Luận văn thạc sĩ 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

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu cải tạo phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại mỏ Ngã Hai, Công ty TNHH MTV Than Quang Hanh, Cẩm Phả, Quảng Ninh.

• Tác giả: Nguyễn Quang Dũng
• Người hướng dẫn: GS. Đặng Kim Chi
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững
• Đề tài: 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
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết
• 0.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
• 0.4. Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái niệm về cải tạo, phục hồi môi trường
• 1.2. Khái niệm về khai thác than lộ thiên
• 1.3. Tổng quan về cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên trên thế giới
• 1.3.1. Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại Pháp
• 1.3.2. Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại CHLB Đức
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp luận
• 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực mỏ than Ngã Hai
• 3.1.1. Điều kiện tự nhiên khu vực mỏ than Ngã Hai
• 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.2. Hiện trạng công tác khai thác và đổ thải tại các lộ vỉa mỏ Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh - Vinacomin
• 3.2.1. Khái quát chung về khu vực khai thác khoáng sản
• 3.2.2. Phương pháp khai thác
• 3.3. Tác động của khai thác lộ thiên mỏ than Ngã Hai đến chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu
• 3.3.1. Tác động của khai thác lộ thiên đến môi trường không khí
• 3.3.2. Tác động của khai thác lộ thiên đến môi trường nước
• 3.3.3. Tác động của khai thác lộ thiên đến môi trường đất
• 3.3.4. Tác động của khai thác lộ thiên đến hệ sinh thái
• 3.3.5. Tác động của khai thác lộ thiên đến kinh tế - xã hội
• 3.3.6. Các rủi ro, sự cố môi trường do hoạt động khai thác lộ thiên gây ra
• 3.4. Đề xuất giải pháp, phương án cải tạo, phục hồi môi trường cho mỏ than Ngã Hai
• 3.4.1. Lựa chọn phương án
• 3.4.2. Nội dung, khối lượng công việc để cải tạo, phục hồi môi trường
• 3.4.3. Kế hoạch phòng ngừa, ứng phó với sự cố trong quá trình cải tạo, phục hồi môi trường
• 3.5. Kinh phí thực hiện cải tạo, phục hồi môi trường mỏ than Ngã Hai
• 3.5.1. Cơ sở tính toán
• 3.5.2. Chi phí cải tạo phục hồi môi trường bãi thải và moong khai thác
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về cải tạo và phục hồi môi trường

Cải tạo môi trường và phục hồi môi trường là các hoạt động nhằm đưa môi trường và hệ sinh thái tại khu vực khai thác khoáng sản về trạng thái gần với ban đầu hoặc đạt các tiêu chuẩn an toàn. Đề án cải tạo, phục hồi môi trường được lập để xác định phương án và kinh phí thực hiện. Khai thác than lộ thiên là phương pháp khai thác than bằng cách bóc lớp đất đá phủ, gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Việc cải tạo và phục hồi môi trường sau khai thác là cần thiết để hạn chế các ảnh hưởng xấu.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng

Cải tạo môi trường và phục hồi môi trường là quá trình đưa môi trường về trạng thái ban đầu hoặc đạt tiêu chuẩn an toàn. Điều này đặc biệt quan trọng trong khai thác than lộ thiên, nơi mà hoạt động khai thác gây ra sự suy thoái nghiêm trọng về đất, nước, không khí và hệ sinh thái. Việc cải tạo không chỉ giúp phục hồi môi trường mà còn hỗ trợ phát triển bền vững.

1.2. Tác động của khai thác than lộ thiên

Khai thác than lộ thiên tại mỏ Ngã Hai, Quảng Ninh đã gây ra nhiều tác động tiêu cực như xói mòn đất, ô nhiễm nước, suy giảm chất lượng không khí và phá hủy hệ sinh thái. Các bãi thải đất đá lớn và moong khai thác để lại sau khi kết thúc hoạt động cần được cải tạo để tránh các rủi ro môi trường như sạt lở, bồi lấp và ô nhiễm kéo dài.

