Luận văn: Tiêu chí ĐTM cho dự án khai thác khoáng sản rắn đáy biển

Luận văn thạc sĩ xây dựng bộ tiêu chí và nội dung chi tiết để đánh giá tác động môi trường cho các dự án khai thác khoáng sản rắn từ đáy biển Việt Nam.

• Tác giả: Trần Mạnh Cường
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thành Long
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Xây dựng các tiêu chí và nội dung đánh giá tác động môi trường đối với các dự án khai thác khoáng sản rắn từ đáy biển
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ khoa học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm và tầm quan trọng đánh giá tác động môi trường khai thác khoáng sản đáy biển

Đánh giá tác động môi trường (ĐTMT) là công cụ quản lý môi trường thiết yếu trong các dự án khai thác khoáng sản rắn đáy biển. Hoạt động này nhằm xác định, dự báo và đánh giá các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái biển, tài nguyên nước và cộng đồng địa phương. Vùng biển Việt Nam chứa hàng trăm tỷ m³ vật liệu xây dựng và hàng trăm triệu tấn sa khoáng, nhưng việc khai thác khoáng sản đáy biển tiềm ẩn nhiều rủi ro. ĐTMT giúp cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường biển, đảm bảo tính bền vững của tài nguyên.

1.1. Khái niệm khai thác khoáng sản rắn đáy biển

Khai thác khoáng sản rắn đáy biển là hoạt động khai thác cát, sỏi và các khoáng sản khác từ dưới đáy biển để sử dụng làm vật liệu xây dựng. Phạm vi khai thác chủ yếu tập trung ở các vùng biển nước nông, nơi dễ tiếp cận. Quy trình này sử dụng tàu hút cát hiện đại, nhưng gây ra những thay đổi đáng kể về địa hình và chất lượng nước biển.

1.2. Vai trò của đánh giá tác động môi trường

ĐTMT xác định các đối tượng chịu tác động gồm: môi trường tự nhiên, tài nguyên sinh vật, kinh tế-xã hội. Nó cung cấp dữ liệu khoa học để quyết định có/không cấp phép dự án, đồng thời thiết lập các biện pháp giảm thiểu tác hại. ĐTMT là điều kiện tiên quyết pháp lý cho mọi hoạt động khai thác khoáng sản đáy biển tại Việt Nam.

II. Các tác động môi trường chính từ hoạt động khai thác khoáng sản đáy biển

Khai thác khoáng sản đáy biển gây ra nhiều tác động môi trường nghiêm trọng. Trước hết, quá trình khai thác làm thay đổi cấu trúc hình thái đáy biển, tạo ra các hố sâu có khả năng ảnh hưởng đến dòng chảy nước và mô hình sóng. Thứ hai, hoạt động này gây ra ô nhiễm nước biển do tổng chất rắn lơ lửng (TSS) tăng cao, giảm độ trong suốt của nước. Thứ ba, sạt lở bờ là hậu quả trực tiếp khi mất lớp cát bảo vệ. Cuối cùng, các khí thải từ tàu khai thác, sử dụng nhiên liệu gây ô nhiễm không khí và góp phần biến đổi khí hậu. Các tác động này ảnh hưởng đến sinh vật biển, ngư nghiệp và đời sống cộng đồng ven biển.

2.1. Tác động đến hệ sinh thái biển

Khai thác khoáng sản đáy biển làm mất mát tài nguyên sinh vật và môi trường sống. Nước biển bị ô nhiễm giảm oxy, ảnh hưởng đến cá, tôm cua. Các loài biển cảnh nhạy cảm bị suy giảm, phá hủy vùng cắt mớ. Sạt lở bờ do mất cát gây mất quỹ đất nông nghiệp ven biển, đe dọa an toàn cộng đồng địa phương.

2.2. Tác động kinh tế xã hội

Tác động môi trường từ khai thác khoáng sản đáy biển ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngư dân. Suy giảm tài nguyên cá làm giảm sản lượng và thu nhập. Nước biển bẩn ảnh hưởng du lịch ven biển. Chi phí bảo vệ bờ biển tăng, gây áp lực tài chính cho chính quyền địa phương và cộng đồng.

