Trên thế giới đã ghi nhận nhiều mỏ khoáng sản gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, thậm trí có một số mỏ đã trở thành các thảm họa môi trường. Trong số các mỏ gây ô nhiễm môi trường thì các mỏ sulfur kim loại có nguy cơ cao nhất vì chúng có khả năng sinh ra dòng thải axít và kèm theo đó là phát tán các kim loại nặng vào môi trường.

Ở nước ta, trong những năm gần đây các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản đã và đang phát triển mạnh mẽ. Thực tế cho thấy, vấn đề ô nhiễm môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản xảy ra không chỉ khi mỏ đang hoạt động mà còn tiếp tục nhiều năm sau khi mỏ đã đóng cửa, đặc biệt là các mỏ sulfid.

Mô hình phát tán các kim loại nặng vào môi trường được xây dựng dựa trên cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên, đặc điểm địa chất khoáng sản, các hoạt động khoáng sản, đặc điểm môi trường. Mô hình được mô phỏng bằng những thuật toán và công cụ của các phần mềm tin học như ARCGIS, MIKE 11, MAPINFOR. Các kết quả của mô hình được thể hiện đơn giản, dễ hiểu.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài ThS. Phạm Văn Chung  cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội thực hiện “Nghiên cứu xây dựng mô hình phát tán các kim loại nặng vào môi trường khu vực có khoáng sản sulfur” với mục tiêu:

- Xây dựng được mô hình phát tán các nguyên tố kim loại nặng trong môi trường đất và môi trường nước tại 03 khu vực có khoáng sản sulfur ở miền Bắc Việt Nam.

- Đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường tại 03 khu vực có khoáng sản sulfur ở miền Bắc Việt Nam.

Khoáng sản sulfur thường chứa các khoáng vật sulfur kim loại (pyrit, chancopyrit, galenit...). Khi gặp nước và không khí tại các bãi thải hoặc trong lò mỏ, chúng bị oxy hóa tạo ra dung dịch acid (gọi là ARD hoặc AMD).

Dung dịch acid này hòa tan các kim loại nặng và chất độc hại, sau đó phát tán gây ô nhiễm nguồn nước, đất, không khí, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ tai biến môi trường. Trong đó, nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng và chất độc hại tới môi trường, sức khỏe con người là vấn đề nghiêm trọng nhất.

Nhận định chính về khai thác - chế biến khoáng sản kim loại tại Việt Nam:

• Tiềm năng phong phú: Phát hiện hơn 600 mỏ với nhiều loại kim loại khác nhau (sắt, titan, nhôm, chì-kẽm, đồng, vàng...).
• Đặc điểm quặng đa kim: Ngoại trừ Fe, Mn, Cr, Ti, Al, hầu hết các mỏ nội sinh đều là quặng đa kim chứa khoáng vật sulfur - rất dễ biến đổi và tác động đến môi trường khi tiếp xúc với điều kiện bề mặt.
• Gia tăng khai thác: Hoạt động khai thác diễn ra mạnh mẽ và mở rộng quy mô (đặc biệt là Fe, Mn, Cr, Pb-Zn, Sb, Cu, Au) nhằm đáp ứng nhu cầu nguyên liệu ngày càng tăng.
• Hạn chế về công nghệ: Trình độ chế biến còn thấp, chỉ thu hồi được một số ít nguyên tố. Phần lớn các nguyên tố có ích đi kèm bị bỏ lại trong chất thải, gây ô nhiễm kim loại nặng và chất độc hại nghiêm trọng.

Nhằm giải quyết các thách thức trên, nghiên cứu đã tiến hành đánh giá thực trạng, xây dựng mô hình và thu được những kết quả cụ thể như sau:

Cơ chế & Con đường phát tán: Yếu tố tiên quyết gây ô nhiễm là thành phần vật chất quặng. Hoạt động khai thác đẩy nhanh quá trình oxy hóa các khoáng vật sulfid, tạo dòng thải acid mỏ (ARD/AMD). Acid này hòa tan kim loại nặng (KLN) và phát tán qua nước mặt, sau đó ngấm vào đất, nước ngầm và sinh vật.

Tác động: Phạm vi ảnh hưởng trải dài dọc theo hệ thống sông suối về hạ lưu, làm suy giảm chất lượng nước và đe dọa trực tiếp đến sức khỏe con người. Ứng dụng mô hình hóa: Sử dụng các phần mềm (ArcGIS, MIKE 11, MapInfo) cho phép mô phỏng sự phát tán KLN, làm cơ sở khoa học để dự báo nguy cơ ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu.

 Kết quả khảo sát tại 3 mỏ đại diện:

Mỏ chưa khai thác (Nickel Hà Trì): KLN mới chỉ phát tán nhẹ quanh thân quặng, nhưng nguy cơ ô nhiễm sẽ rất cao nếu tiến hành khai thác lộ thiên.

Mỏ đang khai thác (Nickel Bản Phúc): Xuất hiện dấu hiệu phát tán KLN nhưng được kiểm soát tốt nhờ vận hành hiệu quả các công trình bảo vệ môi trường.

Mỏ đã đóng cửa (Pyrit Minh Quang): Tiếp tục gây ô nhiễm do tồn đọng bãi thải, bã thải và moong khai thác chưa được xử lý triệt để.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22350/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê

Đ.T.V (NASTIS)