Nghiên cứu - Trao đổi

Ý nghóa của mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng”
trong quản lý tài nguyên khoáng sản
theo hướng phát triển bền vững,
áp dụng tại mỏ Nickel Bản Phúc - Sơn La
m ThS. PHẠM VĂN CHUNG
Khoa Địa Chất, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Đặt vấn đề
Mô  hình “Địa môi trường mỏ  khoáng” là  sự  mô
tả  các đặc điểm của mỏ  khoáng và  mối liên quan
của  nó  với  môi  trường,  các  nguyên  nhân  gây  ô
nhiễm, dự báo những nguy cơ tiềm ẩn gây ONMT, từ
đó đưa ra các giải pháp khắc phục. Đây là một hướng
nghiên cứu mới để giảm thiểu tối đa sự ONMT từ các
mỏ khoáng [4,8].
Các phương pháp nghiên cứu
Phương pháp khảo sát thực tế
Khảo sát thực tế về đặc điểm tự nhiên, đặc điểm
địa chất mỏ và các hoạt động khoáng sản sẽ là cơ
sở quan trọng để xây dựng mô hình “Địa môi trường
mỏ khoáng”. Mỗi mỏ khoáng có những đặc điểm và
các yếu tố gây ONMT khác nhau. Do vậy, mỗi mỏ
khoáng có một mô hình “Địa môi trường mỏ khoáng”
khác nhau.
Phương pháp lấy mẫu, phân tích các chỉ số
môi trường
Để đánh giá mức độ ONMT khu vực mỏ Nickel
Bản Phúc, chúng tôi tiến hành lấy các mẫu tại các
vị trí xung quanh khai trường và nhà máy tuyển nổi.

Mẫu được lấy theo đúng tiêu chuẩn và đánh giá
nhanh các chỉ số môi trường như màu sắc, độ pH,
nhiệt độ... sau đó, mẫu được bảo quản để phân tích
hàm lượng các kim loại nặng bằng phương pháp phổ
phát xạ nguyên tử ICP - AES.
Phương pháp mô hình hóa
Xây dựng “Địa môi trường mỏ khoáng” theo
phương pháp diễn giải để mô tả các yếu tố gây ô
nhiễm và các dấu hiệu ONMT. Từ đó, làm cơ sở để
dự báo những nguy cơ ONMT tiềm ẩn và các giải
pháp phoứng choỏng oõ nhieóm.

20

Tài nguyên và Môi trờng

Kỳ 2 - Th¸ng 9/2017

Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường mỏ
Nickel Bản Phúc
Các yếu tố tự nhiên
Đặc điểm địa hình
Mỏ Nickel Bản Phúc do có địa hình núi cao,
dốc đứng, phân cắt mạnh. Các dẫy núi chạy theo
phương Tây Bắc - Đông Nam và bị chia cắt bởi hệ
thống suối chảy theo phương Tây Nam - Đông Bắc
và Đông Nam - Tây Bắc. Địa hình phân cắt mạnh
từ +550 m đến +130 m, sườn dốc từ 30 - 40o. Các
thung lũng chủ yếu có dạng chữ V đặc trưng cho địa
hình xâm thực dọc mạnh. Trong vùng không có

nhiều địa hình trũng và phẳng, có nhiều suối dốc do
vậy nước chảy mạnh [2,3].
Hệ thống sông, suối
Khu vực Nickel Bản Phúc có hai suối chính là
suối Phúc và suối Đăm chảy qua, đây là hai con
suối có nước quanh năm và có ý nghóa quan trọng
đến sự phân tán các kim loại nặng từ mỏ vào môi
trường. Cả suối Phúc và suối Đăm sau khi chảy khu
vực nhà máy và hồ thải sẽ đổ vào suối Khoa sau đó
chảy vào sông Đà cách đó không xa.
Đặc điểm khí hậu
Mỏ Nickel Bản Phúc nằm ở vùng Tây Bắc có
khí hậu khô nóng, có hai mùa rõ rệt. Mùa mưa từ
tháng 5 đến tháng 9, mưa nhiều từ tháng 6 đến
tháng 8, nhiệt độ cao nhất 33-39oC. Mùa khô từ
tháng 10 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung
bình trong năm khoảng 2032 mm. Độ ẩm trung bình
khoảng 80% [2,3].
Các hiện tượng thiên tai
Các hiện tượng thiên tai như bão, lũ quét và sạt
nở đất thường hay gặp trong khu vực mỏ Nickel Bản
Phúc. Các hiện tượng thiên tai không chỉ gây thiệt


