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
Việt Nam được ví là mảnh đất “rừng vàng biển bạc” khi sở hữu hơn 5.000 điểm mỏ với 60 loại khoáng sản khác nhau, đa dạng phong phú về chủng loại. Trong đó, có những loại có trữ lượng rất lớn như đá vôi, nguyên liệu xi măng, đá hoa trắng, cát trắng… Đó là một lợi thế rất lớn cho Việt Nam phát triển công nghiệp khai khoáng, nhiều lọai khoáng sản được khai thác, chế biến để phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Ngành khoáng sản đã và đang đóng góp quan trọng vào phát triển kinh tế cuả đất nước, không thể phủ nhận những lợi ích này. Song, đi đôi với những ích lợi, hoạt động khai thác mỏ cũng gây ô nhiễm môi trường rất khó giải quyết. Những tác động rõ nét nhất tới môi trường do khai thác khoáng sản đó là: Làm biến dạng địa mạo và cảnh quan khu vực; chiếm dụng nhiều diện tích nông lâm nghiệp để mở khai trường và đổ đất đá thải; làm tích tụ hoặc phát tán chất thải, gây ảnh hưởng đến môi trường đất, nước và cuộc sống con người. Hơn nữa, hiện nay, Việt Nam hầu như chưa có thực tiễn về sử dụng đất và hoàn thổ với quy mô lớn và yêu cầu cụ thể trong khai thác khoáng sản. Nguyên nhân là do vẫn chưa có hướng dẫn kỹ thuật cụ thể về cải tạo, phục hồi môi trường cho từng loại hình khai thác khoáng sản. Sau quá trình khai khoáng, khả năng hoàn phục môi trường rất thấp, đất hoàn thổ thường không thể tái trồng trọt, chỉ tồn tại thảm thực vật thứ sinh nghèo nàn, thưa thớt, tạo điều kiện cho các loài thực vật ngoại lai xâm nhập phát triển.
Tây Nguyên là nơi chứa đựng tiềm năng to lớn về khoáng sản. Qua nghiên cứu của đề tài TN3/T05 thuộc Chương trình Tây Nguyên 3 giai đoạn 2011-2015 cho thấy Tây Nguyên có 960 tụ khoáng. Các khoáng sản ở Tây Nguyên trong những năm qua được khai thác nhiều nhất là: bauxite, vàng, thiếc, bentonit, diatomit, kaolin, đá xây dựng, sét gạch ngói, đá ốp lát, đá quý và đá xây dựng. Tình trạng khai thác và chế biến khoáng sản ở từng loại khoáng sản rất khác nhau. Ngoài bauxite, các mỏ đều có quy mô nhỏ, phố biến là khai thác tự do, đặc biệt là khai thác vàng, sắt, thiếc. Đáng lưu ý hơn nữa, việc khai thác lộ thiên lấy đi một lượng đất mặt đáng kể, là lớp đất canh tác màu mỡ cùng khối lượng đất đá thải ra trong quá trình chế biến quặng được tích tụ lại, sau khi hoàn thổ thường bị mất cấu trúc, nghèo dinh dưỡng, ô nhiễm kim loại nặng...
Do đó, vấn đề phục hồi môi trường các bãi thải, các khu khai thác khoáng sản ở Tây Nguyên cũng là thách thức lớn đang được đặt ra. Thực tế, hậu quả của việc sau khai thác không hoàn thổ nhiều năm qua vẫn còn nguyên vẹn như: mặt đất bị đào xới, rừng bị phá, đất đai mất khả năng canh tác, hoang hóa, xói mòn rửa trôi. Đặc biệt, hiện nay hoàn thổ đất sau khai thác bauxit là vấn đề môi trường được quan tâm nhiều nhất. Do đặc tính thân quặng mỏng và dàn trải nên quá trình khai thác bauxit sẽ phải sử dụng một diện tích khai trường lớn và được cảnh báo nếu không được tiến hành một cách cẩn thận, kỹ lưỡng vùng đất sau khai thác bauxit sẽ trở thành hoang mạc hóa.
Như vậy, yêu cầu cấp thiết được đặt ra là việc cải tạo, phục hồi hệ sinh thái môi trường đất sau khai thác và chế biến khoáng sản cần được nghiên cứu một cách cụ thể, thấu đáo, toàn diện để đảm bảo tính khoa học và thực tế áp dụng của các mỏ sau khai thác, đáp ứng phát triển bền vững. Xuất phát từ thực tế nêu trên, TS. Nguyễn Mạnh Hà cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Địa lý, Viện Hàn lâm KHCNVN thực hiện “Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp các giải pháp cải tạo, phục hồi hệ sinh thái khu vực bãi thải và khu vực khai thác khoáng sản nhằm ngăn ngừa hoang mạc hóa, sử dụng đất hiệu quả, bền vững vùng Tây Nguyên”, với mục tiêu: Xác lập cơ sở khoa học để cải tạo, phục hồi hệ sinh thái đất ngăn ngừa thoái hóa đất và hoang mạc hóa; Xây dựng được mô hình thí điểm nhằm cải tạo, phục hồi hệ sinh thái đất phù hợp cho một số bãi thải, khu vực khai thác khoáng sản điển hình; Xác định và tuyển chọn được 3-5 loại thực vật, cây trồng thích hợp nhằm cải tạo đất bãi thải, khu khai thác khoáng sản; Đề xuất được nhóm giải pháp chính sách, nhóm giải pháp công nghệ, tổ hợp công nghệ cho việc cải tạo, phục hồi, quản lý sử dụng đất bền vững.
