Dự báo tác động của khai thác khoáng sản Titan trong tầng Cát đỏ ...

Thứ Năm, 24 Tháng Mười 2013 9:50 SA

Dự báo tác động của khai thác khoáng sản Titan trong tầng Cát đỏ đến hệ sinh thái ven biển tỉnh Bình Thuận và các giải pháp giảm thiểu

                                                                     KS. Hoàng Thế Phi và CN. Nguyễn Thị Phương Thảo

                                  Trung tâm Môi trường Công nghiệp (CIE)

                                 Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim

1. Mở đầu:

Bình Thuận là tỉnh nằm ở cực nam của vùng Duyên hải Nam Trung bộ, liền kề với vùng kinh tế trọng điểm phía nam và gần các trung tâm kinh tế lớn như Thành phố Hồ Chí Minh (200 km), Bà Rịa Vũng Tàu (120 km), điều kiện về giao thông đường bộ, đường biển, đường sắt thuận lợi, vì thế Bình Thuận nói chung và vùng cồn cát ven biển nói riêng có lợi thế rất lớn để phát triển kinh tế xã hội, tiềm năng phát triển nông lâm ngư nghiệp, tiềm năng cảnh quan có tính đặc thù phát triển du lịch, khả năng thu hút đầu tư khai thác tiềm năng nắng, gió phát triển điện năng, tiềm năng về khoáng sản đặc biệt là sa khoáng titan v.v.

Theo kết quả điều tra đánh giá tiềm năng sa khoáng titan trong tầng cát đỏ khu vực Bình Thuận tại Quyết định số 864/QĐ-BTNMT ngày 07-5/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường với tổng tài nguyên dự báo khoảng 557 triệu tấn, đã mở ra kỳ vọng làm giàu cho đất nước nói chung và cho Bình Thuận nói riêng. Trước những giá trị to lớn đó thì việc đưa ra các giải pháp bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên tại vùng này là hết sức cần thiết, phục vụ cho phát triển bền vững tài nguyên ven biển.

                                          Hình 1. Vị trí địa lý và địa hình tỉnh  Bình Thuận

2. Phương pháp tiếp cận

Khai thác khoáng sản titan ven biển có tác động mạnh mẽ tới các hệ sinh thái ven biển. Khoanh vùng diện tích quy hoạch khoáng sản, diện tích rừng, các phương pháp khai thác khoáng sản titan cũng như các giải pháp hoàn thổ phục hồi môi trường sẽ quyết định mức độ tác động đến các khu hệ sinh thái. Do đó việc xem xét toàn diện các khía cạnh xung quanh hoạt động khai thác titan sẽ quyết định tính hợp lý của các giải pháp được đưa ra nhằm khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản; bảo tồn và phục hồi các hệ sinh thái ven biển.

Để có kết quả đánh giá hợp lý và đưa ra các giải pháp khả thi; tác giả đề xuất các bước tiếp cận như sau:

- Làm rõ các tác động của hoạt động khai thác titan tới các khu hệ sinh thái .

- Làm rõ các giải pháp phục hồi các hệ sinh thái của các cơ sở khai thác titan đang áp dụng.

Các lập luận trên sẽ tạo cơ sở nền tảng cho việc đi đến các giải pháp đúng đắn và hợp lý với tình hình thực tế tại khu vực nghiên cứu.

 

3. Đánh giá tác động của khai thác titan tới các hệ sinh thái ven biển

3.1. Chiếm dụng diện tích đất, giảm đa dạng sinh học

Các hệ sinh thái sẽ chịu tác động lớn do chiếm dụng đất trong quá trình khai thác titan (Bảng 1). Khu vực đất đai được cấp cho khai thác và tuyển sa khoáng titan thường là các vùng đất cát bãi bồi, cồn cát ven biển trước đây sử dụng trồng màu, rừng phòng hộ chắn gió cát. Việc khai thác và tận thu sa khoáng titan sẽ làm mất nhiều diện tích rừng phòng hộ, thảm thực vật, cây bụi và các loại động thực vật địa phương. Khi mặt đất bị đào xới, địa hình thay đổi, tạo nên vùng trũng, hố, vũng, gò đống, không còn thực vật che phủ thì phần còn lại là những vùng cát tơi xốp, sẽ làm gia tăng hiện tượng cát di động và nguy cơ hoang mạc hóa. Những chất thải của quá trình khai thác và chế biến là bụi, khí thải, chất thải rắn cũng có ảnh hưởng nhất định tới hệ thực vật do khả năng lan truyền trong môi trường.

