Nghiên cứu cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác than Lộ Thiên tại mỏ ngã hai của Công ty trách nhiệm hữu hạn Một thành viên than Quang Hanh – Vinacomin, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết

Công nghiệp khai thác than xuất hiện rất sớm và được phát triển từ nửa sau thế kỷ XIX. Sản lượng khai thác than là rất khác nhau giữa các thời kỳ, giữa các khu vực và các quốc gia. Mặc dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây hậu quả xấu đến môi trường (đất, nước, không khí...), song nhu cầu than không vì thế mà giảm đi.

Trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh, môi trường bị suy giảm chủ yếu do hoạt động khai thác than bằng phương pháp lộ thiên. Trong công nghệ khai thác lộ thiên, để lấy được 01 tấn than phải tiến hành khoan nổ mìn, làm tơi đất đá, xúc lên phương tiện rồi vận chuyển và đổ thải sẽ làm phát sinh từ 07 ÷ 13m3 đất đá. Các công đoạn này đã làm cho môi trường sinh thái bị tác động rất lớn, xâm hại đến hệ động, thực vật, suy giảm chất lượng môi trường đất, nước, không khí trong khu vực, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Bên cạnh đó, một số mỏ lượng nước thải có pH

thấp, hàm lượng một số kim loại nặng cao (Fe, Mn) trong quá trình khai thác chảy tràn trên bề mặt làm ảnh hưởng đến môi trường đất, mất khả năng sản xuất của đất. Vì vậy, vấn đề bảo vệ môi trường trong khai thác than cần được nhận thức một cách khoa học, quản lý một cách bài bản, quy hoạch các vùng khai thác, vùng đổ thải hợp lý và đòi hỏi những người thực hiện có đủ trình độ chuyên môn, kỹ thuật.

Những phương pháp xử lý đất truyền thống (rửa đất, xử lý nhiệt, trao đổi ion, cố định chất ô nhiễm…) tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật và hạn chế về diện tích. Trong khai thác lộ thiên, diện tích đất cần được cải tạo, phục hồi lớn, việc áp dụng các công nghệ truyền thống sẽ rất tốn kém về kinh phí nên khó có thể đưa vào áp dụng tại các khu vực này.

Bên cạnh những mặt tích cực, hoạt động khai thác than gây ra không ít những tác động tiêu cực đối với các thành phần môi trường tự nhiên của khu vực khai thác và vùng phụ cận, đặc biệt là các hoạt động khai thác lộ thiên với diện khai thác rộng, trữ lượng đất đá đổ thải lớn... Trong quá trình khai thác và sau khi kết thúc khai thác khai thác than lộ thiên sẽ tạo ra các moong khai thác và bãi thải đất đá thải

làm ảnh hưởng tới cảnh quan, môi trường, thảm thực vật khu vực. Bên cạnh đó, đất đá bãi thải thuộc loại nghèo chất dinh dưỡng làm cho thực vật khó phát triển tự nhiên dẫn đến làm cho bề mặt và sườn bãi thải gần như trơ trụi, không có thảm thực vật bao phủ, vào mùa khô thường gây bụi trên diện rộng và mùa mưa thường xảy ra hiện tượng sạt lở, xói mòn đất đá gây bồi lấp hệ thống thoát nước khu vực. Vì vậy, cải tạo và phục hồi môi trường sau khai thác than lộ thiên là một trong những vấn đề cần phải được thực hiện nhằm hạn chế đến mức tối đa các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.

Ở nước ta, công tác cải tạo, phục hồi môi trường sau khai thác cũng đã được quan tâm kể từ khi có Luật môi trường ra đời, tuy nhiên hiệu quả mang lại chưa nhiều, thường chỉ mang tính giải pháp tình thế. Do vậy, việc nghiên cứu, vận dụng, ứng dụng các thành tựu khoa học, các kinh nghiệm đã có trong công tác cải tạo và phục hồi môi trường của các nước trên thế giới là rất cần thiết để áp dụng cho phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam.

