Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật 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)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT CẢI TẠO, PHỤC HỒI BÃI THẢI SAU KHAI THÁC THAN (THÍ ĐIỂM TẠI BÃI THẢI CHÍNH BẮC CƠNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO – VINACOMIN) Hà Nội, 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT CẢI TẠO, PHỤC HỒI BÃI THẢI SAU KHAI THÁC THAN (THÍ ĐIỂM TẠI BÃI THẢI CHÍNH BẮC CƠNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO – VINACOMIN) Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 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, t ôi xin gửi tới TS Nguyễn Kiều Băng Tâm, công tác Bộ môn Sinh thái môi trường – Khoa Môi trường – Đại học Khoa học tự nhiên, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi gửi lời cảm ơn tới Thầy PGS.TS Trần Văn Thụy thầy cô Khoa Môi trường môn Sinh thái môi trường nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho thời gian học tập Tôi xin cảm ơn tới tập thể Phịng Mơi trường - Cơng ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin Phịng Kỹ thuật – Cơng ty cổ phần than Núi Béo động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình nghiên cứu thực đề tài Cuối lời cảm ơn đến tất người bạn gia đình ln bên cạnh để động viên, giúp đỡ suốt trình đào tạo Xin chân thành cảm ơn tất tình cảm q báu trên! Lê Thị Nguyên Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 10 1.2 Khái quát 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 (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 tràm (Tràm 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 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1.1 Phương pháp tổng hợp, kế thừa tài liệu, số liệu 24 2.1.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 24 2.1.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 25 2.1.4 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 25 2.1.5 Xử lý, tính tốn số liệu theo phương pháp thống kê tốn học thực máy vi tính chương trình excel 27 2.1.6 Phương pháp phân tích, tổng hợp 28 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Kết điều tra, khảo sát đánh giá 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 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 phân tích chất lượng môi trường 44 3.2.1 Chất lượng mơi trường khơng 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 ứng dụng thực vật 53 3.3.1 Chọn chủng loại, lựa chọn giống 53 3.3.2 Kết 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 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU o Bảng 1.1: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng năm 2005-2011 ( C) 18 Bảng 1.2: Độ ẩm trung bình tháng năm 2005-2011 (%) 19 Bảng 3.1: Tổng hợp tính chất lý đất đá n ền bãi thải Chính Bắc 30 Bảng 3.2: Tổng sản lượng than nguyên khai khai thác lộ thiên giai đoạn 20032009 31 Bảng 3.3: Các tiêu hóa học đất khu vực bãi thải vùng mỏ Quảng Ninh 47 Bảng 3.4a: Kết quan trắc môi trường đất giá trị pH KCL 46 Bảng 3.4b: Thang đánh giá đất theo độ pH 46 Bảng 3.5a: Kết quan trắc môi trường đất hàm lượng P 2O5 (mg/100g) 46 Bảng 3.6a: Kết quan trắc môi trường đất hàm lượng K 2O (mg/100g) 47 Bảng 3.6b: Thang đánh giá đất theo hàm lượng K 2O 47 Bảng 3.7a: Kết quan trắc môi trường đất tổng hàm lượng mùn (%) 47 Bảng 3.8: Kết quan trắc môi trường đất kim loại nặng 48 Bảng 3.9: Tỷ lệ sống loài cây, cỏ trồng thử nghiệm bãi thải sử dụng công thức 54 Bảng 3.10: Tỷ lệ sống loài cây, cỏ trồng thử nghiệm bãi thải sử dụng công thức 56 Bảng 3.11: Tỷ lệ sống loài cây, cỏ trồng thử nghiệm bãi thải sử dụng công thức 57 Bảng 3.12: Tỷ lệ sống loài cây, cỏ trồng thử nghiệm bãi thải sử dụng công thức 58 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thử nghiệm trồng 27 Sơ đồ 2.2: Quá trình tiến hành nghiên cứu 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: Mơi 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 trồng thử nghiệm CT1………………………….…55 Biểu đồ 2: Tỷ lệ sống (%) sau trồng thử nghiệm CT2…………….……… 56 Biểu đồ 3: Tỷ lệ sống (%) sau trồng thử nghiệm CT3……… ………… 58 Biểu đồ 4: Tỷ lệ sống (%) sau trồng thử nghiệm CT4……… …….…… 59 Biểu đồ 5: Tỷ lệ sống (%) cây, cỏ sau 01 năm trồng thử nghiệm…….… Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT BTNMT CRS CT ĐTM FW HTKT PSA QCVN Vinacomin Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Than loại tài nguyên không tái tạo quan trọng, có ý nghĩa lớn trình phát triển đất nước, đặc biệt phát triển ngành lượng Việt nam Tuy nhiên, hoạt động khai thác than thường diễn diện rộng, có khả chiếm dụng đất lớn, đặc biệt với loại hình khai thác lộ thiên Nhiều diện tích đất bị đào bới, phá vỡ hồn tồn h ệ sinh thái tự nhiên khu vực, tạo nên dạng bãi thải lớn với chủ yếu loại đất, đá, gây tác động nghiêm trọng đến chất lượng mơi trường, mà mơi trường đất, nước, khơng khí mơi trường sinh học Việc khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản đặc biệt khống sản than ln phải gắn liền với việc phát triển bền vững môi trường đảm bảo mối quan hệ bền vững với ngành kinh tế khác Khai thác khoáng sản than phát thải lượng lớn khối lượng đất đá, đặc biệt hoạt độn g mỏ khai thác lộ thiên tạo nên vùng bãi thải rộng lớn làm thay đổi nghiêm trọng cảnh quan môi trường, tàn phá thu hẹp đáng kể diện tích rừng, đất rừng, đặc biệt vào mùa mưa sụt lở xói mòn bãi thải gây ùn tắc dòng chảy Đã có nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện điều kiện môi trường làm việc cho công nhân ngành khai thác than, cải thiện mơi trường khơng khí, xử lý nước thải,… biện pháp công nghệ kết hợp với biện pháp quản lý Tuy nhiên, nay, cịn nghiên cứu phục vụ cho việc cải thiện điều kiện môi trường tự nhiên sau q trình đổ thải mỏ (cải thiện mơi trường bãi thải ) Phục hồi thảm thực vật bãi thải biện pháp cấp thiết, hiệu để bảo vệ môi trường Để thực công tá c BVMT, phủ xanh, giảm xói mịn, trượt lở khu vực bãi thải, đề tài thực nghiên cứu “Nghiên cứu sử dụng số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than (Thí điểm bãi thải Chính Bắc - Cơng ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)” Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu, tìm hiểu cơng tác cải tạo phục hồi môi trường sử dụng thực vật cải tạo bãi thải khai thác khoáng sản - Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu Phân tích, đánh giá trạng khai thác than, đổ thải, tính chất lý hóa đất đá bãi thải, đặc điểm địa chất địa hình, thảm thực vật khu vực nghiên cứu - Trồng thử nghiệm bãi thải Chính Bắc đánh giá khả sử dụng loài thử nghiệm 1.3 Ý nghĩa đề tài Kết nghiên cứu đề tài nhằm kiểm sốt xói mòn, tạo lớp mùn để cải thiện điều kiện thổ nhưỡng, tăng cường phát triển đất tự nhiên, sử dụng lồi có khả thích ứng tốt với điều kiện khắc nghiệt bãi thải,… để cải tạo mơi trường bãi thải, định hướng chọn lồi cải tạo cho bãi thải than, góp phần vào 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 khu vực bãi thải Chính Bắc – Cơng ty Cổ phần than Núi Béo – Vinacomin Vị trí địa lý khu vực bãi thải Chính Bắc xem vẽ phụ lục - Đối tượng nghiên cứu: Bãi thải sau khai thác than số lồi thực vật có khả cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải sau khai thác than Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Qua kết nghiên cứu đề tài rút số kết luận sau: Quá trình khai thác than làm thay đổi địa hình, ảnh hưởng tới mơi trường tự nhiên: mơi trường khơng khí, nước, làm suy thối đất, suy giảm rừng, Khai thác than ảnh hưởng tới dân cư xung quanh khu vực khai thác Bãi thải có chiều cao độ dốc lớn, bề mặt bãi thải hầu hết chưa có thực vật che phủ nên khả phát tán bụi , xói mịn, trượt lở từ bãi thải có nguy cao ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh Đất đá bãi thải có thành phần giới thuộc loại cát pha, tơi rời, đất đá chiếm tới 90%, khả giữ nước kém, nghèo dinh dưỡng, đất thuộc loại chua Tỷ lệ sống lồi thử nghiệm: Chít, Le, Vetiver, Xoan, Keo Tràm, Keo tai tượng, Ba bét Nam Bộ Thông hai đạt 50% 04 công thức thử nghiệm (trừ cỏ Vetiver) Những lồi có khả đáp ứng điều kiện bãi thải hạn chế xói mịn, đất nghèo dinh dưỡng, khơ hạn như: Chít, Le, Vetiver, Xoan, Keo Tràm, Keo tai tượng, Ba bét Nam Bộ Thơng hai Khả thích ứng cho kết cao là: Chít, Le, Keo tràm Keo tai tượng Kết thử nghiệm trồng có khả chống xói mịn, tạo lớp mùn, phủ xanh đất trống đồi trọc, góp phần phục hồi lớp phủ th ực vật Kết thử nghiệp định hướng cho lựa chọn loài trồng phủ xanh khu vực bãi thải khai thác khoáng sản Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 63 II Kiến nghị Khi thiết kế bãi thải cần đổ thải theo cắt tầng, chiều cao tầng