Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu như sau:
2.1.1. Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu [4], [17]
Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu đã có liên quan đến khai thác than, các vấn đề liên quan đến bãi thải sau khai thác than làm cơ sở cho nghiên cứu như sau:
- Các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội,… được thu thập tại các phòng ban, sở TNMT tỉnh Quảng Ninh, niên giám thống kê tỉnh Quảng Ninh và các tài liệu liên quan khác..
- Các tài liệu liên quan đến sản xuất khai thác than, các vấn đề bãi thải được thu thập tại: Công ty cổ phần than Núi Béo – Vinacomin, Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin và các tài liệu liên quan đến khai thác than.
2.1.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa [4], [5], [17], [21]
Phương pháp điều tra khảo sát thực địa để thu thập thông tin và số liệu cần thiết phục vụ cho đánh giá hiện trạng tài nguyên sinh vật, hiện trạng bãi thải từ đó xác định và xây dựng hướng nghiên cứu, giải quyết vấn đề cần nghiên cứu.
1. Khảo sát, đo đạc khí hậu trên bề mặt bãi thải theo quy trình điều tra khảo sát tiểu khí hậu vùng của Tổng cục khí tượng thủy văn.
2. Khảo sát, lấy mẫu đất để đánh giá môi trường đất được áp dụng theo quy định chung của phương pháp lấy mẫu phân tích tính chất hóa học và vật lý của đất theo các TCVN 4046:1985- Đất trồng trọt – Phương pháp lấy mẫu và TCVN 5297:1995- Chất lượng đất – Lấy mẫu – yêu cầu chung:
- Tại các vị trí lấy mẫu, gạt bỏ lớp đất bề mặt. - Lấy lớp đất cách bề mặt từ 10 -20cm.
- Mẫu được đánh dấu, ký hiệu đúng quy định.
3. Điều tra, khảo sát phân tích tổ thành thảm thực vật tự nhiên trên bãi thải theo quy trình điều tra thực vật của trường Đại học Lâm nghiệp làm cơ sở cho việc chọn loài cây trồng thử nghiệm.
- Thời gian tiến hành khảo sát thực địa và thử nghiệm trồng cây được tiến hành từ tháng 11/2011 đến tháng 12/2012.
2.1.3. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
Tiến hành phân tích các chỉ tiêu vật lý, hóa học tại Phịng thí nghiệm phân tích Mơi trường - Trung tâm nghiên cứu quan trắc và mơ hình hóa Mơi trường Hà Nội. Các mẫu đất được phân tích các chỉ tiêu sau:
- Phân tích kim loại nặng: Sau khi xử lý mẫu đất theo quy trình tiêu chuẩn, phân tích dung dịch thu được phân tích kim loại nặng trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
- Chỉ tiêu vật lý: Thành phần cơ giới đất được phân tích theo phương pháp ống hút Robinson
- Chỉ tiêu hóa học:
+ pH: Đo bằng pH-meter trong huyền phù, tỷ lệ đất: dung dịch là 1:2,5 (dung dịch KCl 1M).
+ Hàm lượng mùn: Xác định bằng phương pháp Tiurin. + N dễ tiêu: Phương pháp kenđan (Kjeldahl).
+ P dễ tiêu: Phương pháp Oniani.
+ K dễ tiêu: Xác định bằng phương pháp Matlova: Sử dụng dịch chiết amon axetat 1M ở pH = 7, xác định hàm lượng K trong dung dịch bằng Quang kế ngọn lửa
2.1.4. Phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng[21]
1. Bố trí thử nghiệm trồng cây theo phương pháp sinh thái thực nghiệm, phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng như sau:
Đề tài thử nghiệm với bổ sung các vật liệu sau: tro nhà máy điện, đất đá thải sau sàng, đất màu và tro rơm. Cây con được ươ m trồng tại Trung tâm kỹ thuật bảo vệ rừng I – Quảng Ninh, khi cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn sẽ được mang trồng thử nghiệm trực tiếp trên bãi thải.
- Phương thức trồng: Trồng xen kẽ giữa các lồi Chít, Le, cỏ Vetiver với các lồi cây (Xoan, Thơng, Keo và Ba bét Nam Bộ) như sơ đồ hình 2.1.
- Làm đất: Hố được cuốc kích thước 40x40x40cm theo đường đồng mức, hố trồng giữa các hàng được bố trí so le nhau kết hợp bón lót 100g -200g NPK/hố.
