Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than. (Thí điểm tại bãi thải Chính Bắc - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)

Tuy nhiên, hoạt động khai thác than thường diễn ra trên diệnrộng, có khả năng chiếm dụng đất rất lớn, đặc biệt với loại hình khai thác lộ thiên.Nhiều diện tích đất bị đào bới, phá vỡ hoà

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Kiều Băng Tâm

Hà Nội, 2013

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc nhất, tôi xin gửi tới TS Nguyễn Kiều

Băng Tâm, công tác tại Bộ môn Sinh thái môi trường – Khoa Môi trường – Đại học

Khoa học tự nhiên, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luậnvăn này

Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới Thầy PGS.TS Trần Văn Thụy cùng các thầy

cô trong Khoa Môi trường cũng như trong bộ môn Sinh thái môi trường đã nhiệttình giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập

Tôi xin cảm ơn tới tập thể Phòng Môi trường - Công ty cổ phần Tin học,Công nghệ, Môi trường – Vinacomin và Phòng Kỹ thuật – Công ty cổ phần thanNúi Béo đã động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu thựchiện đề tài này

Cuối cùng là lời cảm ơn đến tất cả những người bạn và gia đình đã luôn bêncạnh để động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình đào tạo này

Xin chân thành cảm ơn tất cả những tình cảm quí báu trên!

Lê Thị Nguyên

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 8

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 8

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 8

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 10

1.2 Khái quát về một số loài thực vật cải tạo, phục hồi môi trường 12

1.2.1 Le Oxytenanthera albociliata Munro 12

1.2.2 Chít (đót) Thysanolaena maxima Roxb 12

1.2.3 Thông hai lá (Thông nhựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese 1845 12

1.2.4 Cây xoan Melia azedarach L 14

1.2.5 Ba bét Nam Bộ Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell.Arg./ 1865 14

1.2.6 Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng) Acacia auriculiformis Cunn 15

1.2.7 Keo tai tượng Acacia mamgium Wild 16

1.2.8 Cỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash 16

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 18

1.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 18

1.3.2 Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 22

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1.1 Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu 24

2.1.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 24

2.1.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 25

2.1.4 Phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng 25

2.1.5 Xử lý, tính toán số liệu theo phương pháp thống kê toán học được thực hiện trên máy vi tính chương trình excel 27

2.1.6 Phương pháp phân tích, tổng hợp 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Kết quả điều tra, khảo sát đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu 29

3.1.1 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu 29

3.1.2 Hiện trạng khai thác than 30

3.1.3 Thành phần, đặc điểm chung của bãi thải ngành than 35

3.1.4 Thành phần, đặc điểm bãi thải Chính Bắc 36

3.1.5 Hiện trạng tài nguyên sinh vật 41

3.2 Kết quả phân tích chất lượng môi trường 44

3.2.1 Chất lượng môi trường không khí 44

3.2.2 Chất lượng môi trường đất khu vực bãi thải 45

3.2.3 Đánh giá tác động tới môi trường 49

3.3 Đánh giá khả năng ứng dụng thực vật 53

3.3.1 Chọn chủng loại, lựa chọn cây giống 53

3.3.2 Kết quả thử nghiệm 54

3.4 Định hướng chung 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

I Kết luận 63

II Kiến nghị 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC 69

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2005-2011 (oC) 18

Bảng 1.2: Độ ẩm trung bình các tháng năm 2005-2011 (%) 19

Bảng 3.1: Tổng hợp tính chất cơ lý của đất đá n ền bãi thải Chính Bắc 30

Bảng 3.2: Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác lộ thiên giai đoạn 20032009 31

Bảng 3.3: Các chỉ tiêu hóa học đất khu vực các bãi thải vùng mỏ Quảng Ninh 47

Bảng 3.4a: Kết quả quan trắc môi trường đất về giá trị pHKCL 46

Bảng 3.4b: Thang đánh giá đất theo độ pH 46

Bảng 3.5a: Kết quả quan trắc môi trường đất về hàm lượng P2O5(mg/100g) 46

Bảng 3.6a: Kết quả quan trắc môi trường đất về hàm lượng K 2O (mg/100g) 47

Bảng 3.6b: Thang đánh giá đất theo hàm lượng K2O 47

Bảng 3.7a: Kết quả quan trắc môi trường đất về tổng hàm lượng mùn (%) 47

Bảng 3.8: Kết quả quan trắc môi trường đất về kim loại nặng 48

Bảng 3.9: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 1 54

Bảng 3.10: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 2 56

Bảng 3.11: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 3 57

Bảng 3.12: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 4 58

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thử nghiệm trồng cây 27

Sơ đồ 2.2: Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài 28

Hình 3.1: Hiện trạng khai thác than 33

Hình 3.2: Hình ảnh khai trường mỏ than Núi Béo 35

Hình 3.3: Hiện trạng đổ thải 39

Hình 3.4: Đất đá khu vực bãi thải 40

Hình 3.5: Hiện trạng tài nguyên khu vực khai thác than 44

Hình 3.6: Môi trường đất khu vực nghiên cứu 48

Hình 3.7: Địa hình khu vực khai thác than 50

Hình 3.8: Xói lở khu vực bãi thải 53

Biểu đồ 1: Tỷ lệ sống sau khi trồng thử nghiệm CT1……….…55

Biểu đồ 2: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT2……….……… 56

Biểu đồ 3: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT3……… ………… 58

Biểu đồ 4: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT4……… …….…… 59 Biểu đồ 5: Tỷ lệ sống (%) của cây, cỏ sau 01 năm trồng thử nghiệm…….… 6 0

Việt Nam

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Than là một trong những loại tài nguyên không tái tạo quan trọng, có ý nghĩarất lớn trong quá trình phát triển đất nước, đặc biệt là phát triển ngành năng lượngcủa Việt nam hiện nay Tuy nhiên, hoạt động khai thác than thường diễn ra trên diệnrộng, có khả năng chiếm dụng đất rất lớn, đặc biệt với loại hình khai thác lộ thiên.Nhiều diện tích đất bị đào bới, phá vỡ hoàn toàn h ệ sinh thái tự nhiên của khu vực,tạo nên các dạng bãi thải lớn với chủ yếu là các loại đất, đá, gây tác động nghiêmtrọng đến chất lượng môi trường, mà đầu tiên đó là môi trường đất, nước, không khí

và môi trường sinh học

Việc khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản đặc biệt là khoáng sản thanluôn phải gắn liền với việc phát triển bền vững về môi trường và đảm bảo mối quan

hệ bền vững với các ngành kinh tế khác Khai thác khoáng sản than đã phát thải mộtlượng lớn khối lượng đất đá, đặc biệt là hoạt độn g của các mỏ khai thác lộ thiên đãtạo nên những vùng bãi thải rộng lớn làm thay đổi nghiêm trọng cảnh quan môitrường, tàn phá và thu hẹp đáng kể diện tích rừng, đất rừng, đặc biệt vào mùa mưa

sự sụt lở và xói mòn trên các bãi thải gây ùn tắc dòng chảy Đã có khá nhiều nghiêncứu nhằm cải thiện điều kiện môi trường làm việc cho công nhân trong ngành khaithác than, cải thiện môi trường không khí, xử lý nước thải,… bằng biện pháp côngnghệ kết hợp với các biện pháp quản lý Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn còn ít cácnghiên cứu phục vụ cho việc cải thiện điều kiện môi trường tự nhiên sau quá trình

đổ thải của các mỏ (cải thiện môi trường bãi thải ) Phục hồi thảm thực vật trên cácbãi thải là biện pháp cấp thiết, hiệu quả để bảo vệ môi trường Để thực hiện công tá cBVMT, phủ xanh, giảm xói mòn, trượt lở khu vực bãi thải, đề tài đã thực hiện

nghiên cứu “Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than (Thí điểm tại bãi thải Chính Bắc - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)”.

