BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
“NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐA DẠNG
SINH HỌC THÂN MỀM CHÂN BỤNG (GASTROPODA)
TRÊN CẠN VỚI HÀM LƯỢNG KẼM, CADIMI TRONG ĐẤT
TẠI XÃ BẢN THI, HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN”
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
TRỊNH THÙY LINH
HÀ NỘI, NĂM 2017
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
“NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐA DẠNG
SINH HỌC THÂN MỀM CHÂN BỤNG (GASTROPODA)
TRÊN CẠN VỚI HÀM LƯỢNG KẼM, CADIMI TRONG ĐẤT
TẠI XÃ BẢN THI, HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN”
TRỊNH THÙY LINH
CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ
: 60440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. HOÀNG NGỌC KHẮC
HÀ NỘI, NĂM 2017
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Hoàng Ngọc Khắc
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Đỗ Văn Nhượng
Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Phạm Đình Sắc
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 19 tháng 9 năm 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận
văn được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu thực địa ở xã Bản Thi, huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn dưới sự hướng dẫn của TS Hoàng Ngọc Khắc. Những kết
quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa được công
bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Trịnh Thùy Linh
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất tới TS. Hoàng
Ngọc Khắc, người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho tôi những kiến
thức cơ bản cũng như đóng góp những ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành bản
Luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô và các Cán bộ của Trường Đại
học Tài nguyên và Môi trường rất nhiệt tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn người dân địa phương đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
trong quá trình đi thực địa, trả lời phỏng vấn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, những
người đã luôn quan tâm, động viên, chia sẻ và khuyến khích tôi trong suốt
thời gian qua.
Hà Nội, ngày
tháng 9 năm 2017
Tác giả
Trịnh Thùy Linh
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1.Đặt vấn đề ................................................................................................................ 1
2.Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 2
3.Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3
1.1. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 3
1.1.1. Hoạt động khai khoáng chì kẽm tại Bản Thi .................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm địa chất, khoáng sản của các mỏ, điểm khoáng sản tại xã Bản Thi . 7
1.1.3. Tình hình môi trường dân cư xã Bản Thi........................................................ 18
1.2. Tổng quan về thân mềm chân bụng (ốc cạn) ..................................................... 19
1.2.1. Đặc điểm hình thái phân loại .......................................................................... 19
1.2.2. Đặc điểm sinh học và sinh thái học ................................................................. 22
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về ốc cạn trên thế giới và ở Việt Nam ........................ 22
CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 25
2.1. Xác định địa điểm và vị trí quan trắc ................................................................. 25
2.2. Phương pháp lấy mẫu ......................................................................................... 30
2.2.1. Quy trình chung về phân tích mối quan hệ đa dạng sinh học ốc cạn với hàm
lượng kim loại nặng .................................................................................................. 30
2.2.2. Quy trình quan trắc, phân tích hàm lượng kẽm, cadimi trong đất .................. 31
2.2.3. Quy trình quan trắc, phân tích chỉ số đa dạng sinh học .................................. 33
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 37
3.1. Hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc
Kạn ............................................................................................................................ 37
3.2. Thành phần loài và mức độ da đạng sinh học của ốc cạn ở khu vực nghiên cứu 42
3.2.1. Cấu trúc thành phần loài ốc cạn ...................................................................... 42
3.3. Mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm, cadimi trong đất với ĐDSD ốc cạn ........... 49
3.3.1. Mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm trong đất với ĐDSD ốc cạn ..................... 49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 62
PHỤ LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ và tên học viên : Trịnh Thùy Linh
Lớp
: CH1MT
Khoá: 1 (2015-2017)
Cán bộ hướng dẫn : TS. Hoàng Ngọc Khắc
Tên đề tài: Nghiên cứu mối quan hệ giữa đa dạng sinh học thân mềm
chân bụng (Gastropoda) trên cạn với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã
Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
1.Đặt vấn đề
Ốc cạn là nhóm động vật Thân mềm chân bụng sống ở trên cạn, môi
trường sống chủ yếu là trên mặt đất. Ốc cạn có đặc điểm di chuyển chậm, do
đó chịu ảnh hưởng nhiều bởi các nhân tố môi trường sống, đặc biệt là các
nhân tố trong môi trường đất, như kim loại nặng trong đất dẫn tới thay đổi về
ĐDSH ở từng cấp độ.
