Đặc điểm địa hóa đất khu vực tả ngạn sông hồng thuộc địa bàn hà nội

Tất cả các ngành trên hầu như chỉ quan tâm đến bề nổihàm lượng các nguyên tố mà chưa nghiên cứu thấu đáo đến hành vi của các nguyên tố trong môi trường đất: dạng tồn tại, khả năng di chu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Trần Thị Hồng Minh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

CÁC TỪ VIẾT TẮT i

MỤC LỤC iv

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7

1.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7

1.1.1 Vị trí địa lý và dân cư khu vực nghiên cứu 7

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 8

1.1.3 Đặc điểm địa chất 8

1.1.4 Đặc điểm thủy văn khu vực nghiên cứu 16

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG VÙNG NGHIÊN CỨU 21

1.2.1 Tình hình sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản 21

1.2.2 Chăn nuôi 22

1.2.3 Thương nghiệp và dịch vụ 23

1.3 KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

1.3.1 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Mê Linh 23

1.3.2 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Đông Anh 23 1.3.3 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Gia Lâm 23

1.3.4 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường trên địa bàn quận Long Biên 24 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 25

2.1.1 Khái niệm về đất và cơ sở phân loại đất 25

2.1.2 Thành phần khoáng vật và thành phần hóa học của đất 33

2.1.3 Quá trình hình thành và biến đổi đất 38

2.1.4 Các khái niệm liên quan đến địa hóa môi trường đất 46

2.1.5 Tình hình nghiên cứu địa hóa đất trên thế giới và ở Việt Nam 58

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN

63

2.2.1 Khái quát chung 63

2.2.2 Các phương pháp khảo sát thực địa 64

2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu - phân tích trong phòng 66

2.2.4 Các phương pháp xử lý số liệu 72

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VẬT CHẤT ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 75

3.1 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CÁC LOẠI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 75

3.1.1 Đất phù sa (Fluvisols) (PS) 77

3.1.2 Đất cát (Arenosols) (DC) 79

3.1.3 Đất có tầng sét loang lổ (LL) 80

3.1.4 Đất xám (XA) 83

3.2 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN ĐỘ HẠT CỦA CÁC NHÓM ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 86

3.2.1 Đặc điểm thành phần độ hạt của đất phù sa 86

3.2.2 Đặc điểm thành phần độ hạt của nhóm đất có tầng sét loang lổ 87

3.2.3 Đặc điểm thành phần độ hạt của đất xám 88

3.3 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN KHOÁNG VẬT CỦA ĐẤT TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU 90

3.3.1 Đặc điểm thành phần khoáng vật của nhóm đất phù sa 90

3.3.2 Đặc điểm thành phần khoáng vật của nhóm đất có tầng sét loang lổ 92

3.3.3 Đặc điểm thành phần khoáng vật của nhóm đất xám khu vực nghiên cứu 94 3.4 ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 96

3.4.1 Khái quát đặc điểm môi trường nước 96

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 101

4.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY LUẬT PHÂN BỐ CỦA CÁC HỢP PHẦN QUAN TRỌNG TRONG CÁC NHÓM ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 101

4.1.1 Đặc điểm phân bố của các nguyên tố trong đất khu vực nghiên cứu 101

4.1.2 Phân bố hàm lượng các chất chất hữu cơ trong đất 113

4.1.3 Dung lượng (khả năng) trao đổi Cation (CEC) của các nhóm đất 116

4.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG ĐẤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 117

4.2.1 Các chỉ số địa hóa môi trường đất 117 4.2.2 Đặc điểm phân bố các kim loại nặng và các chất độc hại khác trong đất 120 4.2.3 Đặc điểm phân bố các chất dinh dưỡng trong đất khu vực nghiên cứu 134

4.3 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 136

4.3.1 Khái quát chung 136 4.3.2 Đánh giá hiện trạng môi trường đất khu vực nghiên cứu 136 4.3.3 Nguồn gốc, cơ chế tích tụ và phát tán của các hợp phần nhạy cảm trong đất 141

4.4 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 143

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 144

TÀI LIỆU THAM KHẢO 147

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Hàm lượng trung bình của các nguyên tố chính trong vỏ Trái đất 34

và trong đới thổ nhưỡng (lấy trong khoảng 20cm tính từ bề mặt) 34

Bảng 2.2 Hàm lượng trung bình đã được công bố rộng rãi của các nguyên tố vết trong vỏ lục địa và trong đất tại các khu vực khác nhau (mg/kg) 36

Bảng 2.3 Khái quát các trầm tích Đệ Tứ ven rìa Đông Bắc của đồng bằng Bắc Bộ 39 Bảng 2.4 Hành vi của các nguyên tố vết trong các điều kiện môi trường ngoại sinh khác nhau 50

Bảng 2.5 Các dạng hợp chất - ion của một số nguyên tố vết trong dung dịch đất 52

Bảng 2.6 Diện tích bề mặt và khả năng trao đổi cation (CEC) của một số khoáng vật trong đất 55

Bảng 2.7 Khả năng trao đổi cation của một số loại đất 56

Bảng 3.1 Đặc điểm phân bố các nhóm đất, loại đất trong khu vực nghiên cứu 78

Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần độ hạt của nhóm đất phù sa 86

Bảng 3.3 Kết quả phân tích thành phần độ hạt của nhóm đất có tầng sét loang lổ .87

Bảng 3.4 Thống kê thành phần độ hạt của nhóm đất xám trong khu vực 88

Bảng 3.5 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật trong nhóm đất phù sa 91

Bảng 3.6 Kết quả phân tích thành phần khoáng vật của nhóm đất có tầng sét loang lổ trong khu vực nghiên cứu 92

Bảng 3.7 Kết quả thành phần khoáng vật của đất xám trong khu vực nghiên cứu 94

Bảng 3.8 Biến thiên hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng trong nước mặt tại khu vực nghiên cứu (đơn vị mg/l) 97

Bảng 3.9 Hệ số tương quan giữa các kim loại nặng trong nước mặt khu vực nghiên cứu 97

Bảng 3.10 Hệ số tương quan giữa các kim loại nặng trong nước ngầm khu vực nghiên cứu 99

Bảng 4.1 Bảng thống kê biến thiên hàm lượng các oxit chính trong các nhóm đất.102 Bảng 4.2.Phân bố hàm lượng một số nguyên tố vết trong các mẫu đất tại khu vực nghiên cứu (mg/kg) 105

Bảng 4.3 Tương quan cặp giữa các kim loại nặng trong đất 106

Bảng 4.4 Thống kê biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ trongcác nhóm đất khu vực nghiên cứu 114

Bảng 4.5 Biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ của nhóm đất phù

sa trong khu vực nghiên cứu 114

Bảng 4.6 Biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ trong nhóm đất cótầng sét loang lổ tại khu vực nghiên cứu 115

Bảng 4.7 Kết quả phân tích xác định Dung lượng trao đổi Cation (CEC) trong 3nhóm đất tại khu vực nghiên cứu 116

Bảng 4.8 Thống kê biến thiên các chỉ số địa hóa trong các nhóm đất khu vực nghiêncứu 118

Bảng 4.9 Biến thiên hàm lượng các nguyên tố vết theo độ sâu mặt cắt của các nhómđất tại khu vực nghiên cứu (mg/kg) 121

Bảng 4.10 Biến thiên hàm lượng các kim loại nặng của 3 nhóm đất chính 122

Cổ Loa (b), huyện Đông Anh 10

Hình 1.4 Trầm tích cát bãi bồi hiện đại của sông Cà Lồ tại xã Kim Hoa, huyện MêLinh (a); Trầm tích hiện đại cát bột ven sông Đuống tại Giang Biên, Gia Lâm (b) 12

Hình 1.5 Bãi bồi cao (thềm bậc II) trồng quất ven sông Hồng 13

Hình 1.6 Các cánh đồng trồng rau thuộc xã Vân Nội, huyện Đông Anh và xã QuangMinh, huyện Mê Linh 21

Hình 2.1 Cấu trúc mặt cắt đất (soil profile) với các đới điển hình 30Hình 2.2 Thành phần khoáng vật và chất hữu cơ của đất vertisols (đất nâu): (a) khốilượng% của đất, (b) trọng lượng % pha rắn của đất 33

Hình 2.3 Thành phần khoáng vật của đất hình thành từ các đá khác nhau trong điềukiện khí hậu ôn đới ẩm: Đất Podzol trên cát kết; (b) đất Vertisol trên granit; (c) đấtCalcisol 34

Hình 2.4 Các nguyên tố chủ đạo và thiết yếu trong sinh vật nói chung và trong thựcvật bậc cao nói riêng 35

Hình 2.5 Mặt cắt phẫu diện đất với 4 tầng O, A, E, B phát triển trên các trầm tích hệtầng Vĩnh Phúc tại xã Kim Hoa, huyện Mê Linh 44

Hình 2.6 Mặt cắt đất với tầng B giàu kết vón laterit ở xã Vân Nội, Đông Anh 45

Hình 2.7 Quan hệ giữa khả năng di chuyển các kim loại nặng với độ pH của đất .47

Hình 2.8 Biểu đồ biểu diễn các dạng tồn tại của thủy ngân (a) và cobalt (b) phụthuộc vào điều kiện Eh và pH của môi trường 51

Hình 2.9 Vị trí của các kim loại nặng (theo quan niệm được chấp nhận trong cáccông trình xuất bản về môi trường và sức khỏe) 57

Hình 2.10 Phẫu diện đất xám bạc màu trên các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc, Vân

Nội, huyện Đông Anh (a) và các mẫu đất lấy phục vụ cho phân tích trong phòng (b)65

Hình 2.11 a-Thiết bị đo các thông số môi trường đất (thế oxy hóa - khử (Eh),

b- Đo đạc, các thông số môi trường đất tại PTN Đại học Tài nguyên và Môi trường

Hà Nội 67

Hình 2.12 (a,b) Thành phần khoáng vật sét trong các mẫu đất phân tích bằng phương pháp SEM 70

Hình 3.1 Sơ đồ phân loại đất trong khu vực nghiên cứu trên địa bàn Hà Nội 77

Hình 3.2 Đất phù sa trẻ trên bãi sông Hồng thuộc địa bàn quận Long Biên 79

Hình 3.3 Bãi cát ven sông (a) và mặt cắt tầng cát (b) tại xã Chu Phan, huyện Mê Linh, Hà Nội 80

