Trên địa bàn tỉnh Phú Thọ đã ghi nhận hơn 300 điểm khoáng sản các loại gồm: uranium - thori, asbest, than nâu, sắt, chì - kẽm, vàng, kaolin, felspat, barit, talc, quarzit, mica, graphit, pyrit, puzơlan, serpentin, vermiculit, silic, photphorit, đá vôi xi măng, sét xi măng, dolomit, đá ốp lát, đá quý và bán quý, đá vôi làm vật liệu xây dựng thông thƣờng, cát kết kết, than bùn, đá ong, cuội sỏi, cát xây dựng, sét gạch ngói, đá bazan, nƣớc khoáng nóng. Trong đó, trên địa bàn tỉnh Phú Thọ đã ghi nhận 87
nhiều mỏ và điểm quặng sắt có nguồn gốc khác nhau: nguồn gốc nhiệt dịch; trầm tích biến chất và phong hoá. Trong đó quặng sắt nguồn gốc nhiệt dịch thƣờng có hàm lƣợng sắt cao hơn so với hai loại nguồn gốc còn lại. Về quy mô, sắt nguồn gốc trầm tích biến chất thƣờng có quy mô lớn hơn. Theo tính chất vật lý và thành phần khoáng vật, quặng sắt chủ yếu thuộc loại quặng manhetit, ít hơn là hematit và limonit. Tổng hợp các kết quả phân tích mẫu cho thấy, hàm lƣợng sắt trong các mỏ và điểm quặng thay đổi trong phạm vi rất rộng: mỏ sắt Chòi Hãn - Thanh Sơn, Hƣơng Lung - Cẩm Khê có hàm lƣợng Fe = 62,29 - 70,50%; các mỏ và điểm sắt còn lại có hàm lƣợng Fe thấp, phổ biến từ 30 - 40% đến < 54%.
Hiện tại đã ghi nhận 33 mỏ và điểm quặng sắt, trong đó: huyện Thanh Sơn 11 mỏ và điểm quặng; huyện Tân Sơn 8 mỏ và điểm quặng, huyện Cẩm Khê 5 mỏ và điểm quặng, huyện Thanh Thuỷ 2 mỏ và điểm quặng, huyện Yên Lập 5 mỏ và điểm quặng, huyện Hạ Hoà 2 điểm mỏ.
Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Phú Thọ năm 2014, 2015 về tình hình khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Phú Thọ có 142 giấy phép khai thác khoáng sản đang còn hiệu lực, trong đó: 01 giấy phép khai thác than nâu; 18 giấy phép kaolin - felspat; 06 giấy phép khoáng chất công nghiệp khác; 13 giấy phép khai thác quặng sắt; 40 giấy phép khai thác đá xây dựng; 06 giấy phép khai thác đá làm nguyên liệu xi măng; 34 giấy phép khai thác sét gạch ngói; 23 giấy phép khai thác cát, sỏi lòng sông; 01 giấy phép khai thác nƣớc nóng (có danh sách các mỏ kèm theo). Thực tế đến năm 2015 có 106 mỏ hoạt động, 26 mỏ mới đƣợc cấp giấy phép chƣa hoạt động, 18 mỏ phải tạm dừng hoạt động do hết hạn giấy phép hoặc khai thác không có hiệu quả. Tổng sản lƣợng năm 2015 của 106 mỏ hoạt động đƣợc tổng hợp ở bảng 1.4 [11].
Bảng 1.5. Tổng hợp sản lƣợng khai thác khoáng sản năm 2015
1 Kaolin-felspat 2 Khoáng chất nghiệp 3 Sắt 4 Đá xây dựng 5 Đá xi măng 6 Sét gạch ngói 7 Cát, sỏi lòng sông Tổng số 1.3.2. Thực trạng khai thác các mỏ quặng sắt
Sau khi Luật Khoáng sản đƣợc ban hành năm 1996, Luật Khoáng sản sửa đổi bổ sung một số điều năm 2005, Luật khoáng sản năm 2010 và các Quy hoạch khoáng sản trên địa bàn tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2006 - 2010, định hƣớng đến năm 2020 đƣợc UBDN tỉnh phê duyệt, hoạt động khai thác khoáng sản đã từng bƣớc phát triển cả về quy mô và các thành phần kinh tế tham gia.