hại về kinh tế mà còn phá hủy cơ sở hạ tầng là các
công trình khai thác và công trình BVMT như vỡ hồ
đập chứa quặng đuôi, sạt lở bãi thải...
Các yếu tố địa chất mỏ
Thành phần vật chất
Thành phần chủ yếu của mỏ Nickel Bản Phúc

là pyrotin, pentlandit, chalcopyrit... là các khoáng vật
sulfid có thành phần quặng đặc sít như sau: Pyrotin
(70%), Pentlandit (10%), Chalcopyrit (5%) và các
khoáng vật phi quặng khác. Quặng xâm tán có
thành phần: Quặng sulfid Ni-Cu xâm tán trong đáy
khối xâm nhập có các khoáng vật quặng chiếm
khoảng 5-10%, với thành phần chủ yếu là pentlandit,
ít pyrotin, violarit, valerit [2].
Thành phần hóa học quặng sulfid Ni-Cu đặc sít
của mỏ Nickel Bản Phúc có hàm lượng cao về
nickel, nhưng rất thấp về các nguyên tố nhóm platin
và vàng. Các kết quả phân tích mẫu cơ bản của
thân quặng sulfid Ni-Cu đặc sít (TQI) hàm lượng
biên 0,2% Ni, có hàm lượng trung bình 1,44% Ni;
0,69% Cu; 0,05% Co; 25 ppb Au; 64 ppb Pt; 30 ppb
Pd; 14,42% S; 2,28% Mg; 26,7% Fe [3].
Trữ lượng của mỏ
Mỏ Nickel Bản Phúc có trữ lượng thân quặng I
là 4.570.000 tấn quặng và trữ lượng thân quặng (II),
(III) khoảng 71.601.000 tấn [3]. Hiện nay, đã khai
thác xong thân quặng (I). Thân quặng (II), (III) do
không có hiệu quả kinh tế nên chưa được khai thác.
Đặc điểm đá vây quanh
Đá vây quanh của mỏ Nickel Bản Phúc chủ yếu
là các đá sạn kết vôi, đá phiến chứa vôi của hệ tầng
Nậm Sập (D1-2 ns) [3]. Các đá này có khả năng
trung hòa một lượng lớn acid sinh ra từ các phản ứng
phong hóa các khoáng vật sulfid.
Đặc điểm thủy văn
Mỏ Nickel Bản Phúc và nhà máy tuyển nổi nằm

trên mực nước ngầm do vậy lượng nước thải hầm lò
phát sinh không đáng kể. Nước chứa trong các bãi
thải rắn, bãi chứa quặng sau khai thác không nhiều.
Hiện nay, một phần lưu vực suối Đăm đã được chặn
lại tạo thành hồ thải chứa quặng đuôi của nhà máy
tuyển nổi quặng Nickel.
Các hoạt động khoáng sản
Hoạt động khai thác
Mỏ Nickel Bản Phúc được khai thác theo
phương pháp hầm lò từ năm 2013. Hiện nay mỏ đã
khai thác xong thân quặng chính (thân quặng I).
Toàn bộ sản phẩm của hoạt động khai thác hầm lò
được đưa ra ngoài tập kết tại bãi chứa trước khi cung

cấp cho nhà máy. Nước thải hầm lò có hòa tan các
kim loại nặng là nguy cơ gây ONMT.
Hoạt động tuyển khoáng
Nhà máy tuyển nổi quặng nickel tại mỏ Nickel
Bản Phúc được xây dựng trên công nghệ hiện đại
của Australia. Sau khi thu hồi tinh quặng, quặng
đuôi của nhà máy được bơm vào hồ thải. Quặng
đuôi có chứa các vật chất lơ lửng và các hóa chất
của nhà máy một phần lắng xuống đáy hồ còn một
phần theo nước chảy tràn qua đập phân tán vào
suối Khoa. Các thuốc tuyển sử dụng trong quá trình
tuyển khoáng như: Thuốc tập hợp êtyl xantat natri
(SEX), thuốc điều chỉnh là xụ đa (Na2CO3), thuốc
tạo bọt - InterFroth IF50, thuốc đè chìm đá thải sulfuaMetabisulfit Natri (“SMBS”), thuốc đè chìm đá thải
không sulfua - Carboxy Metyl Xenlulô (CMC).
Hoạt động vận chuyển

