Đánh giá tai biến môi trường liên quan đến khai thác khoáng sản tại Nghệ An và Hà Tĩnh

Luận án tiến sĩ đánh giá tai biến môi trường từ khai thác khoáng sản tại Nghệ An, Hà Tĩnh và đề xuất giải pháp giảm thiểu hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hòa
• Người hướng dẫn: TS. Trịnh Thành
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Tai Biến Môi Trường Từ Khai Thác Khoáng Sản Tại Nghệ An - Hà Tĩnh Và Giải Pháp Giảm Thiểu
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN MÔI TRƯỜNG VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Một số khái niệm, tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án
• 1.1.1. Một số khái niệm
• 1.1.2. Một số tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án
• 1.2. Tổng quan các tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác
• 1.2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản trong nước và ngoài nước
• 1.2.1.1. Trên thế giới
• 1.2.1.2. Tại Việt Nam
• 1.2.2. Nguyên tắc lựa chọn các phương pháp phân tích nguy cơ tai biến môi trường
• 1.3. Khái quát chung và hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu
• 1.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, nhân văn
• 1.3.2. Khái quát đặc điểm địa chất - khoáng sản vùng nghiên cứu
• 1.3.3. Hiện trạng khai thác, chế biến khoáng sản
• 1.3.4. Hiện trạng môi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản đặc trưng của vùng nghiên cứu
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CÁCH TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cách tiếp cận trong nghiên cứu tai biến môi trường
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu
• 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu khảo sát địa chất môi trường
• 2.2.3. Phương pháp phân tích ảnh viễn thám kết hợp GIS
• 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu địa động lực
• 2.2.5. Phương pháp mô hình hóa môi trường
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản
• 3.1.1. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu các vị trí khai thác khoáng sản
• 3.1.2. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu các điều kiện môi trường
• 3.1.3. Kết quả xây dựng CSDL nền phân tích nguy cơ xảy ra tai biến
• 3.1.4. Kết quả xác định các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ xảy ra tai biến tại vùng
• 3.1.4.1. Nhóm các yếu tố tự nhiên
• 3.1.4.2. Nhóm các yếu tố liên quan đến công nghệ khai thác, chế biến khoáng sản
• 3.2. Kết quả đánh giá nguy cơ tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản khu vực nghiên cứu
• 3.2.1. Kết quả đánh giá nguy cơ xảy ra tai biến trượt lở liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản khu vực nghiên cứu (Vùng Quỳ Hợp và vùng Tương Dương Nghệ An)
• 3.2.2. Kết quả phân vùng lũ bùn đá tại vùng Nghiên cứu (Quỳ Hợp - Nghệ An)
• 3.2.3. Kết quả mô phỏng quá trình lan truyền một số chất gây ô nhiễm môi trường tại một số bãi thải quặng đuôi các khu vực khai thác, chế biến khoáng sản
• 3.2.4. Kết quả phân vùng dự báo nguy cơ ô nhiễm môi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản
• 3.3. Phân tích đặc điểm tai biến môi trường liên quan đến các hoạt động khai thác khoáng sản khu vực nghiên cứu
• 3.3.1. Đặc điểm tai biến môi trường liên quan đến công nghệ khai thác
• 3.3.2. Đặc điểm tai biến liên quan đến điều kiện địa chất và loại hình khoáng sản
• 3.4. Phân tích nguyên nhân gây tai biến môi trường tại khu vực Nghiên cứu
• 3.4.1. Nguyên nhân tự nhiên
• 3.4.2. Các nguyên nhân liên quan đến hoạt động nhân sinh
• 3.5. Công tác quản lý nhà nước về khoáng sản và môi trường
• 3.6. Xây dựng giải pháp giảm thiểu và phòng ngừa tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản
• 3.6.1. Xây dựng và hoàn thiện các giải pháp tổng thể
• 3.6.2. Các giải pháp cụ thể đối với hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực
• 3.6.3. Xây dựng các giải pháp giảm thiểu các tác nhân gây tai biến
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá tai biến môi trường từ khai thác khoáng sản

Hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh đã gây ra nhiều tai biến môi trường nghiêm trọng. Các nghiên cứu cho thấy, việc khai thác không chỉ làm suy giảm chất lượng đất, nước mà còn ảnh hưởng đến không khí. Theo số liệu thống kê, các tác động môi trường từ khai thác khoáng sản bao gồm ô nhiễm nước, ô nhiễm không khí và sự suy thoái hệ sinh thái. Đặc biệt, các bãi thải và khí thải từ quá trình khai thác đã làm gia tăng mức độ ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. "Ô nhiễm môi trường từ khai thác khoáng sản không chỉ là vấn đề của riêng ngành mà còn là vấn đề của toàn xã hội".

1.1. Nguyên nhân gây tai biến môi trường

Nguyên nhân chính dẫn đến tai biến môi trường tại Nghệ An - Hà Tĩnh chủ yếu đến từ các hoạt động khai thác tài nguyên không bền vững. Việc sử dụng công nghệ lạc hậu, thiếu các biện pháp bảo vệ môi trường đã làm gia tăng nguy cơ ô nhiễm. Các yếu tố như địa hình, khí hậu cũng góp phần làm tăng mức độ nghiêm trọng của các tai biến. "Cần có các biện pháp quản lý tài nguyên hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường".

1.2. Tác động của tai biến môi trường

Các tác động môi trường từ khai thác khoáng sản không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn đến đời sống của người dân. Ô nhiễm nước và không khí đã dẫn đến nhiều bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. "Sự gia tăng các bệnh liên quan đến ô nhiễm môi trường là một hồi chuông cảnh tỉnh cho các nhà quản lý". Việc đánh giá đúng mức độ tác động của các tai biến môi trường là rất cần thiết để có các giải pháp khắc phục kịp thời.

II. Giải pháp bảo vệ môi trường

Để giảm thiểu tai biến môi trường từ hoạt động khai thác khoáng sản, cần có các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ xanh trong khai thác là một trong những giải pháp quan trọng. Các biện pháp như tái chế chất thải, sử dụng năng lượng tái tạo và cải thiện quy trình khai thác sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm. "Chỉ có sự kết hợp giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường mới đảm bảo sự bền vững cho tương lai".