Để đạt được các mục tiêu đặt ra, đề tài đã sử dụng các cách tiếp cận: hệ thống và tổng hợp Đất được hình thành dưới sự tác động tương hỗ của các yếu tố môi trường tự nhiên (gồm: đá mẹ/mẫu chất, địa hình, khí hậu, thủy văn, sinh vật) và tác động của con người theo thời gian. Vì vậy, cần nhìn nhận tài nguyên đất như một thể tổng hợp tự nhiên hoàn chỉnh trong mối liên hệ hữu cơ giữa các nhân tố phát sinh học đất với các tập quán canh tác của con người, chính sách quản lý đất đai... Các nhóm nhân tố này tác động và ảnh hưởng đến các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất; từ đó ảnh hưởng đến độ phì của đất cũng như các chu trình dinh dưỡng trong đất. Do vậy, việc đề xuất các giải pháp cải tạo, phục hồi nhằm sử dụng bền vững tài nguyên đất nhất thiết phải dựa trên cơ sở tổng hợp và liên ngành. Tiếp cận sinh thái môi trường Đất là một hệ sinh thái hoàn chỉnh. Giống như các hệ sinh thái khác, hệ sinh thái đất có cách phát triển riêng, đó là hệ quả của mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố hữu sinh - vô sinh. Hệ sinh thái đất có khả năng tự điều chỉnh riêng. Đó là khả năng lập lại cân bằng giữa các quần thể sinh vật đất, giữa vòng tuần hoàn vật chất và dòng năng lượng. Nhờ có sự tự điều chỉnh này mà hệ sinh thái đất giữ được ổn định mỗi khi chịu tác động của các nhân tố ngoại cảnh. Tiếp cận sử dụng đất bền vững Đối với Tây Nguyên, ba mục tiêu cơ bản nhằm xây dựng thành công mô hình cải tạo phục hồi đất bãi thải, khu KTKS; và đề xuất giải pháp tổng hợp được đặt ra là: Bền vững về kinh tế; Bền vững về môi trường; Bền vững về xã hội. Ba yêu cầu trên được sử dụng để xem xét, đánh giá hiệu quả của các mô hình và giải pháp; góp phần định hướng quản lý, sử dụng đất bền vững các bãi thải, khu KTKS. Bên cạnh đó, luận cứ khoa học cho PTBV Tây Nguyên không chỉ tập trung vào: Kinh tế - môi trường - xã hội mà còn phải chú trọng nhiệm vụ an ninh – quốc phòng và xây dựng, quản lý văn hóa - xã hội. Tiếp cận kỹ thuật lâm sinh mô phỏng tự nhiên việc phục hồi, cải tạo HST đất bãi thải sau KTKS gắn với phục hồi HST rừng là hướng tiếp cận phù hợp trong điều kiện của Tây Nguyên. Đây cũng là hướng tiếp cận chủ đạo trong nghiên cứu hoàn phục môi trường sau khai khoáng trên Thế giới trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay. Và phục hồi thảm thực vật trên bãi thải sau khai thác khoáng sản cần có bước đi thích hợp từ loài cây cỏ, cây bụi, cây phù trợ, cây che phủ đất, chống xói mòn, cải tạo đất, cây nông lâm kết hợp và các loài cây gỗ lớn. Lợi dụng quá trình tái sinh, diễn thế, phục hồi hệ sinh thái tự nhiên để cải tạo đất là phương án được đề tài lựa chọn cho khu vực bãi thải, khu KTKS ở Tây Nguyên. Loài cây trồng được bổ sung ưu tiên các loài cây bản địa, loài cây sẵn có ở địa phương, cây đa tác dụng, nông lâm kết hợp cùng với những kiến thức bản địa của người dân địa phương. Từ đó tạo ra hệ sinh thái ổn định bền vững.
Đề tài đã xác lập được các luận cứ khoa học trong cải tạo, phục hồi hệ sinh thái, môi trường đất khu vực bãi thải, khu KTKS nhằm ngăn ngừa thoái hóa đất, hoang mạc hóa và sử dụng đất bền vững. Trong đó, việc cải tạo nhằm khôi phục một số dịch vụ HST quan trọng và chức năng chính của HST hoặc phục hồi bằng HST khác là hướng tiếp cận tốt nhất cho khu vực bãi thải sau KTKS lộ thiên. Đồng thời, việc lựa chọn lớp phủ thực vật phù hợp với từng dạng bãi thải đặc thù mới có thể đảm bảo sự thành công của phương án cải tạo, phục hồi.
Lần đầu tiên xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu đồng bộ về hệ sinh thái bãi thải, khu KTKS (gồm các tính chất hóa học, tính chất lý học, hàm lượng kim loại nặng, vi sinh vật trong đất, chất lượng môi trường nước, môi trường không khí) thông qua việc điều tra khảo sát, đánh giá hiện trạng quản lý, phục hồi 15 điểm bãi thải, khu KTKS điển hình vùng Tây Nguyên.
Hiện trạng bãi thải, khu KTKS Tây Nguyên cho thấy: hoạt động KTKS ở Tây Nguyên đã diễn ra trong thời gian dài, nhưng công tác cải tạo, phục hồi sau khai khoáng thiếu sự quản lý chặt chẽ, phương án cải tạo giản đơn, chưa phù hợp, trách nhiệm của các bên liên quan trong giai đoạn hậu khai thác còn yếu. Cải tạo và phục hồi môi trường sau KTKS ở Tây Nguyên phụ thuộc chặt chẽ vào tính chất và quy mô của các tổ chức KTKS, do đó, hiệu quả của cải tạo sau KTKS không đáng kể. Hiện trạng các bãi thải, có sự khác biệt rõ rệt giữa các nhóm bãi thải: Nhóm bãi thải được hoàn thổ và hoàn phục ngay sau khai thác có xu hướng ổn định đần về cấu trúc đất, hạn chế được xói mòn, dinh dưỡng trong đất được cải thiện. Nhóm bãi thải mới được hoàn thổ, hoàn phục sau một thời gian dài và nhóm bãi thải chưa hoàn phục có hệ sinh thái đất bị suy thoái nghiêm trọng, bề mặt bị xói mòn mạnh, đất bị mất cấu trúc và nghèo dinh dưỡng.
Đề tài đã xây dựng được 3 mô hình thí điểm phục hồi hệ sinh thái bãi thải, khu KTKS (quy mô 1 ha/mô hình) ở vùng Tây Nguyên có ứng dụng tổ hợp tổ hợp các công nghệ hóa học, sinh học của Chương trình Tây Nguyên 3. Kết quả thực hiện 3 mô hình cho thấy các loại cây trồng được lựa chọn phù hợp với điều kiện lập địa, có tỷ lệ sống cao, sinh trưởng tốt. Các mô hình bước đầu được đánh giá thành công, bước đầu có hiệu quả về chất lượng môi trường đất (ổn định cấu trúc đất, tính chất hóa lý của đất được cải thiện, giảm hàm lượng KLN, hạn chế xói mòn), có hiệu quả kinh tế, đáp ứng thực tiễn địa phương và có khả năng chuyển giao, nhân rộng.
Đối với bãi thải, khu KTKS ở Tây Nguyên, đề tài đã đề xuất quy trình quản lý tổng hợp (8 bước) lâu dài theo từng dạng bãi thải đặc trưng và cải tạo, phục hồi theo 04 phương án: (1)- Mô hình cải tạo HST đất bãi thải dựa trên yếu tố đặc thù của mỏ; (2)- Mô hình phục hồi bãi thải bằng TTV nhằm thiết lập lại hệ sinh thái ban đầu; (3)- Mô hình ứng dụng KHCN để thu hồi thành phần có ích với bãi thải quặng nghèo hoặc chế 21 biến, tái sử dụng thành các dạng sản phẩm phụ khác; (4)- Mô hình quản lý, giám sát nghiêm ngặt đối với bãi thải quặng đuôi, duy trì diễn thế tự nhiên (nếu chưa có công nghệ xử lý phù hợp).
Đồng thời, cần thiết phải áp dụng đồng bộ nhóm các giải pháp chính sách, kỹ thuật, tổ hợp khoa học công nghệ trong cải tạo, phục hồi hệ sinh thái đất bãi thải nhằm ngăn ngừa thoái hóa đất, hoang mạc hóa và sử dụng đất hợp lý;
Xây dựng, cập nhật, quản lý hệ thống cơ sở dữ liệu bao gồm: Bộ cơ sở dữ liệu bãi thải, khu khai thác khoáng sản Tây Nguyên lưu trữ dưới dạng WebGIS phục vụ cung cấp, chia sẻ thông trực tuyến; Bộ bản đồ phân bố và quy mô của các bãi thải, khu khai thác khoáng sản vùng Tây Nguyên tỷ lệ 1:50.000; Bộ bản đồ diễn thế của 4 khu vực bãi thải và khu khai thác khoáng sản điển hình tỷ lệ 1:10.000 trên cơ sở các nguồn ảnh vệ tinh độ phân giải cao: Landsat 8 OLI; SPOT 5; VNREDSAT; ALOS-2/PALSAR-2.
Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19708/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
https://vista.gov.vn/
