Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than. (Thí điểm tại bãi thải Chính Bắc - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn nhằm nghiên cứu, tìm hiểu về công tác cải tạo phục hồi môi trường sử dụng thực vật trong cải tạo bãi thải khai thác khoáng sản; nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu; phân tích, đánh giá về hiện trạng khai thác than, đổ thải, tính chất cơ lý hóa của đất đá trên bãi thải, đặc điểm địa chất địa hình, thảm thực vật khu vực nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than. (Thí điểm tại bãi thải Chính Bắc - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT CẢI TẠO, PHỤC HỒI BÃI THẢI SAU KHAI THÁC THAN (THÍ ĐIỂM TẠI BÃI THẢI CHÍNH BẮC CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO – VINACOMIN) Hà Nội, 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Thị Nguyên NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT CẢI TẠO, PHỤC HỒI BÃI THẢI SAU KHAI THÁC THAN (THÍ ĐIỂM TẠI BÃI THẢI CHÍNH BẮC CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO – VINACOMIN) Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Kiều Băng Tâm Hà Nội, 2013
LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc nhất, t ôi xin gửi tới TS. Nguyễn Kiều Băng Tâm, công tác tại Bộ môn Sinh thái môi trường – Khoa Môi trường – Đại học Khoa học tự nhiên, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới Thầy PGS.TS. Trần Văn Thụy cùng các thầy cô trong Khoa Môi trường cũng như trong bộ môn Sinh thái môi trường đã nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập. Tôi xin cảm ơn tới tập thể Phòng Môi trường - Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin và Phòng Kỹ thuật – Công ty cổ phần than Núi Béo đã động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài này. Cuối cùng là lời cảm ơn đến tất cả những người bạn và gia đình đã luôn bên cạnh để động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình đào tạo này. Xin chân thành cảm ơn tất cả những tình cảm quí báu trên! Lê Thị Nguyên Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................8 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu ....................................................................8 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ......................................................................8 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .....................................................................10 1.2. Khái quát về một số loài thực vật cải tạo, phục hồi môi trường .........................12 1.2.1. Le Oxytenanthera albociliata Munro................................................................12 1.2.2. Chít (đót) Thysanolaena maxima Roxb ...........................................................12 1.2.3. Thông hai lá (Thông nhựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese. 1845 .............12 1.2.4. Cây xoan Melia azedarach L. ...........................................................................14 1.2.5. Ba bét Nam Bộ Mallotus paniculat us (Lamk.) Muell.Arg./ 1865...................14 1.2.6. Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng) Acacia auriculiformis Cunn....................15 1.2.7. Keo tai tượng Acacia mamgium Wild .............................................................16 1.2.8. Cỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash.....................................................16 1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu......................................18 1.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ...........................................................18 1.3.2. Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu ..................................................22 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................24 2.1.1. Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu ........................................24 2.1.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ...........................................................24 2.1.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ..............................................25 2.1.4. Phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng ........................................................25 2.1.5. Xử lý, tính toán số liệu theo phương pháp thống kê toán học được thực hiện trên máy vi tính chương trình excel. ...........................................................................27 2.1.6. Phương pháp phân tích, tổng hợp .....................................................................28 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 1