2.1. Chính sách môi trường

Cần xây dựng và thực hiện các chính sách môi trường chặt chẽ hơn. Các quy định về bảo vệ môi trường trong khai thác khoáng sản cần được thực thi nghiêm ngặt. "Chính sách môi trường không chỉ là trách nhiệm của nhà nước mà còn là trách nhiệm của toàn xã hội".

2.2. Quản lý tài nguyên bền vững

Quản lý tài nguyên một cách bền vững là yếu tố quyết định trong việc giảm thiểu tai biến môi trường. Cần có các chương trình giáo dục cộng đồng về bảo vệ môi trường và khai thác bền vững. "Giáo dục cộng đồng về bảo vệ môi trường sẽ tạo ra những thay đổi tích cực trong nhận thức và hành động của người dân".

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản giữ vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế và quá trình công nghiệp hóa tại Việt Nam. Tuy nhiên, hoạt động này làm biến đổi sâu sắc điều kiện tự nhiên, phá vỡ thế cân bằng sinh thái hình thành qua hàng triệu năm, dẫn đến các sự cố môi trường và tai biến địa chất. Khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh là địa bàn tập trung mật độ cao các hoạt động khai khoáng đa dạng (quặng kim loại, đá vật liệu xây dựng, đá ốp lát, cát quặng sa khoáng ven biển). Tại đây, các tác động tiêu cực từ moong khai thác, bãi thải quặng đuôi, khí độc, bụi và nước thải mỏ phát sinh với tần suất và quy mô ngày càng nghiêm trọng.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định xuất phát từ thực trạng: công tác nghiên cứu nhận dạng, định lượng hóa mối quan hệ giữa các tai biến môi trường và các yếu tố ảnh hưởng ở nước ta chưa được quan tâm đầy đủ. Phần lớn các công trình trước đây chỉ dừng lại ở quy mô khu vực với tỷ lệ nhỏ, khảo sát mang tính định tính, điểm danh các yếu tố phát sinh mà chưa lượng hóa được mức độ tổn hại môi trường, chưa đánh giá thiệt hại từ rủi ro và chưa xây dựng được mô hình mô phỏng phát tán chất ô nhiễm từ các bãi thải mỏ. Do đó, các giải pháp phòng ngừa trước đây còn mang tính định hướng chung, hiệu quả ứng dụng thực tế thấp.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định cụ thể như sau:

• Mục tiêu chung: Xác định được các yếu tố nguy cơ và phân tích khả năng xảy ra tai biến, từ đó khoanh vùng nguy cơ xảy ra tai biến môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản khu vực Nghệ An – Hà Tĩnh và xây dựng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu.
• Mục tiêu cụ thể:
  1. Xác định được các yếu tố nguy cơ gây tai biến môi trường liên quan hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực nghiên cứu.
  2. Phân tích các dạng tai biến môi trường có khả năng xảy ra do hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực nghiên cứu.
  3. Khoanh vùng nguy cơ xảy ra tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh.
  4. Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu.

Đối tượng nghiên cứu của luận án bao gồm:

• Các dạng tai biến địa chất tại khu vực khai thác và chế biến: sạt lở sườn tầng khai thác, sạt lở bãi thải, sập đường lò, bục nước trong khai thác hầm lò, vỡ hồ chứa quặng đuôi, sụt lún bề mặt địa hình.
• Quá trình tích tụ và phát tán chất thải rắn, chất thải nguy hại.
• Hiện tượng ô nhiễm môi trường đất, nước (mặt, ngầm), không khí và phát sinh dòng thải mỏ (phát tán bụi, hợp chất kim loại nặng, phóng xạ, dòng thải acid, sự acid hóa thủy vực và đất canh tác).
• Các sự cố môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn tính mạng và sức khỏe cộng đồng.

Phạm vi nghiên cứu:

• Không gian: Các vùng khai thác khoáng sản tập trung tại hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. Trọng tâm nghiên cứu chi tiết đặt tại vùng khai thác đá vật liệu xây dựng, đá hoa trắng và quặng thiếc tại huyện Quỳ Hợp (Nghệ An); vùng khai thác quặng sắt Thạch Khê, titan sa khoáng và đá granit ven biển thuộc huyện Thạch Hà và Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh).
• Thời gian và dữ liệu: Luận án kế thừa các chuỗi số liệu khảo sát địa chất, khí tượng thủy văn nhiều năm, kết hợp với các đợt khảo sát thực địa, lấy mẫu quan trắc phân tích môi trường và tư liệu giải đoán ảnh vệ tinh Landsat 8 OLI cập nhật đến giai đoạn 2017 - 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tình hình nghiên cứu quốc tế cho thấy các chương trình đánh giá tác động môi trường mỏ được đẩy mạnh sau Thập kỷ Quốc tế về Giảm thiểu Thiên tai (1990). Các tổ chức quốc tế đã triển khai nhiều dự án lớn như: Dự án hợp tác giữa UNESCO và IUGS về đánh giá môi trường và sức khỏe cộng đồng do khai khoáng tại Châu Phi; các chương trình giảm thiểu thiệt hại sau khai thác mỏ tại Hoa Kỳ và Nhật Bản; các dự án quản trị rủi ro tai biến của Ngân hàng Thế giới (WB giai đoạn 2004 - 2012) và Quỹ Môi trường Toàn cầu (GEF). Về mặt chính sách, Cục Địa chất Hoa Kỳ (USGS) từ năm 2000 đã định hình chiến lược giảm nhẹ tai biến thông qua 4 hệ bản đồ: thống kê, nhạy cảm, nguy cơ tai biến và đánh giá rủi ro. Tại Trung Quốc, Viện Điều tra cơ bản Địa chất thủy văn - Địa chất công trình đã xây dựng atlas phòng ngừa tai biến từ giai đoạn 1989 - 1992, tiến tới số hóa bản đồ toàn quốc tích hợp GIS và hệ thống trắc địa tự động. Tại Nga, các nghiên cứu tập trung vào mối quan hệ giữa tai biến địa chất với chuyển động tân kiến tạo và đứt gãy hoạt động tại Moscow, Sochi. Tại Hàn Quốc, dự án trượt lở đa quốc gia (2003 - 2005) do KIGAM tài trợ trong khuôn khổ CCOP đã thúc đẩy ứng dụng công nghệ địa không gian.