Căn cứ trên bản đồ điều tra, đánh giá tiềm năng sa khoáng Titan-Zircon trong tầng cát đỏ vùng Ninh Thuận, Bình Thuận và bắc Bà Rịa-Vũng tàu do Liên đoàn địa chất Trung Trung Bộ thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam; sau khi rà soát, đối chiếu với bản đồ quy hoạch 3 loại rừng tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2006 - 2010 được UBND tỉnh phê duyệt tại Quyết định 674/2007/QĐ-UBND ngày 13/3/2007 thì tổng diện tích đất lâm nghiệp nằm trong vùng có sa khoáng titan –zircon là 39985,2 ha; bao gồm rừng đặc dụng, rừng phòng hộ, rừng sản xuất. Trong đó riêng diện tích rừng đặc rụng và rừng phòng hộ là 24855,1 ha. Đây là diện tích cần được bảo vệ tài nguyên rừng và cần tránh khi lập quy hoạch khai thác titan.  

Bảng 1: Quy mô một số tác động môi trường chủ yếu tới 2030 theo QH Titan^[3]

Các thông tin về khoáng sản và quy hoạch rừng là những căn cứ cơ sở vững chắc để lập quy hoạch khai thác khoáng sản. Sau khi đối chiếu bản đồ quy hoạch khai thác sa khoáng titan-zircon ven biển vùng Bình Thuận và bắc Bà Rịa – Vũng Tàu với bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng của tỉnh Bình Thuận 2009 cho thấy diện tích quy hoạch thăm dò, khai thác sa khoáng titan –zircon trong tầng cát đỏ vùng Bình Thuận chủ yếu là diện tích đất trống, cây nông nghiệp và rừng trồng (Bảng 2). Như vậy khi quy hoạch được thực hiện sẽ gây mất lớp phủ thực vật và gây ra hàng hoạt các tác động tiêu cực như:

• Phá vỡ hệ thống đê cát, cồn cát bảo vệ bờ biển và dân sinh kinh tế, phá vỡ cảnh quan có tiềm năng phát triển du lịch, làm gia tăng tình trạng cát bay, cát nhảy, đẩy nhanh quá trình sa mạc hoá, hoang mạc hoá ảnh hưởng đến cuộc sống người dân và các ngành kinh tế khác trên khu vực rộng lớn.
• Làm thay đổi khí hậu và thời tiết khu vực, có thể trở thành yếu tố làm gia tăng lũ lụt, khô hạn hoặc gia tăng nguy cơ xói lở bờ biển và xâm nhiễm mặn ven biển, nhất là khi có bão lớn, triều cường, mực nước biển dâng cao.
• Làm ảnh hưởng tới tính đa dạng và cân bằng sinh học (động thực vật trên cạn dưới nước) trong khu vực khai thác và lân cận.
•  

Bảng 2: Dự báo diện tích rừng, dân cư nương rẫy... bị chồng lấn khi khoang vùng QH từ nay đến 2020 và xét đến 2030^[3]

3.2. Nhu cầu sử dụng nước ảnh hưởng đến sự phát triển của các hệ sinh thái

            Hiện tại việc cấp nước cho khai thác các thân quặng sát ven biển (hầu hết nằm trong mực nước ngầm), thực hiện theo các giải pháp truyền thống đã và đang thực thi là tận dụng tối đa nguồn nước mặt trong khu vực lân cận và cả nước ngầm (khoảng 0,3-0,5m³ cho mỗi tấn quặng nguyên khai) và nước thải được tuần hoàn sử dụng lại khoảng 70-80%.^[2]  

            Quá trình khai thác và tuyển quặng titan sử dụng một lượng nước tương đối lớn cho  tuyển, rửa, phân cấp... Việc sử dụng lượng nước lớn sẽ ảnh hưởng tới việc đáp ứng nhu cầu nước cho nông, lâm nghiệp, sinh hoạt … cân bằng nước trong vùng, đặc biệt là mùa khô và ở những khu vực ven biển vốn khan hiếm nước Khai thác quá mực nước ngầm còn có thể dẫn đến hiện trạng xâm nhiễm mặn gây ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng đến sự sống của con người và các hệ sinh thái.

