Nghiên Cứu, Đánh Giá Mô Hình Hoàn Phục Môi Trường Đất Khu Khai Thác Bauxite Tân Rai

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá mô hình hoàn phục môi trường đất khu khai thác bauxite Tân Rai, Lâm Đồng và đề xuất giải pháp sử dụng đất hợp lý.

• Tác giả: Nguyễn Công Long
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Hà
• Trường học: Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu, Đánh Giá Mô Hình Hoàn Phục Môi Trường Đất Khu Khai Thác Bauxite Tân Rai
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Phục Hồi Môi Trường Đất Bauxite Tân Rai

Khai thác tài nguyên, đặc biệt là khai thác bauxite, mang lại nhiều lợi ích kinh tế nhưng cũng gây ra những hệ lụy nghiêm trọng đến môi trường đất. Dự án khai thác bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng là một ví dụ điển hình. Để giảm thiểu các tác động tiêu cực này, việc hoàn phục môi trường đất trở nên vô cùng quan trọng và là nhiệm vụ bắt buộc theo quy định của pháp luật. Tuy nhiên, không phải giải pháp cải tạo nào cũng hiệu quả và phù hợp. Nhiều giải pháp được đề xuất dựa trên cảm quan và lý thuyết, thiếu tính khoa học và thực tiễn. Do đó, cần có những nghiên cứu chuyên sâu để đánh giá và đề xuất các giải pháp phục hồi môi trường hiệu quả, bền vững. Đề tài cấp nhà nước TN17/T04 đã nghiên cứu và xây dựng 02 mô hình thí điểm là MH1 trên bãi thải sau khai thác và MH3 trên hồ bùn thải rửa quặng. Các mô hình hoàn phục môi trường này đang trong giai đoạn phát triển ban đầu nên cần thực hiện các đánh giá nhằm xác định hiệu quả và những tác động thực tế tới môi trường đất.

1.1. Khái niệm và thuật ngữ quan trọng trong nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào các khái niệm chính như môi trường đất, khoáng vật bauxite, khai thác bauxite, hoàn thổ, và hoàn phục môi trường đất. Môi trường đất được định nghĩa là môi trường sinh thái hoàn chỉnh, bao gồm vật chất vô sinh và hữu sinh. Khoáng vật bauxite là quặng nhôm trầm tích quan trọng. Khai thác bauxite ở đây sử dụng phương pháp đào mỏ lộ thiên. Hoàn thổ là khôi phục mặt bằng khu vực khai thác về trạng thái ban đầu. Hoàn phục môi trường đất là quá trình cải tạo, phục hồi môi trường đất sau tác động từ bên ngoài.

1.2. Tổng quan về khu khai thác bauxite Tân Rai Lâm Đồng

Khu khai thác bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng là một trong những khu vực khai thác bauxite lớn nhất Việt Nam. Quá trình khai thác và chế biến bauxite tại đây đã gây ra những tác động đáng kể đến môi trường đất, bao gồm ô nhiễm kim loại nặng, thay đổi cấu trúc đất, và suy giảm đa dạng sinh học. Việc phục hồi môi trường đất tại khu vực này là vô cùng cấp thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của địa phương.

II. Thách Thức Vấn Đề Ô Nhiễm Đất Tại Khu Bauxite Tân Rai

Quá trình khai thác bauxite tại Tân Rai không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn kéo theo nhiều hệ lụy về môi trường. Một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất là ô nhiễm đất. Quá trình khai thác và chế biến quặng tạo ra một lượng lớn chất thải, bao gồm bùn đỏ và các kim loại nặng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng đất. Ô nhiễm đất không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn đe dọa đến sức khỏe con người và hoạt động sản xuất nông nghiệp của cộng đồng địa phương. Việc đánh giá và giải quyết các vấn đề ô nhiễm đất là vô cùng quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững của khu vực.

2.1. Tác động của khai thác bauxite đến chất lượng đất

Hoạt động khai thác bauxite gây ra nhiều tác động tiêu cực đến chất lượng đất. Việc loại bỏ lớp đất mặt để khai thác quặng làm mất đi lớp đất màu mỡ, giàu dinh dưỡng. Quá trình chế biến quặng tạo ra bùn đỏ, một loại chất thải chứa nhiều kim loại nặng và hóa chất độc hại. Bùn đỏ có thể ngấm vào đất, gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật. Ngoài ra, hoạt động khai thác còn làm thay đổi cấu trúc đất, giảm khả năng giữ nước và thoát nước, gây xói mòn và thoái hóa đất.