Các hoạt động vận tải trong mỏ như vận chuyển
quặng sau khai thác, vận chuyển thiết bị, vận
chuyển đá thải... Các hoạt động vận chuyển gây
phân tán bụi và làm vương vãi các khoáng vật sulfid
ra sân công nghiệp, đường vận chuyển.
Các dấu hiệu ô nhiễm môi trường tại mỏ
Nickel Bản Phúc
Đặc điểm môi trường nước mặt
Nước thải hầm lò, nước thải sản xuất của nhà
máy phát sinh do quá trình khai thác và tuyển
khoáng, nước mưa chảy tràn qua bãi thải, bãi chứa
quặng, đường vận chuyển, sân công nghiệp vào môi
trường nước mặt khu vực mỏ Nickel Bản Phúc qua
suối Phúc nằm cạnh nhà máy [1].
Quặng đuôi của quá trình tuyển khoáng ở dạng
huyền phù có chứa các khoáng vật sulfid và đá thải
sẽ được bơm từ nhà máy tuyển đến hồ thải. Nước
trong hồ thải do nồng độ các kim loại nặng lơ lửng
lớn. Khi lượng nước tại hồ dâng cao hơn đập tràn sẽ
xả thải vào suối Đăm mang theo các chất độc hại
vào môi trường [1].
Các nguồn chất thải rắn
Các chất thải rắn chủ yếu là đá thải và quặng
vương vãi tại saõn coõng nghieọp, ủửụứng vaọn chuyeồn,
Baỷng 1: Keỏtquaỷphaõntớchcaựcmaóunửụựcmaởttaùi
khuvửùcmoỷNickelBaỷnPhuực

Tài nguyên và Môi trờng

Kỳ 2 - Tháng 9/2017


21


Bảng 2: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng các mẫu bùn tại
các suối trong khu vực mỏ Nickel Bản Phúc

độ pH giảm nhẹ, hàm lượng các
kim loại nặng cao, nước thải tại
chứa nhiều vật chất lơ lửng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

bãi thải, bãi chứa quặng. Sự
phong hóa các khoáng vật sulfid
và các phản ứng hòa tan tạo thành dòng thải acid mỏ là một trong
những nguyên nhân chủ yếu làm
phân tán các kim loại nặng vào
môi trường [5].
Kết quả phân tích các mẫu
nước và mẫu bùn tại các suối
trong khu vực mỏ Nickel Bản
Phúc cho thấy, sự hạ thấp nhẹ
của pH trong tất cả các mẫu, chứng tỏ nó chịu ảnh hưởng của
nguồn thải acid và hàm lượng các
kim loại nặng như: Cu, Ni, Fe vượt
giới hạn cho phép.
Dự báo những nguy cơ ô
nhiễm môi trường tiềm ẩn
Sau khi quá trình khai thác
kết thúc thì sự ONMT tại khu vực

mỏ Nickel Bản Phúc vẫn diễn ra
do các nguyên nhân như sau:
Khoáng vật sulfid tại bãi thải rắn
vẫn tiếp tục bị phong hóa và tào
thành dòng thải acid mỏ và là
nguyên nhân phân tán các chất
độc hại và các kim loại nặng vào
môi trường [5,7]. Trong thành
phần của hồ thải chứa một lượng
lớn các khoáng vật sulfid do vậy
quá trình oxy hóa sẽ tạo thành
dòng thải acid và giải phóng các
kim loại nặng phân tán vào nguồn
nước [5]. Các sự cố do thiên tai sẽ
làm phá hủy các công trình
BVMT như đập thải, hồ thải, bãi
thải... Các chất độc hại sẽ có điều
kiện phân tán vào môi trường một
cách khoõng theồ kieồm soaựt ủửụùc.

