ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7 MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI CHÂU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu thực tế để từ đó hình thành nên hướng nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Tặng . Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ đúng quy định và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Thảo Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7 MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI CHÂU Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số ngành: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN XUÂN TẶNG THÁI NGUYÊN - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu thực tế để từ đó hình thành nên hướng nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Tặng . Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ đúng quy định và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Thảo Nguyên ii LỜI CẢM ƠN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã được hoàn thành. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu Trường Đại học nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa sau Đại học cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong khoa đã giúp chúng tôi hoàn thành khoá học của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Tặng đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã luôn ở bên và động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khoẻ , hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học./. Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014 Học Viên Nguyễn Thị Thảo Nguyên iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU …………………………………………………………… ……………. 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu của đề tài 2 3. Ý nghĩa của đề tài 2 3.1. Ý nghĩa của đề tài 2 3.2. Ý nghĩa của đề tài 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 3 1.1.1. Khái niệm về đất hiếm 3 1.1.2. Đặc điểm địa chất, khoáng vật 3 1.1.3. Mục đích sử dụng 4 1.1.4. Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm 6 1.1.5. Nhu cầu và thị trường quặng đất hiếm 7 1.2. Cơ sở pháp lý 12 1.3. Hiện trạng khai thác và sử dụng đất hiếm 12 1.3.1. Khai thác và sử dụng đất hiếm trên thế giới 12 1.3.2. Khai thác và sử dụng đất hiếm ở Việt Nam 14 1.3.3. Khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam 16 1.3.3.1. Đặc điểm phân bố 16 1.3.3.2. Các kiểu mỏ công nghiệp 17 1.3.3.3. Trữ lượng và tài nguyên 19 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 21 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 21 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 21 2.2.1. Thời gian nghiên cứu 21 2.2.2. Địa điểm nghiên cứu 21 2.3. Nội dung nghiên cứu 21 2.4. Phương pháp nghiên cứu 22 iv 2.4.1. Các phương pháp chung 22 2.4.2. Các phương pháp cụ thể 23 2.4.2.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 23 2.4.2.2. Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan 24 2.4.2.3. Phương pháp xử lý số liệu 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 3.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu 25 3.1.1 Điều kiện tự nhiên của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu 25 3.1.1.1. Địa hình, địa mạo khu vực 25 3.1.1.2. Khí tượng thủy văn 25 3.1.1.3. Gió và các yếu tố thời tiết bất lợi 28 3.1.1.4. Đặc điểm địa tầng, địa chất 28 3.1.1.5. Tài nguyên khoáng sản 30 3.1.1.6. Đặc điểm địa chất thủy văn và địa chất công trình 31 3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu 34 3.1.2.1. Dân cư và lao động 34 3.1.2.2. Điều kiện kinh tế 35 3.1.2.3. Đặc điểm xã hội 37 3.2. Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu 38 3.2.1. Môi trường đất 38 3.2.2. Môi trường nước 40 3.2.2.1. Nước mặt 40 3.2.2.2. Nước dưới đất 41 3.2.3. Môi trường không khí 43 3.2.4. Hiện trạng về môi trường phóng xạ 45 3.2.4.1. Dự báo sự thay đổi suất liều chiếu ngoài hiệu dụng 45 3.2.4.2. Dự báo nồng độ các khí phóng xạ 46 3.2.4.3. Tác động của chất thải phóng xạ đến môi trường 47 3.3. Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 52 v 3.3.1. Đề xuất phương án phục hồi môi trường 52 3.3.1.1. Cơ sở để lựa chọn phương án 52 3.3.1.2. Các phương án cải tạo phục hồi môi trường 52 3.3.1.3. Phân tích đánh giá các phương án đề xuất 54 3.3.2. Lựa chọn phương án cải tạo phục hồi môi trường 56 3.3.2.1. Tính chỉ số phục hồi đất 57 3.3.2.2. Nội dung phương án cải tạo, phục hồi môi trường 63 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các nguyên tố đất hiếm và các đặc tính cơ bản………………………… 3 Bảng 1.2: Phân nhóm các nguyên tố đất hiếm………………………………………4 Bảng 1.3: Lĩnh vực sử dụng chính của các nguyên tố đất hiếm và hỗn hợp ……… 5 Bảng 1.4: Các bước để sản xuất thương mại đất hiếm………………………………6 Bảng 1.5: Dự báo giá của một số oxyt kim loại đất hiếm đến năm 2015 ………… 9 Bảng 1.6: Dự kiến tăng trưởng của các ứng dụng liên quan với đất hiếm đến năm 2014………………………………………………………………………… 11 Bảng 1.7: Tổng hợp trữ lượng và tài nguyên đất hiếm ở Việt Nam……………… 19 Bảng 3.1: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm………………………………26 Bảng 3.2: Số giờ nắng trung bình nhiều năm tại trạm Lai Châu ………………… 26 Bảng 3.3: Lượng mưa trung bình tại trạm Lai Châu……………………………….27 Bảng 3.4: Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm tại Lai Châu………………… 27 Bảng 3.5: Các thông số cơ bản của các thân quặng đất hiếm…………………… 31 Bảng 3.6: Các thông số cơ bản của các thân quặng đất hiếm…………………… 31 Bảng 3.7: Tính chất cơ lý của lớp quặng đất hiếm ……………………………… 33 Bảng 3.8: Thống kê dân cư và lao động 2 xã Bản Hon và Bản Giang …………….34 Bảng 3.9: Một số chỉ tiêu kinh tế của xã Bản Hon và Bản Giang năm 2010 …… 36 Bảng 3.10: Vị trí lấy mẫu đất vùng dự án…………………………………………39 Bảng 3.11: Thành phần hóa lý và dinh dưỡng của đất…………………………… 40 Bảng 3.12: Tọa độ vị trí lấy mẫu nước mặt ……………………………………… 40 Bảng 3.13: Kết quả phân tích mẫu nước mặt mùa khô…………………………….40 Bảng 3.14: Vị trí lấy mẫu nước ngầm…………………………………………… 42 Bảng 3.15: Chất lượng nước ngầm dùng cho sinh hoạt…………… …………….42 Bảng 3.16: Kết quả đo nồng độ bụi, khí thải và mức ồn giao thông……………….43 Bảng 3.17: Vị trí lấy mẫu không khí……………………………………………….44 Bảng 3.18: Hàm lượng và hoạt độ phóng xạ của thân quặng …………………… 45 Bảng 3.19: Suất liều hiệu dụng khu khai trường thân quặng F3, F7 ………………44 Bảng 3.20: Hàm lượng và cường độ phóng xạ trong lớp đất mỏ Đông Pao……….47 vii Bảng 3.21: Hàm lượng các nhân phóng xạ trong nước…………………………….49 Bảng 3.22: Chi phí trồng và chăm sóc cây ……………………………………… 59 Bảng 3.23: Tóm lược kinh phí quỹ để thực hiện phục hồi môi trường…………….69 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Dự báo nhu cầu thị trường đất hiếm của thế giới đến năm 2015 ……… 8 Hình 1.2: Sản lượng đất hiếm sản xuất từ năm 1985 – 2009 ……………………….9 Hình 1.3: Biểu đồ thống kê giá đất hiếm từ năm 1970 đến năm 2010 …………….10 Hình 1.4: Sơ đồ phân bố các mỏ đất hiếm ở Việt Nam…………………………….17 Hình 3.1: Sơ đồ địa chất các thân quặng mỏ đất hiếm Đông Pao………………….30 Hình 3.2: Sơ đồ phân vùng hoạt độ phóng xạ lớp đất trên mặt ……………………48 Hình 3.3: Sơ đồ đẳng trị nồng độ khí phóng xạ mỏ đất hiếm Đông Pao………… 51 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Tài nguyên thiên nhiên gồm các dạng năng lượng vật chất, thông tin tồn tại khách quan với ý muốn con người mà con người có thể sử dụng trong hiện tại và tương lai, phục vụ cho sự tồn tại và phát triển của loài người. Ngày nay, việc sử dụng hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên đất hiếm là một mục tiêu rất quan trọng trong chiến lược phát triển của nước ta. Như chúng ta đã biết, đất hiếm là nhóm 17 loại khoáng sản chiến lược, trong đó có nhiều khoáng chất như: dysprosium, terbium, thulium được sử dụng trong các ngành công nghiệp mũi nhọn hiện nay, đặc biệt là trong công nghiệp điện tử và xe hơi. Ngoài ra nó còn có rất nhiều tác dụng khác như: dùng chế tạo nam châm vĩnh cửu cho các nhà máy phát điện, hay được ứng dụng trong công nghệ laze, vv… Tại Việt Nam từ những năm 1960, các nhà địa chất đã đánh giá trữ lượng đất hiếm là khoảng 10 triệu tấn, nằm rải rác ở các mỏ quặng vùng Tây Bắc, đặc biệt xuất hiện nhiều ở Yên Bái, Lai Châu. Cụ thể là mỏ đất hiếm Đông Pao, nằm trên địa phận xã Bản Hon, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu. Nhằm khai thác có hiệu quả nguồn tài nguyên đất hiếm phục vụ phát triển kinh tế xã hội của đất nước, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế của tỉnh Lai Châu, giải quyết việc làm cho lao động địa phương. Lâu nay nước ta cũng có khai thác đất hiếm nhưng công nghệ còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công và dẫn đến tổn thất tài nguyên lớn (có những mỏ tổn thất tới 60%), công suất thấp, không tách được hết thành phần nguyên tố hiếm. Trong đất hiếm chứa nhiều nguyên tố độc hại, có tính phóng xạ, việc khai thác có nhiều yếu tố rủi ro cao và khả năng gây tổn hại môi trường. Vì vậy việc đưa ra các giải pháp để hồi phục môi trường hiện nay là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Nhà trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Xuân Tặng, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Đánh [...]