27
B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐẶNG THỊ VINH CÁC THÀNH T ẠO TRẦM TÍCH TẦNG MẶT VÀ MỐI LI ÊN QUAN V ỚI ĐỊA HÓA MÔI T RƯỜNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH Ngành: Khoáng vật học v à Địa hóa học Mã s : 62440205 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ N ỘI - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐẶNG THỊ VINH

CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH TẦNG MẶTVÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI ĐỊA HÓA MÔI T RƯỜNG

TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH

Ngành: Khoáng vật học và Địa hóa họcMã số : 62440205

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2014

Page 2: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Khoáng Thạch,Khoa Địa Chất, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội.

Người hướng dẫn khoa học:1. PGS.TS. Nguyễn Khắc Giảng,

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội2. TS. Đỗ Văn Nhuận ,

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội

Phản biện 1: PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ ,Hội Trầm tích Việt Nam

Phản biện 2: TS Phạm Văn Thanh ,Hội Địa hóa Việt Nam

Phản biện 3: TS Quách Đức Tín ,Tổng cục Địa chất và Khoáng sản

- Bộ Tài nguyên và Môi trường

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấpTrường, họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa Chất vào hồi .… giờ…ngày…. tháng .... năm 2014.

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia Hà

Nội hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa Chấ t Hà Nội.

Page 3: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

1

Tính cấp thiết của đề tàiChất lượng môi trường nói chung, môi trường nước mặt và trầm tích nói

riêng có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người và sinh vật. Đối vớitrầm tích thì sự hấp phụ, lưu giữ các chất gây ô nhiễm lại phụ thuộc đáng kểvào thành phần vật chất (như độ hạt, thành phần khoáng vật...) và môi trườnghóa lý của chúng. Do đó việc nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vậtchất, môi trường thành tạo của trầm tích tầng mặt là rất cần thiết. M ặt khác,trong những năm gần đây, chất lượng môi trường bị ảnh hưởng bởi các nguồngây ô nhiễm như chất thải từ các khu công nghiệp, các nhà máy, xí nghiệp,các xưởng sản xuất...Trên thế giới đã có nhiều quốc gia phải gánh chịu hậuquả của việc ô nhiễm môi trường như sự kiện ngộ độc thủy ngân ở vịnhManimata (Nhật Bản) năm 1953. Năm 1803 ở Italia, do hoả hoạn hơithuỷ ngân bốc lên lan toả nhiều cây số là nhiễm độc 900 người … Trướcthực trạng đó thì Việt Nam trong đó có tỉnh Ninh Bình cũng có thể đứng trướcnguy cơ tương tự.

Xuất phát từ ý nghĩa và tầm quan trọng của việc nghiên cứu môitrường, đề tài luận án “Các thành tạo trầm tích tầng mặt và mối liên quan vớiđịa hoá môi trường trên địa bàn tỉnh Ninh Bình” đã được Bộ Giáo dục vàĐào tạo phê duyệt. Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ góp phần làm sángtỏ đặc điểm địa hóa môi trường trầm tích tầng mặt cũng như môi trườngnước mặt, các nguyên nhân gây ô nhiễm, các đề xuất nhằm hạn chế vàkhắc phục ô nhiễm.

Đối tượng nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu của luận á n là các thành tạo trầm tích tầng mặt

lộ ra trên mặt có tuổi từ Pleistocen muộn đến nay phân bố trên địa bàn

tỉnh Ninh Bình.Phạm vi nghiên cứu : Phạm vi nghiên cứu trên toàn tỉnh Ninh Bình.Mục tiêu của luận án- Làm sáng tỏ thành phần vật chất (đặc điểm độ hạt, thành phần

khoáng vật, thành phần hoá học), quy luật phân bố độ hạt của trầm tíchtầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.

- Làm sáng tỏ đặc điểm địa hoá môi trường của các kim loại nặngtrong trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình, kết quả ng hiên cứulàm cơ sở khoa học cho việc định hướng, quy hoạch, sử dụng bền vữngtài nguyên thiên nhiên.

Page 4: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

2

Nhiệm vụ của luận án1- Nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội…tác động

đến địa hoá môi trường trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.

2- Nghiên cứu sự phân bố các tướng trầm tích tầng mặt và đặcđiểm thành phần vật chất: nghiên cứu đặc điểm độ hạt, đặc điểm thànhphần khoáng vật, đặc điểm thành phần hoá học của trầm tích tầng mặtphân bố trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.

3- Nghiên cứu môi trường hoá lý của trầm tích tầng mặt và nướcmặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.

4- Nghiên cứu đặc điểm địa hoá các kim loại nặng trong trầm tíchtầng mặt và nước mặt, đánh giá mức độ ô nhiễm của chúng, tìm hiểunguyên nhân gây ô nhiễm, đưa ra một số biện pháp nhằm hạn chế ô nhiễm.

Cơ sở tài liệu xây dựng luận ánLuận án được hoàn thành dựa trên kết quả nghiên cứu trực tiếp của

NCS từ năm 2009 - 2012 (khi thực hiện đề tài cấp bộ, mã số B2010 -02-99mà NCS làm chủ nhiệm). Trong quá trình khảo sát thực địa tại 145 điểm,NCS đã thu thập được 161 mẫu trầm tích tầng mặt trong đó có 53 mẫu bùn

đáy và 108 mẫu trầm tích bở rời), lấy nước tại 52 điểm khảo sát. Thêm vàođó, NCS có sử dụng kết quả phân tích về kim loại nặng và độ hạt của 50mẫu trầm tích, kết quả phân tích kim loại nặng của 20 mẫu nước mặt từ đềtài khoa học công nghệ cấp tỉnh “Điều tra đánh giá tổng hợp điều kiện địachất tự nhiên, môi trường khu vực Cồn Nổi và vùng đất ngập nước venbiển trên địa bàn tỉnh Ninh Bình phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xãhội, an ninh quốc phòng” do PGS.TS Lê Tiến Dũng chủ trì. Ngoài ra, NCSđã tham khảo các báo cáo tổng kết đề tài và các bài báo công bố kết quảnghiên cứu về vấn đề địa chất của tỉnh Ninh Bình, các tài liệu trong vàngoài nước liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu và vùng nghiên cứu …

Những luận điểm bảo vệ1. Các trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình bao gồm các

thành tạo lộ ra trên mặt có tuổi từ Pleistocen muộn đến nay. Trong đó cáctrầm tích Pleistocen muộn thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1

3avp) bao gồmtướng bùn châu thổ - biển ven bờ bị phong hoá loang lổ; Các trầm tíchHolocen sớm - giữa thuộc hệ tầng Hải Hưng (Q2

1-2hh) bao gồm tướng bùnđầm lầy ven biển chứa than bùn và tướng sét xám xanh vũng vịnh; cáctrầm tích Holocen muộn thuộc hệ tầng Thái Bình (Q 2

3tb) bao gồm các

Page 5: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

3

tướng tiêu biểu: tướng bột cát bãi bồi sông, tướng bột cát đồng bằng châuthổ, tướng bùn châu thổ bị đầm lầy hóa, tướng cát cồn chắn cửa sông tàndư và tướng bùn cát bãi triều hiện đại, phân bố đan xen có quy luật.

2. Hàm lượng trung bình của các kim loại nặng điển hình như Hg,Cr, Ni, Cd có xu thế giảm dần theo hướng từ đất liền ra biển (trừ trongtướng cát cồn cát chắn cửa sông), phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm trầmtích. Trong đó các tướng trầm tích bùn châu thổ - biển ven bờ bị phonghoá loang lổ, tướng b ùn đầm lầy ven biển chứa than bùn, tướng bột cát bãibồi sông, tướng bột cát đồng bằng châu thổ đã có biểu hiện ô nhiễm cụcbộ Hg và As với mức độ nhẹ, còn ở tướng trầm tích bùn cát bãi triều hiệnđại có hàm lượng As tăng cao rất đột ngột.

Những điểm mới của luận án- Kết quả nghiên cứu của luận án đã xác định chi tiết, có hệ thống về

thành phần vật chất và chỉ số địa hoá môi trường trong trầm tích tầng mặt trên

địa bàn tỉnh Ninh Bình.- Xác định được các kiểu trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh

Bình dựa trên cơ sở bảng phân loại trầm tích của Cục địa chất Hoàng Gia

Anh (sử dụng phần mềm IGPETWIN).- Kết quả nghiên cứu của luận án đã chỉ ra được quy luật phân bố độ

hạt của trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình, góp phần làm cơ sởkhoa học để luận giải nguồn vật liệu trầm tích và điều kiện lắng đọng trầmtích cho vùng nghiên cứu.

- Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng cho môi trường trầmtích tầng mặt và môi trường nước mặt của khu vực nghiên cứu, để từ đólàm cơ sở khoa học cho định hướng quy hoạch, phát triển bền vững và sửdụng tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý.

Ý nghĩa khoa học- Kết quả nghiên cứu của luận án đã làm sáng tỏ đặc điểm đặc

điểm tướng đá của trầm tích tầng mặt và địa hoá môi trường các kim loạinặng trong trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.

- Kết quả nghiên cứu của luận án đã làm sáng tỏ sự phụ thuộc vềhàm lượng của một số kim kim loại nặng như As, Cd, Hg ... vào tỷ lệ cấphạt mịn và tổng hàm lượng của các nhóm khoáng vật có khả năng hấp phụkim loại nặng của các tướng trầm tích tầng mặt cho vùng nghiên cứu.