1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ của nghiên cứu

- Nghiên cứu, tìm hiểu về công tác cải tạo phục hồi môi trường sử dụng thựcvật trong cải tạo bãi thải khai thác khoáng sản

- Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

- Phân tích, đánh giá về hiện trạng khai thác than, đổ thải, tính chất cơ lý hóacủa đất đá trên bãi thải, đặc điểm địa chất địa hình, thảm thực vật khu vực nghiêncứu

- Trồng cây thử nghiệm trên bãi thải Chính Bắc và đánh giá khả năng sửdụng của các loài cây thử nghiệm

1.3 Ý nghĩa của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài nhằm kiểm soát xói mòn, tạo lớp mùn để cảithiện điều kiện thổ nhưỡng, tăng cường phát triển đất tự nhiên, sử dụng các loài cây

có khả năng thích ứng tốt với điều kiện khắc nghiệt của bãi thải,… để cải tạo môitrường bãi thải, định hướng chọn loài cây cải tạo cho các bãi thải than, góp phầnvào bảo vệ môi trường

1.4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực khai thác mỏ than Quảng Ninh, chủ yếu làkhu vực bãi thải Chính Bắc – Công ty Cổ phần than Núi Béo – Vinacomin Vị tríđịa lý khu vực bãi thải Chính Bắc xem bản vẽ phụ lục

- Đối tượng nghiên cứu: Bãi thải sau khai thác than và một số loài thực vật

có khả năng cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải sau khai thác than

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Qua một số nghiên cứu trên thế giới cho thấy các nước có mỏ khai tháckhoáng sản, đặc biệt là khai thác than đã và đang rất quan tâm đến các vấn đề trồ ngloài cây gì, trồng bằng biện pháp nào, cũng như cải tạo đất ở các bãi thải ra sao đểnhanh chóng phủ xanh các bãi thải của những khu vực khai thác khoáng sản, khôiphục, hoàn trả lại hệ thực vật rừng ban đầu Kết quả nghiên cứu cho thấy:

Ở Mỹ, các nhà khoa học đã tiến hành trồng thí nghiệm 07 loài cây bụi và cây

rừng bao gồm Cây tân bì, ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub, mận

Mỹ, Ponderosa pine và loài bách xù tại bãi thải ở các mỏ than thuộc vùng đông bắc

bang Wyoming nước Mỹ Kết quả nghiên cứu cho thấy:

+ Tỷ lệ sống sót của cây trồng được tưới nước cao hơn cây không được tướinước khoảng 14% trong mùa thu năm đầu tiên Trong mùa đông thì cây được tướinước có tỷ lệ sống sót cao hơn cây không được tưới nước tới 30% Hai năm sau khingừng tưới nước các loài cây có quả hình nón chết một nửa, trong khi đó loài cây

tân bì chỉ chết có 20%, cây ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub và

mận Mỹ không chết cây nào

+ Các loài cây rễ trần càng về sau càng phát triển kém, tỷ lệ cây chết càngcao Trong các loài cây đã trồng có cây tân bì là có tỷ lệ sống sót cao nhất và phát

triển khá nhất Các loài cây như Ponderosa pine, Silver buffaloberry, Siberian

peashrub và mận Mỹ phát triển rất kém trong thời gian mới trồng, tỷ lệ cây chết cao

nhất trong năm đầu tiên [42]

Những năm gần đây, công trình nghiên cứu phát triển công nghệ thực vật để

xử lý đất bị ô nhiễm cũng đã được thiết lập ở Trung Quốc Gs Chen và cộng sự đãthành công với các mô hình xử lý đất bị ô nhiễm As bằng loài dương xỉ siêu tích tụ

Peteris vittata [45], [46].

Nghiên cứu trồng cỏ trên đất bãi thải bằng biện pháp gieo hạt giống của 29loài cỏ lâu năm và 2 loài cỏ hai năm trên bãi thải của mỏ than ở hạt Dickinson Kếtquả quan sát và nghiên cứu trong hai năm cho thấy một số lo ài khi trồng bằng biệnpháp gieo hạt phát triển rất nhanh đó là: Cỏ 3 lá trắng, cam thảo rừng, cây bông tai

lá dài Một số loài phát triển chậm hơn nhưng vẫn ở mức đạt yêu cầu là cúc tây,bông tai xanh, cỏ 3 lá tím, sao đêm Các loài khác phát triển chậm h oặc không nảymầm được do đó, không thể thích hợp với biện pháp gieo hạt trực tiếp Đối với 29giống cỏ được gieo hạt trực tiếp, quá trình nảy mầm diễn ra trong một thời gian khádài, 23 giống cỏ có hạt nảy mầm trong vòng 120 ngày, 6 giống cỏ không nảy mầm

khi gieo hạt trên đất bãi thải của mỏ than gồm các loại cỏ như: Penstemon

angustifolius, Solidago rigida, Helianthus rinidus, Campanula rotundifolia, Suaeda fruticosa và Lygodesmia juncea Một số giống cỏ khác cho kết quả nảy mầm đạt

yêu cầu Một số giống cỏ qua nghiên cứu cho thấy triển vọng khá thích nghi với

biện pháp gieo hạt trực tiếp trên các bãi thải của mỏ than đó là: Petalostemum

candidum, Ratibida columnifera, Glveyrrhiza lepidota, Liatris punctada và Astragalus ceramicus [43]

Mỏ than lộ thiên Hunter Valey – Ôxtrâylia: thực hiện sự kết hợp giữa côngtác cải tạo hoàn thổ môi trường ngay từ bước lập dự án đầu tư Với kế hoạch này đãđem đến thành công và bài học kinh nghiệm cho các dự án khai thác mỏ khác Mỏ

đã mua một vùng đất đệm có giá trị ở xung quanh mỏ và duy trì canh tác ở đó,thường là trong sự kết hợp với các chủ đất truyền thống Điều này mang lại sự tínnhiệm từ phía cộng đồng dân cư đồng thời tích luỹ những kinh nghiệm về kỹ thuậtcanh tác của địa phương để sau này có thể áp dụng vào v iệc sử dụng các vùng đấthoàn thổ cho sản xuất Mỏ là người tiên phong trong ngành công nghiệp khai thácthan với các kỹ thuật gieo mầm trực tiếp Mỏ đã sử dụng kỹ thuật gieo mầm trựctiếp các loại cỏ, cây họ đậu nhiều loại cây bản địa vào vật liệu thải ra khi rửa than

mà trước đây được xem như một sản phẩm thải Vật liệu thải ra ở dạng thô có thểđược sử dụng thay thế lớp đất mặt hỗ trợ sự nảy mầm của các mầm cây [37]

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở nước ta có một số công trình nghiên cứu về côn g tác cải tạo, phục hồi bãithải khai thác than và khoáng sản như các công trình nghiên cứu và một số bài báo

- Phục hồi thảm thực vật trên các bãi thải mỏ lộ thiên là biện pháp cấp thiết,hiệu quả và triệt để nhất để bảo vệ môi t rường trong khu vực

- Khai thác than ở vùng mỏ Hòn gai, Cẩm phả đã và sẽ chiếm phá nhữngdiện tích đất đai rộng lớn của nông lâm nghiệp, phá hoại các đường giao thông,công trình xây dựng lân cận, phá hoại môi trường sống khu vực lân cận vùng mỏ.Những tác hại này ngày càng phát triển đến mức độ trầm trọng Vấn đề phục hồithảm thực vật trên các bãi thải đất đá mỏ ngày nay càng trở lên cấp thiết [ 13]

Qua kết quả nghiên cứu trồng một số loài cây gỗ: Keo lá tràm, keo tai tượng,thông mã vĩ, thông đuôi ngựa và Phi lao trên bãi thải của Mỏ than Cao sơn Nhữngloài cây trên có khả năng sống và sinh trưởng được trong giai đoạn tuổi nhỏ trên bãithải khai thác than Tuy nhiên đối tượng nghiên cứu đặt ra ở đây là các bãi thải mỏ

đã ổn định, trên đó các loài lau , le, chít đã mọc dày, độ che phủ đạt 60 -70 %, trêncác bãi thải như vậy mức độ nguy hiểm đã không còn lớn nữa Mặt khác các loàicây đưa vào trồng thí nghiệm mới chỉ giới hạn ở một số loài cây gỗ, chưa có cácloài cây tạo thảm thực vật dưới bề mặt đất Thời gian theo dõi sinh trưởng, pháttriển của cây trồng thí nghiệm còn ngắn (12 tháng) nên mới chỉ đưa ra được kết luận

ở giai đoạn tuổi nhỏ, chưa đủ cơ sở để đánh giá loài cây nào có khả năng tạo rừngkhép tán mà chỉ đến khi rừng khép tán thì cây mới phát huy được tác dụng phòng

và cũng chỉ xuất hiện ở những bãi thải có điều kiện thuận lợi

- Những loài cây sau đây có khả năng nhanh chóng phủ xanh bãi thải cấp 1nhằm hạn chế sự xói mòn, rửa trôi và ngoài ra còn có tác dụng cải tạo đất Cốt khí

Tephrosia candida, Sắn dây dại Pueraria montana (Lour) Merr, Bìm bìm

Impomaea mauritana Jacp.

- Những loài cây gỗ có khả năng sống và sinh trưởng được trên bãi thải cấp 2là: Thông Nhựa Pinus merkussi J, Thông Đuôi ngựa Pinus massoniana Lamb, Keo tai tượng Acasia mangium, Keo lá tràm Acasia auriculiformis, Phi lao Casuariana equisetifolia, Tràm lá dàiMelaleuca leucadendra L.

- Mô hình trồng các loài cây trên bãi thải cấp 2, sau 2 – 3 năm tuổi sinhtrưởng phát triển trung bình, tương đối đồng đều, khả năng phân hoá về đường kính

và chiều cao chưa xảy ra mạnh mẽ [19]

1.2 Khái quát về một số loài thực vật cải tạo, phục hồi môi trường

1.2.1 Le Oxytenanthera albociliata Munro.

Đặc điểm hình thái:

Tre nhỏ, có thân mọc thành búi dày đặc, thân không đứng thằng , lóng dài 35cm, to 1,5-2,5cm Lá hình dải - ngọn giáo, tròn ở gốc thành một cuống ngắn, thonhẹp thành mũi dạng lông tơ, dài 15-20cm, rộng 2-2,5cm Cụm hoa thành chuỳ hẹp,rộng, trải ra, có nhánh mảnh, với lông nhỏ xếp 10-20 cái thành ngũ Quả (dĩnh) thóckéo dài, gần hình trụ, nhọn mũi, có mỏ, nhẵn

15-Phân bố và sinh thái:

Việt Nam, Campuchia, Lào, Thái Lan và Ấn Độ

Ở nước ta, Le mọc rất nhiều ở những vùng đất trống bỏ hoang, phát triển vàsinh trưởng tốt, chịu được đất nghèo xấu, tỷ lệ đá lẫn nhiều L e có công dụng:chống xói mòn, mọc và lan nhanh [16], [40]

1.2.2 Chít (đót) Thysanolaena maxima Roxb

Đặc điểm hình thái:

Cây 1,5-3,5m cao, thẳng, gỗ Lá lưỡi phẳng, 30 -60cm chiều dài, 2,5-5cmchiều rộng, rộng rãi hình mũi mác, không có lông ở cả hai mặt; lá bó mịn; ngắncứng nhắc, khoảng 2mm chiều dài Bông dài 30-60cm, các chi nhánh chủ yếu làthẳng, thẳng đứng, hay phụ dựng lên Bông con hình mũi mác, dài 1,2 -1,8mm, mày0,5-0,8mm dài, hình trứng, bán cấp tiểu tròn, nhẵn, màu mỡ bên lề với các sợi lônglên đến 0,5mm dài

Phân bố và sinh thái:

Pakistan (Punjab & Kashmir); khắp Ấn Độ về phía đông tới khu vực ĐôngNam Á

Chít mọc rất khỏe, sinh trưởng và phát triển nhanh Có khả nảng tái sinh rấtmạnh, chịu được khô hạn [16], [40]

1.2.3 Thông hai lá (Thông nhựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese 1845

Đặc điểm hình thái:

Cây gỗ lớn cao 30-35m, đường kính 60-80cm, chiều cao dưới cành 15 -20 25)m, đường kính thân 40-50 (-70)cm chiều cao dưới cành Vỏ dày mầu nâu xámphía gốc, màu đỏ nhạt ở phía trên Những cành lớn ở phía dưới thường nằm ngang,những cành ở phía trên mọc chếch Lá hình kim, họp thành từng đôi, dài 15-25cm,mảnh, thô, cứng, màu xanh thẫm, gốc lá hình ống, có bẹ dài 1-2cm, sống dai Mặtcắt ngang lá có 2-3 ống nhựa ở giữa hoặc ở trong thịt lá Nón mọc đơn độc hoặcthành từng đôi, hình trứng thuôn, dài 5-11cm, gân như không cuống Vẩy ở quả nónnon năm thứ nhất không có gai Đến năm thứ hai quả nón có dạng hình trứng thuôn,hoặc hình trụ Mặt vẩy hình thoi, cạnh sắc, mép trên dày và hơi lồi, phía dưới hơidẹt, có 2 gờ ngang và dọc đi qua giữa Hạt nhỏ, hình trái xoan, có cánh dài 1,5 -2cm.

(-Phân bố và sinh thái:

Phân bố ở Việt Nam, Lào, Campuchia, Trung Quốc và Việt Nam Ở ViệtNam tìm thấy ở các vùng đất cát, một số vùng đất ở Lai Châu, Sơn Lam Bắc Thái,

Hà Bắc, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Thừa ThiênHuế, Kon Tum và Lâm Đồng

Thông nhựa thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, có nhiệt độ trung bìnhnăm 22-250C, cao nhất tuyệt đối 400C Lượng mưa trung bình năm 1500mm tr ở lên,

độ ẩm tương đối của không khí là 80 -84%

Thông nhựa là loài cây dễ tính, trong tự nhiên mọc được ở nơi đất xấu, khôkiệt, các loài cây khác không mọc được thì loài cây này mọc thuần loài và sinhtrưởng bình thường Thích hợp với đất có thành phần cơ giới nhẹ, thoát nước,thoáng, độ pH từ 4,5-5,5 Không ưa đất sét nặng, đất kiềm, đất đá vôi

Thông nhựa là cây ưa sáng hoàn toàn, khi nhỏ chịu được bỏng nhẹ, xanhquanh năm, tỉa cành tự nhiên kém Rễ rất phát triển, ăn lan rộng có nơi tới 8 - 10m,

rễ cọc đâm sâu rễ có nấm cộng sinh Thông nhựa sinh trưởng chậm, đặc biệt lúcnhỏ, sau 4-5 năm cây cao khoảng 1,5- 2m, đường kính 3-4cm Ngoài 10 tuổi mọcnhanh hơn, mỗi năm sinh trưởng được một vòng cành Cây bắt đầu ra hoa từ tuổi10-12 Ra hoa tháng 5-6, tháng 10-11 năm sau quả chín Nón quả không rụng,không có khả năng tái sinh bằng chồi [ 36], [40]

1.2.4 Cây xoan Melia azedarach L.

Đặc điểm hình thái:

Cây gỗ, cây trưởng thành cao 7 -12m Lá kép lông chim, lá dài tới 50cm, mọc

so le, cuống lá dài với 2 hoặc 3 nhánh lá phức mọc đối, các lá chét có màu lục sẫm

ở mặt trên và xanh nhạt hơn ở mặt dưới Mép lá có khía răng cưa Cụm hoa chùmhay chuỳ Hoa xoan 4 - 5 cánh, sắc tía nhạt hoặc tím hoa cà, mọc thành chùm, lưỡngtính, nhị đính lại tạo thành ống bao phấn nằm ở mặt trong, tuyến mật giữa nhị vànhụy, giữa các bao phấn có tuyến lồi hoặc phiến dạng cánh hoa Bộ nhụy gồm 4-5

lá noãn hợp bên, bầu trên, một vòi Trái xoan loại quả hạch, to cỡ hòn bi, vỏ có màuvàng nhạt khi chín, không rụng ngay mà giữ trên cành suốt mùa đông, trái dầnchuyển sang màu trắng Hạt thường có áo hạt (tử y)

Phân bố và sinh thái:

Việt Nam, Trung Quốc và Lào

Ở Việt Nam, xoan là loài cây bản địa, xuất hiện ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vàoNam Loài cây ưa sáng, tái sinh ở các vùng đất chuyển đổi canh tác Cây phù hợpvới khí hậu gió mùa, phát triển mạnh vào mùa mưa Chồi v à hoa xuất hiện vào đầumùa xuân Cây tăng trưởng nhanh, cao 8-10m và đường kính 15-20cm sau 5 nămtrồng, và đường kính lên tới 30cm sau 10 năm tuổi Hoa nở vào tháng 2 -3

Xuất hiện ở những vùng đất thấp và trung du (nơi có độ cao so với mặt nước biểntới hơn 2000m và có lượng mưa hàng năm từ 600-1000mm) Cây tăng trưởng nhanh, tồntại trong khoảng thời gian 20-30 năm, nhiều chồi, không chịu bóng [36], [40]

1.2.5 Ba bét Nam Bộ Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell.Arg./ 1865.

Đặc điểm hình thái: Corton paniculatus Lamk.1786, Echinus triculus Lour.

