ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG
CỦA KHAI THÁC TITAN TỚI CÁC HỆ SINH THÁI
VEN BIỂN TỈNH BÌNH THUẬN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, BẢO
TỒN VÀ PHỤC HỒI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nội – Năm 2014 ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Hà Nội – Năm 2014
i
LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp trong chƣơng trình đào tạo Thạc sỹ của tôi đƣợc hoàn
thành là kết quả của quá trình học tập, rèn luyện và tích luỹ kiến thức tại Trung tâm
Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trƣờng - Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng với sự
hƣớng dẫn, dạy bảo tận tình của các thầy cô giáo và sự tham khảo ý kiến của các
bạn đồng học. Nhân dịp này tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các cơ
quan, tổ chức và cá nhân:
Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trƣờng – Đại học quốc gia Hà Nội
đã giúp tôi hoàn thành khóa đào tạo.
TS. Hoàng Văn Thắng – Giáo viên hƣớng dẫn khoa học của luận văn đã
định hƣớng và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Trung tâm Môi trƣờng Công nghiệp – Viện Khoa học và Công nghệ mỏ
Luyện kim; chính quyền và nhân dân địa phƣơng đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi
trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài.
Do còn nhiều hạn chế về mặt thời gian, nhân lực, tài chính và các điều kiện
nghiên cứu nên chắc chắn luận văn còn nhiều thiếu sót. Tôi mong muốn nhận đƣợc
những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và đồng
nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.Cơ sở lý luận 4
1.1. Một số khái niệm thuật ngữ 4
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trên thế giới 6
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 15
1.4. Tổng quan về đa dạng sinh học 23
CHƢƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, PHƢƠNG PHÁP LUẬN, PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 28
2.1. Địa điểm 28
2.2. Đặc điểm tự nhiên – kinh tế xã hội tỉnh Bình Thuận 28
2.2.1. Đặc điểm tự nhiên 28
2.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 34
3.2. Phƣơng pháp luận 41
3.2.1. Tiếp cận hệ thống 41
2.2.2. Tiếp cận hệ sinh thái 42
3.2.3. Vận dụng phƣơng pháp luận vào thực tế khu vực nghiên cứu 43
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 44
3.3.1. Thu thập tài liệu thứ cấp: 44
3.3.2. Khảo sát thực địa/phỏng vấn 44
3.3.3. Phƣơng pháp chồng xếp lớp bản đồ 45
3.3.4. Phƣơng pháp phân tích SWOT 46
3.3.5. Phƣơng pháp DPSIR 46
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47
3.1. Hiện trạng khai thác titan tỉnh Bình Thuận 47
3.2. Hiện trạng đa dạng sinh học ven biển Bình Thuận 49
3.3. Các chức năng, dịch vụ của hệ sinh thái ven biển tỉnh Bình Thuận 52
3.3.1. Làm giảm năng lƣợng của gió, sóng biển và giảm thiểu tác động của biến đổi
khí hậu 53
3.3.2. Điều hòa nhiệt độ, độ ẩm không khí và đất 58
3.3.3. Cải thiện đặc tính lý, hóa của đất: 58
PHMT
Phục hồi môi trƣờng
QLTHĐB
Quản lý tổng hợp đới bờ
THCS
Trung học cơ sở
THPT
Trung học phổ thông
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thống kê sản lƣợng khai khoáng và trữ lƣợng quặng titan trên thế giới 7
Bảng 1.2: Hiện trạng phục hồi môi trƣờng tại cồn cát ở Zululand, Nam Phi 15
Bảng 1.3: Hiện trạng khai thác titan (đến 5/2011) 17
Bảng 1.4: Phân loại cỏ biển Việt Nam 25
Bảng 1.5: Hiện trạng số loài cỏ biển của một số nƣớc trong khu vực 26
Bảng 1.6: Hiện trạng cỏ biển Việt Nam 26
Bảng 2.1: Một số thông số thuỷ văn các sông tỉnh Bình Thuận 32
Bảng 2.2: Trữ lƣợng nƣớc dƣới đất tỉnh Bình Thuận 33
Bảng 2.3: Tổng sản phẩm trên địa bàn (GDP) theo giá thực tế phân theo khu vực kinh tế 34
Bảng 2.4: Giá trị sản xuất công nghiệp theo giá cố định 1994 35
phân theo thành phần kinh tế 35
Bảng 2.5: Giá trị sản xuất nông nghiệp theo giá cố định 1994 phân theo ngành kinh tế 36
Bảng 2.6: Tổng lƣợng khách du lịch đến Bình Thuận (Giai đoạn 2006 - 2011) 37
Bảng 2.7: Doanh thu du lịch theo giá thực tế phân theo thành phần kinh tế 37
Bảng 2.8: Tổng mức bán lẻ hàng hoá và doanh thu dịch vụ tiêu dùng theo giá thực tế phân
theo thành phần kinh tế và phân theo ngành hoạt động 38
Hình 3.6: Sơ đồ mô hình PHMT theo hình thức cuốn chiếu 87
1
MỞ ĐẦU
Việc sử dụng hợp lý tài nguyên nhằm bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền
vững là một vấn đề nóng bỏng đối với các nƣớc trên toàn thế giới, trong đó có Việt
Nam. Là quốc gia của biển cả, với chiều dài đƣờng bờ biển 3260km dài hơn cả
chiều dài của đất nƣớc thì việc sử dụng hợp lý tài nguyên tại khu vực này có ý nghĩa
vô cùng quan trọng với sự phát triển của đất nƣớc. Riêng khu vực ven biển miền
trung với đặc điểm địa hình ngắn dốc từ Tây sang Đông, thời tiết khắc nghiệt và
thƣờng xuyên chịu ảnh hƣởng nặng nề do tác động của biến đổi khí hậu thì việc
nghiên cứu về khu vực này là hết sức cần thiết. Các nghiên cứu về các hệ sinh thái
ven biển đã chứng minh đƣợc tầm quan trọng đặc biệt của các hệ sinh thái trong
việc bảo vệ khu vực ven bờ, giảm nhẹ thiên tai.
Các hệ sinh thái ven biển không những cung cấp các dịch vụ cần thiết cho sự
tồn tại của con ngƣời mà còn giúp che chở, bảo vệ khu vực ven bờ… trƣớc các
thảm họa thiên nhiên và các tác động khác. Quá trình khai thác và tận thu sa khoáng
titan đã làm mất nhiều diện tích các hệ sinh thái ven biển. Sự suy giảm về diện tích
hoặc suy giảm đa dạng sinh học đồng nghĩa với sự suy giảm hoặc biến mất của
nhiều chức năng và dịch vụ của các hệ sinh thái, trong đó bao gồm cả vai trò quan
trọng của hệ sinh thái trong ứng phó với biến đổi khí hậu nhƣ chống lại sự xói mòn
do gió, nƣớc biển, thu giữ khí CO
2
, dự trữ nƣớc, nơi sống của các loài sinh vật, v.v.
Mặt khác, khai thác và tận thu sa khoáng còn làm xuất hiện các hiện tƣợng nhƣ biến
dạng đƣờng bờ biển, sạt lở bờ moong và bờ biển, cát bay lấn vào đất liền hay sụt
lún các trảng cát v.v. Trong quá trình khai thác và quy hoạch khai thác đã có những
đánh giá về tác động cũng nhƣ đề ra giải pháp giảm thiểu tác động tới hệ sinh thái.
Bình Thuận .
Nội dung 4: Tác động của việc khai thac titan lên các chức năng và
dịch vụ hệ sinh thái ven biển Bình Thuận.
3
Nội dung 5: Đề xuất các giải pháp nhằm mục đích sử dụng hợp lý tài
nguyên, bảo tồn và phục hồi các hệ sinh thái ven biển tại tỉnh Bình
Thuận.
-Hiện trạng bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái trong khu vực quặng
titan tỉnh Bình Thuận.
- Đề xuất các giải pháp nhằm sử dụng hợp lý, bảo tồn và phục hồi các
hệ sinh thái ven biển Bình Thuận.
Cấu trúc của luận văn bao gồm 5 phần chính
o Mở đầu
o Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu
o Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian, phƣơng pháp luận, phƣơng
pháp nghiên cứu.
o Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu
o Kết luận - Khuyến nghị
o Tài liệu tham khảo và Phụ lục
5
vật, ) tại khu vực khai thác khoáng sản và các khu vực bị ảnh hƣởng do hoạt động
khai thác khoáng sản về trạng thái môi trƣờng gần với trạng thái môi trƣờng ban
đầu hoặc đạt đƣợc các tiêu chuẩn, quy chuẩn về an toàn, môi trƣờng và phục vụ các
mục đích có lợi cho con ngƣời [28].
Bảo tồn ĐDSH: là các hoạt động nhằm gìn giữ đƣợc ĐDSH về các mặt: cung
cấp các nguyên vật liệu cần thiết cho cuộc sống của con ngƣời, các giá trị về xã hội,
văn hoá và các dịch vụ về sinh thái [2].