            Lý giải cho độ sâu khai thác nước ngầm ven biển và quá trình xâm nhập mặn được thể hiện trong hình 2. Sự gia tăng bổ sung nước ngầm sẽ dịch chuyển giao diện mặn hướng ra biển và làm giảm sự bổ sung độ mặn dịch chuyển về đất liến (giao diện 2). Sự dịch chuyển giao diện này sẽ làm tăng nguồn nước ngọt dưới đất trong tầng nước ngầm. Khi tầng chứa nước hoàn toàn toàn chứa đầy nước ngọt (giao diện 1), sự mất nước ngọt là gần như không xảy ra. Sự dịch chuyển hướng về đất liền của giao diện mặn dẫn đến giảm lượng nước ngọt ở tầng nước ngầm. Khi giao diện mặn trùng với điểm áp lực nước (giao diện 3), toàn bộ tầng chứa nước sẽ bị làm đầy bởi nước mặn, lúc này lượng nước ngọt gần như mất 100%.

Hình 2. Sơ đồ mô tả sự suy giảm nguồn nước ngầm do xâm nhập mặn ở tầng chứa nước ven biển ^[4]

Ghi chú: - P: Mưa; ET:bốc hơi tổng số; Sea level: mực nước biển; freshwater level: mực nước ngầm; Interface: giao diện; Salt water – nước mặn; freshwater loss: suy giảm nước ngọt; groundwater flow: dòng chảy ngầm; recharge: bổ sung

            Khu vực ven biển Bình Thuận có cấu trúc thổ nhưỡng là cát do đó tồn tại nước ngầm ở tầng nông. Cồn cát ở đây cao do đó có thể khai thác nước ngầm ở độ sâu từ 5-10m, mức sâu hơn nữa được khuyến cáo là không nên khai thác do khả năng bị nhiễm mặn cao.  Nguyên tắc cơ bản trong khai thác nước ngầm ven biển là mực nước khai thác không được thấp hơn mực nước biển. Kết quả nghiên cứu của Liên đoàn địa chất thủy văn miền Trung cho thấy khả năng khai thác nước ngầm tại Bình Thuận trong khoảng độ sâu từ 5 – 10m là: 460.000 m³/ngày (86m³/ngày/km²). ^[1]

            Các kết quả nghiên cứu cho thấy  khả năng khai thác nước (cả nước mặt và nước ngầm) cho khai thác tuyển quặng quy mô lớn tại khu vực cát đỏ Bình Thuận hiện tại vô cùng khó khăn. Các kết quả điều tra thực tế cũng cho thấy tình trạng nguồn nước ngầm ven biển Bình Thuận đang bị nhiễm mặn do hoạt động khai thác titan gây ra. Nguyên nhân là do, một số các doanh nghiệp đã tiến hành khai thác quá mực nước ngầm tầng nông, và sử dụng nước biển trong quá trình tuyển rửa.

3.3. Biến đổi khí hậu gây trầm trọng thêm tác động tiêu cực đến hệ sinh thái

Theo đánh giá của Ủy Ban quốc tế về BĐKH (IPCC) và Ngân hàng Thế giới (WB) (2007), BĐKH đi kèm với mực nước biển dâng sẽ có nhiều ảnh hưởng tiêu cực tới nguồn tài nguyên của Việt Nam, đặc biệt ở khu vực ven biển.

Theo báo cáo phát triển thế giới năm 2010 của Ngân hàng Thế giới thì Biến đổi khí hậu làm cho hành tinh ấm lên, các mô hình mưa thay đổi, các sự kiện cực đoan như hạn hán, lũ lụt, cháy rừng trở nên thường xuyên hơn đang đe dọa tất cả các nước trong đó các nước đang phát triển dễ bị tổn thương nhất. Ước tính các nước đang phát triển sẽ phải chịu khoảng 75-80% chi phí tổn thất do biến đổi khí hậu.  

Vùng biển Bình Thuận nằm trong trung tâm đón các cơn bão với tần suất và cường độ ngày càng cao trong cả nước, và xu hướng này được dự báo là sẽ diễn ra ngày càng mạnh hơn. Gió mạnh và sóng lớn, cộng với mưa to tác động đồng thời đến đới bờ biển, hàng năm thường gây ra thiên tai với những thiệt hại to lớn cho vùng bờ nhạy cảm này. Một mặt, các hệ sinh thái trưởng thành sẽ là hàng rào vững chắc bảo vệ khu vực ven biển giảm nhẹ thiên tai,  mặt khác hệ sinh thái cũng là đối tượng chịu tác động tiêu cực do thiên tai gây ra. Do đó, việc khôi phục các hệ sinh thái ven biển là vô cùng quan trọng. Cần phải có chiến lược và giải pháp rõ ràng để sẵn sàng ứng phó với biến đổi khí hậu.

Các kết quả đánh giá cho thấy khai thác titan gây tác động tiêu cực đến hệ sinh thái ven biển. Trong đó tác động dễ nhìn thấy nhất là chiếm dụng diện tích đất, giảm đa dạng sinh học. Tuy nhiên do khai thác titan không sử dụng hóa chất trong quá trình khai thác nên việc phục hồi các hệ sinh thái sẽ đơn giản hơn so với các loại hình khai thác khoáng sản khác.  Tác động mạnh và khó xử lý nhất do khai thác gây ra hiện nay là quá trình xâm nhiễm mặn gây ô nhiễm nguồn nước ngọt ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân khu vực ven biển. Về lâu dài, cần có sự giám sát nghiêm ngặt quá trình phục hồi các hệ sinh thái để sẵn sàng ứng phó với biến đổi khí hậu.

4. Thực trạng, giải pháp Hoàn thổ phục hồi môi trường (HTPHMT) tại các cơ sở khai thác chế biến titan ven biển tỉnh Bình Thuận

            Với đặc điểm chung của các sa khoáng ven biển ở Việt Nam đều nằm ở các doi cát ven biển với phủ lớp cát dày từ 0-2 m, thân quặng dày trung bình từ 5-10 m do vậy áp dụng mô hình HTPHMT theo hình thức cuốn chiếu là phù hợp nhất. Đó là mô hình HTPHMT song song với quá trình khai thác, khai thác xong đến đâu HTPHMT đến đó, sử dụng quặng đuôi tuyển khoáng, lớp cát phủ (lớp bóc) và lớp đất mặt của lô khai thác sau để HTPHMT cho lô khai thác trước (Hình 3). Như vậy các khu vực đã khai thác xong được san lấp bằng lớp cát phủ và quặng đuôi tuyển khoáng. Một số ưu điểm của phương pháp này bao gồm: (i) giảm chi phí HTPHMT do tận dụng được vật liệu là lớp cát bóc/phủ và quặng đuôi cát thải từ các khu vực đang khai thác và tuyển khoáng; (ii) dễ hoàn trả lại khu vực về gần giống với điều kiện tự nhiên trước khi khai thác với đầy đủ các giá trị ban đầu của khu vực; và (iii) giảm thiểu các tác động môi trường do quá trình khai thác như hiện tượng thoái hóa và sa mạc hóa đất đai, hiện tượng cát bay từ các khu vực khai thác vào khu vực dân cư và khu vực trồng cây nông nghiệp lân cận; v.v. Xem  sơ đồ sau:   

          

Hình 4:  Hoàn thổ theo hình thức cuốn chiếu tại Bình Thuận năm 2011

 

Về mặt quy trình hoàn thổ là giống nhau, nhưng mức độ phục hồi và phát triển của thảm thực vật lại khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố về giống cây trồng, biện pháp chăm sóc v.v. Kinh nghiệm thực tế cho thấy trong thời gian đầu khi mới trồng cây, nếu chỉ trồng trên cát thì khả năng phát triển của cây chậm. Một số doanh nghiệp đã áp dụng biện pháp đưa thêm đất vào trong quá trình trồng để tăng khả năng sinh trưởng trong thời gian đầu khi cây còn non.

5. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động đến hệ sinh thái ven biển tỉnh Bình Thuận

Xây dựng hệ thống thủy lợi để tận dùng nguồn nước mặt của sông Lũy:

Theo báo cáo quy hoạch sử dụng nguồn nước sông Lũy sau thủy điện Đại Ninh. Sau khi có thủy điện Đại Ninh, có thêm nguồn nước dồi dào bổ sung cho sông Lũy khoảng 305 triệu m³/năm, lượng nước này đang hàng ngày lãng phí chảy ra biển. Do đó có thể nghiên cứu, xây dựng bổ sung các hệ thống đập dâng, hồ chứa chứa, tổ hợp nhiều công trình liên kết chặt chẽ với nhau khai thác điều tiết nguồn nước Sông Lũy cho các chương trình khác nhau trong đó có dự án khai thác, tuyển. Tốt nhất thông qua việc lồng ghép với chương trình, hệ thống cấp nước cho nông nghiệp, dân dụng và dịch vụ, bằng các hệ thống đập dâng, hồ chứa có dung tích lớn (đã có đề xuất của Tỉnh xây dựng hồ Sông Lũy), sau đó xây dựng kênh hoặc ống dẫn nước về khu vực khai thác. ^[2]. Như vậy có thể tận dụng nguồn nước mặt cho khai thác titan, thay vì sử dụng nước ngầm và nước biến. Nếu công tác xây dựng và sử dụng nguồn nước diễn ra thuận lợi sẽ giải quyết được vấn đề xâm nhiễm mặn tại các khu vực khai thác titan.

Tham khảo mô hình sử dụng nước ngầm bổ sung khai thác của công ty BHP-Australia

Công ty BHP duy trì mực nước trong moong khai thác bằng mực nước ngầm ở cồn cát xung quanh bằng cách bổ sung thêm nước từ các lỗ khoan sâu 150-200 m (là các độ sâu không ảnh hưởng tới gương nước ngầm) vào mùa hè và duy trì lượng mưa rơi trên moong khai thác vào mùa đông. Công ty cũng thực hiện chương trình quan trắc mực nước ngầm để đảm bảo mực nước ngầm không bị ảnh hưởng của các hoạt động khai thác từ moong khai thác và hạn chế sụt lún khu vực xung quanh do các hoạt động khai thác. Số lượng lỗ khoan để quan trắc mực nước ngầm sẽ tăng dần theo thời gian và trong những năm đầu khai thác các lỗ khoan sẽ được quan trắc hàng tuần. Sau đó quan trắc hai tuần/lần vào mùa đông và một quý/lần vào mùa hè để thu thập số liệu chi tiết về sự thay đổi mực nước ngầm. Bổ sung nước ngầm tầng sâu cho nước ngâm tầng nông là giải pháp giúp duy trì sự ổn định của giao diện giữa nước ngọt và nước mặn tránh sự xâm nhiễm của nước mặn.

            Chống xâm nhập mặn

            Không khai thác ở quá sát mép biển (ít nhất cách mép biển vài trăm mét) để tránh nước biển xâm nhập vào tầng nước ngầm gây nhiễm mặn tầng chứa nước;

            Không bơm nước biển vào để  sử dụng khai thác và tuyển;

            Nếu các khu vực mỏ gần mép biển, khai thác xuống sâu hơn mực nước biển, cần phải bổ sung thêm nước ngọt sao cho ngang bằng với mực nước biển, để tránh nước biển xâm nhập vào.

            Hoàn thổ phục hồi môi trường  theo hình thức cuốn chiếu

            Khi dự án đi vào hoạt động thì khả năng phục nguyên sinh thái khu vực sau khai thác là không thể thực hiện được hoặc nếu có thì cũng mất một thời gian rất dài. Biện pháp tốt nhất có thể áp dụng là trồng lại những loài cây phổ biến kết hợp với công tác HTPHMT ngay sau khi khai thác xong một khu vực.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS.TS. Lê Sâm và nnk, 2008. Phân vùng sinh thái, cơ sở khoa học để nghiên cứu xây dựng hệ thống hồ sinh thái ở miền trung.

2. Viện Khoa học và Công nghệ mỏ - luyện kim, 2011. Báo cáo Dự thảo Quy hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan giai đoạn đến năm 2020, có xétt đến năm 2030.

3. Viện Khoa học và Công nghệ mỏ - luyện kim, 2011. Báo cáo đánh giá môi trường chiến lược quy  hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng titan giai đoạn đến năm 2020, có xétt đến năm 2030.

4. Priyantha Rajan, So Kazama and Sawamoto, 2006. Effects of climate change on coastal fresh groundwater resources

 

• Biến đổi khí hậu-Cơ hội và thách thức cho ngành Công nghiệp Mỏ (24/10/2013)
• Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm nước trong hoạt động khai thác khoáng sản (24/10/2013)
• Ô nhiễm môi trường nước trong hoạt động khai thác khoáng sản (24/10/2013)
• Rác thải điện tử-xung đột môi trường giữa các nước công nghiệp và các nước đang phát triển (24/10/2013)
• Khảo sát Mỏ Bôxit - Tỉnh Bình Phước (23/10/2013)