2.2. Các nguồn gây ô nhiễm đất chính tại khu khai thác

Các nguồn gây ô nhiễm đất chính tại khu khai thác bauxite Tân Rai bao gồm: Bùn đỏ từ quá trình chế biến quặng, chứa nhiều kim loại nặng như chì, kẽm, đồng, và asen. Nước thải từ quá trình khai thác và chế biến, chứa các hóa chất độc hại và kim loại nặng. Bụi phát sinh trong quá trình khai thác và vận chuyển quặng, chứa các hạt đất và kim loại nặng. Rò rỉ từ các hồ chứa bùn đỏ và chất thải, gây ô nhiễm đất và nguồn nước ngầm.

III. Phương Pháp Đánh Giá Hiệu Quả Mô Hình Phục Hồi Đất Tân Rai

Để đánh giá hiệu quả của các mô hình phục hồi môi trường đất tại khu khai thác bauxite Tân Rai, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Các phương pháp này bao gồm khảo sát thực địa, thu thập và phân tích mẫu đất, đánh giá các chỉ tiêu hóa học và sinh học của đất, và so sánh kết quả với các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành. Ngoài ra, cần đánh giá sự phát triển của thảm thực vật và hệ sinh thái trên các khu vực đã được phục hồi. Kết quả đánh giá sẽ cung cấp thông tin quan trọng để điều chỉnh và cải thiện các mô hình phục hồi, đảm bảo tính hiệu quả và bền vững.

3.1. Quy trình thu thập và phân tích mẫu đất khoa học

Quy trình thu thập và phân tích mẫu đất cần tuân thủ các nguyên tắc khoa học để đảm bảo tính chính xác và tin cậy của kết quả. Mẫu đất cần được thu thập tại nhiều vị trí khác nhau trên các khu vực nghiên cứu, bao gồm cả khu vực đã được phục hồi và khu vực đối chứng. Mẫu đất cần được bảo quản và vận chuyển đúng cách để tránh làm thay đổi thành phần hóa học và sinh học. Phân tích mẫu đất cần được thực hiện tại các phòng thí nghiệm uy tín, sử dụng các phương pháp phân tích chuẩn và được kiểm định.

3.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng đất quan trọng cần đo đạc

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng đất quan trọng cần đo đạc bao gồm: Độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng các chất dinh dưỡng (N, P, K), hàm lượng các kim loại nặng (Pb, Cd, As, Hg), độ mặn, độ chua, và cấu trúc đất. Ngoài ra, cần đánh giá các chỉ tiêu sinh học như số lượng vi sinh vật có lợi, hoạt động của enzyme đất, và đa dạng sinh học của hệ sinh thái đất. Các chỉ tiêu này sẽ cung cấp thông tin toàn diện về chất lượng đất và hiệu quả của các mô hình phục hồi.

3.3. Sử dụng chỉ số SCLĐ để đánh giá chất lượng đất

Chỉ số SCLĐ (Số cấp lý tưởng) là một công cụ hữu ích để đánh giá chất lượng đất một cách tổng quan. Chỉ số này dựa trên việc so sánh các chỉ tiêu hóa học và vật lý của đất với các giá trị lý tưởng cho sự phát triển của thực vật. Giá trị SCLĐ càng cao thì chất lượng đất càng tốt. Việc sử dụng chỉ số SCLĐ giúp đơn giản hóa quá trình đánh giá chất lượng đất và cung cấp thông tin dễ hiểu cho các nhà quản lý và người dân.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Mô Hình Phục Hồi Đất Bãi Thải Bauxite MH1

Nghiên cứu đánh giá mô hình MH1 trên bãi thải sau khai thác bauxite cho thấy những kết quả khả quan bước đầu. Hàm lượng kim loại nặng trong đất đã giảm so với trước khi phục hồi. Các chỉ tiêu hóa học như pH, hàm lượng chất hữu cơ, và các chất dinh dưỡng đã được cải thiện. Thảm thực vật trên khu vực phục hồi đã phát triển tốt, cho thấy sự phục hồi của hệ sinh thái. Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề cần được giải quyết, như tình trạng xói mòn đất và sự xâm nhập của cỏ dại.