Page 6: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

4

- Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung thêm cơ sở dữliệu khoa học về thành phần vật chất và địa hoá môi trường của trầm tíchtầng mặt ở Việt Nam và làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo.

Ý nghĩa thực tiễn- Các kết quả nghiên cứu của luận án không những làm cơ sở khoa

học cho chính quyền địa phương có biện pháp kiểm soát, quy hoạch, sửdụng tài nguyên đất đai và nước mặt một cách hợp lý mà còn là cơ sởkhoa học cho việc dự báo xu thế bồi tụ vùng cửa sông ven biển của tỉnh.

- Kết quả nghiên cứu của luận án còn làm tài liệu trong giảng dạychuyên môn và hướng dẫn nghiên cứu khoa học cho sinh viên ở cáctrường đại học.

Lời cảm ơnLuận án được hoàn thành tại Bộ môn Khoáng Thạch, Khoa Địa

chất, Trường Đại Mỏ - Địa Chất, dưới sự hướng dẫn khoa học củaP GS.TS Nguyễn Khắc Giảng, TS Đỗ Văn Nhuận. Trong quá trìnhnghiên cứu và viết luận án, NCS đã nhận được sự giúp đỡ, góp ý của tiểuban hướng dẫn, của các thầy cô trong bộ môn Khoáng Thạch, các nhàkhoa học trong và ngoài trường như: GS.TS Trần Nghi, PGS.TSNguyễn Văn Phổ, PGS.TS Đỗ Đình Toát, PGS.TS Lê Tiến Dũng,PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, PGS.TSPhạm Tích Xuân, PGS.TS Nguyễn Trọng Tín, PGS.TS Phạm HuyTiến, PGS.TS Lê Thanh Mẽ, TS Quách Đức Tín, TS Vũ Quang Lân,TS Phạm Trung Hiếu, TS Hoàng Văn Long…cũng như nhiều cán bộchuyên môn trong và ngoài trường, sự động viên của gia đình, anh embạn bè đồng nghiệp. Đặc biệt, NC S xin cảm ơn sâu sắc đến Ban Giámhiệu, khoa Địa chất và phòng Đào tạo Sau đại học đã giúp đỡ và tạođiều kiện thuận lợi để NCS hoàn thành luận án. Một lần nữa NCS xinbày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tất cả những giúp đỡ quý báu đó.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀCẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÙNG

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên1.1.1. Vị trí địa lý

Ninh Bình có vị trí nằm ở phía nam của miền Bắc, có trung tâm làthành phố Ninh Bình cách thủ đô Hà Nội khoảng 93 km về phía nam, vớiphía Bắc giáp với Hoà Bình và Hà Nam, phía Đông được ngăn cách với

Page 7: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

5

Nam Định bởi con sông Đáy, phía Tây tiếp giáp với Thanh Hoá, phíaĐông Nam tiếp giáp với Vịnh Bắc Bộ.1.1.2. Điều kiện tự nhiên1.1.2.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo

Ninh Bình mặc dù nằm ở đồng bằng Bắc Bộ nhưng có địa hìnhkhá phức tạp. Địa hình của tỉnh có cả núi, đồi , đồng bằng và bờ biển.1.1.2.2. Đặc điểm thuỷ văn, hải văn

Đặc điểm mạng lưới sông suối trong vùng khá dày, bao gồm cácsông lớn nhỏ, các kênh đào và các hồ chứa nhân tạo. Hoạt động thuỷtriều của vùng nghiên cứu thuộc chế độ nhật triều không đều.1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu địa hoá môi trường trầmtích tầng mặt1.2.1. Trên thế giới

Cho đến nay, trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu vềô nhiễm môi trường nước và trầm tích. Các công trình đã nghiên cứu toàndiện nguồn gốc các chất gây ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm các kim loạinặng. Công tác nghiên cứu địa hóa của các nước Hoa Kỳ, Australia,CHLB Đức, Pháp, Nhật... đã phục vụ đắc lực cho việc hoạch định các dựán và các chiến lược bảo vệ môi trường, giảm thiểu các tác hại của sự pháttriển kinh tế đến môi trường. Các ví dụ như việc nghiên cứu địa hoá môitrường bùn đáy tại vịnh Mexico City , nghiên cứu địa hoá môi trường bùnđáy của vịnh Texas và vịnh Neward (Mỹ), bang New Jersey. Công trìnhnghiên cứu trầm tích vịnh Manila, Philippin, Xiamen, Trung Quốc, bùnđáy vịnh Thổ Nhĩ Kỳ, vịnh Taranto (Italy)… đã đóng vai trò quan trọngtrong việc bảo vệ môi trường các địa phương này.1.2.2. Tại Việt Nam và vùng nghiên cứu

Tại Việt Nam, địa hóa môi trường là một ngành khoa học mới bắtđầu được phát triển trong những năm gần đây. Tuy vậy, các kết quả củacác công trình nghiên cứu địa hóa môi trường nước, trầm tích, thổnhưỡng… bước đầu đã góp phần quan trọng cho việc quy hoạch, sửdụng, bảo vệ nguồn tài nguyên đất và nước.

Đối với đồng bằng châu thổ sông Hồng nói chung và trên địa bàntỉnh Ninh Bình nói riêng cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu thuộclĩnh vực địa chất của các tác giả tiêu biểu như là: Trần Nghi, Vũ NhậtThắng, Doãn Đình Lâm, Vũ Quang Lân, Lê Tiến Dũng … Tại cửa Đáy

Page 8: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

6

cũng đã có các công trình khoa học của Nguyễn Ngọc Trường, Chu VănNgợi, ... Nhưng chưa có một công trình nào nghiên cứu chuyên sâu, chitiết, có hệ thống về thành phần vật chất và đặc điểm địa hóa môi trườngtrầm tích tầng mặt (nhất là đối với các kim loại nặng) trên t oàn tỉnh NinhBình. Kết quả nghiên cứu của luận án n hằm giải quyết vấn đề này .1.3. Đặc điểm địa chất và khoáng sản1.3.1. Địa tầng* Giới Mesozoi, hệ Trias, thống dưới- Hệ tầng Cò Nòi (T1cn) phân bố ở phía Tây của vùng nghiên cứu, vớithành phần thạch học là các đá sét bột kết, sét kết, sét vôi, bột kết xen cátkết phân lớp mỏng đến vừa.* Giới Mesozoi, hệ Trias, thống giữa, bậc Anisi- Hệ tầng Đồng Giao (T2ađg) phân bố ở phía tây - tây nam trùng với dãynúi Tam Điệp kéo dài xuống khu hồ Đồng Thái, với thành phần gồm đá vôi.* Giới Mesozoi, hệ Trias, bậc Ladini- Hệ tầng Nậm Thẩm (T2lnt) phân bố hẹp với thành phần thạch họcgồm đá sét kết, sét vôi, bột kết vôi màu xám, xám đen, xám vàng, cấu tạophân dải mỏng xen các lớp cát kết hạt nhỏ.* GIỚI KAINOZOI (KZ)

HỆ NEOGEN (N)Trên diện tích tỉnh Ninh Bình, các trầm tích Neogen chỉ lộ trên một

diện tích nhỏ.Neogen không phân chia, hệ tầng Hang Mon (Nhm) lộ ra với diện nhỏkhoảng 1km2 ở Hồ Than, xã Quang Sơn, thị xã Tam Điệp. Hệ tầng có 2 phần,phần dưới gồm các trầm tích hạt thô, còn phần trên chủ yếu là hạt mịn chứathan nâu thành tạo trong điều kiện hồ - đầm lầy.

Thống PliocenHệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb): Trên diện tích Ninh Bình, hệ tầng Vĩnh Bảo

không lộ trên mặt mà phân bố trong khối sụt tân kiến tạo dạng địa hào, vớithành phần gồm sét kết, bột kết xen kẻ cát kết, cát sạn kết, cuội kết.

HỆ ĐỆ TỨ (Q)Thống Pleistocen

Phụ thống hạ, hệ tầng Lệ Chi (Q 11lc) không lộ trên mặt, có diện phân bố

hẹp, với thành phần chủ yếu sét bột.

Page 9: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

7

Phụ thống trung - thượng, Hệ tầng Hà Nội (Q 12-3hn) không lộ ra ở vùng

nghiên cứu, thành phần hạt mịn (bột sét) chiếm chủ yếu.Phụ thống thượng , Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1

3 vp) lộ ra với diện tích nhỏ theoven rìa đồng bằng xen giữa núi như ở Nho quan, Gia Viễn, Yên Mô và thị xãTam Điệp. Thành phần thạch học là sét bột, bột sét pha ít cát hạt mịn màuxám, xám nâu, loang lổ mạnh.Thống Holocen, Phụ thống hạ - trung, Hệ tầng Hải Hưng (Q2

1-2hh) lộ ra ởcác huyện Hoa Lư và Yên Mô. Trầm tích hệ tầng Hải Hưng được xácđịnh gồm 3 kiểu nguồn gốc: sông - biển, biển - đầm lầy và biển. Đặcđiểm thạch học chủ yếu có độ hạt mịn, gồm sét bột có lẫn cát hạt mịn.Phụ thống thượng , Hệ tầng Thái Bình (Q 2

3tb) phân bố rộng rãi trongvùng nghiên cứu. Thành phần thạch học của trầm tích phụ thuộc vào nguồngốc thành tạo của trầm tích.Giới Kainozoi, hệ Đệ tứ không phân chia (Q), tàn tích - sườn tích (edQ):phân bố trong các trũng kars ở thị xã Tam Điệp. Thành phần chủ yếu gồmsét bột màu xám vàng, vàng nâu.1.3.2. Đặc điểm kiến tạo

Có thể xem cấu trúc địa chất của vùng nghiên cứu là một bộ phậncủa đới Sông Đà chạy theo phương Tây bắc - Đông nam, kéo dài suốt từbiên giới Việt Trung qua Sơn La, Hoà Bình và kéo xuống Ninh Bình vàchìm ngập một phần dưới biển Đông.1.3.3. Đặc điểm khoáng sản

Các điểm mỏ khai thác khoáng sản vật liệu xây dựng là cát xâydựng, sét gạch ngói, laterit và đá vôi… Các mỏ khoáng sản như vàng,thuỷ ngân, pyrit, antimonit, than đá, than bùn…và nước khoáng.

