Nghiên cứu phát triển cây xanh phục vụ cải tạo, phục hồi bãi thải chính bắc núi béo công ty cổ phần than hà tu vinacomin

Từ khi có Luật bảo vệ môi trường đến nay, ngành than cũng đã chú trọngkhắc phục và xử lý các vấn đề gây ô nhiễm môi trường trong quá trình hoạt động vàkhai thác than, đặc biệt là các bãi

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các thầy

cô giáo Trường Đại học Khoa học tự nhiên, các thầy cô tại Khoa Môi trường đãgiảng dạy và hướng dẫn tận tình, giúp đỡ tôi trong thời gian học tại trường

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo giảng dạy tại Bộ môn Sinhthái môi trường - Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã nhiệttình giảng dạy, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và nghiêncứu tại Bộ môn Xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Thu Hà công tác tại Bộ mônSinh thái Môi trường - Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học tự nhiên làngười đã tận tình hướng dẫn và góp ý bổ sung sâu sắc những nội dung của bản khóaluận này

Đồng thời tôi trân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Tin học,Công nghệ, Môi trường - Vinacomin, Tập thể phòng Môi trường, Chuyên gia TrầnMiên - nguyên trưởng ban Môi trường Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sảnViệt Nam, Phòng Đầu tư Môi trường - Công ty Cổ phần than Hà Tu - Vinacomin đãtạo điều kiện cho tôi về thời gian, tài liệu, khảo sát thực tế trong quá trình nghiêncứu thực hiện đề tài này

Và tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và những người bạn luôn độngviên và giúp đỡ tôi trong suốt khóa học 2015-2017

Hà Nội, Ngày tháng năm 2018

Học viên

Nguyễn Hồng Trường

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Khái quát về quá trình khai thác than tại Quảng Ninh 3

1.1.1 Sơ lược lịch sử khai thác than tại Quảng Ninh 3

1.1.2 Hiện trạng khai thác than tại Quảng Ninh 4

1.1.3 Khái quát về sự hình thành bãi thải mỏ than lộ thiên 8

1.2 Tổng quan về việc cải tạo, phục hồi bãi thải từ quá trình khai thác than 12

1.2.1 Kinh nghiệm cải tạo, phục hồi bãi thải mỏ than của một số nước trên thế giới 12

1.2.2 Kinh nghiệm cải tạo, phục hồi tại các mỏ than ở Việt Nam 14

1.3 Khái quát về một số loài thực vật phủ xanh bãi thải 22

1.3.1 Dương xỉ Nephrolepis cordifolia 22

1.3.2 Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng) Acacia auriculiformis 22

1.3.3 Keo tai tượng Acacia mamgium Wild 23

1.3.4 Cỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash 23

1.3.5 Thông hai lá (Thông nhựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese 1845 24

1.3.6 Cây Cỏ Chè Vè Miscanthus Sinensis Anderss 25

1.3.7 Lách hay lau Saccharum spontaneum 25

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 26

1.4.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 26

1.4.2 Hiện trạng bãi thải Chính Bắc Núi Béo 29

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.2 Phạm vi nghiên cứu 30

2.3 Nội dung nghiên cứu 30

2.4 Phương pháp nghiên cứu 30

2.4.1 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 30

2.4.2 Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu 32

2.4.3 Phương pháp thí nghiệm ngoài thực địa 32

2.4.4 Phương pháp tổng hợp tính toán, xử lý số liệu 35

2.4.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 35

2.4.6 Phương pháp đánh giá tổng hợp 36

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu 37

3.1.1 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu 37

3.1.2 Tài nguyên sinh thái trong khu vực nghiên cứu 40

3.1.3 Kết quả quan trắc môi trường khu vực nghiên cứu 41

3.1.4 Thành phần, đặc điểm bãi thải Chính Bắc Núi Béo - Công ty cổ phần than Hà Tu 44

3.1.5 Đánh giá ảnh hưởng của bãi thải Chính Bắc Núi Béo - Công ty cổ phần than Hà Tu đến hiện trạng môi trường 47

3.2 Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của một số cây được trồng thử nghiệm trên bãi thải Chính Bắc Núi Béo 50

3.2.1 Đánh giá sự sinh trưởng, phát triển và khả năng cải tạo đất của cây keo lá chàm, keo tai tượng 51

3.2.2 Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây Thông 56

3.3 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của việc trồng cây xanh cải tạo, phục hồi bãi thải 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

I Kết luận 60

II Kiến nghị 61

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1: So sánh ưu nhược điểm phương pháp đổ thải bãi thải cao (dạng bãi thải đổ

thải sườn đồi) và bãi thải phân tầng (dạng bãi thải đổ đống) 11

Bảng 2: Các loài thực vật đã được sử dụng phủ xanh tại các bãi thải mỏ 18

Bảng 3: Nhiệt độ không khí trung bình trong các tháng 27

Bảng 4: Độ ẩm trung bình trong các tháng 27

Bảng 5: Lượng bốc hơi trung bình các tháng và năm 28

Bảng 6: Lượng mưa trung bình các tháng và năm 28

Bảng 7: Tốc độ gió trung bình các tháng và năm 28

Bảng 8: Thời gian lấy mẫu đất tại các khu nghiên cứu 31

Bảng 9: Tổng hợp tính chất cơ lý của đất đá nền bãi thải Chính Bắc 38

Bảng 10: Tổng hợp kết quả quan trắc môi trường không khí trên bãi thải Chính Bắc Núi Béo từ năm 2015 - 2017 42

Bảng 11: Tổng hợp kết quả quan trắc môi trường đất trên bãi thải Chính Bắc Núi Béo từ năm 2015 - 2017 42

Bảng 12: Các chỉ tiêu cơ lý của đất đá bãi thải 46

Bảng 13: Sinh trưởng về đường kính cây Keo lá tràm và Keo tai tượng 52

Bảng 14: Sinh trưởng về chiều cao cây Keo lá tràm và Keo tại tượng 53

Bảng 15: Kết quả phân tích đất trước và sau khi trồng cây tại Bãi thải Chính Bắc Núi Béo - phía Hà Tu 55

Bảng 16: Sinh trưởng về đường kính cây Thông 57

Bảng 17: Sinh trưởng về chiều cao cây Thông 57

Bảng 18: Kết quả phân tích đất trước và sau khi trồng cây tại Bãi thải Chính Bắc Núi Béo - phía Hà Tu 58

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1 Ô tô chở đất đá và đổ thải tại bãi đổ thải 12

Hình 2 Các phương án tạo tầng 14

Hình 3 Một số dạng tường chắn tại các bãi thải mỏ than 15

Hình 4 Nước axit mỏ rò rỉ từ bãi thải 16

Hình 5 Gia cố sườn tầng bằng bó vật liệu dễ phân hủy 20

Hình 6 Một số loài thực vật thường được sử dụng cho CPM bãi thải mỏ than 21

Hình 7 Máy AAS và phòng thí nghiệm VITE 36

Hình 8 Hiện trạng bãi thải Chính Bắc Núi Béo 39

Hình 9 Khu vực bị sạt lở (Bãi thải Chính Bắc Núi Béo-phía Hà Tu) 48

Hình 10 Nứt nẻ bãi thải, tiền đề tạo ra nguy cơ trượt lở bãi thải 48

Hình 11 Khu vực thử nghiệm dự án nhìn từ trên cao 51

Hình 12 Khu vực mặt bằng bãi thải 51

Hình 13 Cây Keo lá tràm, Keo tai tượng được trồng sau 6 tháng và sau 1 năm 52

Hình 14 Kết quả theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cây Keo 52

Hình 15 Hình ảnh cây Thông trước và sau khi trồng trên bãi thải 56

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

CPM Cải tạo phục hồi môi trường

ĐMC Đánh giá môi trường chiến lược

ĐTM Đánh giá tác động môi trường

QH403

Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, cóxét triển vọng đến năm 2030 được phê duyệt tại Quyết định số403/QĐ-TTg ngày

QH60

Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, cóxét triển vọng đến năm 2030 được phê duyệt tại Quyết định số60/QĐ-TTg ngày 09/01/2012

QTMT Quan trắc môi trường

TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

TNTN Tài nguyên thiên nhiên

VINACOMIN Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

VITE Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường-Vinacomin

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành than đã trải qua khai thác hơn 80năm, góp phần tăng trưởng kinh tế của đất nước nói chung và của tỉnh Quảng Ninhnói riêng Việc khai thác than đã tạo ra hàng vạn công ăn việc làm cho người laođộng, tăng nguồn thu ngân sách của tỉnh Quảng Ninh, sử dụng nguồn tài nguyênkhoáng sản đã được thăm dò vào khai thác hợp lý

