các khu vực bị xáo trộn khác xung quanh mỏ. Các biện pháp ngăn chặn và kiểm soát có thể bao gồm tái phủ xanh các khu vực bị xáo trộn, lót các kênh dẫn nước để tránh gây xói mòn, các đập kiểm soát bồi lắng, các công trình kiểm soát khác và kết tủa hoá học các chất rắn (như keo tụ hoá học)

            Nước công nghệ: Nước công nghệ có thể chứa một lượng lớn các chất gây ô nhiễm như: các kim loại hoà tan, các muối thio (muối chứa lưu huỳnh), sunphat, cyanua, thuỷ ngân, vật liệu phóng xạ và các chất rắn lơ lửng. Các biện pháp ngăn chặn bao gồm các biện pháp có liên quan nêu ở trên cùng với các thiết bị xử lý nước phù hợp nhằm đảm bảo chất lượng nước thải ra đạt tiêu chuẩn cho phép. (như điều chỉnh pH, keo tụ, lọc đất ướt, v.v.)

            Các dòng chảy bề mặt do nước lũ: Các dòng chảy này nên được phân tách ra thành dòng “nước sạch” và dòng “nước bẩn”. “Nước sạch” thường là các dòng chảy nước mưa từ các khu vực sạch và không bị xáo trộn, như các khu vực trồng cỏ, đường và bãi xe lát gạch và mái nhà. “Nước bẩn” thường là những dòng nước bão lũ xối lần đầu tiên từ các khu vực công trường, các tuyến đường hở và các vùng đất bị xáo trộn. “Nước bẩn” phải được dẫn bằng các tuyến kênh tới hệ thống thu gom để xử lý trước khi thải vào hệ thống nước sạch hoặc các lưu vực nước. Việc tuần hoàn tái sử dụng nước bẩn đã qua xử lý trong mỏ hoặc các trạm xử lý có thể bảo tồn tài nguyên nước.

2. Bảo vệ các hệ sinh thái dưới nước

            Hệ sinh thái dưới nước bao gồm các quần thể thực vật, động vật và vi sinh vật sống dưới nước và môi trường lý học và chế độ khí hậu tương tác với chúng. Các hệ sinh thái này thường nhạy cảm với các chất gây ô nhiễm nước hơn con người, vật nuôi hay cây trồng.

            Một điểm quan trọng cần phải nhớ là việc xác định chất lượng nước cho phép sẽ thay đổi tuỳ theo mục đích sử dụng nước cuối cùng. Chẳng hạn, yêu cầu chất lượng nước cho mục đích tưới tiêu hay chăn nuôi thường thấp hơn và không cho phép sử dụng đối với con người. Tuy nhiên, các chất chấp nhận được đối với con người có thể lại là độc tố đối với các thực thể sống dưới nước nhạy cảm hơn. Vì thế, phải xem xét các ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm nước lên các hệ sinh thái dưới nước hơn là chỉ dựa trên những ảnh hưởng của chúng tới con người, vật nuôi hay cây trồng khi thiết lập các giới hạn thải

 

• Ô nhiễm môi trường nước trong hoạt động khai thác khoáng sản (24/10/2013)
• Rác thải điện tử-xung đột môi trường giữa các nước công nghiệp và các nước đang phát triển (24/10/2013)
• Khảo sát Mỏ Bôxit - Tỉnh Bình Phước (23/10/2013)
• Khảo sát Mỏ Chì kẽm Lang Hích - Thái Nguyên (23/10/2013)
• Hội đồng thẩm định Đánh giá môi trường chiến lược Quy hoạch Bôxit ...đến năm 2030 (23/10/2013)