1790; Mallotus cochinchichinensis Lour., 1790 – Bục bạc, Ba bét Nam Bộ, bai bái,

bùm bụp nâu, bùng bục nâu, ba bét nam bộ, bạch thu

Cây gỗ nhỏ, cao 10-15m, đường kính lên đến 20cm Thân cây hình trụ,cuống là có lông màu hung đỏ, cành cây nhỏ, vỏ trắng sám, vỏ bên trong màu hồngvới gân lá màu trắng Lá hình thoi, không phân thùy, cuống 5-15cm, cuống lá mảnh,dài, bên dưới màu trắng bạc Cụm hoa đực 11-30cm phân nhánh nhiều, hoa đực cógai, màu trắng Cụm hoa cái 8-33cm, không phân nhánh, màu hung đỏ Quả dày,dài 2-4mm, đường kính quả 6-7mm, hạt nhỏ, màu đen.

Phân bố và sinh thái:

Loài cây đặc hữu ở Việt nam Phân bố rộng ở nhiều tỉnh từ Nam tới Bắc củaViệt Nam, tập trung chủ yếu: Lào Cai, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Thái Nguyên,Quảng Bình, Đồng Nai, Quảng Ninh, Sơn La, Hòa Bình, Vĩnh Phúc, Nghệ An và

Hà Tĩnh

Là cây ưa sáng và phát triển nhanh, cây tiên phong trong việc chuyển đổicanh tác đất, là một loài rất phổ biến trong rừng tái sinh ở phía Bắc của Việt Nam.Hoa nở vào tháng 5 và 6, ra quả vào tháng 11 và 12 của năm [36], [40]

1.2.6 Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng)Acacia auriculiformis Cunn

Keo lá tràm là cây lá rộng thườn g xanh Trong điều kiện bình thường cây caobình quân 12-20m, đường kính 30-40cm; nơi điều kiện thuận lợi có thể cao 30mhoặc hơn, đường kính 50cm hoặc hơn Rễ cây keo lá tràm có nhiều nốt sần chứa vikhuẩn cố định đạm (Rhizobium) nên có khả năng lớn về cả i tạo đất; tán lá cây Keo

lá tràm phát triển cân đối, rễ phát triển sâu

Phân bố và sinh thái:

Australia, Indonesia, Malaysia, Srilanka, Ấn độ và Việt Nam Ở Việt Namđược trồng rộng rãi nhiều tỉnh từ Bắc tới Nam

Cây keo lá tràm có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, cây ưa sáng

và chịu đựng được khô hạn, có khả năng cải tạo đất, cây có thể trồng vớinhiều loại đất: đất cát ven biển, đất đỏ bazal, đất phù sa và đất phù sa cổ Câytrồng thành công ở nhiều vùng, khi mà mùa mưa kéo dài 6 tháng và lượngmưa hàng năm từ 1000-2000mm Chịu được đất xấu và độ pH từ 3 -9, phân bố từ

độ cao 800m so với mặt nước biển Rễ cây phát triển sâu Hoa và quả xuất hiện vàotháng 7 tới tháng 10 Ở nhiều nơi, cây có thể ra hoa và quả quanh năm [36], [40]

1.2.7 Keo tai tượng Acacia mamgium Wild

Đặc điểm hình thái:

Cây gỗ lớn cao 10 - 15 m, vỏ xám; nhánh non có 3 cạnh to, cao, không lông.Cuống dạng lá (diệp thể) to, mỏng, không lông, dài đến 20 cm, rộng 5 cm với 4 gânchính; phần gốc thon hẹp dạng cuống dài 2 cm Cụm hoa cao 10 cm, ở nách lá Quảdài, xoắn nhiều vòng, rộng 6 mm

Phân bố và sinh thái:

Cây có nguồn gốc vùng đảo Queenslands, phía Bắc Australia, phía NamNew Guinea và một số vùng đảo phía Bắc Indonesia Ngày nay, cây được trồngnhiều ở phía Nam và Tây Nam Châu Á Việt Nam trồng cách đây khoảng 30 -40năm

Thích hợp với khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ trung bình năm 29 – 30oC, nhiệt

độ bình quân tháng nóng nhất 31 -34oC, tháng lạnh nhất 14- 16oC Sinh trưởng tốttrên đất bồi tụ, dốc tụ sâu, ẩm, tốt Trên đất nghèo dinh dưỡng, chua có độ pH 4-5vẫn sống song sinh trưởng kém Có thể trồng ở những nơi có lượng mưa từ 1500 -2500mm/năm Sinh trưởng tốt ở các tỉnh miền trung từ Quảng Bình trở vào

Keo Tai tượng là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh bằnghạt và chồi mạnh Keo tai tượng trồng 5 -6 năm bắt đầu ra hoa, thường thu hái ởnhững lâm phần 8 tuổi trở lên, chu kỳ sai quả 2 năm [36], [40]

1.2.8 Cỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash

Đặc điểm hình thái:

Dạng thân cọng, chắc, đặc, cứng và hoá gỗ Cỏ Vetiver mọc thành bụi dàyđặc Từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng Thân cỏ mọc thẳng đứng, caotrung bình 1,5-2m Phần thân trên không phân nhánh, phần dưới đẻ nhánh rất mạnh.

Lá đơn, mọc cách; bẹ lá dài 10-12cm, dẹt, phiến lá, dài khoảng 45-100cm, rộngkhoảng 6-12mm, chóp lá nhọn Cụm hoa dạng chùy ở đỉnh ngọn, dài 15-40cm,bông chét nhiều, xếp thành 6-10 vòng không đều nhau trên cuống cụm hoa; mỗibông nhỏ mang 2 hoa; hoa phía dưới không cuống, hoa phía trên có cuống, cỡ 3,5-5,5m; mày hình mác, nguyên hoặc có 2 thùy, chóp có mũi; mày ngoài có gai ở sốnglưng; mày trong hình bảy Nhị 3, bao phấn dài 2mm; bầu nhẵn, vòi nhụy 2 Quảdĩnh nhỏ Cỏ Vetiver không bò lan, thân rễ đan xen nhau và có thể phát triển rấtnhanh Do đó, hệ thống rễ cỏ vetiver không mọc trãi rộng mà lại cắm thẳng đứngsâu vào trong đất, kể cả rễ chính, rễ thứ cấp hoặc rễ dạng sợi Rễ có dạng chùmkhông mọc trải rộng mà lại cắm thẳng đứng sâu 3-4m, rộng đến 2,5m sau hai nămtrồng

Phân bố và sinh thái:

Cỏ Vetiver hiện được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhưChâu Phi nhiệt đới (Ethiopia, Nigeria ), Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia,Indonesia, Philippines, Thái Lan ), Châu Úc, Trung và Nam Mỹ (Colombia ), Bắc

Bộ và Trung Bộ Việt Nam Ở Việt Nam, cỏ Vetiver được gọi là cỏ Hương Lau, cỏHương Bài Mùa hoa, quả tháng 5-8

Cỏ Vetiver chịu được những biếng đổi lớn về khí hậu như hạn hán, ngập úng

và khoảng dao động nhiệt độ rất rộng từ -220C-550C Thích nghi được với nhiềuloại đất có độ pH dao động từ 3,3-12,5 Có khả năng hấp thụ rất cao các chất hòatan trong nước như: N, P và các nguyên tố kim loại nặng có trong nước bị ô nhiễm,

có khả năng chống chịu rất cao đối với các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ, Cỏ mọc tốttrên nhiều loại đất chua phèn, đất kiềm, đất mặn và đất chưa nhiều Mg, Al, Mn, kimloại nặng (As, Cd, Pb, ) Là loài cây tiên phong ở những vùng đất xấu, giúp hạnchế được sạt lở, xói mòn, [16], [33], [40]