22

Tài nguyên và Môi trờng

Caực giaỷi pháp giảm thiểu ô
nhiễm môi trường
Trong số các nguồn gây
ONMT tại mỏ Nickel Bản Phúc thì
sự tạo thành dòng thải acid mỏ và
phân tán các kim loại nặng ra môi

trường là nguy hiểm nhất. Để
giảm nguy cơ ô nhiễm cần có
những giải pháp tổng thể về quy
trình thu gom và xử lý các nguồn
nước thải như: Nước thải hầm lò,
nước thải sản xuất, nước mưa
chảy tràn qua các khu vực bãi
chứa, bãi thải, sân công nghiệp,
được vận chuyển... Ngoài ra, cần
có biện pháp gia cố hồ đập chứa
quặng đuôi, gia cố khai trường để
phòng trống các nguy cơ phá
hoại do thiên tai.
Các chất thải rắn, chất thải
nguy hại, chất thải sinh hoạt cần
được xử lý theo đúng quy trình kỹ
thuật. Sau khi khai thác phải có
biện pháp cải tạo phục hồi môi
trường phù hợp với điều kiện thực
tế của mỏ.
Kết luận
Các yếu tố ảnh hưởng đến
môi trường tại mỏ Nickel Bản Phúc
như: Đặc điểm khí hậu, sông suối,
thành phần vật chất của quặng,
các hoạt động khoáng sản... trong
đó, các hoạt động khoáng sản là
nguyên nhân quan trọng nhất làm
cho sự phân tán các kim loại nặng
vào môi trường.

Các kết quả khảo sát và phân
tích mẫu nước và mẫu bùn tại khu
vực mỏ Nickel Bản Phúc cho thấy,
Kú 2 - Th¸ng 9/2017

[1]. Phạm Văn Chung,
“Nghiên cứu cơ sở  khoa học xác
định  hành  vi  địa  hóa  và  cơ  chế
phân tán của các nguyên tố  độc
hại  (Cu,  Ni,  As,  Pb)  trong  môi
trường nước mặt khu vực các mỏ
khoáng sản Đồng - Nickel; Lấy ví
dụ  mỏ  Nickel Bản Phúc” Mã số:
13.01.16.C.01. Đề  tài khoa hoạc
công  nghệ, Trường Đại học
TN&MT Hà Nội, (2016)
[2]. Đinh Hữu Minh, “Cấu trúc
địa chất và  đặc điểm quặng hóa
sulfid Nickel - Đồng mỏ Bản Phúc
Sơn  La”. Luận án tiến só - Thư
viện Đại học Mỏ - Địa chất, Hà
Nội. (2003)
[3] Đinh Hữu Minh, Nguyễn
Ngọc Hải và nnk, “Báo cáo thăm
dò mỏ Nickel - Bản Phúc”. Trung
tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất,
Hà Nội. (2006)
[4]. Nguyễn Văn Phổ, Phạm
Tích Xuân: “Mô hình địa môi trường
các  mỏ  khoáng  và  ý  nghóa  của

chung trong đánh giá  ảnh hưởng
môi trường do khai thác mỏ”. Tạp
chí Các khoa học về trái đất,
(2011) số 33(4) 661-668.
[5]. Nguyễn Văn Phổ, 2013 Phong  hóa  nhiệt  đới  ẩm  Việt
Nam. Nxb Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ.
[6]. Nguyen Van Pho, et al:
Migration capcity of lead in environment and problem of lead pollution  in  Cho  Dien  lead-zinc
deposit, Geology, Serie B, No.27,
(2006) pp.79-86.
[7]. Plumlee G.S: The environmental geology of mineral deposits,
in  Plumlee,  G.S.,  and  Logsdon,
M.J.,  eds.,  Environmental  Geochemistry of Mineral Deposits, Part
A:  Processes,  Techniques,  and
Health  Issues: Reviews  in  Economic  Geology,  v. 6A, (1999) p.
71-116.n