Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chương 2: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu và đặc điểm các mỏ bauxite - Chương 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu - Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận - Kết luận, tồn tại và kiến nghị Luận án gồm có 126 trang, 52 bảng biểu, 16 hình và ảnh (không kể phần phụ lục), tham khảo 86 tài liệu, trong đó 53 tài liệu tiếng Việt và 33 tài liệu tiếng Anh. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số thuật ngữ có liên quan - Bauxite: là một loại quặng nhôm có thành phần chính là hydroxit nhôm Al(OH)3 hoặc ô-xít hydroxit nhôm AlO(OH) và các loại ô-xít khác như ô-xít sắt (hematite Fe2O3 và goethite HfeO3), ô-xít silic SiO2, ô-xít titan TiO2, caolinit Al2Si2 O5(OH)4, sét và các tạp chất khác. - Alumina: là tên gọi khác của ô-xít nhôm Al 2O3.
Alumina được sản xuất thông qua quá trình tách ô-xít nhôm ra khỏi quặng bauxite tại các nhà máy chế biến alumina. - Hoàn thổ: là việc đưa mặt đất mỏ sau khi hoàn thành khai thác bauxite trở về trạng thái gần như trước khi khai thác mỏ; tập trung vào việc chuyển các lớp đất mặt và đất phủ trên thân quặng đã được san gạt trước khi bóc quặng trở lại khu vực sau khai thác mỏ theo trình tự các lớp đất. - Hoàn phục môi trường: là việc đưa môi trường khu vực mỏ sau khai thác bauxite trở lại trạng thái gần với nguyên trạng (trước khai thác mỏ), bao gồm cả cảnh quan, đất, hệ động thực vật,. nhằm mục tiêu tái lập một hệ sinh thái ổn định.
- Hoàn phục thảm thực vật: là một nội dung của hoàn phục môi trường, nhằm tái lập thảm thực vật trên các khu mỏ sau khai thác bauxite. Trong đó, công tác chọn loại cây trồng và biện pháp kỹ thuật gây trồng phù hợp cho các loài cây tuyển chọn được quan tâm trước tiên. - Bãi thải sau khai thác bauxite: là các địa điểm đất mỏ sau khai thác bauxite hình thành do kết quả của quá trình hoàn thổ gây ra nhiều xáo trộn cho lớp đất mặt và đất hoàn thổ, tạo nên bãi thải đất hoàn thổ sau khai thác quặng. - Bãi thải bùn quặng đuôi: được hình thành từ nguồn nước rửa và bùn đất, tạp vật thải ra trong quá trình tuyển quặng tinh được chứa trong các hồ chứa bùn thải hoặc được sử dụng để hoàn thổ.
- Bãi thải bùn đỏ: Bùn đỏ là chất thải hình thành sau quá trình hòa tách quặng tinh của xưởng chế biến alumina (Quặng bauxite được nghiền nhỏ và trộn với NaOH trong bể chứa ở nhiệt độ và áp suất cao). Bùn đỏ có thành phần chủ yếu 6 gồm: Hematite (Fe2O3), Natri Silico Aluminate, Canxi titanate (CaTiO3), Boehmite (Al2O3. và là chất thải nguy hại do có tính kiềm cao (pH khoảng 12,5). Bùn đỏ sau quá trình tinh chế nhôm được chứa trong các hồ chứa hình thành bãi thải bùn đỏ.
Trên thế giới 1. Khoáng sản và bauxite Hầu hết các nước trên thế giới đều có nguồn tài nguyên khoáng sản với hàng chục đến hàng trăm chủng loại có trữ lượng và giá trị khác nhau nhưng phổ biến và quan trọng hơn cả là than đá và bauxite. Theo số liệu tổng quan về các nguồn nhiên liệu hóa thạch của Hội đồng năng lựợng toàn cầu (WEC) (dẫn theo Nguyễn Khắc Kinh, 2001)[19], trữ lượng than đá là 860.938 triệu tấn, số lượng đã khai thác là 9.739 triệu tấn, theo tính toán của WEC số năm khai thác than còn lại với tốc độ khai thác hiện nay là 128 năm. Toàn thế giới hiện tiêu thụ khoảng 4 tỷ tấn than hàng năm, một số ngành sử dụng than đá làm nguyên liệu đầu vào để sản xuất điện, thép, kim loại, xi măng và các loại chất đốt hóa lỏng.
