I. Tổng quan cải tạo môi trường khai thác than tại mỏ Ngã Hai
Hoạt động khai thác than lộ thiên tại mỏ Ngã Hai của Công ty TNHH MTV than Quang Hanh – Vinacomin đóng vai trò quan trọng trong an ninh năng lượng quốc gia. Tuy nhiên, quy trình này cũng đặt ra những thách thức lớn về môi trường. Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Quang Dũng (2013) chỉ rõ, để khai thác 01 tấn than, cần bóc đi từ 7 đến 13 m³ đất đá. Khối lượng đất đá thải khổng lồ này, cùng với các moong khai thác sâu, làm biến đổi mạnh mẽ cảnh quan, địa hình và tác động tiêu cực đến hệ sinh thái khu vực. Do đó, công tác cải tạo, phục hồi môi trường không chỉ là nghĩa vụ pháp lý mà còn là yêu cầu cấp thiết để hướng tới khai thác khoáng sản bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác lập cơ sở khoa học, đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho việc hoàn nguyên môi trường sau khai thác tại mỏ Ngã Hai. Các phương pháp được xem xét bao gồm san gạt, ổn định bãi thải, phục hồi đất sau khai thác, trồng cây phủ xanh và xử lý nước thải mỏ than. Mục tiêu cuối cùng là trả lại trạng thái môi trường gần với ban đầu, giảm thiểu rủi ro sạt lở, xói mòn, ô nhiễm và tái tạo cảnh quan, phục vụ các mục đích phát triển kinh tế - xã hội lâu dài cho địa phương. Việc thực hiện thành công các giải pháp này không chỉ cải thiện môi trường sống cho cộng đồng dân cư xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả mà còn là mô hình kinh nghiệm cho các mỏ than khác thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin).
1.1. Tầm quan trọng của việc hoàn nguyên môi trường sau khai thác
Công tác hoàn nguyên môi trường sau khai thác là một cấu phần không thể tách rời của hoạt động khai thác mỏ hiện đại và có trách nhiệm. Tại các khu vực khai thác than lộ thiên như mỏ Ngã Hai, các bãi thải đất đá và moong sâu để lại sau khai thác là nguồn gây ô nhiễm bụi mỏ, xói mòn đất, sạt lở và suy thoái hệ sinh thái đất mỏ. Việc không thực hiện cải tạo, phục hồi kịp thời có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và làm mất đi khả năng sản xuất của đất. Do đó, phục hồi môi trường giúp ổn định cấu trúc địa chất, ngăn chặn các sự cố sạt lở, giảm thiểu ô nhiễm không khí và nguồn nước. Hơn nữa, việc trồng cây xanh bãi thải và tái tạo thảm thực vật giúp khôi phục đa dạng sinh học, cải thiện vi khí hậu và tạo ra cảnh quan mới, có thể phục vụ cho các mục đích lâm nghiệp, nông nghiệp hoặc du lịch sinh thái, góp phần vào sự phát triển bền vững của địa phương.
1.2. Tổng quan điều kiện tự nhiên xã hội tại khu vực mỏ Ngã Hai
Mỏ than Ngã Hai nằm trên địa bàn xã Dương Huy, TP. Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, một khu vực có địa hình đồi núi bị chia cắt mạnh, độ dốc lớn. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa mưa tập trung (từ tháng 5 đến tháng 10) tạo ra nguy cơ xói mòn và sạt lở cao tại các bãi thải. Khu vực này có hệ thống sông suối nhỏ, trong đó suối Ngã Hai và sông Diễn Vọng là các nguồn tiếp nhận chính nước thải từ hoạt động khai thác. Về kinh tế - xã hội, dân cư trong vùng chủ yếu sống dựa vào hoạt động khai thác than và sản xuất nông-lâm nghiệp. Do đó, các tác động môi trường từ mỏ ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và sinh kế của người dân. Việc nghiên cứu các giải pháp cải tạo phục hồi môi trường phải tính đến các yếu tố đặc thù này để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả, hài hòa giữa lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường, đồng thời đảm bảo an toàn lao động và môi trường mỏ.
