Việc lập kế hoạch, thiết kế và xây dựng đường giao thông trong mỏ rất quan trọng khơng những trong q trình vận hành mỏ mà cả cho cơng tác hồn thổ phục håi m«i trêng sau khi kh«ng cịn sử dụng nữa.
Để cơng tác hồn thổ phục hồi mơi trường các loại đường s¸ trong khu vùc má cã hiệu quả cần chú ý các yêu cầu sau đây:
CÇn tham khảo ý kiến với các chủ đất hoặc của chính quyền địa phương liệu có nên để lại những phần đường nào của mỏ để sử dụng sau này không;
Cần xây dựng cổng hoặc rào chắn để đề phòng người và súc vật đi lại tù do vµo khu vùc hoµn thỉ phơc håi m«i trêng.
Đường sá được thiết kế tốt sẽ ổn định lâu dài, vì thế để hỗ trợ cho viƯc t¸i phđ xanh c¸c đường nội bộ trong mỏ khơng sử dụng nữa thì nên cày xới lên và phủ thêm lớp đất mặt trước khi gieo hạt để tái phủ xanh. Cách làm này cũng sẽ góp phần hạn chế người và gia súc tự do đi lại trong khu vực hoàn thổ phục hồi môi trường. Phương pháp cày cần được tiến hành như sau: đối với các đoạn đường dốc thì cày theo đường đồng mức, còn ở các đoạn đường bằng phẳng nên cày dọc theo thân đường.
Dì bá c¸c cống rÃnh tạm và tái tạo lại các dịng chảy tù nhiªn cho khu vùc. ë những nơi mà khi xây dựng đường đà đào ta-luy hoặc đổ thêm đất vào vùng
đất trũng thì cần bổ sung thêm đất để cải tạo độ dốc của ta-luy làm cho dốc ổn định trước khi tái phủ xanh.
IV.3.4. Đối với các đường điện và các cơng trình thơng tin liên lạc
Để hồn thổ phục hồi mơi trường các đường điện và các cơng trình thơng tin liên lạc một cách có hiệu quả và tiết kiệm chi phí cần chú ý các yêu cầu sau đây ngay từ bắt đầu dự án:
Trong quá trình xây dựng các hệ thống đường điện và thông tin liên lạc cần chú ý giảm tối đa việc phải chặt đốn cây, chỉ nên để lại một lối nhỏ và nên để gốc cây lại để chúng sẽ có cơ hội phát triển và phủ xanh lèi ®i ®ã.
Di dời cáp và tất cả các loại thiết bị điện và thông tin liên lạc ra khái khu vùc, dì bá phÇn xây lắp, chơn hoặc di dời các cột, phiến, tấm bê tông ra khỏi khu vực.
Ngăn cấm sự xâm nhập trái phép của người và gia súc và tiến hành tái phủ xanh các khu vùc cã liªn quan.
IV.4. Mét số điểm cần lưu ý trong hoµn thỉ phơc håi m«i trêng
IV.4.1. Đối với các mỏ đà đi vào hoạt động
Trong quy trình hồn thổ phục hồi mơi trường chuẩn trình bày các bước từ khi xây dựng dự án đến khi đóng cửa mỏ và hồn thổ phục hồi mơi trường. Do vậy đối với các mỏ đà đi vào hoạt động mà chưa xây dựng kế hoạch hồn thổ phục hồi mơi trường thì tuỳ theo từng điều kiện cụ thể và ứng với từng giai đoạn hoạt động hiện tại của mỏ mà có những điều chỉnh cho phù hợp.
Cho dù đang ở giai đoạn nào của quá trình khai thác thì việc xác định mục tiêu hồn thỉ phơc håi m«i trêng cũng rất quan trọng và cần được cân nhắc xem xét càng sớm càng tốt. Luôn nhớ rằng mục tiêu hàng đầu và quan trong nhất của hồn thổ phục hồi mơi trường là bảo vệ mơi trường, bảo vệ sự an tồn và sức kh cđa mäi ngêi sèng ë xung quanh các khu vực khai thác khoáng sản. Đối với các mỏ đang hoạt động nên tham khảo ý kiến của chính quyền địa phương, quy hoạch sử dụng đất lâu dài của khu vực nếu có, xem xét các ý kiến đóng góp xây dựng của cộng đồng dân cư trong khu vực và đặc biệt hiện trạng sử dụng đất ở khu vực xung quanh khu mỏ để có thể xác định được mục tiêu hồn thổ phục hồi mơi trường phù hợp và có hiệu quả nhất và tương đồng với cảnh quan chung của tồn bé khu vùc.
