ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Tô Vĩnh

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP PHÙ HỢP CHO CÔNG TÁC CẢI TẠO MÔI
TRƯỜNG ĐẤT SAU KHAI THÁC TẠI MỎ ĐÁ SƠN THỦY

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội, năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------***------------

Tô Vĩnh

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP PHÙ HỢP CHO CÔNG TÁC CẢI TẠO MÔI
TRƯỜNG ĐẤT SAU KHAI THÁC TẠI MỎ ĐÁ SƠN THỦY
Chuyên ngành:
Mã số:

Khoa học môi trường
60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Đây là đề tài nghiên cứu mới, không giống với các đề tài luận
văn nào trước đây do đó không có sự sao chép bất kì luận văn nào.
Nội dung luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài
liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn
nguồn. Nếu xẩy ra vấn đề gì với nội dung luận văn này, tôi xin chịu
hoàn toàn trách nhiệm theo quy định./.

Người thực hiện

Tô Vĩnh

ii


Mục lục
Tiêu đề

Trang

MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................3
1.1.

Các vấn đề môi trường liên quan đến khai thác đá. .................................3

2.4.

Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................24

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................30
3.1.

Một số đặc điểm chung về hiện trạng môi trường tại khu vực nghiên

cứu.

30

3.1.1. Đặc điểm môi trường không khí. ..............................................................30
3.1.2. Đặc điểm môi trường nước. .....................................................................31
3.1.3. Đặc điểm môi trường đất. ........................................................................33
3.1.4. Hiện trạng tài nguyên sinh học. ...............................................................37
3.2.

Đánh giá chung về ảnh hưởng tới môi trường do hoạt động khai thác

đá tại mỏ Sơn Thủy. ................................................................................................37
3.3.

Đề xuất các biện pháp giảm thiểu tác động tới môi trường. ..................43

3.4.

Đề xuất giải pháp cải tạo môi trường đất hậu khai thác tại mỏ Sơn


Bảng

ết uả phân tích mẫu nước mặt hu vực mỏ đá ........................................31

Bảng 9: Tổng hợp ết uả phân tích mẫu nước ngầm hu vực mỏ đá .....................32
ảng 10: Tổng hợp ết uả phân tích mẫu đất hu vực mỏ .....................................33
Bảng 11: Tổng hợp mô tả mẫu đất tầng mặt ............................................................34
Bảng 12: Tổng hợp tính chất lý, hóa học của mẫu đất tầng mặt ..............................34
Bảng 13: Tổng hợp thành phần cơ giới của mẫu đất tầng mặt ................................34
Bảng 14: Tổng hợp tính chất lý, hóa học của đá granit ...........................................36
Bảng 15: Mức ồn tối đa của các phương tiện vận chuyển và thiết bị thi công ........40
Bảng 16: Mức rung nguồn của một số máy móc thi công ........................................41
Bảng 17: Chi phí cải tạo phục hồi đất tại mỏ Sơn Thủy (Gp1)..................................51
Bảng 18: Chi phí cải tạo phục hồi đất tại mỏ Sơn Thủy (Gp2)..................................52
Bảng 19: Kết quả tính hệ số phục hồi môi trường đất của các phương án ..............53
Bảng 20: So sánh hiệu quả kinh tế và môi trường các phương án nghiên cứu: .......60

v


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ khai thác đá: .................................................11
Hình 2: Hình ảnh moong khai thác đá ...................................................................13
Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại khu vực mỏ đá Sơn Thủy ....................................22
Hình 4: Sơ đồ vị trí mỏ đá Sơn Thủy ......................................................................23
Hình 5: Sơ đồ vị trí khu vực khai thác mỏ ..............................................................24
Hình 6: Hình ảnh moong khai thác đá ...................................................................35
Hình 7: Cây keo lá tràm được trồng gần khu vực mỏ đá.......................................59
Hình 8: Sơ đồ tổ chức quản lý cải tạo, phục hồi môi trường ................................62

