Đánh giá hiện trạng và khả năng phục hồi thảm thực vật trên bãi thải Đông Cao Sơn, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh : Luận văn ThS. Khoa học môi trường: 604403
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.99 MB, 81 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------***-------
LÊ ANH MINH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ KHẢ NĂNG PHỤC HỒI
THẢM THỰC VẬT TRÊN BÃI THẢI ĐÔNG CAO SƠN,
THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2018
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------***-------
LÊ ANH MINH
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ KHẢ NĂNG PHỤC HỒI
THẢM THỰC VẬT TRÊN BÃI THẢI ĐÔNG CAO SƠN,
THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH
Chuyên ngành
: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Mã số
: 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TRẦN VĂN THỤY
Hà Nội - 2018
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc nhất tôi xin gửi lời cảm ơn đến
thầyPGS.TS. Trần Văn Thụy, công tác tại Bộ môn Sinh thái Môi trường – Khoa
Môi trường – Đại học Khoa học Tự nhiên, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi
hoàn thành bảnluận vănnày.
Tôi xin cảm ơn các thầy (cô) Phòng thí nghiệm Phân tích Môi trường, Bộ
môn Sinh thái Môi trường đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện giúp tôi trong suốt quá
trình lam luận văn tốt nghiệp.
Tiếp theo xin cảm ơn tới tập thể Phòng Môi trường - Công ty cổ phần Tin
học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin, Phòng Đầu tư – Môi trường Công ty CP
thanCao Sơn - Vinacomin, phòng Đầu tư - Môi trường Công ty CP than Cọc Sáu Vinacomin đã động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu
thực hiện đề tài này
Cuối cùng là lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh để động
viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Xin chân thành cảm ơn tất cả những tình cảm quý báu trên!
Học viên
Lê Anh Minh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1.Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................... 1
2.Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................. 3
1.1.Tổng quan các vấn đề nghiên cứu: .................................................................... 3
1.1.1.Các nghiên cứu về phục hồi thảm thực vật trên bãi thải than trên thế giới…...3
1.1.2.Các nghiên cứu công tác phục hồi thảm thực vật trên bãi thải than tại Việt
Nam…………………………………………………………………………………4
1.2.Hiện trạng các bãi thải than trên địa bàn thành phố Cẩm Phả ..................... 5
1.3.Một số đặc điểm cơ bản của bãi thải than trên địa bàn thành phố Cẩm
Phả…………………………………………………………………………………7
1.4.Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu .................................. 9
1.4.1.Vị trí địa lý: ........................................................................................................ 9
1.4.2.Đặc điểm địa chất ............................................................................................... 9
1.4.3.Đặc điểm khí hậu: ............................................................................................ 11
1.4.4.Điều kiện thủy văn: .......................................................................................... 12
1.4.5.Đặc điểm kinh tế xã hội: .................................................................................. 12
1.5.Thực trạng về loài cây và diện tích trồng cây tại các bãi thải than trên địa
bàn tỉnh Quảng Ninh .............................................................................................. 13
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ......................................................................................................... 19
2.1.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 19
2.2.Nội dung nghiên cứu: ........................................................................................ 19
2.3.Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................. 20
2.3.1.Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài. ............................................................ 20
2.3.2.Phương pháp nghiên cứu chung: ...................................................................... 20
2.3.3.Phương pháp nghiên cứu cụ thể: ...................................................................... 22
2.3.3.1. Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu .................................... 22
2.3.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: ...................................................... 22
2.3.3.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: ......................................... 24
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................. 26
3.1.Hiện trạng môi trƣờng bãi thải Đông Cao Sơn .............................................. 26
3.1.1.Thành phần, đặc điểm bãi thải ......................................................................... 26
3.1.2.Đặc điểm đất bãi thải sau khai thácthan ........................................................... 28
3.1.3.Hiện trạng môi trường bãi thải ......................................................................... 29
3.1.4. Hiện trạng tài nguyên sinh vật trên bãi thải .................................................... 33
3.2.Đánh giá thực trạng trồng rừng cải tạo môi trƣờng tại bãi thải .................. 35
3.2.1.Diện tích rừng trồng trong dự án cải tao bãi thải than Đông Cao Sơn……....35
3.2.2.Các biện pháp kỹ thuật đã được áp dụng trong dự án:..................................... 36
3.3.Đánh giá khả năng phục hồi của thảm thực vật trên bãi thải ...................... 39
3.3.1.Khả năng tự phục hồi của hệ thảm thực vật tự nhiên trên bãi thải .................. 39
3.3.2.Khả năng tồn tại và sinh trưởng của các loài cây trồng trong dự án cải tao chất
lượng môi trường khu vực bãi thải mỏ Đông Cao Sơn ............................................. 39
3.4.Khả năng cải tạo độ phì đất của các loài cây trồng trong dự án sau 1 năm
tuổi…………………………..……………………………………………………..47