III. Bộ tiêu chí và nội dung đánh giá tác động môi trường

Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá tác động môi trường là nền tảng khoa học cho ĐTMT các dự án khai thác khoáng sản rắn đáy biển. Bộ tiêu chí này dựa trên cơ sở khoa học, thực tiễn khai thác biển Việt Nam và các quy định pháp lý quốc tế. Nội dung chính bao gồm: (1) Các đối tượng chịu tác động - môi trường tự nhiên, tài nguyên, kinh tế-xã hội; (2) Danh mục tác động - liệt kê chi tiết từng loại tác hại; (3) Mức độ ảnh hưởng - xác định vùng ảnh hưởng theo khoảng cách; (4) Biện pháp giảm thiểu - cách phòng ngừa và khắc phục tác hại. Bộ tiêu chí này đảm bảo tính thống nhất, khoa học và minh bạch trong quá trình đánh giá tác động môi trường toàn quốc.

3.1. Tiêu chí đánh giá chất lượng nước biển

Tiêu chí này đo lường tổng chất rắn lơ lửng (TSS), tổng chất rắn hoà tan (TDS), hàm lượng oxy, pH. Ví dụ: khu vực khai thác cát 450.000 m³/năm tại Cần Giờ tăng TSS lên 2-3 lần so với mức nền. Tiêu chí chất lượng nước giúp xác định phạm vi ô nhiễm và thời gian phục hồi tự nhiên của biển.

3.2. Tiêu chí đánh giá tác động địa hình và bờ biển

Sử dụng kỹ thuật RTK (định vị thời gian thực) và đo sâu hậu xử lý để theo dõi sự thay đổi độ sâu, hình thái đáy biển. Tiêu chí này xác định mức độ sạt lở bờ và khả năng tái tạo tự nhiên. Là cơ sở để tính toán phương án bổ sung cát bảo vệ bờ biển.

IV. Hướng dẫn thực hiện đánh giá tác động môi trường cho dự án khai thác khoáng sản đáy biển

Hướng dẫn thực hiện đánh giá tác động môi trường cho các dự án khai thác khoáng sản rắn đáy biển phải tuân thủ quy trình khoa học và pháp lý. Bước 1: Xác định phạm vi nghiên cứu bao gồm khu vực khai thác và vùng ảnh hưởng xung quanh (thường 2-5km). Bước 2: Thu thập dữ liệu nền về môi trường, sinh vật, kinh tế hiện trạng. Bước 3: Dự báo tác động sử dụng mô hình toán học và kinh nghiệm chuyên gia. Bước 4: Đề xuất biện pháp giảm thiểu như giới hạn mùa khai thác, bổ sung cát bảo vệ bờ. Bước 5: Giám sát tác động môi trường thực tế sau khi triển khai dự án. Toàn bộ quá trình phải công khai, lấy ý kiến cộng đồng, đảm bảo tính bền vững của hoạt động khai thác khoáng sản đáy biển.

4.1. Phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu

Sử dụng phương pháp chuyên gia, điều tra khảo sát thực địa, phân tích mẫu nước, đo đạc địa hình. Kế thừa các nghiên cứu trước đây về biến động tài nguyên khoáng sản và chất lượng biển. Lập ma trận tác động để hệ thống hóa các tác hại tiềm ẩn từ khai thác khoáng sản đáy biển trước, trong và sau dự án.

4.2. Lập kế hoạch giám sát và quản lý tác động

Thiết lập chương trình giám sát định kỳ hàng tháng, hàng quý theo tiêu chí đánh giá đã xây dựng. Yêu cầu nhà đầu tư thực hiện biện pháp giảm thiểu: giới hạn sản lượng khai thác, tuân thủ quy định mùa, sử dụng thiết bị hiện đại giảm phát thải. Phối hợp với cơ quan kiểm lâm và cộng đồng địa phương trong quá trình bảo vệ môi trường biển dài hạn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu và kết luận gồm có 3 chƣơng chính là: MỞ ĐẨU CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.

TÌNH HÌNH KTKSRĐB TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1. Tình hình KTKSRĐB trên thế giới Khoáng sản rắn bao gồm sa khoáng, vật liệu xây dựng, cát thủy tinh, khoáng sản kim loại có nguồn gốc hóa học và nhiệt dịch. Sa khoáng là những khoáng vật nặng bền vững đƣợc làm giàu và tích tụ nhờ hoạt động của sóng nhƣ: ilmenit, zircon, monasit, vàng, casiterit, v. Chúng phân bố theo đới đƣờng bờ cổ - vị trí đƣờng bờ biển dừng khá lâu trong quá trình biển tiến hoặc quá trình biển thoái.