Trong lĩnh vực khai thác và chế biến sắt ngày càng đƣợc phát triển. Theo nguồn gốc, quặng sắt có 3 loại là nguồn gốc nhiệt dịch, trầm tích biến chất, phong hoá. Theo kiểu quặng tự nhiên có 2 kiểu là quặng gốc và quặng lăn. Hiện trạng khai thác các loại quặng sắt nhƣ sau:
Các mỏ quặng sắt đƣợc cấp phép khai thác đều khai thác lộ thiên theo phƣơng pháp cắt tầng với chiều cao từ 5m - 7m. Trong quá trình khai thác sử dụng mìn để phá đá và quặng. Phần đất đá thải đƣợc vận chuyển về khu bãi thải bằng xe cơ giới. Đá chứa quặng và quặng đƣợc bốc lên xe và chở về bãi chứa để đƣa vào chu trình tuyển quặng. Tại những vị trí không thể dùng đƣợc máy móc, thiết bị chủ yếu sử dụng lao động phổ thông để thu gom quặng về vị trí thuận lợi. Đối với những tảng quặng có kích thƣớc >0,5m đƣợc máy xúc đƣa vào một vị trí nhất định, sau đó dùng búa khoan cầm tay khoan lỗ khoan với độ sâu thƣờng bằng 1/2 kích thƣớc tảng
quặng và nổ mìn bằng kíp điện với phƣơng thức nổ đồng loạt. Quy trình khai thác quặng sắt bằng phƣơng pháp lộ thiên đƣợc trình bày ở hình 1.1.[12]
Bóc đất phủ
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình khai thác quặng sắt
Trong số 13 doanh nghiệp đƣợc Uỷ ban nhân dân tỉnh cấp phép khai thác quặng sắt, thực tế có 6 mỏ đang khai thác và chế biến, 6 mỏ đang trong thời kỳ xây dựng cơ bản, 1 mỏ không thực hiện dự án. Về triển khai thực hiện theo giấy phép khai thác đƣợc cấp có 3 mỏ chậm tiến độ là mỏ sắt xóm Mịn - xã Mỹ Thuận, xóm Lóng - xã Thạch Kiệt và xóm Cả - xã Tân Phú. Sản lƣợng quặng sắt đƣợc cấp phép là 1.876.000 tấn.[20]
1.3.3 Ảnh hưởng của khai thác và chế biến quặng sắt đến môi trường.
Bên cạnh những lợi ích to lớn do việc khai thác, chế biến khoáng sản đem lại, chúng ta đang phải đối mặt với nhiều tác động tiêu cực do chúng gây ra. Quá trình khai thác mỏ phục vụ cho lợi ích của mình, con ngƣời đã trực tiếp làm thay đổi môi trƣờng xung quanh, phá vỡ cân bằng của điều kiện tự nhiên, gây ra ô nhiễm môi trƣờng.
Các hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt bao gồm một chuỗi các công đoạn từ khai khoáng đến tuyển khoáng. Quặng có thể đƣợc khai thác bằng phƣơng pháp lộ thiên hoặc hầm lò, nhƣng dù là bất cứ hình thức nào thì tác động của các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản đến môi trƣờng xung quanh là không nhỏ. Các tác động chính của khai thác, chế biến khoáng sản có thể phân thành các nhóm sau [12]
* Môi trường đất
- Trƣớc hết, các khai trƣờng chiếm dụng đất nông lâm nghiệp thƣờng là trên một diện tích khá rộng.