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...................................29 3.1. Kết quả điều tra, khảo sát đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu ...................29 3.1.1. Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu ............................................................29 3.1.2. Hiện trạng khai thác than..................................................................................30 3.1.3. Thành phần, đặc điểm chung của bãi thải ngành than .....................................35 3.1.4. Thành phần, đặc điểm bãi thải Chính Bắc .......................................................36 3.1.5. Hiện trạng tài nguyên sinh vật..........................................................................41 3.2. Kết quả phân tích chất lượng môi trường ...........................................................44 3.2.1. Chất lượng môi trường không khí ....................................................................44 3.2.2. Chất lượng môi trường đất khu vực bãi thải ....................................................45 3.2.3. Đánh giá tác động tới môi trường .....................................................................49 3.3. Đánh giá khả năng ứng dụng thực vật .................................................................53 3.3.1. Chọn chủng loại, lựa chọn cây giống ...............................................................53 3.3.2. Kết quả thử nghiệm...........................................................................................54 3.4. Định hướng chung ...............................................................................................61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................63 I. Kết luận ....................................................................................................................63 II. Kiến nghị ................................................................................................................64 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................65 PHỤ LỤC......................................................................................................................69 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 2
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Nhiệt độ không khí trung bình các tháng năm 2005-2011 (oC) .................18 Bảng 1.2: Độ ẩm trung bình các tháng năm 2005 -2011 (%).......................................19 Bảng 3.1: Tổng hợp tính chất cơ lý của đất đá n ền bãi thải Chính Bắc ......................30 Bảng 3.2: Tổng sản lượng than nguyên khai được khai thác lộ thiên giai đoạn 20032009.....................................................................................................................31 Bảng 3.3: Các chỉ tiêu hóa học đất khu vực các bãi thải vùng mỏ Quảng Ninh .......47 Bảng 3.4a: Kết quả quan trắc môi trường đất về giá trị pH KCL ...................................46 Bảng 3.4b: Thang đánh giá đất theo độ pH ..................................................................46 Bảng 3.5a: Kết quả quan trắc môi trường đất về hàm lượng P 2O5 (mg/100g)............46 Bảng 3.6a: Kết quả quan trắc môi trường đất về hàm lượng K 2O (mg/100g)............47 Bảng 3.6b: Thang đánh giá đất theo hàm lượng K 2O..................................................47 Bảng 3.7a: Kết quả quan trắc môi trường đất về tổng hàm lượng mùn (%) ...............47 Bảng 3.8: Kết quả quan trắc môi trường đất về kim loại nặng ....................................48 Bảng 3.9: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 1 .............................................................................................................................54 Bảng 3.10: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 2 ....................................................................................................................56 Bảng 3.11: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 3 ....................................................................................................................57 Bảng 3.12: Tỷ lệ sống của các loài cây, cỏ trồng thử nghiệm trên bãi thải sử dụng công thức 4 ....................................................................................................................58 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thử nghiệm trồng cây ..............................................................27 Sơ đồ 2.2: Quá trình tiến hành nghiên cứu của đề tài ..................................................28 Hình 3.1: Hiện trạng khai thác than..............................................................................33 Hình 3.2: Hình ảnh khai trường mỏ than Núi Béo ......................................................35 Hình 3.3: Hiện trạng đổ thải .........................................................................................39 Hình 3.4: Đất đá khu vực bãi thải .................................................................................40 Hình 3.5: Hiện trạng tài nguyên khu vực khai thác than .............................................44 Hình 3.6: Môi trường đất khu vực nghiên cứu ............................................................48 Hình 3.7: Địa hình khu vực khai thác than...................................................................50 Hình 3.8: Xói lở khu vực bãi thải .................................................................................53 Biểu đồ 1: Tỷ lệ sống sau khi trồng thử nghiệm CT1………………………….…55 Biểu đồ 2: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT2…………….………. 56 Biểu đồ 3: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT3………..…………... 58 Biểu đồ 4: Tỷ lệ sống (%) sau khi trồng thử nghiệm CT4………..…….…….. 59 Biểu đồ 5: Tỷ lệ sống (%) của cây, cỏ sau 01 năm trồng thử nghiệm…….…...6 0 Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường CRS Tro rơm CT Công thức ĐTM Đánh giá tác động môi trường FW Đất màu HTKT Hệ thống khai thác PSA Tro nhà máy điện QCVN Quy chuẩn Việt Nam Vinacomin Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 5
MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Than là một trong những loại tài nguyên không tái tạo quan trọng, có ý nghĩa rất lớn trong quá trình phát triển đất nước, đặc biệt là phát triển ngành năng lượng của Việt nam hiện nay. Tuy nhiên, hoạt động khai thác than thường diễn ra trên diện rộng, có khả năng chiếm dụng đất rất lớn, đặc biệt với loại hình khai thác lộ thiên. Nhiều diện tích đất bị đào bới, phá vỡ hoàn toàn h ệ sinh thái tự nhiên của khu vực, tạo nên các dạng bã i thải lớn với chủ yếu là các loại đất, đá, gây tác động nghiêm trọng đến chất lượng môi trường, mà đầu tiên đó là môi trường đất, nước, không khí và môi trường sinh học. Việc khai thác sử dụng tài nguy ên khoáng sản đặc biệt là khoáng sản than luôn phải gắn liền với việc phát triển bền vững về môi trường và đảm bảo mối quan hệ bền vững với các ngành kinh tế khác. Khai thác khoáng sản than đã phát thải một lượng lớn khối lượng đất đá, đặc biệt là hoạt độn g của các mỏ khai thác lộ thiên đã tạo nên những vùng bãi thải rộng lớn làm thay đổi nghiêm trọng cảnh quan môi trường, tàn phá và thu hẹp đáng kể diện tích rừng, đất rừng, đặc biệt vào mùa mưa sự sụt lở và xói mòn trên các bãi thải gây ùn tắc dòng chảy. Đã có khá nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện điều kiện môi trường làm việc cho công nhân trong ngành khai thác than, cải thiện môi trường không khí, xử lý nước thải,… bằng biện pháp công nghệ kết hợp với các biện pháp quản lý. Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn còn í t các nghiên cứu phục vụ cho việc cải thiện điều kiện môi trường tự nhiên sau quá trình đổ thải của các mỏ (cải thiện môi trường bãi thải ). Phục hồi thảm thực vật trên các bãi thải là biện pháp cấp thiết, hiệu quả để bảo vệ môi trường. Để thực hiện công tá c BVMT, phủ xanh, giảm xói mòn, trượt lở khu vực bãi thải, đề tài đã thực hiện nghiên cứu “Nghiên cứu sử dụng một số loài thực vật để cải tạo, phục hồi bãi thải sau khai thác than. (Thí điểm tại bãi thải Chính Bắc - Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin)”. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 6
1.2. Mục tiêu, nhiệm vụ của nghiên cứu - Nghiên cứu, tìm hiểu về công tác cải tạo phục hồi môi trường sử dụng thực vật trong cải tạo bãi thải khai thác khoáng sản. - Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu. - Phân tích, đánh giá về hiện trạng khai thác than, đổ thải, tính chất cơ lý hóa của đất đá trên bãi thải, đặc điểm địa chất địa hình, thảm thực vật khu vực nghiên cứu. - Trồng cây thử nghiệm trên bãi thải Chính Bắc và đánh giá khả năng sử dụng của các loài cây thử nghiệ m. 1.3. Ý nghĩa của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài nhằm kiểm soát xói mòn, tạo lớp mùn để cải thiện điều kiện thổ nhưỡng, tăng cường phát triển đất tự nhiên, sử dụng các loài cây có khả năng thích ứng tốt với điều kiện khắc nghiệt của bãi thải,… để cải tạo môi trường bãi thải, định hướng chọn loài cây cải tạo cho các bãi thải than, góp phần vào bảo vệ môi trường. 1.4. Đối tượng , phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Khu vực khai thác mỏ than Quảng Ninh, chủ yếu là khu vực bãi thải Chính Bắc – Công ty Cổ phần than Núi Béo – Vinacomin. Vị trí địa lý khu vực bãi thải Chính Bắc xem bản vẽ phụ lục. - Đối tượng nghiên cứu: Bãi thải sau khai thác than và một số loài thực vật có khả năng cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải sau khai thác than. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Qua một số nghiên cứu trên thế giới cho thấy các nước có mỏ khai thác khoáng sản, đặc biệt là khai thác than đã và đang rất quan tâm đến các vấn đề trồ ng loài cây gì, trồng bằng biện pháp nào, cũng như cải tạo đất ở các bãi thải ra sao để nhanh chóng phủ xanh các bãi thải của những khu vực khai thác khoáng sản, khôi phục, hoàn trả lại hệ thực vật rừng ban đầu. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Ở Mỹ, các nhà khoa học đã tiến hành trồng thí nghiệm 07 loài cây bụi và cây rừng bao gồm Cây tân bì, ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub, mận Mỹ, Ponderosa pine và loài bách xù tại bãi thải ở các mỏ than thuộc vùng đông bắc bang Wyoming nước Mỹ. Kết quả nghiên cứu cho thấy: + Tỷ lệ sống sót của cây trồng được tưới nước cao hơn cây không được tưới nước khoảng 14% trong mùa thu năm đầu tiên. Trong mùa đông thì cây được tưới nước có tỷ lệ sống sót cao hơn cây không được tưới nước tới 30%. Hai năm sau khi ngừng tưới nước các loài cây có quả hình nón chết một nửa, trong khi đó loài cây tân bì chỉ chết có 20%, cây ô lưu Nga, Silver buffaloberry, Siberian peashrub và mận Mỹ không chết cây nào. + Các loài cây rễ trần càng về sau càng phát triển kém, tỷ lệ cây chết c àng cao. Trong các loài cây đã trồng có cây tân bì là có tỷ lệ sống sót cao nhất và phát triển khá nhất. Các loài cây như Ponderosa pine, Silver buffaloberry, Siberian peashrub và mận Mỹ phát triển rất kém trong thời gian mới trồng, tỷ lệ cây chết cao nhất trong năm đầu tiên [ 42]. Những năm gần đây, công trình nghiên cứu phát triển công nghệ thực vật để xử lý đất bị ô nhiễm cũng đã được thiết lập ở Trung Quốc. Gs. Chen và cộng sự đã thành công với các mô hình xử lý đất bị ô nhiễm As bằng loài dương xỉ siêu tích tụ Peteris vittata [45], [46]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 8
Nghiên cứu trồng cỏ trên đất bãi thải bằng biện pháp gieo hạt giống của 29 loài cỏ lâu năm và 2 loài cỏ hai năm trên bãi thải của mỏ than ở hạt Dickinson. Kết quả quan sát và nghiên cứu trong hai năm cho thấy một số lo ài khi trồng bằng biện pháp gieo hạt phát triển rất nhanh đó là: Cỏ 3 lá trắng, cam thảo rừng, cây bông tai lá dài. Một số loài phát triển chậm hơn nhưng vẫn ở mức đạt yêu cầu là cúc tây, bông tai xanh, cỏ 3 lá tím, sao đêm. Các loài khác phát triển chậm h oặc không nảy mầm được do đó, không thể thích hợp với biện pháp gieo hạt trực tiếp. Đối với 29 giống cỏ được gieo hạt trực tiếp, quá trình nảy mầm diễn ra trong một thời gian khá dài, 23 giống cỏ có hạt nảy mầm trong vòng 120 ngày, 6 giống cỏ không nảy mầm khi gieo hạt trên đất bãi thải của mỏ than gồm các loại cỏ như: Penstemon angustifolius, Solidago rigida, Helianthus rinidus, Campanula rotundifolia, Suaeda fruticosa và Lygodesmia juncea. Một số giống cỏ khác cho kết quả nảy mầm đạt yêu cầu. Một số giống cỏ qua nghiên cứu cho thấy triển vọng khá thích nghi với biện pháp gieo hạt trực tiếp trên các bãi thải của mỏ than đó là: Petalostemum candidum, Ratibida columnifera, Glveyrrhiza lepidota, Liatris punctada và Astragalus ceramicus [43] . Mỏ than lộ thiên Hunter Valey – Ôxtrâylia: thực hiện sự kết hợp giữa công tác cải tạo hoàn thổ môi trường ngay từ bước lập dự án đầu tư. Với kế hoạch này đã đem đến thành công và bài học kinh nghiệm cho các dự án khai thác mỏ khác. Mỏ đã mua một vùng đất đệm có giá trị ở xung quanh mỏ và duy trì canh tác ở đó, thường là trong sự kết hợp với các chủ đất truyền thống. Điều này mang lại sự tín nhiệm từ phía cộng đồng dân cư đồng thời tích luỹ những kinh nghiệm về kỹ thuật canh tác của địa phương để sau này có thể áp dụng vào v iệc sử dụng các vùng đất hoàn thổ cho sản xuất. Mỏ là người tiên phong trong ngành công nghiệp khai thác than với các kỹ thuật gieo mầm trực tiếp. Mỏ đã sử dụng kỹ thuật gieo mầm trực tiếp các loại cỏ, cây họ đậu nhiều loại cây bản địa vào vật liệu thải ra khi rửa than mà trước đây được xem như một sản phẩm thải. Vật liệu thải ra ở dạng thô có thể được sử dụng thay thế lớp đất mặt hỗ trợ sự nảy mầm của các mầm cây [37]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 9
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Ở nước ta có một số công trình nghiên cứu về côn g tác cải tạo, phục hồi bãi thải khai thác than và khoáng sản như các công trình nghiên cứu và một số bài báo đã đăng tải. Theo kết quả nghiên cứu của TS. Trần Minh Đản về thí nghiệm gây trồng thảm thực vật trên bãi thải bờ mỏ lộ thiên đã ngừng hoạt động, như sau: - Mùa xuân 1973 đã có thí nghiệm trồng dảnh Lecon trên sườn dốc bãi thải của Mỏ Vàng danh, Hà tu, sau 6 tháng cây trồng đã xanh tốt và bắt đầu phát triển. - Năm 1974 tiến hành thí nghiệm gieo trồng Le trên bãi thải đã ngừng hoạt động của mỏ than Hà tu, sau 2- 3 tháng hạt Le đã nảy mầm, một năm sau cây Le cao 20 -30 cm, phát triển tương đối tốt. Từ đó tác giả đưa ra kết luận sau: - Phục hồi thảm thực vật trên các bãi thải mỏ lộ thiên là biện pháp cấp thiết, hiệu quả và triệt để nhất để bảo vệ môi t rường trong khu vực. - Khai thác than ở vùng mỏ Hòn gai, Cẩm phả đã và sẽ chiếm phá những diện tích đất đai rộng lớn của nông lâm nghiệp, phá hoại các đường giao thông, công trình xây dựng lân cận, phá hoại môi trường sống khu vực lân cận vùng mỏ. Những tác hại này ngày càng phát triển đến mức độ trầm trọng... Vấn đề phục hồi thảm thực vật trên các bãi thải đất đá mỏ ngày nay càng trở lên cấp thiết [ 13]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 10
Qua kết quả nghiên cứu trồng một số loài cây gỗ: Keo lá tràm, keo tai tượng, thông mã vĩ, thông đuôi ngựa và Phi lao trên bãi thải của Mỏ than Cao sơn. Những loài cây trên có khả năng sống và sinh trưởng được trong giai đoạn tuổi nhỏ trên bãi thải khai thác than. Tuy nhiên đối tượng nghiên cứu đặt ra ở đây là các bãi thải mỏ đã ổn định, trên đó các loài lau , le, chít... đã mọc dày, độ che phủ đạt 60 -70 %, trên các bãi thải như vậy mức độ nguy hiểm đã không còn lớn nữa. Mặt khác các loài cây đưa vào trồng thí nghiệm mới chỉ giới hạn ở một số loài cây gỗ, chưa có các loài cây tạo thảm thực vật dưới bề mặt đất . Thời gian theo dõi sinh trưởng, phát triển của cây trồng thí nghiệm còn ngắn (12 tháng) nên mới chỉ đưa ra được kết luận ở giai đoạn tuổi nhỏ, chưa đủ cơ sở để đánh giá loài cây nào có khả năng tạo rừng khép tán mà chỉ đến khi rừng khép tán thì cây mới p hát huy được tác dụng phòng hộ của nó [ 6]. Theo kết quả nghiên cứu tại các mỏ than Vùng Đông Bắc, tác giả nêu ra kết luận như sau: - Thực vật tự nhiên trên bãi thải được phục hồi theo 3 giai đoạn: cây cỏ, cây bụi và cây gỗ nhỏ. Tuy nhiên sự phục hồi này yêu cầu thời gian dài từ 20 -30 năm và cũng chỉ xuất hiện ở những bãi thải có điều kiện thuận lợi. - Những loài cây sau đây có khả năng nhanh chóng phủ xanh bãi thải cấp 1 nhằm hạn chế sự xói mòn, rửa trôi và ngoài ra còn có tác dụng cải tạo đất. Cốt khí Tephrosia candida, Sắn dây dại Pueraria montana (Lour) Merr, Bìm bìm Impomaea mauritana Jacp. - Những loài cây gỗ có khả năng sống và sinh trưởng được trên bãi thải cấp 2 là: Thông Nhựa Pinus merkussi J, Thông Đuôi ngựa Pinus massoniana Lamb, Keo tai tượng Acasia mangium, Keo lá tràm Acasia auriculiformis, Phi lao Casuariana equisetifolia, Tràm lá dài Melaleuca leucadendra L. - Mô hình trồng các loài cây trên bãi thải cấp 2, sau 2 – 3 năm tuổi sinh trưởng phát triển trung bình, tương đối đồng đều, khả năng phân hoá về đường kính và chiều cao chưa xảy ra mạnh mẽ [ 19]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 11
1.2. Khái quát về một số loài thực vật cải tạo, phục hồi môi trường 1.2.1. Le Oxytenanthera albociliata Munro. Đặc điểm hình thái: Tre nhỏ, có thân mọc thành búi dày đặc, thân không đứng thằng , lóng dài 15- 35cm, to 1,5-2,5cm. Lá hình dải - ngọn giáo, tròn ở gốc thành một cuống ngắn, thon hẹp thành mũi dạng lông tơ, dài 15-20cm, rộng 2-2,5cm. Cụm hoa thành chuỳ hẹp, rộng, trải ra, có nhánh mảnh, với lông nhỏ xếp 10-20 cái thành ngũ. Quả (dĩnh) thóc kéo dài, gần hình trụ, nhọn mũi, có mỏ, nhẵn. Phân bố và sinh thái: Việt Nam, Campuchia, Lào, Thái Lan và Ấn Độ. Ở nước ta, Le mọc rất nhiều ở những vùng đất trống bỏ hoang, phát triển và sinh trưởng tốt, chịu được đất nghèo xấu, tỷ lệ đá lẫn nhiều. L e có công dụng: chống xói mòn, mọc và lan nhanh [ 16], [40]. 1.2.2. Chít (đót) Thysanolaena maxima Roxb Đặc điểm hình thái: Cây 1,5-3,5m cao, thẳng, gỗ. Lá lưỡi phẳng, 30 -60cm chiều dài, 2,5-5cm chiều rộng, rộng rãi hình mũi mác, không có lông ở cả hai mặt; lá bó mịn; ngắn cứng nhắc, khoảng 2mm chiều dài. Bông dài 30 -60cm, các chi nhánh chủ yếu là thẳng, thẳng đứng, hay phụ dựng lên. Bông con hình mũi mác, dài 1,2 -1,8mm, mày 0,5-0,8mm dài, hình trứng, bán cấp tiểu tròn, nhẵn, màu mỡ bên lề với các sợi lông lên đến 0,5mm dài. Phân bố và sinh thái: Pakistan (Punjab & Kashmir); khắp Ấn Độ về phía đông tới khu vực Đông Nam Á. Chít mọc rất khỏe, sinh trưởng và phát triển nhanh. Có khả nảng tái sinh rất mạnh, chịu được khô hạn [ 16], [40]. 1.2.3. Thông hai lá (Thông nhựa) Pinus merkusii Jung.et De Vriese. 1845 Đặc điểm hình thái: Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 12
Cây gỗ lớn cao 30 -35m, đường kính 60-80cm, chiều cao dưới cành 15 -20 (- 25)m, đường kính thân 40-50 (-70)cm chiều cao dưới cành. Vỏ dày mầu nâu xám phía gốc, màu đỏ nhạt ở phía trên. Những cành lớn ở phía dưới thường nằm ngang, những cành ở phía trên mọc chếch. Lá hình kim, họp thành từng đôi, dài 15-25cm, mảnh, thô, cứng, màu xanh thẫm, gốc lá hình ống, có bẹ dài 1 -2cm, sống dai. Mặt cắt ngang lá có 2-3 ống nhựa ở giữa hoặc ở trong thịt lá. Nón mọc đơn độc hoặc thành từng đôi, hình trứng thuôn, dài 5 -11cm, gân như không cuống. Vẩy ở quả nón non năm thứ nhất không có gai. Đến năm thứ hai quả nón có dạng hình trứng thuôn, hoặc hình trụ. Mặt vẩy hình thoi, cạnh sắc, mép trên dày và hơi lồi, phí a dưới hơi dẹt, có 2 gờ ngang và dọc đi qua giữa. Hạt nhỏ, hình trái xoan, có cánh dài 1,5 -2cm. Phân bố và sinh thái: Phân bố ở Việt Nam, Lào, Campuchia, Trung Quốc và Việt Nam. Ở Việt Nam tìm thấy ở các vùng đất cát, một số vùng đất ở Lai Châu, Sơn Lam Bắc Thái, Hà Bắc, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình , Thừa Thiên Huế, Kon Tum và Lâm Đồng. Thông nhựa thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, có nhiệt độ trung bình năm 22-250C, cao nhất tuyệt đối 40 0C. Lượng mưa trung bình năm 1500mm tr ở lên, độ ẩm tương đối của không khí là 80 -84%. Thông nhựa là loài cây dễ tính, trong tự nhiên mọc được ở nơi đất xấu, khô kiệt, các loài cây khác không mọc được thì loài cây này mọc thuần loài và sinh trưởng bình thường Thích hợp với đất có thành phần cơ giới nhẹ, thoát nước, thoáng, độ pH từ 4,5 -5,5. Không ưa đất sét nặng, đất kiềm, đất đá vôi. Thông nhựa là cây ưa sáng hoàn toàn, khi nhỏ chịu được bỏng nhẹ, xanh quanh năm, tỉa cành tự nhiên kém. Rễ rất phát triển, ăn lan rộng có nơi tới 8 - 10m, rễ cọc đâm sâu rễ có nấm cộng sinh. Thông nhựa sinh trưởng chậm, đặc biệt lúc nhỏ, sau 4 -5 năm cây cao khoảng 1,5 - 2m, đường kính 3 -4cm. Ngoài 10 tuổi mọc nhanh hơn, mỗi năm sinh trưởng được một vòng cành. Cây bắt đầu ra hoa từ tuổi 10-12. Ra hoa tháng 5-6, tháng 10-11 năm sau quả chín. Nón quả không rụng, không có khả năng tái sinh bằng chồi [ 36], [40]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 13
1.2.4. Cây xoan Melia azedarach L. Đặc điểm hình thái: Cây gỗ, cây trưởng thành cao 7 -12m. Lá kép lông chim, lá dài tới 50cm, mọc so le, cuống lá dài với 2 hoặc 3 nhánh lá phức mọc đối, các lá chét có màu lục sẫm ở mặt trên và xanh nhạt hơn ở mặt dưới. Mép lá có khía răng cưa. Cụm hoa chùm hay chuỳ. Hoa xoan 4 - 5 cánh, sắc tía nhạt hoặc tím hoa cà, mọc thành chùm, lưỡng tính, nhị đính lại tạo thành ống bao phấn nằm ở mặt trong, tuyến mật giữa nhị và nhụy, giữa các bao phấn có tuyến lồi hoặc phiến dạng cánh hoa. Bộ nhụy gồm 4 -5 lá noãn hợp bên, bầu trên, một vòi. Trái xoan loại quả hạch, to cỡ hòn bi, vỏ có màu vàng nhạt khi chín, không rụng ngay mà giữ trên cành suốt mùa đông, trái dần chuyển sang màu trắng. Hạt thường có áo hạt (tử y). Phân bố và sinh thái: Việt Nam, Trung Quốc và Lào. Ở Việt Nam, xoan là loài cây bản địa, xuất hiện ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam. Loài cây ưa sáng, tái sinh ở các vùng đất chuyển đổi canh tác. Cây phù hợp với khí hậu gió mùa, phát triển mạnh vào mùa mưa. Chồi v à hoa xuất hiện vào đầu mùa xuân. Cây tăng trưởng nhanh, cao 8-10m và đường kính 15-20cm sau 5 năm trồng, và đường kính lên tới 30cm sau 10 năm tuổi. Hoa nở vào tháng 2 -3. Xuất hiện ở những vùng đất thấp và trung du (nơi có độ cao so với mặt nước biển tới hơn 2000m và có lượng mưa hàng năm từ 600-1000mm). Cây tăng trưởng nhanh, tồn tại trong khoảng thời gian 20-30 năm, nhiều chồi, không chịu bóng [36], [40]. 1.2.5. Ba bét Nam Bộ Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell.Arg./ 1865. Đặc điểm hình thái: Corton paniculatus Lamk.1786, Echinus triculus Lour. 1790; Mallotus cochinchichinensis Lour., 1790. – Bục bạc, Ba bét Nam Bộ, bai bái, bùm bụp nâu, bùng bục nâu, ba bét nam bộ, bạch thu. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 14
Cây gỗ nhỏ, cao 10 -15m, đường kính lên đến 20cm. Thân cây hình trụ, cuống là có lông màu hung đỏ, cành cây nhỏ, vỏ trắng sám, vỏ bên trong màu hồng với gân lá màu trắng. Lá hình thoi, không phân thùy, cuống 5-15cm, cuống lá mảnh, dài, bên dưới màu trắng bạc. Cụm hoa đực 11 -30cm phân nhánh nhiều, hoa đực có gai, màu trắng. Cụm hoa cái 8-33cm, không phân nhánh, màu hung đỏ. Quả dày, dài 2-4mm, đường kính quả 6-7mm, hạt nhỏ, màu đen. Phân bố và sinh thái: Loài cây đặc hữu ở Việt nam. Phân bố rộng ở nhiều tỉnh từ Nam tới Bắc của Việt Nam, tập trung chủ yếu: Lào Cai, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Bình, Đồng Nai, Quảng Ninh, Sơn La, Hòa Bình, Vĩnh Phúc, Nghệ An và Hà Tĩnh. Là cây ưa sáng và phát triển nhanh, cây tiên phong trong việc chuyển đổ i canh tác đất, là một loài rất phổ biến trong rừng tái sinh ở phía Bắc của Việt Nam. Hoa nở vào tháng 5 và 6, ra quả vào tháng 11 và 12 của năm [36], [40]. 1.2.6. Cây keo lá tràm (Tràm bông vàng) Acacia auriculiformis Cunn Keo lá tràm là cây lá rộng thườn g xanh. Trong điều kiện bình thường cây cao bình quân 12-20m, đường kính 30-40cm; nơi điều kiện thuận lợi có thể cao 30m hoặc hơn, đường kính 50cm hoặc hơn. Rễ cây keo lá tràm có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium) nên có khả năng lớn về cả i tạo đất; tán lá cây Keo lá tràm phát triển cân đối, rễ phát triển sâu. Phân bố và sinh thái: Australia, Indonesia, Malaysia, Srilanka, Ấn độ và Việt Nam. Ở Việt Nam được trồng rộng rãi nhiều tỉnh từ Bắc tới Nam. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 15
Cây keo lá tràm có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, cây ưa sáng và chịu đựng được khô hạn, có khả năng cải tạo đất, cây có thể trồng với nhiều loại đất: đất cát ven biển, đất đỏ bazal, đất phù sa và đất phù sa cổ. Cây trồng thành công ở nhiều vùng, khi mà mùa mưa kéo dài 6 tháng và lượng mưa hàng năm từ 1000-2000mm. Chịu được đất xấu và độ pH từ 3 -9, phân bố từ độ cao 800m so với mặt nước biển. Rễ cây phát triển sâu. Hoa và quả xuất hiện vào tháng 7 tới tháng 10. Ở nhiều nơi, cây có thể ra hoa và quả quanh năm [36], [40]. 1.2.7. Keo tai tượng Acacia mamgium Wild Đặc điểm hình thái: Cây gỗ lớn cao 10 - 15 m, vỏ xám; nhánh non có 3 cạnh to, cao, không lông. Cuống dạng lá (diệp thể) to, mỏng, không lông, dài đến 20 cm, rộng 5 cm với 4 gân chính; phần gốc thon hẹp dạng cuống dài 2 cm. Cụm hoa c ao 10 cm, ở nách lá. Quả dài, xoắn nhiều vòng, rộng 6 mm. Phân bố và sinh thái: Cây có nguồn gốc vùng đảo Queenslands, phía Bắc Australia, phía Nam New Guinea và một số vùng đảo phía Bắc Indonesia. Ngày nay, cây được trồng nhiều ở phía Nam và Tây Nam Châu Á. Việt Nam trồng cách đây khoảng 30 -40 năm. Thích hợp với khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ trung bình năm 29 – 30oC, nhiệt độ bình quân tháng nóng nhất 31 -34oC, tháng lạnh nhất 14 - 16oC. Sinh trưởng tốt trên đất bồi tụ, dốc tụ sâu, ẩm, tốt. Trên đất nghèo dinh dưỡng, chua có độ pH 4 -5 vẫn sống song sinh trưởng kém. Có thể trồng ở những nơi có lượng mưa từ 1500 - 2500mm/năm. Sinh trưởng tốt ở các tỉnh miền trung từ Quảng Bình trở vào. Keo Tai tượng là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh bằng hạt và chồi mạnh. Keo tai tượng trồng 5 -6 năm bắt đầu ra hoa, thường thu hái ở những lâm phần 8 tuổi trở lên, chu kỳ sai quả 2 năm [36], [40]. 1.2.8. Cỏ Vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash Đặc điểm hình thái: Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 16
Dạng thân cọng, chắc, đặc, cứng và hoá gỗ. Cỏ Vetiver mọc thành bụi dày đặc. Từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng. Thân cỏ mọc thẳng đứng, cao trung bình 1,5-2m. Phần thân trên không phân nhánh, phần dưới đẻ nhánh rất mạnh. Lá đơn, mọc cách; bẹ lá dài 10-12cm, dẹt, phiến lá, dài khoảng 45-100cm, rộng khoảng 6-12mm, chóp lá nhọn. Cụm hoa dạng chùy ở đỉnh ngọn, dài 15-40cm, bông chét nhiều, xếp thành 6-10 vòng không đều nhau trên cuống cụm hoa; mỗi bông nhỏ mang 2 hoa; hoa phía dưới không cuống, hoa phía trên có cuống, cỡ 3,5- 5,5m; mày hình mác, nguyên hoặc có 2 thùy, chóp có mũi; mày ngoài có gai ở sống lưng; mày trong hình bảy. Nhị 3, bao phấn dài 2mm; bầu nhẵn, vòi nhụy 2. Quả dĩnh nhỏ. Cỏ Vetiver không bò lan, thân rễ đan xen nhau và có thể phát triển rất nhanh. Do đó, hệ thống rễ cỏ vetiver không mọc trãi rộng mà lại cắm thẳng đứng sâu vào trong đất, kể cả rễ chính, rễ thứ cấp hoặc rễ dạng sợi. Rễ có dạng chùm không mọc trải rộng mà lại cắm thẳng đứng sâu 3-4m, rộng đến 2,5m sau hai năm trồng. Phân bố và sinh thái: Cỏ Vetiver hiện được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, như Châu Phi nhiệt đới (Ethiopia, Nigeria...), Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Philippines, Thái Lan...), Châu Úc, Trung và Nam Mỹ (Colombia...), Bắc Bộ và Trung Bộ Việt Nam. Ở Việt Nam, cỏ Vetiver được gọi là cỏ Hương Lau, cỏ Hương Bài. Mùa hoa, quả tháng 5-8. Cỏ Vetiver chịu được những biếng đổi lớn về khí hậu như hạn hán, ngập úng và khoảng dao động nhiệt độ rất rộng từ -220C-550C. Thích nghi được với nhiều loại đất có độ pH dao động từ 3,3-12,5. Có khả năng hấp thụ rất cao các chất hòa tan trong nước như: N, P và các nguyên tố kim loại nặng có trong nước bị ô nhiễm, có khả năng chống chịu rất cao đối với các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ,... Cỏ mọc tốt trên nhiều loại đất chua phèn, đất kiềm, đất mặn và đất chưa nhiều Mg, Al, Mn, kim loại nặng (As, Cd, Pb,...). Là loài cây tiên phong ở những vùng đất xấu, giúp hạn chế được sạt lở, xói mòn,... [16], [33], [40]. Lê Thị Nguyên – K18CHKHMT 17