Luận văn Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản rắn vùng biển nông ven bờ (0 – 30m nước) tỉnh Sóc Trăng

MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 2 1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ......................................................... 2 1.1.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá và khai thác khoáng sản rắn đáy biển ................. 3 1.1.2. Tình hình nghiên cứu đánh giá tác động môi trường liên quan đến khai thác khoáng sản rắn đáy biển.. ............................................................................... 10 1.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 15 1.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài nguyên khoáng sản rắn đáy biển .......................... 15 1.2.2. Phương pháp đánh giá tác động môi trường trong khai thác khoáng sản rắn đáy biển.. .............................................................................................................. 20 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH SÓC TRĂNG ........................................................................................................... 22 2.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ................................................................. 22 2.1.1. Vị trí địa lý ....................................................................................................... 22 2.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo .............................................................................. 23 2.1.3. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................. 24 2.1.4. Đặc điểm thủy, hải văn ..................................................................................... 26 2.1.5. Đặc điểm địa chất............................................................................................. 28 2.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI ....................................................................... 35 2.2.1. Tình hình phát triển kinh tế .............................................................................. 35 2.2.2. Tình hình phát triển xã hội ............................................................................... 37 2.2.3. Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội ........................................................................ 38 Chương 3: TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN RẮN VÙNG BIỂN SÓC TRĂNG .... 40 3.1. CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT THUẬN LỢI HÌNH THÀNH KHOÁNG SẢN RẮN ĐÁY BIỂN ................................................................................................................ 40 3.1.1. Các thành tạo đá gốc ........................................................................................ 40 3.1.2. Các thành tạo trầm tích tầng mặt ...................................................................... 41 3.1.3. Các yếu tố địa hình, địa mạo ............................................................................ 42 3.1.4. Các tướng trầm tích đáy biển thuận lợi cho tích tụ khoáng sản rắn theo tài liệu địa chấn nông độ phân giải cao .................................................................................. 43 3.2. TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN RẮN ................................................................ 43 3.2.1. Khoáng sản kim loại ........................................................................................ 43 3.2.2. Vật liệu xây dựng ............................................................................................. 44 3.2.3. Vật liệu sét (sét loang lổ) .................................................................................. 51 Chương 4: GIẢI PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN RẮN TỈNH SÓC TRĂNG ............................................................ 53 4.1. ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ TỰ NHIÊN TÁC ĐỘNG TRỰC TIẾP ĐẾN QUÁ TRÌNH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN RẮN TẠI SÓC TRĂNG............................... 53 4.1.1. Độ sâu nước biển tại các khu vực có triển vọng khoáng sản rắn ....................... 53 4.1.2. Đặc điểm địa chất các trầm tích đáy biển tại các khu vực có triển vọng VLXD 53 4.1.3. Chế độ thủy – thạch động lực trong các khu vực có triển vọng khoáng sản ...... 54 4.2. DỰ BÁO MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG TỪ QUÁ TRÌNH KHAI THÁC KHOÁNG SẢN RẮN ĐÁY BIỂN ĐẾN MÔI TRƯỜNG ........................................................... 60 4.2.1. Ảnh hưởng tới chất lượng môi trường không khí khu vực ................................ 60 4.2.2. Ảnh hưởng tới môi trường nước biển và trầm tích đáy ..................................... 61 4.2.3. Ảnh hưởng tới môi trường sinh thái khu vực .................................................... 63 4.2.4. Thay đổi địa hình đáy biển, chế độ lan truyền sóng .......................................... 64 4.2.5. Ảnh hưởng đến việc lưu thông các phương tiện vận tải biển ............................ 64 4.3. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ VÀ CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG.. ................................................................... 65 4.3.1. Phạm vi khai thác ............................................................................................. 65 4.3.2. Khai thác khoáng sản VLXD kết hợp với khoáng sản kim loại ......................... 67 4.3.3. Sử dụng hợp lý khoáng sản vật liệu xây dựng .................................................. 68 4.3.4. Các biện pháp bảo vệ môi trường ..................................................................... 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 73 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sản lượng khai thác sa khoáng ven biển của các nước trên thế giới .............. 3 Bảng 1.2: Sản lượng khai thác VLXD từ biển tại các nước .......................................... 7 Bảng 2.1: Tọa độ các điểm giới hạn diện tích vùng nghiên cứu .................................. 22 Bảng 2.2: Lượng mưa trung bình các tháng trong năm (mm) ..................................... 24 Bảng 2.3: Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm (0C) ........................................... 25 Bảng 2.4: Số giờ nắng trung bình các tháng trong năm .............................................. 25 Bảng 2.5: Độ ẩm trung bình các tháng trong năm ...................................................... 26 Bảng 2.6: Sản lượng đánh bắt và nuôi trồng hải sản ở Sóc Trăng (2008 - 2012)......... 36 Bảng 2.7: Diện tích và dân số các huyện ven biển Sóc Trăng .................................... 37 Bảng 3.1: Tổng hợp tài nguyên dự báo các vùng triển vọng tập trung sa khoáng ....... 44 Bảng 3.2: Tổng hợp tài nguyên dự báo các vùng triển vọng vật liệu xây dựng ........... 51 Bảng 4.1: Nguồn phát sinh khí bụi ............................................................................ 61 Bảng 4.2: Tổng hàm lượng TB khoáng vật nặng trong các vùng triển vọng VLXD.... 67 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Vị trí vùng nghiên cứu ............................................................................... 22 Hình 2.2: Bản đồ địa hình tỉnh Sóc Trăng .................................................................. 23 Hình 3.1: Sơ đồ khoáng sản vùng biển Sóc Trăng ...................................................... 45 Hình 3.2: Mặt cắt địa chấn tuyến Tu06-8 cho thấy triển vọng VLXD (vùng a1)......... 48 Hình 3.3: Băng Sonar quét sườn phản ánh thành phần là cát hạt thô, triển vọng vật liệu xây dựng (tuyến T07-10C-vùng b2) ........................................................................... 49 Hình 4.1: Trường dòng chảy thường kỳ mùa Đông .................................................... 