Trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội nhanh chóng và những biến động ngày càng gia tăng của môi trường tự nhiên, việc xây dựng bộ dữ liệu nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia đã trở thành nhiệm vụ cấp bách đối với Việt Nam. Bộ dữ liệu này, với trọng tâm là các bản đồ nền địa hóa chi tiết, không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về sự phân bố không gian của các nguyên tố hóa học mà còn giúp theo dõi và đánh giá sự biến động của môi trường bề mặt theo thời gian. Có thể kể đến các ứng dụng của cơ sở dữ liệu và bản đồ nền địa hóa đa mục tiêu như:
• Xác định vùng có tiềm năng khoáng sản: Bản đồ địa hóa giúp phát hiện các khu vực có sự tập trung cao của các nguyên tố liên quan đến khoáng sản như vàng, bạc, đồng, chì, kẽm, đất hiếm,.. Điều này hỗ trợ các nhà địa chất định hướng cho việc thăm dò và khai thác, góp phần giảm chi phí và thời gian thăm dò;
• Phát triển nông nghiệp bền vững: Bản đồ địa hóa cung cấp thông tin về sự phân bố của các nguyên tố thiết yếu cho cây trồng (như nitơ, phốt pho, kali, sắt, canxi,..). Từ đó, nó giúp đánh giá chất lượng đất, xác định vùng đất màu mỡ, đất nghèo dinh dưỡng hoặc đất bị ô nhiễm. Trong Quy hoạch sử dụng đất, dựa vào thông tin địa hóa, có thể đề xuất loại cây trồng phù hợp với từng vùng, tối ưu hóa năng suất nông nghiệp.
• Đánh giá và kiểm soát ô nhiễm môi trường: Bản đồ có thể xác định sự tích tụ bất thường của các nguyên tố độc hại như chì, asen, cadmi, thủy ngân, giúp phát hiện nguồn ô nhiễm từ công nghiệp, nông nghiệp hoặc tự nhiên. Trong Quản lý đất và nước, Bản đồ địa hóa hỗ trợ trong việc phân vùng khu vực cần cải tạo đất, xử lý nước ngầm hoặc giám sát chất lượng môi trường. Thông qua việc xác định các vùng ô nhiễm nguyên tố độc hại, bản đồ giúp thiết lập các biện pháp phòng ngừa và bảo vệ sức khỏe con người, giúp kiểm soát nguy cơ sức khỏe cộng đồng.
• Quy hoạch phát triển đô thị và cơ sở hạ tầng, hỗ trợ phát triển kinh tế: Thông tin từ bản đồ địa hóa giúp xác định các khu vực có nền địa chất ổn định hoặc các vùng có nguy cơ tiềm ẩn (chẳng hạn như đất yếu, vùng bị nhiễm mặn hoặc nhiễm độc) giúp cho công tác quy hoạch phát triển các đô thị, quản lý tài nguyên đất và nước. Bản đồ địa hóa cũng giúp định hướng phát triển kinh tế ở các khu vực có tiềm năng tài nguyên,...
Nhận thức được sự cần thiết này, từ năm 2021, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã triển khai Đề án khoa học trọng điểm “Xây dựng nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia lãnh thổ Việt Nam”. Đây là nhiệm vụ đầu tiên tại Việt Nam nhằm xây dựng hệ thống dữ liệu nền địa hóa toàn diện và khoa học, phục vụ nhiều mục tiêu khác nhau từ phát triển kinh tế - xã hội, bảo vệ môi trường đến nghiên cứu khoa học cơ bản. Trong đó, từ 2021 - 2024, giai đoạn 1 của Đề án được thực hiện tại 6 tỉnh biên giới phía Bắc với tên nhiệm vụ “Xây dựng nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia cho sáu tỉnh biên giới phía Bắc” do GS.TS. Trần Tuấn Anh làm chủ nhiệm, cùng sự phối hợp giữa Viện Địa chất và Viện Địa lý (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Tham gia thực hiện Đề án còn có các nhà khoa học của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn).
Đề án bao gồm 3 hợp phần, mỗi hợp phần tập trung vào các khía cạnh khác nhau của nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia. Hợp phần 1 do GS.TS. Trần Tuấn Anh làm chủ nhiệm, tập trung vào việc nghiên cứu phương pháp luận, thiết lập quy trình kỹ thuật và cơ sở dữ liệu, từ đó đánh giá tổng hợp nền địa hóa cho 6 tỉnh biên giới phía Bắc, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường của toàn bộ khu vực nghiên cứu. Hợp phần 2 dưới sự chủ trì của TS. Phạm Thị Dung, tập trung vào việc đánh giá nền địa hóa tại 3 tỉnh Lai Châu, Lào Cai và Hà Giang. Hợp phần 3 do TS. Nguyễn Mạnh Hà chủ trì, nghiên cứu nền địa hóa tại 3 tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn và Quảng Ninh. Các nhà khoa học trực tiếp thực hiện công tác thu thập mẫu trong hợp phần 2 và 3 theo quy trình hướng dẫn của hợp phần 1. Đồng thời, nhóm đã xây dựng nền địa hóa cho các khu vực nghiên cứu giúp đưa ra những giải pháp phục vụ phát triển bền vững tại địa bàn, trong đó có 2 vùng trọng điểm là huyện Bát Xát (Lào Cai, nơi tập trung các hoạt động khai thác khoáng sản) và Ba Chẽ (Quảng Ninh, nơi phát triển các sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao, cây dược liệu).
Hình ảnh các nhóm nghiên cứu ngoài thực địa
GS.TS. Trần Tuấn Anh báo cáo các kết quả của Đề án trước Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Thành tựu nghiên cứu
Trong khuôn khổ nghiên cứu, các nhà khoa học đã tập trung khảo sát và đánh giá nền địa hóa của 6 tỉnh biên giới phía Bắc, bao gồm: Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn và Quảng Ninh với tổng diện tích tự nhiên là 46.640 km², chiếm 14,2% diện tích tự nhiên của cả nước.
Bản đồ vị trí khu vực 6 tỉnh biên giới phía Bắc
Trong quá trình nghiên cứu, bộ dữ liệu địa hóa phong phú, toàn diện, hệ thống cho các môi trường đất tầng A, đất tầng C, nước mặt, nước dưới đất và trầm tích dòng cho 6 tỉnh biên giới phía Bắc (Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn và Quảng Ninh) đã được xây dựng. Bộ dữ liệu này bao gồm hồ sơ và kết quả phân tích của 9233 mẫu các loại, trong đó đất tầng A: 3813 mẫu (11 oxyt nguyên tố chính + OC + 44 nguyên tố, đất tầng C: 2275 mẫu (11 oxyt nguyên tố chính +OC+44 nguyên tố), nước mặt: 1.083 mẫu (56 nguyên tố), nước dưới đất: 804 mẫu (56 nguyên tố) và trầm tích dòng: 1258 mẫu (44 nguyên tố).
Một thành tựu đáng kể là việc xây dựng bộ bản đồ nền địa hóa, với hơn 250 bản đồ tỷ lệ 1:250.000 và hơn 500 bản đồ tỷ lệ 1:50.000 cho hai khu vực trọng điểm, đi kèm với các thuyết minh chi tiết, tạo cơ sở vững chắc cho nghiên cứu khoa học và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Đáng chú ý, các nhà nghiên cứu đã phát triển thành công cơ sở dữ liệu nền địa hóa dưới dạng Web-GIS, cùng với ứng dụng trên các thiết bị thông minh (điện thoại, ipad,..), giúp việc tra cứu thông tin trực tuyến trở nên dễ dàng.
Bản đồ nền địa hóa Đồng (Cu) trong đất tầng mặt khu vực 6 tỉnh biên giới phía Bắc
Giao diện của dữ liệu nền địa hóa trên Web-GIS
Giao diện dữ liệu nền địa hóa trên thiết bị mobile
Theo GS.TS. Trần Tuấn Anh: Tập thể các nhà khoa học đã đạt được thành tựu quan trọng khi lần đầu tiên xây dựng quy trình đánh giá nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia, không chỉ phù hợp với đặc thù của Việt Nam mà còn tiếp cận với các tiêu chuẩn quốc tế. Bên cạnh đó, việc xây dựng và quản lý bộ cơ sở dữ liệu nền địa hóa đồng bộ cho 5 đối tượng nghiên cứu (đất tầng A, đất tầng C, nước mặt, nước dưới đất và trầm tích dòng) trên nền tảng Web-GIS và ứng dụng trên các thiết bị thông minh giúp người đọc dễ dàng truy cập mọi lúc mọi nơi. Điều này không chỉ nâng cao khả năng nghiên cứu mà còn mở rộng các cơ hội ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ quản lý môi trường đến khai thác tài nguyên.
Thành công của Đề án còn được thể hiện qua việc thử nghiệm ứng dụng cơ sở dữ liệu nền địa hóa vào nhiều lĩnh vực như đánh giá chất lượng nước, nghiên cứu mức độ phong hóa, cổ khí hậu và định hướng tìm kiếm khoáng sản. Những ứng dụng này không chỉ góp phần bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên mà còn tạo ra các giá trị thực tiễn trong việc quản lý và phát triển kinh tế.
Từ kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đã công bố 7 bài báo trên tạp chí quốc tế uy tín thuộc danh mục SCIE và 5 bài báo trên các tạp chí trong nước; đào tạo 4 thạc sĩ; hỗ trợ đào tạo một tiến sĩ cùng với nhiều sản phẩm quan trọng khác, bao gồm bộ số liệu địa hóa phong phú, các bộ bản đồ nền địa hóa đơn nguyên tố và đa nguyên tố kèm thuyết minh chi tiết cùng tài liệu hướng dẫn sử dụng dữ liệu địa hóa cho 6 tỉnh biên giới phía Bắc. Trong quá trình thực hiện, các kết quả nghiên cứu được thông tin, trao đổi với địa phương, góp phần phục vụ định hướng quy hoạch lãnh thổ, phát triển kinh tế xã hội của địa phương.
Kết quả của Đề án đã mang lại những đột phá quan trọng trong lĩnh vực địa hóa tại Việt Nam, khi lần đầu tiên xây dựng thành công quy trình đánh giá nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia và phát triển cơ sở dữ liệu địa hóa hiện đại, tích hợp công nghệ Web-GIS và ứng dụng trên thiết bị thông minh. Những thành tựu này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường mà còn mở ra nhiều hướng ứng dụng quan trọng như quy hoạch kinh tế - xã hội bền vững và nghiên cứu liên ngành. Kết quả của Dự án mang ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn to lớn, tạo nền tảng vững chắc cho việc mở rộng nghiên cứu địa hóa trên phạm vi toàn quốc. Trên cơ sở những thành công ban đầu này, nhóm tác giả kỳ vọng sớm được triển khai giai đoạn tiếp theo của Đề án “Xây dựng nền địa hóa đa mục tiêu quốc gia lãnh thổ Việt Nam” để hoàn thiện bộ dữ liệu nền địa hóa đồng bộ, phục vụ hiệu quả cho phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường trên toàn lãnh thổ Việt Nam.
Nguồn: vast.gov.vn