ĐCMT

Địa chất môi trường

ĐCTV

Địa chất Thuỷ văn

ĐCCT

Địa chất Công trình

KTXH

Kinh tế Xã hội

PCCC

Phòng cháy chữa cháy

SS

Chất rắn lơ lửng (Suspended solids)

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN


trường tự nhiên.
Trong quá trình khai thác mỏ sẽ làm biến dạng địa hình, địa mạo và cảnh
quan khu vực. Sau khi kết thúc khai thác mỏ thường để lại các dạng địa hình có
tiềm năng gây sạt lở cao, làm ô nhiễm môi trường, gây nguy hiểm cho con người,
súc vật, động vật hoang dã trong khu vực.
Theo quy định của Luật Khoáng sản và Luật Bảo vệ môi trường, trong giai
đoạn lập dự án đầu tư, việc đánh giá tác động môi trường và lập đề án cải tạo và
phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản được tiến hành trước
khi cấp giấy phép khai thác khoáng sản.
Tuy nhiên do nhiều lý do nên trong thực tế đa số các mỏ đang khai thác chưa
có định hướng hữu hiệu cho quá trình cải tạo phục hồi môi trường sau khai thác
hoặc các mỏ đã kết thúc khai thác vẫn chưa thực hiện tốt quy chế đóng cửa mỏ theo
quy định. Thực tế thì hoạt động khai thác mỏ là trải qua một thời hạn nhất định, quá
trình sử dụng đất mang tính tạm thời, khai thác mỏ cũng đã lấy đi một lượng khá
lớn về khoáng sản và đất đá, làm biển đổi địa hình, làm thay đổi cảnh quan.
Công tác cải tạo, phục hồi môi trường sau khai thác mỏ, trả lại hiện trạng
như ban đầu là một nhiệm vụ rất khó. Thông thường hướng lựa chọn được đề xuất
là cải tạo mỏ và đánh giá tình trạng môi trường đất sau khai thác để đưa ra mục đích
sử dụng đất có hiệu quả, có lợi được ưu tiên hàng đầu.
Bởi vậy thời điểm trước khi cấp giấy phép khai thác khoáng sản việc đánh
giác tác động môi trường của quá trình khai thác mỏ, đề xuất phương án cải tạo mỏ
và cải tạo môi trường đất để có hướng sử dụng đất sau khai thác hết sức quan trọng.
Việc đánh giá và dự báo tốt tình trạng môi trường sau khi kết thúc khai thác mỏ
trong đó có môi trường đất sẽ đưa ra giải pháp cải tạo, sử dụng đất đúng đắn qua đó

1


óp phần làm hạn chế các nguy cơ tiêu cực đến môi trường. Phương án đề xuất khả
thi cũng có ý nghĩa đặc biệt cho công tác quản lý môi trường và kế hoạch khai thác

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.

Các vấn đề môi trường liên quan đến khai thác đá.