Ốc cạn có vai trò rất lớn trong hệ sinh thái vì bản thân nó là một mắt
xích trong chuỗi thức ăn ở cạn, nếu thiếu đi mắt xích này sẽ có tác động mạnh
đến hệ sinh thái. Trong hệ sinh thái, ốc cạn đóng vai trò là yếu tố chỉ thị sinh
cảnh, chỉ thị về sự tác động của con người lên thảm thực vật. Loài ốc cạn là
nhóm động vật rất nhạy cảm với các tác động của con người cũng như BĐKH
gây ra. Việc sử dụng ốc cạn làm sinh vật chỉ thị có thể đánh giá nhanh hàm
lượng một số kim loại nặng trong đất, qua đó cảnh báo, dự báo ô nhiễm môi
trường, từ đó có kế hoạch bảo tồn, bảo vệ ĐDSH, khai thác hợp lí nguồn lợi
tự nhiên, bảo vệ môi trường giữ vững tính ổn định của hệ sinh thái.
Bắc Kạn là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc của Việt Nam, có nguồn tài
nguyên khoáng sản phong phú cả về trữ lượng và chất lượng như: quặng sắt,
quặng chì, kẽm, vàng… Trên địa bàn tỉnh hiện có nhiều nhà máy đang hoạt
động dẫn đến việc chất lượng môi trường bị giảm thiểu do quá trình phát tán
các kim loại nặng, chất ô nhiễm ra môi trường xung quanh. Với tình hình như
vậy ít nhiều cũng có ảnh hưởng nhất định đến môi trường đất và ĐDSH các
nhóm sinh vật, trong đó có ốc cạn. Các kim loại nặng có thể tác động đến
hình thái, sinh sản, tập tính, ảnh hưởng đến số lượng cá thể, sự phân bố, mật
độ và đa dạng về thành phần loài ốc cạn.
Do đó việc: “Nghiên cứu mối quan hệ giữa đa dạng sinh học thân mềm
chân bụng (Gastropoda) trên cạn với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã
Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” có ý nghĩa lí luận và thực tiễn rất lớn.
2.Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được mối quan hệ giữa ĐDSH thân mềm chân bụng trên
cạn (ốc cạn) với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản Thi, huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
3.Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra cần tập trung thực hiện
các nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:
- Nghiên cứu, xác định hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại các điểm
khảo sát thuộc xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn;
- Nghiên cứu, xác định các chỉ số đa dạng sinh học gồm thành phần loài,
chỉ số đa dạng loài Margalef (d), chỉ số cân bằng Peilou (J'), chỉ số đa dạng
Shannon-Wiener (H') của ốc cạn tại các điểm khảo sát thuộc xã Bản Thi,
huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn;
- Nghiên cứu, xác định mối quan hệ giữa đa dạng sinh học thân mềm
chân bụng trên cạn (ốc cạn) với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản
Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
4.Kết quả nghiên cứu đạt được
a.Về hàm lượng kim loại nặng trong đất:
+ Hàm lượng kẽm trong đất tại thôn Phia Khao dao động từ 125,2 –
504,0 mg/kg đất. Trong 15 mẫu đất có 04 mẫu có hàm lượng kẽm nằm trong
GHCP và 11 mẫu vượt GHCP của QCVN. Hàm lượng kẽm trong đất tại thôn
Than Tàu dao động từ 130,2 – 381,5 mg/kg đất. Trong 15 mẫu đất có 05 mẫu
có hàm lượng kẽm nằm trong GHCP và 10 mẫu vượt GHCP của QCVN.
+ Hàm lượng cadimi trong đất tại thôn Phia Khao và thôn Than Tàu dao
động từ 46,82 – 138,5 mg/kg đất. Tất cả 30 mẫu đất đều có hàm lượng cadimi
vượt GHCP của QCVN.
b.Về đa dạng sinh học ốc cạn:
Kết quả nghiên cứu tại hai thôn Phia Khao và Than Tàu thuộc xã Bản
Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn đã thu được 30 mẫu gồm các mẫu từ BT1
đến BT30. Tổng số thu được 155 cá thể. Thành phần từng loài và phân loài
được phát hiện trong sinh cảnh rừng tự nhiên trên núi đất.
Bước đầu đã phát hiện ở khu vực nghiên cứu 16 loài và phân loài ốc cạn
thuộc 11 giống: Cyclophorus, Japonia, Ptychopoma, Macrochlamys,
Megaustenia, Bradybaena, Aegista, Camaena, Lamellaxis, Perrottetia, Sivella;
05
họ:
Cyclophoridae,
Ariophantidae,
Bradybaenidae,
Camaenidae,
Streptaxidae và 02 bộ: Architaenioglossa, Stylommatophora. Hai phân lớp:
Mang trước (Prosobranchia), Có phổi (Pulmonata).