Cũng chính vì các lý do trên, tôi đã quyết định chọn đề tài luận văn “Nghiên cứu Cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác than lộ thiên mỏ Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – Vinacomin thuộc thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh” với mục đích nghiên cứu các phương án cải tạo, phục hồi môi trường đã và đang áp dụng cho các mỏ lộ thiên trên thế giới và ở Việt Nam, từ đó đề xuất phương án cải tạo, phục hồi môi trường phù hợp với điều kiện khai thác cho các mỏ lộ thiên tại Việt Nam. Hướng đến mục tiêu bảo vệ môi trường, phát triển bền vững ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 101 trang tài liệu này.

2. Mục tiêu và nhiệm vụ nhiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Xác lập cơ sở khoa học dựa trên kết quả đánh giá tổng hợp hiện trạng khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin, nghiên cứu các công nghệ cải tạo, phục hồi mỏ lộ thiên từ đó đề xuất các giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường đối với khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin.

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu, đánh giá các giải pháp công nghệ áp dụng cho việc cải tạo, phục hồi môi trường cho các mỏ khai thác than lộ thiên trong đó có mỏ than Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin.

- Khảo sát, đo đạc hiện trạng môi trường khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai để đánh giá mức độ ảnh hưởng cũng như những tác động khác do khai thác mỏ lộ thiên gây ra.

- Đề xuất các phương án, biện pháp để cải tạo, phục hồi môi trường cho khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai.

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

3.1 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi không gian: Toàn bộ khu vực mỏ than Ngã Hai thuộc xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.

- Phạm vi khoa học: Đề tài tập trung đánh giá hiện trạng công tác cải tạo, phục hồi môi trường từ đó đưa ra các biện pháp, phương án để cải tạo, phục hồi môi trường đối với khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai.

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai thuộc xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả. Trong khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai bao gồm mặt bằng sân công nghiệp, khu khai thác và các bãi thải phục vụ cho việc đổ thải của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin.

4. Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Tìm hiểu phương pháp luận đã được xây dưng để nghiên cứu cải tạo và phục hồi môi trường đối với các mỏ than khai thác lộ thiên để lựa chọn được giải pháp phù hợp đối với việc cải tạo, phục hồi môi trường của các mỏ than lộ thiên tại Việt Nam.

- Ý nghĩa thực tiễn:

Dựa trên các giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường phù hợp với điều kiện khai thác của các mỏ than lộ thiên ở Việt Nam, áp dụng vào xây dựng được mô hình

cải tạo, phục hồi môi trường cho khu vực khai thác than lộ thiên mỏ than Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – Vinacomin.

+ Xây dựng được mô hình cải tạo, phục hồi môi trường khu vực khai thác than lộ thiên mỏ Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin.

5. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, Luận văn gồm có 3 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2: Địa điểm, thời gian, nội dung, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Khái niệm về cải tạo, phục hồi môi trường

Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản là hoạt động đưa môi trường, hệ sinh thái (đất, nước, không khí, cảnh quan thiên nhiên, thảm thực vật...) tại khu vực khai thác khoáng sản và các khu vực bị ảnh hưởng do hoạt động khai thác khoáng sản về trạng thái môi trường gần với trạng thái môi trường ban đầu hoặc đạt được các tiêu chuẩn, quy chuẩn về an toàn, môi trường và phục vụ các mục đích có lợi cho con người. (Trích: Mục 1, Điều 2, Chương I của Quyết định số 18/2013/QĐ-TTg ngày 29/03/2013 của Thủ tướng chính phủ quy định về cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản). [7]

Đề án cải tạo, phục hồi môi trường do tổ chức, cá nhân khai thác khoáng sản lập nhằm xác định phương án cải tạo, phục hồi môi trường và tổng số tiền ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với khai thác khoáng sản trình cơ quan có thẩm quyền phê duyệt. (Trích: Mục 3, Điều 2, Chương I của Quyết định số 18/2013/QĐ- TTg ngày 29/03/2013 của Thủ tướng chính phủ quy định về cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản). [7]

1.1.2 Khái niệm về khai thác than lộ thiên

Khai thác than lô ̣thiên (open pit mining) là tổng hợp tất cả các hoạt động khai thác mỏ than tiến hành nhằm thu hồi khoáng sả n từ lòng đất (lòng đất được hiểu là cả trên mặt đất và dưới đất).

