2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
2.3.2. Phương pháp thực nghiệm
a) Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Điều tra phỏng vấn và thu thập tài liệu từ các cán bộ, kỹ sư của đơn vị khai thác mỏ bauxite Tân Rai. Trao đổi các vấn đề liên quan đến mô hình đang nghiên cứu.
Khảo sát hiện trạng khu vực mỏ đang khai thác và các bãi thải. Kiểm tra hiện trạng thảm thực vật xung quanh khu vực, khả năng tai biến địa chất, đặc điểm nước mặt, đất nền và bãi thải.
Khảo sát 02 mô hình nghiên cứu và khu vực xung quanh mô hình. Xác định tọa độ địa lý, thời tiết, đặc điểm địa hình, đặc tính bề mặt, đặc điểm đất nền, hiện trạng thảm thực vật trong khu vực.
Khảo sát 01 mô hình hoàn phục môi trường trên bãi thải của đề tài ĐTĐL.2011/T03 đã hoàn thành năm 2015. Xác định tọa độ địa lý, thời tiết, đặc điểm địa hình, đặc tính bề mặt, đặc điểm đất nền, hiện trạng thảm thực vật trong khu vực.
b) Phương pháp lấy mẫu đất
Thực hiện lấy 20 mẫu nông hóa tại 20 vị trí và 21 mẫu thổ nhưỡng tại 7 vị
trí (mỗi vị trí lấy mẫu 3 tầng), cụ thể gồm:
+ Mẫu mô hình hoàn phục môi trường đất bãi thải sau khai thác bauxite (MH1):
2018: 3 mẫu thổ nhưỡng, 4 mẫu nông hóa 2019: 3 mẫu thổ nhưỡng, 4 mẫu nông hóa
+ Mẫu mô hình hoàn phục môi trường đất hồ bùn thải sau tuyển quặng (MH3):
2017: 2 mẫu nông hóa
2018: 3 mẫu thổ nhưỡng, 4 mẫu nông hóa 2019: 3 mẫu thổ nhưỡng, 4 mẫu nông hóa
+ Mẫu nền cạnh hồ bùn thải (2017): 3 mẫu thổ nhưỡng, 2 mẫu nông hóa + Mẫu nền trên đất đồi trồng cà phê (2018): 3 mẫu thổ nhưỡng
+ Mẫu mô hình thuộc đề tài ĐTĐL.2011/T03 (2019): 3 mẫu thổ nhưỡng - Quy trình lấy mẫu tuân thủ hoàn toàn theo:
Thông tư số 32/2011/TT-BTNMT quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường đất.
TCVN 5297:1995: Chất lượng đất - Lấy mẫu - Yêu cầu chung
TCVN 7538-2:2005: Chất lượng đất - Lấy mẫu Phần 2: Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu
Sổ tay điều tra, phân loại, lập bản đồ đất và đánh giá đất đai, Hội Khoa học đất Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp
- Lấy mẫu đất theo tầng:
Đào đến tầng cứng rắn, đá mẹ hoặc đến độ sâu 125 cm (nếu chưa gặp tầng cứng rắn). Chiều rộng của phẫu diện 70-80 cm, chiều dài 125 cm (nếu không cần chụp ảnh hình thái phẫu diện) hoặc 200 cm (nếu cần chụp ảnh hình thái phẫu diện). Hoặc sử dụng khoan chuyên dụng để lấy mẫu đất đối với những vị trí đã xác định được độ sâu tầng đất.
Đối với lấy mẫu đất phẫu diện, đầu tiên lấy mẫu ở đáy phẫu diện, sau đó
lấy dần lên các tầng trên. Đối với lấy mẫu đất bằng khoan, lấy mẫu lần lượt từ tầng trên xuống tầng dưới, phải đảm bảo khoan đúng độ sâu tầng lấy mẫu.
Mẫu đất phải lấy đủ trọng lượng từ 1 kg đến 1,5 kg (tùy theo số chỉ tiêu cần phân tích và mức độ lẫn tạp).
