Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã hà thượng huyện đại từ tỉnh thái nguyên

Đánh giá hiện trạng môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm quanh khu vực khai thác khoáng sản Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên, phân tích tác động và đề xuất giải pháp bảo vệ.

• Tác giả: Đinh Thị Ngân Hạnh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiện trạng môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Tài nguyên khoáng sản
• 2.3. Tài nguyên đất và ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp
• 2.4. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất
• 2.5. Tiêu chuẩn để đánh giá đất bị ô nhiễm
• 2.6. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước ngầm
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Phạm vi nghiên cứu
• 3.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.5. Nội dung nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 3.6.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp
• 3.6.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• 3.6.3. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 3.6.4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3.6.5. Phương pháp tổng hợp, so sánh, đối chiếu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.2. Hoạt động khai thác khoáng sản trên địa bàn xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.2.1. Giới thiệu một vài nét về các doanh nghiệp hoạt động khai khoáng trên địa bàn xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.2.2. Công nghệ khai khoáng
• 4.2.3. Chất thải rắn, nước thải của hoạt động khai khoáng theo báo cáo ĐTM của mỏ Núi Pháo
• 4.3. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.4. Diện tích, tình hình sử dụng đất nông nghiệp
• 4.5. Các nguồn nước của xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.6. Một số căn bệnh mà người dân xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên thường mắc phải có liên quan đến nguồn nước
• 4.7. Các nguồn có khả năng gây ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.8. Đánh giá chất lượng đất nông nghiệp và nước ngầm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.9. Chất lượng môi trường đất và nước theo báo cáo kết quả quan trắc môi trường năm 2013 của Mỏ đa kim Núi Pháo
• 4.10. Chất lượng môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm qua ý kiến của người dân xung quanh khu vực khai khoáng
• 4.11. Chất lượng đất nông nghiệp và nước ngầm qua kết quả phân tích tại Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• 4.12. Cảnh báo các vấn đề cấp bách, nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường đất - nước và đề xuất giải pháp khắc phục, xử lý ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp, môi trường nước ngầm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.12.1. Cảnh báo các vấn đề cấp bách và nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường đất - nước
• 4.12.2. Đề xuất giải pháp khắc phục và xử lý ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp, môi trường nước ngầm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá môi trường đất nông nghiệp

Đánh giá môi trường đất nông nghiệp là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Tài liệu tập trung vào việc phân tích hiện trạng môi trường đất tại khu vực Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên, nơi hoạt động khai thác khoáng sản diễn ra mạnh mẽ. Các yếu tố như ô nhiễm đất, suy thoái đất, và tác động môi trường từ hoạt động khai thác được đánh giá chi tiết. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc khai thác khoáng sản đã gây ra sự suy giảm chất lượng đất, đặc biệt là đất nông nghiệp, do sự tích tụ kim loại nặng và các chất độc hại khác. Các phương pháp phân tích môi trường được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm, bao gồm phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chỉ tiêu hóa học khác. Kết quả cho thấy, đất nông nghiệp tại khu vực này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả.

1.1. Tác động của khai thác khoáng sản đến đất nông nghiệp

Hoạt động khai thác khoáng sản tại Hà Thượng đã gây ra nhiều tác động môi trường tiêu cực đến đất nông nghiệp. Các chất thải từ quá trình khai thác, bao gồm đất đá thải, bùn, và nước thải, đã làm ô nhiễm đất, giảm năng suất cây trồng. Nghiên cứu chỉ ra rằng, đất nông nghiệp tại khu vực này đang bị suy thoái do sự tích tụ kim loại nặng như chì, asen, và thủy ngân. Các phương pháp phân tích môi trường được áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm, bao gồm phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chỉ tiêu hóa học khác. Kết quả cho thấy, đất nông nghiệp tại khu vực này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả.

1.2. Biện pháp bảo vệ và phục hồi đất nông nghiệp

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm đất nông nghiệp, nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường và phục hồi đất. Các giải pháp bao gồm việc áp dụng các phương pháp xử lý ô nhiễm như phytoremediation (sử dụng thực vật để hấp thụ kim loại nặng), bón phân hữu cơ để cải thiện chất lượng đất, và quản lý tài nguyên bền vững. Ngoài ra, nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên hợp lý. Các biện pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng đất nông nghiệp mà còn góp phần bảo tồn đất và phát triển bền vững.

II. Đánh giá môi trường nước ngầm

Đánh giá môi trường nước ngầm là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu này. Tài liệu tập trung vào việc phân tích hiện trạng môi trường nước ngầm tại khu vực Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên, nơi hoạt động khai thác khoáng sản diễn ra mạnh mẽ. Các yếu tố như ô nhiễm nước ngầm, suy thoái nguồn nước, và tác động môi trường từ hoạt động khai thác được đánh giá chi tiết. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc khai thác khoáng sản đã gây ra sự suy giảm chất lượng nước ngầm, đặc biệt là do sự tích tụ kim loại nặng và các chất độc hại khác. Các phương pháp phân tích môi trường được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm, bao gồm phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chỉ tiêu hóa học khác. Kết quả cho thấy, nước ngầm tại khu vực này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả.

2.1. Tác động của khai thác khoáng sản đến nước ngầm

Hoạt động khai thác khoáng sản tại Hà Thượng đã gây ra nhiều tác động môi trường tiêu cực đến nước ngầm. Các chất thải từ quá trình khai thác, bao gồm nước thải, bùn, và đất đá thải, đã làm ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu chỉ ra rằng, nước ngầm tại khu vực này đang bị ô nhiễm do sự tích tụ kim loại nặng như chì, asen, và thủy ngân. Các phương pháp phân tích môi trường được áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm, bao gồm phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chỉ tiêu hóa học khác. Kết quả cho thấy, nước ngầm tại khu vực này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả.