- Các đất đá thải trong quá trình khai thác (bãi thải) và chế biến (quặng đuôi) vùi lấp một diện tích đất đáng kể.
- Gia tăng quá trình xói mòn do mặt đất bị xáo trộn. Song song với quá trình xói mòn là quá trình bồi lấp các vật chất do xói mòn ở các thung lũng cận kề, thêm vào đó các loại đất đá từ các bãi thải có thể tràn ra vùng đất xung quanh làm thay đổi thành phần cơ giới của đất, tất cả dẫn đến suy thoái đất làm giảm năng xuất cây trồng, thậm chí làm mất khả năng canh tác của đất.
- Ô nhiễm kim loại nặng và các chất độc hại.
* Diện tích rừng
Các mỏ, đặc biệt là mỏ khai thác lộ thiên thƣờng chiếm diện tích khá lớn và tƣơng ứng với nó là diện tích rừng bị mất đi.
* Môi trường nước
- Thay đổi điều kiện thủy văn nhƣ, các yếu tố dòng chảy nhƣ thay đổi khả năng thu, thoát nƣớc, hƣớng và vận tốc dòng chảy mặt, chế độ thủy văn của các sông suối
nhƣ mực nƣớc, lƣu lƣợng, trong nhiều trƣờng hợp dẫn đến cạn kiệt nguồn nƣớc.
- Việc tháo khô nƣớc trong các moong khai thác (nhiều khi tới độ sâu hàng trăm mét) dẫn đến hình thành các phễu hạ thấp mực nƣớc dƣới đất có thể kéo theo sự tháo khô của các công trình chứa nƣớc trên mặt nhƣ ao hồ, giếng v.v…. xung quanh khu mỏ.
- Hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản gây ô nhiễm nguồn nƣớc: + Sự tạo thành dòng thải axit.
+ Ô nhiễm kim loại nặng và các chất độc hại.
Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào kiểu mỏ, đặc điểm thành phần của quặng và đất đá vây quanh.
- Tăng hàm lƣợng các chất lơ lửng gây đục nƣớc, thay đổi tính chất vật lý và thành phần hóa học của nƣớc.
- Các hóa chất sử dụng trong tuyển quặng có thể gây ô nhiễm nguồn nƣớc.
* Môi trường sinh thái
Tất cả các ảnh hƣởng của việc khai thác khoáng sản đến môi trƣờng đều trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái, trong nhiều trƣờng hợp nó ảnh hƣởng không nhỏ đến sức khỏe của cộng đồng dân cƣ sống xung quanh khu mỏ.
Theo đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trƣờng Phú Thọ về vấn đề bảo vệ môi trƣờng trong khai thác khoáng sản năm 2014, 2015 trong quá trình hoạt động các cơ sở khai thác khoáng sản đã chú trọng đến công tác bảo vệ môi trƣờng, tiến hành áp dụng nhiều phƣơng pháp, công nghệ xử lý chất thải hiện đại, giảm thiểu khói bụi gây độc hại trong khai thác, vận chuyển và chế biến khoáng sản. Nhiều cơ sở xây dựng hồ chứa, bể lắng, bể lọc chất thải trong khai thác, chế biến theo tiêu chuẩn quy định. Các công ty đã thực hiện ký quỹ phục hồi môi trƣờng sau khai thác theo quy định với tổng số tiền lên tới hơn 6 tỷ đồng.
Tuy nhiên các hoạt động khai thác khoáng sản vẫn đang gây ra những vấn đề bức xúc về môi trƣờng, do một trong những nguyên nhân chủ yếu sau.
- Phần lớn các mỏ đều khai thác theo phƣơng pháp lộ thiên chiếm những diện tích không nhỏ.
- Nhiều mỏ khai thác chƣa đúng quy trình kỹ thuật, việc quản lý đất đá thải chƣa tốt. Ở một số nơi đã có hiện tƣợng sạt lở đất đá tại các bãi thải hoặc hiện tƣợng lũ bùn đá vùi lấp diện tích canh tác của nhân dân.