- Lấy mẫu đất mặt:
Thông thường mẫu đất mặt được lấy ở độ sâu từ 0-15 cm. Gạt bỏ lớp thảm thực vật, sỏi sạn trên bề mặt đất. Dùng xẻng đào đến độ sâu 15cm sau đó trộn đều lượng đất vừa được đào thành một mẫu đồng nhất, lấy đủ trọng lượng đất từ 1 kg đến 1,5 kg (tùy theo số chỉ tiêu cần phân tích và mức độ lẫn tạp).
- Thu mẫu và ký hiệu mẫu:
Mỗi mẫu đất đựng vào một túi riêng (túi đựng mẫu có thể là túi vải hoặc túi nilon). Phía ngoài túi đựng mẫu phải có nhãn ghi rõ số phẫu diện, độ sâu tầng đất, tầng lấy mẫu. Bên trong túi phải có nhãn bằng giấy ghi số phẫu diện, địa điểm, độ sâu tầng đất và độ sâu lấy mẫu, ngày và người lấy mẫu [28].
Mẫu thổ nhưỡng được ký hiệu TRij (x-y) trong đó:
i = 1, 2, 3, 4, 5 là số hiệu mẫu
j = 0, không ký hiệu, a tương ứng với năm lấy mẫu 2017, 2018, 2019 x-y là độ sâu tầng lấy mẫu
Mẫu nông hóa được ký hiệu TRij-zM trong đó:
i = 1, 2, 3, 4, 5 là số hiệu mẫu
j = 0, không ký hiệu, a tương ứng với năm lấy mẫu 2017, 2018, 2019 z = 1, 2, 3, 4 là số hiệu mẫu tầng mặt xung quanh mẫu chính
* Lưu ý: Các chỉ tiêu đo hiện trường phải đo trực tiếp tại vị trí lấy mẫu, cùng thời điểm với quá trình lấy mẫu để đảm bảo sự đồng nhất.
- Vị trí lấy mẫu: Xác định cụ thể qua khảo sát thực địa và công nghệ viễn thám (mô tả không gian, ảnh, tọa độ…) được thể hiện qua các Hình 2.4 - 2.8 và Bảng 2.1, 2.2
Hình 2.4. Vị trí lấy mẫu TR2 tại mô hình 1
Hình 2.5. Vị trí lấy mẫu TR1 tại mô hình 3
Hình 2.6. Vị trí lấy mẫu nền TR3 cạnh hồ bùn thải quặng đuôi số 5
Hình 2.7. Vị trí lấy mẫu nền TR4 trên đất quặng sắp khai thác, đang trồng cà phê
Hình 2.8. Vị trí lấy mẫu TR5 tại mô hình của đề tài ĐTĐL.2011/T03 Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu thổ nhưỡng
TT KHM Thời gian Tọa độ Đặc điểm Vị trí
1 TR1
(0–15) 9/2018
11°39'20.2" B 107°50'23.3" Đ
Tầng 1 vị trí trung tâm mô hình 3, đất thịt pha sét cát
dính, mịn xốp, ít rễ cây. Hồ bùn thải quặng đuôi số 5, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
2 TR1a
(0–15) 01/2019 3 TR1
(15-45) 9/2018 Tầng 2 vị trí trung tâm mô hình 3, đất cát thô pha thịt sét, mịn xốp, không xuất hiện rễ cây.
4 TR1a
(15-45) 01/2019
5 TR1
(>45) 9/2018
Tầng 3 vị trí trung tâm mô hình 3, lặp lại chu kỳ của các tầng trên theo chu kỳ xả nước, ngập nước của hồ bùn.
Có nhiều nước lẫn trong đất.
6 TR1a
(>45) 01/2019
7 TR2 (0-
15) 9/2018
11°39'24.6" B 107°51'09.8" Đ
Tầng 1 vị trí trung tâm mô hình 1, đất thịt màu nâu xám, lẫn sỏi sạn, ít rễ cây, ít cứng, ít xốp.