Song song với việc khai thác đó, các hoạt động khai thác than đã và đangphát thải một khối lượng lớn đất đá thải như những quả núi, gây ảnh hưởng đến môitrường như: chiếm dụng đất, ảnh hưởng đến môi trường đất, nước, không khí vàcảnh quan môi trường Các bãi thải là một vấn đề nghiêm trọng cần giải quyết ởtỉnh Quảng Ninh Các sự cố phát sinh từ bãi thải như: trượt lở, xói mòn khôngnhững gây ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên, mà còn ảnh hưởng đến con người

và tài sản của dân cư khu vực lân cận

Từ khi có Luật bảo vệ môi trường đến nay, ngành than cũng đã chú trọngkhắc phục và xử lý các vấn đề gây ô nhiễm môi trường trong quá trình hoạt động vàkhai thác than, đặc biệt là các bãi thải từ quá trình khai thác nhiều năm để lại trong

đó có bãi thải Chính Bắc Núi Béo - Công ty CP Than Hà Tu; Bãi thải Nam Đèo Nai

- Công ty CP Than Đèo Nai; Bãi thải Nam Lộ Phong - Công ty CP Than Hà Tu,…theo các kết quả nghiên cứu cho thấy: thành phần đất đá thải có hàm lượng mùnthấp, nghèo nitơ và kali,… Ngoài ra, việc phủ xanh các bãi thải từ trước tới nay chủyếu được trồng các loại cây như: Keo tai tượng, Keo lá tràm, Thông mã vĩ, cỏVetiver,… Nhằm nâng cao hiệu quả về giá trị kinh tế mà vẫn đáp ứng về vấn đề môi

trường cần thiết phải nghiên cứu thực hiện Đề tài: Nghiên cứu phát triển cây xanh phục vụ cải tạo, phục hồi bãi thải Chính Bắc Núi Béo - Công ty Cổ phần than

Hà Tu - Vinacomin.

2 Mục tiêu nghiên cứu

- M ục tiêu chung:

+ Trồng cây phủ xanh bãi thải nhằm giảm thiểu bụi, trả lại màu xanh và cảithiện môi trường cảnh quan, môi trường nước, đất, không khí của khu vực,

+ Cải tạo cảnh quan nhằm đưa môi trường và hệ sinh thái về môi trường và

hệ sinh thái ban đầu nếu có thể

+ Mang lại hiệu quả về kinh tế - xã hội

- M ục tiêu cụ thể

+ Nghiên cứu sự phát triển của các loại cây: Keo lá tràm, Thông được trồngtại bãi thải

+ Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây

+ Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của việc trồng cây trên bãi thải (mật

độ, mùa vụ, phân bón,…)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Khái quát về quá trình khai thác than tại Quảng Ninh

1.1.1 Sơ lược lịch sử khai thác than tại Quảng Ninh

Năm 1888, Công ty than Bắc Kỳ của Pháp đã được thành lập và cuối năm đótoàn bộ vùng mỏ than Quảng Ninh trở thành nhượng địa và phân chia cho các tậpđoàn tư bản Pháp khai thác

Từ năm 1916, một loạt các công ty than của Pháp ra đời như: Công ty thanĐông Triều, Mạo Khê, Tràng Bạch, Cổ kênh, Yên Lập, Hạ Long-Đồng Đăng, Thời kỳ này, sản lượng khai thác than khoảng 200.000 tấn/năm gồm cả lộ thiên vàhầm lò Công nghệ khai thác than chủ yếu là thủ công, thiết bị máy móc hầu nhưkhông có Do mục tiêu là lợi nhuận nên các Chủ mỏ đã không quan tâm đến côngtác bảo vệ môi trường, các khu rừng nguyên sinh bị tàn phá nặng nề, môi trườngmôi sinh, đa dạng sinh học bị biến đổi

Sau hoà bình lập lại năm 1954, Đảng và Nhà nước đã tập trung đầu tư đểphát triển công nghiệp khai thác than thành ngành kinh tế chủ đạo trên địa bàn tỉnhQuảng Ninh Với sự trợ giúp của Liên Xô, các thiết bị khai thác cơ giới như ôtô,máy xúc, máy khoan, tầu điện, lần lượt được trang bị cho các mỏ Các nhà máy cơkhí, sửa chữa, sàng tuyển, cơ sở hạ tầng mới được xây dựng Nhờ vậy sản lượngkhai thác than đã từng bước được nâng lên, đến năm 1987 sản lượng đạt gần 7 triệutấn Cùng với sự phát triển của các mỏ than, môi trường tiếp tục bị huỷ hoại do sựquan tâm đến lĩnh vực này chưa được coi trọng đúng mức

Từ năm 1987, nền kinh tế nước ta bắt đầu chuyển đổi sang hoạt động theo

cơ chế thị trường, Nhà nước xoá bỏ chế độ bao cấp, các mỏ than từ chỗ được ngânsách bao cấp hoàn toàn chuyển sang tự hạch toán, cân đối tài chính Đây là giaiđoạn gặp nhiều khó khăn của ngành than, sản lượng khai thác sụt giảm do khôngxuất khẩu được vì chính sách bao vây cấm vận của Mỹ, giá than trong nước xuốngthấp do nạn khai thác tự do tràn lan Đây cũng là giai đoạn mà môi trường vùng mỏ

bị tàn phá nặng nề nhất, mặt đất bị đào bới, đổ thải nham nhở, rừng bị khai thác cạnkiệt do khai thác gỗ chống lò nên cơ bản rừng đã biến mất khỏi vùng than.

Cuối năm 1994, Tổng Công ty Than Việt Nam ra đời đã tạo nên một độnglực mới cho sự phát triển của ngành Than Năm 1995, sản lượng than thương phẩmđạt trên 7 triệu tấn, năm 1997 đạt hơn 10 triệu tấn, năm 2001 đạt 13 triệu tấn và năm

2004 đạt trên 26 triệu tấn Ngành Than đã tập trung đổi mới trang thiết bị, cơ giớihoá ở trình độ cao, đầu tư kỹ thuật và công nghệ mới, mở rộng thị trường tiêu thụ,xây dựng quan hệ hợp tác quốc tế lâu dài và ổn định Giai đoạn này công tác bảo vệmôi trường đã được quan tâm và thực hiện tốt nhờ sự ra đời của Tổng Công ty ThanViệt Nam và luật Bảo vệ môi trường Cùng với chiến lược phát triển sản xuất kinhdoanh, Tổng Công ty Than Việt Nam đã xác định một chiến lược về bảo vệ môitrường nhằm phát triển bền vững [1]

1.1.2 Hi ện trạng khai thác than tại Quảng Ninh

Khai thác than tại Quảng Ninh hiện nay tập trung chủ yếu ở các vùng CẩmPhả, Hòn Gai, Uông Bí, Đông Triều, ngoài ra còn có ở vùng Hoành Bồ nhưngkhông nhiều và mới được khai thác những năm gần đây

Than tại Quảng Ninh được khai thác bằng cả 2 phương pháp lộ thiên và hầm

lò, trong đó sản lượng khai thác lộ thiên chiếm 60%, hầm lò 40% sản lượng khaithác toàn ngành

* Khai thác lộ thiên

Trước đây cũng như hiện nay, khai thác lộ thiên đóng vai trò chủ đạo trongviệc đáp ứng sản lượng của ngành than, sản lượng những năm qua chiếm khoảng60% tổng sản lượng than khai thác toàn ngành Hiện nay, tại Quảng Ninh có 5 mỏ

lộ thiên lớn (Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Núi Béo) có sản lượng trên 2,5triệu tấn than nguyên khai/năm, khoảng 15 mỏ lộ thiên vừa và công trường lộ thiên(thuộc các mỏ than hầm lò) có sản lượng từ 200.000 - 500.000 tấn than nguyênkhai/năm

Công nghệ khai thác lộ thiên được cơ giới hoá hoàn toàn bao gồm các khâucông nghệ và thiết bị chủ yếu sau:

- Phá vỡ đất đá: Chủ yếu bằng khoan nổ mìn Thiết bị khoan là máy khoanxoay cầu, các loại máy khoan xoay đập thuỷ lực, đôi chỗ còn sử dụng máy khoanđập cáp, đường kính lỗ khoan từ 90-250mm.