Khai thác mỏ lộ thiên là một hình thức khai thác mỏ mà theo đó cần phải bóc lớp đất đá phủ trên loại khoáng sản cần khai thác. Một hình thức khai thác khác ngược lại là khai thác hầm lò, theo đó không có việc bóc lớp phủ mà người ta đào các hầm bên dưới mặt đất để lấy quặng. [1]

Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất, thường là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than. Các vật liệu được khai thác từ mỏ như kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim cương, đá vôi, đá phiến dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào không phải từ trồng trọt hoặc được tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc nhà máy đều được khai thác từ mỏ. Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (như dầu mỏ, khí thiên nhiên, hoặc thậm chí là nước). [2]

1.2 Tổng quan về cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên trên thế giới

Đối với các nước công nghiệp phát triển trên thế giới vấn đề tận thu tài nguyên và áp dụng công nghệ thân thiện môi trường để phục vụ cho công tác cải tạo, phục hồi môi trường mỏ lộ thiên sau khai thác rất được quan tâm và thực hiện từ lâu. Việc thiết kế phương án cải tạo, phục hồi môi trường để hoàn nguyên và tái tạo cảnh quan tại các vùng khai thác than thường được thực hiện đồng thời với khai thác mỏ, phù hợp với mục đích tái sử dụng khu vực đã khai thác hoặc theo mục đích sử dụng đất.

Hiện nay trên thế giới mỗi quốc gia đều có phương án cũng như giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, địa hình, địa chất, địa mạo, chế độ thủy văn... Tuy nhiên ở một số nước Tây âu và điển hình là Anh, Pháp và Cộng hòa Liên bang Đức đã có giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác than lộ thiên tiên tiến và có nhiều ưu điểm hơn so với những nước khác.

- Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại Pháp

Thiết kế cải tạo, phục hồi môi trường luôn là điều kiện bắt buộc đối với một dự án khai thác mỏ tại Pháp, trong đó có các nội dung:

Quy hoạch sử dụng đất: Trong kế hoạch sử dụng đất phải xác định được phạm vi, quy mô sử dụng đất, chất lượng đất trước khi giao cho mỏ tiến hành khai thác, đồng thời có những nghiên cứu về đặc điểm như độ dốc, bề mặt đất đai, loại đất và thảm thực vật của các khu vực ưu tiên cho khai thác.

Cung cấp các tài liệu liên quan: Có đầy đủ bản đồ, thông tin về thành phần đất, cấu trúc địa chất và công nghệ khai thác… Đây chính là cơ sở để lựa chọn các phương thức cải tạo, phục hồi môi trường cho một dự án.

Lựa chọn các điểm đổ thải: Xem xét địa hình, địa mạo, chế độ thủy văn khu vực để có các giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường như chống xói mòn, san lấp, kè cống, nắn dòng…

Kế hoạch cải tạo, phục hồi: Trong kế hoạch cải tạo, phục hồi phải phân định được thời gian, khu vực và cách thức phục hồi. Các điều kiện nhất quán trong công tác cải tạo, phục hồi bao gồm lựa chọn mục đích sử dụng đất cuối cùng, cải tạo, phục hồi các vị trí các khu vực đổ thải, thoát nước, trồng cây và chăm bón để duy trì thảm thực vật.