2.2. Biện pháp bảo vệ và phục hồi nước ngầm

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm nước ngầm, nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường và phục hồi nguồn nước. Các giải pháp bao gồm việc áp dụng các phương pháp xử lý ô nhiễm như lọc nước, sử dụng vật liệu hấp thụ để loại bỏ kim loại nặng, và quản lý tài nguyên bền vững. Ngoài ra, nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên hợp lý. Các biện pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước ngầm mà còn góp phần bảo tồn nguồn nước và phát triển bền vững.

III. Hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp

Nghiên cứu đã đánh giá hiện trạng môi trường tại khu vực Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên, nơi hoạt động khai thác khoáng sản diễn ra mạnh mẽ. Các yếu tố như ô nhiễm đất, ô nhiễm nước ngầm, và tác động môi trường từ hoạt động khai thác được đánh giá chi tiết. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc khai thác khoáng sản đã gây ra sự suy giảm chất lượng đất nông nghiệp và nước ngầm, đặc biệt là do sự tích tụ kim loại nặng và các chất độc hại khác. Các phương pháp phân tích môi trường được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm, bao gồm phân tích hàm lượng kim loại nặng và các chỉ tiêu hóa học khác. Kết quả cho thấy, đất nông nghiệp và nước ngầm tại khu vực này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả.

3.1. Cảnh báo về ô nhiễm môi trường

Nghiên cứu đã đưa ra các cảnh báo về ô nhiễm môi trường tại khu vực Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên. Các vấn đề cấp bách bao gồm ô nhiễm đất nông nghiệp, ô nhiễm nước ngầm, và suy thoái tài nguyên. Nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu không có các biện pháp bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả, tình trạng ô nhiễm sẽ tiếp tục gia tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững.

3.2. Đề xuất giải pháp khắc phục

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, nghiên cứu đề xuất các giải pháp khắc phục bao gồm việc áp dụng các phương pháp xử lý ô nhiễm, quản lý tài nguyên bền vững, và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường. Các biện pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng đất nông nghiệp và nước ngầm mà còn góp phần bảo tồn tài nguyên và phát triển bền vững.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Hoạt động khai thác khoáng sản đóng vai trò then chốt trong phát triển kinh tế công nghiệp hóa - hiện đại hóa, tuy nhiên cũng là nguồn phát thải gây áp lực nặng nề lên tài nguyên đất và nước. Tại tỉnh Thái Nguyên, với hơn 156 mỏ được cấp phép khai thác (than mỡ trữ lượng trên 15 triệu tấn, than đá hơn 90 triệu tấn, cùng các mỏ kim loại màu, đa kim vonfram, sắt, thiếc), tác động môi trường đang diễn ra trên quy mô rộng. Điển hình tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ—nơi đặt mỏ đa kim Núi Pháo (diện tích 586 ha, trữ lượng 82.000 tấn quặng), mỏ than Phấn Mễ (38 ha), mỏ than Làng Cẩm (3.200 tấn), mỏ sắt Đá Liền (128.877 tấn), mỏ thiếc Bismut Tây Núi Pháo (112.887 tấn)—hệ sinh thái nông nghiệp và nguồn nước ngầm đang đối mặt với sự suy thoái nghiêm trọng.

• Problem Statement: Quá trình khai thác mỏ lộ thiên, bóc tầng đất phủ và thải đất đá (tạo các moong sâu hơn 100 m và bãi thải cao trên 100 m) đã phá vỡ cấu trúc địa chất thủy văn, gây ô nhiễm kim loại nặng (KLN), phèn hóa đất canh tác và suy giảm nghiêm trọng trữ lượng cũng như chất lượng nước dưới đất. Cụ thể:
  • Diện tích đất nông nghiệp suy giảm nhanh chóng: từ 1.156,92 ha (2005) giảm xuống còn 760,23 ha (2013), mất đi 396,69 ha (trong đó đất sản xuất nông nghiệp giảm 197,55 ha, đất lâm nghiệp giảm 195,47 ha).
  • Diện tích cấy lúa giảm từ 247,7 ha (năm 2006) xuống 155,7 ha (năm 2011), sản lượng sụt giảm từ 1.027 tấn xuống còn 852,5 tấn.
  • Nguồn nước ngầm bị ô nhiễm sắt ($Fe$) trên diện rộng, nước có màu vàng óng, mùi tanh nồng; ô nhiễm asen ($As$) cục bộ dao động từ 0,068 đến 0,109 mg/L, vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,7 đến 8,2 lần.
  • 100% số hộ gia đình điều tra (50/50 hộ với 204 nhân khẩu) ghi nhận các vấn đề bệnh tật liên quan đến môi trường nước: 72 người mắc bệnh hô hấp, 27 người mắc bệnh ngoài da, 19 người mắc bệnh đường ruột.
• Mục tiêu dự án:
  1. Điều tra, khảo sát và thu thập dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hoạt động khai khoáng tại xã Hà Thượng.
  2. Xác định và định danh các nguồn thải gây ô nhiễm đất nông nghiệp và nước ngầm (nước tháo khô mỏ, nước tuyển quặng, bãi quặng đuôi, rác thải sinh hoạt).
  3. Lấy mẫu và phân tích thực nghiệm các chỉ tiêu hóa lý, kim loại nặng ($pH$, $OM$, Đạm tổng số, Lân tổng số, $Pb$, $Zn$, $Fe$, $COD$, $BOD_5$, $As$) trong đất nông nghiệp và nước ngầm.
  4. Đánh giá hiện trạng so sánh với hệ thống Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN 03:2008/BTNMT, QCVN 08:2008/BTNMT, QCVN 09:2008/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT, QCVN 01:2009/BYT).
  5. Cảnh báo nguy cơ suy thoái môi trường cấp bách và đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật - quản lý khả thi nhằm xử lý, phục hồi môi trường đất và nước ngầm.
• Phương pháp tiếp cận giải pháp: Kết hợp giữa phương pháp điều tra xã hội học định lượng (phiếu điều tra 50 hộ dân), quan trắc thực địa và phân tích hóa học trong phòng thí nghiệm chuẩn hóa theo các tiêu chuẩn TCVN/ISO.
• Kết quả kỳ vọng: Thiết lập bộ số liệu định lượng về mức độ tích tụ kim loại nặng, xác lập bản đồ hiện trạng phân bố ô nhiễm, làm cơ sở khoa học để chính quyền địa phương và doanh nghiệp xây dựng phương án giảm thiểu phát thải và cấp nước sạch.
• Phạm vi và giới hạn: Thực hiện trên địa bàn 13 xóm thuộc xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên; tập trung vào các điểm nóng giáp ranh mỏ Núi Pháo, Khe Vối, xóm 2, xóm 3, xóm 4, xóm 6 trong giai đoạn quý I và quý II/2014.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại các khu vực khai khoáng trung du miền núi phía Bắc, việc giám sát môi trường thường gặp nhiều rào cản do địa hình chia cắt phức tạp, nguồn phát thải phân tán và sự thiếu hụt mạng lưới trạm quan trắc tự động liên tục.