Ví dụ trên thềm lục địa Việt Nam có các đới đƣờng bờ cổ tập trung sa khoáng phân bố ở các độ sâu: 30m, 60m, 100m, 200m, 400m, 700m, 1500m, 2500m. Vật liệu xây dựng trên đáy biển chủ yếu là cát. Cát có nguồn gốc tái trầm tích do sóng trong quá trình biển tiến Flandrian. Độ chọn lọc rất tốt, hàm lƣợng thạch anh dao động từ 98 – 100%.

Vật liệu cát thủy tinh phân bố trên các đê cát ven bờ và cồn cát trắng tuổi Holocen sớm - giữa. Cát có độ chọn lọc và mài tròn rất tốt, hàm lƣợng thạch anh dao động từ 98 – 100%. Khoáng sản rắn có nguồn gốc hóa học chủ yếu đƣợc kết tủa từ nƣớc biển dƣới dạng vật liệu keo (Fe+3, Mn, Al, SiO2, P2O5) và dung dịch thật (CaCO3, CaMg(CO3)2 do phân dị hóa học phụ thuộc vào độ pH của nƣớc biển. Khoáng sản rắn có nguồn gốc núi lửa và nhiệt dịch nhƣ Mn, W, Mo, Au, Hg, Sb, Bi,.

đƣợc thành tạo liên quan đến đới tách giãn đáy đại dƣơng, các đứt gãy và khe nứt xuyên cắt vỏ đại dƣơng và sống núi giữa đại dƣơng. Khoáng sản nổi tiếng trên đáy đại dƣơng hiện đại là kết hạch Mangan (module) [5]. Trên thế giới, hoạt động khai thác khoáng sản biển diễn ra từ đầu thế kỷ XX nhƣng đến những năm 70 của thế kỷ XX mới thực sự phát triển mạnh mẽ cả về quy mô và công nghệ khai thác [5]. Năm 1991 chính phủ Hoa Kỳ cấp phép cho công ty WestGold thăm dò khai thác quặng vàng trên diện tích 59.510ha trong vùng Norton Sound ngoài khơi thuộc bang Alaska, phạm vi khai thác trong khoảng 5-22km ngoài khơi.

Trữ lƣợng quặng vàng sa khoáng tại khu vực khai thác khoảng 530,000 troy ounce (1 troy ounces = 3 31,1034768g). Hoạt động thăm dò của dự án mất 3 năm và thời gian khai thác của dự án diễn ra trong 14 năm [5]. Hàn Quốc, từ năm 1994 đã đƣợc cấp 150.000km2 để khai thác mỏ sunfua đa kim thuộc đới đứt gãy Clarion-Clipperton, năm 2002 đã đƣợc điều tra cơ bản đƣợc 75. Năm 2007, bằng việc lấy mẫu phân tích kết hạch và số liệu phân tích môi trƣờng đã thành lập bản đồ môi trƣờng cơ bản cho 40.000km 2 diện tích vùng mỏ ƣu tiên.

Trong năm 2007, Hàn Quốc cũng đã tổ chức hai đoàn khảo sát đo vẽ đáy biển với mức độ chi tiết cao và nghiên cứu các mẫu trầm tích để lựa chọn 20.000km2 để ƣu tiên khai thác [5]. Cùng với các quốc gia có tiềm lực khoa học kỹ thuật về khai thác biển sâu, một số công ty chuyên về khai thác quặng trên đất liền cũng đầu tƣ KTKSRĐB. De Beer, công ty khai thác kim cƣơng lớn nhất thế giới có trụ sở tại Nam Phi là một trong những công ty đầu tiên chuyển hƣớng từ khai thác các mỏ trên đất liền sang khai thác dƣới đáy đại dƣơng. Sử dụng những công nghệ tiên tiến nhất của Đức, De Beers đang thực hiện một dự án khai thác kim cƣơng trong trầm tích ngoài khơi Namibia [5].