3.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng cải tạo môi trƣờng bãi thải
khai thác than ở tỉnh Quảng Ninh ......................................................................... 51
3.5.1.Quan điểm và định hướngchung ...................................................................... 51
3.5.2.Các biện pháp kỹ thuật ..................................................................................... 52
3.5.3.Các biện pháp về chính sách và thể chế ........................................................... 55
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ......................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 60
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Chỉ tiêu hóa học đất các khu vực bãi thải ..................................................8
Bảng 1. 2: Quá trình phát triển rừng trồng cải tạo môi trường bãi thải khai thác than
ở Quảng Ninh ............................................................................................................14
Bảng 1. 3: Diện tích và loài cây trồng cải tạo môi trường bãi thải ở Quảng Ninh ...16
Bảng 3. 1:Thành phần khoáng hóa đất đá thải khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh .....28
Bảng 3. 2: Kết quả phân tích đất bãi thải khi chưa trồng cây ...................................28
Bảng 3. 3: Kết quả quan trắc môi trường không khí tại khu vực bãi thải Đông Cao
Sơn.............................................................................................................................30
Bảng 3. 4: Các chỉ tiêu hóa học đất khu vực bãi thải Đông Cao Sơn .......................31
Bảng 3. 5 : Tỷ lệ sống của các loài cây trồng cải tạo ................................................40
Bảng 3. 6: Sinh trưởng về đường kính của các loại cây trồng trong dự án .............43
Bảng 3. 7: Sinh trưởng về chiều cao của các loài cây trồng trong dự án ................45
Bảng 3. 8: Kết quả phân tích đất trước và sau khi trồng cây 1 năm tại Bãi thải Đông
Cao Sơn .....................................................................................................................48
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Bản đồ bãi thải Đông Cao Sơn.................................................................10
Hình 1. 2: Vật liệu đất, đá tại bãi thải Đông Cao Sơn...............................................26
Hình 1. 3: Hình ảnh sườn dốc bãi thải Đông Cao Sơn..............................................27
Hình 1. 4: Một số loài thực vật tự nhiên trên bãi thải Đông Cao Sơn ......................34
Hình 1. 5: Hoạt động đổ thải trên bãi thải Đông Cao Sơn ........................................69
Hình 1. 6: Mô hình trồng cây keo lai ( Khu vực đỉnh bãi thải Đông Cao Sơn) ........69
Hình 1. 7: Thảm thực vật cây bụi trên sườn bãi thải.................................................70
Hình 1. 8: Điều tra khảo sát tại khu vực Khe Rè ......................................................71
Hình 1. 9: Trồng cỏ Ventiver khu vực sườn bãi thải ................................................72
Hình 1. 10: Điều tra khảo sát tại khu vực nghiên cứu...............................................72
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TKV
: Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam
CHC
: Chất hữu cơ
Ndt
: Nitơ dễ tiêu
P2O5 dt
: Photpho dễ tiêu
K2O dt
: Kali dễ tiêu
Doo
: Sinh trưởng đường kính gốc
Hvn
: Chiều cao vút ngọn
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngành công nghiệp khai thác than đã có ở Quảng Ninh từ hơn 100 năm nay
và trải qua nhiều giai đoạn phát triển. Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh có
khoảng 30 mỏ than thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam
(TKV) và Tổng công ty Đông Bắc (Đông Bắc) đang hoạt động với sản lượng than
nguyên khai khai thác năm 2016 đạt khoảng 42 triệu tấn, khối lượng đất bóc 207
triệu tấn.
Ngành công nghiệp khai thác than đã có đóng góp rất lớn cho sự phát triển
kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Ninh cũng như cả nước, giải quyết công ăn việc làm
cho một lượng lớn lao động; tuy nhiên khai thác than cũng gây ra những tác động
lớn đến môi trường. Những năm vừa qua, công tác bảo vệ môi trường đã được
ngành Than quan tâm thực hiện thông qua việc di dời các cơ sở sản xuất khỏi trung
tâm các khu đô thị, đầu tư cải tạo phục hồi môi trường các bãi thải, xây dựng đê đập
chắn đất đá chân các bãi thải, nạo vét hệ thống sông suối thoát nước, xây dựng các
trạm xử lý nước thải mỏ, thu gom xử lý chất thải rắn, thực hiện các biện pháp giảm
thiểu bụi ồn và giải quyết các vấn đề môi trường khác; nhờ đó đã bước đầu khắc
phục được tình trạng ô nhiễm môi trường do quá trình khai thác than trước đây để
lại và xử lý, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường mới phát sinh, chất lượng môi trường
cảnh quan các khu vực có hoạt động khai thác than và các khu vực dân cư, đô thị
lân cận đã được cải thiện, nâng cao một bước.
Bên cạnh những việc đã làm được, quá trình khai thác than tại Quảng Ninh
cũng còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây mất an toàn và ảnh hưởng đến môi trường, thể
hiện qua đợt mưa lũ lịch sử cuối tháng 7, đầu tháng 8 năm 2015 như: Sạt lở bãi thải,
trôi lấp đất đá; bồi lấp sông suối thoát nước, mặt bằng sản xuất, khu dân cư; bụi bẩn
từ quá trình vận chuyển, chế biến than, đổ thải đất đá...
Xuất phát từ những vấn đề cấp bách như trên, năm 2016 Tập đoàn Công
nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam đã giao cho Công ty TNHH MTV Môi trường
- TKV làm chủ đầu tư dự án kết hợp với Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi
1
trường – Vinacomin về việc thực hiên dự án trồng rừng cải tạo cảnh quan và môi
trường bãi thải Đông Cao Sơn. Sau hơn một năm thực hiện, dự án đã triển khai
trồng được gần 80ha cây keo lá tràm (Acacia auriculiformis) trên toàn bộ diện tích
bãi thải. Đến nay dự án vẫn được kéo dài và chưa có đánh giá về khả năng sinh
trưởng và phát triển cả cây trồng, khả năng cải tạo đất trên bãi thải cũng như cơ sở
khoa học cho các biện pháp kỹ thuật để nâng cao chất lượng phủ xanh bãi thải sau
khai thác than.