Bảo tồn ĐDSH: là việc bảo vệ sự phong phú của các hệ sinh thái tự nhiên
quan trọng, đặc thù hoặc đại diện; bảo vệ môi trƣờng sống tự nhiên thƣờng xuyên
hoặc theo mùa của loài hoang dã, cảnh quan môi trƣờng, nét đẹp độc đáo của tự
nhiên; nuôi, trồng, chăm sóc loa
̀
i thuộc Danh mục loài nguy cấp , quý, hiếm đƣợc ƣu
tiên bảo vệ; lƣu giƣ
̃
va
̀
ba
̉
o qua
̉
n lâu da
̀
i ca
́
c mâ
̃
u vâ
dụng các nguồn tài nguyên thông qua việc xây dựng quy hoạch sử dụng đất đai;
chính sách khuyến khích sản xuất, chính sách thuế để hƣớng việc sử dụng đất đai
vào công việc nào đó; điều chỉnh thời hạn sử dụng đất đai để đảm bảo đƣợc quyền
lợi của cộng đồng và cá nhân, nhằm tạo đƣợc cảnh quan phù hợp cho việc bảo tồn
ĐDSH.
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trên thế giới
Phần lớn các mỏ ilmenite trên thế giới nằm dọc vùng bờ biển các nƣớc
Australia, Nam Phi, Ấn Độ, Braxin, Madagasca và Mỹ. Khoáng chất này cũng có
mặt ở các mỏ đá tại Na Uy và Canada. Ba nƣớc hàng đầu thế giới về khai thác và
chế biến titan là Australia, Nam Phi và Canada. Trong đó Australia là nƣớc dẫn đầu
về sản xuất ilmenite (chiếm 28% lƣợng sản xuất đƣợc trên thế giới), rutile (chiếm
53%) và zircon (chiếm 46%), phần lớn rutile và zircon xuất khẩu [59].
7
Bảng 1.1: Thống kê sản lượng khai khoáng và trữ lượng quặng titan trên thế giới
Đơn vị: nghìn tấn
Quốc gia
2010
2011
e
Trữ lƣợng
Ilmenite
Mỹ
200
Na Uy
300
300
37.000
Nam Phi
952
1030
63.000
Sri Lanka
32
60
-
Ukraina
300
300
5.900
Việt Nam
485
490
1.600
Quốc gia khác
37
37
26.000
Tổng sản lƣợng Ilmenite
5800
6000
650.000
Rutile
3.800
Nam Phi
145
131
8.300
Sri Lanka
2
2
-
Ukraina
57
57
2.500
Tổng sản lƣợng Rutile
670
700
42.000
Tổng Ilmenite + Rutile
6400
6700
690.000
Nguồn: U.S Department of the Interior, 2012 [59]
8
Ghi chú: Ilmenite chiếm khoáng 90% sản lượng khoáng titan trên thế giới
e: ước tính
Việc khai thác titan đã làm mất nhiều diện tích rừng phòng hộ, trồng màu và
diện tích thảm thực vật, cây bụi và các loài động - thực vật địa phƣơng. Bên cạnh
đó là các tác động tới các thành phần môi trƣờng đất, nƣớc, không khí làm trầm
trọng thêm các tác động tới môi trƣờng sinh thái.
Khu mỏ tian nằm cách thành phố Augusta 17 km, và ở gần nơi hợp lƣu giữa
hai dòng sông Scott và Blackwood, liền kề với công viên quốc gia Scott. Đây là khu
vực có đa dạng sinh học cao.
Tại khu mỏ Beenup các tác động môi trƣờng đáng lo ngại đó là tác động đến
công viên quốc gia Scott (nơi có đa dạng sinh học cao) và hai dòng sông Scott và
Blackwood. Các tác động đã đƣợc xác định bao gồm: suy giảm nguồn nƣớc, tăng
bênh tật cho thực vật (cụ thể là mầm bệnh Phytophthora cinnamomi), phá hủy nơi
cƣ trú của các loài sinh vật hoang dã, nƣớc thải mỏ thải vào nguồn nƣớc mặt gây
xáo trộn dòng chảy và biến đổi chất lƣợng nƣớc. Đi sâu hơn về các tác động nhƣ
sau:
Phá hủy nơi cư trú của các loài sinh vật, suy giảm đa dạng sinh học:
Mặc dù tác động này đƣợc xác định, tuy nhiên vẫn chƣa có số liệu điều tra
về đa dạng sinh học tại khu vực này.