Vào năm 1970, các nƣớc tƣ bản đã khai thác 55 triệu tấn cát và cuội, trong đó Anh khai thác 13,6 triệu tấn, Nhật Bản – 10 triệu tấn, Đan Mạch – 9,5 triệu tấn, một lƣợng đáng kể trầm tích và đá cacbonat – 18,8 triệu tấn, trong đó 18 triệu tấn ở Mỹ. Trong năm 1972, sản lƣợng khai thác cát và cuội sỏi từ các mỏ thềm lục địa ven bờ ở Anh là 106 triệu tấn. Trên thềm lục địa Mỹ, hàng năm đã lấy lên khoảng 80 triệu tấn cát và cuội sỏi [5]. Hiện nay, ngƣời ra đã thăm dò các mỏ KSRĐB liên quan tới VLXD đến độ sâu trên 50m và cách xa bờ biển chừng 500km.

Do nhu cầu vật liệu ngày càng tăng, nên các nƣớc ngày càng đẩy mạnh công tác tìm kiếm thăm dò các mỏ KSRĐB làm VLXD, nhiều mỏ đã đƣợc phát hiện và khai thác. Thí dụ, ở Thủy Điển ngƣời ta đã thực hiện kế hoạch 15 năm lập bản đồ địa chất thềm lục địa và phát hiện các mỏ cát cuội với trữ lƣợng khoảng 260 triệu m3, còn đảo Gronlen – hơn 6 tỉ m3 cát và cuội. 4 Trong số KSRĐB làm VLXD, phổ biến nhất vẫn là cát ven biển. Chúng cấu thành các doi cát, băi cát biển, sƣờn bờ ngầm, nhiều vùng cát ở đáy biển.

Chúng thƣờng giàu thạch anh, ít tạp chất, nhƣng thuộc loại cát mặn, nên việc sử dụng chúng vẫn còn nhiều hạn chế và mang tính chất địa phƣơng. Chỉ nên tiến hành khai thác VLXD ở biển trong trƣờng hợp có nhu cầu cấp thiết và phải có kế hoạch bảo vệ bờ biển chống xói lở. Trên thực tế, hình thức sử dụng bãi cát biển tốt nhất là vào mục đích du lịch – giá trị thƣơng mại thực sự cao hơn nhiều lần so với khai thác cát làm VLXD. Cuội sỏi, do kích thƣớc lớn nên hãn hữu mới đƣợc mang ra biển.

Chúng thƣờng tụ tập ven bờ, gần nguồn cung cấp. Một trong những vùng khai thác cuội sỏi nhiều nhất là vùng biển Bantich và Biển Bắc (dùng cho xây dựng và san nền). Ở Anh, sản lƣợng khai thác biển hàng năm tăng khoảng 20 -25%, tình hình tƣơng tự cũng thấy ở các nƣớc công nghiệp phát triển còn lại nhƣ Tây Âu, Nhật Bản, Mỹ do nhu cầu tăng trƣởng kinh tế. Trầm tích vỏ sinh vật chứa vôi (canxi) đã và đang đƣợc khai thác ở nhiều nơi trên thế giới để làm VLXD, đƣờng xá và nung vôi.

Thí dụ, vỏ sò đã đƣợc khai thác ở vịnh San Francisco để làm xi măng, đƣợc khai thác ở vùng Galveston thuộc vịnh Mehico để lấy canxi, sau đó cho phản ứng với nƣớc biển để tách Magie. Vỏ sò ở Mỹ đƣợc khai thác từ năm 1910. Từ năm 1940 – 1965 thì chỉ riêng các công ty ở bang Texac đã khai thác 45 triệu tấn vỏ sò phục vụ các mục đích công nghiệp khác nhau. Ở Tây Nam Island, ngƣời ta đã phát hiện các vỉa vỏ nhuyễn thể kéo dài 18 – 20km, rộng 700 – 1.