55 Hình 4.2: Trường dòng chảy thường kỳ mùa hè ......................................................... 56 Hình 4.3: Dòng triều lên vào mùa đông ..................................................................... 57 Hình 4.4: Dòng triều rút vào mùa đông ...................................................................... 57 Hình 4.5: Dòng triều lên vào mùa hè.......................................................................... 57 Hình 4.6: Dòng triều rút vào mùa hè .......................................................................... 57 Hình 4.7: Bản đồ biến đổi đáy trong ba tháng mùa mưa ............................................. 58 Hình 4.8: Bản đồ biến đổi đáy trong ba tháng mùa đông ............................................ 58 Hình 4.9: Bản đồ biến đổi đáy theo năm .................................................................... 59 Hình 4.10: Biến đổi địa hình đáy tại khu vực cửa sông Hậu theo năm ........................ 59 Hình 4.11: Sơ dồ nguy cơ ô nhiễm môi trường nước và trầm tích đáy ........................ 63 Hình 4.12. Sơ đồ địa hình vùng biển Sóc Trăng ......................................................... 66 Hình 4.13. Bản đồ nguy cơ ngập khu vực đồng bằng sông Cửu Long ứng với mực nước biển dâng 1m [Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012] ......................................... 69 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long ĐTM: Đánh giá tác động môi trường KTKSRĐB: Khai thác khoáng sản rắn đáy biển VLXD: Vật liệu xây dựng 1 MỞ ĐẦU Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3000km. Với lợi thế ấy cùng với việc có một vùng thềm lục địa rộng lớn tiếp nối với các đồng bằng ven biển đã tạo cho Việt Nam những triển vọng và tiềm năng đa dạng về khoáng sản biển, đặc biệt là dầu khí và khoáng sản rắn. Vùng biển nông ven bờ (từ 0 – 30m nước) tỉnh Sóc Trăng được đánh giá là một trong những vùng có triển vọng khoáng sản rắn, đặc biệt là vật liệu xây dựng. Đây là nguồn tài nguyên đem lại giá trị kinh tế lớn, nhu cầu khai thác ngày càng nhiều. Hiện nay không chỉ phục vụ nhu cầu vật liệu xây dựng trong nước mà nhiều quốc gia đông nam á cũng đã đặt vấn đề nhập khẩu nguồn tài nguyên này. Tuy nhiên nên khai thác ở đâu, bao nhiêu, bằng công nghệ gì, sử dụng như thế nào để tránh lãng phí tài nguyên, ô nhiễm môi trường, tai biến xói lở trong xu thế dâng cao mực nước biển toàn cầu cần phải có những nghiên cứu đánh giá cẩn trọng. Đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản rắn vùng biển nông ven bờ (0 – 30m nước) tỉnh Sóc Trăng” góp phần đánh giá nguồn tài nguyên khoáng sản rắn và đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý phục vụ phát triển bền vững. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được triển vọng tài nguyên khoáng sản rắn vùng biển nông ven bờ của tỉnh Sóc Trăng; - Đề xuất được các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý phục vụ phát triển bền vững. Nhiệm vụ nghiên cứu - Thu thập, tổng hợp và phân tích các dạng tài liệu, số liệu liên quan đến việc đánh giá nguồn tài nguyên khoáng sản rắn và các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý phục vụ phát triển kinh tế biển bền vững. - Đánh giá được quy luật phân bố, trữ lượng khoáng sản sa khoáng và vật liệu xây dựng khu vực biển nông ven bờ của tỉnh Sóc Trăng; - Đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý phục vụ phát triển kinh tế biển bền vững. Luận văn được bố cục thành 4 chương không kể mở đầu và kết luận, bao gồm: Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu Chương 2: Đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tỉnh Sóc Trăng Chương 3: Tài nguyên khoáng sản rắn vùng biển Sóc Trăng Chương 4: Giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản rắn tỉnh Sóc Trăng. 