Xuất phát từ những cơ sở trên, tác giả đã lựa chọn đề tài: “Đánh giá hiện
trạng và khả năng phục hồi thảm thực vật trên bãi thải Đông Cao Sơn, thành
phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá hiện trạng thảm thực vật trên bãi thải Đông Cao Sơn, Thành phố
Cẩm Phả
-
Đánh giá khả năng phục hồi thảm thực vật trên bãi thải Đông Cao Sơn, Thành
phố Cẩm Phả
2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu:
1.1.1. Các nghiên cứu về phục hồi thảm thực vật trên bãi thải than trên thế giới
Qua một số nghiên cứu trên thế giới cho thấy các nước có mỏ khai thác
khoáng sản, đặc biệt là khai thác than đã và đang rất quan tâm đến các vấn đề trồng
loài cây gì, trồng bằng biện pháp nào, cũng như cải tạo đất ở các bãi thải ra sao để
nhanh chóng phủ xanh các bãi thải của những khu vực khai thác khoáng sản,
khôiphục, hoàn trả lại hệ thực vật rừng ban đầu. Kết quả nghiên cứu chothấy:
Ở Mỹ, các nhà khoa học đã tiến hành trồng thí nghiệm 07 loài cây bụi và cây
rừng bao gồm Cây tân bì, ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub, mận
Mỹ, Ponderosa pine và loài bách xù tại bãi thải ở các mỏ than thuộc vùng đông bắc
bang Wyoming nước Mỹ. Kết quả nghiên cứu chothấy:
+ Tỷ lệ sống sót của cây trồng được tưới nước cao hơn cây không được tưới
nước khoảng 14% trong mùa thu năm đầu tiên. Trong mùa đông thì cây được tưới
nước có tỷ lệ sống sót cao hơn cây không được tưới nước tới 30%. Hai năm sau khi
ngừng tưới nước các loài cây có quả hình nón chết một nửa, trong khi đó loài cây
tân bì chỉ chết có 20%, cây ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrubvà
mận Mỹ không chết cây nào.
+ Các loài cây rễ trần càng về sau càng phát triển kém, tỷ lệ cây chết càngcao.
Trong các loài cây đã trồng có cây tân bì là có tỷ lệ sống sót cao nhất và phát triển
khá nhất. Các loài cây như Ponderosa pine, Silver buffaloberry, Siberian peashrub
và mận Mỹ phát triển rất kém trong thời gian mới trồng, tỷ lệ cây chết cao nhất
trong năm đầu tiên [42].
Những năm gần đây, công trình nghiên cứu phát triển công nghệ thực vật để
xử lý đất bị ô nhiễm cũng đã được thiết lập ở Trung Quốc. Gs. Chen và cộng sự đã
thành công với các mô hình xử lý đất bị ô nhiễm As bằng loài dương xỉ siêu tích tụ
Peteris vittata [45], [46].
Nghiên cứutrồng cỏ trên đất bãi thải bằng biện pháp gieo hạt giống của 29 loài
cỏ lâu năm và 2 loài cỏ hai năm trên bãi thải của mỏ than ở hạt Dickinson. Kết quả
3
quan sát và nghiên cứu trong hai năm cho thấy một số loài khi trồng bằng biện pháp
gieo hạt phát triển rất nhanh đó là: Cỏ 3 lá trắng, cam thảo rừng, cây bông tai lá dài.
Một số loài phát triển chậm hơn nhưng vẫn ở mức đạt yêu cầu là cúc tây, bông tai
xanh, cỏ 3 lá tím, sao đêm. Các loài khác phát triển chậm hoặc không nảy mầm được
do đó, không thể thích hợp với biện pháp gieo hạt trực tiếp. Đối với 29 giống cỏ
được gieo hạt trực tiếp, quá trình nảy mầm diễn ra trong một thời gian khá dài, 23
giống cỏ có hạt nảy mầm trong vòng 120 ngày, 6 giống cỏ không nảy mầm khi gieo
hạt trên đất bãi thải của mỏ than gồm các loại cỏ như: Penstemon angustifolius,
Solidago rigida, Helianthus rinidus, Campanula rotundifolia, Suaeda fruticosa và
Lygodesmia juncea. Một số giống cỏ khác cho kết quả nảy mầm đạt yêu cầu. Một
số giống cỏ qua nghiên cứu cho thấy triển vọng khá thích nghi với biện pháp gieo
hạt trực tiếp trên các bãi thải của mỏ than đó là: Petalostemum candidum, Ratibida
columnifera,Glveyrrhiza lepidota, Liatris punctada Astragalus ceramicus [43].
Mỏ than lộ thiên Hunter Valey – Ôxtrâylia: thực hiện sự kết hợp giữa công tác
cải tạo hoàn thổ môi trường ngay từ bước lập dự án đầu tư. Với kế hoạch này đã
đem đến thành công và bài học kinh nghiệm cho các dự án khai thác mỏ khác. Mỏ
đã mua một vùng đất đệm có giá trị ở xung quanh mỏ và duy trì canh tác ở đó,
thường là trong sự kết hợp với các chủ đất truyền thống. Điều này mang lại sự tín
nhiệm từ phía cộng đồng dân cư đồng thời tích luỹ những kinh nghiệm về kỹ thuật
canh tác của địa phương để sau này có thể áp dụng vào việc sử dụng các vùng đất
hoàn thổ cho sản xuất. Mỏ là người tiên phong trong ngành công nghiệp khai thác
than với các kỹ thuật gieo mầm trực tiếp. Mỏ đã sử dụng kỹ thuật gieo mầm trực
tiếp các loại cỏ, cây họ đậu nhiều loại cây bản địa vào vật liệu thải ra khi rửa than
mà trước đây được xem như một sản phẩm thải. Vật liệu thải ra ở dạng thô có thể
được sử dụng thay thế lớp đất mặt hỗ trợ sự nảy mầm của các mầm cây [37].
1.1.2. Các nghiên cứu công tác phục hồi thảm thực vật trên bãi thải than tại Việt
Nam.
Ở nước ta có một số công trình nghiên cứu về công tác cải tạo, phục hồi bãi
thải khai thác than và khoáng sản như các công trình nghiên cứu và một số bài báo
4
đã đăngtải.