4.1. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất MH1

Kết quả phân tích mẫu đất tại mô hình MH1 cho thấy hàm lượng các kim loại nặng như chì (Pb), kẽm (Zn), và đồng (Cu) đã giảm đáng kể so với trước khi thực hiện phục hồi. Tuy nhiên, hàm lượng các kim loại nặng này vẫn còn cao hơn so với tiêu chuẩn cho phép, cho thấy cần tiếp tục thực hiện các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm.

4.2. Phân tích các chỉ tiêu hóa học quan trọng trong đất MH1

Phân tích các chỉ tiêu hóa học trong đất tại mô hình MH1 cho thấy độ pH đã được cải thiện, trở nên phù hợp hơn cho sự phát triển của thực vật. Hàm lượng chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng như nitơ (N), phốt pho (P), và kali (K) cũng đã tăng lên, cho thấy sự cải thiện về độ phì nhiêu của đất.

4.3. Đánh giá chất lượng đất tại MH1 bằng chỉ số SCLĐ

Đánh giá chất lượng đất tại mô hình MH1 bằng chỉ số SCLĐ cho thấy sự cải thiện đáng kể so với trước khi thực hiện phục hồi. Tuy nhiên, giá trị SCLĐ vẫn còn thấp hơn so với đất tự nhiên, cho thấy cần tiếp tục thực hiện các biện pháp cải tạo để nâng cao chất lượng đất.

V. Đánh Giá Mô Hình Phục Hồi Đất Hồ Bùn Thải Bauxite MH3

Nghiên cứu đánh giá mô hình MH3 trên hồ bùn thải sau tuyển quặng cho thấy những thách thức lớn hơn so với mô hình MH1. Hàm lượng kim loại nặng trong đất vẫn còn rất cao, gây khó khăn cho sự phát triển của thực vật. Các chỉ tiêu hóa học như pH và độ mặn cũng không phù hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng. Tuy nhiên, một số loài cây chịu mặn và chịu kim loại nặng đã bắt đầu phát triển trên khu vực phục hồi, cho thấy tiềm năng phục hồi của hệ sinh thái.

5.1. Hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất hồ bùn thải MH3

Kết quả phân tích mẫu đất tại mô hình MH3 cho thấy hàm lượng các kim loại nặng như chì (Pb), kẽm (Zn), và đồng (Cu) vẫn còn rất cao, vượt quá nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép. Điều này cho thấy ô nhiễm kim loại nặng là một vấn đề nghiêm trọng tại khu vực hồ bùn thải.

5.2. Các chỉ tiêu hóa học trong đất hồ bùn thải sau phục hồi

Phân tích các chỉ tiêu hóa học trong đất tại mô hình MH3 cho thấy độ pH rất cao (kiềm), không phù hợp cho sự phát triển của hầu hết các loài cây trồng. Độ mặn cũng rất cao, gây khó khăn cho việc hấp thụ nước của cây. Hàm lượng chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng rất thấp, cho thấy đất rất nghèo dinh dưỡng.

5.3. Đánh giá chất lượng đất tại MH3 bằng chỉ số SCLĐ

Đánh giá chất lượng đất tại mô hình MH3 bằng chỉ số SCLĐ cho thấy giá trị SCLĐ rất thấp, gần như bằng không. Điều này cho thấy chất lượng đất tại khu vực hồ bùn thải rất kém và cần có những biện pháp cải tạo mạnh mẽ hơn để phục hồi.

VI. Giải Pháp Sử Dụng Đất Hợp Lý Sau Khai Thác Bauxite Tân Rai

Sau khi kết thúc khai thác bauxite, việc sử dụng đất hợp lý là vô cùng quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững của khu vực. Các giải pháp sử dụng đất cần dựa trên kết quả đánh giá chất lượng đất và các yếu tố kinh tế - xã hội của địa phương. Các giải pháp có thể bao gồm trồng rừng, phát triển nông nghiệp sinh thái, xây dựng khu du lịch sinh thái, hoặc kết hợp nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Cần có sự tham gia của cộng đồng địa phương trong quá trình lập kế hoạch và thực hiện các giải pháp sử dụng đất.

6.1. Giải pháp chính sách quản lý nhà nước về sử dụng đất

Nhà nước cần ban hành các chính sách khuyến khích và hỗ trợ các hoạt động phục hồi môi trường đất và sử dụng đất hợp lý sau khai thác bauxite. Các chính sách này có thể bao gồm ưu đãi về thuế, hỗ trợ tài chính, và cung cấp thông tin và kỹ thuật cho các doanh nghiệp và người dân.

6.2. Quy hoạch và xây dựng công trình sử dụng đất hiệu quả

Cần có quy hoạch chi tiết về sử dụng đất sau khai thác bauxite, đảm bảo tính khoa học, khả thi, và phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương. Quy hoạch cần xác định rõ các khu vực sử dụng cho mục đích gì, và các công trình cần xây dựng để hỗ trợ cho việc sử dụng đất hiệu quả.

6.3. Khuyến khích và tuyên truyền về phục hồi đất bền vững

Cần tăng cường công tác tuyên truyền và giáo dục về tầm quan trọng của việc phục hồi môi trường đất và sử dụng đất hợp lý sau khai thác bauxite. Cần khuyến khích người dân và doanh nghiệp tham gia vào các hoạt động phục hồi và sử dụng đất bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Khai thác tài nguyên, nâng cao giá trị và chất lượng cuộc sống là một trong những giải pháp được nhiều nước trên thế giới áp dụng, trong đó có Việt Nam. Tuy vậy, khai thác tài nguyên, đặc biệt là khai thác khoáng sản đã và đang làm nảy sinh nhiều hệ lụy do chất lượng môi trường bị xuống cấp. Ở nhiều loại hình sản xuất, vấn đề môi trường, an ninh, an toàn là hết sức nghiêm trọng; ví dụ như dự án khai thác Bauxite ở Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng. Để giảm thiểu các tác động tiêu cực do quá trình hậu khai thác gây nên, vấn đề hoàn nguyên, cải tạo phục hồi môi trường rất được chú trọng.

Hơn nữa, đây còn là nhiệm vụ bắt buộc đã được quy định cụ thể tại Quyết định số 71/2008/QĐ- TTg của Thủ tướng Chính Phủ ngày 29/5/2008 và Thông tư số 38/2015/TT- BTNMT ngày 20/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản. Tuy nhiên không phải giải pháp cải tạo nào cũng tốt, có hiệu quả và đúng quy định. Do vậy nhiều giải pháp được tính toán, đề xuất bằng cảm quan, lý thuyết thường không đảm bảo yêu cầu khoa học và thực tiễn. Bởi lý do khách quan, chủ quan có thể dẫn đến sự yếu kém của các giải pháp đã được đề xuất.

Chính vì vậy, nhằm giải quyết vấn đề cấp thiết này đề tài cấp nhà nước có mã số TN17/T04 do TS. Nguyễn Mạnh Hà làm chủ nhiệm đề tài đã ―Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp các giải pháp cải tạo, phục hồi hệ sinh thái khu vực bãi thải và khu khai thác khoáng sản nhằm ngăn ngừa hoang mạc hóa, sử dụng đất hiệu quả, bền vững vùng Tây Nguyên‖ [1]. Đề tài đã nghiên cứu và xây dựng 02 mô hình thí điểm là mô hình 1 (MH1) trên bãi thải sau khai thác quặng bauxite và mô hình 3 (MH3) trên hồ bùn thải rửa quặng. Mô hình đã lựa chọn các loài cây trồng phù hợp trên cơ sở nghiên cứu của đề tài mã số ĐTĐL.

Nguyễn Thành Mến chủ nhiệm đề tài [2] để áp dụng trên các mô hình; Kết hợp nhiều phương pháp và vật liệu mới, phù hợp được các đề tài trong Chương trình Tây Nguyên 3 nghiên cứu nhằm cải tạo môi trường đất hiệu quả. Các mô hình hoàn phục môi trường này đang trong những giai đoạn phát triển ban đầu nên cần thực hiện các đánh giá nhằm xác định hiệu quả và những 2 tác động thực tế tới môi trường đất. Vì vậy tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá mô hình hoàn phục môi trường đất khu khai thác bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng và đề xuất giải pháp sử dụng đất hợp lý” để đánh giá chất lượng đất của MH1 và MH3 trong thời gian đầu đi vào thực nghiệm, tập trung chủ yếu vào phân tích, so sánh, đánh giá hàm lượng các thành phần hóa học trong đất; Đồng thời đề xuất các giải pháp sử dụng đất hiệu quả sau khi kết thúc khai thác. Bộ số liệu về mô hình thực nghiệm và phân tích chất lượng môi trường đất trước và sau khi cải tạo các bãi thải khu khai thác khoáng sản bauxite Tân Rai đáng tin cậy và có thể làm cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về xây dựng mô hình thực nghiệm và các nghiên cứu khác liên quan đến hoàn phục môi trường khu khai thác khoáng sản.

Mục tiêu nghiên cứu: Xác định được hàm lượng một số chỉ tiêu hóa học cơ bản và kim loại nặng trong môi trường đất tại 02 mô hình MH1 và MH3 - mô hình của đề tài ĐTĐL.2011/T03 và các vị trí nền trong khu khai thác Bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng. Đánh giá được chất lượng môi trường đất theo thời gian nghiên cứu ở 02 mô hình hoàn phục môi trường đất tại khu khai thác Bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng. Đề xuất được các giải pháp sử dụng đất hợp lý cho các khu vực mỏ sau khi kết thúc khai thác. Nội dung nghiên cứu: Khảo sát, đánh giá sơ bộ về khu khai thác mỏ khai thác bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng và 02 mô hình hoàn phục hoàn phục môi trường đất MH1 và MH3.

Quan trắc và phân tích mẫu đất tại 02 mô hình MH1 và MH3, mô hình của đề tài ĐTĐL.2011/T03 và các vị trí nền khu khai thác Bauxite Tân Rai, tỉnh Lâm Đồng. Đánh giá hiệu quả của 02 mô hình MH1 và MH3. Đưa ra các đề xuất sử dụng đất hợp lý trên bãi thải sau khi kết thúc khai thác khoáng sản. 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.

Một số khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận văn - Môi trường đất: là môi trường sinh thái hoàn chỉnh, bao gồm vật chất vô sinh sắp xếp thành cấu trúc nhất định. Các thực vật, động vật và vi sinh vật sống trong lòng trái đất. Các thành phần này có liên quan mật thiết và chặt chẽ với nhau. Môi trường đất được xem như là môi trường thành phần của hệ môi trường bao quanh nó gồm nước, không khí, khí hậu.

- Khoáng vật bauxite: là một loại quặng nhôm trầm tích đát núi lửa có màu hồng, nâu được hình thành từ quá trình phong hóa đá mẹ giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn. Quặng bauxite tại Việt Nam được phân bố chủ yếu ở khu vực Tây Nguyên, chiếm trên 90% tổng trữ lượng cả nước. Trong đó, Gia Lai và Kon Tum khoảng 11%, Đắc Nông 61% và Lâm Đồng là 20%. Từ quặng bauxite sẽ tách ra alumina (Al2O3), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân [4] [5].

- Khai thác bauxite: Trong phạm vi nghiên cứu, đơn vị khai thác sử dụng phương pháp đào mỏ lộ thiên. Do lớp quặng gần bề mặt nên chỉ cần bóc bỏ lớp đất mặt phía trên gom về khu bảo quản, sau đó khai thác hết lớp quặng lẫn đất chuyển về nhà máy để tuyển lấy quặng tinh. Đây cũng là phương pháp thông dụng nhất để khai thác bauxite [4]. - Hoàn thổ: là công tác khôi phục lại mặt bằng, hiện trạng khu vực khai thác giống như thời điểm trước khi khai thác.

Có thể hiểu đơn giản là hoàn trả lại lớp đất mặt như ban đầu gồm nhiều chỉ số như: địa hình, địa mạo, tầng thổ nhưỡng, môi trường đất, thảm thực vật. - Hoàn phục môi trường đất: là quá trình cải tạo, phục hồi môi trường đất sau khi bị tác động bởi yếu tố bên ngoài trở lại trạng thái tương tự như ban đầu. Các yếu tố bên ngoài chủ yếu đến từ hoạt động của con người, ngoài ra còn có tác động từ tự nhiên như thiên tai, bão lũ, động đất. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến cải tạo, phục hồi môi trƣờng đất khu khai thác khoáng sản 1.