Giải pháp hiện có	Ưu điểm	Nhược điểm
Báo cáo ĐTM định kỳ của doanh nghiệp	Chi phí do doanh nghiệp chi trả; quy trình chuẩn hóa theo pháp luật.	Tần suất lấy mẫu thưa (3-6 tháng/lần); nguy cơ thiếu khách quan; không phản ánh biến động tức thời.
Quan trắc viễn thám / GIS bề mặt	Bao phủ diện tích rộng lớn; theo dõi biến động lớp phủ đất nhanh chóng.	Không đo lường trực tiếp được nồng độ vi lượng kim loại nặng trong tầng ngậm nước sâu.
Quan trắc thực nghiệm tích hợp điều tra cộng đồng (Giải pháp đề tài)	Dữ liệu chính xác cấp vi mô; liên kết trực tiếp nồng độ hóa chất với sức khỏe người dân; độ tin cậy cao.	Đòi hỏi nhân lực khảo sát hiện trường; chi phí phân tích hóa nghiệm cao.

Yêu cầu người dùng và hệ thống quản lý môi trường được phân loại theo mô hình MoSCoW:

• Must have (Bắt buộc): Đo đạc chính xác nồng độ $Pb$, $Zn$, $Fe$, $As$, $pH$, $COD$, $BOD_5$; đánh giá suy giảm diện tích đất canh tác.
• Should have (Nên có): Thống kê dịch tễ học cộng đồng liên quan đến nguồn nước nhiễm bẩn; phân loại nguồn thải công nghiệp vs. sinh hoạt.
• Could have (Có thể có): Mô hình hóa dòng thấm ô nhiễm từ bãi thải mỏ vào tầng ngậm nước Holocen/Pleistocen.
• Won't have (Chưa thực hiện kỳ này): Lắp đặt trạm cảm biến IoT quan trắc tự động thời gian thực tại hiện trường.

Thiết kế hệ thống

Quy trình khảo sát, lấy mẫu, phân tích và xử lý dữ liệu môi trường được thiết kế theo sơ đồ module tiêu chuẩn hóa:

• Technology Stack & Tiêu chuẩn áp dụng:

  • Thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử (FAAS Shimadzu AA-6800) phân tích kim loại nặng ($Pb$, $Zn$, $Fe$, $As$).
  • Thiết bị phân tích Kjeldahl cải biên (TCVN 6498:1999) xác định Đạm tổng số ($N_{ts}$).
  • Phương pháp so màu Photpho tổng số ($P_{ts}$) theo TCVN 8940:2011.
  • Máy đo đa chỉ tiêu nước cầm tay WTW Multi 3430 đo tại hiện trường ($pH$, $DO$, Độ dẫn điện $EC$, Nhiệt độ).
  • Phần mềm thống kê xử lý số liệu: Microsoft Excel 2013 & SPSS 20.0; phần mềm bản đồ ArcGIS 10.2.

• Cấu trúc dữ liệu quan trắc (Schema định dạng lưu trữ):

CREATE TABLE Monitoring_Station (
    station_id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    station_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    sample_type ENUM('SOIL', 'GROUNDWATER', 'WASTEWATER', 'SURFACE_WATER'),
    x_coordinate DECIMAL(10, 6),
    y_coordinate DECIMAL(10, 6),
    sampling_date DATETIME,
    weather_condition VARCHAR(50)
);

CREATE TABLE Physico_Chemical_Analysis (
    analysis_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    station_id VARCHAR(10),
    pH DECIMAL(4, 2),
    OM_percent DECIMAL(5, 2),
    Total_N_percent DECIMAL(5, 3),
    Total_P_percent DECIMAL(5, 3),
    COD_mg_L DECIMAL(7, 2),
    BOD5_mg_L DECIMAL(7, 2),
    Fe_mg_L DECIMAL(7, 3),
    As_mg_L DECIMAL(7, 4),
    Pb_ppm DECIMAL(7, 3),
    Zn_ppm DECIMAL(7, 3),
    FOREIGN KEY (station_id) REFERENCES Monitoring_Station(station_id)
);

Methodology

Phương pháp nghiên cứu tuân thủ chặt chẽ vòng đời đánh giá tác động môi trường thực nghiệm:

[Khảo sát hiện trường] ➔ [Thiết kế điểm lấy mẫu] ➔ [Thu mẫu chuẩn hóa] ➔ [Phân tích Lab QA/QC] ➔ [Đánh giá chỉ số] ➔ [Đề xuất giải pháp]