Về phương pháp luận đánh giá tai biến địa chất và môi trường mỏ trên thế giới:

• Nhóm phương pháp thống kê và đo vẽ địa mạo truyền thống: Nemcok và cộng sự (1972) xây dựng bản đồ kiểm kê trượt lở tỷ lệ 1:1.000 tại Tiệp Khắc; Hatano và cộng sự (1974) lập bản đồ địa mạo 1:200.000 tại Sendai (Nhật Bản); Kienholz (1978), Conway (1980) lập bản đồ trượt lở 1:50.000 vùng than Nam xứ Wales; Sorriso-Valvo (1984) nghiên cứu trượt lở sâu vùng Calabria (Ý) tỷ lệ 1:400; Rupke (1988), Seijmonsbergen (1992) nghiên cứu ảnh hưởng của mạng lưới dòng chảy và địa mạo.
• Nhóm phương pháp tích hợp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS): Barredo (2000), Van Westen (2000) khai thác ảnh đa thời gian; Pair và Kappel (2002) phân tích địa mạo lịch sử thung lũng Tully; Cardinali và cộng sự (2002) giải đoán ảnh viễn thám giai đoạn 1941 - 1999 vùng Umbria (Ý); Lan và cộng sự (2004) áp dụng mô hình thống kê Bayes cho lưu vực sông Xiaojiang; Christos Chalkias và cộng sự (2014) tích hợp chỉ số nhạy cảm trượt lở (LSI) tại bán đảo Peloponnese (Hy Lạp). Các kỹ thuật phân tích đa chỉ tiêu không gian (SMCA), phân tích thứ bậc (AHP) của Ayalew (2005), Castellanos và Van Westen (2007) cùng mô hình hệ số tin cậy (CF), logic mờ của Ercanoglu, Gokceoglu (2001), Chung và Fabbri (2001) đã giải quyết việc gán trọng số khách quan.
• Nhóm phương pháp mô phỏng số và địa kỹ thuật: Các mô hình thủy văn - sườn dốc SINMAP, CHASM; mô hình phần tử hữu hạn tính toán độ ổn định và phát tán chất ô nhiễm SLOPE/W, CTRAN/W (GeoStudio); mô hình GALENA của Kumar và Sanoujam (2006); CLARA-W của Gilson (2008); và lý thuyết phân tích khối (Block Theory) phân chia cấu trúc đá cứng nứt nẻ.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu quy mô toàn quốc gồm có công trình của Trần Trọng Huệ (2004) "Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất trên lãnh thổ Việt Nam" (tỷ lệ 1:1.000.000) và Đề án Chính phủ "Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá các vùng miền núi Việt Nam" (2012 - 2022). Các nghiên cứu chuyên sâu về ô nhiễm phóng xạ, kim loại nặng và hoàn nguyên môi trường mỏ được công bố bởi nhiều nhóm tác giả trong nước. Tuy vậy, các công trình chủ yếu tiếp cận theo phương pháp chuyên gia định tính, đánh giá ở tỷ lệ nhỏ, chưa lượng hóa được tương tác phức tạp giữa hoạt động khai khoáng với cấu trúc địa chất cục bộ.

Khoảng trống mà luận án lựa chọn giải quyết: Luận án kết hợp các mô hình toán học thống kê khách quan (WoE, CF, LR, ANN) và mô hình số địa môi trường (CTRAN/W) trên nền tảng GIS và viễn thám đa thời gian để đánh giá định lượng nguy cơ trượt lở, phân vùng lũ bùn đá và mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm tại bãi thải ở tỷ lệ trung bình (1:25.000) phục vụ công tác quy hoạch, quản trị môi trường mỏ tại Nghệ An và Hà Tĩnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên các khái niệm nền tảng:

• Tai biến môi trường: Biểu hiện về điều kiện, hoàn cảnh, hiện tượng, vụ việc hoặc quá trình xuất hiện trong tự nhiên hoặc xã hội, có tiềm năng gây nguy hại đến sức khỏe, tính mạng con người, tài sản kinh tế - văn hóa, hoặc phá vỡ tính ổn định của hệ thống môi trường tự nhiên và nhân sinh.
• Tai biến môi trường trong hoạt động khoáng sản: Các dạng tai biến môi trường phát sinh hoặc diễn biến liên quan trực tiếp đến các khâu thăm dò, khai thác và chế biến khoáng sản.
• Quặng đuôi (tailings): Vật liệu thải ra sau quá trình tuyển, làm giàu khoáng sản, trong đó vẫn còn chứa một hàm lượng khoáng chất có ích và các hóa chất xử lý.
• Đứt gãy: Hiện tượng phá hủy kiến tạo làm dịch chuyển các phân khối đất đá trong vỏ Trái Đất, tạo đới dập vỡ gây suy giảm độ bền cơ lý.

Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia áp dụng: Theo Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014, mức độ ô nhiễm được đánh giá theo 4 cấp bậc: Môi trường không ô nhiễm; Môi trường ô nhiễm; Môi trường ô nhiễm nghiêm trọng (hàm lượng hóa chất, kim loại nặng vượt chuẩn từ 3 lần trở lên hoặc chất ô nhiễm khác vượt từ 5 lần); Môi trường ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng (kim loại nặng vượt từ 5 lần trở lên hoặc chất khác vượt từ 10 lần). Các quy chuẩn so sánh trực tiếp gồm: QCVN 08-MT:2015/BTNMT (nước mặt), QCVN 09-MT:2015/BTNMT (nước ngầm), QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp), QCVN 03-MT:2015/BTNMT (đất và chất thải rắn), QCVN 05:2013/BTNMT và QCVN 26:2010/BTNMT (không khí xung quanh và tiếng ồn).

Khung phân tích và nguyên tắc tiếp cận: Luận án kết hợp 3 cách tiếp cận: tiếp cận kế thừa (quy luật quá khứ là chìa khóa cho tương lai), tiếp cận phát sinh (phân tích tổ hợp các nhân tố tự nhiên và nhân sinh hình thành tai biến) và tiếp cận tổng hợp liên kết hai phương thức trên theo hướng dẫn kỹ thuật của Ủy ban Hỗn hợp về Địa chất môi trường JTC1 (2009) và Báo cáo AR5 của IPCC (2014). Các yếu tố được chia thành hai nhóm:

• Yếu tố nền: Điều kiện thạch học, cấu trúc đứt gãy, địa chất công trình (ĐCCT), địa chất thủy văn (ĐCTV), độ dốc, hướng sườn, độ dày tầng vỏ phong hóa và thành phần cơ giới đất.
• Yếu tố kích thích: Lượng mưa lớn cực đoan (mưa 24 giờ, số ngày mưa >75mm, >100mm), chấn động nổ mìn, hoạt động bóc phủ, đổ thải, xẻ sườn dốc làm đường vận chuyển và hạ thấp mực nước ngầm.

Nhóm phương pháp	Điểm mạnh	Điểm yếu
Đo vẽ trực tiếp và kinh nghiệm	Đơn giản, dễ thực hiện; phù hợp với các vùng dữ liệu hạn chế.	Phụ thuộc chủ quan vào chuyên gia; tốn thời gian khi triển khai diện rộng.
Phân tích chỉ số và thống kê	Phân tích rõ tương tác đa yếu tố; độ tin cậy và tính khách quan cao từ số liệu thực nghiệm.	Đòi hỏi cơ sở dữ liệu chi tiết; không phù hợp đánh giá riêng lẻ cho từng điểm cục bộ.
Mô phỏng địa kỹ thuật	Kết quả định lượng chính xác (hệ số an toàn, đường lan truyền chất ô nhiễm); độ tin cậy cao cho từng vị trí mỏ.	Tốn kém chi phí, thời gian đo đạc thông số đầu vào; khó áp dụng cho vùng có cấu trúc địa chất không đồng nhất.

Các phương pháp nghiên cứu cụ thể:

1. Phương pháp thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu: Thu thập bản đồ địa chất, khoáng sản, tài liệu khí tượng thủy văn, số liệu quan trắc môi trường và hồ sơ khai thác mỏ.
2. Phương pháp khảo sát địa chất môi trường: Thiết lập các lộ trình tổng quan toàn vùng và lộ trình chi tiết tại các mỏ đại diện; đo đạc địa mạo; quan trắc và lấy mẫu phân tích đất, nước, thực vật, bụi, chất thải rắn.
3. Phương pháp viễn thám và GIS: Xử lý ảnh Landsat 8 OLI đa thời gian (tổ hợp kênh, tính chỉ số thực vật NDVI) để chiết xuất hiện trạng khai trường, bãi thải và phát hiện các điểm khai thác trái phép; xây dựng các lớp bản đồ chuyên đề không gian.
4. Phương pháp nghiên cứu địa động lực: Đánh giá đặc tính cơ lý đất đá, trạng thái bão hòa nước, thế nằm lớp đá và mức độ ổn định bờ moong, sườn tầng.
5. Phương pháp mô hình hóa môi trường:
   • Mô hình thống kê Bayes (Weights of Evidence - WoE), Hệ số tin cậy (Certainty Factor - CF), Hồi quy logistic (LR) và Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để phân tích trọng số, tính toán chỉ số nhạy cảm và phân vùng nguy cơ trượt lở.
   • Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCDA) kết hợp ma trận so sánh cặp Saaty (AHP) phục vụ dự báo nguy cơ lũ bùn đá do vỡ đập quặng đuôi.
   • Mô hình phần tử hữu hạn CTRAN/W kết hợp mô hình dòng thấm SEEP/W (bộ phần mềm GeoStudio 2012) để mô phỏng quá trình dịch chuyển chất ô nhiễm theo thời gian từ bãi thải mỏ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan về tai biến môi trường và hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận, tiêu chuẩn quy chuẩn và hiện trạng môi trường tại các vùng khai khoáng trọng điểm của hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh:

Khu vực huyện Quỳ Hợp (Nghệ An):

• Về môi trường đất: Tại xã Châu Hồng, đất nông nghiệp bị ô nhiễm kim loại nặng đặc biệt nghiêm trọng do nước thải và bã quặng từ các mỏ khai thác thiếc sa khoáng, thiếc gốc và đá hoa trắng phát tán. Hàm lượng các nguyên tố vượt chuẩn QCVN 03-MT:2015/BTNMT nhiều lần: đồng (Cu) đạt 64 - 342 ppm (vượt 1,2 - 6,9 lần); chì (Pb) đạt 77 - 240 ppm (vượt 1,1 - 3,4 lần); kẽm (Zn) đạt 290 - 442 ppm (vượt 1,5 - 2,2 lần); mangan (Mn) đạt 3.087 ppm (vượt 1,2 lần); crom hóa trị 6 ($Cr^{6+}$) đạt 315 - 379 ppm (vượt 1,3 - 1,5 lần); thiếc (Sn) đạt 2,8 ppm (vượt 4,7 lần). Tại khu vực Châu Cường - Châu Quang - Thọ Hợp, diện tích 1.550 ha bãi bồi trồng lúa và 420 ha đất phù sa ven suối Nậm Tôn bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bùn thải chế biến khoáng sản.
• Về môi trường không khí: Tiếng ồn và bụi lơ lửng gia tăng nghiêm trọng trong khung giờ làm việc (7h - 18h). Tại xã Châu Hồng, tiếng ồn vượt chuẩn 1,12 lần; tại xã Châu Quang, nồng độ bụi lơ lửng vượt chuẩn 1,5 lần và tiếng ồn vượt 1,33 lần; tại thị trấn Quỳ Hợp, bụi vượt 1,13 lần và tiếng ồn vượt 1,07 lần, phát sinh chủ yếu do xe vận chuyển và các xưởng cưa xẻ đá hoa trắng.

Khu vực ven biển Thạch Hà - Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh):

• Hiện trạng khai thác: Mỏ sắt Thạch Khê có nguồn gốc skarn gồm quặng deluvi (diện tích 2 $km^2$, chiều dày 1,5 - 100 m) và quặng gốc kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam (dài khoảng 3 km, vùi lấp dưới lớp trầm tích Đệ Tứ dày 20 - 200 m, trung bình 90 m, bị đứt gãy $III_4$ chia cắt dọc tuyến 79). Mỏ ilmenit sa khoáng Thạch Văn được cấp phép công suất 21.207 ngàn tấn cát quặng (khai thác lộ thiên 10.000 ngàn tấn, độ thu hồi 20 - 30%). Các mỏ đá xây dựng gồm mỏ Núi Nam Giới (công suất 48.000 $m^3$/năm, vách dốc $75^\circ$) và mỏ Núi Mốc (công suất 47.000 $m^3$/năm).
• Nước mặt và nước ngầm: Lưu vực suối Chùa Tran (Thạch Khê, dài 8 km) cung cấp nước cho 200 hộ dân và 820 ha đất canh tác bị ô nhiễm nặng, nước màu trắng đục: pH đạt 4,86 - 5,94 (thấp hơn quy chuẩn); COD đạt 19 - 47 mg/l (vượt 1,9 - 4,7 lần); $BOD_5$ đạt 13 - 26 mg/l (vượt 3,25 - 6,5 lần). Nước ngầm sinh hoạt tại đây có COD đạt 28 - 56 mg/l (vượt 7 - 14 lần quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT). Tại suối Đồng Bàn (Thạch Văn, dài 2 km, phục vụ 50 hộ dân và 195 ha đất), nước mặt có pH 5,18 - 5,52; COD đạt 22 - 58 mg/l (vượt 2,2 - 5,8 lần); $BOD_5$ đạt 12 - 23 mg/l (vượt 3 - 5,8 lần); nước ngầm có COD từ 21 - 70 mg/l (vượt 5,2 - 17,5 lần).
• Đất nông nghiệp: Khu Thạch Khê (900 ha) có hàm lượng asen (As) đạt 15,5 - 29,7 ppm (vượt 1,29 - 2,48 lần), $Cr^{6+}$ đạt 368 ppm (vượt 1,47 lần). Khu Thạch Văn (400 ha) có As đạt 15,0 - 18,1 ppm (vượt 1,25 - 1,51 lần), $Cr^{6+}$ đạt 317 ppm (vượt 1,27 lần).
• Môi trường phóng xạ: Đo đạc tại khu khai thác đá granit Núi Nam Giới (94 điểm đo bức xạ gamma, 96 điểm đo radon) xác định suất liều gamma dao động từ 0,06 đến 0,43 $\mu Sv/h$, có 13 điểm ghi nhận suất liều $\ge 0,3\ \mu Sv/h$ (vượt tiêu chuẩn an toàn thứ cấp). Nồng độ khí radon trong đất đạt 96,5 - 1.620 $Bq/m^3$, trong không khí đạt 0 - 54,4 $Bq/m^3$ và trong nước đạt 32 - 182 $Bq/m^3$ (nằm trong giới hạn cho phép).

Vị trí / Đối tượng	Thông số quan trắc	Giá trị ghi nhận	Mức độ vượt quy chuẩn (lần)
Đất xã Châu Hồng (Quỳ Hợp)	Đồng (Cu) Chì (Pb) Kẽm (Zn) Thiếc (Sn)	64 - 342 ppm 77 - 240 ppm 290 - 442 ppm 2,8 ppm	Vượt 1,2 - 6,9 lần Vượt 1,1 - 3,4 lần Vượt 1,5 - 2,2 lần Vượt 4,7 lần
Không khí Quỳ Hợp	Bụi (Châu Quang) Tiếng ồn (Châu Quang)	Đo đạc thực địa Đo đạc thực địa	Vượt 1,5 lần Vượt 1,33 lần
Nước mặt suối Chùa Tran (Thạch Hà)	pH COD $BOD_5$	4,86 - 5,94 19 - 47 mg/l 13 - 26 mg/l	Thấp hơn chuẩn 1,01 - 1,23 lần Vượt 1,9 - 4,7 lần Vượt 3,25 - 6,5 lần
Nước ngầm suối Chùa Tran	COD	28 - 56 mg/l	Vượt 7 - 14 lần
Đất khu Thạch Khê (Thạch Hà)	Asen (As) Crom 6 ($Cr^{6+}$)	15,5 - 29,7 ppm 368 ppm	Vượt 1,29 - 2,48 lần Vượt 1,47 lần
Phóng xạ mỏ đá Núi Nam Giới	Suất liều gamma	0,06 - 0,43 $\mu Sv/h$	13 điểm vượt ngưỡng $\ge 0,3\ \mu Sv/h$

Chương 2. Cách tiếp cận và các phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết cơ sở khoa học của quy trình tiếp cận tổng hợp kết hợp tiếp cận hệ thống, tiếp cận lý thuyết và phân tích thực tế:

• Xây dựng sơ đồ phân tích tai biến theo khung hướng dẫn của JTC1 (2009) và AR5 IPCC (2014): Phân tích dữ liệu không gian, xác định các biến số độc lập (các lớp nhân tố) và biến phụ thuộc (vị trí tai biến trượt lở, sạt lở bãi thải đã ghi nhận trong lịch sử).
• Quy trình chuẩn hóa bản đồ chuyên đề trên GIS: Số hóa mô hình số độ cao DEM, chiết xuất độ dốc, hướng sườn, mật độ dòng chảy; tích hợp bản đồ thạch học, cấu trúc đứt gãy, chiều dày lớp vỏ phong hóa, phân loại địa chất công trình và địa chất thủy văn; xây dựng các lớp dữ liệu khí tượng gồm lượng mưa cực đại 24 giờ, số ngày mưa lớn >75mm và >100mm.
• Phương pháp luận toán học:
  • Mô hình Bayes (WoE): Đánh giá trọng số chứng cứ dương ($W^+$) và âm ($W^-$), tính độ tương phản trọng số ($C = W^+ - W^-$) đại diện cho mức độ nhạy cảm của từng phân lớp nhân tố đối với tai biến.
  • Phương pháp hệ số tin cậy (CF): Tính toán xác suất xuất hiện trượt lở trong từng lớp thuộc tính so với toàn bộ vùng nghiên cứu nhằm loại bỏ tính chủ quan.
  • Mô hình hồi quy logistic (LR) và mạng nơ-ron nhân tạo (ANN): Huấn luyện các liên kết phi tuyến giữa biến tai biến và biến môi trường, tối ưu hóa ma trận trọng số.
  • Phương pháp đánh giá đa chỉ tiêu (MCDA): Áp dụng ma trận so sánh cặp đôi Saaty (AHP) để xác định chỉ số nhất quán (CR), chỉ số ngẫu nhiên (RI) và tính toán trọng số cho nguy cơ lũ bùn đá do vỡ đập quặng đuôi.
  • Thiết lập mô hình địa môi trường CTRAN/W: Xây dựng lưới tính toán phần tử hữu hạn, thiết lập điều kiện biên thấm, xác định đường cong đặc trưng đất - nước (SWCC), hàm hệ số thấm và lực hút dính để giải bài toán lan truyền chất tan và đối lưu - khuếch tán ô nhiễm từ bãi thải mỏ.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương 3 là phần thực nghiệm trọng tâm của luận án, đưa ra các kết quả định lượng:

• Xây dựng cơ sở dữ liệu địa không gian mỏ: Định vị chính xác trên ảnh Landsat 8 OLI các khai trường moong khai thác thiếc, đá hoa trắng, bãi thải và xưởng tuyển quặng tại Quỳ Hợp cũng như các mỏ sắt, titan sa khoáng tại Thạch Khê - Thạch Văn.
• Kết quả tính toán trọng số và phân vùng nguy cơ trượt lở:
  • Áp dụng các mô hình Bayes, CF, LR và ANN trên địa bàn huyện Quỳ Hợp và vùng Tương Dương (Nghệ An).
  • Luận án tính toán chi tiết trọng số nhạy cảm cho từng lớp yếu tố: độ dốc địa hình, độ cao, hướng sườn, thạch học đá gốc, mật độ đứt gãy, đặc điểm vỏ phong hóa, loại hình đất, chiều dày tầng đất và lượng mưa cực đoan.
  • Đánh giá độ tin cậy thông qua ma trận sai số và đường cong kiểm định diện tích dưới đường cong (AUC), từ đó phân bậc nguy cơ trượt lở thành các cấp: rất thấp, thấp, trung bình, cao và rất cao. Bản đồ phân vùng chỉ ra các sườn tầng khai thác có góc dốc lớn và các bãi thải đất đá bở rời phân bố dọc tuyến vận chuyển là những vị trí có nguy cơ trượt lở cao nhất.
• Kết quả phân vùng nguy cơ lũ bùn đá tại Quỳ Hợp:
  • Dựa trên phương pháp MCDA kết hợp AHP, luận án xây dựng các bản đồ dự báo nguy cơ lũ bùn đá theo các kịch bản: hàng năm, mùa mưa, mùa khô; kịch bản mưa cực đại 24 giờ, số ngày mưa >75mm và >100mm.
  • Kết quả xác định vùng hạ lưu các hồ lắng quặng đuôi và bãi thải tại bản Na Kỳ (xã Liên Hợp), xã Châu Hồng và Châu Lộc nằm trong vùng nguy cơ cao khi xảy ra mưa lớn tập trung.
• Kết quả mô phỏng số lan truyền chất ô nhiễm bằng phần tử hữu hạn (CTRAN/W):
  • Tại bãi thải mỏ thiếc sa khoáng Bản Cô (xã Châu Thành, Quỳ Hợp): Thiết lập mô hình mặt cắt địa chất, thông số thấm và hút dính. Mô phỏng quá trình phát tán chất ô nhiễm theo các mốc thời gian: 250 ngày, 500 ngày, 750 ngày, 1.000 ngày, 1.250 ngày và 1.500 ngày. Kết quả cho thấy quầng ô nhiễm kim loại nặng mở rộng theo hướng dốc thủy lực về phía các dòng suối tự nhiên.
  • Tại bãi thải mỏ đá vôi trắng Châu Hồng (xã Châu Tiến / Châu Hồng, Quỳ Hợp): Mô phỏng quá trình dịch chuyển chất gây ô nhiễm trong môi trường xốp và nứt nẻ qua các giai đoạn 250, 500, 750, 1.000, 1.250, 1.500, 1.750 và 2.000 ngày, làm sáng tỏ cơ chế phát tán chất ô nhiễm vào các tầng chứa nước ngầm và đất canh tác xung quanh.
• Phân tích nguyên nhân hình thành tai biến môi trường:
  • Nguyên nhân tự nhiên: Địa hình sườn núi phân cắt mạnh, năng lượng địa hình lớn; lượng mưa tập trung theo mùa với các đợt mưa cực đoan; đá gốc bị nứt nẻ kiến tạo và đứt gãy phá hủy; lớp vỏ phong hóa dày, tơi xốp, dễ bị hóa lỏng khi bão hòa nước.
  • Nguyên nhân nhân sinh: Công nghệ khai thác lạc hậu, bóc tầng sườn dốc quá giới hạn cho phép; chấn động nổ mìn phá hủy liên kết khối đá; đổ thải đất đá và quặng đuôi tùy tiện, không lu lèn cơ học; đập hồ chứa quặng đuôi đắp tạm bợ bằng vật liệu địa phương, thiếu tràn xả lũ kiên cố; công tác quản lý nhà nước, thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường và kiểm soát khai thác trái phép còn nhiều sơ hở.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và phương pháp:

• Luận án đã kết hợp phương pháp nghiên cứu định lượng (toán thống kê) và mô hình số trong dự báo, khoanh vùng nguy cơ tai biến môi trường mỏ. Luận án ứng dụng đồng thời mô hình thống kê Bayes (WoE), hệ số tin cậy (CF), hồi quy logistic (LR) và mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để đánh giá trượt lở sườn tầng - bãi thải; đánh giá nguy cơ lũ bùn đá do sự cố đập quặng đuôi bằng phân tích đa chỉ tiêu (MCDA); và sử dụng mô hình phần tử hữu hạn CTRAN/W để mô phỏng diễn biến dịch chuyển chất ô nhiễm theo thời gian từ các bãi thải.
• Ứng dụng tích hợp công nghệ GIS và tư liệu ảnh vệ tinh viễn thám đa thời gian (Landsat 8 OLI) để xây dựng hệ cơ sở dữ liệu không gian, phát hiện và cập nhật các diện tích mỏ khai thác trái phép nằm ngoài báo cáo hành chính.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn:

• Xác lập 4 dạng nguy cơ tai biến môi trường chính tại khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh gồm: phát tán bụi trong không khí; phát tán chất ô nhiễm theo mạng lưới sông suối; trượt lở sườn tầng khai thác và bãi thải; nguy cơ lũ bùn đá khi sạt lở bãi thải và vỡ đập quặng đuôi.
• Thành lập các bản đồ phân vùng nguy cơ tai biến môi trường chi tiết tại Quỳ Hợp, Tương Dương (Nghệ An) và Thạch Hà - Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh), cung cấp luận cứ khoa học phục vụ thẩm định cấp phép, quy hoạch thăm dò khai thác và lập đề án cải tạo phục hồi môi trường.
• Đề xuất hệ thống 3 nhóm giải pháp giảm thiểu:
  1. Nhóm giải pháp công trình: Thiết kế góc dốc bờ tầng an toàn; áp dụng công nghệ nổ mìn vi sai phi điện để giảm chấn động; xây dựng tường chắn chân bãi thải và lu lèn từng lớp; kiên cố hóa đập hồ chứa quặng đuôi (đặc biệt tại khu vực bản Na Kỳ, xã Liên Hợp); xây dựng rãnh thu gom nước mặt và hệ thống xử lý nước rỉ bãi thải.
  2. Nhóm giải pháp phi công trình: Thiết lập mạng lưới quan trắc biến dạng sườn dốc và quan trắc chất lượng nước tự động; xây dựng phương án sơ tán dân cư khẩn cấp vùng hạ lưu đập quặng đuôi khi xảy ra mưa bão; đào tạo nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường cho doanh nghiệp mỏ.
  3. Nhóm giải pháp cơ chế, chính sách: Siết chặt quy trình thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM); tăng mức tiền ký quỹ cải tạo phục hồi môi trường; tăng cường thanh tra kiểm tra và kiên quyết đình chỉ các mỏ không đáp ứng điều kiện an toàn sinh thái.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Do đặc điểm địa hình chia cắt phức tạp và phạm vi nghiên cứu trải rộng trên nhiều địa bàn, mạng lưới điểm lấy mẫu quan trắc phân tích môi trường thực tế tại một số mỏ nhỏ lẻ chưa đạt mật độ dày dặc theo không gian và thời gian.
• Việc mô phỏng phát tán chất ô nhiễm bằng mô hình phần tử hữu hạn CTRAN/W mới chỉ thực hiện đại diện trên một số mặt cắt điển hình (mỏ thiếc Bản Cô và mỏ đá vôi Châu Hồng) mà chưa thể bao phủ toàn bộ các bãi thải trên toàn vùng Nghệ An - Hà Tĩnh.
• Dữ liệu mưa phục vụ phân tích nguy cơ lũ bùn đá chủ yếu kế thừa từ các trạm khí tượng thủy văn khu vực, chưa có các trạm đo mưa tự động vi khí hậu đặt trực tiếp tại các moong khai thác trên núi cao.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng phạm vi mô phỏng động lực lan truyền chất ô nhiễm bằng mô hình số cho các loại hình khoáng sản khác (mỏ sắt Thạch Khê, mỏ titan sa khoáng ven biển).
• Tích hợp công nghệ cảm biến IoT và hệ thống trắc địa tự động đo chuyển vị sườn dốc theo thời gian thực để nâng cao độ chính xác cho hệ thống cảnh báo sớm tai biến môi trường mỏ.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho các đối tượng:

• Cơ quan quản lý nhà nước: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh sử dụng các bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở và lũ bùn đá làm căn cứ quy hoạch khoáng sản, thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và cấp phép khai thác.
• Doanh nghiệp khai thác khoáng sản: Cán bộ kỹ thuật mỏ có thể tham khảo trực tiếp giải pháp bố trí mạng nổ mìn vi sai phi điện, quy chuẩn thiết kế đập lắng quặng đuôi và bờ tầng khai thác tại Chương 3 để ngăn ngừa sự cố sạt lở.
• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Luận án cung cấp khung phương pháp luận kết hợp giữa các mô hình toán thống kê (WoE, CF, ANN) và phần mềm mô phỏng phần tử hữu hạn CTRAN/W trong bộ GeoStudio 2012 tại Chương 2 và Chương 3, phục vụ nghiên cứu và giảng dạy các chuyên ngành Kỹ thuật môi trường, Địa kỹ thuật và Quản lý tài nguyên.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án xác định đất nông nghiệp tại xã Châu Hồng (Quỳ Hợp) bị ô nhiễm những kim loại nặng nào và ở mức độ bao nhiêu? Theo kết quả điều tra được đối chiếu với QCVN 03-MT:2015/BTNMT, đất tại xã Châu Hồng bị ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng bởi các kim loại: đồng (Cu) đạt 64 - 342 ppm (vượt 1,2 - 6,9 lần); chì (Pb) đạt 77 - 240 ppm (vượt 1,1 - 3,4 lần); kẽm (Zn) đạt 290 - 442 ppm (vượt 1,5 - 2,2 lần); mangan (Mn) đạt 3.087 ppm (vượt 1,2 lần); crom 6 ($Cr^{6+}$) đạt 315 - 379 ppm (vượt 1,3 - 1,5 lần); thiếc (Sn) đạt 2,8 ppm (vượt chuẩn 4,7 lần). Nguồn phát thải chính là bã thải và nước thải từ các mỏ khai thác thiếc sa khoáng, quặng thiếc gốc và đá hoa trắng.

2. Hiện trạng môi trường nước tại lưu vực suối Chùa Tran (Thạch Khê, Hà Tĩnh) bị ảnh hưởng như thế nào do hoạt động khoáng sản? Nước mặt suối Chùa Tran có màu trắng đục chứa nhiều cặn lơ lửng, pH thấp (4,86 - 5,94), hàm lượng COD đạt 19 - 47 mg/l (vượt chuẩn 1,9 - 4,7 lần) và $BOD_5$ đạt 13 - 26 mg/l (vượt chuẩn 3,25 - 6,5 lần theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT). Nước ngầm trong giếng sinh hoạt của người dân bị ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng với hàm lượng COD đạt 28 - 56 mg/l (vượt quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT từ 7 đến 14 lần), do ảnh hưởng xả thải từ mỏ sắt Thạch Khê, các mỏ đá Núi Nam Giới và mỏ đất san lấp lân cận.

3. Luận án đã ứng dụng các mô hình tính toán nào để đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở và lũ bùn đá? Để đánh giá nguy cơ trượt lở đất đá, luận án sử dụng 4 mô hình: Thống kê Bayes (Weights of Evidence - WoE), Hệ số tin cậy (Certainty Factor - CF), Hồi quy logistic (LR) và Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN). Đối với nguy cơ lũ bùn đá do vỡ đập quặng đuôi bãi thải mỏ, tác giả sử dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCDA) kết hợp ma trận phân tích thứ bậc Saaty (AHP).

4. Quá trình phát tán chất ô nhiễm từ bãi thải mỏ được mô phỏng bằng công cụ nào và tại những mỏ cụ thể nào? Quá trình phát tán được mô phỏng bằng mô hình phần tử hữu hạn CTRAN/W kết hợp mô hình dòng thấm SEEP/W thuộc bộ phần mềm GeoStudio 2012. Quá trình tính toán được thực hiện trên các mặt cắt đại diện của hai cơ sở khai thác: mỏ thiếc sa khoáng Bản Cô (xã Châu Thành, Quỳ Hợp) với các bước thời gian mô phỏng từ 250 đến 1.500 ngày; và mỏ đá vôi trắng Châu Hồng (xã Châu Tiến / Châu Hồng, Quỳ Hợp) với thời gian mô phỏng từ 250 đến 2.000 ngày.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hòa đã hoàn thành việc đánh giá thực trạng và khoanh vùng định lượng nguy cơ tai biến môi trường liên quan đến khai thác khoáng sản tại khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh. Bằng việc tích hợp các mô hình toán thống kê (WoE, CF, LR, ANN), phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCDA) và mô hình phần tử hữu hạn CTRAN/W trên nền tảng viễn thám và GIS, công trình đã làm sáng tỏ các yếu tố tác động và cơ chế lan truyền chất ô nhiễm từ các khai trường và bãi thải mỏ. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống cơ sở dữ liệu thực nghiệm và đề xuất 3 nhóm giải pháp kỹ thuật, quản lý nhằm giảm thiểu rủi ro sinh thái, phục vụ công tác quy hoạch phát triển kinh tế bền vững cho vùng nghiên cứu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TAI BIÊN MÔI TRƯỜNG VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU. Một số khái niệm, tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án Một số khái niệm - Tai biến môi trường: Tai biến môi trường là biểu hiện về điều kiện, hoàn cảnh, hiện tượng, vụ việc hoặc quá trình, được xuất hiện, diễn biến trong thiên nhiên, trong xã hội, có tiềm năng gây hại, gây nguy hiểm đe dọa đối với an toàn sức khỏe, tính mạng con người, tài sản kinh tế, tài sản văn hóa - xã hội của một bộ phận cộng đồng loài người, hoặc có nguy cơ đe dọa, thậm chí phá vỡ tính ổn định, an toàn một bộ phận, cho đến toàn cục mang tính hệ thống môi trường tự nhiên, môi trường văn hóa xã hội và môi trường nhân sinh ([1], [2]). - Tai biến môi trường trong hoạt động khoáng sản: là các dạng tai biến môi trường nêu trên được xuất hiện, diễn biến có liên quan hoạt động thăm dò, khai thác và chế biến khoáng sản. - Khoáng sản: khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên hàng ngàn, hàng nghìn năm ở thể rắn, thể lỏng, thể khí tồn tại trong lòng, trên mặt đất.

Khoáng sản là tài nguyên hầu hết không tái tạo được, là tài sản quan trọng của quốc gia. - Hoạt động khoáng sản: Theo quy định của pháp luật về Khoáng sản (Điều 2, Luật Khoáng sản) thì Hoạt động khoáng sản bao gồm hoạt động thăm dò khoáng sản, hoạt động khai thác khoáng sản và chế biến khoáng sản. - Thăm dò khoáng sản là hoạt động nhằm xác định trữ lượng, chất lượng khoáng sản và các thông tin khác phục vụ khai thác khoáng sản. - Khai thác khoáng sản là hoạt động nhằm thu hồi khoáng sản, bao gồm xây dựng cơ bản mỏ, khai đào, phân loại, làm giàu và các hoạt động khác có liên quan.

- Chế biến khoáng sản: Chế biến khoáng sản là quá trình sử dụng riêng biệt hoặc kết hợp các phương pháp cơ-lý-hóa để làm thay đổi tính chất của khoáng sản sau khi khai thác nhằm tạo ra các sản phẩm có quy cách, chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với yêu cầu sử dụng và có giá trị thương mại cao hơn khoáng sản sau khai thác. + Quặng đuôi: Quặng đuôi, còn được gọi là tailings, quặng cuối, là vật liệu được thải ra trong quá trình chế biến khoáng sản. Trong quặng đuôi vẫn còn hàm lượng khoáng sản có ích vì quá trình chế biến khoáng sản không bao giờ đạt hiệu quả 100%. + Đứt gãy: Đứt gãy (còn gọi là biến vị, đoạn tầng hoặc phay) là một hiện tượng địa chất liên quan tới các quá trình kiến tạo trong vỏ trái đất.

Đứt gãy chia làm nhiều loại: Đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch, đứt gãy trượt bằng. Một số tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án Theo Luật Bảo vệ Môi trường mới nhất ban hành năm 2014, tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để bảo vệ môi trường. 7 luan an - Môi trường không ô nhiễm: là môi trường có các thông số nằm trong trong mức cho phép của tiêu chuẩn về chất lượng môi trường (TCCLMT). - Môi trường ô nhiễm: là môi trường có một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm vượt quá TCCLMT.

- Môi trường ô nhiễm nghiêm trọng: là môi trường có hàm lượng của 1 hoặc nhiều hóa chất, kim loại nặng vượt quá TCCLMT từ 3 lần trở lên hoặc nhiều chất ô nhiễm khác vượt quá TCCLMT từ 5 lần trở lên.