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

1.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Bãi thải Chính bắc Núi Béo thuộc địa phận Thành phố Hạ Long – tỉnh QuảngNinh Vị trí địa lí của khu vực bãi thải như sau:

- Phía Đông giáp với mỏ than Hà Tu;

- Phía Tây giáp với mỏ than Hà Lầm;

- Phía Nam giáp với mỏ Giáp Khẩu;

- Phía Bắc một phần giáp mỏ Hà Lầm; một phần giáp mỏ Núi Béo

1.3.1.2 Điều kiện khí tượng

Khu vực mang đặc điểm của khí hậu vùng Đông Bắc, một năm chia làm 2mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, mùa này thường nắngnóng mưa nhiều với các trận mưa rào to Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau,tiết trời hanh khô, có mưa phùn gió rét

a Nhiệt độ:

- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 24oC;

- Nhiệt độ trung bình cao nhất là: 25,6oC;

- Nhiệt độ trung bình thấp nhất là: 20,2oC;

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 40,7oC;

- Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 5oC

Bảng 1.1: Nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2005 -2011 (oC)

Bảng 1.2: Độ ẩm tương đối trung bình các tháng năm 2005-2011 (%)

Khu vực mang đặc điểm của khí hậu vùng Đông Bắc, một năm chia làm 2mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô.

- Mùa mưa: Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến thán g 10 trong năm Vào mùa

mưa khí hậu thường nắng nóng, mưa rào đột ngột và chịu ảnh hưởng của các cơnbão từ biển Đông kéo vào Lượng mưa thay đổi từ 1.250  2.850 mm, tập trung vàotháng 6 đến tháng 9

Thời kỳ này có đợt mưa kéo dài từ 34 ngày với vũ lượng tổng cộng 400 

500 mm

Lượng mưa trung bình trong tháng lớn nhất tại trạm Hòn Gai: 536,4 mm.Lượng mưa lớn nhất trong tháng tại trạm Hòn Gai: 1.257mm

Lượng mưa nhỏ nhất trong năm tại trạm Hòn Gai: 1.027 mm

Lượng mưa trong năm lớn nhất là: 3.300,8 mm (năm 1927)

- Mùa khô: Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Hướng gió

Bắc và Tây Bắc, không khí khô ráo, độ ẩm nhỏ, độ ẩm trung bình từ 30%40%.Nhiệt độ trung bình thay đổi từ 15oC18oC Những ngày giá rét nhiệt độ có thểxuống tới 5oC Thời gian này thường có gió mùa Đông Bắc cùng với mưa phùn, giárét và sương mù Lượng mưa tối đa trong suốt mùa khô không quá 89 mm

Theo tài liệu đo mưa tại trạm Hòn Gai (hiện nay là trạm Bãi Cháy) từ năm

1970 đến 1996, lượng mưa trong năm lớn nhất là 2.915,4mm (năm 1973) lượngmưa nhỏ nhất 1.160,5 mm (1997) lượng mưa trung bình hàng năm khoảng2.000mm, lượng mưa cao nhất tập trung vào tháng 7 và tháng 8 hàng năm

d Nắng:

Số giờ nắng trung bình năm quan trắc được tại thành phố Hạ Long là 1.543,8giờ

e Gió, bão, giông:

Mùa đông từ tháng 10 – tháng 3, tháng 4 năm sau thường chịu ảnh hưởngcủa gió mùa Đông Bắc, mỗi tháng từ 3 -4 đợt, mỗi đợt từ 5 – 7 ngày Mùa hè tháng 5đến tháng 9, chủ yếu là gió Nam và Đông Nam Tốc độ gió trung bình năm là 3 –3,4m/s

Tốc độ gió lớn nhất thường khi có giông bão Trong các đợt gió mùa ĐôngBắc thời điểm đầu đợt cũng hay xảy ra gió lớn và có thể tác động gây bụi nhiều tạibãi thải và khai trường.

- Bão, giông: Mỗi năm Quảng Ninh chịu ảnh hưởng trung bình 5 – 6 cơnbão, năm nhiều có tới 9 – 10 cơn Bão thường tới cấp 8 – 9, cá biệt đã có những trậnbão cấp 12; tháng 7 – tháng 8 là những tháng bão hay đổ bộ vào Quảng Ninh Cónhững cơn bão đổ b ộ vào gây ảnh hưởng trực tiếp nhưng cũng có cơn bão chỉ gâyảnh hưởng gián tiếp Theo điều tra thống kê thì tác động trực tiếp hay gián tiếp đềuchịu ảnh hưởng với những mức độ khác nhau Cơn giông thường xảy ra trong mùa

hạ, trung bình mỗi tháng có 5 ngày; các tháng 6, 7, 8 mỗi tháng có thể có tới 10ngày

1.3.1.3 Điều kiện về thủy văn

Suối Hà Tu chảy theo hướng Tây Đông, bắt nguồn từ khai trường vỉa 14 Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin, chảy qua phường Hà Trung, Hà Tu vàchảy vào Hồ Khe Cá Hiện nay, suối Hà Tu đã được xây kè hai bên, từ khai trườngvỉa 11 - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin (khu 4 phường Hà Tu) đến HồKhe Cá Lưu lượng suối Hà Tu: 3,6 lít/s  280,5 lít/s

-+ Miền cấp nước của suối Hà Tu là khu vực mỏ Hà Tu, Núi Béo và nước thảisinh hoạt của dân cư quanh khu vực Do quá trình khai thác đã làm thay đổi lớp phủ

bề mặt nên khả năng giữ nước kém, hầu hết nước mưa chảy tràn đều đưa ra suối Hà

Tu do đó lưu lượng nước trên suối đã bị thay đổi so với nguyên thuỷ

+ Mặt khác, trong mùa mưa nước được bơm từ moong khai thác công trườngvỉa 11, vỉa 14 sẽ làm tăng lưu lượng nước trên suối này Nói chung, chế độ thuỷ văncủa suối Hà Tu bị ảnh hưởng bởi quá trình khai thác của Mỏ

- Hồ Khe Cá nằm ở phía Đông phường Hà Tu, cách vịnh Hạ Long khoảng 1

km Hồ là nơi tiếp nhận nước của suối Hà Tu và nước mặt, nước sinh hoạt của khuvực dân cư phường Hà Tu Nước sau Hồ Khe Cá sẽ được chảy ra vịnh Hạ Long

1.3.2 Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu nằm trong địa bàn thành phố Hạ Long Dân cư lân cậnkhá đông, chủ yếu là công nhân viên chức, công nhân mỏ và kinh doanh buôn bánnhỏ,… thành phần dân cư chủ yếu là người Kinh và một số dân tộc ít người khác

Theo kết quả báo cáo tình hình kinh tế xã hội thành phố Hạ Long cho thấy:

- Sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp: Tình hình sản xuất công

nghiệp, thủ công nghiệp trên địa bàn Thành phố tiếp tục ổn định Giá trị sản xuấtcông nghiệp - thủ công nghiệp địa phương 6 tháng đạt 545 tỷ đồng, đạt 49,5% kếhoạch năm, bằng 110% so với cùng kỳ

- Sản xuất nông, lâm nghiệp và thuỷ sản: Giá trị sản xuất nông nghiệp 6

tháng đạt 20,89 tỷ đồng đạt 52,23% kế hoạch, bằng 90% so với cùng kỳ Diện tíchgieo trồng thực hiện 827 ha, trong đó diện tích trồng: rau 359 ha, màu 138 ha, lúa

330 ha

+ Chăn nuôi: Thành phố đã chỉ đạo tăng cường an toàn sinh học trong chăn

nuôi, phòng chống dịch cúm gia cầm; Thực hiện tốt công tác kiểm soát giết mổ vàkiểm tra vệ sinh thú y tại các khu giết mổ tập trung của Thành phố

+ Lâm nghiệp: Tổ chức thực hiện Tết trồng cây xuân Nhâm Thìn năm 2012;Tập trung chỉ đạo các đơn vị chức năng, các chủ rừng thường xuyên kiểm tra,phòng, chống cháy rừng, làm tốt công tác dọn vệ sinh thực bì phòng cháy rừngtrong mùa hanh khô 2011-2012

+ Thuỷ sản: Giá trị sản xuất thuỷ sản 6 tháng đạt 26,62 tỷ đồng, bằng 49% kếhoạch năm, 100% so với cùng kỳ; sản lượng thuỷ sản đạt 1.231 tấn, trong đó: khaithác đạt 965 tấn, nuôi trồng đạt 266 tấn; chỉ đạo thực hiện tốt công tác quản lý tàu

cá, hướng dẫn các hộ nuôi trồng thuỷ sản tăng cường các biện pháp phòng, chốngrét cho động vật thuỷ sản nuôi

- Lĩnh vực thương mại, du lịch:

+ Về Thương mại: Tình hình thị trường trên địa bàn 6 tháng đầu năm 2012

có nhiều yếu tố bất lợi do: giá cả vật tư đầu vào, lãi suất ngân hàng ở mức cao, thịtrường bất động sản đóng băng, sức mua giảm, hàng tồn kho lớn,…

+ Về du lịch: Thành phố tích cực triển khai đầu tư cơ sở hạ tầng, phát triểnthêm nhiều tuyến, điểm du lịch Tổng số khách du lịch đến Thành phố đạt 2,1 triệulượt khách, tăng 8% so cùng kỳ; trong đó khách quốc tế là 1,05 triệu lượt khách, tăng3% so với cùng kỳ; doanh thu đạt 1.039 tỷ đồng, tăng 8% so với cùng kỳ năm 2011.

- Công tác giáo dục: Hiện thành phố có 38/72 trường đạt chuẩn quốc gia,

gồm: 11 trường Mầm non, 16 trường Tiểu học, 12 trường trung học cơ sở, 02trường trung học

- Công tác y tế và kế hoạch hóa gia đình:

+ Duy trì tốt công tác phòng, chống dịch bệnh trên người và gia súc, gia cầm,xây dựng kế hoạch phòng chống dịch bệnh, hướng dẫn các cơ quan đơn vị triểnkhai phòng chống dịch xuân hè 2012

+ Tổng số lượt khám chữa bệnh: 66.134 lượt, trong đó khám cho trẻ em dưới

6 tuối là 7.266 lượt Không có tai biến trong chuyên môn

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng các phương phápnghiên cứu như sau:

2.1.1 Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu [4], [17]

Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu đã có liên quan đến khaithác than, các vấn đề liên quan đến bãi thải sau khai thác than làm cơ sở cho nghiêncứu như sau:

- Các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội,… được thu thập tại cácphòng ban, sở TNMT tỉnh Quảng Ninh, niên giám thống kê tỉnh Quảng Ninh và cáctài liệu liên quan khác

- Các tài liệu liên quan đến sản xuất khai thác than, các vấn đề bãi thải đượcthu thập tại: Công ty cổ phần than Núi Béo – Vinacomin, Công ty cổ phần Tin học,Công nghệ, Môi trường – Vinacomin và các tài liệu liên quan đến khai thác than

2.1.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa [4], [5], [17], [21]

Phương pháp điều tra khảo sát thực địa để thu thập thông tin và số liệu cầnthiết phục vụ cho đánh giá hiện trạng tài nguyên sinh vật, hiện trạng bãi thải từ đóxác định và xây dựng hướng nghiên cứu, giải quyết vấn đề cần nghiên cứu

1 Khảo sát, đo đạc khí hậu trên bề mặt bãi thải theo quy trình điều tra khảosát tiểu khí hậu vùng của Tổng cục khí tượng thủy văn

2 Khảo sát, lấy mẫu đất để đánh giá môi trường đất được áp dụng theo quyđịnh chung của phương pháp lấy mẫu phân tích tính chất hóa học và vật lý của đấttheo các TCVN 4046:1985- Đất trồng trọt – Phương pháp lấy mẫu và TCVN5297:1995- Chất lượng đất – Lấy mẫu – yêu cầu chung:

- Tại các vị trí lấy mẫu, gạt bỏ lớp đất bề mặt

- Lấy lớp đất cách bề mặt từ 10 -20cm

- Mẫu được đánh dấu, ký hiệu đúng quy định

3 Điều tra, khảo sát phân tích tổ thành thảm thực vật tự nhiên trên bãi thảitheo quy trình điều tra thực vật của trường Đại học Lâm nghiệp làm cơ sở cho việcchọn loài cây trồng thử nghiệm

- Thời gian tiến hành khảo sát thực địa và thử nghiệm trồng cây được tiếnhành từ tháng 11/2011 đến tháng 12/2012.

2.1.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Tiến hành phân tích các chỉ tiêu vật lý, hóa học tại Phòng thí nghiệm phântích Môi trường - Trung tâm nghiên cứu quan trắc và mô hình hóa Môi trường HàNội Các mẫu đất được phân tích các chỉ tiêu sau:

- Phân tích kim loại nặng: Sau khi xử lý mẫu đất theo quy trình tiêu chuẩn,phân tích dung dịch thu được phân tích kim loại nặng trên máy quang phổ hấp thụnguyên tử (AAS)

- Chỉ tiêu vật lý: Thành phần cơ giới đất được phân tích theo phương phápống hút Robinson

- Chỉ tiêu hóa học:

+ pH: Đo bằng pH-meter trong huyền phù, tỷ lệ đất: dung dịch là 1:2,5 (dungdịch KCl 1M)

+ Hàm lượng mùn: Xác định bằng phương pháp Tiurin

+ N dễ tiêu: Phương pháp kenđan (Kjeldahl)

+ P dễ tiêu: Phương pháp Oniani

+ K dễ tiêu: Xác định bằng phương pháp Matlova: Sử dụng dịch chiết amonaxetat 1M ở pH = 7, xác định hàm lượng K trong dung dịch bằng Quang kếngọn lửa

2.1.4 Phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng[21]

1 Bố trí thử nghiệm trồng cây theo phương pháp sinh thái thực nghiệm,phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng như sau:

Đề tài thử nghiệm với bổ sung các vật liệu sau: tro nhà máy điện, đất đá thảisau sàng, đất màu và tro rơm Cây con được ươ m trồng tại Trung tâm kỹ thuật bảo

vệ rừng I – Quảng Ninh, khi cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn sẽ được mang trồng thửnghiệm trực tiếp trên bãi thải

- Phương thức trồng: Trồng xen kẽ giữa các loài Chít, Le, cỏ Vetiver với cácloài cây (Xoan, Thông, Keo và Ba bét Nam Bộ) như sơ đồ hình 2.1

- Làm đất: Hố được cuốc kích thước 40x40x40cm theo đường đồng mức, hốtrồng giữa các hàng được bố trí so le nhau kết hợp bón lót 100g -200g NPK/hố.

- Cách trồng: Dùng cuốc hoặc tay moi 1 lỗ ở giữa hố vừa đủ đặt bầu cây cóchiều sâu cao hơn chiều cao của túi 1-2cm Rạch bỏ 1/3 vỏ bầu ở phía dưới đặt bầucây ngay ngắn trong lòng hố, bổ sung vật liệu theo các CT1, CT2, CT3 và CT4 sau

đó vun đất quanh gốc cây cao hơn mặt hố 5 -10cm

+ Cây trồng trong mỗi khối có kích thước 6mx6m, mỗi lô có 12 khối , được

bố trí thử nghiệm trồng cây như sơ đồ hình 2.1

+ Diện tích trồng cây thử nghiệm 1,5ha

- Công thức 4: Tro rơm (CRS, 0,03%), bón lót 100g NPK/hố

Sơ đồ bố trí thử nghiệm như sau:

Ký hiệu:

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thử nghiệm trồng cây

Tương tự bố trí thử nghiệm các lô đối với Keo lá tràm, keo tai tượng, cỏVetiver và Chít như sơ đồ trên

- Khu vực bề mặt bãi thải: bố trí trồng theo đám các loài cây so le theo sơ đồ 3.1

- Phần sườn và chân bãi thải: Dốc nguy hiểm, trồng thành từng khóm và chủyếu trồng các loài cỏ Vetiver, Le và Chít nhằm mục đích hạn chế sự rửa trôi, xóimòn, trượt lở đất

2 Thu thập số liệu trong các ô tiêu chuẩn

- Đếm toàn bộ số cây trồng và số cây chết trong ô tiêu chuấn để tính tỷ lệsống của mỗi loài

2.1.5 Xử lý, tính toán số liệu theo phương pháp thống kê toán học được thực hiện trên máy vi tính chương trình excel.

2.1.6 Phương pháp phân tích, tổng hợp [4], [17]

Dựa vào các số liệu thứ cấp và số liệu phân tích trong phòng thí nghiệm,khảo sát thực tế, thử nghiệm trên trên bãi thải để tiến hành thống kê, phân tích, đánhgiá các ảnh hưởng của môi trường của bãi thải, lựa chọn trồng cây trên bãi thải mộtcách khách quan

Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 2.2: Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài

Thông tin về thực vật trên bãithải

Thông tin về:

- Điều kiện tự nhiên kinh, KTXH

- Tình hình khai thác than

- Đổ thải, cấu trúc đất đá trên bãi thải

- Đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu (địachất, hiện trạng khai thác than, thành phần, đặcđiểm bãi thải, tài nguyên sinh vật, chất lượngmôi trường,…)

- Lựa chọn các loài cây trồng trên bãi thải

- Lựa chọn các biện pháp kỹ thuật trồng cây trênbãi thải

- Xác định tỷ lệ sống của các loài cây

- Định hướng chung

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả điều tra, khảo sát đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu

3.1.1 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu

Cấu tạo địa chất chung khu vực bãi thải Chính Bắc có dạng một nếp lõmlệch Trục nếp lõm chạy theo hướng gần Đông Bắc -Tây Nam Độ dốc của các cánhrất khác nhau Cánh Tây Nam dốc từ 30o45o, có chỗ dốc đến 50o60o, cánh TâyBắc có độ dốc từ 20o30o Trong địa tầng bao gồm các lớp đất đá chủ yếu sau:

- Lớp phủ đệ tứ.

Thành phần chủ yếu là sét và sét pha lẫn cuội sỏi, đá gốc phong hoá Chiều dàytầng phủ đệ tứ thay đổi từ 3 5 m trên các sườn đồi và từ 5 10 m ở các thung lũng

- Cuội sạn kết

Dưới lớp phủ đệ tứ thường là các lớp cuội sạn kết dày, cấu tạo khối có màu

từ xám trắng, xám đục đến phớt hồng Cuội sạn kết chiếm khoảng 35,4% toàn bộđịa tầng Thành phần khoáng vật tạo đá chủ yếu là mảnh vụn Thạch anh, Quắc zít,Silic, muscovich chiếm từ 8090% Xi măng gắn kết là silic dạng lấp đầy Tínhchất cơ lý của cuội, sạn kết theo kết quả thí nghiệm được tổng hợp trong bảng 3.1

- Cát kết

Cát kết là thành phần phổ biến thứ 2 trong địa tầng với tỷ lệ khoảng 30,8%.Cát kết có màu xám trắng đến nâu vàng Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạchanh, ngoài ra còn có Quăc zít hoặc mica Hàm lượng mảnh vụn chiếm từ 80 90%,kích thước hạt không đều Xi măng gắn kết chủ yếu là sét ở dạng lấp đầy Cát kếtcấu tạo dạng khối, phân lớp dày, rắn chắc Tính chất cơ lý của Cát kết được tổnghợp trong bảng 3.1

- Bột kết

Trong địa tầng nền của khu vực, bột kết chiếm 20,0% Bột kết phân bố chủyếu ở vách trụ các vỉa than Bột thường có màu xám đen Thành phần khoáng vậtchủ yếu là sét, xerixitclorit, thạch anh, kiến trúc kiểu cơ sở, cấu tạo dạng khối, phânlớp song song có chiều dày trung bình đến mỏng Tính chất cơ lý của bột kết tổnghợp trong bảng 3.1

Sét kết than có màu đen cấu tạo dạng phân lớp mỏng có lẫn vật chất than –Sét kết than phân bố ở vách và trụ, các vỉa than thường là các lớp mỏng chuyển tiếp

từ sét kết đến than Sét kết than thường mềm bở, vụn nát, độ bền thấp chỉ phân bố ởmột số vị trí nhất định phổ biến là kẹp trong các phân vỉa

Bảng 3.1: Tổng hợp tính chất cơ lý của đất đá nền bãi thải Chính Bắc

Loạiđá Tỷ lệ

phân bố(%)

Trọnglượng thểtích

(T/m3)

Tỷtrọng(T/m3)

Cường độkháng nén

n,(KG/cm2)

Cường độkháng kéo

K,

(KG/cm2)

Lực dínhkết C,(KG/cm2)

Góc

ma sáttrong

,độCuội

3.1.2 Hiện trạng khai thác than

3.1.2.1 Hiện trạng khai thác than lộ thiên

Theo thống kê, sản lượng khai thác lộ thiên trong những năm qua chiếmkhoảng 55 - 65% tổng sản lượng than khai thác của toàn ngành

Hiện nay ngành than có 5 mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệutấn/năm (Cao Sơn, Cọc 6, Đèo Nai, Hà Tu, Núi Béo), 15 mỏ lộ thiên vừa và côngtrường lộ thiên (thuộc các Công ty than hầm lò quản lý) sản xuất với công suất từ

100  700 ngàn tấn/năm và một số điểm khai thác mỏ nhỏ và lộ vỉa với sản lượngthan khai thác nhỏ hơn 100 ngàn tấn/năm

Bảng 3.2: Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác lộ thiên giai đoạn

20032009 ([11], [12])

Stt Tên chỉ tiêu Đơn vị 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Tổng

cộng

1 Than nguyênkhai

Triệutấn 19,8 27,11 34,54 40,8 43,1 42,9 43,9 252,15Trong đó: lộ

thiên

Triệutấn 12,98 17,33 22,06 24,5 26,79 25,33 25,76 154,75

- Chỉ đạo và giao chỉ tiêu hệ số bóc đất đá cho các công ty, các mỏ, cải thiệndần các thông số của HTKT do các năm trước thu hẹp sản xuất

- Đã nghiên cứu và áp dụng thành công công nghệ đào sâu đáy mỏ bằng máyxúc thuỷ lực gàu ngược đối với các mỏ kha i thác dưới mức thoát nước tự chảy

- Đã nghiên cứu và áp dụng thành công HTKT khấu theo lớp đứng cho hầuhết các mỏ

- Đã nghiên cứu và bước đầu đưa vào áp dụng công nghệ và thiết bị khai thácchọn lọc, nâng cao chất lượng và giảm tổn thất than

- Các khâu chủ yếu trong quy trình công nghệ khai thác đã được đầu tư trangthiết bị hiện đại và đồng bộ như:

+ Công tác khoan lỗ mìn, nạp mìn bằng máy khoan, xe nạp mìn của các nướctiên tiến đang sử dụng

+ Máy xúc thuỷ lực gầu thuận, gầu ngược, chạy diezen, có tính cơ động cao,phù hợp với HTKT khấu theo lớp đứng, đào hào và khai thác than đáy mỏ, khaithác chọn lọc, v.v

+ Ôtô vận tải cỡ lớn (trọng tải 42  60 tấn), ôtô khung động (xe lúc lắc) cókhả năng leo dốc cao và bán kính đường vòng nhỏ

Tóm lại, tình trạng kỹ thuật và công nghệ của các mỏ lộ thiên hiện nay đãđược cải thiện một bước về chất, đang tiếp tục đổi mới và dần dần đi vào nề nếp,tiến tới phải đảm bảo quy trình, quy phạm kỹ thuật và phù hợp với cơ chế kinh tế thịtrường

Vấn đề ổn định bờ mỏ hiện nay vẫn chưa giải quyết được triệt để, gây khókhăn cho các mỏ xuống sâu Cần nghiên cứu theo hướng ngăn ngừa các nguyênnhân gây sụt lở như: khoan tháo nước, gia cố bờ mỏ bằng các biện pháp neo, nổ mìntạo biên, v.v

Hình 3.1: Hiện trạng khai thác than

3.1.2.2 Hiện trạng khai thác mỏ than Núi Béo

Mỏ than Núi Béo đang khai thác tại công trường vỉa 14 cánh Đông, côngtrường vỉa 14 cánh Tây và công trường vỉa 11, 13 mở rộng

+ Công trường vỉa 14 cánh Đông:

Hiện tại đáy mỏ sâu nhất ở khu trung tâm mức -121m Đất đá thải được đổbãi thải trong phía Đông Nam, cốt cao bãi thải +20m

Hiện nay, than nguyên khai của vỉa 14 cánh Đông được vận chuyển về mặtbằng nhà sàng +130, +185 phía Bắc và mặt bằng nhà sàng +32m phía Nam Thannguyên khai sơ tuyển được vận chuyển về nhà máy tuyển than Nam Cầu Trắng,than sạch được vận chuyển tiêu thụ qua Công ty Kho vận Hòn Gai - Vinacomin

- Công tác thoát nước được thực hiện bằng phương pháp tự chảy và bơm cưỡngbức: Phía Tây Nam từ mức +15m trở lên nước được thoát tự chảy qua mương vềkhu vực suối Hà Tu, từ mức +15m trở xuống nước được bơm bằng hệ thống bơmcưỡng bức ra suối Lộ Phong (đến năm 2011 nước được bơm thoát ra suối Hà Tu)

+ Công trường vỉa 11 + 13:

Hiện nay, mỏ đang bóc đất đá ở các tầng phía trên cao để mở rộng khai thác.Đất đá thải được đổ ra phía Tây bãi thải Chính Bắc và bãi thải trong vỉa 14 cánhĐông Nước từ trên các mức thoát tự chảy +15 theo các mương thoát ra ngoài, từdưới mức thoát nước tự chảy được bơm cưỡng bức qua hệ thống bơm hiện có củakhai trường vỉa 14 cánh Đông Đối với kho than +130, +170 và mặt bằng Côngtrường Xây dựng – Khai thác không thể chảy trực tiếp ra suối Hà Tu mà chưa qua

xử lý nên phải chạy xuống moong, sau đó được bơm ra hệ thống xử lý nước thải sơ

bộ rồi chảy vào suối Hà Tu

+ Công trường vỉa 14 cánh Tây:

Đáy mỏ sâu nhất ở mức -65m, mỏ đang mở rộng khai thác về phía Tây vàBắc Đất đá thải từ công trường vỉa 14 cánh Tây được đổ vào bãi thải trong V14cánh Tây Than khai thác được vận chuyển về cụm sàng mức -20, mức +9m trongkhai trường và mặt bằng mức +156 phía Đông khai trường, sau đó được chuyển đếnnhà máy tuyển than Nam Cầu Trắng

- Công tác thoát nước: Các tầng từ mức +32m trở lên tại khu phía Bắc vàĐông Nam sẽ được thoát nước bằng hình thức tự chảy, các tầng từ +32 trở xuốngcùng với các tầng khu Tây Nam, Nam sẽ tập trung vào đáy hố bơm và được thoátnước bằng phương pháp bơm cưỡng bức đến mức +32 suối Hà Tu

Hình 3.2: Kkhai trường mỏ than Núi Béo

3.1.3 Thành phần, đặc điểm chung của bãi thải ngành than

Đất đá thải của khu vực sau khi bị phá vỡ kết cấu trở nên bở rời, vỡ vụn nênkhi được đổ từ trên cao xuống và được san gạt bằng xe gạ t sẽ tạo ra lượng bụi lớn.Trong khi đó, các mỏ khai thác than lộ thiên lại có lượng đất đá đổ và san gạt hàngnăm rất lớn nên lượng bụi phát sinh từ công đoạn này là rất lớn Lượng bụi phátsinh lớn sẽ gây ô nhiễm môi trường không khí xung quanh

Hiện nay, các mỏ lộ thiên chủ yếu đều sử dụng hệ thống bãi thải ngoài vớicông nghệ đổ thải sử dụng ô tô-xe gạt, khối lượng đổ thải lớn nhất tập trung tại cụm

mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả, hàng năm khoảng 60  70 triệu m3/năm Việc đổ bãithải ngoài có nhược điểm cơ bản là chiếm dụng diện tích đất mặt lớn, gây trượt lởbãi thải và bồi lấp hệ thống sông suối, ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến cảnhquan đô thị như các bãi thải Nam Đèo Nai - Cẩm Phả, bãi thải Nam Lộ Phong - Hà

Tu, bãi thải Chính Bắc v.v… Công tác đổ thải đất đá hiện nay là một vấn đề cấpthiết mà Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vianacomin) đangquan tâm giải quyết

Đất đá thải được vận chuyển ra bãi thải và đổ ở các mép sườn dốc Tại cácbãi thải đang đổ thải: Đất đá thải được phân bố theo quy luật phụ thuộc vào trọnglượng và động năng của chúng Có thể phân sườn bãi thải thành các lớp như sau:

- Từ mặt bãi thải xuống đến độ sâu khoảng 1,5m tập trung chủ yếu các loại

đá có kích thước nhỏ (bụi lắng, cát, dăm sỏi) tỉ lệ các loại đá đường kính hạt nhỏhơn 15mm chiếm 40 - 50%

- Dọc theo sườn dốc trở xuống tỷ lệ cấp hạt nhỏ trong thành phần của sườnbãi thải giảm dần, đến khu vực giữa sườn bãi thải thì tỷ lệ cỡ hạt đất đá đường kính

> 500 mm chiếm trên 60%

- Những loại đất đá đường kính lớn tập trung ở phía dưới của sườn dốc, khixuống tới chân bãi thải các tảng đá to thường lăn cách chân bãi thải một khoảngcách nhất định, tạo thành sườn dốc bãi thải dạng lõm Khu vực sát chân bãi thảithường tập trung các loại đá có đường kính trên 800mm Đất có trong bãi thải chiếm

<10% tổng số vật liệu thải

- Góc dốc sườn tầng bãi thải hiện nay của các bãi thải ngoài hầu hết lớn

>320 Với độ dốc này, sườn tầng thải bị xói mòn, sạt lở, khó thực hiện các biện phápkhắc phục chống xói mòn và trồng cây

- Chiều cao tầng thải rất đa dạng, hầu hết các bải thải có thời gian tồn tại rấtlâu đều có chiều cao tầng thải từ 50-100m, nguy cơ xói mòn và sạt lở là rất lớn vàomùa mưa

3.1.4 Thành phần, đặc điểm bãi thải Chính Bắc

a Đổ thải vào bãi thải Chính Bắc

Quá trình khai thác và đổ thải trong nhiều năm qua đã làm thay đổi hầu như

toàn bộ địa hình ban đầu của khu vực Theo Quy hoạch phát triển ngành than Việt

Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030, Đề án Các giải pháp khai thác

- đổ thải thoát nước tiến tới kết thúc khai thác lộ thiên vùng Hòn Gai“các đơn vị:

Công ty cổ phần Than Hà Tu – Vinacomin, Công ty cổ phần than Núi Béo –Vinacomin, Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin, xí nghiệp 917 (Công tytrách nhiệm hữu hạn một thành viên than Hòn Gai – Vinacomin) đã đổ thải, tiếp tục

đổ thải và hoàn thiện các tầng kết thúc đổ thải vào bãi thải Chính Bắc Hiện trạng

đổ thải vào bãi thải Chính Bắc như sau:

- Mỏ Hà Tu: Tổng khối lượng đất đá thải còn lại 120,172 triệu m3 được đổthải vào các bãi thải chính Bắc (20 triệu m3)

- Mỏ Núi Béo: Tổng khối lượng đất đá thải còn lại 111,505 triệu m3; đổ vàobãi thải chính Bắc, bãi thải trong vỉa 14 cánh Đông và cánh Tây

- Công trường lộ thiên mỏ Hà Lầm: Tổng khối lượng đất đá thải là 50 triệu

m3 được đổ thải tại các bãi thải chính Bắc, bãi thải trong vỉa 14 cánh Tây và bãi thảitrong khu II vỉa 11, bãi thải trong vỉa 10 Hà Tu

- Mỏ 917: Tổng khối lượng đất đá thải là 47,52 triệu m 3, trong đó được đổ thảitại bãi thải chính Bắc, bãi thải trong vỉa 10 Hà Tu, đổ vào bãi thải trong vỉa 13

Địa hình bãi thải đang dần hình thành tầng đất đá thải có địa hình dạngtuyến Đỉnh cao nhất ở trung tâm và phía Nam bãi thải, địa hình thấp dần về phíatây, phía đông và phía bắc Chi tiết địa hình hiện trạng một số khu vực như sau:

- Khu vực đã ngừng đổ thải đã hình thành tầng kết thúc đổ thải cao độ từ+215 ÷ + 250m