...2 giá hiện trạng và đề xuất phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu" 2 Mục tiêu của đề tài Nhằm hạn chế, khắc phục ô nhiễm và cải tạo phục hồi môi trường sau giai đoạn khai thác khoáng sản Với mục đích đưa môi trường theo hướng “bằng” hoặc “hơn” so với trước thời điểm khai thác trên địa bàn mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu Đề. .. của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu từ “Bản thuyết minh dự án đầu tư và Thiết kế cơ sở của “Dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ Đông Pao, Tam Đường, Lai Châu của Công ty Cổ phần đất hiếm Lai Châu – Vimico (Lavreco) (2009) [4] - Thu thập tài liệu, số liệu về khối lượng hiện trạng của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu từ “Báo cáo đánh giá tác động môi trường. .. của mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu  Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu  Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 2.4 Phương pháp nghiên cứu: 2.4.1 Các phương pháp chung - Phương pháp liệt kê: Thu thập và sử dụng có chọn lọc các tài liệu sẵn có các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu - Phương pháp đánh giá nhanh:... thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể như sau: - Đánh giá chung về hiện trạng môi trường sau khai thác khoáng sản, làm căn cứ đề xuất các biện pháp phục hồi môi trường - Đề xuất các biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường và hệ sinh thái, đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường và phục vụ các mục đích có lợi cho con người; - Chuyển đổi mục đích sử dụng đất đối với diện tích mỏ sẽ ngừng khai thác, ... nguyên và Môi trường Quy định về lập, phê duyệt, kiểm tra, xác nhận Dự án cải tạo, phục hồi môi trường và ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khoáng sản - Văn bản số 1012/UBND-NN ngày 03/11/2008 của UBND tỉnh Lai Châu đồng ý chủ trương cấp phép khai thác, chế biến đất hiếm barit tại thân quặng F3, F7 mỏ đất hiếm Đông Pao, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu - Thỏa thuận giữa Chính phủ Nhật và. .. án đầu tư xây dựng công trình khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ Đông 23 Pao, Tam Đường, Lai Châu của Công ty Cổ phần đất hiếm Lai Châu – Vimico (Lavreco) (2009) [5] 2.4.2.2 Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan Khai thác và kế thừa các kết quả khoa học các dự án, các báo cáo đánh giá tác động môi trường của các Viện nghiên cứu, cục địa chất Việt Nam – Viện địa chất khoáng sản. .. chia làm 2 loại: - Đất hiếm nhóm nhẹ: Gồm các mỏ Nam Nậm Xe, Bắc Nậm Xe, Đông Pao và quặng sa khoáng Trong đó, khoáng vật đất hiếm chủ yếu là bastnezit (Nậm Xe, Đông Pao, Mường Hum) và monazit (Bắc Bù Khạng, sa khoáng ven biển) - Đất hiếm nhóm nặng: 19 Điển hình là mỏ Yên Phú, tỷ lệ hàm lượng oxyt đất hiếm nhóm nặng trên tổng oxyt đất hiếm trung bình khoảng 30% Ngoài mỏ Yên Phú, mỏ đất hiếm Mường Hum,... cứu đề tài sẽ giúp ta đánh giá được các ảnh hưởng của việc khai thác và chế biến khoáng sản đến môi trường, làm cơ sở cho việc đánh giá đối với các mỏ lân cận và từ đó đưa ra các biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường thích hợp 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1 Khái niệm về đất hiếm Theo định nghĩa của Bách khoa toàn thư [1], thì các nguyên tố đất hiếm. .. có thân quặng chính là F3 và F7 là loại quặng quý hiếm rất cần trong chế tạo công nghệ điện tử Mỏ sẽ được khai thác lộ thiên, tuyển khoáng và thủy luyện 1.3.3 Khoáng sản đất hiếm ở Việt Nam Những kết quả điều tra, đánh giá, thăm dò từ những năm 1950 đến nay đã khẳng định Việt Nam là quốc gia có tiềm năng lớn về đất hiếm Các mỏ đất hiếm ở Việt Nam có quy mô từ trung bình đến lớn, chủ yếu là đất hiếm. .. về mặt kỹ thuật và thương mại thông qua các nhà máy sản xuất thử 6 Tách đất hiếm để sản xuất các sản phẩm mẫu cho thuyết minh khách hàng; để thu thập dữ liệu cho nghiên cứu khả thi và đánh giá tác động môi trường 7 Đạt được sự thông qua về đánh giá tác động môi trường của dự án 8 Đàm phán các hợp đồng bán 9 Hoàn thiện nghiên cứu khả thi 10 Xây dựng và tiến hành sản xuất Nguồn: [22] Hiện nay, các nhà . NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG SAU KHAI THÁC KHOÁNG SẢN THÂN QUẶNG F3, F7 MỎ ĐẤT HIẾM ĐÔNG PAO, TỈNH LAI CHÂU LUẬN. đề tài: " ;Đánh 2 giá hiện trạng và đề xuất phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 mỏ đất hiếm Đông Pao, tỉnh Lai Châu& quot;. 2. Mục tiêu của đề tài Nhằm hạn. thải phóng xạ đến môi trường 47 3.3. Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản thân quặng F3, F7 52 v 3.3.1. Đề xuất phương án phục hồi môi trường 52 3.3.1.1.