Tình hình khai thác và cải tạo, phục hồi môi trường đất sau khai thác trên thế giới a) Công trình nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc và tính chất của đất sau cải tạo, phục hồi môi trường Quá trình khai thác khoáng sản ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái và tính chất đất tại khu vực khai khoáng. Việc cải tạo có thể phục hồi được tính chất của đất theo giời gian. Vì vậy, nhiều nước trên thế giới đã đi vào nghiên cứu cấu trúc và tính chất của đất tại các khu vực mỏ khoáng sản nhằm đưa ra những hướng khắc phục phù hợp. Như tại Hoa Kỳ, hai nhà khoa học Raj K.Shrestha và Rattan Lai đã đi vào nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình khai thác và tính chất hóa lý sau cải tạo, phục hồi của ba loại đất chính ở Ohio.

Ba loại đất chính gồm có: Mahoning- Canfield-Rittman-Chili, Coshocton-Westmoreland-Berks và Gilpin-Upshur- Lowell-Guernsey. Để khách quan, các nhà nghiên cứu đã xác định 54 vị trí lấy mẫu ở gần các khu mỏ nằm trên địa bàn tám quận ở miền đông Ohio. Mỗi vị trí lấy mẫu được lấy hai mẫu và một mẫu nền không bị ảnh hưởng bởi hoạt động của các mỏ. Mẫu vật liệu composite và cốt lõi được lấy từ độ sâu 0-15, 30-30 và 30-45 cm trong năm 2008.

Sau khi phân tích các nhà khoa học đã nhận thấy tỷ trọng của đất tại các khu vực mỏ tăng 54% so với khu vực đất nền thông thường. Hoạt động khai thác mỏ cũng làm tăng độ pH và độ dẫn điện (EC), làm giảm lượng cacbon hữu cơ và nitơ trong đất. Từ đó cho thấy lớp đất mặt khi đưa vào để hoàn thổ cần được xử lý tốt hơn nhằm bảo vệ cấu trúc của đất, chất dinh dưỡng, hàm lượng cacbon và nitơ trong đất, tránh hiện tượng thoái hóa đất sau khi khai thác mỏ [6]. Tại Hà Lan, đã có nghiên cứu của các nhà khoa học Miroslawa Gilewska, Jan Bender và Stanislaw Drzymala, nghiên cứu về các tính chất vật lý của đất nông nghiệp sau khai thác than ở miền trung Ba Lan nhằm đánh giá hiệu quả của 5 các phương pháp cải tạo đất [7].

Tại Trung Quốc, nghiên cứu đặc điểm phân bố của các nguyên tố có sẵn trong đất từ đất khai hoang trong khu vực khai thác mỏ ở khu vực phía Bắc được thực hiện bởi ba nhà khoa học Li Zhanbin, Zhang Qinling và Li Peng. Nghiên cứu về sự thay đổi theo không gian và thời gian của các nguyên tố vi lương: Cu, Fe, Mn, Zn trong đất sau khai thác khoáng sản dưới các điều kiện cải tạo khác nhau trên lưu vực sông Ulan Moron, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc. Nghiên cứu này cho rằng các biện pháp cải tạo khác nhau có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng và sự phân bố của các nguyên tố Cu, Fe, Mn, Zn trong đất. Các nguyên tố này có mỗi tương quan chặt chẽ với độ pH và hàm lượng hữu cơ trong đất.

Việc che phủ mặt đất bằng cây bụi và cây thân thảo phù hợp có thể cải thiện tích cực hàm lượng các nguyên tố này. Hàm lượng các nguyên tố đã được đo đạc qua thời gian và tổng kết lại: Hàm lượng Mangan khi mới cải tạo thấp do sự xáo trộn đất trong khai thác mỏ làm phá hủy cấu trúc ban đầu, tuy nhiên theo thời gian hàm lượng Mangan trong đất đã được phục hồi và cấu trúc đất cũng được tái tạo lại. Hàm lượng Sắt khi cải tạo đã tăng lên nhanh chóng và sớm vượt hàm lượng Sắt trong đất tự nhiên. Hàm lượng Zn và Đồng giảm nhẹ trong thời gian đầu cải tạo, tuy nhiên sau 8 năm cải tạo đã tăng lên và dần đạt tới lý tưởng.

Có nhiều phương án cải tạo đất giúp phục hồi các nguyên tố vi lượng tuy nhiên việc khắc phục, cải tạo đất bằng cây bụi và cây thân thảo đã cho thấy hiệu quả rõ rệt qua nghiên cứu này [8].