Nghiên cứu đánh giá tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản khu vực nghệ an hà tĩnh và xây dựng giải pháp giảm thiểu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Thị Hịa

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN MƠI TRƯỜNG
LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN
KHU VỰC NGHỆ AN - HÀ TĨNH
VÀ XÂY DỰNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - 2020



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Thị Hịa
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN MƠI TRƯỜNG
LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN
KHU VỰC NGHỆ AN - HÀ TĨNH
VÀ XÂY DỰNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU
Ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 9520320

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. TS.TRỊNH THÀNH
2. PGS.TS. NGUYỄN PHƯƠNG

HÀ NỘI - 2020



LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong các cơng trình nghiên cứu nào.
Hà nội, ngày 14 tháng 05 năm 2020
T/M TẬP THỂ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. Trịnh Thành

Nghiên cứu sinh

Nguyễn Thị Hòa


i


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Trịnh Thành và PGS.TS. Nguyễn
Phương người Thầy đã hướng dẫn và giúp tôi định hướng trong nghiên cứu khoa học
trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể cán bộ bộ môn Kỹ thuật môi
trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Đây không chỉ là nơi đào tạo
giúp tôi trưởng thành hơn trong hoạt động nghiên cứu khoa học mà còn là nơi để tôi chia sẻ
những khúc mắc gặp phải trong q trình thực hiện luận án. Lãnh đạo bộ mơn đã tạo điều
kiện về mặt thời gian và trang thiết bị để tơi thực hiện trong suốt q trình làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến chủ nhiệm đề tài cấp bộ B2014-02-212, TS. Nguyễn

Quốc Phi, khoa Môi trường, trường Đại học Mỏ - Địa chất đã hỗ trợ kinh phí và tài liệu
cho các nội dung nghiên cứu thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến các Thầy Cô của Viện Khoa học và Công nghệ
Môi trường, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, những kiến thức mà tơi được tiếp thu,
tích lũy trong suốt thời gian học tập tại đây từ khi là học viên cao học là nền tảng không
thể thiếu để tôi có đủ khả năng tiếp thu, trau dồi kiến thức mới phục vụ cho các nghiên
cứu trong luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ của phịng đào tạo trường Đại học Bách
khoa Hà Nội đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình cho tơi các mẫu giấy tờ văn bản trong
suốt q trình học tập và hồn thành luận án.
Để hồn thành luận án này khơng thể khơng nhắc tới sự hỗ trợ và khuyến khích
về tinh thần của những người thân trong gia đình và bạn bè.
Tôi xin Chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 14 tháng 5 năm 2020
Nghiên cứu sinh

Nguyễn Thị Hòa


ii


MỤC LLỤ
ỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIỆT TẮT TRONG LUẬN ÁN .......................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................................. vii
MỞ ĐẦU

.............................................................................................................................. 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TAI BIÊN MÔI TRƯỜNG VÀ HIỆN TRẠNG MÔI
TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 8
. Một số khái niệm, tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án .............................. 8
Một số khái niệm .................................................................................................. 8
Một số tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng trong luận án ........................................... 9
. Tổng quan các tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác .................... 9
. Tổng quan tình hình nghiên cứu tai biến mơi trường liên quan đến hoạt động khai
thác khoáng sản trong nước và ngoài nước .......................................................................... 10
Trên thế giới ....................................................................................................... 10
Tại Việt Nam ...................................................................................................... 16
. Nguyên tắc lựa chọn các phương pháp phân tích nguy cơ tai biến mơi trường ...... 20
. Khái quát chung và hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu ............................. 22
Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, nhân văn ...................................................... 22
Khái quát đặc điểm địa chất - khoáng sản vùng nghiên cứu .............................. 24
Hiện trạng khai thác, chế biến khống sản ......................................................... 25
Hiện trạng mơi trường tại các khu vực khai thác khoáng sản đặc trưng của vùng
nghiên cứu ......................................................................................................................... 30
. Kết luận chương 1 .................................................................................................... 36
CHƯƠNG 2 CÁCH TIẾP CẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 39
. Cách tiếp cận trong nghiên cứu tai biến môi trường................................................ 39
. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 43
Phương pháp thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu............................................... 43
Phương pháp nghiên cứu khảo sát địa chất môi trường ..................................... 44
Phương pháp phân tích ảnh viễn thám kết hợp GIS ........................................... 44
Phương pháp nghiên cứu địa động lực ............................................................... 45
Phương pháp mơ hình hóa mơi trường ............................................................... 46
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................ 61
3.1. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác
khoáng sản ............................................................................................................................ 61