- Xúc bốc: Sử dụng máy xúc điện EKG-5A của Nga hoặc các máy xúc thuỷlực gầu ngược dung tích gầu xúc từ 1,2-8,0m3

- Vận tải: Hiện nay vận tải đất đá bằng ô tô cỡ lớn từ 50-100 tấn, vận chuyểnthan trong mỏ chủ yếu bằng ôtô có trọng tải từ 15-35 tấn, vận tải than ngoài mỏbằng đường sắt, băng tải và ôtô

- Đổ thải đất đá: Chủ yếu dùng hình thức đổ thải từ sườn núi cao xuốngthung lũng thấp bằng ôtô kết hợp máy gạt Bãi thải chủ yếu là bãi thải ngoài, đôichỗ có điều kiện đổ bãi thải trong vào các khai trường đã kết thúc

Hiện nay, hầu hết các mỏ than lộ thiên tại Quảng Ninh đều đã khai thácxuống sâu dưới mức thoát nước tự chảy, mỏ sâu nhất là Cọc Sáu hiện khai thác đếnmức -250 Công nghệ khai thác xuống sâu hiện nay sử dụng máy xúc thuỷ lực gầungược, lấy than theo mùa

Các mỏ lộ thiên phân bố không đều trên địa bàn Quảng Ninh, tập trung chủyếu ở vùng Cẩm Phả và Hòn Gai, các nơi khác chỉ có các mỏ hoặc công trường lộvỉa nhỏ Đặc điểm khai thác lộ thiên của các vùng như sau:

Vùng C ẩm Phả

Cẩm Phả là vùng tập trung nhiều mỏ than lộ thiên của Tập đoàn công nghiệpThan - Khoáng sản Việt Nam, sản lượng khai thác năm 2016 đạt 20,5 triệu tấn bằng73% sản lượng than khai thác trong vùng và 65% sản lượng than khai thác lộ thiêntoàn ngành, đất đá bóc 205 triệu m3, hệ số bóc trung bình 10 m3/T

Tại Cẩm Phả có 3 mỏ lớn nhất nước là Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn sảnlượng khai thác mỗi mỏ hàng năm trên 3,0 triệu tấn Ngoài ra còn có các mỏ vừa vànhỏ khai thác phần nông của khoáng sàng Khe Chàm, Khe Tam, Mông Dương như:Bàng Nâu, Đông Đá Mài, Tây Nam Đá Mài, Tây Bắc Đá Mài, Vỉa 14 Khe Chàm(khoáng sàng Khe Chàm), Khe Tam, Nam Khe Tam (khoáng sàng Khe Tam), MôngDương, Đông Bắc Mông Dương (khoáng sàng Mông Dương), Đông Khe Sim, Tây

Khe Sim (khoáng sàng Ngã Hai), Quảng Lợi, Lộ Trí, có sản lượng từ 200.000 500.000 tấn than/năm.

-Đặc điểm phân bố của các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả là tập trung chủyếu ở vùng đồi núi phía Bắc, được dãy núi Khe Sim ngăn cách nên ít ảnh hưởngđến môi trường khu vực trung tâm thành phố Riêng bãi thải Nam Đèo Nai của mỏĐèo Nai và Cọc Sáu hình thành nhiều năm trước đây lại nằm bên sườn nam dãy núiKhe Sim, sát khu trung tâm thành phố nên gây ô nhiễm nghiêm trọng và làm xấucảnh quan môi trường cần có phương án giải quyết

Vùng Hòn Gai

Hòn Gai là vùng than lộ thiên lớn thứ 2 sau Cẩm Phả, sản lượng khai thácnăm 2004 đạt 6,3 triệu tấn bằng 70% sản lượng than khai thác trong vùng và 26%sản lượng than khai thác lộ thiên toàn ngành, đất đá bóc 69,3 triệu m3, hệ số bóctrung bình 11 m3/T

Tại Hòn Gai có mỏ Hà Tu, Núi Béo sản lượng trên 2,5 triệu tấn, trong nhữngnăm tới sẽ nâng lên trên 3,5 triệu tấn Ngoài ra còn có một số mỏ khác thuộc Công

ty than Hòn Gai và Công ty than Hà Lầm 200.000-300.000 tấn/năm

Đặc điểm phân bố chủ yếu của các mỏ than lộ thiên vùng Hòn Gai là nằmchủ yếu trong vùng đồi núi ngoại vi phía Bắc và Đông Bắc thành phố Hạ Long vìvậy ít ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường khu vực trung tâm thành phố mà chủ yếutác động đến các cụm dân cư và vùng ven sông Diễn Vọng

Vùng Đông Triều - Uông Bí

Vùng Đông Triều - Uông Bí chủ yếu khai thác bằng phương pháp hầm lò.Tại đây chỉ có mỏ lộ thiên Uông Thượng - liên doanh Vietmindo và một vài côngtrường lộ thiên của các mỏ hầm lò Sản lượng than lộ thiên hàng năm đạt 950.000tấn (không tính mỏ Vietmindo) bằng 19% sản lượng than khai thác trong vùng và6% sản lượng than khai thác lộ thiên toàn ngành, đất đá bóc 5,4 triệu m3, hệ số bóctrung bình 5,6 m3/T

Đặc điểm chủ yếu của các khai trường lộ thiên vùng Đông Triều - Uông Bí

là quy mô nhỏ, chủ yếu khai thác tận thu phần vỉa nông gần mặt đất, đất đá đổ bãi

thải ngoài Với đặc điểm phân bố rải rác, không tập trung nên đã tác động khôngnhỏ tới môi trường nông nghiệp và hệ thống sông suối thoát nước trong vùng.

* Khai thác hầm lò

Hiện nay, khai thác than hầm lò tại Quảng Ninh đạt 15,75 triệu tấn, chiếm40% sản lượng than của toàn ngành Hiện nay, tại Quảng Ninh có 7 mỏ hầm lò gồmMạo Khê, Vàng Danh, Hà Lầm, Thống Nhất, Mông Dương, Khe Chàm, DươngHuy có sản lượng từ 1.000.000 - 2.000.000 tấn than/năm và khoảng 20 mỏ hầm lòvừa và nhỏ có sản lượng từ 200.000 - 300.000 tấn than/năm

Các mỏ than hầm lò hiện nay chủ yếu khai thác phần nông, trên mức -80,chủ yếu mở vỉa bằng lò bằng hoặc giếng nghiêng, chỉ có mỏ Mông Dương mở vỉabằng giếng đứng Công nghệ khai thác hầm lò hiện nay được cơ giới hoá một phần,chủ yếu ở khâu vận tải trong lò và các hoạt động trên sân công nghiệp, trong đó vậntải ngoài mỏ sử dụng cả ôtô, băng tải và đường sắt Vừa qua, mỏ Khe Chàm đã đưamáy khấu vào sử dụng thành công tại lò chợ, mở ra khả năng cơ giới hoá nâng caosản lượng khai thác

Những năm vừa qua một số mỏ lớn như Mạo Khê, Hà Lầm, Thống Nhất,Mông Dương đã khai thác xuống dưới mức lò bằng Các mỏ còn lại khai thác trênmức lò bằng Trong những năm tới hầu hết các mỏ sẽ phải xuống sâu hơn

Các mỏ than hầm lò hiện nay phân bố tương đối đều trên địa bàn QuảngNinh, tuy nhiên vùng Cẩm Phả có số lượng mỏ hầm lò nhiều hơn và trong tương lai

sẽ thành khu vực có sản lượng than khai thác hầm lò lớn

Vùng C ẩm Phả

Hiện nay, vùng Cẩm Phả có các mỏ than hầm lò: Thống Nhất, Mông Dương,Dương Huy, Khe Chàm có sản lượng khai thác từ 500.000 - 2.000.000 tấn.Ngoài ra còn một số các mỏ khác như Khe Tam, Ngã Hai, Bắc Khe Chàm, có sảnlượng từ 200.000 - 300.000 tấn

Các mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả chủ yếu nằm sâu trong vùng đồi núi phíaBắc (trừ mỏ Thống Nhất) nên ít ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường khu vực trungtâm thành phố

Vùng Đông Triều - Uông Bí

Vùng Đông Triều - Uông Bí chủ yếu là khai thác than hầm lò Tại đây có 2

mỏ Vàng Danh, Mạo Khê là những mỏ có sản lượng khai thác hầm lò lớn nhất hiệnnay khoảng 1,5 - 2,5 triệu tấn/năm Trong vùng còn có một số mỏ của Công ty thanUông Bí, Nam Mẫu, Hồng Thái, Công ty Đông Bắc (Khe Chuối, Đồng Rì) có sảnlượng khai thác từ 100.000 - 500.000 tấn/năm