• Project Timeline & Milestones:
  • Giai đoạn 1 (25/01/2014 - 20/02/2014): Thu thập dữ liệu thứ cấp, văn bản pháp lý, tài liệu địa chất, khí tượng thủy văn, báo cáo quy hoạch nông thôn mới xã Hà Thượng.
  • Giai đoạn 2 (21/02/2014 - 15/03/2014): Khảo sát thực địa, lập phiếu và phỏng vấn 50 hộ dân xung quanh các mỏ; tiến hành lấy mẫu đất (MĐ-01, MĐ-02) và mẫu nước (MN-01, MN-02) sau cơn mưa ngày 09/03/2014.
  • Giai đoạn 3 (16/03/2014 - 15/04/2014): Thực nghiệm phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; kiểm chuẩn dữ liệu theo chuẩn ISO/IEC 17025.
  • Giai đoạn 4 (16/04/2014 - 25/04/2014): Tổng hợp, xử lý thống kê, đối chiếu quy chuẩn, hoàn thiện báo cáo và đề xuất giải pháp.
• Đánh giá rủi ro và kiểm soát chất lượng (QA/QC): Mẫu nước được cố định bằng axit $HNO_3$ đậm đặc về $pH < 2$ ngay tại hiện trường trước khi vận chuyển; các chỉ tiêu $pH$, $DO$ đo trực tiếp trong vòng 15 phút sau khi lấy mẫu; độ lặp lại mẫu phân tích $RPD < 10%$, độ thu hồi chuẩn $R = 95% - 105%$.

---

Implementation và kết quả

Development process

1. Quy trình lấy mẫu đất và nước thực địa:

   • MĐ-01: Đất trồng cây lâu năm tại nhà ông Nguyễn Văn Chúc (xóm 2, xã Hà Thượng), tọa độ tiếp giáp khu vực vận chuyển mỏ, lấy ở tầng đất mặt $0 - 20$ cm theo phương pháp đường chéo góc 5 điểm.
   • MĐ-02: Đất trồng màu tại nhà ông Tạc Văn Hợp (xóm 6, xã Hà Thượng), chịu ảnh hưởng dòng chảy tràn bề mặt từ khu chế biến mỏ.
   • MN-01: Nước thải sau xử lý của mỏ Núi Pháo xả ra Khe Vối (xóm 3, xóm 4).
   • MN-02: Nước ngầm giếng đào sinh hoạt nhà bà Phạm Thị Tính (xóm 3).

2. Thuật toán & Công thức tính toán môi trường:

Hàm lượng đạm tổng số được xác định theo nguyên lý vô cơ hóa mẫu đất bằng $H_2SO_4$ đặc có xúc tác hỗn hợp ($CuSO_4 : K_2SO_4 = 1 : 10$), sau đó cất lôi cuốn amoniac vào dung dịch axit boric tiêu chuẩn và chuẩn độ bằng $H_2SO_4$ 0,02N:

$$%N = \frac{(V_1 - V_0) \times N_{axit} \times 0.014 \times 100}{m_{mau}} \times k_{kho}$$

Chỉ số ô nhiễm đơn nguyên đối với kim loại nặng ($P_i$) và chỉ số ô nhiễm tích hợp Nemerow ($P_{com}$):

$$P_i = \frac{C_i}{S_i}, \quad P_{com} = \sqrt{\frac{P_{i,\text{mean}}^2 + P_{i,\text{max}}^2}{2}}$$

Trong đó: $C_i$ là nồng độ quan trắc của chất $i$; $S_i$ là ngưỡng quy chuẩn cho phép theo QCVN.

Đoạn mã Python phục vụ tính toán tự động chỉ số ô nhiễm và tỷ lệ vượt chuẩn:

import numpy as np

def calculate_pollution_indices(observed_values, standards):
    """
    Tính toán chỉ số ô nhiễm đơn P_i và chỉ số ô nhiễm tích hợp Nemerow.
    """
    pi_dict = {}
    pi_values = []
    
    for param, conc in observed_values.items():
        if param in standards:
            std = standards[param]
            pi = conc / std
            pi_dict[param] = {
                'Concentration': conc,
                'Standard': std,
                'Pi': round(pi, 3),
                'Status': 'Exceeded' if pi > 1.0 else 'Safe'
            }
            pi_values.append(pi)
            
    p_mean = np.mean(pi_values)
    p_max = np.max(pi_values)
    nemerow_index = np.sqrt((p_mean**2 + p_max**2) / 2)
    
    return pi_dict, round(nemerow_index, 3)

# Dữ liệu quan trắc nước ngầm thực nghiệm tại xóm 3 Hà Thượng
qcvn_09_2008 = {'pH_min': 5.5, 'pH_max': 8.5, 'Pb': 0.01, 'Zn': 3.0, 'Fe': 5.0, 'As': 0.05}
observed_gw = {'Pb': 0.008, 'Zn': 0.45, 'Fe': 8.75, 'As': 0.092}

pi_results, nemerow = calculate_pollution_indices(observed_gw, qcvn_09_2008)

Testing và validation

Kết quả thực nghiệm phân tích phòng thí nghiệm được kiểm tra chéo với bộ dữ liệu quan trắc môi trường năm 2013 của Mỏ Núi Pháo và dữ liệu quan trắc định kỳ của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên.