- Cách trồng: Dùng cuốc hoặc tay moi 1 lỗ ở giữa hố vừa đủ đặt bầu cây có chiều sâu cao hơn chiều cao của túi 1-2cm. Rạch bỏ 1/3 vỏ bầu ở phía dưới đặt bầu cây ngay ngắn trong lòng hố, bổ sung vật liệu theo các CT1, CT2, CT3 và CT4 sau đó vun đất quanh gốc cây cao hơn mặt hố 5 -10cm.
- Mật độ trồng cây:
+ Trồng cây với mật độ 2.500 cây/ha, với cự ly 2mx2m (hàng cách hàng 2m, cây cách cây 2m).
+ Trồng cỏ với mật độ 6.600 khóm/ha, với cự ly 1,2mx1,2m (hàng cách hàng 1,2m, cây cách cây 1,2m).
+ Cây trồng trong mỗi khối có kích thước 6mx6m, mỗi lơ có 12 khối , được bố trí thử nghiệm trồng cây như sơ đồ hình 2.1.
+ Diện tích trồng cây thử nghiệm 1,5ha.
Các cơng thức bố trí thử nghiệm:
- Cơng thức 1: Tro nhà máy điện (PSA, 0,06%), bón lót 100g NPK/hố. - Cơng thức 2: Vật liệu mịn (W), bón lót 100g NPK/hố.
- Cơng thức 3: Đất (F M): đất màu từ độ sâu khai khống khoảng 20cm (10%), bón lót 100g NPK/hố.
- Cơng thức 4: Tro rơm (CRS, 0,03%), bón lót 100g NPK/hố. Sơ đồ bố trí thử nghiệm như sau:
Ký hiệu:
C: Kiểm sốt Tro nhà máy điện (PSA)
1-6 ơ Vật liệu mịn (W)
Đất (FM) Tro rơm (CRS)
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thử nghiệm trồng cây
Tương tự bố trí thử nghiệm các lơ đối với Keo lá tràm, keo tai tượng, cỏ Vetiver và Chít như sơ đồ trên.
- Khu vực bề mặt bãi thải: bố trí trồng theo đám các lồi cây so le theo sơ đồ 3.1. - Phần sườn và chân bãi thải: Dốc nguy hiểm, trồng thành từng khóm và chủ yếu trồng các lồi cỏ Vetiver, Le và Chít nhằm mục đích hạn chế sự rửa trơi, xói mịn, trượt lở đất.
2. Thu thập số liệu trong các ô tiêu chuẩn.
- Đếm toàn bộ số cây trồng và số cây chết trong ơ tiêu chuấn để tính tỷ lệ sống của mỗi lồi.
2.1.5. Xử lý, tính tốn số liệu theo phương pháp thống kê tốn học được thựchiện trên máy vi tính chương trình excel. hiện trên máy vi tính chương trình excel.
- Xác định tỷ lệ cây sống, cây chết:
cây sống
Tỷ lệ cây sống (%) = x 100
số cây được trồng ( gồm cả cây sống và cây chết)
C 1 2 3 4 5 6
Xoan Xoan Ba bét
Nam Bộ Xoan Le Le
Ba bét
Nam Bộ Nam BộBa bét Le Le Xoan
Ba bét Nam Bộ
2.1.6. Phương pháp phân tích, tổng hợp [4], [17]
Dựa vào các số liệu thứ cấp và số liệu phân tích trong phịng thí nghiệm, khảo sát thực tế, thử nghiệm trên trên bãi thải để tiến hành thống kê, phân tích, đánh giá các ảnh hưởng của môi trường của bãi thải, lựa chọn trồng cây trên bãi thải một cách khách quan.
Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài theo sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.2:Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài
Thông tin về thực vật trên bãi thải
Thông tin về:
- Điều kiện tự nhiên kinh, KTXH - Tình hình khai thác than
- Đổ thải, cấu trúc đất đá trên bãi thải
- Đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu (địa chất, hiện trạng khai thác than, thành phần, đặc điểm bãi thải, tài nguyên sinh vật, chất lượng môi trường,…)
- Lựa chọn các loài cây trồng trên bãi thải - Lựa chọn các biện pháp kỹ thuật trồng cây trên
bãi thải
- Xác định tỷ lệ sống của các loài cây