II. Phương pháp cải tạo và phục hồi môi trường

Các phương pháp cải tạo môi trường và phục hồi môi trường được áp dụng tại mỏ Ngã Hai bao gồm san lấp bãi thải, trồng cây phủ xanh, tái tạo cảnh quan và kiểm soát xói mòn. Các giải pháp này được thực hiện đồng thời với quá trình khai thác để đảm bảo hiệu quả lâu dài. Kinh nghiệm từ các nước phát triển như Pháp và Đức cũng được tham khảo để áp dụng phù hợp với điều kiện địa phương.

2.1. San lấp và phủ xanh

San lấp các bãi thải và moong khai thác là bước đầu tiên trong quá trình cải tạo môi trường. Sau đó, việc trồng cây phủ xanh được thực hiện để hạn chế xói mòn và tái tạo thảm thực vật. Các loại cây được lựa chọn phù hợp với điều kiện đất đai và khí hậu tại Quảng Ninh.

2.2. Kiểm soát xói mòn và thoát nước

Để kiểm soát xói mòn, các công trình như kè cống và hệ thống thoát nước được xây dựng. Việc này giúp hạn chế sạt lở và bồi lấp các khu vực xung quanh. Ngoài ra, các hồ lắng được thiết kế để xử lý nước thải từ mỏ, giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước.

III. Đề xuất giải pháp cho mỏ Ngã Hai

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp cải tạo môi trường và phục hồi môi trường được đề xuất cho mỏ Ngã Hai bao gồm: lựa chọn phương án cải tạo phù hợp, xác định khối lượng công việc, lập kế hoạch phòng ngừa sự cố và tính toán kinh phí thực hiện. Các giải pháp này hướng đến mục tiêu bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

3.1. Lựa chọn phương án cải tạo

Các phương án cải tạo được lựa chọn dựa trên đặc điểm địa hình, địa chất và điều kiện kinh tế của mỏ Ngã Hai. Phương án tối ưu bao gồm san lấp bãi thải, trồng cây phủ xanh và tái tạo cảnh quan thành khu vực sinh thái hoặc công viên.

3.2. Kế hoạch và kinh phí thực hiện

Kế hoạch cải tạo được chia thành các giai đoạn cụ thể, bao gồm khảo sát, thiết kế, thi công và giám sát. Kinh phí được tính toán dựa trên khối lượng công việc và các yếu tố trượt giá. Việc ký quỹ cải tạo môi trường cũng được thực hiện để đảm bảo nguồn lực tài chính.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác than lộ thiên là một trong những hoạt động kinh tế quan trọng, đóng góp lớn vào nguồn năng lượng quốc gia, đặc biệt tại tỉnh Quảng Ninh – trung tâm khai thác than lớn của Việt Nam. Theo ước tính, sản lượng khai thác than lộ thiên chiếm khoảng 55-65% tổng sản lượng than khai thác toàn ngành, với các mỏ lớn như Cao Sơn, Cọc Sáu, Đèo Nai, Hà Tu, Núi Béo. Tuy nhiên, hoạt động khai thác này gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên, bao gồm suy giảm chất lượng đất, nước, không khí và ảnh hưởng đến hệ sinh thái cũng như sức khỏe cộng đồng. Đặc biệt, tại mỏ than Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – Vinacomin, hoạt động khai thác lộ thiên đã tạo ra các moong khai thác và bãi thải đất đá với khối lượng lớn, làm thay đổi cảnh quan và gây ra hiện tượng xói mòn, bụi bẩn, sạt lở đất.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá hiện trạng môi trường khu vực khai thác than lộ thiên mỏ Ngã Hai, nghiên cứu các công nghệ cải tạo, phục hồi môi trường đã áp dụng trên thế giới và tại Việt Nam, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào toàn bộ khu vực mỏ than Ngã Hai thuộc xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, trong giai đoạn từ tháng 12/2012 đến tháng 10/2013.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ mang tính khoa học khi xây dựng cơ sở lý luận và phương pháp luận cho công tác cải tạo, phục hồi môi trường mỏ than lộ thiên, mà còn có giá trị thực tiễn trong việc xây dựng mô hình cải tạo, phục hồi môi trường tại mỏ Ngã Hai, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường trong ngành than Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản, đặc biệt là khai thác than lộ thiên. Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết về cải tạo, phục hồi môi trường khoáng sản: Định nghĩa cải tạo, phục hồi môi trường là quá trình đưa môi trường và hệ sinh thái tại khu vực khai thác về trạng thái gần với trạng thái ban đầu hoặc đạt các tiêu chuẩn an toàn môi trường. Các hoạt động bao gồm san gạt, phủ đất mặt, trồng cây, xử lý nước thải và kiểm soát bụi, xói mòn.

