TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. Tên tác giả: Quách Hoàng Long
2. Tên luận án: Nghiên cứu môi trường đất trong khai thác quặng sắt và đề xuất giải pháp phục hồi đất tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên
3. Ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 9.44.03.01
4. Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên
5. Mục tiêu nghiên cứu
– Đánh giá được thực trạng môi trường đất trong khai thác quặng sắt.
– Đánh giá được hiệu quả giải pháp phục hồi đất sau khai thác quặng sắt.
– Đề xuất giải pháp phục hồi đất sau khai thác quặng sắt bằng một số loại thực vật.
6. Phương pháp nghiên cứu
– Nội dung nghiên cứu: (1) Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Đồng Hỷ liên quan đến khai thác quặng sắt. (2) Hoạt động khai thác quặng sắt ảnh hưởng đến môi trường đất của khu vực mỏ sắt Trại Cau. (3) Đánh giá khả năng cải tạo đất sau khai thác quặng sắt của một số loài thực vật tại khu vực mỏ sắt Trại Cau. (4) Đề xuất giải pháp phục hồi đất sau khai thác quặng sắt.
– Phương pháp nghiên cứu:
+ Phương pháp thu thập số liệu: Số liệu thứ cấp được thu thập thông qua các số liệu đã được công bố từ các cơ quan nghiên cứu, sở, ban, ngành trong tỉnh, các đơn vị liên quan. Số liệu sơ cấp được thu thập bằng phương pháp khảo sát thực địa, phương pháp điều tra phỏng vấn người dân theo phiếu.
+ Phương pháp xác định các vị trí lấy mẫu phân tích đất, cây và các vị trí tiến hành các thực nghiệm, bao gồm: Lấy mẫu đất phân tích ở các vị trí có cự ly khác nhau với khu khai thác mỏ; Lấy mẫu đất phân tích ở các các khu đất khác nhau của mỏ; Lấy mẫu đất và cây phân tích đánh giá khả năng thu hút kim loại nặng của một số loại cây mọc trong đất khu vực mỏ sắt Trại Cau và Xác định các vị trí tiến hành thí nghiệm và mô hình.
+ Phương pháp bố trí các thí nghiệm.
+ Phương pháp lấy mẫu phân tích, theo dõi các chỉ tiêu nghiên cứu.
+ Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu nghiên cứu được xử lý thống kê toán học trên các phần mềm Excel và SPSS.
7. Kết quả chính và kết luận
1. Huyện Đồng Hỷ có vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển kinh tế xã hội nói chung và là lợi thế cho phát triển ngành khai khoáng nói riêng. Đồng Hỷ có nguồn tài nguyên khoáng sản lớn, vừa đa dạng vừa có trữ lượng lớn của tỉnh Thái Nguyên.
Tuy nhiên, với điều kiện tự nhiên vùng đồi núi, chia cắt là trở ngại lớn cho phát triển kinh tế nói chung và ngành khai khoáng nói riêng. Mặt khác, các điểm khai thác khoáng sản gần các khu dân cư nên những tai biến địa chất và ô nhiễm môi trường của quá trình khai thác làm ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân.
2. Hoạt động khai thác quặng sắt đã tác động gây tai biến khu vực mỏ sắt Trại Cau như nứt, sập sụt lún mặt đất, mất nước, rạn nứt nhà ở và ngày càng nghiêm trọng. Nguyên nhân chính gây tai biến địa chất là do đào – xúc đất, phá đá nổ mìn tạo thành bờ moong dốc và bơm hút nước tháo khô mỏ đã hạ thấp mực nước dưới đất trong tầng chứa nước khe nứt đá vôi – karste với hệ thống hang ngầm rất phát triển đã gây ra tai biến.
Hoạt động khai thác mỏ đã ảnh hưởng đến môi trường đất tại khu vực mỏ sắt Trại Cau. Càng gần khu vực khai thác mỏ các tính chất độ phì đất càng suy giảm: kết cấu đất, hàm lượng chất hữu cơ, các yếu tố dinh dưỡng càng thấp. Một số kim loại nặng như As và Pb có hàm lượng vượt và gần vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 03-MT:2015/BTNMT khi có cự ly dưới 100 m so khu vực khai thác mỏ (As ở tầng 0 – 20 cm là 15,22mg/100gđất và Pb là 66,75 mg/100gđất).
Ở các vị trí khác nhau trong khu vực mỏ có các tính chất độ phì đất khác nhau: kết cấu đất, hàm lượng chất hữu cơ, các yếu tố dinh dưỡng tại khu tuyển quặng, bãi thải đất đá và khu đất vừa hoàn thổ đều thấp. Tại các vị trí khu tuyển quặng, bãi thải đất đá và khu đất vừa hoàn thổ một số kim loại nặng As, Pb đều có hàm lượng vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 03-MT:2015/BTNMT.
3. Kết quả nghiên cứu về thí nghiệm trồng cây phủ đất và đánh giá mô hình cây lâm nghiệp đã chọn được các loại mọc cây mọc phổ biến và phù hợp cho việc phục hồi đất sau khai mỏ quặng sắt: Cây phủ đất là dương xỉ, cỏ mần trầu, đơn buốt, ngải dại. Các loại cây đều có tác dụng che phủ đất, nhanh chóng cho sinh khối lớn và có khả năng góp phần xử lý ô nhiễm đất sau 2 năm trồng.
Sử dụng mô hình trồng Keo tai tượng là loại cây họ đậu vừa sinh trưởng phát triển nhanh đem lại sinh khối lớn (đạt 358,75 tấn/ha tươi và 183,50 tấn/ha khô sau 8 năm trồng) để cải tạo độ phì đất vừa có khả năng góp phần xử lý ô nhiễm đất sau 5 đến 8 năm.
4. Từ kết quả nghiên cứu, đề xuất giải pháp phục hồi đất sau khai thác quặng sắt, bao gồm Giải pháp về chính sách và giải pháp về kỹ thuật.