Năm 1967, ngƣời ta đã khai thác ở đây 252.000 tấn để làm xi măng [5]. Nạo vét vỏ sò ốc dƣới đáy biển sẽ ảnh hƣởng đến nơi sinh cƣ của nhiều loại sinh vật đáy và tác động xấu đến năng suất sinh học dƣới đáy biển. Các mâu thuẫn lợi ích cũng có thể nảy sinh khi tiến hành đồng thời hoạt động đánh cá và nạo vét vỏ sò ốc. Với những hối thúc của thị trƣờng đồ lƣu niệm trên thế giới và của sự ra đời phƣơng pháp lặn ngƣời nhái, thì việc thu lƣợm vỏ sò ốc và san hô đã trở thành nguồn thu nhập quan trọng của dân các vùng đảo Thái Bình Dƣơng và các ngƣ dân 5 ven biển nhiều nƣớc.

Không có sự ngạc nhiên, các loài hiếm và hấp dẫn đã giảm dần do sự thu lƣợm nhƣ vậy. Ngƣời ta cũng phát hiện và khai thác cát thủy tinh ở ven biển và các đảo, tuy nhiên không phổ biến. Cát thủy tinh ở biển thƣờng có chất lƣợng tốt, giàu thạch anh, đều hạt và ít tạp. Ven biển Azop có mỏ cát thủy tinh lớn tuổi Pliocen, hàng năm khai thác đến 80.000 tấn cát thạch anh.

Ngoài ra trong số KSRĐB, ngƣời ta còn khai thác một loại bùn giàu silicat để sản xuất VLXD. Loại bùn sét này tìm thấy ở bờ Đông nƣớc Mỹ, trong vịnh Keip-kod và Bezard ở độ sâu 27m với diện tích 40km 2 và độ sâu 16-160m. Trong thành phần của bùn sét có đến 90% silicat, trong đó illit chiếm 50%. Các khoáng vật lục nguyên có thạch anh, amphibon, mảnh vỏ sò ốc và một ít vật chất hữu cơ [5].

Tình hình KTKSRĐB ở Việt Nam 1. Tiềm năng khoáng sản rắn đáy biển ở Việt Nam Khoáng sản rắn ở biển Việt Nam phân bố trong trầm tích Đệ tứ, trong các đá gốc ven bờ thềm lục địa và biển sâu. Trong trầm tích Đệ tứ đã phát hiện các tích tụ công nghiệp và một loạt các khoáng vật quặng, phi quặng (sa khoáng), phôtphorit và các biểu hiện của glauconit, pirit, thạch cao, kết hạch sắt – mangan,. Từ năm 1991 đến nay, Trung tâm Điều tra tài nguyên – môi trƣờng biển (trƣớc đấy là Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển) đã thực hiện nhiều đề án, dự án điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển ven bờ từ 0-100m nƣớc, kết quả cho thấy tiềm năng KSRĐB làm VLXD là rất lớn.

Theo kết quả điều tra cơ bản về tài nguyên khoáng sản của Trung tâm Điều tra tài nguyên – môi trƣờng biển từ năm 1991 đến nay trên vùng biển 0-30m nƣớc ở tỷ lệ 1/500.000 và vùng biển 0-30m nƣớc một số khu vực (Sóc Trăng, Nam Trung Bộ, Phú Quốc-Hà Tiên, Hải Phòng-Quảng Ninh) ở tỷ lệ 1/100.000 cho thấy tiềm năng KSRĐB tại Việt Nam nhƣ sau: a. Triển vọng sa khoáng 6 Kết quả điều tra ở tỷ lệ 1:500.000 vùng biển ven bờ (0-30m nƣớc) đã xác định đƣợc 7 vùng có triển vọng nhất (loại A) và 18 vùng có triển vọng (loại B) về khoáng sản kim loại (sa khoáng Ti-Zr, vàng, thiếc đi kèm) [1]. Bên cạnh đó, theo kết quả điều tra tỷ lệ 1:100.000, các sa khoáng rất có triển vọng ở khu vực biển Nam Trung Bộ, cụ thể đã xác định đƣợc 09 vùng triển vọng khoáng sản kim loại (loại A) với tổng tài nguyên dự báo là 18,6 triệu tấn quặng tổng (Ti-Zr, có vàng thiếc đi kèm). Các vùng này tập trung chủ yếu ở các khu vực biển Bình Thuận, bán đảo Hòn Gốm [11].

Kết quả điều tra ở tỷ lệ 1:500.00 vùng biển từ 30-100m nƣớc đã xác định đƣợc 6 khu vực triển vọng sa khoáng với tổng tài nguyên dự báo là 51 triệu tấn [13].