Các mỏ hầm lò vùng Đông Triều - Uông Bí cũng chủ yếu nằm trong vùngđồi núi phía Bắc, ảnh hưởng chủ yếu tới môi trường là do quá trình sàng tuyển, vậnchuyển than đi tiêu thụ [1], [8], [9]

1.1.3 Khái quát v ề sự hình thành bãi thải mỏ than lộ thiên

Chất thải rắn từ quá trình khai thác than chủ yếu là đất đá thải mỏ lộ thiên.Đây là loại chất thải rắn thông thường, không có độc tố nguy hại đối với môitrường Đất đá thải mỏ mặc dù không gây nguy hại tới môi trường nhưng cũng gây

ra nhiều tác động phiền hà đối với môi trường và môi sinh thể hiện ở những mặtsau:

- Làm thay đổi địa hình tự nhiên do tạo ra những núi đất đá thải nhân tạo cóchiều cao hàng trăm mét so với địa hình tự nhiên Sự thay đổi địa hình tự nhiên này

có thể có những tác động nhất định đến bố trí các công trình quốc phòng, đặc biệt ởnhững vùng địa bàn có tính chiến lược quan trọng như Quảng Ninh

- Tạo ra những cảnh quan xấu, ảnh hưởng tới phát triển du lịch;

- Chiếm dụng đất, đặc biệt là đất nông nghiệp để làm bãi thải, làm ảnh hưởnglớn đến đời sống, kế mưu sinh của một bộ phận dân cư sống bằng nghề nông

- Gây bồi lấp sông suối do đất đá bị cuốn trôi theo nước mưa, nước mặt;

- Các khu vực đã được sử dụng làm bãi thải sẽ không có khả năng sử dụnglại làm đất nông nghiệp hoặc phát triển cây công nghiệp do sự thay đổi kết cấu đất

và thành phần đất Do vậy, tác động của đất thải mỏ đối với môi trường, môi sinh vàviệc chiếm dụng đất làm bãi thải từ hoạt động khai thác than là một trong các tácđộng có phạm vi rộng, ảnh hưởng lớn

Theo QH403, số lượng đất đá thải do khai thác lộ thiên (không kể mỏ thanđịa phương và các mỏ than bùn) còn lại sẽ thải ra môi trường từ 01/01/2015 là4.161.060.000 m3, phân theo các vùng như sau:

+ Uông Bí: 263 280 ngàn m3(chiếm 6,3%);

+ Hòn Gai: 632 655 ngàn m3(chiếm 15,2%);

+ Cẩm Phả: 2 357 126 ngàn m3(chiếm 56,6%);

+ Nội địa: 907 999 ngàn m3(chiếm 21,8%)

Theo số liệu của QH403 nói trên, khu vực bị ảnh hưởng lớn nhất và lâu dàinhất là khu vực TP Cẩm Phả, khu vực sớm kết thúc khai thác nhất là TP Hạ Long.Theo định hướng này, việc kết thúc sớm khai thác than lộ thiên tại khu vực TP HạLong là phù hợp với Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Quảng Ninh nhằm bảo vệ

và phát triển du lịch TP Hạ Long, tạo ra vùng không gian sống trong sạch, thânthiện với môi trường

Quy hoạch khai thác than đã có các định hướng cụ thể, rõ ràng về giải phápgiảm thiểu tải lượng chất thải rắn thải ra môi trường, theo đó, sử dụng tối đa khônggian đã khai thác tại các mỏ khai thác lộ thiên (moong) làm bãi thải trong như đãquy hoạch cho các khu Khe Tam Dương Huy, lộ vỉa Mông Dương, mỏ Suối Lại, vỉa

14 Núi Béo,… Giải pháp này sẽ giúp giảm cung độ vận tải, giảm diện tích chiếmđất bãi thải, tạo điều kiện cho việc phục hồi môi trường mỏ

Giải pháp sử dụng bãi thải trong là một định hướng đúng, có vai trò quyếtđịnh cho việc giảm tối đa lượng đất đá thải ra môi trường và không mở rộng sử

dụng đất mới để làm bãi thải Tuy nhiên, khai thác than vẫn còn tiềm ẩn nhiều nguy

cơ đối với môi trường do hoạt động đổ thải

Do áp dụng công nghệ đổ thải sườn đồi trong một thời kỳ rất dài nên các bãithải đều tạo thành dạng bãi thải cao với chiều cao lớn nhất là 300m Góc dốc sườnbãi thải tương đối lớn, từ 30o  40o Thành phần trên bãi thải ngoài của các mỏ thanthường 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 [8], [9], [10] cho thấy:

- Đá thải chiếm tới trên 90% tổng số vật liệu thải (có đường kính > 2mm)

- 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 phụthuộc vào trọng lượng và động năng của chúng Có thể phân sườn bãi thải thành cáclớp 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 nhỏhơn 15mm chiếm 40 50%

- Dọc theo sườn dốc trở xuống, tỷ lệ cấp hạt nhỏ trong thành phần của sườnbãi 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 Khixuống tới chân bãi thải, các tảng đá to thường lăn cách chân bãi thải một khoảngcách nhất định, tạo thành sườn dốc bãi thải dạng lõm Khu vực sát chân bãi thảithường tập trung các loại đá có đường kính trên 800 mm

Ngược lại, với các bãi thải đã dừng đổ thải từ lâu thì có sự biến đổi quy luậtphân 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 hạtnày thường hay bị cuốn trôi theo dòng nước chảy mạnh, một phần chui xuống lòngbãi thải phân bố vào các khoảng trống giữa các tảng đá lớn, một phần theo dòngchảy phân bố trên sườn để ổn định sườn dốc

Tác động của bãi thải đến môi trường xảy ra trên diện rộng và theo chiềusâu Để hạn chế tác động của bãi thải đến môi trường, việc cải tạo, phục hồi bãi thải

mỏ là một điều tất yếu và đã được luật hóa trong Luật BVMT ban hành năm 2014.Tuy nhiên, công tác cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải không hề dễ dàng

Sự khác biệt cơ bản trong công tác đổ thải và cấu trúc bãi thải của Việt Namvới các nước công nghiệp phát triển là ở Việt Nam sử dụng dạng bãi thải cao (đổthải sườn đồi), ở các nước công nghiệp phát triển sử dụng công nghệ bãi thải phântầng (bãi thải đổ đống) Ưu nhược điểm của hai phương pháp ở trong Bảng 1

Bảng 1: So sánh ưu nhược điểm phương pháp đổ thải bãi thải cao (dạng bãi thải đổ

thải sườn đồi) và bãi thải phân tầng (dạng bãi thải đổ đống)

Thông số Công nghệ đổ thải

bãi thải cao

Công nghệ đổ thải bãi thải phân tầng

Chiếm dụng đất Diện tích chiếm dụng nhỏ Diện tích chiếm dụng lớn

Chi phí đổ thải Tiết kiệm do giảm được cự ly vận

chuyển giữa các tầng

Tăng chi phí so cự lý vậnchuyển lớn

Tác động đến môi

trường

Nguồn tạo bụi, xói lở, cảnh quanxấu trong suốt thời gian vận hànhbãi thải

Hạn chế các tác động xấu tớimôi trường ngay trong quátrình đổ thải

Cũng theo [9], [15] việc phục hồi thảm thực vật trên bãi thải mỏ than cũnggặp nhiều khó khăn do bề mặt bãi thải có nhiệt độ cao do hấp thụ nhiệt trong mùa

hè, độ ẩm không khí thấp hơn các khu vực xung quanh và luôn chịu gió lớn

Khó khăn trong việc CPM bãi thải mỏ than còn chịu tác động liên đới đếnvấn đề an toàn dân cư và các công trình hạ tầng, kỹ thuật CPM bãi thải và năng lựctài chính [30].