Suy giảm nguồn nước
Suy giảm mực nƣớc ngầm gây ra bởi các hố khai thác và việc sử dụng nƣớc
ngầm trong khai thác. Điều này sẽ dẫn đến tác động không tốt cho sự phát triển của
thực vật ở khu vực mỏ và khu vực liền kề. Nghiên cứu về thực vật tại đây cho thấy
nếu mực nƣớc mỏ giảm quá 0,5m sẽ ảnh hƣởng đến sự phát triển của thực vật tại
công viên Scott.
10
Ảnh hưởng của mầm bệnh đến sự phát triển của sinh vật
Năm 1991 đã có cuộc điều tra về tác động của mầm bệnh Phytophthora
cinnamomi tới khu công viên quốc gia Scott. Kết quả điều tra cho thấy 86% khu
vực công viên là bị ảnh hƣởng bởi mầm bệnh. Nguyên nhân là do mầm bệnh theo
dòng nƣớc thải chảy vào khu vực công viên. Khu vực công viên có địa hình thấp
hơn khu mỏ do đó dòng nƣớc thải mỏ dễ dàng di chuyển vào khu vực công viên
theo độ cao địa hình.
Xả nước thải vào hai dòng sông Scott và Blackwood
Việc xả nƣớc thải mỏ khai thác vào hai dòng sông gây ra hiện tƣợng bồi lắng
kiến của cộng đồng, kế hoạch phục hồi đã đƣợc phê duyệt vào cuối năm 1999. Khu
vực phục hồi sẽ bao gồm 80% diện tích là thực vật bản địa và đất ngập nƣớc và
20% là diện tích đồng cỏ. Điều này cho phép việc giữ lại nguyên trạng các hồ sau
khi khai thác. Hơn 2,5 triệu tấn cát đƣợc vận chuyển tới từ các kho dự trữ và các nơi
khác để tiến hành bao lại bờ hồ.
Đất ngập nƣớc trong khu vực chính là nơi cƣ trú thích hợp khuyến khích sự
phát triển của hệ động, thực vật. Các vùng đất ngập nƣớc cùng với việc sử dụng
rộng rãi vôi sẽ tạo điều kiện thuận lợi trong quản lý lâu dài pirit tránh sự tạo thành
của dòng thải axit. Bên cạnh đó các hồ còn giúp điều tiết các dòng chảy mặt, các
đập đƣợc xây dựng để liên kết các vùng đất ngập nƣớc giúp thu giữ nƣớc và chuyển
dòng chảy chính tới sông Blackwood. Các đập dâng còn là yếu tố kiểm soát mức độ
nƣớc giúp giảm thiểu lũ lụt và xói mòn. Trồng nhiều lau, sậy trong khu vực để tăng
cƣờng khả năng lọc sinh học trên đƣờng đi của các dòng nƣớc.
Chƣơng trình tái phủ xanh thảm thực vật đƣợc thực hiện dựa trên việc tuyên
truyền và trồng cây. Ít nhất là 4 loài thực vật quý hiếm đã đƣợc trồng trong khu vực
mỏ.
12
Dự án đã cung cấp các kiến thức về phục hồi môi trƣờng dựa vào cộng đồng.
Một ví dụ khác về phục hồi môi trƣờng tại Australia: Phục hồi môi trƣờng
khu vực mỏ titan phía Tây Nam nƣớc Australia bởi công ty RGC:
Các mỏ sa khoáng nặng (cát có khối lƣợng riêng lớn hơn nhiều so với cát
thƣờng, chứa rutil, ilmenhit, zircon và monaxit) ở Capel thuộc Southwest Western
Australia do công ty sa khoáng nặng RGC quản lý. Bắt đầu khai thác từ năm 1956.
Sau hơn 30 năm, mỏ đã khai thác trên một vùng trải dài đến 15km rộng nhất
1.000m hết độ sâu phải khai thác (từ 3 - 5m). Khai thác đến đâu mỏ triển khai phục
hồi môi trƣờng đến đó biến các khai trƣờng thành đồng cỏ hoặc cải tạo thành các
khu bảo tồn thiên nhiên. Hiện nay một trung tâm bảo tồn rừng ngập nƣớc, không
chỉ nổi tiếng của Australia mà của cả thế giới, đã thực sự hình thành trên những
khai trƣờng xƣa [54].
vực này đã có sự kết hợp giữa phục hồi sinh thái và cải tạo, phục hồi môi trƣờng.