CHƯƠNG 2CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở lý luận2.1.1. Tiếp cận hệ thống

Khu vực nghiên cứu là một phần nhỏ thuộc đồng bằng châu thổsông Hồng, do đó lịch sử hình thành trầm tích ở vùng nghiên cứu cũngmang quy luật chung của đồng bằng châu thổ sông Hồng, mà cụ thể đólà quá trình thành tạo trầm tích có quan hệ chặt chẽ với sự dao động mựcnước biển trên thế giới. Kết quả của quá trình dao động mực nước biểnđã hình thành nên những nhóm tướng khác nhau, trong đó các kiểu trầm

Page 10: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

8

tích và tướng trầm tích quan hệ với nhau một cách có hệ thống. Ngoài ra,tính hệ thống có quan hệ nguồn gốc với nhau theo không gian và theothời gian được gọi là cộng sinh tướng.2.1.2. Tiếp cận nhân quả

Quá trình dao động mực nước biển, trầm tích, chuyển động kiếntạo…có mối quan hệ nhân quả, trong đó trầm tích là kết quả còn các yếutố còn lại đượ c xem là nguyên nhân. Trong vùng nghiên cứu nguyênnhân chủ yếu quyết định nên sự hình thành các tướng trầm tích khácnhau là do sự thay đổi của mực nước biển. Khi mực nước biển thay đổi,kéo theo môi trường trầm tích sẽ thay đổi, khi đó chế độ thủy thạch độnglực đều bị thay đổi dẫn đến thành phần vật chất của trầm tích cũng thayđổi theo. Do đó, mỗi nhóm tướng trầm tích đều phản ánh nên hoàn cảnhlắng đọng trầm tích cho một gian đoạn nào đó, mà cụ thể thì đã được thểhiện ở trong mỗi tướng trầm tích. Như vậy, mỗi tướng trầm tích sẽ cócác đặc điểm đặc trưng cho môi trường lắng đọng. Các tướng trầm tíchdo có sự khác nhau về môi trường thành tạo nên thành phần độ hạt, thànhphần khoáng vật, thành phần hóa học cũng sẽ khác nhau, dẫn đến đặcđiểm địa hóa các kim loại nặng trong mỗi tướng trầm tích sẽ khác nhau.2.2. Khái quát lịch sử hình thành trầm tích Đệ tứ tại vùng nghiêncứu và cơ sở xây dựng hệ phương pháp nghiên cứu2.2.1. Khái quát lịch sử hình thành trầm tích Đệ tứ tại vùng nghiên cứu

Trầm tích Pleistocen muộn - Holocen trong vùng nghiên cứu đượchình thành trong bối cảnh liên quan đến sự dao động của mực nước biểntrên thế giới.

Vào nửa cuối Pleistocen muộn (Q13) trên thế giới xảy ra đợt băng hà

cuối cùng (chu kỳ băng hà Wurm), vào thời kỳ này ở Việt Nam mựcnước biển lùi xa đến độ sâu thấp hơn mực nước biển hiện đại -100 m đến-120 m. Quá trình hạ mực nước biển làm cho mực xâm thực cơ sở cũnghạ theo, kết quả làm cho quá trình bóc mòn xảy ra mạnh mẽ trên toànđồng 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 nướcta, mà trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc ở trong vùng nghiên cứu là mộtví dụ điển hình cho quá trình này.

Trong Holocen có giai đoạn biển tiến Flandrian (khoảng 10.000năm), đã làm mực nước biển thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng

Page 11: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

9

được dâng lên. Vào giai đoạn đầu Holocen (thời điểm trước biển tiến cựcđại Flandrian), trầm tích biển - đầm lầy của hệ tầng Hải Hưng đượcthành tạo. Trong Holocen giữa tại thời điểm khoảng 6.000 năm (biển tiếnFlandrian), thành tạo lớp sét màu xám xanh của hệ tầng Hải Hưng.

Sau pha biển tiến cực đại Flandrian trong Holocen giữa thì vào đầuHolocen muộn xảy ra pha biển lùi làm mực nước biển hạ thấp theonguyên lý con lắc đơn tắ t dần, lúc này tốc độ bồi tụ vùng cửa sông lớnhơn tốc độ lún chìm, châu thổ bắt đầu được hình thành và phát triển…Trong gian đoạn này, ở đồng bằng sông Hồng nói chung và vùng nghiêncứu nói riêng đã hình thành các thành tạo trầm tích hệ tầng Thái Bình.

Như vậy các trầm tích Pleistocen muộn - Holocen đã được sinh ratrong bối cảnh địa chất khác nhau. Do vậy, trầm tích tầng mặt của cácthành tạo này là đối tượng khá đa dạng, phức tạp. Bởi lẽ, chúng vừamang các tính chất của điều kiện môi trường thành tạo, lại vừa chịu tácđộng của các yếu tố tự nhiên, nhân sinh, nên rất cần thiết phải có hệphương pháp nghiên cứu, áp dụng một cách hợp lý mới bảo đảm đượctính chính xác cho các kết quả phân tích.2.2.2. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan

* Trầm tích tầng mặtCho đến nay khái niệm về trầm tích tầng mặt còn được hiểu theo

nhiều nghĩa khác nhau và chưa thống nhất. Trong luận án này, trầm tíchtầng mặt được quan niệm rằng: trầm tích tầng mặt là tầng trầm tích bở rờihoặc gắn kết yếu, có bề dầy phụ thuộc vào địa hình. Đặc biệt là chúngphân bố ngay trên bề mặt của vỏ Trái Đất và có sự tương tác trực tiếp vớimôi trường bên ngoài (như nước, không khí, sinh vật và kể cả con người).

Khái niệm trầm tích tầng mặt như trên cho thấy chúng là một tổ phầncực kỳ quan trọng trong hệ thống địa chất môi trường; việc nghiên cứu trầmtích tầng mặt nhất là các trầm tích hạt mịn đóng vai trò quan trọng trong việcnghiên cứu đặc điểm địa hóa môi trường. Tùy theo đặc điểm phân bố củacác thành phần bở rời tại từng khu vực cụ thể, chiều dầy trầm tích tầng mặtcó thể dao động từ vài cm đến vài mét. Tuy nhiên xét dưới tiêu chí tác độngqua lại trực tiếp đến các hoạt động và các nhân tố trên mặt (nước, khôngkhí, sinh vật...) thì đa số các quá trình sinh hóa và trao đổi chất của sin hvật xảy ra trong độ sâu từ 0,5m trở lên bề mặt. Ngoài ra, với mục đíchnghiên cứu trầm tích phục vụ cho lĩnh vực địa hóa môi trường, NCS đã

Page 12: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

10

vận dụng khái niệm về trầm tích trong QCVN 43-2012/BTNMT: “Trầmtích là các hạt vật chất, nằm ở độ sâu không quá 15 cm tính từ bề mặt đáycủa vực nước, các hạt có kích thước nhỏ hơn 2 mm hoặc lọt qua rây cóđường kính lỗ 2 mm”. Kết hợp tất cả các khía cạnh trên, trong luận án nàychỉ giới hạn nghiên cứu trầm tích tầng mặt ở phần trên của các vật liệu bởrời đến độ sâu 0,5m.

* Định nghĩa tướng:Trong luận án này, các tướng trầm tích trong vùng nghiên cứu

được xác định trên cơ sở quan niệm về tướng của Rukhin L.B (1969):“tướng là những trầm tích được thành tạo trong một vị trí nhất định cócùng điều kiện khác với những vùng lân cận”.

Cơ sở phân chia cấp hạtNCS đã sử dụng Bảng phân cấp độ hạt của Cụ c địa chất Hoàng

Gia Anh để làm cơ sở phân chia các cấp hạt và đã sử dụng biểu đồ phụcát - bột - sét bao gồm 10 trường theo phân loại của Cục địa chất HoàngGia Anh để phân loại trầm tích tầng mặt cho vùng nghiên cứu.

- Kim loại nặng (Heavy Metal) là khái niệm được dùng trong lĩnh vực môitrường để chỉ các kim loại và á kim có tỷ trọng cao (D ≥ 5 g/cm3) và thường cóđộc tính đối với thế giới sinh vật. Các kim loại nặng điển hình là Cr, Ni, Co, Cu,Pb, Zn, Cd, Hg, As, Se...2.3. Các phương pháp nghiên cứu2.3.1. Lộ trình khảo sát địa chất

Kết quả của quá trình khảo sát ngoài thực địa đã tiến hành được18 tuyến (10 tuyến dọc, 8 tuyến ngang) với 145 điểm được khảo sátnghiên cứu. NCS đã thực hiện: Phương pháp mô tả, ghi nhật ký ở từngđiểm khảo sát; Phương pháp đo trực tiếp các thông số hóa lý môi trườngcơ bản của nước mặt và trầm tích tầng mặt ngoài thực địa.

- Phương pháp lấy mẫu trầm tích tầng mặt và nước mặt:Mẫu trầm tích tầng mặt và nước mặt của vùng nghiên cứu được lấy

mang tính đại diện, mẫu trầm tích được lấy theo TCVN 6663 - 3:2000 vàbảo quản mẫu theo TCVN 6663 - 15:2004. Mẫu nước mặt được lấy theoTCVN 5992:1995 (ISO 5667 - 2:1991); bảo quản và xử lý mẫu nướctheo TCVN 5993:1995 (ISO 5667 - 3:1985). Kết quả của các đợt khảosát thực địa đã thu thập được 161 mẫu trầm tích. Các mẫu trầm tích đượcđưa về phòng thí nghiệm gia công và phân tích.

Page 13: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

11

2.3.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm* Các phương pháp phân tích độ hạt và xử lý số liệuPhương pháp rây nước kết hợp với phương pháp lắng gạn A.N.

Sabanhin, phương pháp rây nước kết hợp với pipet, phương pháp xác địnhđộ hạt bằng máy chiếu tia laser. Kết quả đã phân tích được 152 mẫu. Từkết quả phân tích độ hạt, xây dựng đường con g tích lũy độ hạt, tính cácthông số trầm tích và lập được biểu đồ phân loại trầm tích tầng mặt.

* Nghiên cứu hình dạng hạt vụnCác phương pháp đã áp dụng: kính hiển vi soi nổi (52 mẫu), kính

hiển vi phân cực (35 mẫu), kính hiển vi điện tử quét (SEM) (21 mẫu).* Các phương pháp phân tích thành phần khoáng vật: Phân tích

lát mỏng thạch học (35 mẫu), kính hiển vi soi nổi (52 mẫu), phân tíchRơnghen (35 mẫu), nhiệt vi sai (35 mẫu), kính hiển vi điện tử quét (21 mẫu).

* Các phương pháp phân tích thành phần hóa học: Phương phápphân tích hóa silicat (30 mẫu); Phương pháp phân tích hóa nước cơ bản (28mẫu); Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử (ASS) với 78mẫu trầm tích và 42 mẫu nước mặt; Phương pháp quang phổ phát xạ plasma(ICP-ASE) (50 mẫu).

* Phương pháp địa hóa môi trường trầm tíchTrong luận án, việc nghiên cứu địa hóa môi trường trầm tích trên

cơ sở phân tích sắt hóa trị 2 trong pyrit (FeS2) và tổng carbon hữu cơ(Fe+2S/Corg); hệ số cation trao đổi (Kt), độ pH của môi trường và thếnăng oxy hóa (Eh).

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG ĐÁ CÁC THÀNH TẠO TRẦMTÍCH TẦNG MẶT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NINH BÌNH

3.1. Trầm tích tầng mặt thuộc thành tạo Pleistocen muộnTrong vùng nghiên cứu, trầm tích tầng mặt thuộc thành tạo

Pleistocen muộn chủ yếu là tướng bùn cát châu thổ - biển ven bờ bịphong hoá loang lổ, phân bố ở Nho Quan và Gia Viễn.

Trầm tích thuộc kiểu bùn cát và có nét khác biệt so với các thành tạokhác là chúng có màu sắc loang lổ và có chứa kết vón laterit (goethit 11 -30%). Trầm tích có độ chọn lọc và mài tròn kém. Các đường cong tích lũyđộ của trầm tích chủ yếu có dạng T + S cho thấy trầm tích được thành tạotrong môi trường biển ven bờ. Trong trầm tích vật chất hữu cơ không

Page 14: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

12

nhiều, các chỉ số môi trường pH: 6,8-7,30; Kt: 1,04-1,5; Fe+2s/corg: 0,196-0,528; Eh: 58 - 65 mV, có BTPH: Polypodium sp., Pinus sp., Larix sp.,...3.2. Trầm tích tầng mặt thuộc thành tạo Holocen sớm - giữa3.2.1. Tướng bùn đầm lầy ven biển chứa than bùn

Tướng bùn đầm lầy ven biển chứa than bùn lộ thành diện không lớnở hai bên sông Hoàng Long, thuộc huyện Gia Viễn, Hoa Lư. Trầm tíchthuộc kiểu trầm tích bùn, chứa than bùn và các di tích thực vật màu đen,có độ chọn lọc và độ mài tròn kém, hạt nhỏ chiếm ưu thế . Các đườngcong tích lũy độ hạt của trầm tích tích chủ yếu có dạng T2, T3 đã phản ánhmôi trường thành tạo trầm tích là môi trường yên tĩnh. Trong trầm tíchcó mặt pyrit, giàu vật chất hữu cơ, các chỉ số môi trường : pH = 4,5-6,0,Kt = 1,05-1,25. Chỉ số Fe2+S/Corg = 0,45-0,63; Eh từ -40 đến -25mV,trầm tích có chứa tập hợp BTPH: Polypodium sp., Gleichenia sp.,... đồngthời còn có nhiều tảo mặn, lợ xen ít tảo nước ngọt: Cyclotella sp.,...tất cảđã chứng tỏ môi trường trầm tích là môi trường đầm lầy.3.2.2. Tướng sét xám xanh vũng vịnh

Trên diện tích Ninh Bình, trầm tích tướng sét xám xanh vũng vịnhlộ rải rác ở ven hồ Yên Thắng, Yên Mô và thị xã Tam Điệp . Trầm tíchthuộc kiểu trầm tích sét có màu xám xanh. Sét dẻo mịn, trong sét có lẫnnhiều rễ cây, có độ chọn lọc kém, độ mài tròn khá, hạt nhỏ chiếm ưu thế.Trong trầm tích có tập hợp BTPH: Osmunda sp., Pteris sp., Pinus sp.,…3.3. Trầm tích tầng mặt thuộc thành tạo Holocen muộn3.3.1. Tướng bột cát bãi bồi sông

Tướng bột cát bãi bồi sông phân bố không liên tục dọc theo sông Đáy,sông Hoàng Long, sông Chanh, sông Bôi... Trầm tích thuộc kiểu bột cát,màu xám nâu, có độ chọn lọc và độ mài tròn kém, hạt nhỏ chiếm ưu thế.Các đường cong tích lũy độ hạt chủ yếu có dạng T, một số ở dạng R và Sđặc trưng cho trầm tích bãi bồi. Các chỉ số môi trường: pH = 6-7; Eh =100 - 140mV; Kt = 0,05 - 0,07; Fe2+S/Corg = 0,02 - 0,05. Trầm tíchnghèo di tích động thực vật, chỉ có BTPH: Cyathea sp., Osmunda sp.,…3.3.2. Tướng bùn đầm lầy trên bãi bồi

Trong vùng nghiên cứu, tướng trầm tích bùn cát đầm lầy trên bãibồi phân bố chủ yếu ở Gia Viễn và Nho Quan, ít hơn nữa là ở Hoa Lư,Yên Mô và Tam Điệp. Trầm tích thuộc kiểu trầm tích bùn, chứa than bùnvà các di tích thực vật màu đen, có độ chọn lọc và độ mài tròn kém, có

Page 15: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

13

giá trị Md = 0,0095 mm đã biểu thị cho trầm tích hạt nhỏ chiếm ưu thếvà môi trường hồ, đầm lầy. Mặt khác, các đường cong tích lũy độ hạtchủ yếu có dạng T và S cũng thể hiện môi trường trầm tích khá yên tĩnh.Trong trầm tích có pyrit, trầm tích giàu vật chất hữu cơ, các chỉ số môitrường: pH = 4,5-6, Kt = 0,5-0,7; Fe2+S/Corg = 0,03-0,06; Eh từ -40 đến+20mV, trầm tích có chứa di tích BTPH và phức hệ tảo nước ngọt đặctrưng cho môi trường đầm lầy.3.3.3. Tướng bột cát đồng bằng châu thổ (amQ2

3)Trầm tích phân bố khá rộng rãi và tập trung chủ yếu ở các ở các

huyện Hoa Lư, Yên Khánh, Yên Mô, TP Ninh Bình. Trầm tích thuộckiểu bột cát, có màu nâu vàng, có độ chọn lọc và độ mài tròn kém, hạtnhỏ chiếm ưu thế. Các đường cong tích lũy độ hạt chủ yếu ở dạng S+Tđã cho thấy môi trường thành tạo trầm tích là môi trường cửa sông venbiển. Trầm tích có vật chất hữu cơ nhiều, c ác chỉ số môi trường pH: 7,35;Kt: 0,933; Fe+2s/corg: 0,14. Trong trầm tích chứa vi cổ sinh: Spiroloculina,Quinqueloculina… và BTPH: Polypodium sp., Taxodium sp., ...3.3.4. Tướng bùn châu thổ bị đầm lầy hóa (ambQ2

3)Tướng bùn châu thổ bị đầm lầy hóa phân bố rộng rãi ở khu vực

huyện Kim Sơn. Trầm tích thuộc kiểu trầm tích bùn, có màu nâu đenchứa di tích động thực vật nước lợ, có độ chọn lọc vừa, độ mài tròn kém,

hạt nhỏ chiếm ưu thế, Md trong khoảng (0,001-0,05mm) thể hiện trầmtích thuộc phức hệ đầm lầy với tính phân dị cấp hạt yếu và môi trườngtrường trầm tích khá yên tĩnh. Các đường cong tích lũy độ hạt của trầmtích chủ yếu ở dạng T cũng thể hiện môi trường trầm tích khá yên tĩnh.Trong trầm tích còn gặp khoáng vật pyrit, trầm tích giàu vật chất hữu cơ,trầm tích chứa BTPH : Taxus sp., Sequoia sp., Laris sp.,… hệ số địa hoámôi trường: pH = 5 - 6; Kt = 0,75 - 0,98, Fe2+S/Corg = 0,2 - 0,3, Eh: -20mV đến 50 mV… chỉ thị cho môi trường trầm tích bị đầm lầy hóa.3.3.5. Tướng cát cồn cát chắn cửa sông tàn dư

Trầm tích thuộc kiểu cát, cát bột màu xám vàng, xám tro có lẫnvảy muscovit và vỏ hến, có độ chọn lọc kém, độ mài tròn trung bình đếnkhá, hạt lớn chiếm ưu thế. Các đường cong tích lũy độ hạt chủ yếu ởdạng S+T đặc trưng cho môi trường thành tạo cồn cát cửa sông. Các chỉsố môi trường: pH = 7-8; Kt = 0,86-1,07; Fe2+S/Corg = 0,275. Trong trầm

Page 16: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

14

tích nghèo di tích động thực vật, chỉ có các loài mollusca chịu sóngthuộc đới ven bờ có mặt như: Anadara subcrenata, Barbatia sp.,…3.3.6. Tướng bùn cát bãi triều hiện đại

Tướng bùn cát bãi triều hiện đại tạo thành những bãi triều nằm venbiển ở khu vực cửa Đáy, cửa sông Càn. Trầm tích thuộc kiểu bùn cát vớithành phần chủ yếu là bột sét lẫn ít cát hạt mịn, có màu xám nâu, xám đennhạt. Trầm tích có độ chọn lọc và độ mài tròn kém, hạt nhỏ chiếm ưu thế.Các đường cong tích lũy độ hạt chủ yếu ở dạng T, một số ở dạng S thểhiện môi trường trầm tích bãi triều. Các chỉ số môi trường: pH = 6 -7,5, Kt= 1,02 - 1,12; Fe2+S/Corg từ 0,15 - 0,2. Do bãi triều là nơi có sự hoạt độngcủa các dòng triều và lạch triều nên độ bảo tồn các vi cổ sinh tương đốikém. Các sinh vật hai mảnh, sò ốc, sinh vật bám đáy như: Ostrea rivularis,Cyclina sinensis,... BTPH ngập mặn như: Rhizophora sp., Acanthus sp.,...Các loài tảo silic nước mặn lợ chiếm ưu thế: Actinocyclus ehrenbegii, …3.3.7. Tướng cát bột lạch triều (tcQ2

3)Trong vùng nghiên cứu tướng cát bột lạch triều có diện phân bố

hẹp, chúng được thành tạo dọc theo các lạch triều và nhánh triều ở khuvực ven biển. Trầm tích có cát bột có màu xám vàng, xám tối và có đặcđiểm là mịn dần từ dưới lên trên.

Từ kết quả nghiên cứu về độ hạt của các tướng trầm tích tầng mặttrên địa bàn tỉnh Ninh Bình cho thấy chúng có độ hạt phân b ố theo quyluật đan xen (thô - mịn - thô) theo cả hướng tây bắc - đông nam và đôngbắc - tây nam ở trong vùng nghiên cứu. Sở dĩ chúng có các đặc điểm đanxen giữa các cấp hạt là vì quá trình hình thành trầm tích trẻ tại vùngnghiên cứu gắn liền với sự hình thành và phát triển các cồn cát cửa sôngven biển, tương tự quy luật thành tạo và phát triển các bar cát cửa sôngcủa một số cửa sông lớn có bãi triều rộng trên thế giới. Trong vùngnghiên cứu trầm tích Holocen muộn được phát triển trong điều kiện cửasông có đáy nông, lực ma sát đáy lớn và xếp vào loại cửa sông có lực cảnmạnh. Chính do sức cản mạnh mà hình thành các cồn cát chắn cửa sông.Các cồn cát này có nguồn cung cấp vật liệu trầm tích là từ lục địa nhưngđã chịu tác động của sóng. Vì khi vật liệu t rầm tích được đưa đến bồntích tụ thì nó được tái tạo và chọn lọc bởi sóng biển, trong đó thành phầnhạt mịn được mang đi, còn thành phần hạt thô sẽ được lắng đọng lại hìnhthành nên các cồn cát, kéo theo đó là xuất hiện các lagoon nhỏ. Trong

Page 17: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

15

các lagoon này do môi trường nước yên tĩnh nên trầm tích hạt mịn đượclắng đọng. Do đó mới có hiện tượng đan xen cấ p hạt thô mịn ở vùngnghiên cứu.3.4. Tiến hoá trầm tích Pleistocen muộn - Holocen của vùng nghiên cứu3.4.1. Theo thời gian3.4.1.1. Thời kỳ Pleistocen muộn

Vào thời gian này, do ảnh hưởng của băng hà Wurm 2 nên đồngbằng sông Hồng nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng có phần trêncủa thành tạo hệ thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc bị phởi ra và phong hóa mạnhmẽ, dẫn đến phần lớn bề mặt của trầm tích thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc cómàu loang lổ với những kết vón sắt rất đặc trưng.3.4.1.2. Thời kỳ Holocen* Giai đoạn Estuary - vũng vịnh- Thời điểm trước biển tiến cực đại (giai đoạn đầu Holocen): tốc độngập chìm của bồn trầm tích lớn hơn tốc độ lắng đọng trầm tích trongbồn, kết hợp với tốc độ dâng của mực nước biển đã làm cho đồng bằngchâu thổ sông Hồng nói chung và vùng nghiên cứu nói riêng bị ngậpchìm nhanh chóng, trở thành vùng đầm lầy rộng lớn và hình thành trầmtích biển đầm lầy của hệ tầng Hải Hưng.- Thời điểm biển tiến cực đại đạt mức cao nhất trong Holocen giữa. Giaiđoạn này vùng nghiên cứu bị ngập chìm trong nước biển. Các thung lũngsông trở thành vùng bãi triều cửa sông. Trong điều kiện bãi triều cửasông - vũng vịnh này đã thành tạo lớp sét xám xanh thuộc hệ tầng HảiHưng ở trong vùng nghiên cứu.* Giai đoạn châu thổ

Vào đầu Holocen muộn xảy ra pha biển lùi làm mực nước biển hạthấp. Đây là giai đoạn có tốc độ lún chìm nhỏ hơn tốc độ lắng đọng trầmtích. Tại thời điểm này các thành tạo Holocen muộn được hình thành vớicơ chế dịch chuyển.* Giai đoạn aluvi

Giai đoạn aluvi được bắt đầu kể từ khi đồng bằng châu thổ đã đượchình thành và kéo dài ra biển. Trong điều kiện này thì hoạt động của cáccon sông đã tạo nên tầng trầm tích aluvi phủ lên trên các t hành tạo châuthổ trước đó.

Page 18: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

16

3.4.2. Theo không gianTrong vùng nghiên cứu phổ biến các tướng trầm tích của đồng bằng

châu thổ nên quá trình tiến hoá theo không gian ở đây được xem xét quasự tiến hoá của châu thổ theo không gian.

Châu thổ bắt đầu được hình thành và phát triển khi tốc độ lắng đọngtrầm tích lớn hơn tốc độ ngập chìm của bồn trũng. Qúa trình hình thànhchâu thổ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nhưng trong quá trình phát triểnchâu thổ thì yếu tố sông, sóng, thuỷ triều đóng vai trò chủ đạo. Vùngnghiên cứu phổ biến đồng bằng châu thổ do sóng thống trị. Các đê cátcửa sông có dạng hình cong lưỡi liềm phía cung lồi quay ra biển nằmchắn hướng chảy các dòng phù sa của sông, nằm đa n xen với các trầmtích hạt mịn. Đây là những thành tạo cơ bản để hình th ành nên đồngbằng châu thổ với tổ hợp cộng sinh tướng đặc trưng cho dạng đồng bằngchâu thổ do sóng thống trị mà vùng nghiên cứu đã gặp…3.5. Nguồn cung cấp vật liệu trầm tích

Căn cứ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy vật liệu trầm tích ởtrong vùng nghiên cứu là từ lục địa và nó không chỉ được cung cấp từ khuvực lân cận mà còn ở nơi xa hơn nữa đưa đến. Trong đó có nguồn từ dòngchảy sông Đáy (sông Đáy có nhận một lượng phù sa của sông Hồng quadòng chảy của sông Nam Định). Đặc biệt là dòng bồi tích từ cửa Ba Lạtđược đưa xuống cửa Đáy bởi dòng chảy ven bờ có hướng ĐB -TN.

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG CÁC KIMLOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH TẦNG MẶT TRÊN ĐỊA BÀN

TỈNH NINH BÌNH4.1. Đặc điểm môi trường hóa lý của trầm tích tầng mặt và nước mặttrên địa bàn tỉnh Ninh Bình4.1.1. Đặc điểm hóa lý của nước mặt khu vực nghiên cứu

Môi trường nước mặt có độ pH: 6,55 - 8,44; Eh: 0,50 - 0,65 (V). Độdẫn (Ec): 0,192 - 0,950 (ms/cm). Hàm lượng trung bình của hầu hết cáckim loại nặng (trừ Pb) trong nước mặt khu vự c trong đê (nước ngọt) đềucao hơn khu vực ngoài đê, có thể do nước mặt khu vực ngoài đê đã bịpha loãng bởi nước biển, vốn có hàm lượng rất thấp các kim loại đó.4.1.2. Đặc điểm hóa lý của trầm tích tầng mặt khu vực nghiên cứu

Trong vùng nghiên cứu, trầm tích tầng mặt có thế oxy hóa - khử(Eh): -33 mv đến 35 mv; độ pH: 4,82 đến 7,88, thể hiện môi trường trầm

Page 19: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

17

tích là môi trường khử yếu đến oxy hóa yếu và axit yếu đến kiềm yếu .Điều này phù hợp với sự có mặt của khoáng vật pyrit và siderit. Mặt khác,nó cũng thể hiện trầm tích có nguồn gốc lục địa là chủ yếu.

So với trầm tích tầng mặt ở khu vực trong đê thì hàm lượng trungbình của tất cả các kim loại nặng (trừ Hg) trong trầm tích tầng mặt khuvực ngoài đê đều cao hơn. Vì nơi đây là vùng cửa sông ven biển nên nóđóng vai trò là bể chứa vật chất từ nhiều nơi đưa đến.4.1.3. Mối quan hệ của các kim loại nặng trong môi trường nước mặt vàtrầm tích tầng mặt

Nước mặt và trầm tích tầng mặt có mối tương tác qua lại với nhau. Trongvùng nghiên cứu, nhìn chung hàm lượ ng trung bình của các kim loạinặng trong môi trường nước mặt và trầm tích tầng mặt khu vực trong đêtỷ lệ thuận với nhau (trừ Cd). Còn ở khu vực ngoài đê, quan hệ giữa hàmlượng trung bình của các kim loại nặng trong môi trường nước mặt và trầmtích tầng mặt không được rõ ràng. Nguyên nhân có thể do đây là khu vực bãitriều cửa sông ven biển nên nước ngọt đã bị pha loãng bởi nước biển và nướcmặt cũng như trầm tích tầng mặt luôn bị xáo trộn bởi các yếu tố như hoạtđộng của thủy triều, dòng chảy ven bờ, sóng biển…4.2. Hành vi các kim loại nặng trong nước mặt và trầm tích tầng mặt trênđịa bàn tỉnh Ninh Bình

Trong nước mặt và trong trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu,các kim loại nặng có hành vi địa hóa và hàm lượng trung bình biến đổitheo loại nước (ng ọt/lợ) và theo các tướng trầm tích. Cụ thể, hàm lượngcủa hầu hết các kim loại nặng (trừ Cd và Pb) trong nước mặt ven bờ (nướclợ) đều thấp hơn trong nước ngọt ở trong đê. Còn trong trầm tích tầng mặt,có sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng các kim loại nặng trong các tướngtrầm tích khác nhau.

Ngoại trừ tướng cát cồn cát chắn cửa sông tàn dư, nhìn chung theo

hướng từ đất liền ra biển, các nguyên tố như Cu, Pb, Zn có hàm lượngtrung bình dao động dạng hình sin theo hàm lượng của cấp hạt mịn , còncác nguyên tố Hg, Cr, Cd và Ni có hàm lượng giảm dần (trừ tướng cátcồn cát chắn cửa sông).4.2.1. Nguyên tố Arsen (As)

Trong trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu As luôn thể hiện mốitương quan thuận với Cd, duy chỉ có As và Cd có sự chuyển, tích luỹ hàm

Page 20: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

18

lượng phụ thuộc đáng kể vào thành phần vật chất của trầm tích so với các kimloại nặng khác.

Trong môi trường nước mặt của vùng nghiên cứu As tồn tại chủ yếudưới dạng các hợp chất [HAsO4]

2-. Còn trong trầm tích tầng mặt, dạngtồn tại của As phụ thuộc nhiều vào độ pH và Eh. Trong đa số các tướngtrầm tích, As tồn tại ở các hợp chất ([HAsO 4]

-, mà khi As tồn tại ở dạngcác hợp chất này thì được coi là trạng thái chưa nguy hại cho môi trường.Do đó, tuy trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu có hàm lượng trungbình của As đại giá trị cao ở tướng bùn cát bãi triều hiện đại, nhưng chưađến mức gây nguy hại cho môi trường sinh thái.4.2.2. Thủy ngân (Hg)

Khác với nhiều kim loại nặng khác, nguyên tố Hg có hàm lượngtrung bình có xu hướng giảm dần theo hướng từ đất liền ra biể n. Có lẽ dosự tích luỹ hàm lượng Hg không phụ thuộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn ở tất cả cáctướng mà hàm lượng trung bình của thuỷ ngân có sự biến đổi phụ thuộc vàonguồn gây ô nhiễm, những tướng trầm tích phân bố ở gần các mỏ khoáng sảnAu - Hg, cụm mỏ antimon, Hg… đều có hàm lượng trung bình Hg cao hơn.

Trong vùng nghiên cứu, dạng tồn tại của Hg trong môi trường nướcmặt là Hg (OH) 2aq. Đối với trầm tích tầng mặt, các tướng tr ầm tích cóhàm lượng trung bình Hg cao thì Hg đều tồn tại ở dạng Hg0 aq và dạng hợpchất Hg(HS)2

0 aq. Các dạng tồn tại này đều ở dạng hòa tan nhưng chúng đềucó khả năng hòa tan thấp (LOW SOLUBILITY). Trong khi đó, các tướngtrầm tích có dạng tồn tại của Hg ở dạng hợp chất Hg(OH)2 aq (HIGHSOLUBILITY) thì đều có hàm lượng trung bình của Hg thấp.4.2.3. Nguyên tố Crom (Cr)

Tương tự Hg thì Cr cũng có hàm lượng trung bình giảm dần theohướng từ đất liền ra biển. Trong nước mặt Cr chủ yếu ở dạng các hợp chất[CrO4]

2-, còn trong trầm tích tầng mặt Cr tồn tại ở dạng hợp chất Cr2O3 (s).4.2.4. Nguyên tố Niken (Ni)

Trong hầu hết các tướng trầm tích Ni có mối tương quan thuận vớiCu, Pb, Zn, Cr và Hg. Trong môi trường nước mặt và trầm tích tầng mặt,Ni đều tồn tại ở dạng Ni+2. Đối với tướng bùn đầm lầy ven biển chứa thanbùn và tướng bùn đầm lầy trê n bãi bồi, Ni tồn tại chủ yếu ở hợp chất NiS2.

Nhìn chung trong trầm tích tầng mặt Cr và Ni không thể hiện rõ mốitương quan về hàm lượng với các nhóm khoáng vật có khả năng hấp phụ kim

Page 21: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

19

loại nặng. Chứng tỏ Cr và Ni được tích lũy theo con đường khác, không phụthuộc vào hàm lượng các khoáng vật sét.4.2.5. Nguyên tố Cadimi (Cd)

Trong vùng nghiên cứu, Cd có hàm lượng cao nhất trong tướng trầmtích cát cồn cát chắn cửa sông. Dạng tồn tại của Cd cũng phụ thuộc pH vàEh. Trong nước mặt cũng như trong trầm tích Cd tồn tại chủ yếu ở dạngCd+2. Ngoại trừ trong tướng bùn đầm lầy ven biển chứa than bùn và tướngbùn đầm lầy trên bãi bồi (Cd tồn tại ở dạng hợp chất muối sulphur CdS).

Trong trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu, trừ khu vực cửa sôngven biển ra thì As, Hg, Cd đã được hấp phụ bởi nhóm khoáng vậtmontmorillonit, goethit và hydrogoethit là chủ yếu.4.2.6. Nguyên tố Đồng (Cu)

Trong vùng nghiên cứu, Cu trong nước mặt tồn tại chủ yếu ở dạnghợp chất [Cu]2+ và Cu(OH)2(s). Trong trầm tích tầng mặt, Cu có dạng tồntại chủ yếu là Cu kim loại, Cu2S, trừ tướng bùn đầm lầy ven biển chứathan bùn (Cu tồn tại ở dạng CuS).4.2.7. Nguyên tố Chì (Pb)

Nước mặt tại vùng nghiên cứu, Pb tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất[PbOH]+. Trong trầm tích tầng mặt Pb tồn tại chủ yếu ở dạng Pb+2. Trừtướng bùn đầm lầy ven biển chứa than bùn và tướng bùn đầm lầy trên bãibồi, Pb ở dạng hợp chất PbS (do môi trường có pH và Eh thấp hơn).4.2.8. Nguyên tố Kẽm (Zn)

Cũng giống như các nguyên tố Cu, Pb thì Zn cũng có hàm lượngtrung bình biến đổi theo sự phân bố các tướ ng trầm tích từ lục địa rabiển. Trong hầu hết các tướng trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu,Zn có mối tương quan thuận với Cu, Pb, Ni, Cr, Hg và tỷ lệ cấp hạt mịn.4.2.9. Nguyên tố Molipden (Mo)

Trong đa số các tướng trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu, Motồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất của ion phức [MoO4]

2-, một số ít ở dạnghợp chất MoO2 vì đây là môi trường trầm tích, lại có độ pH chủ yếu vàokhoảng 5,7 - 7,5 nên đã thuận lợi cho Mo tồn tại ở dạng Mo 6+.4.3. Đặc điểm phân bố của các kim loại nặng trong các tướng trầmtích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy tướng cát cồn cát chắn cửa sôngtàn dư có hàm lượng trung bình của nhiều kim loại nặng như Cu, Cd, Pb,Zn, Cr đều có giá trị cao hơn hẳ n so với trầm tích của tướng khác. Còn ở

Page 22: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

20

tướng bùn cát bãi triều hiện đại có hàm lượng As tăng vọt. Điều này chothấy vai trò của vị trí và môi trường lắng đọng trầm tích cũng rất quantrọng. Do nơi đây là vùng cửa sông, có địa hình thấp và đóng vai trò nh ưmột bể chứa vật chất từ nhiều nơi đưa đến, trong đó có nguồn vật liệu từsông Hồng đưa xuống và từ cửa sông Đáy đưa ra mang theo các tổ phầngây ô nhiễm. Theo thời gian các kim loại nặng sẽ được tích luỹ hàmlượng vào trong trầm tích.

Trong trầm tích tầng mặt phân bố ở khu vực ven biển Ninh Bình -nơi nằm xa các mỏ khoáng sản và chưa bị tác động nhiều bởi con người(như tướng bùn châu thổ bị đầm lầy hóa, bùn cát bãi triều, cát cồn cátchắn cửa sông) thì đều có hàm lượng của hầu hết các nguyên tố như As,Cu, Cd, Pb, Zn, Ni, Cr thể hiện mối tương quan thuận với tỷ lệ cấp hạtmịn, chứng tỏ sự tích luỹ hàm lượng của chúng phụ thuộc vào tỷ lệ cấphạt mịn trong trầm tích. Trong khi đó, các tướng trầm tích còn lại (nhưtướng bùn châu thổ - biển ven bờ bị phong hóa loang lổ, tướng bùn đầmlầy ven biển chứa than bùn, tướng bùn đầm lầy trên bãi bồi, tướng bột cátbãi bồi sông và tướng bột cát đồng bằng châu thổ) thì chỉ có As và Cd có sựtích lũy hàm lượng phụ thuộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn, còn tất cả các kim loạinặng khác như Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Hg đều có sự tích lũy hàm lượng khôngphụ thuộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn, mà hàm lượng của chúng đã bị chi phối bởicác yếu tố khác. Nguyên nhân có thể do các tướng trầm tích này nằm ở khuvực có sự phân bố các mỏ khoáng sản, nhất là các mỏ Au - Hg, antiomon,than đá, than bùn…và cũng là vùng mà đã có sự can thiệp của con ngườimột cách sâu sắc bởi các hoạt động kinh tế như hoạt động sản xuất của cáckhu công nghiệp: Ninh Phúc, Quang Sơn, Gián Khẩu, Khánh Cư…

4.4. Đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại nặng trong nước mặt vàtrầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình.4.4.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại nặng trong nước mặt vàtrầm tích tầng mặt khu vực trong đê4.4.1.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại nặng trong nước mặt khuvực trong đê.

Từ các kết quả phân tích, NCS đã sử dụng biểu đồ MINPET để sosánh kết quả phân tích với các chỉ tiêu của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc giavề chất lượng nước mặt (QCVN 08: 2008 - dùng cho nước ngọt).

Page 23: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

21

Theo tiêu chuẩn nước loại A, chỉ có As có hàm lượng trung bình ở2/18 mẫu vượt tiêu chuẩn. Tất cả kim loại nặng con lại đều dưới giới hạncho phép. Theo tiêu chuẩn nước loại B, nước mặt trong vùng này chưa bịô nhiễm tất cả các tổ phần như: As, Cd, Pb, Cr3+, Cr6+, Cu, Zn, Ni, Fetổng và Hg. Cho thấy nước mặt trong vùng này tuy không đáp ứng đượcyêu cầu cho việc ăn uống sinh hoạt nhưng đã thoã mãn được cho mụcđích tưới tiêu và giao thông đường thuỷ…4.4.1.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại nặng trong trầm tích tầngmặt khu vực trong đê (trầm tích nước ngọt).

Mức độ ô nhiễm các kim loại nặng trong trầm tích tầng mặt khu vựctrong đê được xác định bởi: Thứ nhất là so sánh giá trị trung bình của cáckim loại nặng trong các tướng trầm tích với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc giavề đánh giá chất lượng trầm tích nước ngọt (QCVN 43: 2012/BTNMT) , chothấy hàm lượng trung bình của hầu hết các kim loại như As, Cd, Cu, Pb, Zn,Cr đều nằm dưới giới hạn cho phép, nhưng hàm lượng trung bình của Hg ởtướng bùn châu thổ - biển ven bờ bị phong hóa loang lổ, tướng bùn đầm lầyven biển chứa than bùn, tướng sét xám xanh vũng vịnh và tướng bùn đầm lầytrên bãi bồi đã vượt giới hạn cho phép từ 2,2 đến 3,3 lần ; Thứ hai là sử dụngbiểu đồ MINPET để so sánh kết quả phân tích kim loại nặng với các chỉ tiêucủa QCVN 43: 2012/BTNMT cho thấy trầm tích tầng mặt khu vực trong đêchưa bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng như: Cu, Pb, Zn, Cr, Cd. Tuy nhiêntrầm tích đã bị ô nhiễm cục bộ bởi Hg và ít hơn nữa là As.4.4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt và trầm tíchtầng mặt khu vực ngoài đê (khu vực bãi triều, cửa sông ven biển)4.4.2.1. Môi trường nước mặt khu vực bãi triều, cửa sông ven biển

Kết quả phân tích nước mặt khu vực ngoài đê được so sánh với các chỉtiêu của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ven b iển (QCVN10: 2008/BTNMT), cho thấy nước mặt ở khu vực bãi triều, cửa sông venbiển chưa bị ô nhiễm bởi các tổ phần như: Cr 3+, Cr6+, Cu, Zn, Ni và Hg.Nhưng nước mặt ở đây đã có dấu hiệu ô nhiễm cục bộ bởi Fe, Cd, Mn, Pb.4.4.2.2. Môi trường trầm tích tầng mặt khu vực bãi triều, cửa sông ven biển

Các kết quả phân tích kim loại nặng của trầm tích tầng mặt khu vựcbãi triều, cửa sông ven biển được so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc giavề chất lượng trầm tích nước lợ, nước mặn ( QCVN43:2012/BTNMT), chothấy: Trầm tích tầng mặt thuộc tướng bùn cát bãi triều hiện đại có hàm

Page 24: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

22

lượng trung bình của nhiều kim loại như Cd, Cu, Pb, Zn, Cr và Hg đềunằm dưới giới hạn cho phép, riêng chỉ có As có hàm lượng trung bìnhvượt giới hạn cho phép 1,08 lần. Hay, trầm tích tầng mặt khu vực bãitriều hiện đại đã có dấu hiệu ô nhiễm As nhưng mới ở mức nhẹ. Còntrầm tích tầng mặt của tướng cát bột cửa sông có hàm lượng trung bìnhcủa tất cả các kim loại nặng như As, Cu, Cd, Pb, Zn, Cr và Hg đều nằmdưới giới hạn cho phép.4.5. Một số nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trầm tích tầng mặttrong vùng nghiên cứu4.5.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm cho trầm tích tầng mặt khu vực trong đê

Nguyên nhân gây ô nhiễm cục bộ As và Hg của trầm tích tầng mặt khuvực trong đê là do cả yếu tố tự nhiên và hoạt động sản xuất của con người. Đólà do hoạt động sản xuất của các khu công nghiệp, các nhà máy xi măng, nhàmáy gạch ngói... sự tồn tại và hoạt động khai thác của các khu mỏ khoáng sảnnhư mỏ Au - Hg, antimon, mỏ than đá, than bùn… ở Nho Quan, Gia Viễn …4.5.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm cho trầm tích tầng mặt khu vựcngoài đê (khu vực bãi triều, cửa sông ven biển)

Khu vực bãi triều, cửa sông ven biển đóng vai trò như là bể chứa trầmtích từ các dòng chảy trong lục địa đổ ra biển (trong đó có sông Hồng và sôngĐáy), mà nguồn vật chất lục địa giàu các tổ phần gây ô nhiễm, trong đó có cáckim loại nặng. Mặt khác, môi trường kiềm yếu của khu vực bãi triều cũngthuận lợi cho việc tích tụ As trong trầm tích, do đó mà hàm lượng As ở khuvực bãi triều hiện đại tăng cao so với các khu vực khác.4.6. Các đề xuất khắc phục và giảm thiểu ô nhiễm môi trường khuvực nghiên cứu4.6.1. Một số đề xuất xử lý ô nhiễm

+ Đối với nước thải của khu công nghiệp cần phải có các bể chứa,dùng phương pháp hóa lý, sinh học… để xử lý. Nước sau khi xử lý đạttiêu chuẩn thì mới được xả thải vào hệ thống thoát nước chung.

+ Những vùng bị ô nhiễm kim loại nặng, nên trồng cỏ mần trầu, cỏvetiver và 2 loài thuộc họ dương xỉ để cải tạo đất.4.6.2. Các đề xuất chung nhằm bảo vệ môi trường khu vực nghiên cứu

* Đề xuất quy hoạch- Đối với các khu công nghiệp cần xây dựng hệ thống thu gom và xử

lý các nguồn nước thải chung trước khi xả thải vào các dòng chảy tự

Page 25: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

23

nhiên. Cần có biện pháp xây dựng, quản lý và giám sát hoạt động củacác nhà máy xi măng, gạch ngói... và việc khai thác tài nguyên khoángsản hợp lý nhằm hạn chế việc xả thải vào môi trường.

- Các ao, hồ cần phải được nạo vét thường xuyên . Nghiêm cấm cácđường thải bẩn đưa vào hồ, có thể trồng các loại sen, súng, nuôi cá…

- Khống chế các chất thải rắn, lỏng, khí. Mở rộng và phát triển côngnghệ tuần hoàn kín hoặc xử lý chất thải để giảm hoặc loại bỏ các chất gâyô nhiễm; Hạn chế sử dụng phân bón hóa học, các thuốc có độc tính cao…Nên tích cực áp dụng rộng rãi các kỹ thuật sinh học phòng trị sâu hại.

* Các đề xuất quản lý, tuyên truyền giáo dụcNâng cao ý thức cho người dân về việc bảo vệ và vệ sinh môi

trường. Vận động người dân thực hiện tốt vệ sinh nông thôn theo chươngtrình nước sạch và vệ sinh môi trường, thu gom rác thải vào những nơiquy định để xử lý, không nên lạm dụng các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ,thuốc tăng trưởng, các loại phân bón... cho cây trồng nếu chưa thấy cầnthiết, nên gạch hóa và bê tông hóa các chuồng trại chăn nuôi, các khu vệsinh, cống rãnh thoát nước thải chun g. Từ các nhà máy cho đến các hộdân cư nên hạn chế sử dụng các nguồn nhiên liệu nhất là các loại than.

Tăng cường công tác quản lý, giám sát việc thực hiện bảo vệ môitrường đối với các tổ chức cá nhân tham gia hoạt động kinh tế trên địa bàn,xử phạt nghiêm các đơn vị và cá nhân vi phạm. Nghiêm túc áp dụng Luậtbảo vệ môi trường đối với cộng đồng dân cư .

KẾT LUẬN1. Trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình chủ yếu gồm các

kiểu trầm tích như: cát, bột cát, cát bùn, bùn, sét nằm đan xen (thô -mịn), được thành tạo bởi nguồn vật liệu, tuy có một phần nhỏ từ nhữngvùng lân cận, nhưng chủ yếu là nguồn vật liệu từ nơi xa được vậnchuyển qua sông Đáy và sông Hồng đưa đến.

2. Trầm tích tầng mặt trong vùng nghiên cứu khá đa dạng vềtướng, bao gồm tướng bùn đồ ng bằng ven biển bị phong hóa loang lổ,bùn đầm lầy ven biển chứa than bùn, tướng sét xám xanh vũng vịnh,tướng bột cát bãi bồi sông, tướng bùn đầm lầy trên bãi bồi, tướng bột cátđồng bằng châu thổ, tướng bùn đồng bằng châu thổ bị đầm lầy hóa,tướng bùn cát bãi triều và tướng cát cồn cát chắn cửa sông tàn dư, vớinhững đặc trưng riêng về tướng đá.

Page 26: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

24

3. Trong trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình, theohướng từ đất liền ra biển, các nguyên tố Hg, Cr, Ni, As và Cd có hàmlượng giảm dần (trừ tướng cát cồn cát chắn cửa sông).

4. Trong các tướng trầm tích của vùng nghiên cứu, các nguyên tốAs, Hg và Cd có hàm lượng trung bình biến đổi tỷ lệ thuận với tổng hàmlượng trung bình của các khoáng vật có khả năng hấp phụ mạnh nhưmontmorilonit, goethit và hydrogoethit. Các nguyên tố còn lại không thểhiện rõ sự phụ thuộc vào các khoáng vật này.

5. Trong trầm tích tầng mặt phân bố ở khu vực ven biển Ninh Bình,đều có hàm lượng của hầu hết các nguyên tố như As, Cu, Cd, Pb, Zn, Ni,Cr có sự tích luỹ hàm lượng phụ th uộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn trong trầmtích. Trong khi đó, các tướng trầm tích phân bố sâu trong lục địa chỉ có Asvà Cd có sự tích lũy hàm lượng phụ thuộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn, còn tất cảcác kim loại nặng khác như Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Hg đều có sự tích lũy hàmlượng không phụ thuộc vào tỷ lệ cấp hạt mịn, mà hàm lượng của chúng đãbị chi phối bởi các yếu tố khác.

6. Đối với các kim loại nặng, môi trường nước mặt khu vực trong đê

chưa có biểu hiện ô nhiễm nhưng trầm tích tầng mặt đã bị ô nhiễm cục bộbởi As và Hg. Môi trường nước mặt ở khu vực bãi triều, cửa sông venbiển đã có dấu hiệu ô nhiễm của Fe, Cd, Mn, Pb, As. Còn trầm tích tầngmặt ở khu vực này cũng đã có biểu hiện ô nhiễm cục bộ bởi As (ở tướngbùn cát bãi triều hiện đại).

7. Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy, nguyên nhân gây ônhiễm kim loại nặng cho trầm tích tầng mặt khu vực trong đê chủ yếu làdo sự tồn tại và hoạt động khai thác của các mỏ khoáng sản, hoạt độngsản xuất của các khu công nghiệp; còn ở khu vực ngoài đê là do điềukiện tự nhiên thuận tiện cho việc tích tụ một số kim loại nặng (trong đócó As), dưới sự tác động gián tiếp của con người.

KIẾN NGHỊ- Cần nghiên cứu định lượng và chuyên sâu hơn nữa về dạng tồn tại

của các kim loại nặng trong trầm tích tầng mặt trong vùng nghiên cứu, nhấtlà đối với các kim loại đã có dấu hiệu gây ô nhiễm như Hg và As.

- Cần có các nghiên cứu sâu hơn về mức độ ô nhiễm, cần khoanhvùng những khu vực đã có dấu hiệu ô nhiễm Hg, As và đưa ra các giải phápthích hợp nhằm hạn chế và giảm thiểu ô nhiễm cho vù ng nghiên cứu.

Page 27: BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA …vi.humg.edu.vn/vi/images/stories/attachments/article/2158/Tom tat... · trong những năm gần đây, chất

25

DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNGBỐ CỦA NGHIÊN CỨU SINH

1. Đặng Thị Vinh, Đỗ Văn Nhuận (2004), “Tiến hóa trầm tích Pleistocen muộn- Holocen trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và vấn đề xói lở bồitụ liên quan của khu vực hạ lưu Nam sông Hồng”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghịKhoa học lần thứ 16 - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr. 218 - 223.2. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Văn Bình, Phạm Thị Vân Anh (2006), “Thànhphần vật chất và điều kiện môi trường thành tạo trầm tích tầng mặt vùng ngậpmặn ven biển Kim Sơn, Ninh Bình”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa họclần thứ 17 - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr. 190 - 194.3. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Văn Bình (2008), “Đặc điểm môi trường địa hóacác trầm tích tầng mặt dải ven biển đoạn từ cửa sông Thái Bình đến cửa BaLạt”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 18 - Trường Đại họcMỏ - Địa chất, tr. 204 - 209.4. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Văn Bình, Hà Thành Như, Đỗ Văn Nhuận (2008),“Đặc điểm môi trường sinh thái và nước vào mùa m ưa vùng ngập mặn ven biểnNga Sơn - Hậu Lộc - Thanh Hóa”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa học lầnthứ 18 - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr. 196 - 203.5. Nguyễn Khắc Giảng, Nguyễn Trung Thành, Đặng Thị Vinh (2009), “Kếtquả nghiên cứu bước đầu đặc điểm đ ịa hóa các kim loại nặng trong bùn đáyhệ thống sông Thái Bình”, Tạp chí Khoa học Mỏ - Địa chất, (26), tr. 23 - 336. Nguyễn Văn Bình, Đặng Thị Vinh, Hà Thành Như, Đỗ Văn Nhuận,Nguyễn Trung Thành (2009), “Đặc điểm thành phần vật chất các thành tạotrầm tích tầng mặt vùng ngập mặt ven biển Nga Sơn Hậu Lộc Thanh Hóa”,Tạp chí Khoa học Mỏ - Địa chất, (27), tr. 10 - 18.7. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Khắc Giảng, Đỗ Văn Nhuận (2010), “Nghiêncứu bước đầu về sự phân bố và các đặc điểm của trầm tích Holocen muộntrên địa bàn tỉnh Ninh Bình”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ19 - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr. 182 - 186.8. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Khắc Giảng (2011), “Đặc điểm thành phần vậtchất và môi trường thành tạo trầm tích tầng mặt khu vực hạ lưu tây namsông Đáy”, Tạp chí Khoa học Mỏ - Địa chất, ( 35), tr. 93 - 100.9. Đặng Thị Vinh, Nguyễn Khắc Giảng, Ngô Xuân Đắc (2012), “Đặc điểm hoá lýmôi trường nước mặt khu vực Tây Nam hạ lưu sông Đáy”, Tuyển tập Báo cáoHội nghị Khoa học lần thứ 20 - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr. 259 - 270.10. Trần Văn Nhuận, Bùi Trí Tâm, Vũ Trụ, Phạm Thị Diệu Huyền, Đỗ VănNhuận, Đặng Thị Vinh (2013), “Những đặc điểm chính biến đổi thứ sinh cácđá chứa trầm tích Oligocen bể Cửu Long”, Tạp chí của Tập đoàn dầu khíQuốc Gia Việt Nam - PetroVietnam, (2), tr. 21-28.