Bãi thải đã hoàn thổ khu vực Thân 8 TR2a
(0-15) 01/2019
9 TR2
(15-50) 9/2018 Tầng 2 vị trí trung tâm mô hình 1, đất thịt, lẫn nhiều rễ cây và xác thực vật phân hủy, chặt, ít xốp.
quặng 2, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
10 TR2a
(15-50) 01/2019
11 TR2
(>50) 9/2018
Tầng 3 vị trí trung tâm mô hình 1, đất thịt pha sét, lẫn nhiều sỏi sạn và một ít đá tảng, không xuất hiện rễ cây.
Đây là tầng đất nền còn lại sau khi bóc hết lớp bauxite, chặt cứng, dễ thoát nước.
12 TR2a
(>50) 01/2019
13 TR3 (0- 25)
11/2017 11°39’14.7‖ B 107°50’18.8‖ Đ
Tầng 1 vị trí mẫu nền cạnh hồ bùn thải quặng đuôi số 5.
Đất thịt pha ít sét, xốp, nhiều sỏi sạn và rễ cây, hang hốc động vật.
Đất trồng cà phê, chè, keo phía tây nam hồ bùn thải quặng đuôi số 5, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
14 TR3 (25-70)
Tầng 2 vị trí mẫu nền cạnh hồ bùn thải quặng đuôi số 5.
Đất thịt pha sét, lẫn nhiều quặng bauxite 2-3 cm, ít rễ cây.
15
TR3 (70- 150)
Tầng 3 vị trí mẫu nền cạnh hồ bùn thải quặng đuôi số 5.
Không có rễ cây, lẫn nhiều quặng bauxite (80-90%)
16 TR4 (0- 15)
9/2018 11°38'59.1" B 107°50'27.5" Đ
Tầng 1 vị trí mẫu nền trên đất quặng trồng cà phê. Đất thịt pha sét lẫn ít sạn sỏi, nhiều rễ cây.
Sườn đồi canh tác cà phê của người dân địa
phương, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh 17 TR4
(15-30)
Tầng 2 vị trí mẫu nền trên đất quặng trồng cà phê. Đất thịt pha sét mịn, nhiều rễ cây. Xuất hiện quặng bauxite với đường kính 1-10 cm
18 TR4 Tầng 3 vị trí mẫu nền trên
(>30) đất quặng trồng cà phê. Đất thịt pha sét, ít rễ cây. Lẫn nhiều quặng bauxite đường kính khoảng 3-5 cm (tỷ lệ lẫn >80%)
Lâm Đồng.
19 TR5 (0- 10)
01/2019 11°40'44.0" B 107°50'39.7" Đ
Tầng 1 vị trí trung tâm mô hình đề tài ĐTĐL.2011/T03, đất thịt pha cát, bở xốp, lẫn nhiều sỏi sạn và rễ cây.
Bãi thải đã hoàn thổ khu vực Thân quặng 1, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
20 TR5 (10-40)
Tầng 2 vị trí trung tâm mô hình đề tài ĐTĐL.2011/T03, đất thịt pha cát, hơi chặt, lẫn nhiều quặng bauxite và rễ cây.
21 TR5 (>40)
Tầng 3 vị trí trung tâm mô hình đề tài ĐTĐL.2011/T03, đất thịt, chặt, lẫn nhiều quặng bauxite lớn, có xuất hiện hang hốc và ít rễ cây.
Bảng 2.2. Vị trí lấy mẫu nông hóa
TT KHM Thời gian Tọa độ Đặc điểm Vị trí
1 TR10 11/2017 11°39'20.2" B 107°50'23.3" Đ
Tầng 1 vị trí trung tâm mô hình 3, đất thịt pha sét cát dính, mịn xốp, ít rễ cây. Mẫu TR10 năm 2017 lấy trong thời gian hồ mới cạn nước.
Hồ bùn thải quặng đuôi số 5, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
2 TR1-
1M 9/2018
11°39'14.6" B 107°50'25.9" Đ
Tầng mặt ở góc phải phía trước mô hình 3. Khu vực mới cạn nước, bề mặt đất bị nứt nẻ, ẩm, xốp, dễ sụt lún.
3 TR1a-
1M 01/2019
4 TR10-
2M 11/2017 11°39'17.4" B 107°50'17.8" Đ
Tầng mặt ở góc trái phía trước mô hình 3. Bề mặt
5 TR1-
2M 9/2018
tương đối khô, chặt, xốp.
Mẫu TR10 năm 2017 lấy trong thời gian hồ mới cạn nước.
6 TR1a-
2M 01/2019
7 TR1-
3M 9/2018
11°39'23.9" B 107°50'20.8" Đ
Tầng mặt ở góc trái phía sau mô hình 3. Bề mặt tương đối khô, chặt, xốp.
8 TR1a-
3M 01/2019
9 TR1-
4M 9/2018
11°39'21.5" B 107°50'28.5" Đ
Tầng mặt ở góc phải phía sau mô hình 3. Khu vực mới cạn nước, bề mặt đất bị nứt nẻ, ẩm, xốp, dễ sụt lún.
10 TR1a-
4M 01/2019
11 TR2-
1M 9/2018
11°39'26.8" B 107°51'08.1" Đ
Tầng mặt ở góc phải phía trước mô hình 3. Địa hình dốc, bề mặt đất khô và bị rửa trôi, thực vật phát triển kém.
Bãi thải đã hoàn thổ khu vực Thân quặng 2, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
12 TR2a-
1M 01/2019
13 TR2-
2M 9/2018
11°39'23.9" B 107°51'12.7" Đ
Tầng mặt ở góc trái phía trước mô hình 3. Thảm thực vật phát triển tốt, đất lẫn nhiều rễ cây, ít sỏi sạn.
14 TR2a-
2M 01/2019
15 TR2-
3M 9/2018
11°39'22.4" B 107°51'11.0" Đ
Tầng mặt ở góc trái phía sau mô hình 3. Thảm thực vật phát triển bình thường, bề mặt khô, đất lẫn nhiều sỏi sạn.
16 TR2a-
3M 01/2019
17 TR2-
4M 9/2018
11°39'25.7" B 107°51'07.0" Đ
Tầng mặt ở góc phải phía sau mô hình 3. Địa hình dốc, bề mặt đất khô và bị rửa trôi, thực vật phát triển rất kém.
18 TR2a-
4M 01/2019
19 TR3- 1M
11/2017
11°39'14.3" B 107°50'19.4" Đ
Tầng mặt vị trí mẫu nền trên đất quặng trồng cà phê, chè.
Đất trồng cà phê, chè, keo phía tây nam hồ bùn thải quặng đuôi số 5, mỏ bauxite Tân Rai, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
20 TR3- 2M
11°39'14.3" B 107°50'16.9" Đ
Tầng mặt vị trí mẫu nền trên đất quặng, gần đường giao thông, có hiện tượng bị xói mòn.
c) Phương pháp phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm
Xử lý mẫu theo TCVN 6647:2007 (ISO 11464:2006): Chất lượng đất – Xử lý sơ bộ mẫu để phân tích hoá – lý.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng và chỉ tiêu hóa học tuân thủ đúng theo các TCVN được liệt kê trong Bảng 2.3 và 2.4.
Bảng 2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học trong đất
TT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích
1 pHH2O TCVN 4402-87
2 pHKCl TCVN 5979:2007
3 Carbon hữu cơ tổng số (%OC) TCVN 8941:2011
4 Đạm tổng số (N%) TCVN 6498:1999
5 Lân tổng số (P2O5%) TCVN 8940:2011
6 Kali tổng số (K2O%) TCVN 8660:2011
7 Lân dễ tiêu TCVN 5256:2009
8 Kali dễ tiêu TCVN 8662:2011
9 Dung tích hấp thu (CEC) TCVN 8568:2010
10 Độ bão hòa bazơ TCVN 4621:2009
11 Ca2+ TCVN 8569:2010
12 Cl- FAO-MAS
Bảng 2.4. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng trong đất
TT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích
1 Chỉ tiêu Cu
SMEWW 3125:2012 2 Chỉ tiêu Pb
3 Chỉ tiêu Zn