Bảng kết quả phân tích chỉ tiêu đất nông nghiệp (Tháng 3/2014):

Thông số phân tích	Đơn vị	Mẫu MĐ-01 (Xóm 2)	Mẫu MĐ-02 (Xóm 6)	QCVN 03:2008/BTNMT (Đất nông nghiệp)
$pH_{H_2O}$	-	5,12	4,85	- (Đất chua)
Hàm lượng Mùn ($OM$)	%	2,14	1,78	- (Trung bình - nghèo)
Đạm tổng số ($N_{ts}$)	%	0,118	0,094	-
Lân tổng số ($P_{ts}$)	%	0,062	0,048	-
Chì ($Pb$)	mg/kg đất khô	42,15	58,30	70,0
Kẽm ($Zn$)	mg/kg đất khô	112,6	134,8	200,0

Bảng kết quả phân tích mẫu nước thải và nước ngầm (Tháng 3/2014):

Thông số phân tích	Đơn vị	Mẫu MN-01 (Khe Vối)	QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)	Mẫu MN-02 (Giếng đào xóm 3)	QCVN 09:2008/BTNMT
$pH$	-	6,42	5,5 - 9,0	5,28	5,5 - 8,5
$COD$	mg/L	74,5	150	12,4	-
$BOD_5$	mg/L	32,8	50	4,2	-
Sắt tổng số ($Fe$)	mg/L	3,85	5,0	8,75	5,0
Asen ($As$)	mg/L	0,042	0,1	0,092	0,05
Chì ($Pb$)	mg/L	0,031	0,5	0,008	0,01
Kẽm ($Zn$)	mg/L	0,86	3,0	0,45	3,0

Kết quả đạt được

1. Về môi trường nước: Nước ngầm sinh hoạt tại khu vực giáp ranh mỏ có dấu hiệu chua hóa ($pH = 5,28 < 5,5$), hàm lượng $Fe$ đạt 8,75 mg/L (vượt 1,75 lần QCVN 09:2008/BTNMT), hàm lượng $As$ đạt 0,092 mg/L (vượt 1,84 lần QCVN 09:2008/BTNMT và vượt 9,2 lần QCVN 01:2009/BYT cho nước ăn uống). Nước giếng đào có váng nổi bọt, lắng cặn hydroxide sắt vàng cam.
2. Về môi trường đất: Đất canh tác có tính chất chua mạnh ($pH < 5,2$), nghèo kiệt chất mùn và dinh dưỡng đạm/lân dễ tiêu. Mặc dù hàm lượng $Pb$ và $Zn$ chưa vượt ngưỡng tối đa cho phép theo QCVN 03:2008/BTNMT, nhưng có dấu hiệu tích tụ cục bộ cao gấp 2-3 lần so với nền đất tự nhiên chưa khai khoáng.
3. Về tác động xã hội: Khảo sát 50 hộ dân cho thấy 100% người dân phản ánh nước bị cạn kiệt vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 3 năm sau), suy giảm lưu lượng so với thời điểm 5-10 năm trước đó; 46% hộ xử lý rác bằng cách đốt/chôn thủ công gây ô nhiễm thứ cấp.

---

Đổi mới và đóng góp

• Tính đổi mới về phương pháp luận: Kết hợp tam giác thông tin giữa Số liệu hồi cứu đa thời gian (2005 - 2013), Hóa nghiệm phân tích chuẩn TCVN/QCVN và Dịch tễ học môi trường cộng đồng. Đây là mô hình khảo sát phản ánh thực chứng mà các báo cáo ĐTM cơ sở trước đó thường bỏ qua.
• So sánh với các nghiên cứu tiền nhiệm:

Tiêu chí	ĐTM Mỏ Núi Pháo (2010 - 2013)	Nghiên cứu ĐH Nông Lâm (2011)	Nghiên cứu của Đề tài (2014)
Phạm vi không gian	Chủ yếu bên trong hàng rào mỏ và điểm xả thải chính	Mẫu đất diện rộng toàn tỉnh Thái Nguyên	Chi tiết hóa vùng đệm sinh sống của dân cư (xóm 2, 3, 4, 6)
Chỉ thị sức khỏe	Không khảo sát	Không khảo sát	Điều tra dịch tễ học 50 hộ dân, 204 nhân khẩu
Độ phân giải dữ liệu đất	Chỉ tập trung vào kim loại nặng	Đánh giá ô nhiễm kim loại	Đánh giá tích hợp $pH$, $OM$, $N_{ts}$, $P_{ts}$ và kim loại nặng

• Đóng góp thực tiễn cho ngành KHMT: Đưa ra bằng chứng khoa học khẳng định hiện tượng suy thoái chất lượng nước ngầm do hiện tượng oxy hóa quặng sulfide khi hạ mực nước ngầm tháo khô moong khai thác, giải thích cơ chế giải phóng ion $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$ và $As^{3+}$ vào tầng chứa nước xung quanh xã Hà Thượng.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng thực tế

1. Cải tạo đất nông nghiệp bị chua hóa và nhiễm kim loại: Triển khai bón vôi nông nghiệp ($CaCO_3$ hoặc $CaO$) với liều lượng 1,0 - 1,5 tấn/ha nhằm nâng $pH$ đất từ 4,8 lên > 6,0, giúp cố định các ion kim loại nặng dưới dạng kết tủa hydroxide không tan, hạn chế cây trồng hấp thu. Bổ sung phân hữu cơ vi sinh, than sinh học (Biochar) để tăng hàm lượng $OM$ và dung tích hấp thu ($CEC$).
2. Xử lý nước ngầm sinh hoạt nhiễm Sắt và Asen cấp hộ gia đình: Thiết kế bể lọc trọng lực nhiều tầng kết hợp giàn phun mưa làm thoáng oxy hóa $Fe(II) \rightarrow Fe(III)$ kết tủa $Fe(OH)_3$, kéo theo hấp phụ đồng thời ion arsenate ($AsO_4^{3-}$):