Nam Phi
Tại Zululand - Đông Bắc Nam Phi gần vịnh Richards; các khoáng sản nhƣ
rutil, ilmenit, zircon đã đƣợc khai thác từ năm 1977 và đến nay vấn tiếp diễn. Trong
quá trình khai thác lớp phủ thực vật đã bị tàn phá cùng với quá trình mở mỏ và khai
thác quặng. Công ty nổi tiếng về khai thác titan tại khu vực này là RBM (Richchard
Bay Minerals). Năm 2013, công ty mở rộng khu mỏ; các tác động tới môi trƣờng
trong khu vực đã xác định bao gồm:
Suy giảm đa dạng sinh học: khi khai thác titan sẽ phá hủy lớp thảm thực vật
trên mặt thân quặng. Tại khu vực mỏ đã xác định hệ sinh thái rừng tự nhiên (rừng
khép tán với độ cao >10m), rừng trồng (keo, bạch đàn với độ cao >6m), trảng cỏ,
đất ngập nƣớc (có diện tích 43 ha chiếm 1,4% diện tích khu mỏ), đất canh tác. Về
động vật đã xác định 64 loài chim, 13 loài thú, 42 loài lƣỡng cƣ [58].
14
Tác động đến môi trƣờng nƣớc: Nƣớc ngầm trong khu vực mỏ đƣợc nạp trực
tiếp từ nƣớc mƣa và các thủy vực ở khu vực xung quanh mỏ bao gồm khu vực hồ
Cubhu, cửa sông Umhlathuze và cửa sông Umlalazi. Việc khai thác mỏ làm phát
sinh các chất thải có nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm và suy giảm mực nƣớc
trong các thủy vực.
Tác động đến môi trƣờng khí: bụi, khí thải, tiếng ồn từ các máy móc khai
thác, phƣơng tiện vận tải quặng, từ sinh hoạt và đốt cháy sinh khối sẽ gây thay đổi
chất lƣợng môi trƣờng khí.
Tác động đến môi trƣờng đất: gây gián đoạn, mất đất, thay đổi chất lƣợng
đất.
Phóng xạ: tăng độ phóng xạ tại khu vực mỏ sẽ gây tác động không tốt đến
sức khỏe của con ngƣời và sinh vật.
Giải pháp
Phục hồi hệ sinh thái là một phần cơ bản của hoạt động khai thác mỏ. Đất
mặt sau đó đƣợc lƣu trữ. Các hố khai thác trƣớc đó trở thành các diện tích lƣu trữ
gỗ cao từ 3m đến
8m tán dày bao
gồm Acacia karoo
và Brachylaena
discolor và Rhus
nebulosa; Cỏ
Digitaria
diversinerva.
Acacia karoo cao
từ 9m đến 12 m;
Trichilia emetica;
Trema orientalis;
Mimusops caffra;
Celtis africana; Cỏ
Digitaria
diversinerva.
Tán cao từ 12m đến
15m, có thể cao hơn
bao gồm: Celtis
africana,
Mimusops caffra;
Allophylus
natalensi ; Teclea
gerrardii và Ochna
natalitia ; Cỏ
Isoglossa woodii và
Microsorium
scolopendrium
Nguồn: Cooke J.A. and M.S. Johnson, 2002 [53]
Một lần nữa, công tác phục hồi môi trƣờng (phục hồi sinh thái) sau khai
c cấp khai thác theo giấy phép là ~557000
tấn/năm, thực tế 6 tháng đầu năm 2010 là ~197000tấn/năm. Nhƣ vậy, tại thời điểm
2010, sản lƣợng theo giấy phép đƣơ
̣
c cấp (557.000tấn/năm) tại Bình Định đã gầp >
2 lần sản lƣơ
̣
ng cả nƣơ
́
c theo quy hoạch (250.000tấn/năm). Theo thông tin không
chính thức, Bình Định có khoảng 30 doanh nghiệp đầu tƣ khai thác và xuất khẩu
titan, sản lƣợng đăng ký là 620.000 tấn quặng tinh/năm. Tuy nhiên, ngoài một số
đơn vị đầu tƣ kỹ thuật khai tuyển bài bản thì phần lớn là những doanh nghiệp nhỏ,
công nghệ khai thác lạc hậu, nên quặng titan chủ yếu đƣợc xuất khẩu dƣới dạng thô,
giá trị kinh tế rất thấp. Chỉ tính riêng năm 2009, sản lƣợng titan khai thác tại Bình
Định theo báo cáo của các doanh nghiệp khoảng 400.000 tấn. Về sản lƣợng khai
thác của Bình Thuận đứng thứ hai so với các tỉnh trên cả nƣớc chỉ sau tỉnh Bình
Định (xem bảng 1.3).
Copyright: Tài liệu đại học ©