1.1.1. Các tác động do bụi, khí độc, tiếng ồn, độ rung:
*.Tác động do bụi:
Bụi chủ yếu là bụi silic phát tán vào trong không khí với nồng độ và tải
lượng khá lớn, nhất là trong khu vực khai thác. Bụi sẽ ảnh hưởng tới sức khỏe con
người cũng như động, thực vật trong vùng.
Bụi phát sinh nhiều ở các khâu khoan lỗ mìn, nổ mìn, dây chuyền chế biến
đá và vận chuyển đá ra khu chế biến. Nếu không có biện pháp giảm thiểu bụi nhất là
công tác khoan và nổ mìn thì khi điều kiện bất lợi xảy ra (Trời khô hanh, vận tốc
gió lớn) bụi sẽ phát tán vào môi trường vượt tiêu chuẩn cho phép trên diện rộng, có
thể ảnh hưởng tới vị trí cách xa khu mỏ. Khi đó người, động vật và cây cối sống
trong vùng ảnh hưởng này sẽ bị tác động do bụi.
Tác hại của bụi đối với con người:
- Bụi vào phổi gây nên những bệnh về hô hấp, có thể gây dị ứng cho những
người mẫn cảm với bụi, bịt kín lỗ chân lông gây cản trở quá trình bài tiết. Đặc biệt
với các cơ sở có công nghệ liên quan đến bụi đá, xi măng,… thì khả năng gây bệnh
phổi rất cao, bệnh đường hô hấp tiến triển nhanh gây khó thở rõ rệt, suy phổi điển
hình, tràn khí phế mạc,.… Ngoài ra, bụi cũng có khả năng gây nhiễm bẩn nguồn
nước, làm ảnh hưởng đến con người, động vật sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nguồn
nước bị nhiễm bụi nói trên.
- Ô nhiễm bụi còn có tác dụng xấu đến hệ thực vật trong khu vực, biểu hiện
thường thấy là cây cối trong khu vực lân cận thường bị phủ một lớp bụi trên lá, từ
đó gây cản trở quá trình quang hợp của cây, cây cối sẽ chậm phát triển, lá úa vàng,
ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng phát triển và đơm hoa kết trái của cây trồng.
Bụi bám vào các công trình kiến trúc sẽ là nguyên nhân gây bào mòn hóa học các

độ đục của nước và giảm hàm lượng ôxy hoà tan trong các khe suối mà nó chảy
vào. Sự ô nhiễm này sẽ góp phần làm suy giảm động vật, thực vật dưới nước gây ô
nhiễm môi trường nước trong khu vực.

4


Lưu lượng nước mưa chảy tràn ở giai đoạn sau thường có xu hướng lớn hơn
ở giai đoạn trước do diện tích che phủ và lớp đất tơi xốp giúp giữ nước bị bóc bỏ
không còn khả năng giữ nước.
Ngoài ra, nước mưa chảy tràn ở khu vực bãi thải cũng gây tác động đáng kể
tới môi trường nếu như không có biện pháp giảm thiểu tác động ở bãi thải, nước
mưa chảy tràn cuốn trôi đất hữu cơ ở bề mặt xuống mương dẫn nước và làm bồi lấp
các suối nhỏ.
*.Tác động của nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt ở giai đoạn này nếu không được thu gom và xử lý sẽ gây
tác động không nhỏ tới môi trường nhất là môi trường nước, làm ô nhiễm nguồn
nước mặt trong khu vực.
1.1.3. Tác động đến môi trường đất.
Khu vực mỏ có cấu tạo địa chất là đá granit lộ thiên, tầng đất phong hóa
mỏng, quá trình khai thác sẽ bóc tách lớp đất tầng phủ và thảm thực vật, từ đó sẽ
làm biến dạng bề mặt địa hình, làm tăng mức độ rửa trôi của đất bở rời.
Các chất thải, nước thải chứa dầu mỡ... khi thải vào vùng đất lân cận sẽ làm
thay đổi tính chất đất, làm đất mất dần độ phì nhiêu, đất trở nên trơ và khó canh tác.
Tuy nhiên, do vùng đất xung quanh là đất rừng, không có đất nông nghiệp và mục
đích của đất cũng đã thay đổi thành đất công nghiệp nên tác động đến môi trường
đất là không lớn.
1.1.4. Tác động của chất thải rắn và của chất thải nguy hại.
*.Tác động do đất đá thải:
Quá trình khai thác đá sẽ thải ra các loại đất đá thải hang ngày, nếu không có

chúng sẽ tự di chuyển tạo lập môi trường sống mới tại các khu vực lân cận.
- Hoạt động khai thác đá sẽ gây biến dạng bề mặt, gò đồi có thể bị san bằng,
do vậy khu vực khai thác sẽ mất đi cảnh quan ban đầu, không thể tái tạo. Nhưng xét
chung về quy hoạch phát triển thì có thể chấp nhận, khu vực mỏ nằm trong vùng
quy hoạch khoáng sản của tỉnh Hà Tĩnh.
1.1.6. Tác động do các rủi ro và sự cố môi trường.
*. Sạt lở đất đá Xảy ra tại các vị trí có độ dốc lớn hoặc những vị trí có độ
chênh địa hình lớn. Sự cố sạt lở đất đá xảy ra chủ yếu ở các bờ moong khai thác,

6


giữa các tầng và bờ hào giao thông lên mỏ. Sự cố này chủ yếu xảy ra ở giai đoạn
mở mỏ và giai đoạn khai thác. Khi xảy ra sụt lún kéo theo đất đá sụp xuống có thể
làm vùi lấp, làm hư hại máy móc, thiết bị, đe doạ tính mạng công nhân trên công
trường. Quá trình sụt lở bờ moong khai thác không những ảnh hưởng tới tài sản và
an toàn cho con người mà còn góp phần làm bồi lắng nhanh các lưu vực xung
quanh.
*. Tai nạn giao thông:
Với sự tham gia của các xe vận chuyển đất đá, máy thi công... sẽ làm tăng
nguy cơ tai nạn giao thông trong khu vực mỏ, nhất là các khúc cua ngoặt.
*. Sự cố cháy rừng:
Do khu mỏ nằm trong khu vực rừng trồng, có thảm thực vật nên khi thời tiết
khô ráo, nhất là vào những tháng mùa khô rất dễ xảy ra cháy rừng. Việc sử dụng lửa
để đun nấu, hút thuốc, nổ mìn của các cán bộ, công nhân của Công ty là một trong
những nguyên nhân tiềm ẩn hiểm hoạ cháy rừng.
*. Sự cố sét đánh
Vị trí khai thác đá ở độ cao từ +70m ÷ +170m nên sự cố sét đánh có thể xảy
ra với xác suất tương đối cao. Khi bị sét đánh sẽ làm hư hại máy móc, thiết bị nhất
là các thiết bị điện. Sét đánh thẳng còn gây nguy hiểm cho con người như gây bỏng,


1.2.1. Quy mô của dự án:
- Mỏ được thiết kế khai thác với công suất 80.000 m3/năm. Tổng mức đầu tư
dự kiến khoảng 28 tỷ đồng.
- Mỏ khai thác đá theo hình thức lộ thiên, cung cấp đá xây dựng phục vụ
công tác xây dựng các công trình giao thông, thủy lợi trên địa bàn huyện Hương
Sơn và các vùng lân cận thuộc tỉnh Hà Tĩnh.
- Thời gian hoạt động:
+ Mỏ đã được UBND tỉnh Hà Tĩnh cấp giấy phép khai thác khoáng sản từ
năm 2006, với diện tích ban đầu là 1,0 ha.
+ Từ năm 2013-2014, đang làm thủ tục cấp lại Giấy phép khai thác khoáng
sản với diện tích mỏ sau mở rộng là 3,7 ha.
+ Tuổi thọ mỏ: Dự kiến 24 năm.
1.2.1. Đặc điểm công nghệ khai thác:
a. Trình tự khai thác:
Trình tự khai thác tiến hành từ trên xuống dưới; để khai thác các tầng tiến
hành theo từng lớp từ ngoài vào trong và trên mỗi lớp sẽ từ trên xuống dưới, gương
máy xúc dịch chuyển dọc theo tầng trong giới hạn lớp khấu phù hợp với các thông
số làm việc của máy xúc Komasu-PC220. Sau khi khai thác xong dải khấu đầu tiên
của tầng trên cùng, máy xúc được chuyển xuống tầng kế dưới đó và bắt đầu một dãi
khấu mới.
Khoan các lỗ nhỏ có đường kính 38mm, để tạo mặt bằng khai thác đầu tiên,
sau đó sử dụng máy khoan BMK-5 có đường kính mũi khoan 105mm. Tiến hành
cắt tầng khai thác chiều sâu 10m, khoan nổ phá đá bằng nổ mìn, sử dụng thuốc nổ
kết hợp dây nổ chịu nước quốc phòng và kíp điện vi sai.
Sau khi nổ mìn lớn tiến hành dùng máy xúc bánh xích có dung tích gàu
1,2m3, xúc thả xuống chân tuyến, đá sau khi rơi xuống mặt bằng tiếp nhận là đáy
moong cosd +80m sẽ được máy xúc thứ 2 xúc lên ôtô vận chuyển về trạm nghiền
sàng hoặc bãi tập kết.



độ

75

3

Góc dốc bờ kết thúc

kt

độ

58

4

Góc dốc bờ công tác

ct

độ

58

5

Chiều rộng dãi khấu

A

Mỏ áp dụng hệ thống khai thác lớp xiên – xúc chuyển. Đá được khai thác
theo lớp xiên, dùng máy khoan ép hơi tạo lỗ khoan trong đá, sau đó nạp nguyên vật
liệu nổ công nghiệp để nổ mìn phá đá. Đá sau nổ mìn ngoài phần văng xuống bãi
tiếp nhận, phần còn lại được máy xúc ủi gạt xuống bãi xúc.
- Công đoạn xúc bốc, vận chuyển:
Đá được xúc bốc và vận chuyển bằng thiết bị cơ giới và đưa về trạm chế biến
đá sản phẩm.

10


- Công đoạn chế biến: Đá hộc được nghiền sàng chế biến ra các loại đá dăm
có kích cỡ khác nhau.
+ Đá sản phẩm là các loại đá có kích cỡ: 1x2, 2x4, 4x6, đá cấp phối đá dăm
loại 1 và 2, đá hộc 300-600mm

Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ khai thác đá:

11


1.3.

Đặc điểm tự nhiên - kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu.

1.3.1. Vị trí địa lý.
Khu vực mỏ khai thác có diện tích 3,7 ha, thuộc địa phận xã Sơn Thủy,
huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh. Vị trí mỏ được giới hạn bởi các điểm góc 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8 có tọa độ theo hệ toạ độ VN.2000 kinh tuyến trục 105030’, múi chiếu 30
theo bảng 2 như sau: [2]


500.264

5

2.042.085

500.275

6

2.042.026

500.234

7

2.042.117

500.125

8

2.042.158

500.037

1.3.2. Đặc điểm địa hình – địa chất. [2]
*. Đặc điểm địa hình và hiện trạng mỏ:
Địa hình khu mỏ có dạng đồi núi, phía Tây có địa hình thấp và cao dần lên



1.3.3. Đặc điểm khí tượng – thủy văn và các vấn đề khác.
*. Nhiệt độ không khí: [2]
Nhiệt độ không khí trung bình năm là 24,70C. Trong năm khí hậu được chia
làm 2 mùa: Mùa nắng kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu khô nóng nhất từ
tháng 5 đến tháng 8. Mùa này thường nóng bức, nhiệt độ có thể lên tới 400C, thỉnh
thoảng có mưa rào xuất hiện đột ngột. Mùa mưa kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3
năm sau, nhiệt độ trung bình tháng từ 14,10C (tháng 1) đến 23,50C (tháng 10). [2]
*. Độ ẩm không khí: [2]
Nhìn chung độ ẩm không khí khu vực nghiên cứu tương đối cao, đạt 83 ÷
87%. Hầu như quanh năm độ ẩm tương đối trung bình lớn hơn hoặc bằng 80%. Vào
thời kỳ khô nóng thịnh hành nhất (tháng 6, tháng 7), độ ẩm tương đối trung bình đạt
giá trị thấp nhất, dao động trong khoảng 72 ÷ 73%. Do ảnh hưởng của thời tiết mưa
phùn ẩm ướt, vào ba tháng 1, 2, 3, độ ẩm tương đối trung bình đạt giá trị lớn nhất,
tới 88 ÷ 91%. Độ ẩm tương đối tối thấp trung bình năm đạt 43 ÷ 57%. Song do ảnh
hưởng khá nặng nề của gió khô nóng và gió mùa Đông Bắc, nên quanh năm giá trị
thấp nhất của độ ẩm không khí tương đối đều < 45%.
*.Chế độ mưa
Lượng mưa trên khu vực nghiên cứu không đồng đều qua các tháng trong
năm. Mùa Đông thường kết hợp giữa gió mùa Đông Bắc và mưa dầm, lượng mưa
mùa này chiếm khoảng 25% lượng mưa hàng năm. Lượng mưa tập trung trong năm
vào mùa Hạ và mùa Thu, chiếm khoảng 75% lượng mưa cả năm, đặc biệt cuối Thu
thường mưa rất to.
Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, với lượng mưa chiếm 85 ÷ 90%
tổng lượng mưa cả năm. Hai tháng 9 và 10 có lượng mưa lớn nhất trong năm. Do
chịu ảnh hưởng khá nặng nề của bão nên vào mùa mưa bão cường độ mưa rất lớn.
Lượng mưa của hai tháng mưa lớn nhất này cũng đã chiếm 40 ÷ 50% tổng lượng
mưa năm. Lượng mưa ngày lớn nhất trong mùa mưa đều vượt quá 100mm.
*. Chế độ gió:

chính là: cây cam, bưởi...
- Lâm nghiệp: Sản lượng khai thác chủ yếu là gỗ tròn trong đó cây thông,
cây keo là chủ yếu.

15


Thương mại buôn bán nhỏ lẻ tại chợ với mặt hàng chủ yếu là nông sản, hàng
tiêu dùng. Các dịch vụ vận tải, thông tin liên lạc, ăn uống,... tăng trưởng ổn định.
Một số ngành nghề mộc, sửa chữa, khai thác vật liệu xây dựng phát huy tốt.
Khu vực xã Sơn Thủy có hệ thống cơ sở hạ tầng khá phát triển, đã có hệ
thống đường giao thông liên xã, mạng điện lưới quốc gia, hệ thống thông tin liên
lạc, trường học và trạm xá. [2]
1.4. Tổng quan về công tác cải tạo môi trường đất tại các dự án khai thác mỏ.
Công tác cải tạo môi trường đất sau khai thác đối với các dự án khai thác mỏ
được xây dựng trong công tác hoàn nguyên phục hồi sau khai thác. Đây là những đề
xuất các giải pháp khả thi nhằm cải tạo môi trường đất hợp lý và phát triển bền
vững tài nguyên đất đai, sinh vật khu vực mỏ. Trong luận văn này tác giả chỉ tham
khảo một số giải pháp có tính tiên tiến, hiệu quả, có tính khả thi áp dụng và gần
tương đồng với đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
1.4.1. Công tác cải tạo môi trường đất sau khai thác mỏ trên thế giới.
Từ những năm 40 đến những năm 70 của thế kỷ 20, công tác cải tạo môi
trường đất sau khai thác mỏ đã được các nước thuộc Liên Xô cũ, Mỹ, Anh, Đức, Úc
và một số nước khác quan tâm. Bên cạnh các đạo Luật được ban hành nhằm tăng
cường công tác bảo vệ môi trường thì các giải pháp lựa chọn cho công tác này
thường được áp dụng đó là chuyển đổi những vùng đất tại khu vực sau khai thác mỏ
thành các khu vực nghỉ dưỡng, các hồ chứa nước, các công viên cây xanh, sân thể
thao, vùng đất cho sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp.
Tại Mỹ, một số mỏ lộ thiên thuộc bang Ohio, từ năm 1941 đã tổ chức công
tác cải tạo, phục hồi môi trường dạng giản đơn là san gạt mặt dốc bãi thải để trồng