2. Mô hình khai thác hỗn hợp lộ thiên và hầm lò: Nghiên cứu ảnh hưởng tương tác giữa khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò dưới lòng đất, đặc biệt các tác động về địa chất, thủy văn và an toàn khai thác. Mô hình này giúp xác định các biện pháp cải tạo phù hợp nhằm đảm bảo an toàn và ổn định môi trường.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: khai thác than lộ thiên, cải tạo môi trường bãi thải, phục hồi cảnh quan, xói mòn đất, hệ sinh thái mỏ, và khai thác hỗn hợp hầm lò – lộ thiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực địa tại khu vực mỏ than Ngã Hai, các báo cáo kỹ thuật của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – Vinacomin, tài liệu khoa học trong và ngoài nước, cùng số liệu quan trắc môi trường và khí tượng thủy văn tại địa phương.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Khảo sát thực địa: Đánh giá hiện trạng môi trường, đo đạc các chỉ số ô nhiễm đất, nước, không khí tại các vị trí đại diện trong khu vực khai thác và bãi thải.
• Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Excel và Word để tổng hợp, xử lý và phân tích số liệu thu thập được.
• Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia môi trường và cán bộ kỹ thuật để đánh giá và đề xuất giải pháp.
• Phân tích tổng hợp và so sánh: Đánh giá ưu nhược điểm các phương án cải tạo phục hồi môi trường đã áp dụng trên thế giới và tại Việt Nam để lựa chọn giải pháp phù hợp.

Cỡ mẫu khảo sát thực địa được lựa chọn đại diện cho các khu vực khai thác, bãi thải, moong khai thác và mặt bằng sân công nghiệp trong phạm vi 17,6 km² của mỏ Ngã Hai. Thời gian nghiên cứu kéo dài 10 tháng, từ tháng 12/2012 đến tháng 10/2013, đảm bảo cập nhật số liệu mới nhất phục vụ cho việc đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng tiêu cực của khai thác lộ thiên đến môi trường: Hoạt động khai thác tại mỏ Ngã Hai tạo ra khối lượng đất đá thải lớn, với tỷ lệ từ 7 đến 13 m³ đất đá cho mỗi tấn than khai thác. Điều này dẫn đến suy giảm chất lượng đất, nước và không khí, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Ví dụ, các bãi thải có độ dốc lớn (30°-40°) dễ xảy ra hiện tượng sạt lở và bụi mù, đặc biệt trong mùa khô.

2. Hiện trạng công tác cải tạo, phục hồi môi trường còn hạn chế: Mỏ Ngã Hai chưa thực hiện đồng bộ công tác cải tạo, phục hồi môi trường do còn trong giai đoạn khai thác. Các biện pháp hiện tại chủ yếu là xây dựng kè chắn đất đá, hệ thống mương rãnh thoát nước và gia cố bãi thải. Tổng sản lượng khai thác than lộ thiên khoảng 200.000 tấn/năm, với khối lượng đất bóc khoảng 2-2,6 triệu m³, tuổi thọ khai thác lộ thiên dự kiến 6 năm.

3. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu: Khu vực mỏ có diện tích 17,6 km², địa hình đồi núi thấp đến trung bình, khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa trung bình trên 2000 mm/năm và độ ẩm tương đối trung bình 82%. Dân số địa phương khoảng 2.971 người, mật độ 63 người/km², đa dạng dân tộc và có cơ sở hạ tầng phát triển tương đối hoàn chỉnh.