Than đóng vai trò chính trong sản xuất ra điện (than đá và than non), các sản phẩm thép và kim loại (than cốc).030 triệu tấn than được khai thác, con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua. Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á, trong khi đó châu Âu khai thác với tốc độ giảm dần. Trên thế giới, 5 nước khai thác lớn nhất hiện nay là: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Australia và Nam Phi. Hầu hết các nước khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than cứng dành cho thị trường xuất khẩu (dẫn theo Tập đoàn Than Khoáng sản Việt Nam, 2009)[41].
Lượng than khai thác trên thế giới được dự báo tới năm 2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, riêng Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng. Thống kê từ năm 2003 đến hết năm 2007, sản lượng khai thác than bình quân tăng khoảng 3,33%/năm, nhưng nhu cầu sử dụng than tăng khoảng 4,46%/năm, đặc biệt khu vực châu Á và Australia nhu cầu sử dụng than tăng tới 7,03%/năm. Điều này chứng tỏ 7 nhu cầu sử dụng than ngày càng tăng lên, trong khi trữ lượng khai thác giảm dần trong những năm vừa qua với bình quân 6,77%/năm trong giai đoạn 2003 – 2007. Theo dự báo, mức độ tiêu thụ than đá trên thế giới sẽ tăng khoảng 49% từ năm 2006 đến năm 2030, sự đóng góp của than đá vào mức độ tiêu thụ năng lượng trên toàn thế giới sẽ tăng từ 27% trong năm 2006 lên đến 28% vào năm 2030 (dẫn theo Tập đoàn Than Khoáng sản Việt Nam, 2009) [41].
Về bauxite, các nước có trữ lượng lớn hơn 1 tỷ tấn gồm: Guinea (8,6 tỷ tấn), Australia (7,9), Việt Nam (5,5), Jamaica (2,5), Brazil (2,5), Trung Quốc (2,3), Ấn Độ (1,4). Trong năm 2006, thế giới khai thác khoảng 184 triệu tấn quặng bauxite; trong đó riêng 14 mỏ có khối lượng khai thác lớn đã khai thác khoảng 122 triệu tấn, chiếm tỉ lệ 66% sản lượng khai thác toàn thế giới. Hầu hết, bauxite được khai thác ở Australia chiếm 54%, kế đến là Nam Mỹ 19%, châu Phi 16%, vùng biển Caribê 7%, và châu Á chỉ chiếm khoảng 4% (dẫn theo Tổng Công ty Khoáng sản Việt Nam, 2006) [45]. Công tác hoàn phục môi trường sau khai thác mỏ bauxite ngày càng được các quốc gia trên thế giới quan tâm.
Theo kết quả khảo sát của Viện Nhôm quốc tế năm 2004 [67], tiến hành ở 12 nước và trên 23 mỏ (chiếm sản lượng khai thác đến 70% của thế giới) cho thấy có sự gia tăng đáng kể về diện tích mỏ sau khai thác bauxite được hoàn phục, năm 2002 có 83% tổng diện tích mỏ khai thác được hoàn phục so với tỉ lệ 79% vào năm 1998. Hầu hết các quốc gia có hoạt động khai thác bauxite như: Australia, Ghana, Venezuela, Jamaica,… đều có luật liên quan đến khai thác khoáng sản và thành lập các cơ quan quản lý nhà nước theo dõi về công tác khai thác khoáng sản, yêu cầu hoàn phục môi trường sau khai thác khoáng sản nói chung và bauxite nói riêng đều được quy định cụ thể. Ngành công nghiệp khai thác bauxite tại Úc xem công tác hoàn phục môi trường là một phần tất yếu của quá trình khai thác. Do vậy, các kế hoạch thực hiện và tài chính cho chương trình hoàn phục môi trường dài hạn phải được lập trước khi bắt đầu khai thác.
Kinh phí hoàn phục môi trường thường trên 10. Quá 8 trình hoàn phục môi trường không phải chỉ kết thúc ở việc san gạt đất để trồng cây và gieo hạt. Hiệu quả của quá trình này chỉ có thể được đánh giá qua kết quả quan trắc trong nhiều năm liền. Có 4 giai đoạn chủ yếu trong quá trình hoàn phục môi trường là: xác định phương thức sử dụng đất sau khai thác khoáng sản, san lấp mặt bằng đã bị xáo trộn do khai thác khoáng sản, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho việc gây trồng, trồng trực tiếp cây giống, gieo hạt hoặc phủ các lớp đất mặt có sẵn nguồn hạt tự nhiên và cuối cùng là quan trắc và nghiên cứu để có những tác động điều chỉnh hợp lý bảo đảm có được hệ sinh thái mong muốn trong dự án hoàn phục môi trường (dẫn theo Bộ Công nghiệp, Du lịch và Tài nguyên Úc, 2006) [63].
Jamaica đã ban hành Luật Khai thác mỏ từ năm 1947, quy định các mỏ phải thực hiện chuyển lớp đất mặt trước khi tiến hành khai thác và phải hoàn phục nó trong quá trình hoàn phục môi trường (dẫn theo Opal, 1992) [82]. Gần đây Trung Quốc đã ra lệnh đóng cửa 100 mỏ bauxite vì gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Nước này cũng quy định các doanh nghiệp khai thác bauxite chính quy phải trả lại hiện trạng đất đai như ban đầu sau 4 năm khai thác, nếu không đáp ứng tiêu chuẩn này sẽ bị đóng cửa vĩnh viễn (dẫn theo Nguyễn Ngọc Trân, 2009) [47]. Về phía các doanh nghiệp, ý thức về hoàn phục môi trường sau khai thác bauxite cũng dần được nâng cao.
Các công ty khai thác bauxite ở Venezuela, đã triển khai các biện pháp hoàn phục môi trường nhằm giảm nhẹ các tác động của khai thác bauxite đến các hoạt động của cộng đồng địa phương gắn với hỗ trợ xã hội và phát triển kinh tế cho người dân trong khu vực. Các hoạt động khai thác bauxite phải đáp ứng các yêu cầu về môi trường và mục tiêu xã hội; trong đó yêu cầu phải thiết lập lại rừng bản địa bị ảnh hưởng của hoạt động khai thác mỏ được đặt lên hàng đầu (dẫn theo International Aluminium Institute, 2004) [67]. Ảnh hưởng của khai thác khoáng sản đến môi trường Môi trường đất thải của các mỏ than luôn là trở ngại lớn cho công tác hoàn phục thảm thực vật do đất có những tính chất cơ lý và hóa tính không phù hợp với cây trồng do khả năng giữ nước kém và hàm lượng axit cao. Khu bải thãi mỏ than ở 9 hạt Dickson, bang Virginia đã bị bỏ hoang khi lớp đất màu trên bề mặt bị bóc đi hoàn toàn do khai thác than.
Đất ở đây có hàm lượng axit là 38%, độ pH là 3,6, với 70% là đá, khả năng giữ nước thấp (4,5% hạt có kích thước <2mm) (Burger JA, Torbert JL,1992) [60]. Rất nhiều diện tích đất bị thoái hóa sau khi kết thúc giai đoạn khai thác mỏ. Tại Ấn Độ, qua nghiên cứu cho thấy để có được 1 triệu tấn than, có khoảng 4 ha đất bị hủy hoại. Năm 2004, Mrinal Kghose [81] đã khảo sát mỏ than Godda, Jharkhan (Ấn Độ) có quy mô diện tích 2177 ha; trong đó, diện tích đất nông nghiệp bị thu hồi là 1874ha, đất lâm nghiệp có 110 ha, còn lại là đất trống.
Mỏ này được bắt đầu khai thác từ năm 1980 và dự kiến kéo dài đến 71 năm.