- Nƣớc thải trong quá trình tuyển quặng không qua xử lý gây ô nhiễm môi trƣờng. Đặc biệt nƣớc thải của các cơ sở tuyển quặng sắt có hàm lƣợng chất lơ lửng cao làm đục nguồn nƣớc. Nguồn nƣớc này khi đƣợc sử dụng làm nƣớc tƣới ở vùng hạ lƣu đã gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng đất và sinh trƣởng của cây.
- Việc khai thác bừa bãi làm thay đổi chế độ dòng chảy của sông, suối.
- Tại nhiều khu mỏ do lƣợng xe có trọng tải lớn ra vào mỏ cao nên đƣờng xá nhiều nơi bị xuống cấp và hƣ hại nặng.
1.4. Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Thƣợng Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ.
1.4.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường.
1.4.1.1. Vị trí địa lý.
Xã Thƣợng Cửu là xã nằm ở phía Nam huyện Thanh Sơn, cách trung tâm huyện khoảng 35km. Có diện tích đất tự nhiên là 7.235,75 ha, có địa giới hành chính:
- Phía Bắc giáp xã Khả Cửu.
- Phía Đông giáp các xã Tân Lập, Yên Lƣơng - Phía Nam giáp tỉnh Hòa Bình.
- Phía Tây giáp xã Đông Cửu.
1.4.1.2. Địa hình, địa mạo.
- Địa hình núi cao: Loại hình này chiếm khoảng 70-75% tổng diện tích tự nhiên toàn xã chủ yếu là đất lâm nghiệp, đất chƣa sử dụng. Tập trung ở phía Tây Nam của xã với một số đỉnh núi cao từ 800m đến 1000m sau đó thoải dần về phía Tây và phía Đông với những dãy núi thấp hơn với độ cao 500m đến 800m. Phía Bắc của xã là những khu đồi thấp hơn với độ cao từ 150m đến 400m.
- Địa hình trũng: Do địa hình núi cao bao bọc ba phía nên khu vực địa hình thấp trũng tập trung ở trung tâm xã và nằm xen kẽ trong những khu đồi thấp hơn. Loại địa hình này chiếm 25-35% diện tích tự nhiên toàn xã và chủ yếu sử dụng vào mục đích sản xuất nông nghiệp, bố trí khu dân cƣ và cơ sở hạ tầng của xã.
- Địa hình thung lũng và khe lạch: Là phần diện tích sình lầy và ruộng chủ yếu đƣợc trồng các loại cây lƣơng thực hàng năm (nhƣ lúa và các loại hoa mầu).
Nhƣ vậy địa hình của xã tƣơng đối đa dạng, tạo điều kiện cho việc đa dạng hóa các loại cây trồng. Song nhiều dạng địa hình đã gây những khó khăn rất lớn cho việc canh tác, kiến thiết đồng ruộng, đặc biệt là việc bố trí xây dựng cơ sở hạ tầng, khu dân cƣ, giao thông, thủy lợi.
Mặt bằng xây dựng nhà máy tuyển quặng tƣơng đối bằng phẳng nên không cần san lấp nhiều. Việc bố trí dây chuyền công nghệ đƣợc xây dựng trên cơ sở thực trạng của khu vực mặt bằng hiện có và đảm bảo thuận tiện cho việc nhập nguyên liệu, xuất sản phẩm.
Mặt bằng có độ dốc tự nhiên nghiêng dần từ hƣớng Nam-Tây Nam sang Bắc - Đông Bắc nên thuận lợi cho việc thoát nƣớc của toàn bộ khu vực mỏ.
Trong khu vực có một con suối lớn chạy dọc theo hai khu vực khai thác bốn mùa đều có nƣớc, là nguồn cung cấp nƣớc chính dùng cho sản xuất, phục vụ cho sinh hoạt của dân cƣ và của cán bộ công nhân viên của Công ty.