4. So sánh các phương án cải tạo phục hồi môi trường trên thế giới và Việt Nam: Các nước phát triển như Pháp, Đức, Anh áp dụng các giải pháp đồng bộ như quy hoạch sử dụng đất, phân lớp đổ thải, phủ xanh bãi thải, kiểm soát xói mòn và thoát nước. Ở Việt Nam, phương pháp đổ thải bãi thải cao được áp dụng phổ biến, tuy nhiên gặp khó khăn về diện tích và chi phí, dẫn đến hiệu quả cải tạo chưa cao.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các tác động tiêu cực là do khối lượng đất đá thải lớn, địa hình dốc và công nghệ đổ thải chưa tối ưu. So với các nước phát triển, Việt Nam còn hạn chế trong việc áp dụng công nghệ phân lớp đổ thải và phủ xanh bãi thải đồng bộ, dẫn đến hiện tượng xói mòn, bụi và sạt lở diễn ra phổ biến. Việc khai thác hỗn hợp lộ thiên và hầm lò cũng tạo ra các thách thức về ổn định địa chất và an toàn khai thác, đòi hỏi các giải pháp cải tạo phải tính đến yếu tố này.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ khối lượng đất đá thải theo năm khai thác, bảng so sánh các chỉ số ô nhiễm môi trường trước và sau cải tạo, cũng như bản đồ phân bố các khu vực cần cải tạo phục hồi trong mỏ Ngã Hai. Các kết quả này cho thấy sự cần thiết của việc áp dụng các giải pháp cải tạo đồng bộ, khoa học và phù hợp với điều kiện địa phương nhằm giảm thiểu tác động môi trường và đảm bảo phát triển bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng quy hoạch cải tạo, phục hồi môi trường đồng bộ và chi tiết: Thiết lập kế hoạch cải tạo từ giai đoạn khai thác, phân vùng rõ ràng các khu vực khai thác, bãi thải và moong khai thác để thực hiện các biện pháp cải tạo phù hợp. Chủ thể thực hiện là Công ty than Quang Hanh phối hợp với các cơ quan quản lý môi trường, thời gian triển khai trong vòng 1-2 năm.

2. Áp dụng công nghệ phân lớp đổ thải và phủ xanh bãi thải: Thực hiện đổ thải theo lớp, giữ lại lớp đất mặt màu để phủ lên bãi thải, trồng các loại cây bản địa có khả năng chống xói mòn và phát triển nhanh. Giải pháp này giúp giảm thiểu bụi, sạt lở và cải thiện chất lượng đất. Thời gian thực hiện liên tục trong quá trình khai thác và sau khai thác.

3. Xây dựng hệ thống thoát nước và gia cố bãi thải: Thiết kế hệ thống mương rãnh thoát nước mưa, gia cố sườn bãi thải bằng các biện pháp kỹ thuật như che phủ bằng thực vật hoặc ô bê tông trồng cỏ để hạn chế xói mòn. Chủ thể thực hiện là đơn vị khai thác phối hợp với chuyên gia kỹ thuật, hoàn thành trong vòng 1 năm.

4. Phát triển mô hình khai thác hỗn hợp lộ thiên và hầm lò an toàn: Nghiên cứu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của khai thác lộ thiên đến khai thác hầm lò phía dưới, đảm bảo ổn định địa chất và an toàn lao động. Thời gian nghiên cứu và triển khai trong 2-3 năm, phối hợp với các viện nghiên cứu và đơn vị khai thác.

5. Tăng cường giám sát và quản lý môi trường: Thiết lập hệ thống quan trắc môi trường thường xuyên, đánh giá hiệu quả các biện pháp cải tạo, phục hồi và điều chỉnh kịp thời. Chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý nhà nước và đơn vị khai thác, thực hiện liên tục trong suốt quá trình khai thác và sau khai thác.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý ngành than và khoáng sản: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp thực tiễn giúp hoạch định chính sách, quy hoạch khai thác và cải tạo môi trường hiệu quả, đảm bảo phát triển bền vững ngành than.