Theo kết quả nghiên cứu của TS. Trần Minh Đản về thí nghiệm gây trồng thảm
thực vật trên bãi thải bờ mỏ lộ thiên đã ngừng hoạt động, nhưsau:
-
Mùa xuân 1973 đã có thí nghiệm trồng dảnh Lecon trên sườn dốc bãi
thảicủaMỏ Vàngdanh,Hàtu,sau6thángcâytrồngđãxanhtốtvàbắtđầupháttriển.
-
Năm 1974 tiến hành thí nghiệm gieo trồng Le trên bãi thải đã ngừng
hoạtđộng của mỏ than Hà tu, sau 2- 3 tháng hạt Le đã nảy mầm, một năm sau cây Le
cao 20 -30 cm, phát triển tương đối tốt. Từ đó tác giả đưa ra kết luậnsau:
- Phục hồi thảm thực vật trên các bãi thải mỏ lộ thiên là biện pháp cấp
thiết,hiệu quả và triệt để nhất để bảo vệ môi t rường trong khu vực.
-
Khai thác than ở vùng mỏ Hòn gai, Cẩm phả đã và sẽ chiếm phá
nhữngdiện tích đất đai rộng lớn của nông lâm nghiệp, phá hoại các đường giao
thông, công trình xây dựng lân cận, phá hoại môi trường sống khu vực lân cận vùng
mỏ. Những tác hại này ngày càng phát triển đến mức độ trầm trọng... Vấn đề phục
hồi thảm thực vật trên các bãi thải đất đá mỏ ngày nay càng trở lên cấp thiết [13].
1.2. Hiện trạng các bãi thải than trên địa bàn thành phố Cẩm Phả
Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh có 4 khu vực khai thác than tập trung
là Đông Triều, Uông Bí, Hạ Long và Cẩm Phả với tổng sản lượng khai thác đạt trên
45 triệu tấn/năm. Trong đó, diện tích khai thác than lộ thiên khoảng 6.000ha với sản
lượng đạt gần 20 triệu tấn/năm, tập trung chủ yếu tại thành phố Cẩm Phả với các
mỏ lộ thiên lớn như: Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn. Hầu hết các mỏ than lộ thiên sử
dụng hệ thống bãi thải ngoài với công nghệ đổ thải bãi thải cao. Khối lượng thải lớn
nhất tập trung tại vùng Cẩm Phả, khoảng 60 - 70 triệu m3/năm. Các bãi thải của các
mỏ than khai thác lộ thiên thường có chiều cao khoảng từ 60 - 150m, có nơi lên tới
250m. Góc dốc sườn bãi thải tương đối lớn (30o - 400). Thành phần trên bãi thải
ngoài của các mỏ than thường là các loại đất đá nổ mìn với các cỡ hạt khác nhau và
có tính chất rời rạc. Theo kết quả phân tích thành phần của đất đá trên bãi thải cho
thấy:
- Đá thải chiếm tới trên 90% tổng số vật liệu thải (có đường kính > 2mm).
5
- Đất có trong bãi thải chiếm < 10% tổng số vật liệu thải.
Tại các bãi thải đang đổ thải, đất đá thải được phân bố theo quy luật phụ
thuộc vào trọng lượng và động năng của chúng. Có thể phân sườn bãi thải thành các
lớp như sau:
- Từ mặt bãi thải xuống đến độ sâu khoảng 1,5 m tập trung chủ yếu các loại
đá có kích thước nhỏ (bụi lắng, cát, dăm sỏi), tỉ lệ các loại đá đường kính hạt nhỏ
hơn 15mm chiếm 40 - 50%.
- Dọc theo sườn dốc trở xuống, tỷ lệ cấp hạt nhỏ trong thành phần của sườn
bãi thải giảm dần, đến khu vực giữa sườn bãi thải thì tỷ lệ cỡ hạt đất đá đường kính
> 500 mm chiếm trên 60%.
- Những loại đất đá đường kính lớn tập trung ở phía dưới của sườn dốc. Khi
xuống tới chân bãi thải các tảng đá to thường lăn cách chân bãi thải một khoảng
cách nhất định, tạo thành sườn dốc bãi thải dạng lõm. Khu vực sát chân bãi thải
thường tập trung các loại đá có đường kính trên 800mm.
Ngược lại, với các bãi thải đã dừng đổ thải từ lâu thì có sự biến đổi quy luật
phân bố cỡ hạt trên sườn bãi thải. Phía dưới và chân bãi thải, thành phần và sự phân
bố của các cấp hạt ít thay đổi, nhưng ở phần trên sườn bãi thải có sự thay đổi lớn:
các cấp hạt cỡ 0 - 15mm giảm xuống, chỉ còn chiếm 30 - 40%.
Các loại đá cấp hạt này thường hay bị cuốn trôi theo dòng nước chảy mạnh,
một phần chui xuống lòng bãi thải phân bố vào các khoảng trống giữa các tảng đá
lớn, một phần theo dòng chảy phân bố trên sườn để ổn định sườn dốc.
Tác động của bãi thải đến môi trường xảy ra trên diện rộng và theo chiều sâu:
- Tác động đến địa hình, địa mạo;
- Thay đổi độ cao: Phức tạp hoá địa hình, tăng độ tương phản, tăng độ chênh
cao tương đối giữa các dạng địa hình, giảm thế năng địa hình;
- Thay đổi độ dốc tự nhiên của địa hình khu vực sẵn có;
- Thay đổi cấu trúc cảnh quan tự nhiên về độ phủ xanh, địa hình tự nhiên…
6
- Biến đổi lưu vực, các bồn thu nước và dòng chảy: Hình thành các bồn trũng
mới rất sâu, làm thay đổi hướng của những dòng chảy mặt, phân tán nguồn nước
mặt; Hình thành các vỉa nước ngầm mới trong các lớp đất đá ở bãi thải...
- Bị sụt lún nên hình thành những vùng trũng, nếp lõm, đứt gãy hoặc tổng
hợp các dạng trên tại các bề mặt tương ứng với từng mức độ, từng dạng sụt lún;
- Tác động đến lớp thổ nhưỡng: Thay đổi thành phần, đặc tính và cấu trúc thổ
nhưỡng ảnh hưởng đến quá trình thành tạo đất do làm lộ đá gốc;
- Quá trình đổ thải làm thay đổi đáng kể các đặc tính vật lý, hoá học của cả
hệ thống tự nhiên.
1.3. Một số đặc điểm cơ bản của bãi thải than trên địa bàn thành phố Cẩm Phả
- Thành phần chủ yếu của vật liệu trên các bãi thải mỏ lộ thiên là đất đá do
nổ mìn gồm: cát kết, bột kết, sét kết và đất phủ. Trong các thành phần trên, mức độ
phong hoá của bột kết chậm hơn so với các đá khác, đá được tạo bởi sét kết bị
phong hoá nhanh, dễ nứt nẻ, vỡ vụn, khi gặp nước thì chảy nhão nên dễ gây lụt lội,
trượt lở. Do vậy, đất đá bãi thải có sự liên kết kém, dễ bị phong hoá nên độ bền cơ
học giảm, dễ chảy nhão trượt lở, khó khăn cho việc ổn định sườn bãi thải.
- Do có đặc điểm là dạng bãi thải cao, góc dốc sườn bãi thải lớn (>30o), đất
đá thải có cỡ hạt thay đổi từ dạng bụi, dăm sỏi đến các loại đá cục và đá tảng, đổ
thải từ trên cao xuống nên đất đá hạt nhỏ thường tập trung ở phía trên, cỡ hạt lớn
tập trung dưới chân tầng thải. Cỡ hạt lớn khi lăn xuống dưới chân tầng thải thường
tách xa chân bãi thải nên tạo cho bề mặt sườn bãi thải dạng lõm.
- Trong quá trình khai thác, lớp đất phủ đệ tứ thường không được thu hồi lại
mà đổ lẫn cùng đất đá thải nên bề mặt bãi thải rất nghèo chất dinh dưỡng, ảnh
hưởng rất lớn đến quá trình phủ xanh bề mặt bãi thải. Các chỉ tiêu hóa học đất trên
một số khu vực đổ thải có thời gian tồn tại từ 1 - 5 năm và từ 5 - 10 năm được trình
bày trong bảng 1.1 dưới đây [2].
7
Bảng 1. 1: Chỉ tiêu hóa học đất các khu vực bãi thải
Khu vực bãi thải
PHKCL
Mùn
N (%)
Dễ tiêu (mg/100g)
(%)
N
P205
K20
1. Bãi thải tồn tại từ 1 - 5 năm
Cọc Sáu
5,24
0,93
0,88
1,44
2,97
4,58
Đèo Nai
5,08
1,58
0,15
2,79
4,2
4,69
2. Bãi thải tồn tại từ 5 - 10 năm
Cọc Sáu
5,44
2,00
0,12
1,8
6,05
5,48
Đèo Nai
6,52
1,55
0,165
2,16
3,55
7,35
Vàng Danh
4,46
2,67
0,179
2,12
3,53
4,3
Nguồn: Báo cáo tổng kết đề tài “Tuyển chọn một số loài cây và kỹ thuật gây trồng
để cố định các bãi thải ở các mỏ than vùng Đông Bắc”.
Qua phân tích thành phần hóa học đất, thấy rằng bãi thải thuộc loại đất chua,
nghèo dinh dưỡng.
- Đặc điểm khí hậu:
Kết quả khảo sát nhiệt độ trên bề mặt bãi thải một số vùng (Cọc Sáu, Đèo
Nai, Vàng Danh) như sau:
+ Nhiệt độ không khí cao nhất của bề mặt bãi thải: 39,80C.
+ Nhiệt độ không khí cao nhất ở độ cao 40 cm trên bề mặt bãi thải: 390C.
Qua theo dõi và khảo sát nhiệt độ bình quân của các tháng đo được trên bề
mặt bãi thải và nhiệt độ bình quân khu vực thấy rằng, trong các tháng 12 - 1 - 2,
nhiệt độ bề mặt bãi thải thấp hơn nhiệt độ khu vực, trong các tháng còn lại đều cao
hơn. Điều đó chứng tỏ khả năng hấp thụ nhiệt của bề mặt bãi thải cao hơn khu vực
do thành phần bãi thải chủ yếu là vật liệu rắn, sẫm màu [1].
Về độ ẩm:
+ Độ ẩm không khí bình quân vào mùa hè là 68,5%
+ Độ ẩm không khí bình quân vào mùa đông là 62,5%
+ Độ ẩm không khí thấp nhất là 35%.
8
Qua kết quả khảo sát, so sánh với độ ẩm không khí khu vực thấy rằng: độ ẩm
không khí trên bãi thải luôn thấp hơn độ ẩm không khí khu vực do bề mặt bãi thải
trống, tốc độ gió lớn [1].
1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu
1.4.1. Vị trí địa lý:
Bãi thải Đông Cao Sơn (hình 1.1) thuộc địa phận thành phố Cẩm Phả – tỉnh
Quảng Ninh với tổng diện tích 357,5ha. Vị trí địa lý của khu vực bãi thải như sau:
- Phía Bắc giáp mỏ Mông Dương.
- Phía Tây giáp mỏ Cao Sơn.
- Phía Đông giáp khu Quảng Lợi.
- Phía Nam giáp mỏ Cọc Sáu.
1.4.2. Đặc điểm địa chất
a.Đất đá nền bãi thải.
Trong địa tầng khu vực bãi thải Đông Cao Sơn loại loại nham thạch chủ yếu
sau đây: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, và sét kết. Các nham thạch này phân bố
không ổn định. Tính chất cơ lý của cùng loại nham thạch trong các khối địa chất
khác nhau cũng không giống nhau.
- Cuội, sạn kết chiếm tỷ lệ từ 22% đến 32%, trung bình 27,25%, kết cấu rắn
chắc, chiều dày tầng thay đổi từ 1,0m đến 62m trung bình từ 15 đến 20m. Thành phần
thạch học chủ yếu là thạch anh, độ hạt từ 5 đến 20mm, xi măng gắn kết là silíc.
- Cát kết là loại nham thạch phổ biến trong địa tầng mỏ chiếm tỷ lệ cao nhất
so với các loại nham thạch khác trong cột địa tầng lỗ khoan, cát kết có tỷ lệ từ 36%
đến 51%, trung bình 44,25%. Chiều dày tầng cát kết thay đổi từ vài mét đến 90m,
trung bình 20 đến 25m. Cát kết có độ hạt mịn đến thô, thành phần khoáng vật chủ
yếu là thạch anh. Cát kết có cấu tạo dạng khối hoặc phân lớp dày, kết cấu rắn chắc.
9
Hình 1. 1: Bản đồ bãi thải Đông Cao Sơn
10
- Sét kết chiếm tỷ lệ từ 4% đến 6% trung bình 5%. Sét kết có cấu tạo phân
lớp, thường phân bổ sát vách, trụ vỉa than hoặc xen kẹp trong vỉa than. Sét kết có độ
bền kém, khi bị phong hoá và ngậm nước trở thành mềm bở.
b. Đặc điểm đất đá bãi thải.
Đất đá bãi thải Đông Cao Sơn là các loại đất đá trầm tích ở vách, trụ các vỉa
than đã bị nổ mìn, cày xới và được xúc bốc, vận chuyển từ các công trường khai
thác đến bãi thải. Thành phần đất đá chủ yếu gồm các loại mảnh vụn đá cát kết, cuội
kết, bột kết, sét kết, sét than và đất phủ đệ tứ có cỡ hạt thay đổi từ 0,1mm đến
1000mm. Tỷ lệ hạt kích thước <50mm chiếm đến 10%, từ 50 80mm chiếm
60÷80% và các loại đá tảng kích thước >800mm chiếm 10÷20%, đất đá bãi thải có
các chỉ tiêu cơ lý như sau:
+ Độ rỗng đá thải n = 21%.
+ Trọng lượng thể tích = 2,05 T/m3.
+ Trọng lượng thể tích đất đá bão hoà nước bh = + n = 2,26 T/m3.
+ Lực dính kết trong đất thải C = 2,0 T/m3.
+ Góc ma sát trong đá thải = 300.
1.4.3. Đặc điểm khí hậu:
Tiểu vùng khí hậu Cẩm Phả thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa mưa và
mùa khô phân biệt rõ rệt. Mùa mưa, nóng từ tháng 5 đến tháng 10 năm sau, là thời
kỳ nóng ẩm có lượng mưa cao nhất, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Nam. Mùa
khô, lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, là thời kỳ hanh khô, lượng mưa thấp,
chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa Đông Bắc.
Nhiệt độ bình quân hàng năm 23,7OC, nhiệt độ tối cao 30OC, tối thấp 4OC,
hàng năm có 4 tháng (từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau) nhiệt độ thấp
dưới 20OC. Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng giêng có nhiệt độ bình
quân:15,5OC, tháng có nhiệt độ cao nhất, trung bình là 28OC. Trong ngày biến động
nhiệt độ tương đối nhỏ chỉ từ 6-7 OC do có sự điều hoà của biển.
Lượng mưa bình quân năm là 2380,3mm, số ngày mưa bình quân 124,7
11
ngày, nhưng phân bố không đều. Mùa mưa, nóng từ tháng 5 đến tháng 10, lượng
mưa chiếm tới trên 80 lượng mưa cả năm, trung bình là 286mm/tháng. Mùa khô từ
tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 20% lượng mưa cả năm, chủ
yếu là mưa nhỏ với lượng mưa trung bình 60mm/tháng. Độ ẩm không khí bình quân
là 84% tổng giờ nắng trong năm là 1.765 giờ.
Tuy nhiên, các chỉ tiêu khí tượng trên bề mặt bãi thải có nhiều biến động so
với điều kiện khí tượng chung. Mặc dù lượng mưa nhiều, nhưng do độ đốc của bãi
thải lớn, đất đá trơ trụi, kết cấu tơi rời nên nước mưa hoàn toàn chảy trên bề mặt và
các khe kẽ đá. Biến động về nhiệt độ ngày và đêm cũng rất lớn do quá trình hấp thu
và bức xạ nhiệt của bề mặt đất đá trơ trụi, tốc độ gió trên bãi thải rất mạnh. Những
yếu tố khí tượng này đều gây bất lợi cho sự tồn tại và sinh trưởng của thực vật.
1.4.4. Điều kiện thủy văn:
- Nước mặt: Suối Hóa Chất là con suối hứng toàn bộ lượng nước thải của mỏ
than Cọc Sáu và một phần nước thải của mỏ than Đèo Nai. Trong tương lai suối
Hóa Chất sẽ là suối thoát nước chính trong khu vực bao gồm thoát nước thải của mỏ
than Cọc Sáu, mỏ than Đèo Nai và thoát nước thải sinh hoạt của dân cư sinh sống
trong khu vực.
+ Hệ số lưu lượng dòng chảy của suối Hóa chất là: Kq = 0,9.
+ Hệ số lưu lượng nguồn thải của mỏ 50 m3/ngày đêm
- Nước dưới đất: Nước ngầm của khu vực thực hiện dự án được tàng trữ và vận
động trong tầng tiềm thuỷ phân bố trên trụ vỉa dày(2) và tầng chứa nước áp lực nằm
phía dưới trụ vỉa dày(2). Hai tầng chứa nước này được ngăn cách bởi lớp đá sét kết và
bột kết dày. Trong những năm qua, do quá trình đào sâu của các mỏ xung quanh khu
vực bãi thải đã làm thay đổi động thái của các tầng chứa nước, cao trình các tầng chứa
nước bị hạ thấp từ 30 đến 50m so với ban đầu
1.4.5. Đặc điểm kinh tế xã hội:
Khu mỏ nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trường khai thác
than đang hoạt động. Hệ thống hạ tầng, kinh tế của mỏ đã được xây dựng tương đối
12
đồng bộ. Từ mỏ đã có hệ thống đường giao thông nối liền với các mỏ than Khe
Tam, Khe Chàm, Mông Dương...Hàng năm mỏ vẫn thường xuyên duy tu bảo dưỡng
sửa chữa đường và hệ thống chiếu sáng đường cho phường Cẩm Phú.
Trong vùng dân cư tập trung đông đúc chủ yếu ở phường Mông Dương đa số
là dân tộc kinh, có một số ít người dân tộc Dao và Sán Dìu. Nghề nghiệp chủ yếu là
khai thác than cho các công ty than trong vùng. Một số ít sản xuất nông nghiệp, ngư
nghiệp và dịch vụ.
Nền kinh tế của phường Mông Dương đang từng bước phát triển. Công
nghiệp tiếp tục phát triển mạnh, đặc biệt là các ngành khai thác khoáng sản, sản
xuất tiểu thủ công nghiệp được duy trì và phát triển như cơ khí sửa chữa, may mặc,
chế biến nông - lâm sản... Các loại hình thương mại, dịch vụ phát triển đa dạng và
phong phú, đã có nhiều cơ sở dịch vụ kinh doanh đa dạng hoá ngành nghề, phục vụ
nhu cầu phát triển xây dựng và tiêu dùng trong nhân dân và chiến tỷ trọng cao trong
tổng thu nhập các ngành nghề kinh tế địa phương.
Một số ngành nghề sản xuất kinh doanh khá vất vả nhưng có ý nghĩa sản
xuất ra hàng hoá bổ sung cho thị trường như: Công nghiệp khai thác mỏ, chế biến
gỗ, rau, quả, thịt, cá, cải thiện đời sống nhân dân.
Trên địa bàn phường hiện tại có các công ty và xí nghiệp đang hoạt động là:
Công ty than Mông Dương, Công ty than Khe Chàm, Nhà máy nhiệt điện Mông
Dương, Xí nghiệp lâm nghiệp Cẩm Dương, Công ty TNHH Quyết Thắng, Công ty
TNHH Ninh Nga, Công ty TNHH Bình Minh; có 2 chợ để người dân mua bán và
trao đổi hàng hoá.
1.5. Thực trạng về loài cây và diện tích trồng cây tại các bãi thải than trên địa
bàn tỉnh Quảng Ninh
Công tác trồng rừng nói chung và trồng rừng phủ xanh các bãi thải khai thác
than nói riêng trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh đã được các cấp ủy Đảng, chính quyền
địa phương của tỉnh quan tâm, chỉ đạo cùng với sự cố gắng đầu tư kinh phí cho việc
hoàn nguyên lại môi trường rừng trên các bãi sau khai thác than của Tập đoàn Than
khoáng sản Việt Nam. Từ những năm 90 của thế kỷ XX đến nay về cơ bản có thể
13
chia thành một số giai đoạn phát triển trồng rừng phủ xanh bãi thải được thể hiện ở
bảng1.2
Bảng 1. 2: Quá trình phát triển rừng trồng cải tạo môi trường bãi thải khai thác
than ở Quảng Ninh
Giai đoạn
Đặc điểm
Loài cây trồng
Nguồn vốn
Công tác trồng rừng phủ Thông mã vĩ, Keo
Vốn từ tổng Công ty
Trước
xanh bãi thải được thực hiện tai tượng
than nay là Tập đoàn
1995
theo phongtrào.
Than Khoáng sản
Việt Nam
1995 2005
Thực hiện Chương trình
Thông mã vĩ, Bạch
- Ngân sách Nhà
nghiên cứu phát triển khoa
đàn caman, Keo tai
nước phát triển khoa
học công nghệ tỉnh Quảng
tượng
học công nghệ tỉnh
Ninh
và
Chươngtrình327,phủxanhđất
trống đồi núi trọc
Trồng rừng cải tạo môi Thông nhựa, Keo lá
năm trường bãi thải mỏ đã phát tràm, Phi lao, Thông
2005 - nay triển khá mạnh, với nhiều mã vĩ, Keo tai tượng
Từ
Quảng Ninh
- Chương trình327
- Vốn Tập đoànThan
Khoáng
sản
Việt
Nam
chương trình, dự án đầu tư;
- Vốn tự có của các
nhiều diện tích được trồng
công ty thành viên
hoàn nguyên môi trường
trong Tập đoàn Than
rừng; đa dạng hóa loài cây
trồng; giai đoạn này trồng
được 405 ha.
Qua số liệu bảng 1.2 ta thấy:
- Giai đoạn trước 1995: Trong giai đoạn này công tác trồng rừng phủ xanh
bãi thải khai thác than được thực hiện theo phong trào, quy mô trồng rừng cải tạo
14
môi trường bãi thải mỏnhìn chung nhỏ, chủ yếu do Đoàn thanh niên phát động với
một số loài cây trồng chủ yếu là Thông mã vĩ, Keo tai tượng, phương thức trồng
phân tán chủ yếu xung quanh khu vực điều hành sản xuất trên khai trường khai thác
than. Tỷ lệ sống thấp, chưa có quy hoạch nên nhiều chỗ bị vùi lấp do đổ thải hoặc
xây dựng mở rộng khu điều hành sảnxuất.
- Giai đoạn 1995- 2005:
+ Thời kỳ đầu của giai đoạn này từ 1995 - 2000: Chủ yếu thực hiện Chương
trình nghiên cứu trồng thử ngiệm một số loài cây bằng nguồn vốn phát triển khoa
học công nghệ của tỉnh Quảng Ninh mà tiêu biểu là Đề tài tuyển chọn loài cây và
xây dựng biện pháp kỹ thuật lục hóa bãi thải của mỏ than lộ thiện, kết quả bước đầu đã
xác định được cấu tạo bãi thải của mỏ than là một khối hỗn độn đá lẫn đất (đá chiếm
97%, đất chiếm 3%). Nhiệt độ không khí bãi thải luôn cao hơn nhiệt độ không khí trong
khu vực 1,1-1,60C, độ ẩm trong không khí trên bãi thải luônthấphơn độ
ẩmkhôngkhítrongkhuvựctừ12,5đến13,9%.Ngoàira,cũngchỉ
rađượcmộtvàichỉtiêukỹthuậtđể trồngcâytrênbãithảiđólàvềtiêuchuẩncâycon có bầu, chiều
cao trên 30cm, hố đào tối thiểu 30x30x30 cm, trồng sâu gốc cây mặt bầu phủ đất 510 cm, loài cây trồng là Thông mã vĩ, Keo taitượng.
Một phần diện tích được trồng theo Chương trình 327, phủ xanh đất trống
đồi núi trọc. Phương thức trồng thuần loài, với các loài cây trồng như: Thông mã vĩ,
Bạch đàn trắng caman. Trong giai đoạn này mục tiêu trồng rừng phủ xanh cải tạo
môi trường bãi thải khai thác than chưa rõ ràng, kết quả trồng rừng trên bãi thải
không cao.
+ Từ 2000 – 2005, đã có nhiều chế tài quy định của Nhà nước về khắcphục
các điểm gấy ô nhiễm môi trường, điển hình như Quyết định 64/2003/QĐ – TTg của
Chính phủ ban hành ngày 22/4/2003 về việc “Phê duyệt kế hoạch xử lý triệt để các
cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trên toàn quốc”, trong đó có bãi thải
Nam Đèo Nai. Nhận thức rõ điều này công tác trồng rừng cải tạo môi trường bãi thải
sau khai thác than đã được quan tâm nghiên cứu và triển khai bằng nhiều nguồn vốn
như công trình tuyển chọn một số loài cây và kỹ thuật gây trồng để cố định bãi thải
tại các mỏ than vùng Đông Bắc, kết quả bước đầu đã chọn ra một số loài cây thân gỗ
như Keo lá tràm, Thông nhựa, Tràm, Phi lao cho một số loại hình bãi thải ở mỏ than
15
Cao Sơn, Dương Huy với tổng diện tích là 7,0 ha. Cũng trong thời gian này phong
trào trồng cây chắn bụi ở hai bên đường trong khai trường khai thác than đã được
nhiều mỏ quan tâm triển khai thực hiện và những hàng cây tiên phong trên bãi thải,
ven đường vận chuyển đã xuất hiện ở một số mỏ than như Cao Sơn, Cọc Sáu, Dương
Huy, Đèo Nai với loài cây là chủ yếu Keo látràm.
- Giai đoạn 2005 đến nay
Trong những năm này cả nước đang đẩy mạnh công cuộc “công nghiệp hóa,
hiện đại hóa đất nước” đã có nhiều nhà máy, xí nghiệp sản xuất và khái thác khoáng
sản được thành lập và phát triển, để thúc đẩy sản xuất và bảo vệ môi trường, Ban Bí
thư ra chỉ thị số 29/CT-TW ngày 21 tháng 1 năm 2009 về tiếp tục đẩy mạnh thực
hiện nghị quyết 41-NQ/TW của Bộ chính trị (khóa IX) “Về bảo vệ môi trường trong
thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. Đây là giai đoạn ghi
nhận sự phát triển khá mạnh của trồng rừng phủxanh bãi thải hoàn nguyên môi
trường khai thác than với sự quan tâm, đầu tư nhiều hơn từ Tập đoàn Than Khoáng
sản Việt Nam, các Công ty thành viên và cả của Dự án Jica Nhật Bản, cơ cấu cây
trồng đa dạng hơn. Trong giai đoạn này tỉnh Quảng Ninh đã trồng được 405 ha rừng
cải tạo môi trường bãi thải sau khai thác than với một số loài cây trồng chủ yếu như:
Keo lá tràm, Phi lao, Thông nhựa, Keo tai tượng. Tre gai; Kết quả chi tiết được thể
hiện qua bảng 1.3.
Bảng 1. 3: Diện tích và loài cây trồng cải tạo môi trường bãi thải ở Quảng Ninh
Năm
trồng
2007
Loài cây
Diện tích
(ha)
Khu vực trồng trên các bãi thải mỏ
Phƣơng
thức trồng
Keo lá tràm
45
Đèo Nai, Cao Sơn
Thuần loài
Keo tai tượng
3
Vàng Danh
Thuần loài
Phi lao
17
Đèo Nai
Thuần loài
Thông nhựa
25
Đèo Nai
Thuần loài
Keo lá tràm
39
Đèo Nai, Uông Bí
Thuần loài
16