Xác định được các chỉ số ĐDSH gồm: chỉ số Margalef (d) dao động từ
0,558-1,820, chỉ số Shannon-Wiener (H') dao động từ 0,562-1,561 và chỉ số
cân bằng Peilou (J') dao động từ 0,675-1.
c.Về mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm, cadimi trong đất với các chỉ số
đa dạng sinh học ốc cạn:
Hàm lượng kẽm, cadimi trong đất có sự liên hệ không đáng kể đến thấp,
hệ số tương quan dao động từ -0,03 đến -0,28 và có tương quan nghịch với
các chỉ số ĐDSH của ốc cạn. Tại các điểm khảo sát có chỉ số ĐDSH ốc cạn
cao thì hàm lượng kẽm, cadimi thấp và ngược lại. Mối quan hệ giữa hàm
lượng cadimi với các chỉ số ĐDSH cao hơn so với mối quan hệ giữa hàm
lượng kẽm với các chỉ số ĐDSH của ốc cạn.
i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BĐKH
Biến đổi khí hậu
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
ĐDSH
Đa dạng sinh học
ĐB
Đông Bắc
ĐN
Đông Nam
ĐTM
Đánh giá tác động môi trường
GHCP
Giới hạn cho phép
HST
Hệ sinh thái
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TB
Tây Bắc
TN
Tây Nam
TNTN
Tài nguyên thiên nhiên
TNHH MTV
Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên
UBND
Ủy ban nhân dân
VLNCN
Vật liệu nổ công nghiệp
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Đặc điểm các vị trí lấy mẫu ..................................................................... 25
Bảng 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản Thi, huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ............................................................................................. 37
Bảng 3.2. Tỷ lệ (%) của các giống ốc cạn ở khu vực nghiên cứu ............................. 45
Bảng 3.3. Tần số xuất hiện của các loài .................................................................... 46
Bảng 3.4. Chỉ số đa dạng sinh học ốc cạn tại các điểm khảo sát ở xã Bản Thi, huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ............................................................................................. 47
Bảng 3.5. Hàm lượng kẽm trong đất và các chỉ số ĐDSH ốc cạn ............................ 49
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Bản đồ hành chính xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ................ 4
Hình 1.2. Bản đồ khoáng sản xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ................ 6
Hình 1.3. Bản đồ địa hình, khoáng sản xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn .. 16
Hình 1.4. Bản đồ đất xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ........................... 17
Hình 1.5. Cấu tạo ngoài của vỏ ốc cạn...................................................................... 20
Hình 1.6. Các dạng vỏ của ốc cạn. ............................................................................ 20
Hình 1.7. Cấu tạo vành môi của vỏ ốc cạn. .............................................................. 21
Hình 1.8. Hình dạng các kiểu lỗ rốn ......................................................................... 21
Hình 2.1. Các vị trí khảo sát lấy mẫu tại xã Bản Thi ................................................ 29
Hình 2.2. Quy trình chung về phân tích mối quan hệ đa dạng sinh học ốc cạn với
hàm lượng kim loại nặng .......................................................................................... 31
Hình3.1. Hàm lượng kẽm trong đất tại thôn Phia Khao ........................................... 38
Hình 3.2. Hàm lượng kẽm trong đất tại thôn Than Tàu ............................................ 39
Hình 3.3. Hàm lượng cadimi trong đất tại thôn Phia Khao ...................................... 40
Hình 3.4. Hàm lượng cadimi trong đất tại thôn Than Tàu ........................................ 41
Hình 3.5. Sơ đồ cấu trúc phân loại ốc cạn ở khu vực nghiên cứu ............................ 42
Hình 3.6. Sự đa dạng của các bộ tại khu vực nghiên cứu ......................................... 43
Hình 3.7. Tỷ lệ (%) cá thể của các bộ tại khu vực nghiên cứu ................................. 44
Hình 3.8. Tỷ lệ (%) số loài của các họ ốc cạn ở khu vực nghiên cứu ....................... 44
Hình 3.9. Số lượng loài phân bố thuộc các họ ốc cạn tại khu vực nghiên cứu ......... 45
Hình 3.10. Mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm với chỉ số đa dạng loài (d) ............... 50
Hình 3.11.Phương trình hồi quy mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm với chỉ số đa
dạng loài (d) .............................................................................................................. 51
Hình 3.12. Mối quan hệ giữa hàm lượng kẽm với chỉ số cân bằng Peilou (J') ......... 52
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ốc cạn là nhóm động vật Thân mềm chân bụng sống ở trên cạn, môi
trường sống chủ yếu là trên mặt đất. Ốc cạn có đặc điểm di chuyển chậm, do
đó chịu ảnh hưởng nhiều bởi các nhân tố môi trường sống, đặc biệt là các
nhân tố trong môi trường đất, như kim loại nặng trong đất dẫn tới thay đổi về
ĐDSH ở từng cấp độ.