II. Thách thức phục hồi môi trường từ khai thác than lộ thiên
Hoạt động khai thác than lộ thiên tại mỏ Ngã Hai đối mặt với nhiều thách thức trong công tác bảo vệ và phục hồi môi trường. Thách thức lớn nhất đến từ quy mô và đặc tính của các bãi thải. Theo tài liệu nghiên cứu, công nghệ đổ thải cao (chiều cao bãi thải từ 60-80m, có nơi tới 250m) với góc dốc lớn (30-40 độ) phổ biến tại Việt Nam gây khó khăn cho việc ổn định sườn và cải tạo bãi thải mỏ. Bề mặt bãi thải chủ yếu là đất đá nghèo dinh dưỡng, liên kết kém, dễ bị phong hóa và xói mòn, khiến việc trồng cây xanh bãi thải và phục hồi sinh thái mỏ than trở nên phức tạp. Bên cạnh đó, ô nhiễm bụi mỏ từ các công đoạn khoan nổ, xúc bốc, vận chuyển và đổ thải là vấn đề nhức nhối, ảnh hưởng đến chất lượng không khí và sức khỏe cộng đồng. Nước thải mỏ, đặc biệt là nước chảy tràn qua các bãi thải, thường có pH thấp và chứa hàm lượng kim loại nặng (Fe, Mn) cao, gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Việc đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và lập kế hoạch ký quỹ phục hồi môi trường đòi hỏi sự tính toán chính xác và cam kết tài chính mạnh mẽ từ doanh nghiệp. Hơn nữa, việc khai thác hỗn hợp giữa lộ thiên và hầm lò tại một số khu vực tạo ra những rủi ro địa chất phức tạp, cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình lập phương án cải tạo.
2.1. Đánh giá tác động đến môi trường không khí nước và đất
Khai thác lộ thiên gây ra các tác động tiêu cực đồng thời lên nhiều thành phần môi trường. Môi trường không khí bị ảnh hưởng bởi bụi và khí thải (CO, SO2, NOx) từ hoạt động nổ mìn, vận tải và máy móc thi công, cần có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi mỏ như phun sương dập bụi, che phủ bạt xe. Môi trường nước đối mặt với nguy cơ ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt và đặc biệt là nước mưa chảy tràn qua khai trường, cuốn theo đất đá, than và các chất ô nhiễm hòa tan. Việc xử lý nước thải mỏ than trước khi xả ra môi trường là yêu cầu bắt buộc. Môi trường đất bị tác động nặng nề nhất, với việc mất đi lớp đất mặt màu mỡ, thay đổi cấu trúc và thành phần đất, dẫn đến suy thoái và mất khả năng canh tác. Quá trình phục hồi đất sau khai thác đòi hỏi các biện pháp kỹ thuật phức tạp như bổ sung chất hữu cơ và lựa chọn loài cây tiên phong phù hợp.
2.2. Khó khăn trong quản lý đất đá thải và ổn định bãi thải
Quản lý khối lượng đất đá thải khổng lồ là một trong những bài toán khó nhất. Tại Việt Nam, công nghệ đổ thải bãi thải cao tuy tiết kiệm chi phí ban đầu nhưng lại gây khó khăn cho công tác cải tạo sau này. Các bãi thải có độ dốc lớn, kết cấu rời rạc rất dễ bị xói mòn, trượt lở, đặc biệt trong mùa mưa bão. Việc ổn định sườn bãi thải đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật tốn kém như cắt tầng, giảm độ dốc, xây dựng kè chắn và hệ thống thoát nước bề mặt. Theo nghiên cứu tại mỏ Ngã Hai, việc áp dụng các phương pháp tiên tiến của thế giới như đổ thải phân lớp từ thấp lên cao gặp nhiều hạn chế do điều kiện địa hình và quy hoạch. Vì vậy, việc lựa chọn phương án cải tạo bãi thải mỏ phù hợp với thực tiễn Việt Nam là yếu tố then chốt để đảm bảo sự ổn định lâu dài và an toàn cho khu vực.