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Thế kỷ 21 là thế kỷ của biển và đại dương. Tiến ra biển là định hướng của toàn nhân loại. Tài nguyên khoáng sản phong phú và có giá trị lớn từ đại dương là một trong những nguồn tài nguyên đã và ngày càng thể hiện vai trò quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề khủng hoảng nguồn nguyên liệu, nhiên liệu trong bối cảnh các nguồn tài nguyên khoáng sản trên lực địa ngày càng cạn kiệt. Trong các loại tài nguyên khoáng sản đáy biển, dầu và khí đã được khai thác từ đại dương nhiều thập kỷ qua. Bên cạnh đó, trong thời gian gần đây, các nước đặc biệt quan tâm đến khoáng sản rắn đáy biển. Đây là các loại khoáng sản ít được khai thác trước đây, có trữ lượng lớn và rất phong phú về chủng loại, đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của các nước trên thế giới. Việc khai thác khoáng sản rắn đáy biển đã được các nước trên thế giới bắt đầu thực hiện từ những năm 70 của thế kỷ XX dựa trên các kết quả điều tra cơ bản về địa chất khoáng sản biển. Trong đó, các nước quan tâm khai thác hai loại hình khoáng sản chính là sa khoáng và vật liệu xây dựng (VLXD) đáy biển. Đi đầu trong lĩnh vực này phải kể đến các nước như Hoa Kỳ, Australia, Cộng hòa Pháp, Vương quốc Anh, Nhật Bản. Nhu cầu khai thác, sử dụng vật liệu xây dựng từ đáy biển của các nước trên thế giới không ngừng tăng lên trong các năm gần đây. Nhu cầu sử dụng nguồn vật liệu xây dựng từ đáy biển ở nước Anh và xứ Wales trong những năm 2000-2001 ước tính khoảng 12-12,5 triệu m3/năm. Theo thống kê, cả Vương quốc Anh và Bắc Ireland (The UK) sử dụng một lượng lớn cát khai thác từ đáy biển: 50% lượng cát cho ngành công nghiệp xây dựng, 20% cho bảo vệ bờ biển và 30% còn lại là xuất khẩu. Ở Cộng hòa Liên bang Đức, hoạt động khai thác cát, sỏi từ đáy biển bắt đầu từ năm 1976 với sản lượng là 29.000 m3/năm. Sản lượng khai thác này liên tục tăng trong các thập kỷ tiếp theo, đến năm 2005 sản lượng đạt khoảng 0,7 triệu m3/năm. Với sản lượng khai thác lên đến 70 - 80 triệu tấn/năm, Nhật Bản là nước khai thác VLXD từ đáy biển lớn nhất trên thế giới. Trong những năm gần đây, nguồn khoáng sản lấy từ đáy biển chiếm khoảng 20 - 25% tổng sản lượng vật liệu xây dựng tự nhiên và chiếm khoảng 10% các loại vật liệu xây dựng được sử dụng tại Nhật Bản. Như vậy, hoạt động khai thác khoáng sản rắn từ đáy biển ở các nước trên thế giới đang diễn ra rất sôi động. Ở Việt Nam, khai thác khoáng sản rắn đáy biển đã bắt đầu được thực hiện nhưng chưa nhiều. Tuy nhiên, trong bối cảnh nhu cầu vật liệu phục vụ sản xuất và phát triển cơ sở hạ tầng vùng ven biển của Việt Nam ngày càng tăng, các vật liệu xây dựng 3 có nguồn gốc lục địa ngày càng cạn kiệt và thiếu hụt, việc khai thác khoáng sản rắn đáy biển là điều cần thiết. Đây cũng là xu hướng vận động chung của thế giới. Các kết quả điều tra địa chất khoáng sản biển trong 21 năm qua đã khẳng định tiềm năng to lớn của sa khoáng và vật liệu xây dựng đáy biển của Việt Nam. Cùng với xu thế đó, Việt Nam xác định việc khai thác khoáng sản rắn đáy biển là việc làm tất yếu, phục vụ kinh tế xã hội của đất nước, tuy nhiên cần có hệ thống quản lý, giám sát hoạt động này, đảm bảo môi trường biển được bảo vệ, phòng tránh và giảm thiểu những ảnh hưởng không đáng có do hoạt động khai thác. 1.1.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá và khai thác khoáng sản rắn đáy biển 1.1.1.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá và khai thác khoáng sản rắn đáy biển trên thế giới a) Tình hình khai thác sa khoáng biển trên thế giới Theo số liệu thống kê của Cục Địa chất Hoa Kỳ các nước có sản lượng khai thác sa khoáng ilmenit đứng hàng đầu trên thế giới bao gồm Australia, Nam Phi và Canada (bảng 1.1). Bảng 1.1: Sản lượng khai thác sa khoáng ven biển của các nước trên thế giới STT Quốc gia Sản lượng khai thác năm 2006 (nghìn tấn) 1 Australia 1.140 2 Nam Phi 952 3 Canada 809 4 Trung Quốc 400 5 Na Uy 380 6 Hoa Kỳ 300 7 Ukraine 220 8 Ấn Độ 200 9 Brazil 130 10 Việt Nam 100 11 Mozambique 750 12 Madagascar 700 13 Senegal 150 14 Các nước khác 120 4 Tổng cộng 4.800 (Nguồn: Cục thống kê địa chất Hoa Kỳ) Tại Australia sa khoáng ven biển chủ yếu được khai thác dọc theo bờ biển