VÊn ®Ị mÊu chèt ®Ĩ thùc hiƯn thành cơng cơng tác hồn thỉ phơc håi m«i trường là xây dựng kế hoạch và cam kết thực hiện kế hoạch. Tuy nhiên, cần lưu ý một số điểm đặc trưng của mỏ đà đi vào hoạt động khi lập kế hoạch hồn thổ phục hồi mơi trường, đặc biệt là vấn đề điều tra khảo sát xác định những đặc tính có ảnh hưởng đến chương trình hồn thổ phục hồi mơi trường nh:
- §iỊu kiƯn khÝ hËu; - Địa hình, địa mạo; - Địa chất; - Loại đất mặt; - Nước mặt và nước ngầm; - Các thành phần của hệ động vật và thực vật; - Tình trạng sử dụng đất; - Các di tích văn hố và di sản; - Các giá trị bảo tồn đặc biệt khác.
Tuy nhiên, vì các mỏ đà đi vào hoạt động nên một số thơng tin khơng cịn có thể thu thập được nữa như: địa hình địa mạo, các nguồn nước mặt và cả nước ngầm, các thành phần của hệ động - thực vật và tình trạng sử dụng đất v.v. của khu vùc dù ¸n tríc khi có các hoạt động khai thác. Những thơng tin này có thể được bổ sung bằng cách tiến hành điều tra thu thập thông tin tại các khu vực lân cận, đặc biệt là
các thông tin về hệ động - thực vật, địa hình địa mạo, loại đất mặt, tình trạng sử dụng đất ở các khu vực xung quanh để làm căn cứ khi lập kế hoạch hoàn thổ phục hồi mơi trường. Ngồi ra có thể bổ sung thêm thơng tin cần thiết bằng cách tham vấn ý kiến cộng đồng. Những người gắn bó lâu đời với khu vực sẽ có những ý kiến chính xác về các điều kiện tự nhiên và xà hội trong quá khứ và bày tỏ chính xác mong muốn của céng ®ång ®èi víi viƯc sư dơng đất trong tương lai. Nên nhớ rằng các thông tin nêu trên càng đầy đủ và chính xác thì khả năng hồn thổ phục hồi mơi trường thành công càng lớn.
IV.4.2. Đối với các các khu vực có tiềm năng hình thành dịng axit mỏ
Dßng axit má (Acid Rock Drainage (ARD) hoặc Acid Mine Drainage (AMD)) là thuật ngữ được sử dụng để chỉ sự hình thành axit do q trình ơxy hố các khống vật sunphua bị phơi lộ ở ngồi khơng khí và nước. Như vậy, đất đá thải hay quặng đi chứa một lượng đáng kể sunphua có khả năng gây ra dịng axit mỏ. Khi ARD hình thành sẽ giải phóng các ion kim loại vào trong dung dịch. Điển hình, ARD được hình thành ở các mỏ đà ngừng khai thác hay ở các hồ/đập thu giữ quặng đuôi và các bÃi đất đá thải. Khống vật sunfua phổ biến nhất có tiềm năng hình thành dịng axit má lµ pyrit (FeS2). Các phản ứng liên quan đến sự phá vỡ pyrit với sự có mặt của nước và ơxy để hình thành dịng axit mỏ được biểu diễn theo các phương trình phản ứng dưới đây:
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 Fe2+ + 4 SO42- + 4 H+ (1) 4 Fe2+ + O2 + 4 H+ 4 Fe3+ + 2 H2O (2) Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 H+ (3) FeS2 + 14 Fe3+ 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO42- + 16 H+ (4)
Đáng chú ý lµ Fe+3 sinh ra trong phương trình (2) đóng vai trị như một chất ơxy hố pyrit trong phương trình (4), do đó q trỡnh ôxy hóa pyrit thậm chí vẫn xảy ra m khng cần có mặt của phân tử ơxy. Trong q trình hình thành ARD thì vi sinh vËt ®ãng mét vai trß quan träng. Vi khuÈn cã tên là Thiobacillus Thiooxidans (cã
kh¶ năng ơxy hóa sunfua) và Thiobacillus ferrooxidants (có khả năng ơxy hóa Fe) đóng vai trị là chất xúc tác cho các phản ứng núi trờn. Cỏc hot động ca vi khn trên có th làm tăng tốc độ ơxy hố lên tới một triệu lần [40]. Do vậy, mức độ hình thµnh ARD cđa vËt liƯu phơ thc vµo 4 yếu tố cơ bản (i) Hàm lượng sunfua trong vật liệu; (ii) Khả năng ôxy hố sunfua và do đó sinh axit sunfuric; (iii) Khả năng của vật liệu để trung hồ axit hình thành (chủ yếu thông qua tác động trung hoà của cacbonat); (iv) Sù cã mỈt cđa vi khuÈn.
Cã thĨ nhËn biÕt sù hình thành dịng axit mỏ bởi hydroxit sắt (Fe(OH)3) kÕt tủa màu vàng-đỏ nằm ở lịng sơng/suối hoặc ngửi thấy mùi lưu huỳnh, tuy nhiên không phải lúc nào cũng có mùi lưu huỳnh. Đất đá thải có tính axit có thể là dấu hiệu của dịng axit mỏ tiềm tàng sau này. Kinh nghiệm của các nước cho thấy rằng phương pháp có hiệu quả và kinh tế nhất để kiểm sốt dịng axit mỏ là phương pháp phòng ngừa sự hình thành dịng axit mỏ. Một khi dịng axit mỏ đà hình thành thì việc xử lý
tăng mức độ hồ tan khi độ pH của mơi trường giảm, do vËy dßng axit má thêng dẫn tới các vấn đề ơ nhiễm các kim loại nặng. Để có thể áp dụng được các biện pháp phßng ngõa dßng axit má mét cách hữu hiệu cần phải xác định được đặc tính của đất đá thải, đặc điểm khí hậu, chế độ thuỷ văn của khu vực, đó là những yếu tố có ảnh hưởng nhất tới sự hình thành dịng axit mỏ, những loại đất đá thải có tiềm năng hình thành dịng axit mỏ cần được cách ly và lưu giữ riêng.
IV.4.2.1. Tác động của dòng axit mỏ
Tác động của dòng axit mỏ đối với môi trường là rất lớn. Trước hết do có độ axit cao, các ngn níc khi tiÕp nhËn dßng axit mỏ sẽ có độ pH giảm. Thứ hai, do cú nồng độ ion sunphat và các ion kim loại cao, dòng axit mỏ làm cho các nguồn nước tiếp nhận bị ơ nhiễm hố học. Dịng axit mỏ sẽ làm ơ nhiễm các nguồn nước gây nên tình trạng khan hiếm nước sạch tại các vùng mỏ, ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống và sức khoẻ của công nhân mỏ và cộng đồng dân cư sống xung quanh. Cịng do ngn níc bị ô nhiễm, môi trường sống của nhiều loại thuỷ sinh bị huỷ hoại.
Đối với nhiều mỏ, tác động của dòng axit mỏ thực sự đà trở thành hiểm hoạ. Điều đáng nói là hiểm hoạ này có thể kéo dài hàng chục, thậm chí hàng trăm năm sau khi mỏ đà đóng cửa. Ngồi ra, dịng axit mỏ còn trực tiếp ảnh hưởng tới hiệu quả hoạt động của bản thân mỏ đó. Dịng axit mỏ có thể ăn mịn hệ thống các bơm tháo khô khai trường, làm giảm tuổi thọ của chúng dẫn đến tăng chi phÝ s¶n xuÊt, v.v.
IV.4.2.2. Dự đốn tiềm năng hình thành dịng axit mỏ
Những yếu tố ảnh hưởng tới sự hình thành dịng axit mỏ bao gồm: thành phần khoáng vật của quặng của đá vây quanh, địa hình, khí hậu, chế độ mưa, bản chất của nước ngầm, phương pháp khai thác, diện tích bề mặt bị phơi lộ và mức độ hoạt động của vi sinh vật. Việc lấy mẫu, đánh giá thành phần và khối lượng của loại đất đá thải và môi trường địa lý của khu vực là rất quan trọng để dự báo chính xác khả năng hình thành dịng axit mỏ. Nên đánh giá, phân loại đất đá thải thành hai nhóm: có và khơng có tiềm năng hình thành dịng axit mỏ.
Cần xác định tổng lượng lưu huỳnh (hoặc lưu huỳnh ở dạng pyrit) và lượng vật liệu có khả năng trung hồ có trong đất đá thải để tính tốn axit bazơ của của đất đá thải. ở các nước công nghiệp mỏ phát triển người ta tiến hành xác định axit bazơ của mẫu bằng các thí nghiệm trên bình phun ẩm (humidity cells, hình 17a) hoặc các cột (column, hình 17b). Đây là các thiết bị chuyên dùng để mơ phỏng q trình ơxy hoá đất đá thải và hoạt động của các vi khuẩn để xác định tình trạng axit bazơ của mẫu. Các thí nghiệm này cho phép sớm xác định được khả năng hình thành dịng axit mỏ, khả năng tự trung hồ của đất đá thải và tính tốn được lượng vật liệu cần thiết để trung hồ phịng ngừa sự hình thành dịng axit mỏ. Tính tốn axit-bazơ là phương pháp được sử dụng để dự báo xu hướng chất thải rắn từ mỏ sinh dịng thải axit. Tính tốn này xác định cân bằng giữa khả năng phát sinh axit và khả năng đệm của đất đá. Khả năng đất đá trung hồ sự hình thành axit được gọi là Khả năng Trung hồ thực (NNP). NNP được tính bằng các tính tốn tổng hàm lượng khống sinh axit có trong mẫu đất đá, gọi là Khả năng Sinh axit (APP) và tổng hàm lượng các nhân tố trung hoà axit, gọi là Khả năng Trung hồ tỉng (GNP). ë nh÷ng khu vùc mà tiềm năng
h×nh thành dòng axit mỏ rất lớn cần tham vấn và cã sù trỵ gióp cđa c¸c c¸n bé chun sâu về dịng axit mỏ.
IV.4.2.3. C¸c biƯn ph¸p phịng ngừa
Ơxy và nước là các yếu tố cần thiết để hình thành dịng axit mỏ vì thế các biện pháp phßng ngõa dßng axit má là tìm cách để khơng cho chóng tiÕp xóc víi các khống sunphua. Điều này có nghĩa là phải kiểm sốt các khu vực đất đá thải có khả năng hình thành dịng axit mỏ và phải có chiến lược quản lý nước phù hợp. Các biện pháp ngăn ngừa dòng axit mỏ phụ thuộc vào khả năng xác định các khoáng sunphua (đặc biệt là pyrit) trước khi tiến hnh cỏc hot động khai thác nhằm:
La chn trỡnh t khai thác hợp lý để có thể thải các loại đất đá có khả năng hình thành dịng axit mỏ vào khu vực bÃi thải riêng. Nếu như trong địa tầng khai thác có chøa c¸c vËt liƯu nh đá vôi hoặc các vật liƯu kiỊm kh¸c cã thĨ trung hồ được axit sinh ra thì nên áp dụng các phương pháp khai thác để làm sao các loại đất đá thải có thể trộn lẫn với nhau trong bÃi thải.
Hình 17: Bình phun ẩm (humidity cells, a) và cột (column, b) được sử dụng trong nghiên cứu tiềm năng hình thành dịng axit mỏ
Phải kiểm soát hệ thống thuỷ văn của khu vực nhằm ngăn nước tiếp xóc víi qng thải có chứa các khống sunphua bằng cách nắn dòng đổi hướng dịng chảy và tránh hình để nước tù đọng vì nước đó sẽ có thể ngấm vào các khu vực thải quặng đó.
Cách ly quặng thải có chứa các khống sunphua bằng cách thải chúng vào các bÃi thải nằm ở vị trí cao hơn mực nước ngầm và phủ một lớp vải địa kỹ thuật lên trên sau đó lớp kế tiếp là đất đá sét làm lớp cách ly. Sau đó phủ đất, đất màu và t¸i phđ xanh nh cã thĨ thÊy ë hình 18. Biện pháp này có thể lm gim s thâm
nhập ca nước vào qung thi phớa dưới. Tuy nhiên, trong thực tế cần lưu ý là rất khó cách ly triệt để quặng thải tiếp xúc với nước.
Lµm ngËp nước các khu vực quặng thải có tiềm năng hình thành dịng axit mỏ: Đây là một biện pháp rất có hiện quả ở những nơi nguồn nước tương đối dồi dào.
IV.4.2.4. BiƯn ph¸p xư lý dịng axit mỏ
Các biện pháp xử lý nước axit hình thành từ quặng thải rất khác nhau tuỳ thuộc vào ®iỊu kiƯn cđa tõng ®iĨm má cơ thĨ. Trong ®ã, phương pháp xử lý bằng hoá chất, thơng dụng nhất là phương pháp trung hồ axit tự do và kết tủa các kim loại ở dạng hydroxit trong môi trường kiềm. Những phương pháp xử lý dịng axit mỏ đà được áp dơng ë c¸c níc bao gåm:
Trén vơi (hoặc các loại vật liệu có thể trung hồ axit khác) lên trên bề mặt bÃi thải. Khả năng trung hồ của đất đá thải và chi phí cần thiết phải được tính tốn tríc khi ¸p dơng.
Thu níc ch¶y qua bÃi thải vào chỗ riêng và tuỳ theo nồng độ axit của dung dịch mà bổ sung các vật liệu kiềm có khả năng trung hồ.
Thu hồi các dịng chảy có chứa axit ở phía hạ lưu bÃi thải để xử lý. Dẫn các dòng thải axit vào các khu vc t ngp nc.
Kim soát các loại vi khuÈn Thiobacillus ferrooxidans ë nh÷ng nơi mà loại vi
khuẩn này giữ một vai trò quan trọng trong việc cường hố sự hình thành dịng axit mỏ.
Hình 18: Mặt cắt đứng các bÃi thải đất đá có chứa các khống vật sunphua
Đất đá thải có chøa c¸c KV sunphua
Đất phủ
Lớp cách ly bằng đất đá + sét
Vải địa kỹ thuật
0.5 m - 1.5 m
Chương v