2. Các kỹ sư, chuyên gia môi trường trong ngành khai thác khoáng sản: Tài liệu chi tiết về phương pháp cải tạo, phục hồi môi trường, kỹ thuật đổ thải và xử lý môi trường giúp nâng cao năng lực chuyên môn và áp dụng công nghệ phù hợp.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành môi trường và tài nguyên: Luận văn là nguồn tham khảo quý giá về nghiên cứu tác động môi trường khai thác than lộ thiên, phương pháp khảo sát và đề xuất giải pháp cải tạo phục hồi môi trường.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại vùng khai thác than: Hiểu rõ các tác động môi trường và các biện pháp cải tạo giúp nâng cao nhận thức, tham gia giám sát và bảo vệ môi trường sống.

Câu hỏi thường gặp

1. Khai thác than lộ thiên ảnh hưởng như thế nào đến môi trường?
   Khai thác than lộ thiên tạo ra khối lượng lớn đất đá thải, làm thay đổi địa hình, gây ô nhiễm đất, nước và không khí, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Ví dụ, tại mỏ Ngã Hai, mỗi tấn than khai thác kèm theo 7-13 m³ đất đá thải, gây bụi và xói mòn.

2. Phương pháp cải tạo môi trường nào hiệu quả nhất cho mỏ than lộ thiên?
   Phương pháp phân lớp đổ thải kết hợp phủ xanh bãi thải được đánh giá cao vì giữ lại lớp đất mặt màu, giúp trồng cây phát triển, giảm xói mòn và bụi. Các nước phát triển như Đức và Pháp đã áp dụng thành công phương pháp này.

3. Tại sao cần quan tâm đến khai thác hỗn hợp lộ thiên và hầm lò?
   Khai thác hỗn hợp có thể gây sụt lún, ngập nước và ảnh hưởng đến an toàn khai thác hầm lò phía dưới. Việc đánh giá và quản lý tác động này giúp đảm bảo an toàn lao động và ổn định địa chất.

4. Chi phí cải tạo, phục hồi môi trường có cao không?
   Chi phí cải tạo phụ thuộc vào quy mô khai thác, công nghệ áp dụng và điều kiện địa hình. Phương pháp truyền thống tốn kém, trong khi áp dụng công nghệ phân lớp đổ thải và phủ xanh giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả.

5. Làm thế nào để giám sát hiệu quả công tác cải tạo môi trường?
   Thiết lập hệ thống quan trắc môi trường định kỳ, sử dụng các chỉ số ô nhiễm đất, nước, không khí và đánh giá sự phát triển thảm thực vật. Kết hợp với sự tham gia của cộng đồng và các cơ quan quản lý để đảm bảo tính minh bạch và hiệu quả.

Kết luận

• Hoạt động khai thác than lộ thiên tại mỏ Ngã Hai gây ra tác động tiêu cực lớn đến môi trường tự nhiên và xã hội, đòi hỏi công tác cải tạo, phục hồi môi trường được thực hiện nghiêm túc và đồng bộ.
• Nghiên cứu đã đánh giá hiện trạng môi trường, phân tích các phương pháp cải tạo phục hồi môi trường trên thế giới và tại Việt Nam, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp với điều kiện địa phương.
• Các giải pháp đề xuất bao gồm quy hoạch cải tạo đồng bộ, áp dụng công nghệ phân lớp đổ thải, phủ xanh bãi thải, xây dựng hệ thống thoát nước và gia cố bãi thải, cùng với phát triển mô hình khai thác hỗn hợp an toàn.
• Thời gian triển khai các giải pháp được đề xuất trong vòng 1-3 năm, với sự phối hợp chặt chẽ giữa đơn vị khai thác, cơ quan quản lý và chuyên gia kỹ thuật.
• Luận văn là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà quản lý, kỹ sư môi trường, nhà nghiên cứu và cộng đồng dân cư trong việc nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành than.