phía tây. Các khu vực khác như lưu vực cửa sông Murray, dải ven biển phía tây nam New South Wales và phía tây bắc bang Victoria cũng là những khu vực có trữ lượng sa khoáng lớn.Từ năm 2003 Australia đã là nước khai thác sa khoáng hàng đầu thế giới (28% sản lượng thế giới) với 2,01 triệu tấn ilmenit, 173.000 tấn rutil, 58.000 tấn leucoxene và 462.000 tấn zircon. Nam Phi là nước có sản lượng ilmenit khai thác lớn nhất tại châu Phi, và chiếm hơn 30% sản lượng ilmenit của thế giới. Hoạt động khai thác sa khoáng ven biển là một trong những ngành công nghiệp mang lại lợi nhuận cao tại châu Phi, các quốc gia khác tại châu Phi cũng có sản lượng sa khoáng ven biển lớn là Mozambique, Kenya, Tanzania, Namibia, Mô-ri-ta-ni, Sierra Leone, Senegal và Gambia. Đối với các loại sa khoáng biển có giá trị cao như vàng, kim cương cũng đã được một số quốc gia và các công ty khai khoáng tiến hành khai thác. Tuy nhiên vàng và kim cương thường phân bố tại những vùng biển có độ sâu lớn, để khai thác được những sa khoáng này đòi hỏi có kỹ thuật và phương tiện hiện đại, do đó hiện nay mới chỉ có Hoa Kỳ và một số công ty khai khoáng đa quốc gia có đủ trình độ, kỹ thuật hiện đại tiến hành khai thác tại một số vùng biển trên thế giới. b) Tình hình khai thác, sử dụng VLXD từ đáy biển trên thế giới Ở Châu Âu, hoạt động khai thác VLXD từ biển diễn ra từ đầu thế kỷ 20 nhưng đến những năm 70 mới thực sự phát triển mạnh mẽ cả về quy mô và công nghệ khai thác. Số liệu thống kê tại Bảng 1.2 cho thấy, sản lượng khai thác VLXD từ biển của các nước châu Âu khá cao, điều đó chứng tỏ VLXD khai thác từ biển đóng vai trò quan trọng ngành công nghiệp cây dựng tại các nước. Tại Bỉ, hầu hết cát được nạo vét từ bờ biển Kwinte và bờ biển phía đông của Thornton và được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp xây dựng như vật liệu san lấp, phụ gia xi măng hoặc trộn bê tông. Sản lượng khai thác cát và VLXD tại Bỉ trong những năm từ 1991 đến 2005 trung bình khoảng 1,5 triệu m3/năm. Tuy nhiên năm 1997, do nhu cầu sử dụng cát và VLXD để xây dựng đường ống dẫn khí đốt tăng cao, sản lượng khai thác năm 1997 đạt 3,8 triệu m3. Tại Đan Mạch lượng cát, sỏi khai thác từ biển chiếm khoảng 10 - 15% tổng sản lượng vật liệu xây dựng. Từ năm 1988 đến nay trung bình mỗi năm Đan Mạch khai thác 5 triệu m³ vật liệu xây dựng từ biển. Các khu vực khai thác chủ yếu ở biển Baltic và Biển Bắc. Trung bình 50% khối lượng VLXD khai thác được sử dụng để phục vụ xây dựng và phần còn lại được sử dụng để san lấp các bãi biển, một phần nhỏ còn lại được dùng để xuất khẩu 5 Tại Phần Lan, trước năm 2004 lượng cát và sỏi khai thác từ các khu vực ven biển của Phần Lan chiếm không đáng kể. Từ năm 2004 trở lại đây, do nhu cầu VLXD tăng cao lượng cát, sỏi khai thác từ biển của Phần Lan tăng đáng kể, năm 2004 sản lượng khai thác đạt 1,6 triệu tấn và đên năm 2005 sản lượng khai thác đạt 2,388triệum3. Tại Pháp VLXD khai thác từ biển chỉ chiếm một phần nhỏ (1%) trên tổng sản lượng VLXD của quốc gia. Sản lượng khai thác trung bình những năm gần đây khoảng 4,65 triệu m3. Tại một số khu vực như bờ biển Normandy, Brittany vàdọc theo bờ biểnĐạiTâyDương việc khai thác VLXD từ biển bị hạn chế và nằm dưới quyền kiểm soát của Chính phủ, sản lượng khai thác của các khu vực này khoảng 0,3-0,4 triệu m3/năm. Tại Đức, khai thác VLXD từ biển diễn ra ở cả biển Baltic và biển Bắc. Sản lượng VLXD khai thác từ biển trung bình khoảng 5triệu m3/năm. Cát khai thác ở biển Baltic chủ yếu được sử dụng để san lấp, bảo tồn các bãi biển ven bờ. Trong những năm gần đây, việc khai thác VLXD tại Đức đã bị hạn chế do lo ngại các ảnh hưởng xấu đến môi trường. Tuy nhiên tại khu vực biển Bắc hoạt động khai thác vẫn được tiếp tục để phục vụ nhu cầu VLXD tại Đức và một phần dùng để xuất khẩu. Tại Vương quốc Anh, VLXD có nguồn gốc từ biển có ý nghĩa hết sức quan trọng trong ngành công nghiệp xây dựng, đặc biệt là ở Anh và xứ Wales, nơi có khoảng 20% cát và sỏi được khai thác từ biển. S