Các ứng dụng máy tính và thiết kế địa mạo: Sau khi đã có những số liệu về hoạt động khai thác, về tác động có thể ảnh hưởng tới môi trường và các giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường được đề xuất. Các dữ liệu này được mô hình hóa trên các phần mềm máy tính quản lý để có được một thiết kế về địa mạo cho khu vực lúc khai thác cũng như kế hoạch cải tạo, phục hồi sau khai thác.

Phủ xanh bắt buộc: Công tác phủ xanh không những được thực hiện sau khi kết thúc khai thác mà còn phải được thực hiện ngay sau khi xây dựng và trong quá trình hoạt động khai thác mỏ. Việc giữ thảm thực vật tại các bờ suối hay trồng cây trên các bờ mỏ cũng luôn được chú trọng, tránh việc xói mòn trong quá trình khai thác.

Thoát nước mỏ và kiểm soát bùn lắng: Trong quá trình khai thác, thảm thực vật bị mất đi để lại những bề mặt hở. Quá trình mưa chảy tràn sẽ mang theo một lượng bùn cát khá lớn vào các con sông. Nước thải từ các mỏ than cũng là một nguồn gây ô nhiễm môi trường nước cũng như môi trường đất khu vực. Thông thường việc giảm thiểu tải lượng bùn cát và các chất ô nhiễm vào các thủy vực xung quanh được thực hiện bằng cách thiết lập các đầm và hồ lắng theo cấu trúc của địa hình.

Kiểm soát xói mòn: Để tránh xói mòn và rửa trôi theo gió và mưa, cần trồng cỏ hay các loại cây phát triển nhanh tại những khu vực này. Sau khi kết thúc khai thác người ta có những biện pháp trồng rừng hay những mục đích sử dụng đất khác hoàn cải lại hiện trạng môi trường đất cho khu vực. Các bước kiểm soát xói mòn bao gồm đánh giá nguyên nhân xói mòn đất, kiểm soát xói mòn cấu trúc; thiết kế công trình kiểm soát xói mòn, phủ xanh...

Các bước tiến hành quá trình cải tạo, phục hồi môi trường mỏ:

Xác định đặc tính của đất đai: Đặc tính của đất được xác định trước khi có kế hoạch khai thác, cũng như chất lượng đất sau khi khai thác.

Phân loại đất: Để phục hồi nguyên trạng hoặc chuyển đổi sang mục đích sử dụng đất đai khác, việc phân loại đất là rất quan trọng để chọn lựa các giống cây trồng phù hợp và đề xuất mục đích sử dụng hợp lý cho khu vực sau khai thác.

Đánh giá từng loại đất để có những biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường thích hợp: Sau khi đã phân loại đất thì công việc cải tạo, phục hồi môi trường đất được lập kế hoạch và thực hiện theo sự đánh giá quỹ đất và các loại cây phù hợp.

Dự trữ và hoàn trả lớp đất màu: Để khai thác than, đặc biệt là khai thác lộ thiên, người ta phải bóc lớp đất phủ, trong đó có lớp đất màu. Lượng đất này sẽ được dự trữ tại những vùng thích hợp và sau khi khai thác xong sẽ hoàn trả lại.

Tái tạo cảnh quan: Việc tái tạo cảnh quan tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng khu vực khai thác đã được hoàn thổ (hồ nước, rừng, công viên, phát triển đô thị…).

- Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại CHLB

Đức

Tại các vùng khai thác than nâu đã dừng khai thác ở CHLB Đức, các mỏ than

nâu được cải tạo và phục hồi nhằm tái sử dụng đất cho các cơ sở công nghiệp mới, thậm chí biến thành bảo tàng vùng than, các khu vui chơi, các địa điểm du lịch sinh thái...

Phương pháp phổ biến trong cải tạo và phục hồi môi trường tại CHLB Đức là san gạt các bãi thải, trồng cây, cải tạo các moong sau khai thác bằng phương pháp đổ bãi thải trong hoặc được cải tạo thành hồ chứa nước, hệ thống các hồ nước liên