Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương án cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản than tại mỏ tây nam khe tam thuộc xã dương huy thành phố cẩm phả tỉnh quảnh ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM THANH TÙNG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO PHỤC HỒI MÔI TRƢỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THAN TẠI MỎ TÂY NAM KHE TAM THUỘC XÃ DƢƠNG HUY, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNH NINH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chuyên ngành: Khoa: Chính quy Khoa học Môi trƣờng Môi trƣờng Khóa học: 2012 – 2016 Thái Nguyên, tháng năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM THANH TÙNG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CẢI TẠO PHỤC HỒI MÔI TRƢỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THAN TẠI MỎ TÂY NAM KHE TAM THUỘC XÃ DƢƠNG HUY, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNH NINH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chuyên ngành: Lớp: Khoa: Chính quy Khoa học Môi trƣờng K44 - KHMT Môi trƣờng Khóa học: 2012 – 2016 Giáo viên hƣớng dẫn: PGS TS Lƣơng Văn Hinh Thái Nguyên, tháng năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Trong toàn trình học tập Trường Đại học Nông lâm thực luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành khoa học môi trường với đề tài :“Đánh giá trạng đề xuất phương án cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản than mỏ Tây Nam Khe Tam thuộc xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảnh Ninh” Tôi nhận giúp đỡ quý báu nhiều tập thể, cá nhân nhà trường Lời đầu tiên, xin cám ơn đến toàn thể thầy cô khoa Môi trường trường Đại học nông lâm, tập thể anh chị em viện kỹ thuật công nghệ môi trường Tôi gửi lời cám ơn đến PGS TS: Đỗ Thị Lan Trưởng khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tạo điều kiện cho tham gia thực tập Công ty CPTM Kỹ thuật Việt-Sing Tôi gửi lời cám ơn sâu sắc đến PGS.TS Lƣơng Văn Hinh giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, bảo thời gian làm đề tài tốt nghiệp – khoa Môi Trường,trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Tôi xin cảm ơnCông ty CPTM kỹ thuật Việt-Sing, Tổng công ty Than Đông Bắc đặc biệt Công ty TNHH thành viên 35đã giúp đỡ việc cập nhật số liệu khảo sát mô hình thực nghiệm trường Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình , người thân, bạn bè động viên giúp đỡ vật chất lẫn tinh thần trình học tập thực đề tài tốt nghiệp Thái nguyên, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Phạm Thanh Tùng ii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 4.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng 22 Bảng 4.2: Độ ẩm trung bình tháng 23 Bảng 4.3 Lượng bốc trung bình tháng năm 2015 23 Bảng 4.4: Lượng mưa trung bình tháng 24 Bảng 4.5 Số nắng trung bình năm 24 Bảng 4.5: Tốc độ gió trung bình tháng năm 2015 25 Bảng 4.6: Vị trí lấy mẫu không khí 38 Bảng 4.7: Kết quan trắc môi trường không khí mỏ Tây Nam Khe Tam ngày 26/01/2016 39 Bảng 4.8 Kết quan trắc môi trường nước mặt mỏ Tây Nam Khe Tam ngày 26/01/2016 42 Bảng 4.9 Vị trí điểm lấy mẫu chất lượng đất 44 Bảng 4.10 Thành phần tính chất dinh dưỡng đất khu vực ngày 30/12/2015 45 iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 4.1: Bản đồ hành xã Dương Huy – TP.Cẩm Phả - T.Quảng Ninh 19 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ khai thác than mỏ Tây Nam Khe Tam nguồn ô nhiễm môi trường 33 Hình 3: Hoạt động khai thác Than làm thay đổi kết cấuđịa tầng 34 Hình 4.4: Hoạt động khai thác Than ảnh hưởng tới nguồn nước.(suối Lép Mỹ) 35 Hình 4.5: Ảnh hưởng từ việc khoan,nổ mìn 36 Hình 4.6: Hoạt động sản xuất tới môi trường không khí 36 Hình 4.7: Hoạt động chặt phá rừng để khai thác Than 37 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CNH - HDH Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá NĐ – CP Nghị Định – Chính Phủ QĐ - BTNMT Quyết Định - Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng TT - BTNMT Thông Tƣ - Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng v MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở pháp lý 2.2 Cơ sở khoa học 2.2.1 Một số khái niệm 2.2.2 Chức môi trường [10] 2.2.3 Suy thoái môi trường 2.2.4 Tiêu chuẩn môi trường 2.2.5 Tình hình khai thác than [11] 2.3 Cơ sở thực tiễn 2.3.1 Hiện trạng môi trường khai thác sử dụng than Thế giới 2.3.2 Hiện trạng môi trường khai thác sử dụng than Việt Nam 11 2.3.3 Hiện trạng môi trường khai thác sử dụng than Quảng Ninh 12 vi PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Đối tượng, phạm vi, địa điểm thời gian nghiên cứu 16 3.1.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 3.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 16 3.2 Nội dung nghiên cứu 16 3.3.Phương pháp nghiên cứu 16 3.3.1 Các phương pháp chung 16 3.3.2 Các phương pháp cụ thể 17 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19 4.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế- xã hội mỏ Tây Nam Khe Tam xã Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 19 4.1.1 Vị trí địa lý 19 4.1.2 Điều kiện tự nhiên 20 4.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 26 4.2 Tổng quan khu mỏ Tây Nam Khe Tam 31 4.2.1 Giới thiệu chung 31 4.2.2 Vị trí địa lý khu mỏ 32 4.2.3 Phương pháp nghiên cứu nguồn gây ô nhiễm 32 4.3 Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu 33 4.3.1 Các vấn đề môi trường mỏ Tây Nam Khe Tam khai thác than 33 4.3.2 Môi trường không khí mỏ Tây Nam Khe Tam 38 4.3.3 Môi trường nước mỏ Tây Nam Khe Tam 40 4.3.4 Môi trường đất mỏ Tây Nam Khe Tam 43 4.3.5 Tác động kết thúc khai thác mỏ 43 4.4 Đề xuất lựa chọn phương án phúc hồi môi trường sau khai thác than 46 vii 4.4.1 Đề xuất phương án phục hồi môi trường 46 4.4.2 Lựa chọn phương án cải tạo, phục hồi môi trường 53 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60 5.1 Kết luận 60 5.2 Đề nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Tài nguyên thiên nhiên gồm dạng lượng vật chất, thông tin tồn khách quan với ý muốn người mà người sử dụng tương lai, phục vụ cho tồn phát triển loài người Ngày nay, việc sử dụng hiệu bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên có tài nguyên khoáng sản nói chung than nói riêng xem mục tiêu quan trọng chiến lược phát triển bền vững nước ta Trong năm gần nhờ đường lối đổi kinh tế Đảng Nhà nước đã, tạo điều kiện thuận lợi cho kinh tế phát triển nhanh chóng, vững mạnh mẽ Cùng với phát triển kinh tế kéo theo vấn đề môi trường diễn ngày phức tạp Nguy môi trường tình trạng báo động quốc gia phát triển, nơi nhu cầu sống ngày xung đột mạnh mẽ với cần thiết phải phải bảo vệ tài nguyên thiên nhiên môi trường Than đá đáp ứng khoảng 1/3 tổng nhu cầu lượng giới Tới nay, theo tính toán, than đóng góp tới 41% tổng nguồn nhiên liệu cho sản xuất điện giới.Tại Việt Nam, ngành Than Việt Nam có lịch sử khai thác 100 năm với trữ lượng lớn đặc biệt tập trung chủ yếu Quảng Ninh với trữ lượng tỷ tấn, chiếm 90% trữ lượng than nước Quá trình khai thác đốt cháy nhiên liệu hoá thạch có ảnh hưởng lớn đến môi trường đặc biệt khai thác sử dụng than Nếu trình đốt cháy than tạo khí nhà kính trình khai thác than lại gây ô nhiễm, suy thoái, có cố môi trường diễn ngày phức tạp ảnh hưởng tới phát triển kinh tế người 49 4.4.1.3 Phân tích, đánh giá phương án đề xuất  Phƣơng án - Mô tả khái quát phương án + Đối với khu vực bãi thải:  San gạt bề mặt bãi thải dừng đổ thải để tạo mặt bằng, tạo rãnh thoát nước trước trồng  Sau san gạt tiến hành đào hố đổ đất mầu trồng bãi thải đất đá để phục vụ cho công tác trồng + Đối với khu vực moong khai trường:  Củng cố bờ moong tầng đất phủ  Trồng xung quanh moong khai trường + Đối với khu nhà điều hành:  Tiến hành tháo dỡ công trình mặt khu nhà điều hành  San gạt, trồng toàn mặt sau tháo dỡ + Nạo vét, khai thông dòng chảy suối, xây dựng hố lắng khu vực bãi thải khu vực khai trường + San gạt, trồng hai bên lề tuyến đường vận tải - Ưu điểm: Sau thực góp phần đáng kể việc cải tạo môi trường khu vực mỏ vùng lân cận, cụ thể sau: + Phủ xanh khu vực bãi thải khai trường mỏ + Ngăn ngừa bụi tiếng ồn + Cải thiện môi trường không khí, nước sinh vật + Mang lại hiệu kinh tế từ việc thu hoạch trồng có giá trị kinh tế - Nhược điểm: + Thời gian thực dài + Không tận dụng lại nhà xưởng cũ 50 - Chỉ số phục hồi đất cho phương án Theo thông tư số 34/2009/TT-BTNMT ngày 31/12/2009 Bộ Tài nguyên Môi trường, “chỉ số phục hồi đất” xác định theo biểu thức sau: Ip1 = (Gm – Gp)/Gc Trong đó: Gm: giá trị đất đai sau phục hồi, dự báo theo giá thị trường thời điểm tính toán; Diện tích cải tạo phục hồi khu vực bãi thải, khai trường là: 350.000 m2 Đất khu vực bãi thải, khai trường khai thác sau cải tạo, trồng coi nhưđất trồng hàng năm có giá 42.000 đồng/m2 Gm = 350.000 m2 x 38.000 đồng/m2 = 15,96 tỷ đồng Gp: Tổng chi phí phục hồi đất để đạt mục đích sử dụng; Dự tính cho phương án 5,25 tỷ đồng Gc: Giá trị nguyên thuỷ đất đai trước mở mỏ thời điểm tính toán Trước khai thác mỏ, khu đất trống đồi trọc Diện tích đất 350.000 m2 giá đất 38.000 đồng/m2 Gc = 350.000 x 38000 = 13,30 tỷ đồng Vậy Ip1 = (15,96 – 5,25)/ 13,30 = 0,81  Phƣơng án - Mô tả khái quát phương án + Đối với khu vực bãi thải:  San gạt bề mặt bãi thải dừng đổ thải để tạo mặt bằng, tạo rãnh thoát nước trước trồng  Sau san gạt tiến hành đào hố đổ đất mầu trồng bãi thải đất đá để phục vụ cho công tác trồng + Đối với khu vực moong khai trường:  Củng cố bờ moong tầng đất phủ 51  Cải tạo moong thành hồ sinh thái  Trồng xung quanh khu vực moong khai trường + Đối với khu nhà điều hành  Giữ lại cải tạo toàn công trình mặt nhà nhà điều hành nhằm phục vụ trồng chăm sóc  Xây dựng tuyến hàng rào bảo vệ xung quanh khu nhà điều hành  Nạo vét, khai thông dòng chảy suối, xây dựng hố lắng khu vực bãi thải khu vực khai trường  San gạt, trồng hai bên lề tuyến đường vận tải - Ưu điểm: + Sau thực góp phần đáng kể việc cải tạo môi trường khu vực mỏ vùng lân cận, cụ thể sau: + Sau thực góp phần đáng kể việc cải tạo môi trường khu vực mỏ vùng lân cận, cụ thể sau: + Phủ xanh khu vực bãi thải khai trường mỏ + Ngăn ngừa bụi tiếng ồn + Cải thiện môi trường không khí, nước sinh vật - Nhược điểm: + Không an toàn cho người thiết bị, để lại công trình cấp IV sử dụng lâu năm + Không tận dụng không gian trồng - Chỉ số phục hồi đất cho phương án Tính toán “chỉ số phục hồi đất” xác định theo biểu thức sau: Ip2 = (Gm – Gp)/Gc Trong đó: Gm: giá trị đất đai sau phục hồi, dự báo theo giá thị trường thời điểm tính toán; 52 Diện tích cải tạo phục hồi khu vực bãi thải, khai trường là: 350.000 m2 Đất khu vực bãi thải, khai trường khai thác sau cải tạo, trồng coi nhưđất trồng hàng năm có giá 42.000 đồng/m2 Gm = 350.000 m2 x 38.000 đồng/m2 = 15,96 tỷ đồng Gp: Tổng chi phí phục hồi đất để đạt mục đích sử dụng; Dự tính cho phương án 8,25 tỷ đồng Gc: Giá trị nguyên thuỷ đất đai trước mở mỏ thời điểm tính toán Trước khai thác mỏ, khu đất trống đồi trọc Diện tích đất 350.000 m2 giá đất 38.000 đồng/m2 Gc = 350.000 x 38000 = 13,30 tỷ đồng Vậy Ip2 = (15,96 – 8,25)/13,30= 0,55 53 4.4.2 Lựa chọn phương án cải tạo, phục hồi môi trường Việc lựa chọn phương án cải tạo, phục hồi môi trường phụ thuộc vào điều kiện sau: - Điều kiện thực tế loại hình khai thác khoáng sản (cấu tạo địa chất, thành phần khoáng vật chất lượng môi trường khu vực); - Ảnh hưởng trình khai thác đến môi trường, cộng đồng dân cư xung quanh; tính bền vững, an toàn công trình cải tạo, phục hồi môi trường; - “ Chỉ số phục hồi đất” sau thực công tác cải tạo, phục hồi môi trường Trên sở phân tích, đánh giá điều kiện thực trạng khu vực mỏ than Tây Nam Khe Tam, kế hoạch sử dụng đất, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội địa phương với tiêu chí cải tạo môi trường theo hướng “bằng” “hơn” so với trước thời điểm khai thác mỏ, việc giảm thiểu cố, rủi ro môi trường, vào phân tích ưu, nhược điểm số phục hồi đất hai phương án thấy phương án lựa chọn để cải tạo, phục hồi môi trường mỏ than Tây Nam Khe Tam là: Phương án 1: Tháo dỡ công trình mặt sân công nghiệp, san gạt, trồng mặt sau tháo dỡ Đối với bãi thải sau kết thúc khai thác tiến hành san gạt, trồng bề mặt mặt tầng bãi thải Bên cạnh đó, với moong khai thác sau kết thúc khai thác tiến hành củng cố bờ moong khai thác, trồng xung quanh khu vực moong khai trường, bãi thải trong, nạo vét hệ thống sông suối trồng hai bên lề tuyến đường vận tải Như phân tích, đánh giá trên, việc thực phương án có nhiều ưu việt mặt kỹ thuật kinh tế phương án Về số phục hồi đất Ip1 = 0,81>Ip2 = 0,55 54  Nội dung phương án cải tạo, phục hồi môi trường Cải tạo phá dỡ khu nhà điều hành sản xuất a) Tháo dỡ công trình mặt khu nhà điều hành sản xuất Ngay sau hoạt động khai thác mỏ kết thúc, tiến hành công tác tháo dỡ công trình mặt khu nhà văn phòng công trường b) Cải tạo mặt sân công nghiệp sau tháo dỡ Sau kết thúc công tác tháo dỡ công trình mặt khu nhà văn phòng công trường, bề mặt công trình thường nhấp nhô không phẳng Do đó, tiến hành san gạt qua bề mặt mặt sân công nghiệp với bề dày trung bình 0,2m Trồng mặt sân công nghiệp: Sau công tác san gạt hoàn tất, tiến hành thực trồng keo tràm toàn mặt với diện tích 25.600 m2 Cải tạo moong khai trường a) Cải tạo moong khai trường vỉa 5A - Củng cố bờ moong khai thác Tiến hành củng cố bờ moong tầng đất phủ Công ty tiến hành lu lèn bề mặt tầng dùng máy xúc bạt bớt đất đá mép tầng mặt tầng nhằm làm giảm tải trọng giảm góc dốc sườn tầng, giảm thiểu khả trượt lở sườn tầng - San gạt, trồng xung quanh moong khai trường San gạt: Sau kết thúc khai thác, tiến hành san gạt xung quanh moong khai trường Diện tích san gạt khai trường: 16.160 m2, san gạt với chiều sâu trung bình 0,2m Vậy khối lượng san gạt là: 3.232 m3 Nước từ moong khai trường khu vực xung quanh khai trường, thoát theo hệ thống rãnh thoát nước dọc chân tầng mặt xuống mặt +50, sau chảy theo hệ thống rãnh thoát nước mức +50, qua hố lắng, lắng cặn đất đá sau thoát môi trường 55 Trồng cây: Loại dự kiến trồng: Căn vào tình hình thực tế, điều kiện thích nghi khả sinh trưởng loại trồng trồng sinh trưởng tốt khu vực mỏ vùng lân cận Dự án lựa chọn đưa loại Keo Lá tràm vào trồng Chăm sóc ba năm đầu: tưới nước, phân bón, trồng dặm chết Ghi chú: Khu dự trữ đất phủ đất hữu mỏ bố trí xung quanh mỏ, trình khai thác mỏ, đất phủ lớp đất hữu bóc vận chuyển đến khu dự trữ để phục vụ cho công tác hoàn thổ sau b) Cải tạo moong khai trường vỉa Tiến hành san gạt trồng khu vực moong khai trường vỉa có bờ trụ thoải < 280 , không cần thiết phải bóc đất củng cố bờ moong Tiến hành san gạt trồng khu vực moong khai trường vỉa cụ thể sau: + Diện tích san gạt mặt mặt tầng khai trường với chiều sâu 0,2m: 3.200 m2 + Khối lượng san gạt: 640 m3 + Diện tích trồng keo tràm mật độ 2500 cây/ha: 3.200 m2 Các công việc thực hiện: + Đào hố trồng cây: Số lượng là: 800 hố + Chăm sóc năm đầu: Tưới nước, bón phân, trồng dặm chết + Loại trồng tính toán: Keo Tràm + Kích thước hố 0,5 x 0,5 x 0,5 m + Đất màu để trồng cây: 0,5 x 0,5 x 0,5 x 800 = 100 m3 Đất màu lấy khu dự trữ đất phủ, đất hữu mỏ Được ô tô vận chuyển đến với cự ly trung bình 1km 56 c) Cải tạo bãi thải Tây Nam + 75 bãi thải Đông Nam mức +140 - San gạt bề mặt bãi thải, tạo rãnh thoát nước, ổn định bãi thải Trong trình đổ thải, Công ty tuân thủ quy phạm an toàn trình đổ thải đổ thải theo thiết kế Trong trình đổ thải, tiến hành đổ thải theo lớp, mặt tầng san gạt nghiêng chân tầng với độ dốc 1% để hướng nước chảy vào rãnh nước phía chân tầng Dọc theo chân tầng tầng tiến hành đào rãnh thoát nước Chiều cao đổ thải từ mức +45 đến +75 bãi thải Tây Nam chiều cao đổ thải từ mức +60 đến +140 bãi thải Đông Nam; góc dốc sườn tầng hai bãi thải