Để tiếp tục phát triển công tác cải tạo, phục hồi môi trường, các đơn vị liên quan cần tăng cường đầu tư nghiên cứu, áp dụng công nghệ mới và nâng cao nhận thức cộng đồng. Hành động ngay hôm nay để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho tương lai ngành than Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần Mở đầu và Kết luận, Luận văn gồm có 3 chƣơng nhƣ sau: Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian, nội dung, phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm về cải tạo, phục hồi môi trường Cải tạo, phục hồi môi trƣờng trong khai thác khoáng sản là hoạt động đƣa môi trƣờng, hệ sinh thái (đất, nƣớc, không khí, cảnh quan thiên nhiên, thảm thực vật.) tại khu vực khai thác khoáng sản và các khu vực bị ảnh hƣởng do hoạt động khai thác khoáng sản về trạng thái môi trƣờng gần với trạng thái môi trƣờng ban đầu hoặc đạt đƣợc các tiêu chuẩn, quy chuẩn về an toàn, môi trƣờng và phục vụ các mục đích có lợi cho con ngƣời. [7] Đề án cải tạo, phục hồi môi trƣờng do tổ chức, cá nhân khai thác khoáng sản lập nhằm xác định phƣơng án cải tạo, phục hồi môi trƣờng và tổng số tiền ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trƣờng đối với khai thác khoáng sản trình cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.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 tiế n hành nhằ m thu hồ i khoáng sả n tƣ̀ lòng đấ t (lòng đất đƣợc hiểu là cả trên mặt đất và dƣới 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 ngƣợc lại là khai thác hầm lò, theo đó không có việc bóc lớp phủ mà ngƣời ta đào các hầm bên dƣới mặt đất để lấy quặng. [1] 5 Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất, thƣờng là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than. Các vật liệu đƣợc khai thác từ mỏ nhƣ kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim cƣơng, đá vôi, đá phiến dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào không phải từ trồng trọt hoặc đƣợc tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc nhà máy đều đƣợc khai thác từ mỏ.

Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (nhƣ dầu mỏ, khí thiên nhiên, hoặc thậm chí là nƣớc).2 Tổng quan về cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên trên thế giới Đối với các nƣớc công nghiệp phát triển trên thế giới vấn đề tận thu tài nguyên và áp dụng công nghệ thân thiện môi trƣờng để phục vụ cho công tác cải tạo, phục hồi môi trƣờng mỏ lộ thiên sau khai thác rất đƣợc quan tâm và thực hiện từ lâu. Việc thiết kế phƣơng án cải tạo, phục hồi môi trƣờng để hoàn nguyên và tái tạo cảnh quan tại các vùng khai thác than thƣờng đƣợc 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 phƣơng án cũng nhƣ giải pháp cải tạo, phục hồi môi trƣờng khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, địa hình, địa chất, địa mạo, chế độ thủy văn. Tuy nhiên ở một số nƣớc Tây âu và điển hình là Anh, Pháp và Cộng hòa Liên bang Đức đã có giải pháp cải tạo, phục hồi môi trƣờng trong hoạt động khai thác than lộ thiên tiên tiến và có nhiều ƣu điểm hơn so với những nƣớc khác.

- Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác than lộ thiên tại Pháp Thiết kế cải tạo, phục hồi môi trƣờng 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 đƣợc phạm vi, quy mô sử dụng đất, chất lƣợng đất trƣớc khi giao cho mỏ tiến hành khai thác, đồng thời có những nghiên cứu về đặc điểm nhƣ độ dốc, bề mặt đất đai, loại đất và thảm thực vật của các khu vực ƣu tiên cho khai thác. 6 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 phƣơng thức cải tạo, phục hồi môi trƣờng 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 trƣờng nhƣ 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 đƣợc 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 nƣớc, 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 hƣởng tới môi trƣờng và các giải pháp cải tạo, phục hồi môi trƣờng đƣợc đề xuất. Các dữ liệu này đƣợc mô hình hóa trên các phần mềm máy tính quản lý để có đƣợc một thiết kế về địa mạo cho khu vực lúc khai thác cũng nhƣ kế hoạch cải tạo, phục hồi sau khai thác. Phủ xanh bắt buộc: Công tác phủ xanh không những đƣợc thực hiện sau khi kết thúc khai thác mà còn phải đƣợc 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 đƣợc 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 mƣa chảy tràn sẽ mang theo một lƣợng bùn cát khá lớn vào các con sông. Nƣớc thải từ các mỏ than cũng là một nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ môi trƣờng đất khu vực. Thông thƣờng việc giảm thiểu tải lƣợng bùn cát và các chất ô nhiễm vào các thủy vực xung quanh đƣợc thực hiện bằng cách thiết lập các đầm và hồ lắng theo cấu trúc của địa hình.

7 Kiểm soát xói mòn: Để tránh xói mòn và rửa trôi theo gió và mƣa, cần trồng cỏ hay các loại cây phát triển nhanh tại những khu vực này. Sau khi kết thúc khai thác ngƣời ta có những biện pháp trồng rừng hay những mục đích sử dụng đất khác hoàn cải lại hiện trạng môi trƣờng đất cho khu vực. Các bƣớc 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 bƣớc tiến hành quá trình cải tạo, phục hồi môi trƣờng mỏ: Xác định đặc tính của đất đai: Đặc tính của đất đƣợc xác định trƣớc khi có kế hoạch khai thác, cũng nhƣ chất lƣợng 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 trƣờng đất đƣợc 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, ngƣời ta phải bóc lớp đất phủ, trong đó có lớp đất màu. Lƣợng đất này sẽ đƣợc 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 đƣợc hoàn thổ (hồ nƣớc, rừng, công viên, phát triển đô thị…). - Cải tạo, phục hồi môi trƣờng 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 đƣợc 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. Phƣơng pháp phổ biến trong cải tạo và phục hồi môi trƣờng tại CHLB Đức là san gạt các bãi thải, trồng cây, cải tạo các moong sau khai thác bằng phƣơng pháp đổ bãi thải trong hoặc đƣợc cải tạo thành hồ chứa nƣớc, hệ thống các hồ nƣớc liên 8 hoàn. Bờ moong đƣợc gia cố và trồng cây, vừa tạo khu dự trữ nƣớc vừa tạo cảnh quan.

a) Giải pháp kỹ thuật trong cải tạo, phục hồi môi trƣờng mỏ: Giải pháp kỹ thuật trong cải tạo, phục hồi môi trƣờng mỏ tại CHLB Đức tập trung chủ yếu vào vấn đề gia cố sƣờn bãi thải. Giải pháp kỹ thuật bao gồm: Phương pháp che phủ bằng thực vật Phƣơng pháp này sử dụng một lƣợng lớn các loại thực vật, các loại hạt hay các bộ phận của thực vật để che phủ sƣờn bãi thải. Lớp phủ thực vật sẽ bảo vệ lớp đất mặt khỏi bị gây hại bởi những tác động cơ học nhƣ mƣa, mƣa đá, gió, cải thiện độ ẩm và cân bằng nhiệt trong đất để thúc đẩy phát triển các loại cỏ sống trong đất và trong các lớp không khí sát mặt đất. Kỹ thuật che phủ sƣờn bãi thải bằng thực vật đƣợc thực hiện nhƣ sau: Các lớp cành đƣợc trải sát bên nhau trên sƣờn bãi thải (các cành cây phải đƣợc chôn một phần xuống đất, lớp cành cây dƣới phải gối lên lớp trên ít nhất 30 cm).

Cố định các lớp cành cây bằng dây thép theo chiều đứng cách nhau từ 80 tới 100 cm, sau đó gieo hạt cỏ hoặc trồng cỏ, lựa chọn các thực vật phổ biến tại địa phƣơng (gieo tại các thời điểm thích hợp cho sự phát triển của thực vật).1 Gia cố sườn bãi thải tại CHLB Đức Ƣu điểm của phƣơng pháp này là khả năng chống xói mòn ngay sau khi thiết lập, do sử dụng các loại cành có thể phát triển nên duy trì hiệu quả lâu dài. Nếu vật liệu khô và độ thấm cao sẽ tốt cho rễ cây ăn sâu xuống đất, mật độ cây dày và hệ rễ chắc chắn. Tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là khối lƣợng vật liệu lớn và số lƣợng nhân công cao.