Hình 1 Ô tô chở đất đá và đổ thải tại bãi đổ thải

1.2 Tổng quan về việc cải tạo, phục hồi bãi thải từ quá trình khai thác than

1.2.1 Kinh nghiệm cải tạo, phục hồi bãi thải mỏ than của một số nước trên thế giới

Theo tài liệu nghiên cứu của một số nước có mỏ khoáng sản, trong đó có mỏthan trên thế giới thì điều kiện địa chất tại tại các mỏ than tương đối ổn định, đất đámềm, rễ tơi xốp, các vỉa than dạng thoải hoặc dạng ổ Vì vậy, việc khai thác than tạimột số nước trên thế giới được thực hiện cơ giới hóa toàn phần từ khâu xúc bốc đất

đá đổ lên bãi thải đến vận chuyển than đến các hộ tiêu thụ

Đối với đá đá thải sau khi được bốc xúc, làm tơi xốp được chuyển đến băngtải để vận chuyển lên bãi thải đất đá để đổ thải Tại bãi thải đất đá đã tiến hành đổthải theo quy phạm kỹ thuật, đất đá được đổ thành các tầng có chiều cao từ 10-15m,góc dốc bãi thải <25o sau đó được lu lèn để ổn định rồi tiến hành trồng cây phủxanh bãi thải

Ở Mỹ đã tiến hành trồng thử nghiệm một số loài cây bụi, cây rừng bao gồmCây tân bì, ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub, mận Mỹ tại một sốbãi thải của các mỏ than thuộc vùng Đông Bắc nước Mỹ, kết quả cho thấy:

+ Tỷ lệ cây trồng sống sót được tưới nước cao hơn cây không được tưới

nước khoảng 14% trong năm đầu tiên Hai năm sau khi ngừng tưới nước các loạicây có quả hình nón chết 50%, trong khi đó các loại cây tân bì chết 20% và cây mận

Mỹ không chết cây nào

Nghiên cứu trồng cỏ trên đất bãi thải bằng biện pháp gieo hạt giống của 29loài cỏ lâu năm và 2 loài cỏ hai năm trên bãi thải của mỏ than ở hạt Dickinson Kếtquả quan sát và nghiên cứu trong hai năm cho thấy một số loài khi trồng bằng biệnpháp gieo hạt phát triển rất nhanh như: Cỏ 3 lá trắng, cam thảo rừng, cây bông tai ládài Một số loài phát triển chậm hơn nhưng vẫn ở mức đạt yêu cầu là cúc tây, bôngtai xanh, cỏ 3 lá tím, sao đêm Các loài khác phát triển chậm hoặc không nảy mầmđược 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 khigieo hạt trên đất bãi thải của mỏ than gồm các loại cỏ như: Penstemon angustifolius,Solidago rigida, Helianthus rinidus, Campanula rotundifolia, Suaeda fruticosa vàLygodesmia 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 gieohạt trực tiếp trên các bãi thải của mỏ than đó là: Petalostemum candidum, Ratibidacolumnifera, Glveyrrhiza lepidota, Liatris punctada và Astragalus ceramicus [39],[40], [41]

Mỏ than lộ thiên Hunter Valey - Ôxtrâylia: thực hiện sự kết hợp giữa côngtác cải tạo hoàn thổ môi trường ngay từ bước lập dự án đầu tư Với kế hoạch này đãđem 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 tínnhiệm từ phía cộng đồng dân cư đồng thời tích luỹ những kinh nghiệm về kỹ thuậtcanh tác của địa phương để sau này có thể áp dụng vào việc sử dụng các vùng đấthoàn thổ cho sản xuất Mỏ là người tiên phong trong ngành công nghiệp khai thácthan với các kỹ thuật gieo mầm trực tiếp Mỏ đã sử dụng kỹ thuật gieo mầm trựctiếp 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 thểđược sử dụng thay thế lớp đất mặt hỗ trợ sự nảy mầm của các mầm cây [37], [42].

1.2.2 Kinh nghi ệm cải tạo, phục hồi tại các mỏ than ở Việt Nam

1.2.2.1 Ổn định bãi thải

* Hạ độ cao bãi thải

Biện pháp hạ độ cao bãi thải được áp dụng cho bãi thải Chính Bắc mỏ thanNúi Béo Độ cao bãi thải được hạ từ cốt +271 xuống cốt +256 Đây là giải pháp tối

ưu để ổn định bãi thải Giải pháp này sẽ được áp dụng cho tất cả các bãi thải có cốtcao >300m phải được hạ xuống <300m theo yêu cầu của UBDN tỉnh Quảng Ninh

* San cắt, tạo tầng

San cắt tầng, đổ thải tạo tầng mới theo đúng trình tự và các thông số thiết kế.Công tác san gạt được thực hiện bằng máy xúc, kết hợp máy gạt; công tác vậnchuyển thực hiện bằng ô tô Biện pháp san cắt tầng được thực hiện theo nguyên lý

đổ cạp, cắt sườn dốc và kết hợp cả hai (xem Hình 2) [42]

Thông số kỹ thuật của bãi thải sau khi san cắt tầng:

tại những nơi xung yếu cần hệ số an toàn trượt lở cao Tuy là loại tường chắn chịulực, có độ bền cao nhưng tường chắn BTCT giữ lại nước rò rỉ từ trong bãi thải và cónhững tác động nhất định trở lại độ bền cơ lý của đất đá khu vực chân bãi thải.

Tường chắn xây bằng đá hộc cũng có tác dụng tương tự như tường chắnBTCT nhưng thường được sử dụng tại những khu vực chân bãi thải ít nguy hiểmhơn so với tường chắn BTCT Một bãi thải có thể áp dụng đồng thời cả hai loạitường chắn này

Tường chắn bằng rọ đá được sử dụng cho các bãi thải nằm xa khu dân cư và

hạ tầng Loại tường chắn này có chi phí rẻ hơn hai loại tường chắn trên, không bị áplực nước sau lưng nhưng dễ bị phá hỏng trong trường hợp thời tiết cực đoan nhưtrận mưa lũ từ ngày 25/7/2015 đến ngày 03/8/2015 tại Quảng Ninh

Hình 3 Một số dạng tường chắn tại các bãi thải mỏ than [9]

Chú thích:

(a) Tường chắn BTCT chân bãi thải Nam Đèo Nai

(b) Tường kè rọ đá chân bãi thải Đông Cao Sơn khu vực Vũ Môn

* Giảm góc dốc sườn thải

Giảm góc dốc sườn thải là phương pháp rất hiệu quả để ổn định bãi thảinhưng đã không được áp dụng trong CPM bãi thải các mỏ than Nguyên nhân:

- Phải di dời một khối lượng lớn vật liệu thải hiện có trên bãi thải đến một vịtrí khác;

- Làm tăng chi phí CPM bãi thải do tăng chi phí bốc xúc, vận chuyển vật liệuthải, san gạt mặt tầng

- Làm tăng khả năng thẩm thấu nước mặt tạo nước rò rỉ, tăng khả năng tạodòng thải axit do xáo trộn lớp vật liệu và tăng khả năng tiếp xúc của lớp vật liệuchứa khoáng chất lưu huỳnh với ôxy.

* Thu gom và thoát nước rò rỉ

Hiện tại, nước rò rỉ từ bãi thải chưa được thu gom và xử lý Nước rò rỉ tạimột số bãi thải có tính axit cao, hàm lượng sắt lớn Nước rò rỉ từ các bãi thải thoátthẳng vào hệ thống thủy văn xung quanh (xem Hình 4)

Chú thích:

(a) Nước axit mỏ rò rỉ từ bãi thải Ngã Hai(b) Suối Ngã Hai, nguồn tiếp nhận nướcaxit mỏ rò rỉ từ bãi thải Ngã Hai

(c) Nước axit mỏ rò rỉ từ khu vực bãi thảivỉa 7, 8 Hà Tu (cũ) vào kênh K2 nhà máynhiệt điện Quảng Ninh

Thực tế khi CPM bãi thải, một trong các biện pháp thi công sau khi san cắt,tạo tầng là vỗ chặt sườn tầng bằng gầu máy xúc cần dài cũng có tác dụng nhất địnhngăn chặn sự thâm nhập của nước mặt Tuy nhiên, biện pháp này cũng không đượcgiám sát thực hiện chặt chẽ và tốn nhiều công nên việc thực hiện cũng hạn chế.