3.1.1. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu các vị trí khai thác khống sản ........................ 61
3.1.2.

Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu các điều kiện môi trường ................................. 63

3.1.3.

Kết quả xây dựng CSDL nền phân tích nguy cơ xảy ra tai biến ........................ 65


3.2.

Kết quả xác định các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ xảy ra tai biến tại vùng .......... 67

iii


3.2.1.

Nhóm các yếu tố tự nhiên ................................................................................... 67

3.2.2.

Nhóm các yếu tố liên quan đến công nghệ khai thác , chế biến khoáng sản ...... 68

3.3. Kết quả đánh giá nguy cơ tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác
khoáng sản khu vực nghiên cứu............................................................................................ 70
3.3.1. Kết quả đánh giá nguy cơ xảy ra tai biến trượt lở liên quan đến hoạt động khai
thác khoáng sản khu vực nghiên cứu (Vùng Quỳ Hợp và vùng Tương Dương) .............. 71
3.3.2.

Kết quả phân vùng lũ bùn đá tại vùng Nghiên cứu (Quỳ Hợp - Nghệ An) ...... 101

3.3.3. Kết quả mơ phỏng q trình lan truyền một số chất gây ô nhiễm môi trường tại
một số bãi thải quặng đuôi các khu vực khai thác, chế biến khoáng sản ........................ 105
3.3.4. Kết quả phân vùng dự báo nguy cơ ô nhiễm mơi trường tại các khu vực khai
thác khống sản ............................................................................................................... 112
3.4. Phân tích đặc điểm tai biến mơi trường liên quan đến các hoạt động khai thác khoáng
sản khu vực nghiên cứu ...................................................................................................... 115
3.4.1. Đặc điểm tai biến môi trường liên quan đến công nghệ khai thác ................... 116
3.4.2.

Đặc điểm tai biến liên quan đến điều kiện địa chất và loại hình khống sản ... 118

3.5. Phân tích ngun nhân gây tai biến môi trường tại khu vực Nghiên cứu................ 119
3.5.1. Nguyên nhân tự nhiên....................................................................................... 119
3.5.2.

Các nguyên nhân liên quan đến hoạt động nhân sinh....................................... 121

3.5.3.

Công tác quản lý nhà nước về khống sản và mơi trường................................ 127

3.6. Xây dựng giải pháp giảm thiểu và phòng ngừa tai biến mơi trường liên quan đến hoạt
động khai thác khống sản .................................................................................................. 128
3.6.1. Xây dựng và hoàn thiện các giải pháp tổng thể................................................ 130
3.6.2.

Các giải pháp cụ thể đối với hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực....... 132

3.6.3.

Xây dựng các giải pháp giảm thiểu các tác nhân gây tai biến .......................... 137

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 140
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................... 142
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN .................................. 148


iv


DANH MỤC CÁC TỪ VIỆT TẮT TRONG LUẬN ÁN
Ký Hiệu
AHP
AR5
CF
CHASM
CN
CSDL
CP KS™
DNTN
DDA
DEM
ĐCTV
ĐCCT
FEM
GIS
GPS

HTX
IPCC

Tiếng Việt
Phương pháp phân tích thứ bậc
Báo cáo đánh giá lần thứ 5
Hệ số tin cậy
Mơ hình kết hợp Thủy văn và ổn
định
Cơng nghiệp
Cơ sở dữ liệu
Cổ phần khống sản thương mại
Doanh nghiệp tư nhân
Phương pháp phân tích biến dạng
khơng liên tục
Mơ hình số độ cao
Địa chất thủy văn
Địa chất cơng trình
Phương pháp phần tử hữu hạn
Hệ thống thơng tin địa lý
Hệ thống xác định vị trí
Hợp tác xã

JTC1
KTKS
LSI
NDVI

Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi
khí hậu

Ủy ban Hỗn hợp tai địa chất
Khai thác khoáng sản
Chỉ số nhạy cảm trượt lở đất
Chỉ số thảm thực vật chuẩn hóa

QCVN
QCKTVMT
SINMAP
TCVN
TCCLMT
TNHH

Quy chuẩn Việt Nam
Quy chuẩn kỹ thuật về mơi trường
Mơ hình Khoanh vẽ chỉ số ổn định
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn chất lượng mơi trường
Trách nhiệm hữu hạn

TRIGRS
TT-BTNMT

Mơ hình ước tính lượng mưa xâm
nhập và tính tốn ổn định sườn dốc
của vùng theo sơ đồ lưới
Thông tư - Bộ tài nguyên Môi tường

UBND
VN
VLXD

XM

Ủy ban nhân dân
Việt Nam
Vật liệu xây dựng
Xi măng

Tiếng Anh
Analytic Hierarchy Process
Fifth Assessment Report
Certainty Factor
Combined Hydrology and Stability
Model
Industry
Database
Commercial and mineral joint stocks
(company)
Private enterprise
Discontinuous Deformation Analysis
Digital Elevation Model
Hydrogeology
Geological engineering
Finite Element Method
Geographic Information System
Global Positioning System
Co-operative association
Cooperative
Intergovernmental Panel on Climate
Change
Mining activities

№rmalized Difference Vegetation
Index
Vietnamese regulations
Environmental technical regulations
Stability Index MAPping
Vietnamese standards
Environmental quality standards
Limited Liability (company)
Transient Rainfall Infiltration and GridBased Regional Slope-Stability Model
Circular, Ministry of Natural Resources
and Environment
People's Committee
Vietnam
Building materials
Cement


v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Khả năng áp dụng các phương pháp phân tích tai biến……………………………21
Bảng 2.1. Chỉ tiêu của Saaty so sánh cặp đôi các yếu tố .......................................................... 53
Bảng 2.2. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố ............................................................ 53
Bảng 2.3. Giá trị RI ứng với từng số lượng chỉ tiêu n .............................................................. 54
Bảng 3.1. Các thành phần môi trường và yếu tố ảnh hưởng liên quan đến tai biến ........................ 66
Bảng 3.2. Kết quả tính tốn trọng số cho các yếu tố độ dốc .................................................... 82
Bảng 3.3. Kết quả tính tốn trọng số cho các yếu tố vỏ phong hóa ......................................... 82
Bảng 3.4. Kết quả tính toán trọng số cho các yếu tố thạch học................................................ 83
Bảng 3.5. Kết quả tính tốn trọng số cho các yếu tố phân cắt sâu ........................................... 84

Bảng 3.6. Ma trận sai số ........................................................................................................... 85
Bảng 3.7. Độ tin cậy của các phương pháp dự báo .................................................................. 86
Bảng 3.8. Kết quả tính tốn trọng số cho độ cao địa hình……………………………………92
Bảng 3.9. Kết quả tính tốn trọng số cho độ dốc địa hình........................................................ 93
Bảng 3.10. Kết quả tính tốn trọng số cho hướng dốc địa hình ............................................... 93
Bảng 3.11. Kết quả tính tốn trọng số cho mật độ dòng chảy .................................................. 93
Bảng 3.12. Kết quả tính tốn trọng số cho yếu tố chỉ số thực vật - NDVI ............................... 94
Bảng 3.13. Kết quả tính toán trọng số cho yếu tố địa chất ....................................................... 94
Bảng 3.14. Kết quả tính tốn trọng số cho điều kiện ĐCCT .................................................... 95
Bảng 3.15. Kết quả tính tốn trọng số cho điều kiện ĐCTV.................................................... 95
Bảng 3.16. Kết quả tính tốn trọng số cho mật độ đứt gãy ...................................................... 96
Bảng 3.17. Kết quả tính tốn trọng số cho đặc điểm vỏ phong hố ........................................ 97
Bảng 3.18. Kết quả tính tốn trọng số cho yếu tố lượng mưa ................................................. 97
Bảng 3.19. Kết quả tính tốn trọng số cho loại hình đất ......................................................... 97
Bảng 3.20. Kết quả tính tốn trọng số cho chiều dày tầng đất ................................................ 98
Bảng 3.21. Kết quả tính tốn trọng số cho thành phần cơ giới ............................................... 98
Bảng 3.23. Bảng phân bậc nguy cơ trượt lở theo phương pháp Thống kê Bayes .................. 100
Bảng 3.22. Ngưỡng phân bậc nguy cơ trượt lở tại khu vực nghiên cứu……………………...99
Bảng 3.24. Bảng phân bậc nguy cơ trượt lở theo phương pháp Hệ số tin cậy ...................... 100
Bảng 3.25. Kết quả phân tích mức độ tin cậy của các phương pháp được tổng hợp ............. 100
Bảng 3.26. Ma trận so sánh mức độ quan trọng của các yếu tố ............................................. 102
Bảng 3.27. Ma trận chuẩn hố và tính tốn trọng số .............................................................. 102
Bảng 3.28. Kết quả tính tốn trọng số đánh giá mức độ ảnh hưởng giữa các yếu tố theo ý kiến
các chun gia ........................................................................................................................ 102
Bảng 3.29. Kết quả tính tốn trọng số đánh giá mức độ ảnh hưởng trong từng yếu tố.......... 103
Bảng 3.30. Tổng hợp khối lượng lấy mẫu môi trường tại mỏ thiếc sa khống Bản Cơ ................. 106


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1. Hệ các phương pháp phân tích tai biến…………………………………………….21
Hình 2-1. Sơ đồ ngun tắc tiếp cận nghiên cứu thực hiện trong luận văn.............................. 39
Hình 2-2. Các bước trong phân tích tai biến mơi trường.......................................................... 40
Hình 2-3. Các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ xảy ra tai biến .................................................. 41
Hình 2 4. Sơ đồ khối thể hiện dự liệu đầu vào của các mơ hình và các bước xây dựng bản đồ
dự báo tai biến…………………………………………………………………………………46
Hình 2.5. Mơ hình biểu diễn xác suất xuất hiện vị trí xảy ra tai biến theo mơ hình …………47
Hình 2-6. Cấu trúc mạng nơron phân tích trượt lở . ................................................................. 51
Hình 2-7. Sơ đồ mơ tả sự lan truyền của chất ơ nhiễm trong đất ............................................. 57
Hình 2-8. Quy trình tính tốn lan truyền của chất ơ nhiễm sử dụng bộ phần mềm GeoStudio
2012 .......................................................................................................................................... 60
Hình 3-1. Các vị trí khai thác khoáng sản (sáng màu và loang lổ) tại Quỳ Hợp trên ảnh Landsat
8 OLI (10/02/2018)................................................................................................................... 61
Hình 3-2. Vị trí các điểm mỏ tại khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An đến năm 2018. Hình trịn thể hiện
các vị trí khai thác thiếc, hình vng thể hiện các vị trí khai thác đá hoa, hình tam giác thể hiện
các vị trí khai thác đá xây dựng thơng thường và hình chữ nhật thể hiện các xưởng chế biến
khoáng sản. ............................................................................................................................... 62
Hình 3-3. Một phần cơ sở dữ liệu các điểm mỏ tại khu vực Quỳ Hợp, Nghệ An .................... 63
Hình 3-4. Một phần cơ sở dữ liệu các điểm mỏ tại khu vực Thạch Khê, Hà Tĩnh .................. 63
Hình 3-5. Các vị trí có kết quả phân tích mẫu nước mặt (a), nước ngầm (b) và nước thải (c) tại
khu vực nghiên cứu……………………………………………………………………………64
Hình 3 6. Minh họa về một phần cơ sở dữ liệu một số kết quả phân tích mẫu nước thải…… 64
Hình 3-7. Các vị trí có kết quả phân tích mẫu đất (a) và chất thải rắn (b) tại khu vực Thạch Khê,
Hà Tĩnh ..................................................................................................................................... 65
Hình 3-8. Minh họa một phần về cơ sở dữ liệu một số kết quả phân tích mẫu đất .................. 65
Hình 3-9. Ảnh Landsat tổ hợp kênh 541 các khu vực Thạch Khê, Hà Tĩnh………………….66
Hình 3-10. Sơ đồ thành phần thạch học khu vực nghiên cứu................................................... 73
Hình 3-11. Sơ đồ mật độ đứt gãy và lineament ........................................................................ 74

Hình 3-12. Sơ đồ vỏ phong hóa ............................................................................................... 74
Hình 3-13. Sơ đồ địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu ...................................................... 75
Hình 3-14. Sơ đồ địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu ......................................................... 76
Hình 3-15. Sơ đồ loại hình đất (a), độ dày tầng đất (b) và thành phần cơ giới đất (c) khu vực
nghiên cứu ................................................................................................................................ 77
hình 3-16. Sơ đồ hướng dốc địa hình…………………………………………………………78
Hình 3-17. Sơ đồ hệ thống sơng suối khu vực nghiên cứu....................................................... 79
Hình 3-18. Sơ đồ lớp phủ thực vật khu vực nghiên cứu........................................................... 79
Hình 3-19. Sơ đồ phân bố mưa lớn nhất trong 24h (a), sơ đồ biểu thị số ngày mưa >75mm (b)
và Sơ đồ biểu thị số ngày mưa >100mm (c)............................................................................. 80
Hình 3-20. Sơ đồ hệ thống giao thơng khu vực nghiên cứu ..................................................... 81
Hình 3-21. Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất khu vực nghiên cứu ................................................. 81
Hình 3-22. Các vị trí khai thác khống sản tại khu vực Quỳ Hợp ........................................... 81
Hình 3-23. Sơ đồ dự báo nguy cơ và vị trí các điểm xảy ra tai biến theo kết quả tính tốn của
mơ hình ANN ........................................................................................................................... 87
Hình 3-24. Phương pháp phân bậc theo phân phối chuẩn…………………………………….87
Hình 3-25. Sơ đồ phân vùng nguy cơ xảy ra tai biến ............................................................... 88


Hình 3-26. Bản đồ địa hình (a) và độ dốc (b) khu vực nghiên cứu .......................................... 90

vii


Hình 3-27. Sơ đồ mạng lưới sơng suối (a) và mật độ sơng suối (b) ......................................... 91
Hình 3-28. Sơ đồ phân bố mưa trung bình năm……………………………………………….91
Hình 3-29. Sơ đồ thảm thực vật khu vực nghiên cứu ............................................................... 91
Hình 3-30. Sơ đồ dự báo nguy cơ trượt lở theo mơ hình Thống kê Bayes (a) và phương pháp
Hệ số tin cậy (b) ....................................................................................................................... 99
Hình 3-31. Kết quả phân bậc nguy cơ trượt lở theo mơ hình Thống kê Bayes (a) và phương

pháp Hệ số tin cậy (b) ............................................................................................................... 99
Hình 3-32. Sơ đồ dự báo nguy cơ lũ bùn đá: a) hàng năm, b) mùa mưa và c) mùa khơ ........ 104
Hình 3-33. Sơ đồ dự báo nguy cơ lũ bùn đá: a) Lượng mưa lớn nhất trong 24h, b) số ngày mưa
lớn trên 75mm và c) số ngày mưa lớn trên 100mm................................................................ 104
Hình 3-34. Sơ đồ vị trí khai thác và các khu bị ơ nhiễm tại mỏ thiếc sa khống, xã Châu Thành,
Quỳ Hợp, Nghệ An ................................................................................................................. 106
Hình 3-35. Quy trình xác định đường cong đặc trưng đất - nước và hàm hệ số thấm khơng bão
hịa .......................................................................................................................................... 109
Hình 3-36. Hàm hệ số thấm và lực hút dính........................................................................... 110
Hình 3-37. Hàm khối lượng nước và lực hút dính ................................................................. 110
Hình 3-38. Các điều kiện biên và lưới tính tốn cho mặt cắt bãi thải mỏ thiếc sa khống ... 110
Hình 3-39. Áp lực nước trong đất sau khi mô phỏng ............................................................. 111
Hình 3-40. Kết quả mơ phỏng phát tán sau 250 ngày (a), 500 ngày (b), 750 ngày (c), 1000 ngày
(d), 1250 ngày (e) và 1500 ngày (f) ........................................................................................ 112
Hình 3-41. Các vùng dự báo nguy cơ ô nhiễm môi trường liên quan đến các hoạt động khai thác
khoáng sản tại Quỳ Hợp, Nghệ An…………………………………………………………..114
Hình 3-42. Các vùng dự báo nguy cơ ô nhiễm môi trường liên quan đến các hoạt động khai thác
khoáng sản tại Thạch Khê, Hà Tĩnh ....................................................................................... 115
Hình 3-43. Các chiến lược giảm thiểu rủi ro tai biến liên quan đến các hoạt động khống... 129
Hình 3-44. Một số vị trí xảy ra tai biến liên quan đến các hoạt động khai thác khoáng sản tại
Quỳ Hợp, Nghệ An khống sản……………………………………………………………...136
Hình 3-45. Nguy cơ vỡ đập hồ lắng và bãi thải quặng đuôi tại khu vực bản Na Kỳ, ........... 136
Hình 3-47. Sơ đồ bố trí bãi nổ mìn vi sai phi điện điển hình ................................................. 138


viii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết

Ngành cơng nghiệp khai thác mỏ đã và đang ngày càng chiếm vị trí quan trọng
trong nền kinh tế của nước ta và là nguồn lực quan trọng trong q trình cơng nghiệp
hóa đất nước. Tuy nhiên, bên cạnh mặt tích cực, thì hoạt động khai thác khoáng sản
cũng gây ra nhiều tác động xấu ảnh hưởng tới mơi trường sinh thái và cả tính mạng,
tài sản của con người. Hoạt động khai thác và sử dụng nguồn tài ngun khống sản
nói chung đều có tác động mạnh mẽ đến mơi trường tự nhiên; trong đó có mơi trường
sống. Bên cạnh đó, do cơng tác đánh giá nguy cơ tai biến môi trường chưa được quan
tâm và thực hiện tốt. Vì vậy, vấn đề ơ nhiễm môi trường trong hoạt động khai thác
mỏ ngày càng gia tăng cả về số lượng và quy mơ; trong đó, đặc biệt nghiêm trọng tại
khu vực Nghệ An - Hã Tĩnh, một trong những khu vực tập trung lớn và đa dạng các
hoạt động khai thác khoáng sản của nước ta. Yếu tố chính gây tác động đến mơi
trường là các dạng tai biến từ khai trường khai thác khoáng sản, các bãi thải, khí độc
hại, bụi và nước thải mỏ... làm phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái vốn đã được hình
thành từ hàng chục triệu năm, gây ra sự ô nhiễm nặng nề đối với môi trường đất,
nước, khơng khí… và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của con người.
Trên thế giới, việc nghiên cứu các tai biến mơi trường do hoạt động khai thác
khống sản được chú ý từ rất sớm và hiện đã áp dụng nhiều phương pháp có tính khoa
học cao vào việc ước lượng và dự báo nguy cơ. Nhưng ở nước ta, vấn đề này mới chỉ
được chú trọng trong khoảng 10 năm trở lại đây khi các hoạt động tai biến xảy ra liên
tục hàng năm và gây ra rất nhiều thiệt hại nghiêm trọng về người và của. Các thiệt
hại về tính mạng con người và tài sản do các dạng tai biến môi trường gây ra thường
nghiêm trọng hơn so với nhận thức và đánh giá hiện nay của xã hội. Sự quan tâm của
cộng đồng về các sự cố môi trường chỉ được chú ý sau khi các thảm hoạ nghiêm trọng
đã diễn ra cho thấy các nguy cơ về tai biến môi trường chưa được đánh giá đúng mức,
chưa được nghiên cứu một cách bài bản, hệ thống; đặc biệt công tác nghiên cứu dự
báo tai biến và rủi do liên quan khai thác khoáng sản gần như cịn bỏ ngỏ.
Tình hình thực tế trong những năm gần đây cho thấy vấn đề ảnh hưởng và nguy
cơ ô nhiễm môi trường liên quan đến hoạt động khai thác khoáng sản diễn ra ngày
càng phức tạp, hiện tượng tai biến mơi trường do khai thác khống sản xảy ra với tần
suất, cường độ và mật độ ngày càng cao, gây thiệt hại lớn và ngày càng nghiêm trọng

hơn. Đi kèm với sự tăng trưởng cao về công suất khai thác là các nguy cơ xảy ra tai
biến mơi trường tại các khai trường, khu chế biến khống sản, bãi thải, các đường lò
trong khai thác hầm lò…, nguy cơ phá vỡ các đập quặng đuôi cũng như khả năng sụt,
lún trong khai thác hầm lò và hậu quả của chúng lên bề mặt đất cịn có khả năng gây
ra sự phát tán các chất độc hại ra môi trường xung quanh, gây ô nhiễm môi trường tại
các diện tích khai thác trong khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên, vấn đề nghiên cứu nhận


1


dạng và dự báo mức độ ô nhiễm môi trường trong khai thác khoáng sản và đề xuất
các biện pháp phịng ngừa trên cơ sở định lượng hố mối quan hệ giữa tai biến môi
trường và các yếu tố liên quan ở nước ta chưa được quan tâm đúng mức. Các cơng
trình nghiên cứu về tai biến mơi trường đã tiến hành chủ yếu mang tính khu vực, đa
số mới đề cập được các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ tai biến, chưa có các ước lượng
về mức độ tổn thương môi trường cũng như đánh giá thiệt hại từ các rủi ro môi trường.
Do vậy, các giải pháp phịng ngừa nêu ra cịn mang tính định hướng chung, khả năng
áp dụng vào thực tế khó khăn và hiệu quả khơng cao.
Vì vậy, để khắc phục được những hạn chế nêu trên, việc nghiên cứu đặc điểm
phân bố, các tác nhân làm phát tán các chất độc hại vào môi trường sống nhằm khoanh
vùng nguy cơ tai biến môi trường và dự báo nguy cơ tai biến môi trường, xây dựng
giải pháp phòng ngừa và biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến môi trường
do hoạt động khai thác khoáng sản là hết sức cần thiết. Đây là vấn đề có tính khoa
học và ý nghĩa thiết thực, làm cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch phục vụ phát
triển bền vững kinh tế-xã hội của vùng nghiên cứu nói chung và các khu vực có hoạt
động khai thác khống sản nói riêng, giúp cơ quan quản lý nhà nước trong công tác
cấp giấy phép hoạt động khoáng sản (thẩm định các Dự án đầu tư, thiết kế mỏ, luận
án đánh giá tác động môi trường (ĐTM), lập đề án cải tạo, phục hồi môi trường sau
khai thác mỏ hoặc kiến nghị các khu vực không đủ điều kiện để tiến hành hoạt động

khoáng sản.
Từ những vấn đề nêu trên việc nghiên cứu nguy cơ tai biến mơi trường liên quan
đến hoạt động khai thác khống sản có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Vì vậy, đề
tài “Nghiên cu đánh giá tai biến môi trường liên quan đến hoạt động khai thác
khoáng sản khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh và xây dựng giải pháp giảm thiểu” là hết sức
cấp thiết, từ đó có kế hoạch sử dụng và các biện pháp quản lý môi trường một cách
hợp, phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế bền vững cho khu vực nghiên cứu nói riêng
và xã hội nói chung.
2. Mục tiêu của luận án
- Mục tiêu chung:
Đánh giá nguy cơ xảy ra tai biến môi trường do hoạt động khai thác khoáng
sản khu vực Nghệ An – Hà Tĩnh gây ra từ đó khoanh vùng nguy cơ xảy ra tai biến
môi trường và xây dựng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu phù hợp với khu vực
nghiên cứu.
- Mục tiêu cụ thể:
+ Xác định được các yếu tố nguy cơ gây tai biến môi trường liên quan hoạt
động khai thác khoáng sản tại khu vực nghiên cứu.
+ Phân tích các dạng tai biến biến mơi trường có khả năng xảy ra do hoạt động
khai thác khoáng sản tại khu vực nghiên cứu


2


+ Khoanh vùng nguy cơ xảy ra tai biến môi trường liên quan đến hoạt động
khai thác khoáng sản tại khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh.
+ Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu.
3. Nội dung nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở dữ liệu tai biến mơi trường liên quan đến hoạt động khai thác
khống sản tại khu vực nghiên cứu.

- Nghiên cứu xác định các dạng tai biến địa chất do hoạt động khai thác khoáng
sản (sạt lở sườn tầng khai thác, bãi thải, sập đường lò, bục nước trong khai thác hầm
lò, sự phá vỡ các hồ chứa quặng đuôi, biến dạng bề mặt địa hình,…).
- Đánh giá nguy cơ tai biến mơi trường đặc trưng (đất, nước, khơng khí...) tại
một số khu vực khai thác khoáng sản ở khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh và ảnh hưởng
của chúng đến hệ sinh thái và sức khoẻ cộng đồng.
- Đánh giá các yếu tố nguy cơ và phân tích khả năng xảy ra tai biến môi trường
bằng phương pháp chuyên gia và các bài toán định lượng do hoạt động khai thác
khoáng sản tại khu vực nghiên cứu.
- Dự báo mức độ ô nhiễm mơi trường dựa trên việc xây dựng các mơ hình dự
báo khả năng biến động địa chất, phân tích mức độ ổn định đối với các khai trường,
bãi thải, hồ chứa quặng đuôi và khu vực chế tuyển quặng; cũng như khả năng phát
tán các chất gây ô nhiễm vào mơi trường.
- Khoanh định các diện tích có khả năng gây tai biến liên quan đến hoạt động
khai thác khoáng sản.
- Xây dựng các giải pháp giảm thiểu tai biến mơi trường do các hoạt động khai
thác khống sản tại khu vực Nghệ An - Hã Tĩnh.
4. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp thu thập, xử lý và tổng hợp tài liệu:
-Thu thập tổng hợp kết quả đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản khu vực
nghiên cứu bao gồm đặc điểm địa chất khoáng sản, các điều kiện địa chất cơng trình,
thuỷ văn, địa mạo, vỏ phong hố, điều kiện khai thác mỏ;
- Tài liệu về thăm dò và khai thác khống sản;
- Các tài liệu về khí tượng thủy văn khu vực, địa hình, ảnh viễn thám các khu
vực xung quanh các khu mỏ;
- Thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai
khống tới mơi trường trong khu vực nghiên cứu.
b. Phương pháp nghiên cu khảo sát địa chất môi trường:
Phương pháp này được tiến hành nhằm xác định sự phân bố trong không gian
của các tai biến môi trường đã xảy ra, các vị trí, đặc điểm địa hình, địa mạo, cấu trúc

địa chất bất lợi; từ đó xác định các yếu tố nguy cơ ảnh hưởng đến việc hình thành các
tai biến. Thu thập các loại mẫu phân tích.