III. Phương pháp cải tạo bãi thải và kiểm soát xói mòn hiệu quả
Giải quyết vấn đề bãi thải là trọng tâm của công tác cải tạo phục hồi môi trường mỏ than. Dựa trên kinh nghiệm quốc tế và điều kiện thực tiễn tại mỏ Ngã Hai, các giải pháp kỹ thuật cần được triển khai đồng bộ. Trước hết, việc thiết kế lại hình thái bãi thải là bước đi nền tảng. Thay vì để các sườn dốc và cao, cần thực hiện san gạt, cắt tầng để giảm độ dốc chung của bãi thải, tạo ra các mặt bằng và sườn thoải hơn. Chiều cao mỗi tầng và chiều rộng cơ tầng phải được tính toán dựa trên đặc tính cơ lý của đất đá để đảm bảo ổn định. Tiếp theo, xây dựng hệ thống thoát nước bề mặt bao gồm mương đỉnh, mương dọc và rãnh xương cá là cực kỳ quan trọng để ngăn dòng chảy tập trung gây xói mòn. Các công trình này giúp dẫn nước mưa một cách có kiểm soát, giảm thiểu năng lượng dòng chảy trên bề mặt bãi thải. Để phục hồi sinh thái mỏ than, việc phủ một lớp đất màu lên bề mặt bãi thải là cần thiết. Lớp đất này, dù mỏng (5-20 cm), cũng tạo điều kiện ban đầu cho thực vật phát triển. Cuối cùng, trồng cây xanh bãi thải với các loài cây tiên phong, có khả năng chịu hạn, chịu đất nghèo dinh dưỡng như keo, bạch đàn sẽ giúp che phủ bề mặt, bộ rễ của chúng sẽ giữ đất, hạn chế xói mòn và dần dần cải tạo đất, tạo tiền đề cho sự phục hồi của các loài cây bản địa.
3.1. Các kỹ thuật gia cố và ổn định sườn bãi thải tiên tiến
Để đảm bảo sự ổn định lâu dài cho sườn bãi thải, các giải pháp kỹ thuật gia cố cần được áp dụng. Phương pháp phổ biến và hiệu quả là xây dựng kè chân bãi thải bằng đá hộc hoặc rọ đá để chống lại áp lực đất và ngăn ngừa trượt lở ở chân. Trên các sườn dốc, có thể áp dụng kỹ thuật che phủ bằng thảm thực vật sinh học (geomat) kết hợp gieo hạt cỏ. Lớp thảm này giúp bảo vệ bề mặt đất khỏi tác động của mưa và gió ngay lập tức, trong khi chờ đợi cỏ và cây con phát triển. Tại những vị trí đặc biệt xung yếu, có thể tham khảo kinh nghiệm của Đức bằng cách sử dụng các ô cỏ bê tông để ổn định bề mặt. Việc quan trắc môi trường mỏ, đặc biệt là quan trắc biến dạng và ổn định của bãi thải, phải được thực hiện thường xuyên để có những biện pháp can thiệp kịp thời, đảm bảo an toàn lao động và môi trường mỏ.
3.2. Giải pháp phục hồi thảm thực vật và hệ sinh thái đất mỏ
Quá trình phục hồi thảm thực vật trên bãi thải là một quá trình lâu dài, bắt đầu bằng việc lựa chọn đúng loài cây. Ưu tiên các loài cây tiên phong, thuộc họ đậu có khả năng cố định đạm, giúp cải tạo đất như keo tai tượng, keo lá tràm. Việc trồng hỗn giao nhiều loài cây sẽ tạo ra một hệ sinh thái đa dạng và bền vững hơn. Kỹ thuật trồng cây cần được chú ý, chẳng hạn như tạo các hố trồng lớn, bón lót phân hữu cơ để cung cấp dinh dưỡng ban đầu. Sau khi trồng, cần có kế hoạch chăm sóc, bảo vệ cây non khỏi sâu bệnh và sự cạnh tranh của cỏ dại. Mục tiêu không chỉ là phủ xanh bãi thải mà còn là tái lập một hệ sinh thái đất mỏ có khả năng tự duy trì và phát triển, từng bước trả lại cảnh quan và giá trị sinh thái cho vùng đất đã bị tác động bởi hoạt động khai thác.
IV. Bí quyết phục hồi moong khai thác và xử lý nước thải mỏ
Bên cạnh bãi thải, các moong khai thác sau khi kết thúc hoạt động cũng là một đối tượng quan trọng cần được cải tạo phục hồi môi trường. Phương án xử lý moong phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ sâu, điều kiện địa chất thủy văn, và quy hoạch sử dụng đất của địa phương. Một trong những giải pháp phổ biến và hiệu quả là cải tạo moong thành hồ chứa nước. Phương án này không chỉ giải quyết vấn đề an toàn, ngăn ngừa sạt lở bờ moong mà còn tạo ra một nguồn nước dự trữ lớn, phục vụ tưới tiêu, nuôi trồng thủy sản hoặc phát triển du lịch sinh thái. Để thực hiện, cần gia cố bờ moong bằng cách cắt tầng, trồng cây xanh và xây dựng các công trình an toàn như hàng rào, biển báo. Nước trong hồ cần được quan trắc môi trường mỏ thường xuyên để đảm bảo chất lượng. Một phương án khác là san lấp moong, sử dụng chính đất đá từ các bãi thải gần đó. Phương pháp này giúp hoàn nguyên môi trường sau khai thác bằng cách trả lại mặt bằng gần với địa hình ban đầu, tạo quỹ đất cho các mục đích khác. Tuy nhiên, phương án này đòi hỏi khối lượng san lấp lớn và chi phí cao. Đặc biệt, tại mỏ Ngã Hai, nơi có hoạt động khai thác hầm lò bên dưới, việc cải tạo moong phải được tính toán cẩn thận để không ảnh hưởng đến an toàn của các đường lò.
4.1. Quy trình xử lý nước thải mỏ than và phục hồi hệ sinh thái nước
Nước thải từ hoạt động khai thác than là một nguồn ô nhiễm tiềm tàng. Quy trình xử lý nước thải mỏ than thường bao gồm các bước cơ bản. Đầu tiên, nước thải được thu gom và dẫn vào các hồ lắng sơ bộ để loại bỏ các chất rắn lơ lửng, bùn và than cám. Sau giai đoạn lắng, nước được trung hòa pH (nếu có tính axit) bằng vôi hoặc các chất kiềm khác. Tiếp theo, các kim loại nặng hòa tan như sắt (Fe) và mangan (Mn) được xử lý thông qua quá trình oxy hóa và keo tụ, tạo thành các kết tủa và được loại bỏ ở bể lắng thứ cấp. Nước sau xử lý phải đạt QCVN (Quy chuẩn Việt Nam) trước khi thải ra môi trường. Việc phục hồi hệ sinh thái nước tại các hồ sau cải tạo moong có thể được thực hiện bằng cách thả các loài cá bản địa và trồng các loài thực vật thủy sinh để tạo ra một chuỗi thức ăn hoàn chỉnh.
4.2. Lựa chọn phương án cải tạo moong phù hợp với điều kiện thực tế
Việc lựa chọn phương án cải tạo moong tại mỏ Ngã Hai cần dựa trên đánh giá tổng hợp các yếu tố. Nếu moong khai thác nằm cách xa khu dân cư và không ảnh hưởng đến hoạt động hầm lò, phương án tạo hồ chứa nước là tối ưu vì chi phí hợp lý và mang lại nhiều lợi ích. Bờ moong cần được gia cố và phủ xanh để tạo cảnh quan. Ngược lại, đối với các moong nằm gần các công trình hoặc có nguy cơ ảnh hưởng đến an toàn khai thác hầm lò, phương án san lấp hoàn toàn hoặc san lấp một phần đến cốt thoát nước tự chảy là bắt buộc. Việc đánh giá tác động môi trường (ĐTM) cho từng phương án cần được thực hiện chi tiết để lựa chọn giải pháp tối ưu, đảm bảo cả mục tiêu môi trường và an toàn trong sản xuất.
V. Hướng tới khai thác khoáng sản bền vững tại Việt Nam
Nghiên cứu cải tạo, phục hồi môi trường tại mỏ Ngã Hai là một ví dụ điển hình cho nỗ lực hướng tới khai thác khoáng sản bền vững ở Việt Nam. Phát triển bền vững trong ngành than không chỉ là đảm bảo sản lượng, đáp ứng nhu cầu năng lượng mà còn là giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo trách nhiệm xã hội. Điều này đòi hỏi một sự thay đổi toàn diện trong tư duy và hành động, từ khâu lập quy hoạch, thiết kế mỏ cho đến quá trình khai thác và đóng cửa mỏ. Công tác cải tạo phục hồi môi trường phải được coi là một phần của chu trình khai thác, được lập kế hoạch và bố trí kinh phí ngay từ đầu thông qua cơ chế ký quỹ phục hồi môi trường. Các doanh nghiệp như Công ty than Quang Hanh và Tập đoàn Vinacomin cần tiên phong trong việc áp dụng các công nghệ khai thác sạch hơn, các phương pháp đổ thải thân thiện với môi trường (như đổ thải trong, đổ thải phân lớp) và đầu tư mạnh mẽ cho các giải pháp xử lý ô nhiễm. Đồng thời, việc tăng cường công tác quan trắc môi trường mỏ và giám sát của cộng đồng sẽ giúp đảm bảo các cam kết bảo vệ môi trường được thực thi nghiêm túc. Tương lai của ngành than Việt Nam phụ thuộc vào khả năng cân bằng giữa tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường, trong đó phục hồi hệ sinh thái sau khai thác là chìa khóa để lại một di sản tích cực cho các thế hệ tương lai.
5.1. Vai trò của Tập đoàn Vinacomin trong phát triển bền vững
Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin), với vai trò là tập đoàn kinh tế chủ lực của nhà nước, có trách nhiệm lớn trong việc định hướng ngành than phát triển theo hướng bền vững. Điều này thể hiện qua việc ban hành các chính sách, quy định nội bộ về bảo vệ môi trường, yêu cầu các đơn vị thành viên tuân thủ nghiêm ngặt pháp luật. Vinacomin cần đẩy mạnh nghiên cứu và chuyển giao các công nghệ xử lý môi trường mỏ tiên tiến, hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho các đơn vị trong công tác cải tạo, phục hồi môi trường. Việc xây dựng các mô hình mỏ xanh - sạch - đẹp, nơi hoạt động khai thác hài hòa với bảo vệ cảnh quan, không chỉ nâng cao hình ảnh của ngành mà còn tạo ra môi trường làm việc an toàn, trong lành cho người lao động.
5.2. Kế hoạch ký quỹ và chi phí cải tạo phục hồi môi trường
Để đảm bảo nguồn lực tài chính cho công tác phục hồi môi trường, pháp luật Việt Nam quy định các doanh nghiệp khai thác khoáng sản phải thực hiện ký quỹ phục hồi môi trường. Đây là một khoản tiền được doanh nghiệp gửi vào một quỹ bảo vệ môi trường, nhằm đảm bảo có đủ kinh phí để thực hiện các hạng mục cải tạo sau khi mỏ đóng cửa, ngay cả khi doanh nghiệp không còn khả năng tài chính. Việc tính toán chi phí ký quỹ dựa trên khối lượng công việc cụ thể như san gạt đất đá, phủ đất màu, trồng cây, xây dựng công trình thoát nước... Luận văn của Nguyễn Quang Dũng (2013) đã đưa ra bảng tính toán chi phí chi tiết cho mỏ Ngã Hai, cho thấy đây là một khoản đầu tư đáng kể. Việc thực hiện nghiêm túc quy định ký quỹ thể hiện trách nhiệm của doanh nghiệp và là công cụ quản lý hiệu quả của nhà nước để đảm bảo các vùng mỏ được trả lại trạng thái an toàn và hữu ích.