* Đổ thải phân tầng

Biện pháp đổ thải phân tầng (đổ thải từ dưới lên) sẽ giúp kiểm soát đượcnước axit mỏ rò rỉ, cháy ngầm bãi thải, tăng ổn định sườn tầng, kiểm soát dòng thảiaxit mỏ, kiểm soát xói mòn, giảm thiểu sụt lún nhờ tăng sự nén chặt hơn các tầngthải Thực tế hiện nay, vùng than Quảng Ninh hầu như không có bãi thải chính thứcmới Các mỏ mới được thiết kế và khai thác sau này theo quy hoạch phát triểnngành than cũng phải xem xét tiếp tục sử dụng, mở rộng các bãi thải hiện có Dovậy, biện pháp đổ thải phân tầng theo hướng từ dưới lên cần được xem xét ứngdụng cho công tác đổ thải ngay tại các khu vực đổ thải hiện đang được vận hành

Trường hợp không thực hiện được theo biện pháp đổ thải từ dưới lên, cầnxem xét thiết kế đổ thải tạo phân tầng theo hướng từ trên xuống như biện pháp đổthải truyền thống hiện nay Tuy nhiên, hiệu quả của biện pháp này đối với ổn địnhbãi thải sẽ bị hạn chế đồng thời với nguy cơ gia tăng mất an toàn đối với thiết bị vậnchuyển đất đá thải

* Đổ thải theo lớp

Dự án hợp tác giữa TKV và RAME (CHLB Đức) về môi trường mỏ giaiđoạn 2005 - 2015 đã được thực hiện, trong đó có nghiên cứu thử nghiệm vấn đề đổthải phân tầng tại bãi thải Chính Bắc - Núi Béo Chiều dày lớp đổ tối ưu là 4m [42].Tuy nhiên cho đến nay kết quả nghiên cứu này cũng chưa được TKV xem xét phổbiến ứng dụng Biện pháp kỹ thuật này cần được thực hiện cho các khu vực đổ thảimới trên các bãi thải vận hành của các mỏ

1.2.2.2 Phủ xanh bãi thải

Công tác phủ xanh bãi thải bao gồm hai phần: phủ xanh sườn tầng và phủxanh mặt tầng và mặt bãi thải

* Nghiên cứu thổ nhưỡng:

Bên cạnh các thông số hóa học của đất đá thải mỏ, các đặc tính vật lý của nócũng gây bất lợi cho sự phát triển của thực vật và theo đó là bất lợi cho việc trồngcây, ví dụ ở bãi thải Chính Bắc, đất đá thải mỏ có cỡ hạt thô từ 0,002 m đến > 1 m.Nhiều loài thực vật gặp khó khăn khi mọc rễ vào lớp đất nền hạt thô và quá trìnhsinh trưởng bị cản trở Phần hạt mịn của lớp nền cơ bản bao gồm cát với khả nănggiữ nước thấp Thêm vào đó, các khu vực này đều có hàm lượng dinh dưỡng thấp.

* Lựa chọn loài cây:

Nguyên tắc lựa chọn là loài cây phải là loài bản địa, nếu là ngoại lai thì cũngphải được thuần hóa Do đặc điểm thổ nhưỡng bãi thải, các loài cây phải chịu đượchạn

Các loài thực vật đã được sử dụng vào công tác CPM các bãi thải mỏ thanvùng than Quảng Ninh được thống kê trong Bảng 2

Bảng 2: Các loài thực vật đã được sử dụng phủ xanh tại các bãi thải mỏ

TT Bãi thải, khu vực bãi thải

Loại cây trồng theo từng tầng

Trên sườn tầng Trên mặt tầng và

mặt bãi thải

1 Nam Đèo Nai Cỏ lau, lách, hoa giấy

Keo lá tràm, thông,phi lao, bằng lăng,sấu

2 Mông Gioăng - Đèo Nai Cỏ lau, lách Keo lá tràm

4 Đông Khe Sim - Nam Khe Tam Cỏ lau, lách Keo lá tràm

6 Nam Lộ Phong - Hà Tu: Cỏ lau, lách, sắn dây

điền thanh, bòng đụt

Keo lá tràm, jatropha,cao lương, thầu dầu,Keo tai tượng

Trong các loài cây trên, cây keo và phi lao phát triển tốt, trong điều kiện bãi thải

ổn định có thể phủ xanh sau 03 năm Cây thông nhìn chung phát triển rất chậm, saunhiều năm mới phủ xanh Cỏ vetiver phát triển bộ rễ nhanh nhưng ít phát triển theochiều rộng, thích hợp cho việc giữ đất và không phù hợp để phủ xanh bãi thải Các loàicây khác như hoa giấy, jatropha, trẩu và các loại cây lấy dầu khác nhìn chung kém pháttriển.

* Kỹ thuật phủ xanh sườn bãi thải:

Thảm thực vật sườn bãi thải thường là các loài cỏ phát triển tự nhiên không

có chọn lọc (đối với những bãi thải đã dừng đổ thải từ nhiều năm) hoặc được trồng

có chọn lọc nhằm mục đích ổn định sườn tầng, chống xói lở, giảm thiểu tạo bụi

- Tại các bãi thải đã dừng đổ thải lâu năm thường gặp các loài cỏ, cây thảomộc và cây bụi nhỏ

- Tại các bãi thải mới đổ thải hoặc được thực hiện CPM trong những nămgần đây, lớp thảm thực vật trên sườn bãi thải được trồng có chọn lọc Các loại cỏđược lựa chọn trồng là lau, le, chít, điền thanh hoa vàng; một số loài cây bụi nhỏnhư hoa giấy đã được đưa vào trồng tạo cảnh quan Năm 2007, giống cỏ vetiver đãđược trồng thử nghiệm tại bãi thải Chính Bắc - mỏ than Núi Béo tại mức +240 ÷+256 khu vực phía Đông với mục đích xác định khả năng chống sạt lở và đã thànhcông Sau đó, cỏ vetiver đã được đưa vào trồng trên sườn bãi thải Nam Lộ Phong -

mỏ than Hà Tu Giống cỏ này đã tỏ ra thích ứng với điều kiện kho hạn của bãi thải,khả năng chống xói lở rất cao nhờ tác dụng của bộ rễ Tuy nhiên, do có giá thànhcao nên giống cỏ này chỉ được sử dụng khi chống sạt lở các khu vực bãi thải cónguy cơ đe dọa an toàn gần khu dân cư và hạ tầng dưới chân bãi thải

Hình 5 Gia cố sườn tầng bằng bó vật liệu dễ phân hủy

* Trồng cây trên mặt tầng và mặt bãi thải

Sau nhiều năm, giống cây chủ đạo trồng trên mặt tầng và mặt bãi thải các bãithải mỏ vùng than Quảng Ninh là keo các loại, sau này tập trung vào cây Keo taitượng, Keo lá tràm và cây Thông

Cùng với thực hiện CPM bãi thải, nhiều giống cây thân gỗ khác đã được thửnghiệm và đưa vào sử dụng rộng rãi như thông (đuôi ngựa, hai lá), phi lao Hiệnnay, UBND tỉnh Quảng Ninh đã yêu cầu sử dụng thuần túy cây thông (hai lá, đuôingựa) vào CPM các bãi thải mỏ than tại Quảng Ninh và bỏ cây keo

Trong giai đoạn 2006 - 2009, cây jatropha đã được TKV thử nghiệm tại bãithải Vỉa 7, 8 Hà Tu (cũ), sau đó được NEDO (Nhật Bản) đề xuất trồng thử nghiệmtiếp tại mặt bằng bãi thải Chính Bắc - mỏ than Núi Béo nhằm mục đích sản xuất dầusinh học thông qua một dự án hợp tác với tỉnh Quảng Ninh nhưng giống câyjatropha tỏ ra không thích hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng bãi thải mỏ nên

đã không được xem xét mở rộng ứng dụng

Cũng nhằm mục đích thử nghiệm trồng các loài cây năng lượng trên mặtbằng bãi thải mỏ để sản xuất dầu sinh học, một dự án hợp tác giữa Tổng cục Môitrường và Viện Nghiên cứu độc lập các giải pháp môi trường (UfU) đã được triểnkhai trong đó thực hiện trồng thử nghiệm các loài cây thầu dầu, cao lương, trẩu trênmặt bằng bãi thải Chính Bắc - mỏ than Núi Béo trong giai đoạn 2017 - 2019

Một số loài thực vật thông dụng được sử dụng cho CPM các bãi thải mỏ thantại Quảng Ninh được giới thiệu trong Hình 6

Keo lá tràm Keo tai tượng Cỏ vetiver

(thông nhựa)

Sắn dây rừng

Hình 6 Một số loài thực vật thường được sử dụng

cho CPM bãi thải mỏ than [9]

1.3 Khái quát về một số loài thực vật phủ xanh bãi thải

1.3.1 Dương xỉ Nephrolepis cordifolia

Là loại cây thân thảo thuộc mọc hoang tại nhiều khu vực ở nước ta CâyDương xỉ thường mọc ở các kẽ đá trên các vách núi hoặc xen kẽ tại các sườn tầngcủa bãi thải

Dưới lá lược trưởng thành của cây có những đốm màu nâu hình tròn đếnhình bầu dục Đây sẽ là cấu trúc sinh sản của dương xỉ (ổ túi bào tử) và chứa rấtnhiều bào tử Chúng được bảo vệ bởi một vỏ áo hình bầu dục Những ổ túi bào tửđược sắp xếp 2 hàng trên mặt dưới của lá chét, mỗi hàng nằm ở khoảng giữa mép vàgân Cây dương xỉ sinh sản bằng bào tử và sinh dưỡng qua thân rễ, thường cũngnhờ củ ngầm Bào tử cây dương xỉ thường được lan truyền nhờ gió và nước

Phân bố và sinh thái: Việt Nam, Trung Quốc [33], [50].

1.3.2 Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng) Acacia auriculiformis

Keo lá tràm là cây lá rộng thường xanh Trong điều kiện bình thường cây caobình quân 12-20m, đường kính 30-40cm; nơi điều kiện thuận lợi có thể cao 30mhoặc hơn, đường kính 50cm hoặc hơn Rễ cây keo lá tràm có nhiều nốt sần chứa vikhuẩn cố định đạm (Rhizobium) nên có khả năng lớn về cải tạo đất; tán lá cây Keo

lá tràm phát triển cân đối, rễ phát triển sâu

Cây Keo lá tràm có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, cây ưa sáng vàchịu đựng được khô hạn, có khả năng cải tạo đất, cây có thể trồng với nhiều loại

đất: đất cát ven biển, đất đỏ bazal, đất phù sa và đất phù sa cổ, chịu được đất xấu và

độ pH từ 3 - 9, rễ cây phát triển sâu Hoa và quả xuất hiện vào tháng 7 tới tháng 10

Ở nhiều nơi, cây có thể ra hoa và quả quanh năm [33], [35], [50]

Phân bố và sinh thái: Australia, Indonesia, Malaysia, Srilanka, Ấn độ và Việt Nam.

Ở Việt Nam được trồng rộng rãi nhiều tỉnh từ Bắc tới Nam

1.3.3 Keo tai tượng Acacia mamgium Wild

Đặc điểm hình thái:

Cây gỗ lớn cao 10 - 15 m, vỏ xám; nhánh non có 3 cạnh to, cao, không lông.Cuống dạng lá (diệp thể) to, mỏng, không lông, dài đến 20 cm, rộng 5 cm với 4 gânchính; phần gốc thon hẹp dạng cuống dài 2 cm Cụm hoa cao 10 cm, ở nách lá Quảdài, xoắn nhiều vòng, rộng 6 mm

Cây thích hợp với khí hậu nhiệt đới ẩm, sinh trưởng tốt trên đất bồi tụ, dốc tụsâu, ẩm, tốt Trên đất nghèo dinh dưỡng, chua có độ pH 4 - 5 vẫn sống song sinhtrưởng kém

Keo Tai tượng là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh bằnghạt và chồi mạnh Keo tai tượng trồng 5 -6 năm bắt đầu ra hoa, thường thu hái ởnhững lâm phần 8 tuổi trở lên, chu kỳ sai quả 2 năm [33], [35], [50]

Phân bố và sinh thái:

Cây có nguồn gốc vùng đảo Queenslands, phía Bắc Australia, phía NamNew Guinea và một số vùng đảo phía Bắc Indonesia Ngày nay, cây được trồngnhiều ở phía Nam và Tây Nam Châu Á Việt Nam trồng cách đây khoảng 30 - 40năm

1.3.4 C ỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash

Đặc điểm hình thái:

Dạng thân cọng, chắc, đặc, cứng và hoá gỗ Cỏ Vetiver mọc thành bụi dàyđặc Từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng Thân cỏ mọc thẳng đứng, caotrung bình 1,5-2m Phần thân trên không phân nhánh, phần dưới đẻ nhánh rất mạnh

Lá đơn, mọc cách; bẹ lá dài 10-12cm, dẹt, phiến lá, dài khoảng 45-100cm, rộngkhoảng 6-12mm, chóp lá nhọn Cụm hoa dạng chùy ở đỉnh ngọn, dài 15-40cm,bông chét nhiều, xếp thành 6-10 vòng không đều nhau trên cuống cụm hoa; mỗi

bông nhỏ mang 2 hoa; hoa phía dưới không cuống, hoa phía trên có cuống, cỡ 3,5 5,5m; mày hình mác, nguyên hoặc có 2 thùy, chóp có mũi; mày ngoài có gai ở sốnglưng; mày trong hình bảy Nhị 3, bao phấn dài 2mm; bầu nhẵn, vòi nhụy 2 Quảdĩnh nhỏ Cỏ Vetiver không bò lan, thân rễ đan xen nhau và có thể phát triển rấtnhanh Do đó, hệ thống rễ cỏ vetiver không mọc trãi rộng mà lại cắm thẳng đứngsâu vào trong đất, kể cả rễ chính, rễ thứ cấp hoặc rễ dạng sợi Rễ có dạng chùmkhông mọc trải rộng mà lại cắm thẳng đứng sâu 3-4m, rộng đến 2,5m sau hai nămtrồng.

-Phân bố và sinh thái:

Cỏ Vetiver hiện được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhưChâu Phi nhiệt đới (Ethiopia, Nigeria ), Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia,Indonesia, Philippines, Thái Lan ), Châu Úc, Trung và Nam Mỹ (Colombia ), Bắc

Bộ và Trung Bộ Việt Nam Ở Việt Nam, cỏ Vetiver được gọi là cỏ Hương Lau, cỏHương Bài Mùa hoa, quả tháng 5-8

Cỏ Vetiver chịu được những biến đổi lớn về khí hậu như hạn hán, ngập úng.Thích nghi được với nhiều loại đất, có khả năng hấp thụ rất cao các chất hòa tantrong nước như: N, P và các nguyên tố kim loại nặng có trong nước bị ô nhiễm, cókhả năng chống chịu rất cao đối với các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ, Cỏ mọc tốttrên nhiều loại đất chua phèn, đất kiềm, đất mặn và đất chưa nhiều Mg, Al, Mn, kimloại nặng (As, Cd, Pb, ) Là loài cây tiên phong ở những vùng đất xấu, giúp hạnchế được sạt lở, xói mòn, [33], [35], [50]

1.3.5 Thông hai lá (Thông nh ựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese 1845

Đặc điểm hình thái:

Cây gỗ lớn cao 30-35m, đường kính 60-80cm, chiều cao dưới cành 15-20m,đường kính thân 40-50 (-70)cm chiều cao dưới cành Vỏ dày mầu nâu xám phíagốc, màu đỏ nhạt ở phía trên Những cành lớn ở phía dưới thường nằm ngang,những cành ở phía trên mọc chếch Lá hình kim, họp thành từng đôi, dài 15 -25cm, mảnh, thô, cứng, màu xanh thẫm, gốc lá hình ống, có bẹ dài 1 - 2cm, sốngdai Mặt cắt ngang lá có 2 - 3 ống nhựa ở giữa hoặc ở trong thịt lá Nón mọc

đơn độc hoặc thành từng đôi, hình trứng thuôn, dài 5 -11cm, gân như khôngcuống Vẩy ở quả nón non năm thứ nhất không có gai Đến năm thứ hai quả nón códạng hình trứng thuôn, hoặc hình trụ Mặt vẩy hình thoi, cạnh sắc, mép trên dày

và hơi lồi, phí a dưới hơi dẹt, có 2 gờ ngang và dọc đi qua giữa Hạt nhỏ, hình tráixoan, có cánh dài 1,5 -2cm

Phân bố và sinh thái:

Phân bố ở Việt Nam, Lào Cai, Campuchia, Trung Quốc và Việt Nam ỞViệt Nam tìm thấy ở các vùng đất cát, một số vùng đất ở Lai Châu, Sơm Lam, BắcThái, Hà Bắc, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, ThừaThiên Huế, Kon Tum và Lâm Đồng

Thông nhựa thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, có nhiệt độ trung bìnhnăm cao 22 - 25oC, lượng mưa trung bình năm khoảng 1500mm,độ ẩm tương đốicủa không khí là 80 - 84%

Thông nhựa là cây dễ tính, trong tự nhiên mọc được ở những nơi đất xấu,khô hạn Không ưa đất sét nặng, đất kiềm, đất đá vôi

Thông nhựa là cây ưa sáng hoàn toàn, rễ rất phát triển Thông nhựa sinhtrưởng chậm, sau 4-5 năm cây cao khoảng 1,5-2m, đường kính 3-4 cm Ngoài 10tuổi mọc nhanh hơn, ra hoa tháng 5-6, tháng 10-11 năm sau quả chín Nón quảkhông rụng, không có khả năng tái sinh bằng chồi [33], [35], [50]

1.3.6 Cây C ỏ Chè Vè Miscanthus Sinensis Anderss

Đặc điểm hình thái:

Cây thảo cao 1m và hơn, khá to Cụm hoa chuỳ mọc đứng trải ra, dạng ngùhay dạng quạt, dài 20-40cm, màu đỏ nâu nâu, lấp lánh Quả thuôn, màu tím

Phân bố và sinh thái:

Rất phổ biến ở vùng đồi núi ở miền Bắc Việt Nam, còn phân bố ở Nhật Bản,Trung Quốc, Philippin

1.3.7 Lách hay lau Saccharum spontaneum

Là loài cây thuộc họ Poaceae Cây này là loài bản địa khu vực Nam Á ỞNam Á, ở những vùng cây đế mọc là nơi sinh sống của tê giác Ấn Độ

Đặc điểm hình thái:

Cây có thân cứng nhỏ, lá dày cứng cắt rất đau, giống như cây mía nhưng nhỏhơn nhiều Cỏ lách là một dạng lau sậy mọc thành bụi hoang có nhiều ở đồng bằngsông Cửu Long Loài này có tốc độ mọc rất nhanh và xâm chiếm đất sống của cácloài thực vật khác trong khu vực

Phân bố và sinh thái: Việt Nam, Ấn Độ.

Ở Việt Nam, Lách hay lau mọc rất nhiều ở những vùng đất trống bỏ hoang,phát triển và sinh trưởng tốt, chịu được đất nghèo xấu, tỷ lệ đá lẫn nhiều Lách haylau có công dụng: chống xói mòn, mọc và lan nhanh [33], [35], [50]

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

* Vị trí địa lý

Bãi thải Chính bắc Núi Béo thuộc địa phận Thành phố Hạ Long - tỉnh QuảngNinh Vị trí địa lí của khu vực bãi thải như sau:

- Phía Đông giáp với mỏ than Hà Tu;

- Phía Tây giáp với mỏ than Hà Lầm;

- Phía Nam giáp với mỏ Giáp Khẩu;

- Phía Bắc một phần giáp mỏ Hà Lầm; một phần giáp mỏ Núi Béo;

Vị trí địa lí của khu vực Bãi thải Chính Bắc Núi Béo khu vực phía Bắc (phía

Hà Tu) như sau:

- Phía Đông giáp với khai trường sản xuất của Công ty than Hà Tu;

- Phía Bắc: giáp với khai trường và bãi thải của Công ty than Hòn Gai (khaitrường 917);

- Phía Tây và Nam giáp với bãi thải Chính Bắc Núi Béo giai đoạn I và phầnbãi thải Chính Bắc Núi Béo của Công ty than Núi Béo quản lý

Giới hạn tọa độ khu vực thực hiện dự án (hệ tọa độ VN2000):

X = 2320.300 2322.400

Y = 435.000 436.400

* Điều kiện khí tượng

Khu vực mang đặc điểm của khí hậu vùng Đông Bắc, một năm chia làm 2mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, mùa này thường nắngnóng mưa nhiều với các trận mưa rào to Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau,tiết trời hanh khô, có mưa phùn gió rét.

- Nhiệt độ

+ Nhiệt độ trung bình hàng năm: 22,50C;

+ Nhiệt độ trung bình cao nhất là: 260C;

+ Nhiệt độ trung bình thấp nhất là: 210C;

+ Nhiệt độ cao tuyệt đối: 41,50C;

+ Nhiệt độ thấp tuyệt đối: 30C

+ Nhiệt độ không trung bình trong các tháng xem Bảng 3

Bảng 3: Nhiệt độ không khí trung bình trong các tháng

+ Độ ẩm trung bình trong các tháng xem Bảng 4

Độ ẩm tương đối thấp tuyệt đối đo được ở khu vực Hòn Gai là 39%, giá trịnày thường thấp vào các đợt gió mùa ở đầu và cuối mùa đông (trong những tháng

Bảng 5: Lượng bốc hơi trung bình các tháng và năm

Lượng mưa hàng năm tương đối lớn Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến hết tháng

10, chiếm 80 - 90% lượng mưa hàng năm Lượng mưa trung bình nhiều năm gần 2000

mm Số ngày mưa trong năm là khoảng 148 ngày Tháng mưa ít nhất khoảng 5 ngày,nhiều nhất khoảng 6 - 17 ngày Tháng có mưa nhiều là từ tháng 5 đến tháng 9; lớn nhấtthường là tháng 8, ít nhất là tháng 12

Bảng 6: Lượng mưa trung bình các tháng và năm

Lượng

Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh

Lượng mưa lớn nhất trong nhóm 1, 3, 5, 7 ngày thường là do bão hoặc ápthấp gây ra Lượng mưa lớn nhất trong một ngày (X1max) là 448 mm Lượng mưalớn nhất trong 3 ngày (X3 max) là 964 mm Theo Wikipedia.org lượng mưa đột biếntính theo trận mưa cuối tháng 7 đầu tháng 8 năm 2015 tại tỉnh Quảng Ninh là 555mm

- Gió, bão, giông

Tháng 4 năm sau; thường chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, mỗi tháng

Tốc độ gió lớn nhất thường khi có giông bão, tại trạm Hòn Gai đã đo được là45m/s Trong các đợt gió mùa Đông Bắc thời điểm đầu đợt cũng hay xảy ra gió lớn

và có thể tác động gây bụi nhiều tại bãi thải và khai trường

Bão, Giông: Mỗi năm Quảng Ninh chịu ảnh hưởng trung bình 5÷6 cơn bão,năm nhiều có tới 9÷10 cơn Bão thường tới cấp 8÷9, cá biệt đã có những trận bãocấp 12; tháng 7 đến tháng 8 là những tháng bão hay đổ bộ vào Quảng Ninh Cónhững cơn bão đổ bộ vào gây ảnh hưởng trực tiếp nhưng cũng có cơn bão chỉ gâyảnh hưởng gián tiếp Theo điều tra thống kê thì tác động trực tiếp hay gián tiếp đềuchịu ảnh hưởng với những mức độ khác nhau

Cơn giông thường xảy ra trong mùa hạ, trung bình mỗi tháng có 5 ngày; cáctháng 6, 7, 8 mỗi tháng có thể có tới 10 ngày

1.4.2 Hi ện trạng bãi thải Chính Bắc Núi Béo

Quá trình khai thác và đổ thải trong nhiều năm qua đã làm thay đổi hầu nhưtoàn bộ địa hình ban đầu của khu vực khai thác than tại tỉnh Quảng Ninh nói chung,khu vực mỏ than Hà Tu nói riêng Theo Quy hoạch 403-Điều chỉnh Quy hoạch pháttriển ngành than Việt nam, đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030, khu vựcbãi thải Chính Bắc Núi Béo có các đơn vị đã đổ thải, tiếp tục đổ thải và hoàn thiệncác tầng kết thúc đổ thải vào bãi thải Chính Bắc: mỏ Hà Tu, mỏ Núi Béo, mỏ HàLầm, mỏ 917 Địa hình bãi thải đang dần hình thành tầng đất đá thải có địa hìnhdạng tuyến Đỉnh cao nhất ở trung tâm và phía Nam bãi thải, địa hình thấp dần vềphía Tây, phía Đông và phía Bắc của bãi thải

Bãi thải Chính Bắc - Núi Béo đã giải phóng xong mặt bằng với tổng diện tích

290 ha; cốt cao bãi thải lớn nhất hiện nay ở mức +256 bao gồm các tầng thải +110,+140, +170, +200, +220, +240, +256; chiều cao các tầng thải hiện tại từ 20 m ÷ 30

m, chiều rộng mặt tầng thải từ 20 m ÷ 30 m Các công trình đảm bảo môi trường đã

có gồm tuyến đê phía Tây Bắc bảo vệ mặt bằng Giáp Khẩu, các đập chắn đất đá Cái

Đá và Giáp Khẩu, mương thoát nước khu vực mặt bằng +75 Hà Lầm [1], [9], [10]