Ốc cạn có vai trò rất lớn trong hệ sinh thái vì bản thân nó là một mắt
xích trong chuỗi thức ăn ở cạn, vừa là sinh vật tiêu thụ thức ăn có nguồn gốc
từ thực vật bậc thấp và mùn bã ở tầng thảm mục, vừa là thức ăn cho động vật
có xương sống như loài thú ăn thịt nhỏ hay một số loài chim, nếu thiếu đi mắt
xích này sẽ có tác động mạnh đến hệ sinh thái. Trong hệ sinh thái, ốc cạn
đóng vai trò là yếu tố chỉ thị sinh cảnh, chỉ thị về sự tác động của con người
lên thảm thực vật. Loài ốc cạn là nhóm động vật rất nhạy cảm với các tác
động của con người cũng như BĐKH gây ra. Việc sử dụng ốc cạn làm sinh
vật chỉ thị có thể đánh giá nhanh hàm lượng một số kim loại nặng trong đất,
qua đó cảnh báo, dự báo ô nhiễm môi trường, từ đó có kế hoạch bảo tồn, bảo
vệ ĐDSH, khai thác hợp lí nguồn lợi tự nhiên, bảo vệ môi trường giữ vững
tính ổn định của hệ sinh thái.
Bắc Kạn là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc của Việt Nam, có nguồn tài
nguyên khoáng sản phong phú cả về trữ lượng và chất lượng như: quặng sắt,
quặng chì, kẽm, vàng… Trên địa bàn tỉnh hiện có nhiều nhà máy đang hoạt
động như: nhà máy tuyển luyện chì, kẽm Ngân Sơn; Khu liên hiệp gang thép
của Công ty Cổ phần Khoáng sản và Luyện kim Vạn Lợi; Nhà máy Luyện
kim phi cốc của Công ty Cổ phần và Thiết bị toàn bộ Matexim… Đặc biệt là
khu vực Chợ Đồn thuộc tỉnh Bắc Kạn hiện có các mỏ quặng sắt, chì, kẽm…
với trữ lượng lớn. Những ngành công nghiệp này phát triển dẫn đến việc chất
2
lượng môi trường bị giảm thiểu do quá trình phát tán các kim loại nặng, chất ô
nhiễm ra môi trường xung quanh. Với tình hình như vậy ít nhiều cũng có ảnh
hưởng nhất định đến môi trường đất và ĐDSH các nhóm sinh vật, trong đó có
ốc cạn. Thành phần, dạng tồn tại, thời gian tác động và hàm lượng kim loại
nặng trong đất có ảnh hưởng tới ĐDSH nói chung và ĐDSH ốc cạn nói riêng
ở các mức độ khác nhau. Các kim loại nặng có thể tác động đến hình thái,
sinh sản, tập tính, ảnh hưởng đến số lượng cá thể, sự phân bố, mật độ và đa
dạng về thành phần loài ốc cạn.
Do đó việc: “Nghiên cứu mối quan hệ giữa đa dạng sinh học thân mềm
chân bụng (Gastropoda) trên cạn với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã
Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” có ý nghĩa lí luận và thực tiễn rất lớn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được mối quan hệ giữa ĐDSH thân mềm chân bụng trên
cạn (ốc cạn) với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản Thi, huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra cần tập trung thực hiện
các nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:
1. Nghiên cứu, xác định hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại các điểm
khảo sát thuộc xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn;
2. Nghiên cứu, xác định các chỉ số đa dạng sinh học gồm thành phần
loài, chỉ số đa dạng loài Margalef (d), chỉ số cân bằng Peilou (J'), chỉ số đa
dạng Shannon-Wiener (H') của ốc cạn tại các điểm khảo sát thuộc xã Bản Thi,
huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn;
3. Nghiên cứu, xác định mối quan hệ giữa đa dạng sinh học thân mềm
chân bụng trên cạn (ốc cạn) với hàm lượng kẽm, cadimi trong đất tại xã Bản
Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu
Bản Thi là một xã thuộc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. Xã Bản Thi có
diện tích 64,7 km², dân số năm 1999 là 1796 người mật độ dân số đạt 28
người/km² [1].
Xã có vị trí:
- Phía Bắc giáp xã Sơn Phú (Na Hang, Tuyên Quang), xã Xuân Lạc;
- Phía Đông giáp xã Đồng Lạc, xã Quảng Bạch, xã Ngọc Phái;
- Phía Nam giáp xã Yên Thượng, xã Yên Thịnh;
- Phía Tây giáp xã Yên Thịnh, xã Thanh Tương (Na Hang, Tuyên
Quang).
Xã Bản Thi được chia thành các thôn bản: Hợp Tiến, Khuổi Kẹn, Kéo
Nàng, Bản Nhượng, Than Tàu, Bản Nhài, Phia Khao, Phiêng Lằm.
1.1.1. Hoạt động khai khoáng chì kẽm tại Bản Thi [1]
Vùng mỏ chì - kẽm Phia Khao qua Pù Ngần - Nà Túm đến Lủng Váng
của huyện Chợ Đồn là vùng mỏ lớn nhất Việt Nam, bên cạnh thành phần
chính là chì (Pb), kẽm (Zn), còn có các quặng khác như: Fe, Ag, Au... nằm
trong đá vôi, đá hoa, đá phiến - vôi.
Các mỏ chì - kẽm ở Chợ Đồn đã được khảo sát, thăm dò từ lâu. Nhiều
mỏ đã được khai thác từ thời Pháp thuộc như Phia Khao, Chợ Điền. Hàm
lượng Pb + Zn chiếm gần 80%, trữ lượng thăm dò của toàn vùng có hàm
lượng hơn 14%. Ngoài các quặng chì kẽm Nà Tùm, Ba Bồ, Chợ Đồn còn có
khoáng sắt và sắt - mangan có nguồn gốc phong hoá, hàm lượng không đồng
đều giữa các mỏ.
4
Hình 1.1. Bản đồ hành chính xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn (Nguồn: maps.vietbando.com)
5
Việc khai thác mỏ chì kẽm Chợ Điền được Công ty TNHH MTV Kim
loại màu Thái Nguyên giao cho Công ty TNHH MTV Kim loại màu Bắc Kạn
(địa chỉ xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn), là công ty con của Công
ty TNHH MTV Kim loại màu Thái Nguyên. Công ty đang tiến hành khai
thác tại các địa điểm Phia Khao, Lũng Hoài, Mán – Suốt, Po Pen, Bình Chai,
Cao Bình, Sơn Thịnh, Lapointa với tổng diện tích là 920 ha, trong đó Phia
Khao là điểm nằm trên địa bàn xã Bản Thi.
Sản lượng khai thác từ năm 2009 đến tháng 5/2013 là:
TT
Loại quặng
1
2
Sản lượng khai thác theo năm (Tấn quặng)
2009
2010
2011
2012
8/2013
Quặng o xít
10.473
12.171
14871
10.212
2.331
Quặng sulfur
45.693
51.015
65.429
63.021
21.225
Theo kết luận Thanh tra số 2404/KLTT-ĐCKS của Bộ Tài nguyên Môi
trường ngày 15/10/2013 về việc chấp hành pháp luật về khoáng sản trong
hoạt động khai thác tại mỏ kẽm chì Chợ Điền, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn
của Công ty TNHH MTV Kim loại màu Thái Nguyên cho thấy: Công tác an
toàn trong khai thác đã được Công ty TNHH MTV Kim loại màu Bắc Kạn
thực hiện, đủ điều kiện về phòng cháy, chữa cháy, đảm bảo điều kiện an ninh
trật tự đối với các kho VLNCN, đủ điều kiện về an ninh trật tự để làm ngành
nghề kinh doanh có điều kiện, có giấy phép sử dụng VLNCN.
Về lĩnh vực bảo vệ môi trường, công ty đã ký quỹ đủ số tiền
199.200.000 đồng, thực hiện quan trắc khu vực sản xuất, môi trường xung
quanh đúng tần suất quy định trong báo cáo ĐTM. Tuy nhiên một số kết quả
quan trắc tiếng ồn (đợt 1/2013), Chì (đợt 1/2012, IV/2012), BOD5 và COD
(đợt 11/2013) cao hơn giới hạn cho phép. Công ty TNHH MTV Kim loại
màu Thái Nguyên đã có Báo cáo về việc khắc phục tồn tại trong hoạt động
khai thác mỏ chì kẽm Chợ Đồn.
6
Hình 1.2. Bản đồ khoáng sản xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn [2]
7
1.1.2. Đặc điểm địa chất, khoáng sản của các mỏ, điểm khoáng sản tại xã
Bản Thi [2]
Điểm khoáng sản sắt - mangan tây bắc Keo Nàng
4. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o16'11"; 105o28'07"
5. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Đã phát hiện được 4 mạch quặng sắt mangan chạy theo phương TB - ĐN
nằm trong đá phiến silic, phiến sericit, xen đá vôi thuộc hệ tầng Pia Phương
(D1pp2). Trong đó có 3 mạch dài 2 - 3m, dày 0,1 - 0,4m và 1 vỉa lớn nhất dài
1700m, dày 0,2 - 0,7m. Các mạch quặng đều cắm về TN với góc dốc từ 2070o cá biệt tới 50-60o. Các mạch quặng dạng thấu kính và dạng ổ càng xuống
sâu theo hướng cắm Bề dày giảm. Quặng màu nâu đen, xám đen dạng bở rời,
dạng bột, giả phân lớp xen trong mạch thạch anh mỏng và dăm kết thạch anh.
Ngoài quặng gốc còn có mangan dạng thứ sinh lắng đọng trong các khe hẻm
dày từ vài cm đến 50cm. Khoáng vật quặng chủ yếu là: psilomelan, piroluzit,
manganit, ngoài ra còn có kẽm, thạch anh và calcit. Nguồn gốc trầm tích.
Điểm khoáng sản sắt - mangan tây nam Đèo An
6. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o14'30"; 105o32'40"
7. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Quặng phân bố trong đá phiến silic, đá phiến sericit xen đá vôi thuộc hệ
tầng Pia Phương (D1pp). Đã phát hiện 1 thân quặng sắt - mangan dài 1000m,
dày 5-7m, cắm về Nam -ĐN với góc dốc 20-25o. Quặng màu xám, xám tro,
xám nhạt, nâu nhạt không có từ tính. Khoáng vật quặng gồm: psilomelan
75%, gơtit, limonit 24%.
Hàm lượng: Fe = 38,63-46,56%, trung bình là 42,15%; Mn = 10,3120,79%, trung bình là 15%; Fe+Mn trung bình là 57%; SiO2 =4,33-30,93%,
trung bình là 19,55%.
Điểm khoáng sản sắt - mangan Than Tàu
8. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o14'10"; 105o32'30"
8
9. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Quặng phân bố trong đá phiến silic, đá phiến sericit xen đá vôi thuộc hệ
tầng Pia Phương (D1pp). Đã phát hiện được 2 vỉa quặng sắt - mangan nằm
xen trong đá phiến. Vỉa 1 dạng thấu kính dày 7-17m, chỗ phình ra to nhất tới
50m. Vỉa 2 dày 4-8m. Hai vỉa quặng này có thế nằm cắm về Nam -ĐN với
góc dốc 40-50o, dài 1-1,4km. Quặng phân lớp có màu nâu, nâu nhạt. Cấu tạo
dạng bột, dạng đất. Thành phần khoáng vật quặng chủ yếu là psilomelan 80%,
limonit 20%, ít thạch anh.
Hàm lượng: Fe=24,20-40,88%, trung bình là 30%; Mn=13,81-22,41,
trung bình là 18,27%, Fe+Mn=40,49-54,67%, trung bình là 43,23%;
SiO2=4,46-26,93%, trung bình là 8,35%. Ngoài ra mẫu quang phổ đá gốc cho
Pb=0,03-3%; Zn=0,03-2%.
Điểm khoáng sản sắt – mangan Bản Thi
10. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o13'31"; 105o30'48"
11. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Cách Bản Thi về phía tây nam 1km, đã phát hiện 2 vỉa quặng sắt-mangan
nằm trong đá phiến sericit, đá phiến silic, đá vôi thuộc hệ tầng Pia Phương
(D1pp). Vỉa 1 dài 1km, dày 20m chạy theo phương á vĩ tuyến, cắm về tây
nam với góc dốc 20-30o. Vỉa 2 ở phía tây Bản Thi có chiều dài trên 100m, Bề
dày 1-10m. Quặng cấu tạo phân lớp không có từ tính, quặng màu xám, xám
tro xen trong đá phiến. Thành phần khoáng vật quặng: psilomelan, limonit,
gơtit. Quặng trên mặt đã được làm giàu thứ sinh. Hàm lượng: Fe=32,20%;
Mn=16,14%; SiO2=16,93%; Fe+Mn=48,65%. Quặng có nguồn gốc trầm tích.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Cao Bình
12. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o17'10"; 105o31'30"
13. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
9
Cách Bản Thi 5km về phía Đ-ĐB, nằm ở nhân nếp lồi Phia Khao gồm đá
phiến sericit, phiến silic, sét vôi, đá hoa thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp). Đã
phát hiện được 5 thân quặng và 1 túi quặng:
+ Hai thân quặng dạng mạch lấp đầy khe nứt kéo dài phương ĐB-TN,
chiều dài thay đổi từ 30-400m, dày từ 0,5-0,8m, cắm về ĐN với góc dốc thay
đổi từ 65-85o. Thành phần khoáng vật gồm: sphalerit, galenit, pyrit,
calcopyrit, calamin, anglezit, limonit, gơtit. Hàm lượng Pb = 0,08- 0,46%, Zn
= 9,99 - 28,56%, Pb + Zn = 0,18-29,02%, trung bình Pb + Zn= 8,37-19,54%.
+ Ba thân quặng xâm nhiễm theo các lớp đá vây quanh dài 50-175m, dày
trung bình từ 0,5-54m, cắm về ĐN với góc dốc thay đổi từ 10-15o và 70o.
Thành phần khoáng vật gồm sphalerit, galenit, pyrit, calcopyrit, hydroxyt sắt,
pyrit. Hàm lượng Pb + Zn= 0,61 - 42,7%, trung bình 8,8 - 34,02%.
+ Túi quặng nằm trong hốc karts dài 18-150m, dày 1-51,6m, rộng 860m. Thành phần khoáng vật gồm: calamin, anglezit, serucit, limonit, gơtit.
Hàm lượng Pb+Zn=0,46-33,71%, trung bình Pb+Zn=17,08%.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Bình Chai (Pin Chay)
14. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o17'00"; 105o31'30"
15. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Quặng phân bố ở đông bắc nếp lồi Phia Khao được cấu tạo bởi đá vôi
phân lớp dày bị hoa hoá, dolomit hoá thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp). Có 2
thân quặng chính dạng mạch:
+ Thân quặng 1 dài trên 1000m chạy theo phương ĐB-TN, bề dày thay
đổi từ 0,5-1m, phần trên mặt dày 1-5m
+ Thân quặng 2 với chiều dài 50-70m, dày từ 1-17m.
Các thân quặng mới khống chế được tới độ sâu 72m. Quặng chủ yếu
dạng mạch, mạng mạch, dạng ổ. Cấu tạo đặc sít. Kiến trúc dạng keo, hạt tự
hình. Thành phần khoáng vật quặng gồm: sphalerit, calamin, galenit, pyrit,
asenopyrit, calcit, thạch anh. Hàm lượng Pb=0,08-20%, Zn=26%.
10
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Đầm Vạn
16. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o16'00"; 105o32'00"
17. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Quặng nằm ở phía nam nếp lồi Phia Khao, phía tây bắc Bản Thi. Quặng
dạng mạch, chuỗi mạch, dạng ổ, dạng túi. Cấu tạo dạng bột, dạng đất. Phần
trên mặt là quặng oxyt, phần dưới là quặng sulphur. Khoáng vật quặng gồm:
sphalerit, calamin, simitsonit, galenit, pyromocfit, pyrit, calcit, dolomit. Đã
phát hiện được 17 thân quặng gồm:
+ 4 thân quặng: dạng mạch kéo dài phương ĐB-TN, cắm về Đông với
góc dốc thay đổi từ 65-85o, dài 130-1800m, dày 0,2-4,5m.
+ 2 thân quặng: dạng mạch kéo dài phương Bắc - Nam cắm về Đông với
góc dốc 70o dài 30-180m, dày 1-2,3m.
+ 2 thân quặng: dạng xâm nhiễm trong đá hoa dài 23-60m, dày 1-2,6m.
Hàm lượng Pb=0,06-2,4%, Zn=0,2-10,65%.
+ 9 túi quặng oxyt nằm trong các hang hốc karts của đá hoa kích thước
thay đổi từ 1-16m. Hàm lượng: Pb= 0,01-4,48%, Zn= 0,05-37,79%.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Lũng Hoài
18. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o15'54"; 105o31'45"
19. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Mỏ phân bố trong trung tâm nếp lồi Phia Khao, trong vùng đá vôi màu
xám trắng bị phong hoá, đá phiến sericit thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp).
Quặng tập trung trong đứt gãy phân chia đá vôi và đá phiến. Quặng dạng
mạch là chủ yếu, một ít dạng ổ bị phong hoá thành dạng bột, dạng đất. Phần
dưới sâu là quặng sulphur. Các mạch quặng dài 50-60m, dày 2,6-3m. Gồm 6
thân quặng:
+ Thân quặng 1: dạng mạch lấp đầy đứt gãy phương ĐB-TN cắm về ĐN
với góc dốc 60-70o, dài 25-150m, rộng 10-25m có nơi > 30m. Thành phần
khoáng vật gồm: sphalerit, galenit, pyrit.
11
+ Thân quặng 2: dạng mạch lấp đầy đứt gãy dài 20-140m, dày 1-3m.
Thành phần khoáng vật: sphalerit, galenit, pyrit.
+ Thân quặng 3: lộ ngay trên mặt địa hình nằm trong đá hoa màu xám
phân lớp mỏng, dài 120m theo phương 20-200o, dốc về đông nam. Thành
phần khoáng vật: sphalerit, galenit, pyrit.
+ Thân quặng 4: nằm trong đới cà nát và đá hoa dưới dạng xâm tán, dài
khoảng 200m, dày 0,3-2,3m. Thành phần khoáng vật gồm: sphalerit, pyrit, ít
galenit.
+ Thân quặng 5: quặng oxyt chì kẽm chạy theo phương ĐB-TN dài >
100m.
+ Thân quặng 6: nằm trong đới cà nát phương B-N dài 250m, dày 3,4m.
Thành phần khoáng vật gồm: sphalerit, pyrit, ít galenit.
Quặng cấu tạo dạng bột, đồng tâm, làn sóng, yên ngựa. Kiến trúc dạng
keo, hạt tha hình, nửa tự hình. Hàm lượng: Pb= 10%, Zn= 14%.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Phia Khao
20. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o15'45"; 105o30'32"
21. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Mỏ nằm ở phía tây nép lồi Phia Khao trong vùng đá vôi kết tinh dạng
khối thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp1). Quặng dạng mạch lấp đầy các khe
nứt kéo dài theo phương ĐB-TN, tạo thành đới khoáng hoá dày 20m, trong đó
các mạch quặng dày nhất 1-5m. Quặng cấu tạo dạng khối đặc sít, dạng đất
bóc vỏ. Kiến trúc dạng keo, hạt tự hình, hạt tha hình. Thành phần khoáng vật
gồm: sphalerit, calamin, smisonit, galenit, serucit, pyromorfit, limonit, pyrit.
Hàm lượng trung bình của: Pb=0,8-11,55%, Zn=15,35%.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Mou Flon
22. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o15'40"; 105o31'56"
23. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
12
Mỏ nằm về phía ĐN nếp lồi Phia Khao, cách Bản Thi 3,8km về phía
Đông -ĐB. Đá vây quanh là đá phiến sericit, sét vôi, đá vôi hoa hoá thuộc hệ
tầng Pia Phương (D1pp). Thân quặng nằm trùng với mặt lớp đá phiến, trong
đới cà nát phương TB-ĐN, chiều dài 130m, dày 0,5-3m. Quặng dạng mạch,
dạng ổ, dạng xâm tán, cấu tạo đặc sít. Kiến trúc dạng keo, tha hình, bán tự
hình. Thành phần khoáng vật gồm: galenit, sphalerit, pyrit, arsenopyrit. Hàm
lượng: Zn=4,84%; Pb= 0,1-1,38%. Nguồn gốc nhiệt dịch.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Pô Pen
24. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o15'25"; 105o31'40"
25. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Mỏ nằm ở đông bắc nếp lồi Phia Khao gồm đá phiến sét, phiến sericit,
sét vôi thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp). Quặng tập trung chủ yếu ở giữa đá
vôi và đá phiến dạng lấp đầy khe nứt. Có 3 thân quặng nằm dọc theo đứt gãy
phương ĐB-TN dài 350m; 250m;400m dày từ 0,2-5m. Quặng cấu tạo dạng
bột, dạng ổ, dạng đồng tâm. Kiến trúc keo, hạt tự hình, bán tự hình. Thành
phần khoáng vật gồm: sphalerit, galenit, calamin, smitsonit, pyrit, arsenopyrit.
Hàm lượng: Zn= 2,15-15,98%, Pb=0,7-1,19%.
Mỏ khoáng sản chì - kẽm Keo Nàng
26. Vị trí, tọa độ địa lý: 22o14'59"; 105o29'34"
27. Đặc điểm địa chất, khoáng sản:
Mỏ nằm ở tây nam nếp lồi Phia Khao, dọc theo tiếp xúc giữa đá phiến
thạch anh - mica, bột kết và đá vôi thuộc hệ tầng Pia Phương (D1pp). Gồm 4
thân quặng. Trong đó 2 thân quặng dạng mạch kéo dài phương ĐB-TN, cắm
về ĐN với góc dốc thay đổi từ 70-85o, chiều dài 100-300m, dày 0,7-3,4m.
Hàm lượng Pb=0,14-6,4%, Zn=7,17-54,6%. Hai thân quặng dạng mạch xâm
nhiễm kéo dài phương TB-ĐN, cắm về tây nam với góc dốc 25-30o, Bề dày
thay đổi từ 0,4-1,05m. Hàm lượng thay đổi Pb=0,99-3,43%, Zn=7,59-35,32%.