1.4.1.3. Khí hậu, thời tiết.
Xã Thƣợng Cửu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hƣởng của khí hậu trung du miền núi phía Bắc, hàng năm có hai mùa rõ rệt:
Mùa mƣa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm. Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
Mùa mƣa do ảnh hƣởng của gió mùa Đông nam làm cho nhiệt độ không khí nóng, mƣa nhiều. Tổng lƣợng mƣa trung bình hàng năm là từ 1880 - 2000mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 6, 7, 8, 9 là nguyên nhân gây ra ngập úng, xói mòn đất. Tổng lƣợng mƣa trong năm 2015 nhiều nhất là 2600mm, thấp nhất là 1100mm.
Khu vực nghiên cứu
Hình 1.2. Vị trí khu vực nghiên cứu
Nhiệt độ trung bình năm là 230C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 290C (tháng 6), nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 150C (tháng 1). Biên độ nhiệt độ dao động giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất là 140C. Nhiệt độ cao tuyệt đối là 40,20C, nhiệt độ thấp tuyệt đối là 2,90C.
Độ ẩm không khí tƣơng đối cao, trung bình từ 83% trở lên, song nhìn chung không ổn định. Vào mùa mƣa, độ ẩm không khí cao hơn mùa khô từ 10 - 15%. Độ ẩm không khí cao nhất là 92%, thấp nhất là 24%.
Số giờ nắng trung bình hàng năm là 1760 giờ, tổng tích nhiệt đạt 83000C, thuộc loại tƣơng đối cao.
Nhìn chung đặc điểm khí hậu trên địa bàn xã có nhiều thuận lợi đối với đời sống dân sinh, kinh tế, phát triển các ngành sản xuất nông - lâm nghiệp. Tuy nhiên cũng còn một số khó khăn do khí hậu gây ra nhƣ lƣợng mƣa phân bố không đều, tập trung vào một số tháng mùa mƣa gây ra úng lụt, tạo dòng chảy lớn gây xói mòn đất; nhiệt độ xuống thấp vào mùa đông, thiếu ánh sáng, ẩm ƣớt gây khó khăn cho phát triển sản xuất và đời sống của nhân dân.
1.4.1.4. Thuỷ văn.
Xã Thƣợng Cửu có 10,09 ha đất ao, hồ, đầm, diện tích không nhiều song có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, điều hoà môi trƣờng sinh thái. Vào mùa khô thì nguồn nƣớc này rất hạn chế gây khó khăn cho đời sống và sản xuất của nhân dân.
Trong xã có mực nƣớc ngầm thấp. Động thái mực nƣớc của tầng chứa nƣớc biến đổi theo mùa, nhƣng biên độ dao động không lớn. Mùa mƣa, mực nƣớc lên cao, mùa khô xuống cách mặt đất khoảng 10m đến 15m. Ở một vài giếng đào của ngƣời dân, mực nƣớc ngầm trung bình từ 5m đến 10m. Nhìn chung nguồn nƣớc này có trữ lƣợng tƣơng đối, chất lƣợng nƣớc tốt, đây là nguồn nƣớc sạch dễ khai thác và sử dụng phục vụ chủ yếu cho sinh hoạt và ăn uống của nhân dân.
1.4.1.5. Các nguồn tài nguyên.
+ Tài nguyên đất
Tổng diện tích tự nhiên của xã là 7235,75 ha. Trong đó, diện tích đất nông nghiệp là 5376,51 ha chiếm 74,3% diện tích đất tự nhiên, đất phi nông nghiệp là 157,3 ha chiếm 2,17% và đất chƣa sử dụng là 1701,94 ha chiếm 23,52%. Đất đai xã Thƣợng Cửu đƣợc chia làm 2 loại đất chính có nguồn gốc phát sinh khác nhau: