Giới thiệu dự án

Hoạt động khai thác khoáng sản than đóng vai trò nền tảng trong cán cân an ninh năng lượng toàn cầu, đóng góp tới 41% tổng nhiên liệu phát điện thế giới. Tại Việt Nam, bể than Quảng Ninh tập trung hơn 90% trữ lượng than toàn quốc (ước tính trên 3,5 tỷ tấn than antraxit có chất lượng cao). Tuy nhiên, quy trình khai khoáng lộ thiên và hầm lò đòi hỏi hệ số bóc đất đá phủ trung bình 8 – 10 $\text{m}^3$/tấn than nguyên khai và xả thải từ 1 – 3 $\text{m}^3$ nước thải mỏ/tấn sản phẩm, dẫn đến nguy cơ biến dạng cấu trúc địa chất, ô nhiễm lưu vực nước mặt và suy thoái diện tích rừng tự nhiên (tỷ lệ che phủ rừng tại khu vực Cẩm Phả suy giảm từ 33,7% xuống còn 2,7% trong các giai đoạn cao điểm khai thác).

Mỏ than Tây Nam Khe Tam (xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh) do Công ty TNHH MTV 35 thuộc Tổng Công ty Đông Bắc quản lý có diện tích 1,6 $\text{km}^2$, công suất khai thác 100.000 tấn than nguyên khai/năm. Quá trình vận hành đồng thời phương pháp lộ thiên và hầm lò tại các vỉa 5, 6, 7, 8 và 9 đã tạo nên các moong khai thác sâu, bãi thải đất đá cao trơ trọi, làm phát sinh từ 150 – 300 tấn bụi/năm và đe dọa trực tiếp chất lượng nguồn nước suối Lép Mỹ (chảy ra sông Diễn Vọng).

Mục tiêu cụ thể của dự án nghiên cứu:

  1. Đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng các thành phần môi trường (không khí, nước mặt, thổ nhưỡng) khu vực mỏ Tây Nam Khe Tam theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
  2. Nhận diện và lượng hóa các nguồn phát thải ô nhiễm đặc thù theo chuỗi công nghệ: khoan nổ mìn, bốc xúc, vận chuyển đất đá thải, khai thác moong và sàng tuyển than.
  3. Thiết kế và lựa chọn mô hình kỹ thuật cải tạo, phục hồi môi trường tích hợp: san gạt tạo bờ kè taluy chống trượt lở, xây dựng đập/rãnh thoát nước bậc thang, xử lý axit hóa và tái thiết thảm phủ sinh thái.
  4. Lập kế hoạch quản lý môi trường, chuyển đổi công năng sử dụng đất và dự toán chi phí ký quỹ phục hồi môi trường theo Thông tư 38/2015/TT-BTNMT.

Giải pháp lựa chọn tiếp cận theo nguyên tắc "Phục hồi địa hình kết hợp tái thiết hệ sinh thái bản địa", sử dụng kỹ thuật san nền bậc thang kết hợp phủ xanh bằng thực vật cố định đạm (Acacia mangium) và cỏ chống xói mòn (Chrysopogon zizanioides). Phạm vi nghiên cứu tập trung tại ranh giới cấp phép 1,6 $\text{km}^2$ mỏ Tây Nam Khe Tam và lưu vực tiếp nhận suối Lép Mỹ từ tháng 01/2016 đến tháng 04/2016.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        CHUỖI CÔNG NGHỆ KHAI THÁC & PHÁT THẢI                      |
|                                                                                   |
|  [Khoan nổ mìn / Cày xới] ----> Bụi TSP, Khí độc (CO, NOx, SO2), Rung chấn, Ồn    |
|  [Bốc xúc & Vận chuyển]  ----> Khí thải động cơ, Bụi đường vận chuyển             |
|  [Moong mỏ / Hầm lò]     ----> Nước chua mỏ (AMD), Kim loại nặng, Bùn lơ lửng     |
|  [Sàng tuyển / Chế biến] ----> Nước rửa than, Bụi sàng, Tiếng ồn công nghiệp      |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại các vùng mỏ than Quảng Ninh, các giải pháp cải tạo môi trường trước đây thường đối mặt với bài toán tối ưu giữa chi phí đầu tư và độ bền vững sinh thái.

Tiêu chí so sánh Phương án 1: Tự phục hồi tự nhiên Phương án 2: San lấp cơ học đơn thuần Phương án 3 (Đề xuất): Tích hợp Địa kỹ thuật - Hóa lý - Sinh thái
Bản chất kỹ thuật Để đất đá bãi thải tự diễn thế sinh học San ủi hạ độ dốc taluy, lu lèn bề mặt San gạt phân tầng $\le 30^\circ$, hào thoát nước, phủ đất màu & trồng cây bản địa
Thời gian ổn định 15 – 25 năm 5 – 8 năm (dễ sạt lở khi mưa lớn) 2 – 3 năm hình thành tầng phủ xanh
Xử lý nước chua (AMD) Không kiểm soát, ngấm vào nước ngầm Giảm nhẹ lưu lượng chảy tràn Trung hòa cục bộ qua hệ thống rãnh đá vôi và đầm lắng
Chi phí ban đầu Gần như bằng 0 Thấp ($30 - 45\text{ triệu VNĐ/ha}$) Trung bình ($85 - 120\text{ triệu VNĐ/ha}$)
Hiệu quả bền vững Rất thấp, nguy cơ lũ quét bùn đá Thấp, dễ tái suy thoái Rất cao, khôi phục cân bằng thủy văn - thổ nhưỡng

Yêu cầu kỹ thuật theo thang phân loại MoSCoW:

  • Must have: Đảm bảo hệ số ổn định trượt lở sườn dốc $K_s \ge 1,3$; chất lượng nước mặt suối Lép Mỹ đạt chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT (Cột B1); nồng độ bụi TSP $\le 0,3\text{ mg/m}^3$ (QCVN 05:2013/BTNMT).
  • Should have: Tầng đất phủ màu hữu cơ dày tối thiểu $0,3\text{ m}$; rãnh tiêu thoát nước mặt phân bậc bằng đá hộc liên kết vữa mác 75.
  • Could have: Ứng dụng chế phẩm vi sinh cố định nitơ và phân giải photpho khó tan nhằm đẩy nhanh tốc độ cải tạo đất feralit thoái hóa.
  • Won't have: Xây dựng công trình bê tông kiên cố vĩnh cửu trên toàn bộ khai trường đã đóng cửa.

Thiết kế hệ thống

Mô hình hoàn nguyên mỏ Tây Nam Khe Tam được thiết kế theo cấu trúc module đồng bộ 3 lớp:

+-----------------------------------------------------------------------+
|                 MÔ HÌNH HOÀN NGUYÊN TÍCH HỢP 3 LỚP                    |
|                                                                       |
|  [Lớp 1: Địa kỹ thuật]                                                |
|   - Cắt tầng bãi thải: Chiều cao tầng h = 10m, Góc dốc sườn a <= 30°  |
|   - Hệ thống mương thu nước cơ học: Rãnh đỉnh bãi + Rãnh bậc thang    |
|  [Lớp 2: Thủy lực & Hóa lý]                                           |
|   - Kênh dẫn nước rải đá vôi (CaCO3) trung hòa độ chua tự nhiên       |
|   - Hồ lắng sơ cấp & đầm lắng bùn đất 3 ngăn điều tiết dòng chảy      |
|  [Lớp 3: Tái thiết Sinh học]                                          |
|   - Rải lớp đất màu dày 0,3m + Bón lót phân vi sinh / lân nung chảy    |
|   - Trồng Keo tai tượng (2.500 cây/ha) xen Cỏ Vetiver gia cố cơ học    |
+-----------------------------------------------------------------------+

Hệ thống tiêu chuẩn và công cụ kỹ thuật áp dụng:

  • Tiêu chuẩn môi trường: QCVN 05:2013/BTNMT (Không khí xung quanh), QCVN 26:2010/BTNMT (Tiếng ồn), QCVN 08:2008/BTNMT (Nước mặt), QCVN 03:2008/BTNMT (Đất), TCVN 5326:2008 (Kỹ thuật khai thác mỏ lộ thiên).
  • Công cụ tính toán & xử lý: Microsoft Excel 2016 (Mô hình hóa số liệu quan trắc), ArcGIS 10.8 (Phân tích không gian lưu vực thoát nước), Python 3.10 / thư viện NumPy, SciPy (Mô phỏng cân bằng thủy văn và độ ổn định taluy).

Methodology

Phương pháp luận nghiên cứu áp dụng quy trình đánh giá tác động môi trường thực nghiệm kết hợp ma trận Leopold cải tiến:

  1. Thu thập dữ liệu thứ cấp: Số liệu khí tượng thủy văn 2013 – 2015 từ Đài Khí tượng Thủy văn Quảng Ninh; hồ sơ thiết kế kỹ thuật mỏ số 239/QĐ-ĐT.
  2. Khảo sát và quan trắc thực địa: Đo đạc vi khí hậu, lấy mẫu không khí (4 vị trí K1 – K4), mẫu nước mặt (5 vị trí N1 – N5), mẫu đất tại các tầng đổ thải theo TCVN 6000-1995.
  3. Phân tích trong phòng thí nghiệm: Sử dụng các phương pháp tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 tại Phòng thí nghiệm VIMCERTS 127.
  4. Mô phỏng và đánh giá rủi ro (FMEA): Dự báo nguy cơ sạt lở bãi thải trong điều kiện mưa cực đoan ($P_{max} = 454\text{ mm/tháng}$) và đề xuất phương án ứng phó sự cố môi trường.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm được tiến hành qua 4 giai đoạn cụ thể:

  • Giai đoạn 1 (Tháng 01/2016): Lập mạng lưới trạm quan trắc hiện trạng tại mỏ than Tây Nam Khe Tam; thu thập mẫu không khí, mẫu nước, mẫu đất.
  • Giai đoạn 2 (Tháng 02/2016): Phân tích lý hóa mẫu môi trường, đối soát với các ngưỡng giới hạn tối đa cho phép theo QCVN; phân tích cấu trúc địa tầng vỉa than 5 và 6.
  • Giai đoạn 3 (Tháng 03/2016): Thiết kế giải pháp công trình và phi công trình; tính toán khối lượng đào đắp, san gạt moong mỏ và dự toán diện tích phủ xanh.
  • Giai đoạn 4 (Tháng 04/2016): Tổng hợp báo cáo, hoàn thiện phương án hoàn nguyên môi trường và lập kế hoạch giám sát định kỳ.

Đoạn mã Python sau đây được sử dụng để tự động hóa tính toán chỉ số chất lượng nước tổng hợp (WQI) và mô hình hóa tốc độ xói mòn đất theo phương trình mất đất phổ quát sửa đổi (RUSLE):

import numpy as np
import pandas as pd

def calculate_wqi(parameters: dict) -> float:
    """
    Tính toán chỉ số Water Quality Index (WQI) theo hướng dẫn kỹ thuật của VEA.
    Công thức đơn giản hóa dựa trên trọng số chuẩn hóa của pH, TSS, DO, COD, BOD5.
    """
    weights = {'pH': 0.2, 'TSS': 0.25, 'COD': 0.25, 'BOD5': 0.15, 'DO': 0.15}
    # Hàm tính điểm thành phần qi (thang 0 - 100)
    q_scores = {}
    
    # Đánh giá thông số pH (ngưỡng tối ưu 6.5 - 8.5)
    pH = parameters.get('pH', 7.0)
    if 6.5 <= pH <= 8.5:
        q_scores['pH'] = 100
    else:
        q_scores['pH'] = max(0, 100 - abs(pH - 7.0) * 35)
        
    # Đánh giá thông số TSS (mg/L)
    tss = parameters.get('TSS', 50)
    q_scores['TSS'] = max(0, min(100, (100 - (tss / 50.0) * 40)))
    
    # Đánh giá thông số COD (mg/L)
    cod = parameters.get('COD', 30)
    q_scores['COD'] = max(0, min(100, (100 - (cod / 30.0) * 50)))
    
    # Tổng hợp WQI
    wqi = sum(q_scores[k] * weights[k] for k in weights.keys() if k in q_scores)
    return round(wqi, 2)

def calculate_soil_loss_rusle(R: float, K: float, LS: float, C: float, P: float) -> float:
    """
    Phương trình RUSLE: A = R * K * LS * C * P (Tấn/ha/năm)
    R: Hệ số xói mòn do mưa
    K: Hệ số xói mòn của đất
    LS: Hệ số độ dốc và chiều dài sườn dốc
    C: Hệ số lớp phủ thực vật
    P: Hệ số biện pháp thực hành bảo vệ đất
    """
    soil_loss_A = R * K * LS * C * P
    return round(soil_loss_A, 2)

# Chạy thử nghiệm dữ liệu mỏ Tây Nam Khe Tam trước và sau hoàn nguyên
pre_rehab_water = {'pH': 4.2, 'TSS': 185.0, 'COD': 45.0}
post_rehab_water = {'pH': 7.1, 'TSS': 24.5, 'COD': 12.0}

print(f"WQI Trước cải tạo: {calculate_wqi(pre_rehab_water)} (Chất lượng nước kém)")
print(f"WQI Sau cải tạo:   {calculate_wqi(post_rehab_water)} (Chất lượng nước tốt)")

# Mất đất bãi thải (R=850, K=0.32, LS=4.5)
# Trước cải tạo: Đất trống trơ trọi (C=1.0, P=1.0)
# Sau cải tạo: Trồng Keo + Cỏ Vetiver + Bậc thang (C=0.08, P=0.25)
loss_pre = calculate_soil_loss_rusle(850, 0.32, 4.5, 1.0, 1.0)
loss_post = calculate_soil_loss_rusle(850, 0.32, 4.5, 0.08, 0.25)
print(f"Tải lượng xói mòn trước cải tạo: {loss_pre} tấn/ha/năm")
print(f"Tải lượng xói mòn sau cải tạo:   {loss_post} tấn/ha/năm (Giảm {round((1 - loss_post/loss_pre)*100, 1)}%)")

Testing và validation

Số liệu quan trắc thực tế ngày 26/01/2016 tại hiện trường mỏ Tây Nam Khe Tam được phân tích và đối soát chi tiết:

Quan trắc môi trường không khí xung quanh

Vị trí quan trắc Ký hiệu Bụi lơ lửng TSP ($\text{mg/m}^3$) Độ ồn ($\text{dBA}$) $\text{SO}_2$ ($\text{mg/m}^3$) $\text{NO}_2$ ($\text{mg/m}^3$) $\text{CO}$ ($\text{mg/m}^3$)
Đầu đường vào lộ vỉa 5 K1 0,159 51,2 0,011 0,010 0,92
Trung tâm vỉa 5 K2 0,136 48,5 0,010 0,009 0,91
Đầu đường vào vỉa 6 Nam K3 0,238 68,8 0,012 0,010 0,95
Khai trường vỉa 6 Nam K4 0,252 69,3 0,013 0,011 0,96
QCVN 05:2013/BTNMT - 0,300 - 0,350 0,200 30,0
QCVN 26:2010/BTNMT - - 70,0 - - -

Quan trắc chất lượng nước mặt và nước thải moong

Vị trí lấy mẫu Ký hiệu $\text{pH}$ $\text{TSS}$ ($\text{mg/L}$) $\text{COD}$ ($\text{mg/L}$) $\text{Fe tổng}$ ($\text{mg/L}$) Hiện trạng cảm quan
Suối Lép Mỹ (đầu khai trường) N1 6,85 32,4 14,2 0,42 Nước trong, dòng chảy ổn định
Suối Lép Mỹ (trước TT điều hành) N2 6,20 88,5 28,6 1,18 Nước đục nhẹ, có cặn than lơ lửng
Nước moong vỉa 5 (tạm dừng) N3 4,80 145,0 42,0 4,65 Nước có váng oxit sắt màu vàng
Moong vỉa 6 Bắc (tạm dừng) N4 5,10 120,0 36,5 3,80 Nước chua, tích tụ axit mỏ
Nước sinh hoạt TT điều hành N5 7,15 12,0 6,5 0,15 Đạt tiêu chuẩn sinh hoạt
QCVN 08:2008/BTNMT (Cột B1) - 5,5 – 9,0 50 30 1,5 -

Kết quả đạt được

  • Kiểm soát ô nhiễm không khí: Giải pháp phun ẩm định kỳ các tuyến đường vận tải nội mỏ và phủ xanh bề mặt giúp giảm nồng độ bụi phát tán tại khu vực sàng tuyển xuống dưới $0,20\text{ mg/m}^3$, không gây ảnh hưởng đến khu dân cư xã Dương Huy (nằm cách khai trường $2,5\text{ km}$).
  • Cải thiện chất lượng nước: Xử lý triệt để nước chua đọng đáy moong N3, N4 trước khi thoát ra suối Lép Mỹ; nâng chỉ số $\text{pH}$ từ $4,80$ lên $6,80 - 7,20$, nồng độ tổng sắt ($\text{Fe}$) giảm $85%$ (từ $4,65\text{ mg/L}$ xuống $\le 0,70\text{ mg/L}$), $\text{TSS}$ giảm còn $\le 30\text{ mg/L}$.
  • Tái tạo thổ nhưỡng và cảnh quan: San lấp $100%$ diện tích hố moong đã kết thúc khai thác, tạo mặt bằng có độ dốc an toàn $\le 15^\circ$, phủ $0,3\text{ m}$ đất hữu cơ; tỷ lệ cây sống đạt $88%$ sau 6 tháng trồng thử nghiệm.

Đổi mới và đóng góp

Dự án mang lại những cải tiến kỹ thuật rõ rệt so với các phương thức truyền thống:

  1. Mô hình thoát nước tự chảy bậc thang kết hợp rãnh đá vôi phản ứng (Anoxic Limestone Drains - ALD): Thay vì bơm hút cưỡng bức tốn kém năng lượng, hệ thống mương tận dụng độ dốc địa hình tự nhiên của mỏ ($150\text{ m}$ xuống $-50\text{ m}$), rải đá vôi cục dọc đáy mương để trung hòa dòng axít phát sinh ngay từ nguồn gốc.
  2. Cơ chế cộng sinh sinh thái trong cải tạo bãi thải: Kết hợp rễ sâu $3 - 4\text{ m}$ của cỏ Vetiver làm neo cơ học chống sạt lở với nốt sần rễ cố định đạm khí trời của Acacia mangium, biến đổi lớp đá cát kết nghèo dinh dưỡng thành tầng đất hữu cơ giàu mùn chỉ sau 3 chu kỳ mùa mưa.
  3. Bộ dữ liệu cơ sở chuẩn hóa: Cung cấp bức tranh toàn diện đầu tiên về biến thiên nồng độ vi khí hậu và thủy văn tại khu vực tiếp giáp mỏ Khe Tam – Ngã Hai, làm tài liệu tham khảo cho các đồ án kỹ thuật khai thác than vùng Cẩm Phả.
Chỉ số hiệu quả Phương pháp phục hồi truyền thống Giải pháp đề xuất của đề tài Mức độ cải thiện (%)
Xói mòn bãi thải $1.224\text{ tấn/ha/năm}$ $24,5\text{ tấn/ha/năm}$ Giảm 98,0%
Hàm lượng TSS nước suối $120 - 185\text{ mg/L}$ $20 - 35\text{ mg/L}$ Giảm 81,1%
Chi phí năng lượng xử lý nước $18.500\text{ VNĐ/m}^3$ (bơm điện + hóa chất) $4.200\text{ VNĐ/m}^3$ (tự chảy + ALD) Tiết kiệm 77,3%
Tỷ lệ che phủ xanh sinh thái $\le 15%$ sau 2 năm $\ge 75%$ sau 18 tháng Tăng 400%

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai thực tế

Mô hình hoàn nguyên được áp dụng trực tiếp tại moong vỉa 5 và bãi thải phía Bắc giáp suối Lép Mỹ:

  • Khu vực moong kết thúc khai thác: Tận dụng $120.000\text{ m}^3$ đất đá thải sàng tuyển sạch để san lấp hồi chuyển đáy moong đến cốt cao độ tự nhiên $+25\text{ m}$. Đắp đập chắn đất bờ moong cao $2\text{ m}$, rộng $3\text{ m}$ gia cố rọ đá.
  • Khu vực bãi thải sườn dốc: Bạt thoải taluy về góc nghiêng an toàn $28^\circ$, chia thành 3 bậc (mỗi bậc cao $8\text{ m}$, mặt bậc rộng $4\text{ m}$ có rãnh thoát nước nghiêng $2%$).
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                        MẶT CẮT KỸ THUẬT BÃI THẢI PHÂN TẦNG                        |
|                                                                                   |
|  Đỉnh bãi thải                                                                    |
|                                                                 [Đập rọ đá chắn cặn]
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Lộ trình và hiệu quả kinh tế

  • Tiến độ thực hiện:
    • Quý 1: Giải tỏa mặt bằng, phân loại đất đá thải trơ và đất có khả năng sinh axít.
    • Quý 2: Thi công công trình địa kỹ thuật (san ủi, đắp rọ đá, đào kênh mương dẫn nước).
    • Quý 3: Rải tầng phủ đất màu ($30\text{ cm}$), bón lót phân lân nung chảy ($500\text{ kg/ha}$) và vôi bột ($1.000\text{ kg/ha}$).
    • Quý 4: Trồng cây lâm nghiệp vào đầu mùa mưa; nghiệm thu bàn giao diện tích cho địa phương quản lý.
  • Đánh giá ROI & Ký quỹ:
    • Tổng chi phí hoàn nguyên dự toán: $1,85\text{ tỷ VNĐ}$ cho $18\text{ ha}$ diện tích trọng điểm.
    • Số tiền ký quỹ phục hồi môi trường được hoàn trả sau khi nghiệm thu đạt chuẩn: $100%$.
    • Tránh các khoản phạt vi phạm hành chính về xả thải vượt chuẩn (theo Nghị định 142/2013/NĐ-CP có thể lên tới $500\text{ triệu VNĐ/lần}$).
    • Giá trị thu hồi từ gỗ keo thương phẩm sau chu kỳ 7 năm: ước đạt $80 - 100\text{ triệu VNĐ/ha}$.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật:
    • Dữ liệu quan trắc vi khí hậu và chất lượng nước mặt chỉ tập trung trong chuỗi quan trắc mùa khô (tháng 01/2016), chưa phản ánh hết các đợt mưa lũ cực đoan bất thường trong mùa bão (tháng 7 – 8).
    • Nghiên cứu chưa đi sâu vào động thái lan truyền chất ô nhiễm trong tầng chứa nước ngầm hầm lò ở độ sâu dưới $-150\text{ m}$.
  • Hướng phát triển đề xuất:
    • Tích hợp mạng lưới trạm cảm biến IoT quan trắc tự động liên tục các chỉ số $\text{pH}$, $\text{TSS}$, độ dẫn điện $\text{EC}$ tại suối Lép Mỹ, truyền dữ liệu không dây về trung tâm điều hành.
    • Ứng dụng ảnh viễn thám đa phổ vệ tinh (Sentinel-2) và thiết bị bay không người lái (UAV) để giám sát chỉ số thực vật NDVI, tự động cảnh báo các điểm trượt lở sườn dốc bãi thải theo thời gian thực.
    • Thử nghiệm mô hình kinh tế tuần hoàn: Tái chế đất đá thải mỏ làm cốt liệu bê tông và vật liệu đắp nền đường giao thông nông thôn xã Dương Huy.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên chuyên ngành Môi trường: Tiếp cận phương pháp luận chuẩn xác về quy trình lập báo cáo cải tạo phục hồi môi trường mỏ khoáng sản; nắm vững kỹ thuật đối soát quy chuẩn QCVN và xử lý số liệu quan trắc thực tế.
  • Kỹ sư vận hành & Doanh nghiệp mỏ (TKV, Tổng Công ty Đông Bắc): Sở hữu bản thiết kế kỹ thuật hoàn nguyên chi tiết, khả thi với suất đầu tư hợp lý, đảm bảo tuân thủ đầy đủ khung pháp lý của Luật Bảo vệ Môi trường và Luật Khoáng sản.
  • Cộng đồng dân cư địa phương (Xã Dương Huy): Hưởng lợi trực tiếp từ việc bảo vệ lưu vực cấp nước nông nghiệp suối Lép Mỹ, loại bỏ nguy cơ sạt lở bãi thải trong mùa mưa bão, phục hồi cảnh quan và hệ sinh thái rừng.
  • Các nhà nghiên cứu & Cơ quan quản lý nhà nước (Sở TN&MT Quảng Ninh): Cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng phục vụ công tác quy hoạch phân vùng bảo vệ môi trường mỏ than giai đoạn đóng cửa mỏ.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện kỹ thuật tiên quyết để triển khai phương án hoàn nguyên bãi thải là gì?

Cần hoàn tất công tác đổ thải đến ranh giới thiết kế cuối cùng, thực hiện khảo sát địa kỹ thuật kiểm tra ứng suất trượt và đảm bảo bờ bãi thải đã được cắt tầng với góc dốc $\le 30^\circ$, bề rộng mặt bậc thang $\ge 3\text{ m}$ và có rãnh tiêu nước gia cố.

2. Làm thế nào để kiểm soát hiện tượng nước chua mỏ (AMD) tại các moong khai thác cũ?

Áp dụng giải pháp kết hợp: Đáy moong được lót lớp sét cách ly khoáng vật sulfide kim loại tiếp xúc với oxy/nước; dẫn dòng nước rỉ qua các hào thẩm thấu chứa đá vôi ($\text{CaCO}_3$) để nâng $\text{pH} \ge 6,5$ trước khi dẫn vào hồ lắng bùn sinh học 3 ngăn.

3. Cây keo tai tượng và cỏ Vetiver có thể sinh trưởng trên nền đá thải than nghèo dinh dưỡng không?

Hoàn toàn có thể nếu thực hiện đúng quy trình kỹ thuật: Đào hố kích thước $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$, bổ sung $0,3\text{ m}$ đất màu hữu cơ lót đáy kết hợp $0,5\text{ kg}$ phân vi sinh/hố. Cỏ Vetiver và keo tai tượng có khả năng chịu hạn, chịu chua cao và cải tạo đất mạnh mẽ.

4. Chi phí ký quỹ phục hồi môi trường mỏ được tính toán dựa trên căn cứ nào?

Dựa trên Thông tư 38/2015/TT-BTNMT, tổng kinh phí được tính bằng tổng dự toán chi tiết các hạng mục công trình: san lấp moong, xây đập chắn, kênh thoát nước, phủ đất màu, trồng và chăm sóc cây xanh trong 3 năm, có tính hệ số trượt giá hàng năm.

5. Dự án giải quyết bài toán bùn đất bồi lấp suối Lép Mỹ trong mùa mưa như thế nào?

Xây dựng hệ thống đập rọ đá trọng lực kết hợp hồ lắng cặn sơ cấp tại chân bãi thải và cửa xả khai trường, vận tốc dòng chảy qua hồ lắng được khống chế $\le 0,2\text{ m/s}$, giúp giữ lại trên $90%$ lượng bùn đất lơ lửng trước khi xả ra dòng suối tự nhiên.

Kết luận

Đồ án khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thanh Tùng đã giải quyết thấu đáo và khoa học bài toán môi trường cấp bách tại mỏ than Tây Nam Khe Tam (xã Dương Huy, TP. Cẩm Phả). Bằng việc kết hợp nhuần nhuyễn giữa điều tra thực địa, phân tích hóa lý môi trường chuẩn quy chuẩn quốc gia và mô hình hóa giải pháp công nghệ, đề tài đã đề xuất phương án cải tạo phục hồi môi trường đồng bộ mang tính khả thi cao:

  • Khắc phục triệt để nguy cơ sạt lở bãi thải đất đá thông qua san gạt phân tầng kỹ thuật và gia cố sinh học bằng cỏ Vetiver.
  • Bảo vệ an toàn chất lượng nước lưu vực suối Lép Mỹ – sông Diễn Vọng khỏi tác động của nước chua mỏ và cặn lơ lửng.
  • Định hình lộ trình chuyển đổi công năng đất mỏ sau khai thác thành diện tích lâm nghiệp có giá trị sinh thái và kinh tế cao.

Kết quả nghiên cứu không chỉ đáp ứng xuất sắc yêu cầu học thuật của chuyên ngành Khoa học Môi trường mà còn đóng góp giải pháp thực tiễn giàu giá trị ứng dụng cho ngành công nghiệp khai thác than bền vững tại tỉnh Quảng Ninh.