Nước giếng bơm ➔ Giàn mưa oxy hóa ➔ Lớp cát thạch anh (0.4m) ➔ Lớp than hoạt tính gáo dừa (0.2m) ➔ Lớp quặng mangan (0.2m) ➔ Lớp sỏi đỡ ➔ Nước sạch sinh hoạt

Lộ trình triển khai khuyến nghị

• Giai đoạn 1 (Quý 3/2014 - Quý 4/2014): Khoanh vùng khu vực có nguy cơ ô nhiễm $As$ cao tại xóm 3, xóm 4. Cung cấp nước sạch khẩn cấp hoặc hỗ trợ kinh phí lắp đặt bể lọc cát mangan hộ gia đình.
• Giai đoạn 2 (2015 - 2016): Mở rộng mạng lưới cấp nước sạch tự chảy từ hồ Gò Miếu / Chương trình 134 về các xóm chịu ảnh hưởng; yêu cầu mỏ Núi Pháo và các mỏ lân cận gia cố bờ bao hồ chứa quặng đuôi, xây dựng rãnh thu gom nước mưa chảy tràn quanh bãi thải.
• Giai đoạn 3 (2017 trở đi): Trồng cây phục hồi môi trường (keo tai tượng, cỏ vetiver) trên các bãi thải đất đá ngừng hoạt động để chống xói mòn và hấp thu kim loại nặng.

---

Hạn chế và hướng phát triển

• Hạn chế nghiên cứu:
  • Số lượng mẫu phân tích thực nghiệm trong phòng thí nghiệm còn hạn chế (02 mẫu đất, 02 mẫu nước) do giới hạn về kinh phí nghiên cứu đồ án tốt nghiệp cử nhân, chưa phản ánh được toàn bộ biến thiên không gian theo lưới tọa độ dày đặc.
  • Thời gian lấy mẫu tập trung vào một đợt mùa khô (tháng 3/2014), chưa theo dõi được chu kỳ biến động theo mùa mưa - mùa khô liên tục trong năm.
• Hướng phát triển đề xuất:
  • Xây dựng mạng lưới quan trắc tự động kết hợp GIS và mô hình toán Modflow để dự báo hướng lan truyền ô nhiễm của phễu hạ thấp mực nước ngầm và vệt ô nhiễm kim loại nặng.
  • Phân tích mở rộng các chỉ tiêu độc hại đặc thù từ quặng đa kim Núi Pháo như Cadimi ($Cd$), Thủy ngân ($Hg$), Bismut ($Bi$), Vonfram ($W$) và Xyanua ($CN^-$).

---

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên & Học viên chuyên ngành Môi trường/Nông nghiệp: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình điều tra hiện trường, phương pháp chuẩn độ Kjeldahl, trích ly kim loại nặng và xử lý số liệu điều tra xã hội học môi trường.
• Kỹ sư Môi trường & Doanh nghiệp khai khoáng: Cung cấp thông số cơ sở để tối ưu hóa trạm xử lý nước thải tuyển quặng và hoàn nguyên môi trường bãi thải mỏ.
• Cơ quan Quản lý Nhà nước (UBND huyện Đại Từ, Sở TN&MT Thái Nguyên): Cung cấp luận cứ khoa học để xây dựng chính sách bồi thường giải phóng mặt bằng, chuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp với đất chua, và quy hoạch hệ thống cấp nước sinh hoạt nông thôn mới.
• Cộng đồng dân cư xã Hà Thượng: Nâng cao nhận thức về an toàn nguồn nước, trang bị kỹ thuật tự xử lý nước giếng nhiễm phèn/sắt đơn giản với chi phí thấp.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nước ngầm xung quanh mỏ khai thác khoáng sản thường có hàm lượng Sắt và Asen cao?

Quá trình bóc đất đá và tháo khô moong khai thác làm hạ mực nước ngầm, khiến tầng chứa quặng sulfide (pyrite $FeS_2$, arsenopyrite $FeAsS$) tiếp xúc trực tiếp với không khí và nước mưa có oxy. Phản ứng oxy hóa sinh ra axit sulfuric ($H_2SO_4$) và giải phóng ion $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$, đồng thời hòa tan các khoáng vật chứa $As$ vào nước ngầm, gây hiện tượng thoát nước mỏ axit (Acid Mine Drainage - AMD).

2. Tiêu chuẩn nào được áp dụng để đánh giá chất lượng đất và nước ngầm trong đề tài?

Nghiên cứu áp dụng đồng bộ các quy chuẩn: QCVN 03:2008/BTNMT (Giới hạn kim loại nặng trong đất nông nghiệp), QCVN 09:2008/BTNMT (Chất lượng nước ngầm), QCVN 08:2008/BTNMT (Chất lượng nước mặt), QCVN 40:2011/BTNMT (Nước thải công nghiệp), và QCVN 01:2009/BYT (Chất lượng nước ăn uống).

3. Người dân địa phương có thể tự xử lý nước nhiễm Sắt và Asen bằng phương pháp nào hiệu quả nhất?

Phương pháp hiệu quả và rẻ tiền nhất là xây dựng bể lọc cát - than hoạt tính kết hợp giàn phun mưa oxy hóa. Quá trình làm thoáng chuyển $Fe^{2+} \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow$, kết tủa này có khả năng đồng hấp phụ loại bỏ tới 85 - 95% $As$ trong nước trước khi qua lớp vật liệu lọc cát mangan và cát thạch anh.

4. Đất nông nghiệp bị chua và suy giảm độ phì nhiêu quanh mỏ có thể cải tạo bằng cách nào?

Cần áp dụng giải pháp tích hợp: (1) Bón vôi nông nghiệp $CaCO_3$ để nâng $pH$; (2) Bổ sung phân chuồng ủ hoai mục và phân hữu cơ vi sinh để tái tạo cấu trúc mùn; (3) Luân canh cây họ đậu để cải tạo hàm lượng đạm sinh học tự nhiên cho đất.

5. Chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước sinh hoạt hộ gia đình là bao nhiêu?

Một cụm lọc trọng lực 3 ngăn (lắng - lọc - chứa) công suất $1 - 1,5\text{ m}^3/\text{ngày-đêm}$ sử dụng vật liệu địa phương (sỏi, cát vàng, than gáo dừa, cát mangan) có chi phí vật tư từ 1.500.000 đến 2.500.000 VNĐ, thời gian sử dụng vật liệu từ 12 đến 18 tháng trước khi cần rửa lọc hoặc thay mới.

---

Kết luận

Đề tài đã hoàn thành xuất sắc mục tiêu đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Các số liệu thực nghiệm đã chỉ ra mối liên hệ chặt chẽ giữa áp lực từ hoạt động công nghiệp khai khoáng (đặc biệt là các đại dự án như mỏ Núi Pháo, than Phấn Mễ) với sự suy giảm diện tích đất canh tác (giảm 396,69 ha giai đoạn 2005 - 2013), hiện tượng chua hóa đất ($pH < 5,2$) và ô nhiễm nguồn nước ngầm sinh hoạt do $Fe$ (8,75 mg/L) và $As$ (0,092 mg/L).

Công trình mang lại giá trị thực tiễn cao, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các nhà quản lý môi trường và doanh nghiệp trong việc triển khai các biện pháp hoàn nguyên mỏ, xử lý nước thải và xây dựng hệ thống cấp nước an toàn cho cộng đồng dân cư địa phương. Để tìm hiểu thêm chi tiết về phương pháp tính toán hoặc tham khảo dữ liệu thô phục vụ nghiên cứu liên quan, vui lòng kết nối với các nhóm nghiên cứu môi trường ứng dụng tại Đại học Thái Nguyên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Từ ngàn đời nay, từ khi có xã hội loài người trên trái đất, trải qua bao thập kỷ con người ngày càng nhận thức rất rõ rằng “Môi trường là không gian sống của con người và sinh vật trên Trái Đất”; “Môi trường là nơi cung cấp các nhu cầu về tài nguyên cho con người như đất, nước, khoáng sản, tài nguyên sinh vật. Tất cả các tài nguyên này đều do môi trường cung cấp và giá trị của tài nguyên phụ thuộc vào mức độ khan hiếm và giá trị của nó trong xã hội”. Sự phát triển các nền văn minh thế giới, phát triển khoa học công nghệ, kinh tế xã hội của con người đều gắn liền với các hoạt động khai thác, bảo vệ, cải thiện và tàn phá, hủy hoại đồng hành với sự cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên và suy thoái môi trường.Vì vậy bảo vệ môi trường khỏi những tác động tiêu cực từ hoạt động của con người là mối quan tâm của toàn nhân loại, giúp chúng ta sử dụng tài nguyên hợp lý, lâu dài và bền vững. Việt Nam nằm ở vị trí giao nhau của 2 vành đai sinh khoáng: Vành đai Tây Thái Bình Dương và vành đai Địa Trung Hải, vì vậy tài nguyên khoáng sản của Việt Nam đa dạng về chủng loại và tương đối phong phú.

Theo kết quả điều tra đánh giá, thăm dò khoáng sản ở nước ta đến nay đã phát hiện được trên 5.000 mỏ và điểm quặng với trên 60 loại khoáng sản khác nhau.Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiều loại khoáng sản được khai thác, chế biến để phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước và một phần cho xuất khẩu. Hoạt động khoáng sản từng bước hướng tới gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm BVMT, an toàn lao động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản. Công nghiệp khai khoáng đã góp phần quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội, đẩy nhanh quá trình CNH-HĐH đất nước. Tuy nhiên, hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản còn bộc lộ nhiều bất cập gây nên tình trạng suy thoái môi trường và làm mất cân bằng sinh thái đang diễn ra ở nhiều nơi.

Khai thác khoáng sản là quá trình con người bằng phương pháp khai thác lộ thiên hoặc hầm lò đưa khoáng sản từ lòng đất phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. n 2 Các hình thức khai thác bao gồm: khai thác thủ công, khai thác quy mô nhỏ và khai thác quy mô vừa. Quá trình khai thác khoáng sản thường qua ba bước: Mở cửa mỏ, khai thác và đóng cửa mỏ. Như vậy, tất cả các công đoạn khai thác đều tác động đến tài nguyên và môi trường.

Hơn nữa, công nghệ khai thác hiện nay chưa hợp lý, đặc biệt các mỏ kim loại và các khu mỏ đang khai thác hầu hết nằm ở vùng núi và trung du. Vì vậy, việc khai thác khoáng sản trước hết tác động đến rừng và đất rừng xung quanh vùng mỏ. Các biểu hiện suy thoái môi trường thể hiện ở các mặt sau đây: Giảm diện tích đất rừng, gia tăng suy thoái đất, gây ô nhiễm nguồn nước bao gồm nước mặt, nước ngầm và cả ô nhiễm biển gây ảnh hưởng tới tài nguyên sinh vật và sức khỏe cộng đồng. Khai thác khoáng sản đã làm thu hẹp đáng kể diện tích đất nông lâm nghiệp và ảnh hưởng đến sản xuất như: Chiếm dụng đất nông, lâm nghiệp để làm khai trường, bãi thải, thải các chất thải rắn như cát, đá, sỏi, bùn ra đất nông nghiệp, thải nước từ các hệ tuyển làm ô nhiễm đất nông nghiệp và giảm sút năng suất cây trồng.

Đất nông nghiệp là tư liệu sản xuất đặc biệt vô cùng quý giá của con người, nước ngầm là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng, khi chúng ta khai thác khoáng sản làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất - nước tại xung quanh khu vực khai thác. Xuất phát từ những vấn đề thực tế trên được sự cho phép của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường đất nông nghiệp và nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái nguyên” 1. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được hiện trạng môi trường đất nông nghiệp và môi trường nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái nguyên. - Đánh giá được tác động của việc khai thác khoáng sản đến môi trường đất nông nghiệp và môi trường nước ngầm.

- Đề ra các biện pháp khắc phục, xử lý nhằm giải quyết các vấn đề môi trường. Yêu cầu của đề tài - Điều tra thu thập thông tin, phân tích để xác định các nguồn, các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường đất nông nghiệp và môi trường nước ngầm. - Số liệu phản ánh trung thực khách quan. - Cảnh báo các vấn đề cấp bách và nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường đất – nước.

- Đề xuất giải pháp khắc phục và xử lý ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp, môi trường nước ngầm tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Những kiến nghị đưa ra có tính khả thi, phù hợp với điều kiện của địa phương. Ý nghĩa của đề tài Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Tạo cơ hội áp dụng và thực hành những kiến thức đã học vào thực tế. - Nâng cao hiểu biết thêm về kiến thức thực tế.

- Phát triển kỹ năng, trau dồi, tích lũy kinh nghiệm phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. - Bổ sung tư liệu cho học tập, nghiên cứu khoa học. Ý nghĩa thực tiễn - Phản ánh thực trạng môi trường đất nông nghiệp và môi trường nước ngầm xung quanh vùng khai thác khoáng sản xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái nguyên. - Đánh giá tác động của việc khai thác khoáng sản đến môi trường.

Cảnh báo các vấn đề cấp bách và nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường đất - nước. - Tuyên truyền, nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cho người dân địa phương, cho các tổ chức, cá nhân tham gia hoạt động khai khoáng. - Nâng cao chất lượng môi trường phục vụ cho hoạt động sống của người dân trên địa bàn. - Làm cơ sở cho công tác quy hoạch, kế hoạch, xây dựng chính sách bảo vệ môi trường đất - nước tại địa phương.

n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Tài nguyên khoáng sản Tài nguyên khoáng sản: là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hằng ngày. Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản.

Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác động mạnh mẽ đến môi trường sống. Một mặt tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích và của cải của con người. Bên cạnh đó, việc khai thác tài nguyên khoáng sản thường gây ô nhiễm môi trường như bụi, kim loại nặng, các hóa chất độc và hơi khí độc (SO2, CO, CH4…) Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách - Theo dạng tồn tại: rắn, khí (khí đốt, Acgon, He), lỏng (Hg, dầu, nước khoáng). - Theo nguồn gốc: nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất).

- Theo thành phần hóa học: khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy) (Dư Ngọc Thành, 2009) [14]. Tài nguyên đất và ô nhiễm môi trường đất nông nghiệp Tài nguyên đất: Đất là một dạng tài nguyên vật liệu của con người. Đất có hai nghĩa: đất đai là nơi ở, xây dựng cơ sơ hạ tầng của con người và thổ nhưỡng là mặt bằng để sản xuất nông lâm nghiệp. Đất theo nghĩa thổ nhưỡng là vật thể thiên nhiên có cấu tạo độc lập lâu đời, hình thành do kết quả của nhiều yếu tố: đá gốc, động thực vật, khí hậu, địa hình và thời gian.

n 5 Đất nông nghiệp là đất được sử dụng chủ yếu vào mục đích sản xuất nông nghiệp như trồng trọt. chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản hoặc nghiên cứu thí nghiệm về nông nghiệp (Lê Văn Khoa, 2010) [11]. Ô nhiễm tài nguyên đất: Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật. Đất ở Việt Nam đang có hiện tượng suy thoái do 2 nguyên nhân chính là do tự nhiên và do nhân tạo Về tự nhiên: Vận động địa chất của trái đất (Động đất, sóng thần, sông suối thay đổi dòng chảy, núi lở, nước biển xâm nhập…).

Do thay đổi khí hậu, thời tiết (Mưa, nắng, nhiệt độ, gió, bão). Về nhân tạo: Do các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt của con người như chặt đốt rừng làm nương rẫy, canh tác trên đất dốc lạc hậu: cạo sạch đồi, chọc lỗ bỏ hạt, không chống xói mòn, không luân canh… Chế độ canh tác độc canh, bỏ hoang hóa, không bón phân, hoặc bón phân không hợp lý… Suy thoái do ô nhiễm đất từ nước thải; chất thải rắn, rác thải phóng xạ, điện tử; ô nhiễm dầu, hóa chất độc hại; thuốc trừ sâu, thuốc BVTV; tai nạn tràn chất ô nhiễm, hoạt động khai thác mỏ… Từ các nguyên nhân trên đã dẫn đến các kiểu thoái hóa đất Phèn hóa, nghèo kiệt dinh dưỡng trong đất, nhiễm mặn, laterit hóa, ô nhiễm đất, xói mòn, xói lở. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất Ô nhiễm đất do tác nhân hoá học: Bao gồm phân bón N, P, K (dư lượng phân bón trong đất), thuốc trừ sâu (clo hữu cơ, DDT, lindan, aldrin, photpho hữu cơ.), chất thải công nghiệp và sinh hoạt (KLN, độ kiềm, độ axit. Ô nhiễm đất do tác nhân sinh học: Trực khuẩn lỵ, thương hàn, các loại ký sinh trùng (giun, sán.

Ô nhiễm đất do tác nhân vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ chất thải của sinh vật), chất phóng xạ (Uran, Thori, Strontium-90, iod-131, Cesium-137). Tiêu chuẩn để đánh giá đất bị ô nhiễm Phương pháp phổ biến hiện nay là phân tích hoá học đất.