Hình 3.4 Phẫu diện đất cát điển hình (HN2), huyện Mê Linh 80

Hình 3.5 Phẫu diện đất có tầng loang lổ bạc trắng (LLbt) điển hình (HN11) khu vàn cao thuộc xã Hải Bối, huyện Đông Anh 81

Hình 3.6 Đất xám bạc màu phát triển trên các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc ở xã Đại Thịnh, huyện Mê Linh (a) và xã Vân Nội, huyện Đông Anh (b) 83

Hình 3.7 Khảo sát đất xám có tầng sét loang lổ tại Thượng Thôn, Mê Linh (a) và xã Đại Mạch, huyện Mê Linh (b) 85

Hình 3.8 Phân bố thành phần độ hạt (%) của nhóm đất phù sa tại khu vực nghiên cứu 87

Hình 3.9 Phân bố thành phần độ hạt trong nhóm đất có tầng sét loang lổ 88

Hình 3.10 Thành phần độ hạt của nhóm đất xám trong khu vực nghiên cứu 89

Hình 3.11 Phân bố thành phần độ hạt của các nhóm đất trong khu vực 90

Hình 3.12 Giản đồ nhiễu xạ Rơnghen của mẫu đất phù sa GL33/1 huyện Gia Lâm (a), ML43/1 của huyện Mê Linh(b) 92

Hình 3.13 Giản đồ nhiễu xạ rơnghen của mẫu đất có tầng sét loang lổ: (a) mẫu GL12/1 từ huyện Mê Linh và mẫu ĐA44/1 lấy từ huyện Đông Anh (b) 93

Hình 3.14 Giản đồ nhiễu xạ rơnghen điển hình của nhóm đất xám: mẫu ML13/1 lấy từ huyện Mê Linh (a) và mẫu VN38/2 huyện Đông Anh (b) 95

Hình 3.15 Biểu đồ tương quan của Ni - As và Cu - Zn trong nước mặt 98

Hình 4.1 Biến thiên hàm lượng các oxit chính trong 3 nhóm đất tại khu vực nghiên cứu 102

Hình 4.2 So sánh hàm lượng trung bình các oxit chính của 3 nhóm đất tại khu vực nghiên cứu 104

Hình 4.3 Biểu đồ tương quan giữa một số nguyên tố vết quan trọng trong đất ở khuvực nghiên cứu 106Hình 4.4 Biến thiên hàm lượng trung bình các kim loại nặng trong đất khu vựcnghiên cứu theo chiều từ Bắc xuống Nam 107Hình 4.5 Biểu đồ biểu diễn biến thiên hàm lượng trung bình KLN trong đất khu vựcnghiên cứu theo mặt cắt dọc (mặt cắt IK) 108Hình 4.6 Biến thiên hàm lượng các oxit chính theo độ sâu mặt cắt trong khu vựcnghiên cứu 110Hình 4.7 Biến thiên hàm lượng các kim loại nặng theo độ sâu mặt cắt trong các phẫudiện của nhóm đất có tầng sét loang lổ 111Hình 4.8 Biến thiên hàm lượng các kim loại nặng theo độ sâu mặt cắt của nhóm đấtxám trong khu vực nghiên cứu 112Hình 4.9 Biến thiên hàm lượng các kim loại nặng theo độ sâu mặt cắt phẫu diện củanhóm đất phù sa trong khu vực nghiên cứu 113Hình 4.10 Biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ trong nhóm đấtphù sa 115Hình 4.11 Biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ trong nhóm đất

có tầng sét loang lổ 115Hình 4.12 Biến thiên hàm lượng các chất hữu cơ và carbon hữu cơ trong 3 nhóm đấtkhu vực nghiên cứu 116Hình 4.13 Biểu đồ biểu diễn phân bố pH của các nhóm đất theo độ sâu mặt cắt 118trong khu vực nghiên cứu 118Hình 4.14 Biểu đồ biểu diễn giữa thế oxy hóa khử theo độ sâu mặt cắt của 3 nhómđất 119Hình 4.15 Biểu đồ so sánh độ dẫn điện của 3 nhóm đất trong vùng nghiên cứu 120

Hình 4.16 Biểu đồ thể hiện dạng tồn tại của As trong điều kiện ngoại sinh (nhiệt độ 25o C,

áp suất 1 Bar) trong hệ thống As-O-H (a) và giàu lưu huỳnh (As-S-O-H) (b)

Hình 4.19 Biểu đồ thể hiện các dạng tồn tại của Cr trong điều kiện ngoại sinh (Nhiệt độ 25o C,

áp suất 1 Bar) trong hệ thống giàu lưu huỳnh (Cr-O-H) 127Hình 4.20 Phân bố Cr trong đất tại khu vực nghiên cứu 128Hình 4.21 Biểu đồ thể hiện các dạng tồn tại của Cu trong điều kiện ngoại sinh

(Nhiệt độ 25o C, áp suất 1 Bar) trong hệ thống đơn giản Cu-O-H (a) và giàu lưuhuỳnh - Carbon (Cu-C-S-O-H) (b) 129Hình 4.22 Phân bố Cu trong đất tại khu vực nghiên cứu 130Hình 4.23 Biểu đồ thể hiện các dạng tồn tại của Pb trong điều kiện ngoại sinh (nhiệt độ 25o C, ápsuất 1 Bar) trong hệ thống giàu lưu huỳnh (Pb-S-C-O-H) 131Hình 4.24 Phân bố Pb trong đất tại khu vực nghiên cứu 131

Hình 4.25 Biểu đồ thể hiện các dạng tồn tại của Zn trong điều kiện ngoại sinh (nhiệt độ

25

o C, áp suất 1 Bar) trong hệ thống giàu oxi và lưu huỳnh (Zn-O-H-S-C) 133Hình 4.26 Phân bố Zn trong đất tại khu vực nghiên cứu 134Hình 4.27 Hàm lượng phần trăm các chất dinh dưỡng quan trọng của 3 nhóm đấttrong khu vực nghiên cứu 136Hình 4.28 Biểu đồ so sánh các kim loại nặng trong đất tại vùng nghiên cứu vớiQCVN 03-MT:2015/ BTNMT 137Hình 4.29 Sơ đồ phân bố các chỉ số gây tác động tiêu cực tới hệ sinh thái khu nghiêncứu 138Hình 4.30 Phân bố diện của rủi ro ung thư tổng thể (a) và rủi ro gây ung thư của cácnguyên tố Cr (b), As (c) và Cd (d) tính dựa trên các mẫu của đất lớp trên cùng 138

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Đất là thành tạo tự nhiên nằm ở phần trên cùng của vỏ Trái đất, là sản phẩm củaquá trình phong hóa hoàn toàn các đá gốc hoặc sản phẩm trầm tích của các thành tạonày Đất là nơi xảy ra mọi hoạt động sinh sống, cư trú, di chuyển, sản xuất nông -công nghiệp, khai thác tài nguyên của con người Với đặc điểm như vậy, đất là đốitượng dễ bị ô nhiễm, tích tụ các vật chất ô nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau

Hiện nay trên thế giới, nhất là các nước phát triển và các nước có tiềm lực kinh

tế, công tác nghiên cứu địa hóa đất đang rất được chú trọng Bản đồ địa hóa đất ở các

tỷ lệ khác nhau đã được thành lập tại nhiều quốc gia như Anh Quốc, Hoa Kỳ, NewZealand, Trung Quốc… Các số liệu về Địa hóa đất chính là một trong những cơ sởquan trọng để các cơ quan chức năng lập quy hoạch quản lý và sử dụng đất hợp lý,phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững

Ở Việt Nam, công tác nghiên cứu địa hóa đất mặc dù đã manh nha từ lâu nhưngđược tiến hành mang tính chất đơn lẻ và phiến diện phục vụ cho các khía cạnh riêng

rẽ của Địa hóa đất để phục vụ cho các mục đích khác nhau: Ngành Địa chất nghiêncứu hàm lượng các nguyên tố có ích trong đất (mẫu kim lượng) để tìm các dị thườngphục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm dò khoáng sản Ngành nông nghiệp nghiên cứuthành phần hóa của đất (nông hóa-thổ nhưỡng) dưới khía cạnh hàm lượng của cácnguyên tố (chủ yếu là nhóm oxit phổ biến) để phục vụ cho công tác quy hoạch câytrồng Ngành môi trường quan tâm đến hàm lượng của các nguyên tố (đặc biệt là cáckim loại nặng trong đất) Tất cả các ngành trên hầu như chỉ quan tâm đến bề nổi(hàm lượng các nguyên tố) mà chưa nghiên cứu thấu đáo đến hành vi của các nguyên

tố trong môi trường đất: dạng tồn tại, khả năng di chuyển, tích tụ trong đất của cácnguyên tố, đặc biệt là các nguyên tố và hợp chất có vai trò quan trọng trong đất…

Để làm rõ đặc điểm địa hóa đất, cung cấp các số liệu phục vụ cho công tác quyhoạch sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên này, đặc biệt là trong các lĩnh vực nôngnghiệp, môi trường và phát triển bền vững, cần phải làm sáng tỏ thành phần vật chất

và đặc điểm môi trường của đất, trong đó có 3 vấn đề chính: (1) thành phần độ hạt vàthành phần khoáng vật của các nhóm đất trong khu vực nghiên cứu; (2) đặc điểm địahóa của đất và (3) các thông số môi trường đất: độ pH, Eh, Ec, khả năng trao đổication (CEC) cũng như khả năng hấp phụ các kim loại nặng trong các nhóm đất có

mặt trên địa bàn Hà Nội, từ đó bước đầu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trườngđất, phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên môi trường, phát triển bền vững củaThủ đô Cho đến thời điểm hiện tại, trên địa bàn cả nước cũng như trên địa bàn thủ

đô vẫn chưa có các công trình nghiên cứu địa hóa đất thực thụ để phục vụ cho việc

sử dụng đất hợp lý Vì vậy, các công tác quy hoạch và sử dụng đất đai còn thiếunhững cơ sở khoa học vững chắc

Khu vực tả ngạn sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội là một vùng kinh tế đóng vaitrò quan trọng của Thủ đô Ngoài vai trò là phên dậu phía Bắc của nội thành Hà Nội,đây còn là một khu vực phát triển rất năng động với các khu công nghiệp, các cụmdân cư đang hình thành và phát triển rất nhanh, khu vực Tả ngạn sông Hồng còn lànguồn cung cấp lương thực, thực phẩm cho nội thành Đặc biệt trên địa bàn đã hìnhthành vành đai cung ứng rau xanh, cây ăn quả, hoa và cây cảnh cho thành phố như ở

xã Đại Thịnh, Hát Môn, huyện Mê Linh; ở xã Vân Nội, xã Tiên Dương, huyện ĐôngAnh; xã Đông Dư, xã Giang Biên, huyện Gia Lâm Việc nghiên cứu địa hóa đất làmột vấn đề được đặt ra rất cấp thiết, ngoài việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tácquy hoạch sử dụng đất còn góp phần đảm bảo an toàn và bền vững cho vành đai rauxanh phía Bắc của Hà Nội

Đề tài luận án “Đặc điểm địa hóa đất tả ngạn sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội” được đặt ra nhằm giải quyết những yêu cầu cấp bách của thực tiễn nêu trên.

2 Mục tiêu của luận án

Làm sáng tỏ các đặc điểm địa hóa đất của khu vực tả ngạn sông Hồng thuộc địabàn Hà Nội nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh giá hiện trạng môi trườngđất, phục vụ cho công tác quy hoạch sử dụng tài nguyên đất hợp lý, phát triển bềnvững kinh tế - xã hội trên địa bàn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

- Đối tượng: đất trồng (có độ sâu từ 1m trở lên) ở khu vực tả ngạn sông Hồng,tập trung vào thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật và thành phần hóa học củacác nhóm đất chính trên địa bàn nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: diện tích đất tả ngạn sông Hồng thuộc các huyện MêLinh, phần lớn huyện Đông Anh (phía Nam sông Cà Lồ), huyện Gia Lâm và quậnLong Biên, Hà Nội

4 Nhiệm vụ của luận án

- Làm sáng tỏ thành phần vật chất của đất trồng và nước ở khu vực nghiên cứu,bao gồm thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật, thành phần hoá học của cácnhóm đất chính trên địa bàn các huyện Mê Linh, huyện Đông Anh, huyện Gia Lâm

và quận Long Biên, Hà Nội

- Bước đầu đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng vùng nghiên cứu, cung cấp

cơ sở khoa học cho việc định hướng, quy hoạch, sử dụng bền vững tài nguyên đấtcủa Hà Nội nói chung đặc biệt là tài nguyên đất của khu vực nghiên cứu nói riêng

5 Giá trị khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án

5.1 Giá trị khoa học

- Số liệu của luận án đóng góp hết sức quan trọng cho việc làm rõ thành phần

độ hạt, thành phần khoáng vật và đặc điểm địa hoá đất, đặc biệt là phân bố các kimloại nặng trong các nhóm đất chính ở khu vực nghiên cứu (huyện Mê Linh, huyệnĐông Anh, huyện Gia Lâm và quận Long Biên, Hà Nội)

- Cung cấp cơ sở khoa học cho việc luận giải về thành phần độ hạt cũng nhưdạng tồn tại của các kim loại nặng: As, Cd, Hg, Pb, Zn, Mn…và làm sáng tỏ mốitương quan của thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật với các chỉ số địa hóatrong môi trường đất của khu vực nghiên cứu

- Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung thêm cơ sở dữ liệu khoahọc về thành phần vật chất và đặc điểm địa hoá đất của Hà Nội nói chung và cáchuyện Mê Linh, huyện Đông Anh, huyện Gia Lâm và quận Long Biên nói riêng

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Các kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp cơ sở khoa học vững chắc choviệc định hướng khai thác và sử dụng tài nguyên đất một cách hợp lý trên địa bàn.Đây là những số liệu tin cậy giúp cho các cơ quan, ban, ngành trong lĩnh vực tàinguyên và môi trường, nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng các quy hoạch vùngnhằm phát triển hiệu quả quỹ đất, tăng trưởng cây trồng, hợp lý với chủng loại vậtnuôi đồng thời là tài liệu tin cậy phục vụ công tác kiểm soát, đánh giá ô nhiễm đất từ

đó đưa ra các quy chế quản lý và sử dụng đất, hạn chế và giảm thiểu các nguyênnhân gây ô nhiễm đất, góp phần phát triển bền vững của Thủ đô nói chung và vùng tảngạn sông Hồng nói riêng

6 Các luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1 Trong khu vực nghiên cứu có 3 nhóm đất chính: (1) đất phù sa,

có nguồn gốc chủ yếu từ các trầm tích của hệ tầng Thái Bình, (2) đất có tầng sét

loang lổ và (3) đất xám, có nguồn gốc từ các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc Giữacác nhóm đất có sự khác nhau khá rõ về thành phần khoáng vật ngoài nhóm khoángvật chung Thạch anh, Illit, Kaolinit thì trong đất phù sa giàu Hematit, Magnetit, Rutilhơn còn trong nhóm đất có tầng sét loang lổ có mặt Vermiculit, Talc, Jarosit; trongđất xám có mặt Gibsit, Calcit, Dolomit

Luận điểm 2 Phần lớn đất trồng trong vùng nghiên cứu thuộc loại đất hơi chua, có môi trường oxi hóa từ yếu đến trung bình, thuộc loại đất nghèo dinh dưỡng

và có hàm lượng silic rất cao Hàm lượng nhôm và sắt biến động khá lớn giữa cácnhóm đất, trong đó nhóm đất phù sa có hàm lượng oxit Fe cao hơn so với 2 nhóm đấtxám và đất có tầng sét loang lổ; các oxit kiềm và kiềm thổ (K2O, Na2O, CaO, MgO)trong nhóm đất phù sa cũng cao hơn so với hai nhóm còn lại Các nguyên tố vết cóhàm lượng biến thiên rất lớn không có quy luật rõ ràng trong các nhóm đất của vùngnghiên cứu

Luận điểm 3 Ở phía Đông Nam vùng nghiên cứu có dị thường khá cao của các

nguyên tố: Pb, Zn, Cd, Cr, Cu và As…So sánh với quy chuẩn quốc gia về môi trườngđất cho thấy đã có sự ô nhiễm kim loại nặng trong nhóm đất phù sa, đặc biệt hàmlượng As và Cu trong một số mẫu vượt ngưỡng cho phép hàng chục lần Các kimloại nặng khác có mức độ ô nhiễm thấp hơn

7 Các điểm mới trong luận án

Kết quả nghiên cứu của luận án đã xác định chi tiết, có hệ thống về thành phầnvật chất và đặc điểm địa hoá đất trong khu vực nghiên cứu (huyện Mê Linh, huyệnĐông Anh, huyện Gia Lâm và quận Long Biên, Hà Nội), cụ thể:

- Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần độ hạt và thành phần khoáng vật cũng nhưmối tương quan của chúng với đặc điểm địa hóa đất (phân bố các nguyên tố chính,các nguyên tố vết, đặc biệt là các kim loại nặng trong đất),

- Bước đầu xác định được đặc điểm môi trường đất khu vực nghiên cứu (độ pH của đất và nước, Eh, Ec, khả năng trao đổi Cation…)

- Đánh giá đặc điểm phân bố các nguyên tố (các kim loại nặng: As, Cd, Pb, Cu, Mn,

Cr, Hg…) xác định được các dị thường KLN có nguy cơ gây ô nhiễm trong vùng

- Bước đầu áp dụng phương pháp hiện đại để đánh giá rủi ro tiềm tàng đối với

hệ sinh thái và đánh giá mức độ rủi ro của các nguyên tố gây ung thư trong đất, từ đó

đã cung cấp cơ sở khoa học để định hướng quy hoạch, phát triển bền vững và sửdụng tài nguyên đất một cách hợp lý

8 Kết cấu của luận án

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 4 chương:

Chương 1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường của khu vực nghiên cứu

Chương 2 Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Đặc điểm thành phần vật chất đất khu vực nghiên

cứu Chương 4: Đặc điểm địa hóa đất khu vực nghiên cứu

9 Cơ sở tài liệu của luận án

Luận án được hoàn thành dựa trên kết quả nghiên cứu của NCS trong nhữngnăm gần đây, cụ thể là các tài liệu mới về khảo sát thực địa do chính NCS tiến hànhtrong quá trình nghiên cứu và làm luận án, các kết quả phân tích gồm: 324 mẫu vềcác chỉ số địa hóa (pH, Eh và Ec), 146 mẫu về thành phần độ hạt, 48 mẫu phân tíchnhiễu xạ rơnghen, 46 mẫu nhiệt vi sai, 42 mẫu về hiển vi điện tử quét; 42 mẫu xácđịnh hàm lượng: SiO2, TiO2, Al2O3, oxit FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5;Bằng phương pháp phổ huỳnh quang tia X: phân tích 40 mẫu đất; 168 mẫu ICP - MSvới các chỉ tiêu: As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, Ti, Zn, Ag, Hg,Mn…phân tích từ các mẫu đất, nước và rau; 30 mẫu phân tích các chỉ tiêu CEC,carbon hữu cơ Ngoài ra, NCS còn thu thập tài liệu nghiên cứu khoa học Bản đồquy hoạch đất Hà Nội của Viện Quy hoạch và Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Bản đồđịa chất tờ Hà Nội tỷ lệ 1:50.000 và kế thừa kết quả từ đề tài cấp cơ sở đã nghiệm thu

phê duyệt: “Nghiên cứu đặc điểm địa hóa - khoáng vật trong đất và nước huyện Mê Linh và đề xuất các biện pháp giảm thiểu” do chính NCS làm chủ nhiệm đề tài.

10 Nơi thực hiện đề tài

Luận án được thực hiện tại Bộ môn Khoáng Thạch và Địa hóa, Khoa Khoa học

và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tất cả các Thầy giáo, Cô giáo, cácNhà khoa học, gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ NCS hoàn thànhluận án.

Nghiên cứu sinh chân thành cám ơn Lãnh đạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất,Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa Chất, Phòng Sau Đại học, Bộ môn Khoáng Thạch

và Địa hóa; Phòng Thí nghiệm Địa chất, Bộ môn Quản lý Tài nguyên Khoáng sản,Khoa Địa chất, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội; Viện Hóa học vàViện Địa chất, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trung tâm Phântích Thí nghiệm Địa chất; Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm, Tổng Cục Địa chất vàKhoáng sản Việt Nam; Đại học Vũ Hán, Trung Quốc…đã tạo mọi điều kiện thuận lợigiúp NCS hoàn thành luận án này

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG

CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1.1 Vị trí địa lý và dân cư khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu của luận án nằm ở phía Bắc (tả ngạn) sông Hồng, thuộcđịa bàn các huyện Mê Linh, Đông Anh, huyện Gia Lâm và quận Long Biên, Hà Nội

có diện tích 504,61 km2 Khu vực nghiên cứu được xác định như hình 1.1

- Phía Bắc giáp huyện Sóc Sơn

- Phía Tây giáp tỉnh Vĩnh Phúc

- Phía Đông giáp tỉnh Hưng Yên

- Phía Nam giáp quận Hoàng Mai, Hà Nội

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

 Dân số:

Theo số liệu của Niên giám thống kê năm 2017, [26] cho thấy, tổng dân số của khu vực nghiên cứu là 1.091.860 người, trung bình mật độ dân số trong khu vực

nghiên cứu là 294.000 người/km2 trong đó dân số của huyện Đông Anh là 381.500người, huyện Gia Lâm là 276.000 người, huyện Mê Linh gồm 142.460 người vàquận Long Biên là 291.900 người.

Dân cư phân bố không đều, tốc độ đô thị hóa phát triển tương đối nhanh, mật

độ dân số tập trung tại khu vực nghiên cứu dao động từ 1.592 người/km2 đến 4.880người/km2 trong đó mật độ dân số tại quận Long Biên khá cao là 4.880 người/km2,thấp nhất là huyện Mê Linh là 1.592 người/km2 Tỷ lệ tăng tự nhiên năm 2017 daođộng từ 12,29% đến 15,77%, trong đó tỷ lệ tăng tự nhiên của khu vực nghiên cứu lầnlượt: huyện Đông Anh là 12,55%, huyện Gia Lâm là 12,29%, huyện Mê Linh là15,77% và quận Long Biên là 13,16%

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Khu vực nghiên cứu nằm ở rìa phía Bắc của châu thổ sông Hồng với diện tíchchủ yếu là đồng bằng châu thổ có độ cao từ 3 -10m

Bề mặt địa hình nhìn chung tương đối bằng phẳng và có xu hướng nghiêng dần

từ Tây Bắc xuống Đông Nam Phía Bắc của vùng nghiên cứu, nơi các trầm tích của

hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra trên mặt đất, địa hình có xu hướng lượn sóng với những dảiđất nhô cao, tạo nên những ruộng cao xen kẽ các chân ruộng trũng có phủ các lớpmỏng các trầm tích hiện đại tuổi Holocen của hệ tầng Thái Bình

1.1.3 Đặc điểm địa chất

Khu vực nghiên cứu phân bố ở phần rìa phía Bắc của vùng Đông Bắc châu thổsông Hồng, không có mặt các thành tạo magma Đất đá trong vùng nghiên cứu chủyếu là các thành tạo trầm tích hiện đại

1.1.3.1 Địa tầng

Theo các kết quả nghiên cứu địa chất đã công bố [21],[31],[34],[35], trongvùng nghiên cứu có mặt các trầm tích Đệ tứ của hệ tầng Hà Nội, Vĩnh Phúc, HảiHưng và hệ tầng Thái Bình Sự phân bố các phân vị trầm tích được thể hiện hình 1.2

Hệ tầng Hà Nội hình thành trong khoảng thời gian từ 700.000 năm đến hơn100.000 năm trước đây Trầm tích không chỉ gặp ở hầu hết các lỗ khoan mà còn lộ ratrên mặt ở rìa đồng bằng thuộc xã Minh Phú, Minh Trí và đến Vệ Linh….

Hình 1.2 Sơ đồ Địa chất vùng nghiên cứu (theo tài liệu Bản đồ Địa chất tờ Hà

Nội tỷ lệ 1:200.000 của Nguyễn Văn Hoành và nnk, [21],[30],[33]

Đặc điểm nổi bật về mặt thành phần thạch học của hệ tầng này là khối lượnghạt vụn thô gồm cuội, sỏi, sạn, cát chiếm tỷ trọng lớn, do vậy khả năng chứa nướckhá phong phú, đây chính là tầng chứa nước quan trọng nhất không những trên địabàn thành phố mà trong cả khu vực đồng bằng Bắc Bộ

Mặt cắt ở vùng phủ của hệ tầng phân làm 3 lớp từ dưới lên trên được mô tả như sau:

- Lớp 1: Cuội, tảng (kích thước 7 - 10 cm, đôi khi lớn hơn), sỏi sạn lẫn ít cát bột; thành phần cuội tảng: thạch anh, silic, ít đá phun trào Kích thước cuội 2 - 5 cm

- Lớp 2: Sỏi nhỏ, cát hạt thô, cát bột màu vàng, vàng xám; thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh, ít silic, felspat và một vài khoáng vật nặng Bề dày 15 - 17 m

- Lớp 3: Bột sét, bột cát hạt mịn màu xám vàng, gạch vàng và nâu xám xen kẹpcác thấu kính sét bột lẫn mùn thực vật màu xám đen; thành phần khoáng vật sét chủyếu là kaolinit, hydromica Bề dày 1 - 5 m, pH = 7,5

Lớp 1,2 là tầng chứa nước ngầm phong phú, chất lượng nước tốt; đây là đối tượng cung cấp nước chủ yếu cho thành phố Hà Nội

Trong vùng nghiên cứu, các trầm tích này bị hệ tầng Vĩnh Phúc (aQ1 3

vp) phủkhông chỉnh hợp lên trên Tại nhiều lỗ khoan, bề mặt lớp hạt mịn phần trên cùng của

hệ tầng bị phong hóa nhiễm sắt có màu vàng, nâu sẫm, [21],[31],[34]

Hệ tầng Vĩnh Phúc (a,lbQ 1 3

vp)

Hệ tầng Vĩnh Phúc có nguồn gốc sông, hồ - đầm lầy, tuổi Pleistocen thượng.

Hệ tầng Vĩnh Phúc được hình thành trong khoảng thời gian 100.000 - 10.000năm cách ngày nay Bề mặt hệ tầng bị phong hóa nên dưới lớp đất trồng mỏngthường là lớp sét cát nhiễm sắt có màu sắc loang lổ và cứng chắc

Trong khu vực nghiên cứu, hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra khá rộng tạo thành dải kéodài từ xã Kim Hoa, Đại Thịnh, Mê Linh, huyện Mê Linh sang xã Vân Nội, Vân Hà,Liên Hà, Cổ Loa, huyện Đông Anh Bề dầy các trầm tích này đạt tới hàng chục mét,trong đó phần trên chúng đã bị phong hóa và biến đổi thành phần (bị rửa lũa cácphần sét mịn và được bổ sung các vật chất hữu cơ)

Nét đặc trưng nổi bật nhất của hệ tầng là trầm tích lộ trên bề mặt hay bề mặtcủa hệ tầng ở vùng phủ ven rìa bị laterit hóa yếu tạo nên lớp sét, sét cát màu sắc vàng

- đỏ - đỏ nâu - nâu vàng loang lổ Hệ tầng có 2 kiểu nguồn gốc là sông và hồ - đầm lầy, thể hiện lịch sử tiến hóa trầm tích của sông

Đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc, thể hiện chi tiết ở các lớp 1,2,3 và lớp 4:

- Lớp 1: cuội sỏi, cát lẫn bột sét màu vàng xám, dày 3 - 10m, cấu tạo phân lớp xiên, đường cong phân bố độ hạt đặc trưng cho tướng lòng sông, hình 1.3

Hình 1.3 Phẫu diện của các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra tại xã Vân Nội

(a) và Cổ Loa (b), huyện Đông Anh

- Lớp 2: cát bột lẫn sét, cát vàng cấu tạo phân lớp xiên, cát có thành phần ít khoáng, chủ yếu là thạch anh, ít mảnh đá, thuộc tướng lòng sông và ven lòng, bề dày 33m

- Lớp 3: sét bột loang lổ xám vàng, xám đen, dày 2 - 10 m.

- Lớp 4: bột sét loang lổ, xám vàng, xám nâu đen lẫn mùn thực vật, thấu kính than bùn, dày 1 - 3m, [21],[34]

-Thành phần trầm tích này chủ yếu là bột sét, bột cát chứa tàn tích thực vật, lớpmỏng than bùn Đặc trưng mặt cắt của hệ tầng, gồm các lớp chi tiết sau:

- Lớp 1 (18 - 12,6 m): bột cát, bột sét lẫn nhiều mùn thực vật, màu xám đennhạt, độ chọn lọc kém đến rất kém, độ pH = 4,5 - 6,5 mang tính môi trường axit vàkhử đặc trưng cho đầm lầy ven biển Lớp này phủ không chỉnh hợp lên lớp sét loang

lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc, dày 5,4m

- Lớp 2 (12,6 - 4,5m): bột sét, bùn lẫn mùn và xác thực vật phân hủy chưa hết, màu xám, xám sẫm Thành phần hạt mịn hơn

Bề dày của lớp khoảng 8,1m Lớp này bị lớp sét màu xám xanh nguồn gốc biển

cùng hệ tầng Hải Hưng nằm chỉnh hợp lên trên.

ngừng bồi đắp phù sa, trong khi đó ngoài đê hàng năm vào mùa lũ, các bãi bồi lạiđược phủ một lớp mỏng phù sa: cát, bột, sét Hệ tầng Thái Bình thuộc địa bàn HàNội phân ra làm 3 kiểu nguồn gốc khác nhau:

a) Trầm tích sông, tướng đá bãi bồi trong đê

Trầm tích kiểu nguồn gốc này phổ biến ở Đông Anh và Gia Lâm, ngoài ra còn diện nhỏ dọc theo sông Cầu Đặc trưng của hệ tầng thể hiện ở 2 lớp sau:

- Lớp 1 (26,5 - 9m): cát hạt nhỏ đến vừa, màu xám, xám nâu, xám tro lẫn vảynhỏ muscovit và cả tàn tích thực vật Thành phần độ hạt gồm cát: 94,57%, bột sét:5,49, nằm phủ không chỉnh hợp lên bề mặt của lớp sét loang lổ của hệ tầng VĩnhPhúc, bề dày 17,5m, hình 1.4a,b

- Lớp 2 (9 - 8m ): bột sét lẫn cát màu nâu xám, trong đó bột: 84,6 %, sét: 7,8 %,cát 7,56% [21],[31],[35]

Hình 1.4 Trầm tích cát bãi bồi hiện đại của sông Cà Lồ tại xã Kim Hoa, huyện Mê Linh (a); Trầm tích hiện đại cát bột ven sông Đuống tại Giang Biên, Gia Lâm (b)

b) Trầm tích sông, hồ, đầm lầy

Diện phân bố loại trầm tích này nhỏ hẹp, rải rác ở huyện Đông Anh, Gia Lâm

và nội thành Hà Nội Đây thực chất là những ao hồ trũng thấp và lòng sông cổ hìnhmóng ngựa đang bị đầm lầy hóa Trầm tích kiểu nguồn gốc này thành tạo chủ yếu doquá trình đổi dòng của sông Hồng và các sông nhánh, liên quan tới sự hình thành hệthống đê dẫn tới sông, rạch thoát nước bị đầm lầy hóa dần Thành phần chính củatrầm tích này là sét, bột sét, bột màu xám, xám tro, xám đen lẫn hợp chất hữu cơ, tàntích thực vật [21],[31],[35]

Hiện tại tốc độ đô thị hóa tăng nhanh thường đưa đến việc san lấp ao hồ để xâydựng Trên diện phân bố những ao hồ này, cấu trúc nền đất phức tạp gồm 3 - 4 lớpđất khác nhau Lớp trên cùng là đất sét, tiếp đến là đất bùn sét pha, bề dày có khi tới

15 - 20m, dưới cùng là các nguồn gốc sông tuổi Pleistocen hay Holocen

c) Trầm tích sông, tướng lòng, bãi bồi ngoài đê

Đây là trầm tích trẻ nhất thuộc tướng bãi bồi, ven lòng phân bố ở ngoài đê sôngHồng, sông Cầu, sông Cà Lồ và các sông suối nhánh

Trầm tích này, ở các sông suối nhánh có thành phần cuội, sỏi, sạn, cát lẫn bột sét màu nâu, vàng xám Đặc trưng mặt cắt của hệ tầng:

- Lớp 1 (6,23 - 3,2 m): cát hạt từ trung bình đến thô Thành phần khoáng vật cátchủ yếu là thạch anh (85 - 90%), ít Mica, Felspat (5%) ít mảnh đá màu xám đen lớpnày chưa khống chế được hết chiều dày

- Lớp 2 (3,2 - 0,3 m): cát hạt mịn lẫn bột cát màu xám đen, thành phần cát chiếm 80 - 90%, bột sét 10%

- Lớp 3 (0,3 - 0 m): bột sét màu nâu, bề mặt có thảm cỏ phát triển, thành phần bột sét chiếm 90%, cát 10%, (Hình 1.5)

Hình 1.5 Bãi bồi cao (thềm bậc II) trồng quất ven sông Hồng

tại khu vực Tầm Xá, huyện Đông Anh

1.1.3.2 Khái quát lịch sử hình thành đồng bằng sông Hồng tại khu vực Hà Nội

Lịch sử hình thành trầm tích trước Đệ Tứ tại khu vực nghiên cứu

Thời kỳ hình thành trầm tích châu thổ sông Hồng được bắt đầu từ Kainozoi.Theo một số tài liệu đã được công bố, [31],[35] khi bước vào giai đoạn Đệ Tam (đầuPaleogen), vùng đất Hà Nội bắt đầu bị sụt lún do hệ thống đứt gãy sông Hồng táihoạt động mạnh mẽ hơn trong một chu kỳ mới Đây là giai đoạn có sự sụt lún liêntục cho đến hiện nay, còn sự nâng lên chỉ là tương đối (nghĩa là trong mối quan hệ

với sự dâng lên hoặc hạ thấp mực nước biển và đại dương) xảy ra mang tính cục bộ

và trong khoảng thời gian ngắn Kết quả của quá trình sụt lún là tạo ra các tầng trầmtích tuổi khác nhau phủ trên bề mặt bào mòn của móng cấu tạo bởi các đá có tuổi cổhơn (các thành tạo trước Kainozoi)

Vào đầu Paleogen, cách ngày nay khoảng 60 triệu năm, vùng đất Hà Nội bắtđầu bị sụt lún trở thành bồn trũng ven rìa khối núi cao Phanxipăng ở phía Tây Bắc vàcác miền đồi núi khác ở phía Đông Bắc và Tây Nam Bồn trũng này đầu tiên đượccác nhà địa chất gọi là “võng địa hào Hà Nội”, sau đó là “trũng Hà Nội” hay “miềnvõng Hà Nội” Tuy nhiên vào thời kỳ đầu của Paleogen cũng chưa xảy ra quá trìnhlắng đọng trầm tích mạnh mẽ Chỉ khi bước vào giữa Paleogen, tức là vào Eocen(cách ngày nay khoảng 56 đến 35 triệu năm trước) mới xảy ra quá trình đó Các trầmtích trong thời kỳ chủ yếu là hạt thô từ cát cho đến cuội sỏi gặp được ở độ sâukhoảng 4.000 - 4.500 mét Các trầm tích này được đặt tên là hệ tầng Phù Tiên, tuổiEocen (E2 pt) Trong trầm tích này đã phát hiện được 1 tập hợp khá phong phú các

bào tử, phấn hoa thực vật hạt kín Thực vật hạt trần nghèo (10 - 20%) Thời kỳ trênkéo dài khoảng 10 triệu năm, [31],[35]

Hệ Neogen (khoảng 26 đến 1,6 triệu năm trước), vùng trũng địa hào Hà Nội lại

bị nước tràn ngập và xảy ra quá trình lắng đọng trầm tích Các trầm tích thay đổi từcát đến sét Nét đặc trưng là có xen nhiều thấu kính than nâu Môi trường trầm tíchlúc bấy giờ là biển ven bờ và vũng vịnh Trầm tích này đặt tên là hệ tầng PhongChâu, tuổi Miocen sớm (N1 1

pch) cách ngày nay khoảng 23,5 đến 21 triệu năm trước

và nằm ở độ sâu khoảng 2.500m đến 3.500m so với mặt đất hiện nay, chỉ gặp trongcác lỗ khoan sâu

Trong kỷ Miocen, còn có một thời kỳ tích tụ trầm tích nữa sau khi vùng đấtThăng Long đã trải qua một khoảng thời gian bóc mòn Đó là thời kỳ Miocen muộn.Thời kỳ Miocen muộn kéo dài 11 triệu năm (từ 16 đến 5 triệu năm trước) Lúc bấygiờ, vùng đất Hà Nội hiện nay là môi trường lục địa - đầm lầy ven biển để tạo nêncác trầm tích cát, cát bột, sét phân lớp xen kẽ nhau cùng với các lớp than Những hóathạch bào tử, phấn hoa trong trầm tích cho thấy, khí hậu lúc bấy giờ là cận nhiệt đới

ẩm, nghĩa là không khác nhiều so với bây giờ (hiện nay là khí hậu nhiệt đới ẩm) Cáctrầm tích này gặp ở độ sâu khoảng trên 1.500m và được đặt tên là hệ tầng Tiên Hưng

có tuổi Miocen muộn (N1 3 th).

Sau đó vào thời kỳ Pliocen lại có quá trình tích tụ trầm tích tham gia Điều đócho thấy một lần nữa ở giai đoạn này, vùng đất Hà Nội nói riêng và cả đồng bằngBắc Bộ nói chung lại bị chìm ngập trong môi trường nước biển ven bờ Thành phầntrầm tích bao gồm cát kết từ hạt mịn đến hạt thô xen kẽ các lớp bột, sét và sạn Cáctrầm tích này được đặt tên là hệ tầng Vĩnh Bảo tuổi Pliocen (N2vb) cách ngày nay từ

5 đến 1,6 triệu năm (kéo dài khoảng 3,5 triệu năm) Các trầm tích đó hiện nay cũngchỉ gặp được tại các lỗ khoan ở độ sâu khoảng từ vài trăm mét đến trên 1.000m

Tóm lại, trong toàn bộ giai đoạn Đệ Tam kéo dài trong khoảng 50 triệu năm, vùngnghiên cứu liên tục xảy ra sụt lún và mở rộng về 2 phía Đông Bắc và Tây Nam và hướngTây Bắc - Đông Nam Quá trình sụt lún được đền bù bởi sự lắng đọng trầm tích

Lịch sử hình thành trầm tích Đệ Tứ tại vùng nghiên cứu

Trầm tích Pleistocen muộn - Holocen trong vùng nghiên cứu được hình thànhtrong bối cảnh liên quan đến sự dao động của mực nước biển trên thế giới

Vào nửa cuối Pleistocen muộn (Q1 3

) trên thế giới xảy ra đợt băng hà cuối cùng,

đó là chu kỳ băng hà Wurm, đây là pha biển lùi cực đại trong Pleistocen muộn trênthế giới, vào giai đoạn này ở Việt Nam mực nước biển lùi xa đến độ sâu thấp hơnmực nước biển hiện đại -100 m đến -120 m Quá trình hạ mực nước biển làm chomực xâm thực cơ sở cũng hạ theo và kết quả làm cho quá trình bóc mòn xảy ra mạnh

mẽ trên toàn đồng bằng, làm xuất hiện màu loang lổ do quá trình phong hoá trên bềmặt trầm tích Pleistocen muộn (Q1 3

) trên toàn lãnh thổ và lãnh hải nước ta, mà trầmtích của hệ tầng Vĩnh Phúc ở trong vùng nghiên cứu là một ví dụ điển hình cho quátrình này Các nhà địa chất đều cho rằng phần lớn bề mặt các thành tạo thuộc hệ tầngVĩnh Phúc có màu loang lổ với những kết vón sắt do quá trình phong hoá để lại Sựphổ biến rộng rãi bề mặt này được coi như là tầng đánh dấu và được các nhà địa chấtchấp nhận ranh giới Pleistocen muộn - Holocen

Trong Holocen (11.000 năm trở lại đây) có nét khác biệt so với thời kỳ trước đó làkhông còn các chu kỳ băng hà nữa mà thay vào đó là giai đoạn biển tiến Flandrian xảy racách đây khoảng 10.000 năm, đã làm mực nước biển thế giới nói chung và Việt Nam nóiriêng được dâng lên Vào giai đoạn đầu Holocen (thời kỳ trước biển tiến cực đại Flandrian)tốc độ ngập chìm của vùng nghiên cứu lớn hơn tốc độ lắng đọng của trầm tích Nguyênnhân là do mực nước biển dâng cộng với sự sụt lún kiến tạo đã làm cho vùng

nghiên cứu ngập chìm nhanh chóng, trong giai đoạn này đường bờ dịch chuyển nhanh

về phía lục địa Mực nước biển dâng cao làm cho mực xâm thực cơ sở cũng dâng caogây ngập úng phần lớn diện tích vùng nghiên cứu và trở thành vùng đầm lầy rộng lớn.Vào giai đoạn này trầm tích biển - đầm lầy của hệ tầng Hải Hưng được thành tạo

Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây, nước biển dâng cao nhất trong Holocengiữa tại thời điểm khoảng 6.000 năm (biển tiến Flandrian), đạt độ cao 4m đến 5m sovới mực nước biển hiện tại và mực nước biển đã đứng yên một thời gian, bằng chứng

là để lại ngấn nước cổ cao tới 5m gặp ở vùng nghiên cứu Trong giai đoạn này thànhtạo lớp sét màu xám xanh có diện phân bố khá rộng của hệ tầng Hải Hưng đã minhchứng cho thời kỳ biển tiến cực đại vào Holocen giữa

Sau pha biển tiến cực đại Flandrian trong Holocen giữa thì vào đầu Holocenmuộn xảy ra pha biển lùi làm mực nước biển hạ thấp theo nguyên lý con lắc đơn tắtdần, các đồng bằng ven rìa bị phơi ra, đường bờ dịch chuyển về phía biển, lúc nàytốc độ bồi tụ vùng cửa sông lớn hơn tốc độ lún chìm, châu thổ bắt đầu hình thành vàphát triển, các cửa sông không còn là các bãi trầm tích nữa mà trầm tích chuyển đếnđược đưa ra lắng đọng tại đới bờ, châu thổ dần dần tiến ra biển Trong giai đoạnHolocen muộn, ở đồng bằng sông Hồng đã hình thành các thành tạo trầm tích hệ tầngThái Bình, [21],[31],[35]

Các kết quả nghiên cứu về lịch sử hình thành các trầm tích Pleistocen muộn Holocen cho thấy các thành tạo trầm tích được sinh ra trong bối cảnh địa chất khácnhau (cụ thể là gắn với các giai đoạn biển tiến, biển thoái trong Pleistocen muộn vàHolocen) Do vậy, trầm tích các thành tạo Pleistocen muộn - Holocen là đối tượngkhá phức tạp bởi lẽ chúng vừa mang các tính chất của điều kiện môi trường thànhtạo, lại vừa chịu tác động của các yếu tố tự nhiên, nhân sinh vừa đa dạng vừa phứctạp, nên rất cần thiết phải có hệ phương pháp nghiên cứu đặc trưng Mặt khác, trầmtích sét bột và các vật chất hữu cơ thường là những tác nhân hấp thụ, lưu giữ các hợpphần gây ô nhiễm như các kim loại nặng, các chất vô cơ và hữu cơ

-1.1.4 Đặc điểm thủy văn khu vực nghiên cứu

1.1.4.1 Đặc điểm nước mặt

Trên địa bàn nghiên cứu có mặt sông lớn là sông Hồng và một nhánh phân lưulớn của nó là sông Đuống

* Sông Hồng:

Sông Hồng (đoạn chảy qua Hà Nội có tên gọi là Nhị Hà) tổng chiều dài là 1,149

km bắt nguồn từ Trung Quốc chảy qua Việt Nam và đổ ra biển Đông Đoạn chảy trên đấtViệt Nam dài 510 km Là dòng sông quan trọng của nền văn hóa lúa nước Việt Nam

Sông Hồng có lưu lượng nước bình quân hàng nǎm rất lớn, tới 2.640 m³/s (tạicửa sông) với tổng lượng nước chảy qua tới 83,5 tỷ m³, tuy nhiên lưu lượng nướcphân bổ không đều Về mùa khô lưu lượng giảm chỉ còn khoảng 700 m³/s, nhưngvào cao điểm mùa mưa có thể đạt tới 30.000 m³/s Là con sông cung cấp nguồn nướcchính cho các công trình thủy lợi, các trạm bơm và hệ thống tưới trên địa bàn huyệnGia Lâm

* Sông Đuống:

Sông Đuống, được gọi là sông Thiên Đức hay Thiên Đức Giang, là con sông dài

68 km Điểm đầu từ ngã ba Dâu (xã Xuân Canh, huyện Đông Anh, Hà Nội tại địa giớigiữa 2 đơn vị hành chính là huyện Đông Anh và quận Long Biên, Hà Nội) Điểm cuối làngã ba Mỹ Lộc (xã Trung Kênh, huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh) Sông Đuống chảytheo hướng Tây - Đông Đây là một nhánh phân lưu của sông Hồng

So với lượng lũ của sông Hồng tại Sơn Tây thì sông Đuống tiêu thụ 20 - 30%.Sông Đuống có hàm lượng phù sa cao, vào mùa mưa trung bình cứ 1 m³ nước có 2,8

kg phù sa, [6]

* Sông Cà Lồ

Đầu nguồn sông Cà Lồ thuộc huyện Mê Linh, Hà Nội và nguồn nước của sông chủyếu từ các dòng suối từ dãy núi Tam Đảo Sông Cà Lồ tạo thành ranh giới tự nhiên giữahuyện Sóc Sơn với huyện Mê Linh và giữa huyện Sóc Sơn với huyện Yên Phong Tổngchiều dài của sông là 89 km, trong đó đoạn trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc dài 27 km

* Sông Cầu Bây

Đây là con sông đào phục vụ tưới tiêu cho kênh thủy lợi Bắc Hưng Hải Consông Cầu Bây cung cấp nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp cho một số phườngthuộc quận Long Biên và xã Kiêu Kỵ, Đông Dư, Đa Tốn, thị trấn Trâu Quỳ huyệnGia Lâm

Trong khu vực nghiên cứu, ngoài các dòng chảy lớn còn có một số dòng chảy nhỏnhư sông Ngũ Huyện Khê, sông Cầu Bây, sông Hoàng Giang, sông Giàng Trong vùngcòn có diện tích mặt hồ, đầm như đầm Vân Trì, hồ Xuân Dục và các ao nhỏ

Ngoài các sông lớn trên còn có các sông: sông Thiên Đức, Sông Bắc Hưng Hải.Hiện nay, sông Cầu Bây, kênh Bắc Hưng Hải, sông Thiên Đức, kênh Dài, các ao trênđịa bàn huyện Gia Lâm là nơi tiếp nhận nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt,nước thải chăn nuôi, nước thải làng nghề và nước thải từ đồng ruộng, các khu vựcnuôi trồng thủy sản.

1.1.4.2 Đặc điểm nước ngầm

a Khái quát chung

Thành phố Hà Nội có hình thể kéo dài từ vùng gần trung tâm đồng bằng Bắc

Bộ lên đến vùng rìa Đông Bắc của đồng bằng ở phần đuôi của dãy núi Tam Đảo Dovậy đại bộ phận diện tích, trong đó có phần tả ngạn sông Hồng, có đặc điểm củavùng trũng chịu ảnh hưởng của các quá trình biển tiến, bào mòn lục địa tạo nên cáctrầm tích bở rời gồm nhiều nhịp phủ lên móng là các đá cố kết khác nhau

Căn cứ vào thành phần thạch học, cấu tạo địa chất và các đặc điểm địa chấtthủy văn, các tác giả Ngô Quang Toàn và nnk [36] phân chia vùng nghiên cứu ra cácphân vị địa chất thủy văn với các đặc điểm khác nhau thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Các phân vị địa chất thủy văn trên địa bàn Hà Nội

Nước khe nứt Tầng chứa nước các trầm tích Trias giữa, hệ tầng Nà Khuất t2

Tầng chứa nước các trầm tích Jura hạ-trung, hệ tầng Hà Cối J1-2hc

Các thành tạo Các thành tạo cách nước Pleistocen trên hệ tầng Vĩnh Phúc Q12

vp

cách nước Các thành tạo cách nước Jura -Kreta hệ tầng Tam Đảo J-KtdTrong vùng nghiên cứu Neogen và các trầm tích Đệ tứ Dưới đây mô tả khái quát các tầng chứa nước này

b. Các tầng chứa nước trong vùng nghiên cứu

b1 Các tầng chứa nước lỗ hổng

* Tầng chứa nước các trầm tích Holocen (qh) lộ ra trên bề mặt và phân bố rộng

từ sông Hồng, sông Đuống đổ xuống phía Nam, phía Bắc chỉ phân bố thành dải hẹpdọc theo sông Cà Lồ với chiều dày nhỏ

Thành phần thạch học có hai tập Tập trên phân bố không liên tục gồm sét phathuộc hệ tầng Hải Hưng (Q2 1-2

hh); phần trên của hệ tầng Thái Bình (Q2 3

tb1) có chiềudày từ nhỏ đến 10m, đất đá do có tính thấm yếu với hệ số thấm từ 0,0036 đến 0,065trung bình 0,023m/ng nên chứa nước kém; tập dưới là cát, hạt khác nhau lẫn sạn sỏi,chiều dày trung bình vùng Bắc sông Hồng, sông Đuống là 9,2m; Gia Lâm là 10,1m

và Nam sông Hồng là 13,3m, chứa nước tốt

Chiều sâu thế nằm mực nước dưới đất thường 3 - 4m, riêng vùng phía Namsông Hồng thì sâu hơn do ảnh hưởng khai thác từ tầng dưới Nước dưới đất nhìnchung không có áp lực hoặc áp lực rất nhỏ

Nguồn cung cấp cho tầng là nước mưa, nước tưới, riêng dải ven sông thì doquan hệ chặt chẽ nên nước sông là nguồn cung cấp chính (về mùa lũ), thoát ra cácsông (về mùa khô), bay hơi và cung cấp các tầng chứa nước nằm dưới

Tầng chứa nước có ý nghĩa cung cấp ít, cho nên nhân dân vùng ngoại thành thường đào giếng, khoan các giếng đường kính nhỏ khai thác trong tầng này

Tầng chứa nước do dễ bị nhiễm bẩn ở nhiều nơi

* Tầng chứa nước các trầm tích Pleistocen (qp).

Tầng chứa nước này chỉ lộ một ít thành các diện tích nhỏ ở nhưng khu vực địahình nhô cao hơn thuộc huyện Mê Linh và huyện Đông Anh Phần bị phủ hoàn toànphân bố liên tục từ Nam huyện Mê Linh, Đông Anh và khu vực Gia Lâm - LongBiên, chỉ bắt gặp được bằng lỗ khoan ở chiều sâu 2 - 10m ở phía Bắc sông Hồng,sông Đuống, 5 - 22m ở Gia Lâm

Tầng chứa nước ở vùng lộ (Mê Linh, Đông Anh) có chiều dày nhỏ có thể xemnhư không có nước, phần bị phủ rất giàu nước và tương đối đồng nhất

Nguồn cung cấp cho tầng chứa nước chủ yếu là nước sông (về mùa lũ), nướcmưa thấm qua tầng chứa nước qh bên trên còn thoát ra sông (về mùa khô), cung cấpcho các tầng chứa nước bên dưới Sự khai thác ồ ạt nước dưới đất cũng là sự thoátcủa nước dưới đất

Tầng chứa nước qp có quan hệ thủy lực với các nguồn nước mặt, trong đó sôngHồng, sông Đuống rất chặt chẽ, còn các sông khác thì yếu hơn và có quan hệ thuỷlực chặt chẽ với tầng chứa nước qh ở vùng ven sông Hồng, sông Đuống, các vùng cócửa sổ địa chất thủy văn, với tầng chứa nước Neogen bên dưới.

Tầng chứa nước qp phong phú nước, rất có ý nghĩa, lớp trên là đối tượng khaithác nhỏ phục vụ nhân dân vùng ngoại thành: Mê Linh và Đông Anh

b2 Tầng chứa nước khe nứt

* Tầng chứa nước khe nứt vỉa các trầm tích Neogen (m) phân bố từ thị trấn

Đông Anh trở xuống phía Nam, song bị phủ hoàn toàn nên chỉ bắt gặp nhờ các lỗkhoan ở độ sâu từ 70m đến 90m Thành phần thạch học của đất đá chứa nước là sạnkết, cát kết, bột kết, sét kết có tính phân nhịp Phần trên mức độ gắn kết yếu

b3 Các thành tạo rất nghèo nước và cách nước

* Các trầm tích cách nước Pleistocen thượng hệ tầng Vĩnh Phúc (QIII 2

“cửa sổ địa chất thủy văn”, một số nơi do bị vát mỏng cũng có thể tạo thành cửa sổ

địa chất thủy văn

Thành phần đất đá của các trầm tích cách nước này là sét pha màu xám nâu, đôichỗ chứa mùn thực vật, phần trên bị phong hóa laterit kết vón có màu loang lổ Chiềudày của trầm tích từ vài m đến 23,7m ở huyện Mê Linh, Đông Anh, đến 10,6m ởhuyện Gia Lâm

c Đặc điểm động thái nước dưới đất

Trong vùng nghiên cứu có hai tầng chứa nước chính có ý nghĩa quan trọng làtầng chứa nước Holocen (qh) và tầng chứa nước Pleistocen (qp), trong đó tầng qhphân bố rộng rãi trên bề mặt vùng nghiên cứu nhưng tương đối nghèo nước, chỉ cótác dụng cung cấp nước cho các nhu cầu nhỏ lẻ của cư dân địa phương Tầng qpchìm ở dưới sâu nhưng khả năng cung cấp dồi dào hơn Kết quả quan trắc đo đạccũng cho thấy bề mặt tĩnh của nước ngầm trong vùng dao động cách mặt đất từkhoảng 2 - 3m đến 5 - 6m tùy thuộc theo mùa Điều đó có nghĩa là đáy của các phẫu

diện đất trong vùng nghiên cứu nằm phía trên mực nước ngầm (đất có môi trườngoxy hóa) Điều đó ảnh hưởng rất nhiều đến đặc điểm di chuyển, dạng tồn tại của cácnguyên tố và các hợp chất trong đất tại vùng nghiên cứu.

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG VÙNG NGHIÊN CỨU

1.2.1 Tình hình sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản

1.2.1.1 Sản xuất nông nghiệp

Năm 2017, diện tích lương thực có hạt phân theo đơn vị hành chính là 31.018

ha, trong đó diện tích lương thực có hạt phân theo đơn vị hành chính của huyệnĐông Anh là 13.321 ha; huyện Gia Lâm là 5.499 ha; huyện Mê Linh là 9.702 ha vàquận Long Biên là 2.496 ha

Sản lượng cây lương thực có hạt năm 2017 là 154.504 tấn, trong đó huyệnĐông Anh là 65.583 tấn; huyện Gia Lâm là 28.484 tấn; huyện Mê Linh là 47.815 tấn

và Quận Long Biên là 12.622 tấn

Sản lượng lương thực có hạt bình quân đầu người theo đơn vị hành chính năm

2017 là 493 kg, trong đó huyện Đông Anh là 172 kg; huyện Gia Lâm là 104 kg,huyện Mê Linh là 213 kg và quận Long Biên là 4kg

Ngoài sản xuất lương thực, nhiều địa phương trong vùng nghiên cứu là các khuvực trọng điểm của vành đai xanh xung quanh thành phố Hà Nội, trong đó có nhiềuvùng chuyên canh rau như ở Vân Nội (Hình 1.6), Tiên Dương, Nam Hồng, ĐôngAnh, Đặng Xá, Lệ Chi, huyện Gia Lâm … với diện tích mỗi khu vực lên tới hàngtrăm ha và sản lượng hàng năm đạt hàng ngàn tấn rau quả các loại cung cấp cho nộithành Hà Nội

Hình 1.6 Các cánh đồng trồng rau thuộc xã Vân Nội, huyện Đông Anh và xã

Quang Minh, huyện Mê Linh

Theo số liệu thống kê, trong khu vực có 11.958 doanh nghiệp, hợp tác xã, trong

đó huyện Đông Anh có 3.038 doanh nghiệp, hợp tác xã; huyện Gia Lâm có 2.159doanh nghiệp và hợp tác xã; huyện Mê Linh có 1.123 doanh nghiệp, hợp tác xã; quậnLong Biên có 5.638 doanh nghiệp, hợp tác xã

1.2.1.2 Lĩnh vực sản xuất phi nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản

Số cơ sở kinh tế cá thể phi nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản phân theo đơn

vị hành chính năm 2017 là 53.477 cơ sở, trong đó huyện Đông Anh là 17.816 cơ sở;huyện Gia Lâm là 13.491 cơ sở; huyện Mê Linh là 10.556 cơ sở và quận Long Biên

là 11.614 cơ sở Số lao động trong các cơ sở kinh tế cá thể phi nông, lâm nghiệp vàthủy sản theo đơn vị hành chính năm 2017 là 93.621 lao động, trung bình là 23.405lao động, trong đó huyện Đông Anh là 29.481 lao động, huyện Gia Lâm là 27.203lao động, huyện Mê Linh là 19.879 lao động và quận Long Biên là 17.058 lao động,Diện tích nuôi trồng thủy sản phân theo đơn vị hành chính năm 2017 là 2.223

ha, trong đó huyện Đông Anh là 721 ha, Gia Lâm là 439 ha, Mê Linh là 393 ha vàquận Long Biên là 670ha

1.2.2 Chăn nuôi

Theo Niên giám thống kê năm 2017 [26], số trang trại phân theo đơn vị hànhchính năm 2017 là 190 trang trại, trong đó huyện Đông Anh là 90 trang trại, huyệnGia Lâm là 53 trang trại và huyện Mê Linh là 47 trang trại

-Về sản lượng: Số lượng đàn gia súc năm 2017 hiện có: Tổng số con trâu là3.049 con; Đàn bò là 19.495 con; Số lượng lợn là 196.749 con, trong đó huyện ĐôngAnh 62.486 con, huyện Gia Lâm 49.511 con, huyện Mê Linh 61.374 con và huyện Long Biên 23.378 con

-Số lượng gia cầm năm 2017 trong khu vực nghiên cứu từ 232 con đến 3.447 con, trung bình là 1.672 con, nhiều nhất là huyện Đông Anh;

-Số trang trại chăn nuôi quy mô vừa và lớn tập trung tại các xã Yên Thường, Trung Mầu, Phù Đổng, Kim Sơn, Dương Quang, Lệ Chi, Kim Lan, Văn Đức…Theo số liệu kiểm tra của Sở TNMT [30], 100% cơ sở đều có hệ thống đườngống kín chảy ra hệ thống thoát nước chung của các địa phương, trong đó 3,3% nhánhmương hở để sử dụng để tưới cây

1.2.3 Thương nghiệp và dịch vụ

Số cơ sở kinh doanh thương nghiệp, dịch vụ cá thể phân theo đơn vị hành chínhnăm 2017 là 43.936 cơ sở, trong đó huyện Đông Anh 13.915 cơ sở; huyện Gia Lâm10.644 cơ sở; huyện Mê Linh 7.634 cơ sở và quận Long Biên 10.936 cơ sở Đặc biệt,trên địa bàn huyện Đông Anh có cơ sở giải trí quy mô lớn là sân golf Vân Trì vớidiện tích hàng trăm ha là cơ sở phục vụ cho nhu cầu giải trí cao cấp

1.3 KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3.1 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Mê Linh

Trên địa bàn huyện Mê Linh có hai KCN Quang Minh 1 và KCN Quang Minh

2 với tổng diện tích là 847ha Hệ thống kết cấu hạ tầng kỹ thuật của KCN đồng bộ,chất lượng cao Các ngành sản xuất chính: Sản xuất phụ tùng cơ khí, điện tử, điệnlạnh, trang thiết bị nội thất, sản xuất chế biến lương thực, thực phẩm v.v ,[3],[4],[5],[7]

Hiện nay, KCN đã có hệ thống xử lý nước thải tập trung với công suất xử lý là3.000m3/ngày Toàn bộ nước thải của KCN được thải vào hệ thống thoát nước thànhphố Các doanh nghiệp đã ký hợp đồng với công ty chuyên ngành được cấp phép thugom, vận chuyển rác thải và rác thải nguy hại về các bãi rác trung tâm

1.3.2 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Đông Anh

Trên địa bàn huyện Đông Anh có KCN Thăng Long và KCN Ngũ Huyện Khêvới tổng diện tích là 295ha,[3],[4],[5],[8]

Các ngành công nghiệp chủ yếu: Công nghiệp sạch, lắp ráp linh kiện điện tử, xemáy, sản xuất bao bì KCN đã có hệ thống xử lý nước thải tập trung với công suất xử lý

là 5.000m3/ngày Các doanh nghiệp đã ký hợp đồng với công ty chuyên ngành được cấpphép thu gom, vận chuyển rác thải và rác thải nguy hại về các bãi rác trung tâm

1.3.3 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường địa bàn huyện Gia Lâm

Trên địa bàn huyện Gia Lâm có 05 cụm công nghiệp và khu sản xuất làng nghềtập trung, gồm: cụm công nghiệp Ninh Hiệp, cụm công nghiệp Happro, cụm côngnghiệp Phú Thị, cụm sản xuất làng nghề Bát Tràng và cụm sản xuất làng nghề Kiêu

Kỵ Các cụm công nghiệp là nguồn gây ra lượng chất thải lớn nhất của huyện

Cụm công nghiệp Ninh Hiệp có 52 cơ sở, trong đó có các ngành sản xuất chính

là dệt nhuộm, sản xuất thực phẩm, rượu, giấy bìa carton, ván ép, thực phẩm, rượu,các ngành sản xuất sản cơ khí, vật liệu, các ngành sản xuất gốm sứ, [3],[4],[5],]9].Tổng lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư nông thôn phát sinh hàng ngàykhoảng 17.548 m3/ngày (tính theo lý thuyết) Lượng nước thải này được thu gom,một phần được xử lý sơ bộ và xả ra nguồn tiếp nhận là kênh mương và cuối cùng racác lưu vực nguồn tiếp nhận chính của huyện là sông Cầu Bây, sông Thiên Đức,kênh Bắc Hưng Hải, sông Đuống, sông Hồng

1.3.4 Hiện trạng hoạt động sản xuất và môi trường trên địa bàn quận Long Biên

Trên địa bàn quận Long Biên có 2 KCN đóng trên địa bàn quận, đó là KCN SàiĐồng B diện tích 97,11ha và KCN Đài Tư diện tích 40ha Ngành nghề chủ yếu baogồm: Công nghiệp cơ khí, công nghiệp điện tử, công nghiệp chính xác, công nghiệpnhẹ, công nghiệp tin học, công nghiệp lắp ráp cơ khí điện tử, chế biến thực phẩm,sản xuất hàng tiêu dùng, đồ trang sức, linh kiện xe máy, ôtô, đồ điện gia dụng, [3],[4],[5],[10]

Khu CN Sài Đồng B đang xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung vớicông suất xử lý là 3.200m3/ngày Các doanh nghiệp đã ký hợp đồng với công tychuyên ngành được cấp phép thu gom, vận chuyển rác thải, rác thải nguy hại về cácbãi rác trung tâm

KCN Đài Tư đã có hệ thống xử lý nước thải tập trung với công suất xử lý là2.000m3/ngày theo công nghệ vi sinh, hoá lý Nước thải của KCN đổ ra sông CầuBây Các doanh nghiệp đã ký hợp đồng với Công ty CPCT đô thị Long Biên thugom, vận chuyển rác thải và rác thải nguy hại về các bãi rác trung tâm

Tóm lại, các KCN trên địa bàn các huyện, quận hầu như đều có hệ thống xử lýnước thải tập trung và đều được ký hợp đồng với Công ty Môi trường Đô thị thugom, vận chuyển và xử lý rác thải sinh hoạt, công nghiệp và rác thải nguy hại theoquy định Các ngành nghề chính của các KCN rất đa dạng như: sản xuất phụ tùng cơkhí, điện tử, điện lạnh, thiết bị nội thất, sản xuất chế biến lương thực, thực phẩm, dệtnhuộm, cơ khí, giấy bìa carton, ván ép, công nghiệp cơ khí, vật liệu, công nghiệpđiện tử, công nghiệp chính xác, công nghiệp nhẹ, công nghiệp tin học, sản xuất thựcphẩm, rượu, sản xuất bao bì,

Hiện nay có rất nhiều khái niệm về đất theo các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.

- Khái niệm về đất của các kỹ sư Mỏ cho rằng đất là tập hợp các mảnh vụn bở rời phủ trên các đá và quặng mà khi khai thác, các phần bở rời này cần được bóc đi

- Theo quan điểm về thổ chất (Soil) của Địa kỹ thuật, đất là một đối tượng bởrời nằm phía trên đá cứng, chúng phân thành các đối tượng tùy thuộc mức độ gắn kết

và các tính chất cơ lý, do đó phân đới của mặt cắt trong đất cũng tương đồng hơn vớicách phân đới thường được sử dụng trong nghiên cứu vỏ phong hóa, [16]

- Đối với ngành giao thông, đất là loại vật liệu cần phải được đầm nén khi làmđường hoặc cần được bóc đi và thay thế bằng sỏi và đá nếu các tính chất của chúngkhông ổn định [40]

- Đối với ngành nông nghiệp, đất là loại vật liệu trên đó có thể trồng cây cácloại Đối với nông dân, đất không chỉ là một đối tượng có ích mà còn là bộ phậnkhông thể thiếu được trong đời sống của họ [13] Đất là một thể tự nhiên độc lậpđược tạo thành trên bề mặt Trái đất dưới tác động của các chất vô cơ và hữu cơ (đá

mẹ, khí hậu, địa hình, thời gian, sinh vật và hoạt động của chúng) và có độ phì Độphì là đặc tính cốt lõi, đặc tính phân biệt của đất Đất được cấu thành từ ba pha: Pharắn (KV nguyên sinh, thứ sinh, vật liệu hữu cơ, chất keo); pha lỏng (dung dịch đấtchứa các hợp chất vô cơ, hữu cơ,…); pha khí (khí trong lỗ hổng, khí hấp thụ hạt keonhư O2, CO2, NH3…), [25]

Trong ngành nông - lâm nghiệp đang phổ biến các trường phái nghiên cứu và khái niệm về đất:

+ Trường phái thứ nhất được gọi là Edaphology (xuất phát từ tiếng Hy Lạp

Edaphos- có nghĩa là thổ chất - tạm dịch là thổ nhưỡng học): coi đất là phần phía trên

cùng của nền đất đá, là đối tượng, là nơi các loài thực vật cư trú và phát triển, cácnghiên cứu đất dựa trên cơ sở này.

+ Trường phái thứ hai coi đất là một thể tự nhiên thống nhất, là sản phẩm biếnđổi về mặt sinh hoá và kết hợp lại của tự nhiên, phân bố ở phía trên cùng của vỏphong hóa Những người theo trường phái này tạo nên ngành khoa học Pedology -

cũng xuất phát từ tiếng Hy Lạp Pedon có nghĩa là đất (tạm dịch là thổ chất học hay

khoa học đất)

Đối với các nhà Địa chất, nghiên cứu đất như là một đối tượng tự nhiên để phục

vụ cho Địa Sinh thái và các khoa học có liên quan trước hết là Tìm kiếm - Thăm dòkhoáng sản, Địa chất công trình, sau đó phục vụ cho các ngành kinh tế - xã hộikhác Do vậy đất được xếp vào nhóm đá mềm bở, có độ rỗng lớn

2.1.1.2 Quá trình thành tạo đất

Theo Nguyễn Văn Phổ, [28] đất là một trong những khâu cốt yếu của chu trìnhđịa hóa Đất được thành tạo từ quá trình phong hóa các đá gốc do kết quả của sự tácdụng tương hỗ phức tạp giữa các quá trình địa hóa khác nhau Đất có độ lỗ hổng lớn

và được phân thành các tầng có thành phần và tính chất khác nhau do kết quả củaquá trình thấm lọc nước và các quá trình sinh học bao gồm sự sinh trưởng và phânhủy các sinh vật

Từ khái niệm về đất trên, có thể thấy rằng quá trình thành tạo đất chịu tác độngcủa 5 yếu tố chính, bao gồm: Vật liệu cội nguồn (PM-đá mẹ), khí hậu (C), sinh giới(O - chất hữu cơ), địa hình (R) và thời gian (T):

Vật liệu nguồn: có thể là các đá và khoáng vật rắn chắc hoặc bị phong hóa vềmặt hóa học hay vật chất hữu cơ từ đó tạo ra đất Đá gốc có thể là đá vôi, cát kết, đáphiến sét, đá phun trào, hoặc các vật liệu trầm tích bở rời… Vật liệu nguồn ảnhhưởng trực tiếp đến các thuộc tính cơ học và hóa học của đất cũng như ảnh hưởngđến độ thoát nước, độ rỗng cũng như khả năng đáp ứng cho thực vật phát triển

Khí hậu: Trong giai đoạn sớm của quá trình thành tạo đất, vật liệu nguồn đóngvai trò quan trọng nhưng trong các giai đoạn sau, khi đất đã phân thành các tầng vàhình thành các cấu tạo lỗ hổng đặc trưng của đất thì các đặc tính của đất phụ thuộcnhiều hơn vào điều kiện khí hậu Cụ thể lượng mưa, nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến