CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.4. Xác định các vị trí lấy mẫu phân tích đất, cây và các vị trí tiến hành các thực nghiệm
Sử dụng máy GPS để định vị tọa độ địa lý của các khu vực điều tra, khảo sát, tiến hành thí nghiệm, mô hình và thu mẫu ngoài thực địa.
2.3.4.1. Xác định các vị trí lấy mẫu phân tích
a, Lấy mẫu đất phân tích ở các vị trí có cự ly khác nhau với khu khai thác mỏ
Cho thực hiện nội dung mục 3.2.3.1. “Tính chất lý hóa tính của đất ở các vị trí có cự ly khác nhau so với khu vực khai trường”. Cơ sở khoa học cho việc thực hiện nghiên cứu này là: Có phải càng gần khu khai thác mỏ sắt thì đất càng ô nhiễm không?
Và đến khoảng cách nào so với khu khai thác mỏ thì an toàn cho môi trường đất?
Vì vậy, từ khảo sát thực địa, đề tài đã chọn điểm mỏ Tầng sâu núi quặng cho tiến hành nghiên cứu này. Từ điểm mỏ Tầng sâu núi quặng của mỏ sắt Trại Cau có 3 lần nhắc lại ở 3 hướng: Bắc, Đông Nam và Tây Nam (Bảng 2.1 và hình 2.2).
Toàn bộ các vị trí lấy mẫu đất đều trên nền đất vàng đỏ phát triển trên sa phiến thạch và đá vôi pha sét, có địa hình giống nhau, thoai thoải dốc dần xuống bắt đầu từ khu vực khai trường và không bị ảnh hưởng của các khe, dòng suối.
Bảng 2.1. Lấy mẫu đất phân tích nhắc lại 3 lần ở các vị trí có cự ly khác nhau với khu khai thác mỏ
TT Cự ly so với khu vực khai thác mỏ
Hệ tọa độ VN-2000
(KTT 106030’ múi chiếu 3) Ghi chú
X (m) Y (m)
1 Ngay khai trường - MĐ1A 2388315 444533 Mỏ tầng sâu núi quặng
2 Cách 50 m - MĐ2A 2388379 444541 Cây bụi
3 Cách 100 m - MĐ3A 2388444 444548 Trồng keo
4 Cách 150 m - MĐ4A 2388508 444556 Trồng chè
5 Cách 200 m - MĐ5A 2388571 444563 Trồng chè, keo
6 Ngay khai trường - MĐ1B 2387997 444658 Mỏ tầng sâu núi quặng
7 Cách 50 m - MĐ2B 2387969 444700 Cây bụi
8 Cách 100 m - MĐ3B 2387934 444736 Trồng keo
9 Cách 150 m - MĐ4B 2387893 444764 Trồng chè
10 Cách 200 m - MĐ5B 2387853 444793 Trồng chè, keo
11 Ngay khai trường - MĐ1C 2388455 444009 Mỏ tầng sâu núi quặng
12 Cách 50 m - MĐ2C 2388437 443961 Cây bụi
13 Cách 100 m - MĐ3C 2388418 443909 Trồng keo
14 Cách 150 m - MĐ4C 2388401 443854 Trồng chè
15 Cách 200 m - MĐ5C 2388365 443816 Trồng chè, keo
Ghi chú: A, B, C: là lần nhắc lại
Mỗi vị trí khoanh 1 ô tiêu chuẩn 100 m2, lấy mẫu đất theo 5 điểm theo đường chéo ở tầng 0 - 20 cm và 20 - 40 cm rồi trộn lại chọn thành mẫu tổng hợp theo từng tầng đất.
b, Lấy mẫu đất phân tích ở các các khu đất khác nhau của mỏ
Cho thực hiện nội dung mục 3.2.3.2. “Tính chất lý hóa tính của đất tại các khu đất khác nhau của mỏ”.
Cơ sở khoa học cho việc thực hiện nghiên cứu này là: Cùng nằm trong vùng khai thác mỏ thì đất ở khu vực sử dụng đất nào bị ô nhiễm nhiều nhất? Và có phải cứ đất nằm trong vùng mỏ là ô nhiễm?
Vì vậy, từ khảo sát thực địa đã chọn 3 điểm mỏ. Cụ thể, địa điểm tiến hành lấy mẫu đất phân tích tại 3 điểm mỏ là Mỏ sắt Đông chỏm vung, Mỏ sắt Thác Lạc I, II, III và Mỏ sắt Núi quặng (Bảng 2.2 và hình 2.2).
Mỗi địa điểm khoanh 1 ô tiêu chuẩn 100 m2, lấy mẫu đất theo 5 điểm theo đường chéo rồi trộn lại chọn mẫu tổng hợp theo từng tầng đất.
Bảng 2.2. Lấy mẫu đất phân tích nhắc lại 3 lần ở các khu đất khác nhau của mỏ
TT Vị trí
Hệ tọa độ VN-2000
(KTT 106030’ múi chiếu 3) Ghi chú
X (m) Y (m)
1 Đất đồi sát khu khai trường - MĐ6A 2389101 444149 Rừng tự nhiên tái sinh
2 Đất khu tuyển quặng - MĐ7A 2388866 444028 Cây bụi
3 Đất bãi thải đất đá - MĐ8A 2388920 444045 Đang đổ thải 4 Đất vừa hoàn thổ - MĐ9A 2388962 444155 Vừa trồng keo
5 Đất ruộng lúa - MĐ10A 2388895 444508 Lúa nước
6 Đất đồi sát khu khai trường - MĐ6B 2389038 443427 Rừng tự nhiên tái sinh
7 Đất khu tuyển quặng - MĐ7B 2388892 443542 Cây bụi
8 Đất bãi thải đất đá - MĐ8B 2388840 443455 Đang đổ thải 9 Đất vừa hoàn thổ - MĐ9B 2389006 443083 Vừa trồng keo
10 Đất ruộng lúa - MĐ10B 2389226 443280 Lúa nước
11 Đất đồi sát khu khai trường - MĐ6C 2388417 444445 Rừng tự nhiên tái sinh
12 Đất khu tuyển quặng - MĐ7C 2388738 444065 Cây bụi
13 Đất bãi thải đất đá - MĐ8C 2388704 443882 Đang đổ thải 14 Đất vừa hoàn thổ - MĐ9C 2388664 444167 Vừa trồng keo
15 Đất ruộng lúa - MĐ10C 2388680 444433 Lúa nước
Ghi chú: A, B, C: là lần nhắc lại
Hình 2.2. Sơ đồ địa điểm tiến hành các nghiên cứu của đề tài
c, 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
Cho thực hiện nội dung mục 3.3.2. “Đánh giá khả năng thu hút kim loại nặng của một số loại cây mọc trong đất khu vực mỏ sắt Trại Cau”.
Địa điểm tiến hành lấy mẫu đất và cây phân tích tại 3 vùng là Mỏ sắt tầng sâu, Mỏ sắt Hàm chim và Mỏ sắt Núi quặng (Bảng 2.3 và hình 2.2).
Đề tài đã tiến hành lấy mẫu đất và cây để phân tích kim loại nặng As, Pb, Cd tại 8 vị trí khác nhau của mỏ.
Mỗi địa điểm khoanh 1 ô tiêu chuẩn 100 m2, lấy mẫu đất và cây theo 5 điểm theo đường chéo ở tầng 0 - 20 cm rồi trộn lại chọn 1 mẫu tổng hợp.
Bảng 2.3. 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
TT Mẫu cây Vị trí lấy mẫu và tên mẫu đất
Hệ tọa độ VN-2000 (KTT 106030’ múi chiếu 3)
X (m) Y (m) 1 Keo lá tram MC1 Rìa bãi thải đất đá (MĐC1) 2388015 444263 2 Keo tai tượng MC2 Bãi đất hoàn thổ hơn 2 năm
(MĐC2) 2387680 445446
3 Lau MC3 Giữa bãi thải đất đá (MĐC3) 2388085 444320
4 Mua MC4 Đất đồi chưa khai phá sát khu
tuyển quặng (MĐC4) 2388360 444047
5 Dương xỉ MC5 Đất do nước khu tuyển quặng
chảy xuống (MĐC5) 2388258 444822
6 Mần trầu MC6 Bãi đất sát nhà tuyển quặng
(MĐC6) 2388415 444786
7 Ngải dại MC7 Bãi đất sát khai trường (MĐC7) 2388163 444800 8 Đơn buốt MC8 Bãi đất gần khu văn phòng mỏ
(MĐC8) 2388437 443757
2.3.4.2. Tiến hành thí nghiệm và mô hình
a, Thí nghiệm đánh giá khả năng cải tạo đất và xử lý đất bị ô nhiễm của một số loại cây phủ đất ở vùng mỏ sắt Trại Cau
Mục tiêu phục hồi đất sau khai khoáng cho sản xuất nông nghiệp là đưa độ phì đất về như tự nhiên trước khi khai thác mỏ. Vì vậy, đối với biện pháp sinh học thì cần tìm loại cây có khả năng sinh trưởng phát triển nhanh, để lại sinh khối lớn và có khả năng hút thu kim loại nặng trong đất. Kế thừa những kết quả nghiên cứu về sử dụng thực vật trong cải tạo đất, đề tài lựa chọn các loại cây làm thí nghiệm.
- Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 7 năm 2017 tại Mỏ sắt Tầng sâu. Tọa độ X = 2387635; Y= 599613.
- Công thức thí nghiệm: gồm 5 công thức:
+ Công thức 1: Để cỏ tự nhiên mọc
+ Công thức 2: Cây đơn buốt + Công thức 3: Cây ngải dại + Công thức 4: Cây mần trầu + Công thức 5: Cây dương xỉ.
- Thí nghiệm được bố trí trên đất vàng đỏ phát triển trên sa phiến thạch và đá vôi pha sét đã hoàn thổ của mỏ Tầng sâu, gồm 5 công thức, nhắc lại 3 lần theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn. Diện tích một ô thí nghiệm 10 m2 (2 m x 5 m).
Nhắc lại I 1 3 5 2 4
Nhắc lại II 5 4 1 3 2
Nhắc lại III 3 1 4 2 5
- Biện pháp kỹ thuật: Trồng mật độ 16 khóm/m2 với khoảng cách 25 x 25cm.
Phân bón NPK Văn Điển 10:7:3 với lượng 500 kg/ha.
b, Mô hình đánh giá khả năng cải tạo độ phì đất của cây keo tai tượng trên đất sau khai thác mỏ sắt Trại Cau
Nghiên cứu tiến hành trên 3 loại mô hình trên các khu vực đất vàng đỏ phát triển trên sa phiến thạch và đá vôi pha sét đã hoàn thổ sau khai thác quặng sắt ở Mỏ sắt Quang Trung Bắc, Mỏ sắt Quang Trung Nam và Mỏ sắt Thác Lạc I, II, III (Bảng 2.4 và hình 2.2). Tất cả đất đã hoàn thổ của cả 3 mô hình trồng keo đều là loại đất vàng đỏ phát triển trên sa phiến thạch và đá vôi pha sét có cùng tính chất ban đầu.
Các mô hình này đã được các công ty của mỏ sắt Trại Cau trồng và chăm sóc sau khi hoàn thổ.
- Mô hình 1: Keo tai tượng sau trồng 2 năm - Mô hình 2: Keo tai tượng sau trồng 5 năm - Mô hình 3: Keo tai tượng sau trồng 8 năm
Trên các mô hình đề tài đã thiết lập các ô tiêu chuẩn cho nghiên cứu. Mỗi mô hình ở 1 lần nhắc lại có diện tích ô tiêu chuẩn là 200 m2. Mật độ các mô hình là 2.500 cây/ha.
Bảng 2.4. Mô hình trồng keo tai tượng trên đất đã hoàn thổ sau khai thác
TT Mô hình keo tai tượng
Hệ tọa độ VN-2000
(KTT 106030’ múi chiếu 3) Ghi chú
X (m) Y (m)
1 Sau trồng 2 năm 2390853 441531
Mỏ sắt Quang Trung Bắc 2 Sau trồng 5 năm 2390794 441645
3 Sau trồng 8 năm 2390941 441595 4 Sau trồng 2 năm 2390414 441802
Mỏ sắt Quang Trung Nam 5 Sau trồng 5 năm 2390559 441693
6 Sau trồng 8 năm 2390625 441524 7 Sau trồng 2 năm 2388764 443144
Mỏ sắt Thác Lạc I, II, III
8 Sau trồng 5 năm 2388939 442894 9 Sau trồng 8 năm 2389162 442621