Luận văn nghiên cứu Đặc Điểm Địa hóa môi trường phục vụ sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên khu vực vịnh tiên yên tỉnh quảng ninh

"Mục tiêu của luận án Lam sang tỏ các vẫn đẻ địa hóa môi trường bao gồm sự phản bổ của các nguyên tế vi lượng và vật chất hữu cơ trong nước và trầm tích khu vực vịnh Tiên.. Nhiệm vụ cũa

DAI HOC QUOC GIA HA NOL TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Dăng Quy

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG PHỤC

VU st! DUNG BEN VỮNG TÀI NGUYÊN TIHIÊN NHIÊN

KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN ÁN TIỀN SĨ ĐỊA CHAT

THả Nội - 2012

DAI HOC QUOC GIA HA NOL TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Dăng Quy

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG PHỤC

VU st! DUNG BEN VỮNG TÀI NGUYÊN TIHIÊN NHIÊN

KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Địa hóa học

Mã số: 62 44 57 10

LUẬN ÁN TIỀN SĨ ĐỊA CHAT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

LỎI CAM ĐOAN

'tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cửu của riêng tôi, các số liệu, kết quả

Tiêu trong luận ân là trung thực và chưa lừng được ai công bỗ trong bắt kỳ công

trình nào khác

Nghiên cứu sinh

Trin Đăng Quy

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu xinh xin bày tô lòng trí ân và kinh tọng đến ŒS.TS

Aai Trọng Nhuận, TS Đào Mạnh Tiên - hai người thâu đã đầu dắt nghiên cứu sinh từ những bước đầu tên trên con đường nghiên cứu khoa học và trực tiắp hướng đẫn nghiên cứu sinh làm luận án tiến

st dia chdt

Tận án không thể hodn thinh néu nh nghién cia sinh không

nhận được sự cho phép và giúp đỡ của GS.TS Shinsuke Tanabe, PGS.TS Koji Omori - Trung tam Nghiên cứu Môi trường Biến (CME§) - Trường Đại hạc Ehime, Nhật Bản trong quá tình phân

tích giá trị ding vi bén °C va ham lượng TÓC, TN; PQS.TSKH

Lint Vin Bi va ede can bộ Phòng thí nghiệm Lióa vật liệu - Khoa 1ióa học - Trường Dại học Khoa học Tự nhiên - Dai hoc Quốc gia

Hà Nội trong quá trình phân tích hàm lượng các nguyên tổ vi lượng, nghiên cứu sinh xia chân thành cám ơn sự giúp dỡ quý bảu

giả trị đồng vị bên C”, hàm lượng TÓOC, 1N, nghiên cứu sink xin

cảm ơn sự giúp đỡ chân thành và nhiệt tình đó

Luận án được hoàn thành tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa

hạc Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, nghiên cứu sinh xin bay

!ð lòng biết ơn sâu sắc đến các thấy cô và đồng nghiệp trong Khoa

đã giúp để và động viên nghiên cứu sinh trong quá trình hoàn thành luận án

Cuối cùng, nghiên cứu sinh muốn bày tô lòng trì ân và kính trọng

đến những nguồi thân trong gia đình: bồ mẹ, vợ và càc anh chị em

đã động viên, chia sẻ và giúp đỡ cả về vật chất lẫn rnh thần trong uốt quá trình thực hiện nghiên cứu của nghiên cứu sinh

MỤC LỤC

MO DA,

CHUONG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CUI VA PHUONG PHAP NGHTEN CỨN:

1.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CUU DIA HOA MOL TRUONG VUNG VINH

1.1.1 Trên thế giới

1.1.2 Ở Việt Nam và trong khu vực vịnh Tiên Yên

1.2 KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.3.1 Cách tiếp cận -

1.3.2 ác phương pháp nghiên cứu

CHUONG 2 CAC YEU T6 ANH HUONG DEN DAC TRUNG DIA HOA MOT TRUONG NUGC VA TRAM TICH KITU VUC VINI TIEN YEN

2.1 BAC DIEM TU "NHIÊN

2.1.6 Đặc điểm cáo tập trằm tịch bãi triểu

2.2 ĐẶC DIỄM TÀI NGUYÊN

2.3 Tài nguyên sinh vật

2.3 ĐẶC ĐIỂM KINH LẺ - XÃ HỘI

2.3.2 Khai thac, nu6i tréng thiy san TH Hee 58

2.3.3 Hoạt dông cảng biển va giao thông thỦy sessed? CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỆM ĐỊA HÓA MỖI TRƯỜNG CÁC NGUYÊN TỔ LT

LƯỢNG TRONG NUGC VA TRAM TICH KHU VỰC LINH TIEN YEN 60

3.1 ĐẠC ĐIỂM ĐỊA HOA MOT TRUONG CAC NGUYEN TO VILLI

TRONG NUGC BIEN

3.1.1 Nguyên

3.1.6 Nguyên tổ Cả

3.1.7 Nguyên tế Hg

3.1.8 Nguyên tế Phi

3.1.9 Nhận xét clrưng,

3.2, ĐẶC DIỄM DỊA HÓA MÔI TRƯỜNG CÁC NGUY

TRONG TRAM TiCH TANG MAT

3.3 BAC DIEM DIA HOA MOT TRUONG ÁC NGUYÊN TỔ VI LI

TRONG CAC TAP TRAM TiCH BAI TRIE

3.3.1, Bai triéu Ding Rui

3.3.2 Bai triển cửa sông Đẳm Hà

3.3.3 Bãi triều cửa sông Đường Hoa

3.4 DÀNH GIÁ MỨC BO Ô NIIÊM CÁC NGU

3.4.1 Danh giá nức độ ô nhiễm các nguyên tổ vi Nha trong nước biên

3.4.2 Đánh gia mic 46 6 nhiễm các mene tên tổ vị lượng tong t tram tích 108

4.1.2 Nguôn gắc vật chất hữu cơ và vai trò cung cấp của la rừng ngập mặn 121

4.2 ĐẠC ĐIỂM DIA HÓA HỮU CƠ CÁC TAP TRAM TICH BAT TRIEU

4.2.2 Biển đối vật chất hữm cơ trong mới liên hệ với sự dao động mực nước

biển tương đổi

CHƯƠNG %5 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DI ING BEN VUNG TAI NG

NHI KHU ƯỰC VINH TIÊN YÊN TRÊN CƠ SỞ NGHIÊN CŨ

MOI TRUONG

5.1 BOI CANH VAN DE

5.2 BINH HUONG PHAN VUNG CHU

.3, CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BÊN VỮNG

TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

5.3.1 Tăng cuởng luật pháp, chính sách - ¬-

5.3.2 Quan ly tai nguyên môi trường đựa vào công đồng ¬— - 5.3.3 Quản lý tống hợp đới bờ

3.3.4 Giải pháp khoa học và công nghệ +

3.3.5 Giải tháp tuyên truyền, giáo dục v

KT LUẬN

DANH MỤC TỪ VIẾT TAT

C1: Tập Hảm tích bãi triều Đồng Rui

2: Tập rằm tích hãi triều cửa sông Đảm Hã

C3: Tap hằm tích bãi triều gửa sông Đường Hoa

Thục vật C3: Thực vật quang hợp theo chủ trinh Calvin

Thực vật C4: Thực vật quang hợp theo chu trình Hatch-Slack

CF (Contamination Factor): Hé sé nhiém ban,

Cmax: Gia tri lớn nhất

Cmin: Giá trị nhỏ nhất

Củ: Giá trị tmg bình

EF (Tmrichment Facter): TIệ số làm giản

TILTĐTG: Iiàm lượng trung bình các nguyên tế vi lượng trong trầm tích biên nông,

thể giới

TCP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer); Khéi pho plasma cam

ung

Treo: Hé 36 dia tich lũy

18QGs - Interim Sediment Quality Guidelines; Hudng dan tam thoi Danh giá Chat

Tượng Trâm tích của Canada

Mở (Median dimenuons): Kich thước hạt trung binh của trằm tích

NBTG: Iam lượng trung bình các nguyên tế vị lượng trong xước biển thể giới

Nhe: Nitơ hữu cơ

Nve: Nitơ vô cơ

PEL (Probable Hffect Levels): Mức hiệu ứng có thể,

iv

PLI (Pollution Load Index): Hé sé tai ö nhiễm

POM (Particulate Organic Matters): Vat chat hima eo lo Hing

QCVN: Quy chudn Việt Nam

R: Hé 86 tương (luan:

RSD (Relative Standard Deviation}: Độ lệch chuân tượng đối

SD (Standard Deviation) Pé Iéch chuẩn

Sk: Hé sé bat déi xting cia trầm tích

So: Hệ sẻ chọn lọc của trầm tích

SQGs (Seđiment Quality Guidelines): Các hướng dẫn đánh gia chat hrong tram tich Ta: Hệ sẻ Talasofil của các nguyên tổ vi lượng trong nước biến

Tả: Hệ số tập trung của gác nguyên tổ vi lượng trong trám tích

TN (Total Nitrogen): Tang nite

TOC (Total Organic Carbon): Tang, carbon hi co

TOC/TN: Tỉ số khỏi hượng tổng carbon hữu cơ với tổng nitơ

Tto: Hệ số ö nhiễm

`: Hệ số biên phân hàm lượng

8C: Gia tri tí số đồng vi bén carbon

DANH MỤC BẢNG

Bary 11 Hàm lượng (mg/kg) các nguyên tố ví lượng tương trầm tích biển nông thể

Tảng 1.2 Phân loại ô nhiễm các nguyên tổ vi lượng trong ẩm tích bằng hệ số địa

Bảng 2.3, So sảnh giả trị trung bình độ muối, pH, Hh trong mước tằng mật một số

Bang 2.4 Thông kẻ các thông số của trằm tích ting mat khu vue vinh Tiên Yên .44

Bang 2.5 Than sé thông ké Bh và „H trong trầm tích tings mắt khu vực vịnh Tiên

Yên (n= 36)

Bảng 2.6 So sánh gị

ven bở Việt Nam

Bang 2.7 Dic di

Bang 2.8 Dac diễm tập trầm tích bãi triểu cửa sống Đâm Hà

Bang 2.10, Dân số và mật dộ dân số của các huyện ven vịnh Tiên Yên dến 2009 58

Bang 3.1 Tham số thống kê hàm lượng (10” mg/1) các nguyên tố vi ¡ lượng trong

Bang 32 Hàm Tượng trung Đình ao imei và hệ số Talasofil ¢ của a Cụ, ‘3b, Mn va

Bang 3.3 So sánh hàm lượng trưng bình q0" mng/]) các nguyên tổ vi lượng trong

Bang 3.4 Ma tran hé sé trong quan cặp của độ muối và các nguyên tổ vi lượng

Bang 3.5, Ma trận hệ số tương quan riêng, 2 phin với biển điêu khiển là IHh của các

Bảng 3.6 Ma trận hệ số tương quan riêng phân với biển điều khiển là pH của các

Tang 3.7 Hàm lượng trung bình (10” mg/)) và hệ số TelasoBi của Zn, Ca, Ig va Pb

Bang 3.8 Tham sé théng ké ham lượng (mei và bệ số Tả của cáo nguyên tổ Ni,

Co, V, Cd, Cu, Mn, va Mo trong trim tich tang mặt (n= 36) 15

Tiảng 3.9 So sánh hàm lượng (mg/kg) cdc nguyén 16 vi nh giữa các vùng khác

xhau trong khu vực vịnh Tiên Yên ì cccenseceeee

‘Bang 3.10 Ma trận hệ số tương quan cặp của các nguyên tổ vị lượng, TC, tỉ lệ cấp

hạt mịn (bùn < 0.063 mm) trong tram tich tang mat (n = 36) - 78

Bảng 3.11 Ma trận bệ số Lương quam riêng phần với biển điển khiển là TOC cia các

Bang 3.12 Ma trận hệ số tương quan riêng phân với biển điều khiển mal cấp hạt

mịn của các nguyền tô vi lượng trong trầm tích tảng mặt (n = 36) 79 Bang 3.13 Than số thông kế hằm lượng (mng/kg) và hệ số Tả của các nguyên 16 Cr,

Pb, Zn, As, IIp, va Sb trong tram tích tẳng mặt (n = 36) - 85 Bang 3.14, Két qua phiin tich phương sai da nhàn tố đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng TOC và tỉ lệ cấp hạt mịn tới sự phân bổ và hàm lượng các nguyên tổ vỉ tượng

trong trầm tích: tổng, mặt

Bang 3.15 Tham số thống ké ham lượng mg) các nguyên tổ vi

trằm tích bãi triểu Đồng Rui (C1)

Bang 3.16 Ma tran hé sé tuong quan cặp của cáo nguyên tổ vị lượng hàm Tượng 'TOC và tí lệ cắp bạt mịn trong tập tram tich Déng Rui (a = 29) we Bang 3.17 Ma trận hệ số tương quan riêng phản với biển điều khiển là TOC aiia các nguyên tổ vi lượng trong tập tram tích Đồng Rui (n— 29) .95 Tăng 3.18 Ma trận hệ số tương quan riêng phản với biến ¡điện khiến là tí lệ cấp hat

mịn của các nguyên tô vi lượng trong tập tràm tỉch bãi triểu Đồng Rui (n = 29)

Bang 3.19 Két qua phan tích phương sai đa nhân tổ đánh giá ảnh hưởng của lâm

lương TOC và tỉ lê cấp hạt mm tới sự phân bố và hàm lượng các nguyên tổ vĩ lượng,

trong tập trâm tích bãi triều Đẳng Rui (n = 29) %6

Bang 3.20 Tham sỏ thông kẻ hảm lượng (mg/kg) cáo nguyễn tổ vĩ lượng trong, sp trầm tích bãi triểu cửa sông, Pam Ha (C2)

láng 3.21 Ma trận hệ số tương quan cặp của các nguyên tô vi lượng, hảm hoc

TOC va ti lệ cắp bạt mịn trong tập tram tich Bam Ha (n = 41) - .100 Bang 3.22, Ma trận hệ sở tương quan riêng phản với biển diềư khiển là TOC cũa các

nguyên tổ vĩ lượng tr ong, tập trầm tích cửa sông Đầm Hà (n — 41) - 100

lăng 3.23, Ma trận hệ sẽ tương quan riêng phần với biến điều khiển lá tí lệ cấp bạt mịn của các nguyên tổ vi long trong tap tram tích của sảng Đảm Hà (n = 41) 101 Bảng 3.24 Kết quá phân tích phương sai da nhân tố đánh giá ánh hưởng của ham

lượng TOC và tỉ lệ cap hạt mắn tới sự phân bố và hán lượng các nguyên tỔ vì lượng

trong tập trâm tích cửa sông Dằẫm Hà (n= 4]) óc co 0222 creierrrree 103 Bảng 3.25 Tham số thông kê hàm luong (mg/kg) cae nguy vi lượng trong gội

mẫu trảm tích rừng ngập mặn cửa sông Đường Hoa (C3) 108

Bảng 3.26 Ma lrân hệ số lương quan cắp của các nguyên lỗ vì lượng,

TTOC và tí lệ cấp hạt mịn trong tập tram tích Dường Lloa (a = 22

Bang 3.27 Ma trận hệ

ương quan riêng phẩn với biển điều kh nguyên tả vi lượng trong tập tram tich ota séng Dudmg Toa (n= 22) ~ 106

Bang 3.28 Ma tran hé sé tuong quan riêng phân với biển điển khiến là tỉ lệ cập hạt min

của các nguyên tố vi lượng trong tap trim tich eta séng Dudng Loa (n = 22) 1Ù6

vi

Bang 3.29 Két quả phân tích phương sai da nhàn tố đánh giá ảnh hưởng của hàm

lượng TOC và tỉ lê cấp hạt mịn tới sự phân bổ và hâm lượng các nguyên tổ vi hrợng

Bang 3.30 Dánh giá ö nhiễm nguyên tổ vi lượng trong nuớc vịnh Tiên Yên 108

Bang 3.31 Đối sánh hàm lượng cáo nguyên tổ vi lượng trong trim tích tằng mặt với

Bang 3.32, Ô nhiễm các nguyễn tổ vì lượng trong trầm lich lằng mặt theo TSQG.110

Bang 3.33 Két quả tính toán hệ sộ địa tích lũy (Ty.,) thể hiện mức độ ô nhiễm trảm

Bang 3.34 Kết quả tính toán hệ sộ địa tích N đạu) thể biện mức độ ô nhiễm trong

Bang 3.35 Kết quả tính toán hệ sộ dia tính My (12) thể hiện mức độ 6 › nhiễm trong

lượng trong kiểm tích lẳng mặt khu vục vịnh Tiên Yên(n 36)

Bang 3.38 116 sé nhiễm bắn (CF) va hé số tải ö nhiễm (PLT) của nguyên tổ vi hượng

Bang 4.1 Tham số thắng kế HỌC, IN, số TOC/

mặt khu vực vịnh Tiên Yên (n 36)

Bang 4.2 Gia trị 8C (8á) trong lá Sú biển và vật chất hữu cơ lơ lửng tại vịnh Tiên

4.3 Tỉ lệ vậi chất hữm cơ từ rừng ngập m mặn và từ thực vật 4t ph du ở biển trơng

tram tich tang mat (n= 3@ .128

Bang 4, Tham sé théng ké TOC, TN, TOC/TN và 8C trong các tập trằm tich bai mM HA 131

Bang 4.5 Kết quả phân tích phương s sai một nhân tổ so sảnh giá trị trưng bình của

Bang 4.6 Kết quá kiểm định độc Ep các thông số TỌC, TN, và S”C trong các tập

Tăng 5.1 Dặc điểm các vùng chục năng môi trường khu vực vịnh Tiên Yên 155

viii

DANH MỤC HỈNH

Tình 1.1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu - sell

linh 1.2 Vai trò nghiên cứu địa hóa môi trường trong sử dựng bên vững tài nguyên

Hình 1.3 Khung giải quyết vẫn để của luận án 16 Hình 1.4 Sơ đồ vị trí lây mẫu khu vực vịnh Tiên Yên - AS

Hinh 1.5 Bién adi gia tri 8°C va ti s6 TOC/TN oia cae nguén cung cấp vật chất

hữu cơ cho môi trường đới bở (A.L Lamb vá GP Wilsen, 2006) [109] 28

Hinh 2.2 Biểu đỏ phân loại trằm tích của Cục Dia chất Hoàng gia Ảnh 42

Hình 3.3 Sơ đồ trằm tích tắng mặt khu vục vịnh Tiên Yên - 43

Hình 2.4 Đặc điểm tập trằm lích bãi triển Đông Rui - - 2 AT linh 2.5 Dặc điểm tập trắm tích bãi triéu cura séng Dam La ay Tình 2.6 Đặc điểm tập trằm lích bấi triển cửa sông Đường Hoa - 25d

Hình 2.7, Phan bé tai nguyén va cac hoat déng nhân sinh trên vịnh Tiên Yên 56

Hình 3.1 Biển thiên hàm lượng các nguyên tổ vi lượng trong nước quan tắc theo thủy triều tại cửa sông Đằm Hả

Hinh 3.3 Phin b ham lượng TOC, tí lê cap hat min (bùn), các nguyên

theo chiều sâu tập trâm tích bãi triểu Đồng Rui (C1)

Hình 3.4 Phân bố làm lượng TOC, tứ lệ cấp bral min (bùn), các nguyên

theo chiều sâu tập trằm tích bãi triểu cửa sông Dam 11a (C2)

Tình 3.5 Phần bổ bảm lượng TOC, t lệ cấp hạt mịn (bùn), các nguyên

theo chiều sâu tập trâm tích bãi tridu cứa sống Đường Hoa (C3)

¡ lượng trong các tập trảm tích hãi triệu

Tình 3.7 Phân bé hệ số địa tích wy yes) của các nguyê)

tổ vi lượng trong wae tp

Hinh 3.8 So dé khai quat nghiên cửu dịa hóa môi trường các nguyên tổ ví lượng, trong nước và trằm tích vịnh Tiên Yên và chứng mình luận điểm 1 -117

Hinh 4.1 Sơ đồ phân bố TOC trong wim tịch tầng mặt khu vực vịnh Tiên Yên 119 Tinh 4.2 So đề phân bó TN trong tram tích tầng mặt khu vực vịnh Tiên Yên 120 Hình 4.3 Sơ dễ phân bố tỉ lệ cấp hạt mịn (< 0,063 mm) trong trầm tích tầng, mặt

Hình 4.4 Biểu đỏ tương quan giữa TN với TOC (@), TOC va IN voi tứ lệ cap hat

Hinh 4.5, So dé phan bé tỉ số TOC/TN trong tị uầm tích ving mii

Tlinh 4.6 So dé phan bé 8C trong tram tich tang mat

x

Tinh 4.7 Dễ thị biếu điển mối quan hệ giữa tỉ số TOC/TN với '*C trong tam tích

tảng mặt và phân nhóm tram tich theo nguồn gốc vật chất hữu cơ si 129)

linh 41.8 Sơ dé phan bổ tỉ lệ vật chất hữu cơ từ rừng ngập mặn trong trim tich ting

Tlinh 4.9 D§c diém thạch bọc va vat chit hitu eo cae t€p tram tích bãi triéu Deng

131 Linh 4.10 Dặc điểm (hạch bọc và vat chất hữu cơ ơ tập tầm tích bãi tiểu cña sông

Tĩnh 4.11 Dae điểm thạch học và vật chất hữu cơ tập tram tích bãi triểu cửa sông

linh 4.12 Tương quan giữa TÓC với TN trong e các lập ầm tích bãi triểu 133

Hình 4.13 Tương quan giữa TOC và TN với lỉ lê cấp hạt mịn Irong các lập lrầmt

Trình 4.14 Dé thị biểu điễn g gìá trị trung bình các thông số TOC, TN, và 8!°Œ trong

Hình 415 Đặc điểm trầm lich 8%, tỉ số TOCTN, và nguôm gốc vật chải hữu cơ

Linh 4.16, Die diém tram tích, 8C, tí số TOC/TN, và nguồn gốc vật t chit hữu co

trong lập trầm tích bãi triều cửa sông Đảm Hà - _ 138

Tỉnh 4.17 Đặc điểm trâm tích, 8C, tỉ số TOC/TN, và nguên sóc vật chật hữu cơ

trong tập trằm tích bãi triều cửa sông Đường Hoa - soe 139

Hình 418 Đỗ thị phân bổ tí số TOC/Ek với ðÖC 0e) của gác tap ti tram tich bai

Trực nước biển trong quá khứ qua nghiên cứu akc 145

linh 4.20 Sơ để khái quát vai trò cưng cấp vật chất hữu cơ của rừng ngập mặn vả

Hình phụ lục 6 Biểu đổ trọng số thể hiện kết quả phân tích thành phản chỉnh các

Tình phụ lục 7 Biểu đồ trọng số thể hiện kết quả phân tích thành phần chúnh các

nguyên tổ vi lượng trong tập trầm tích bãi triéu Déng Rui (Cl) - _ LBB

Hình phụ lục 8 Biểu đồ trọng số thể hiện kết quả phân tích thành phản chính các

nguyên tổ vi lượng trong tập trầm tích bãi triển cửa sông Đảm Hà (C2) 189

Tình phụ lục 9 Biểu đỗ trong số thể hiện kết quả phân tích thành phần chính các nguyên

xi

MỞ ĐẦU

Với lịch sử phát triển khoảng 40 năm (kế từ khi Kothmy lần đầu tiên đưa ra

danh từ Địa hỏa môi trường - Envronmental Geochemistry tai Héi nghi cla Hội

hoá học Mỹ ngày 15/9/1971), địa hóa mãi trường đã có rất nhiều đóng góp vào việc

định huồng sử dung bên vững tải nguyên, bão vệ sức khỏe con người, đặc biệt là

tìm ra dược mỗi liên hệ giữa sự phản bê của một số các nguyên tổ và hợp chất hóa hoc trong môi trường với sức khỏe con người Tuy nhiên, các nghiên cứu về địa hóa môi trường biển và biển ven bờ vẫn còn rất nhiều hạn chế Đặc biệt là trong bối cảnh hiện nay, khi các nguồn tải nguyên biển và biển ven bờ đang được đây mạnh khai

thác để phục vụ phát triển kinh tế và Việt Nam cũng đang phát triển theo hướng,

chung đó Chính vị vậy, cản thiết phải tăng cường nghiên cứu dịa hỏa mỗi trường, biển nhằm hướng tới việc sử dụng bên vững các nguồn tải nguyên biển ở Việt Nam

Vịnh Tiên Yên là một vịnh biển lớn thuộc tính Quảng Ninh Khu vực vịnh

Tiên Yên (bao gồm phân lớn vịnh Tiên Yên va phân biến bên ngoài các đão chắn)

có sụ đa đạng về địa chất, địa mao, lai nguyên phong phú như đất ngập nước ven biển; các hệ sinh thái đặc thù như rùng ngập mặn, thảm cỏ biển, sự đa dạng về

thành phản loài cao, đặc biệt là các loài đặc sản như Sả sủng Bông thủa, Sò huyết,

ngao, ngắn Chính vỉ vậy, các nguần tài nguyên của khu vục dang được dẫy mạnh khai thác phục vụ phát triển kinh tế như nuôi trồng và đánh bắt thủy sắn, cảng biển,

du lịch và khai thác khoảng sản Một số công trình nghiên cứu cho thấy mặc dù khu vue giau có về các nguồn tải nguyễn nhưng hiệu quả khai thác kinh tế tấp, nhu cầu khai thác tiếp tục gia tăng trong khi tải nguyên đã suy giảm, các hoạt động phát triển đã gây nhiều tác động tiêu cực đến môi trường Các nghiên cứu trước đây về khu vực vịnh Tiên Yên và các hợp phản của nó dã mô tả sơ lược được dic diễm mỗi trường địa hỏa, các yếu tổ ảnh hưởng đến địa hóa môi trường, sự phần bố của các

nguyên tổ và hợp chất hữu cơ [1, 8, 27, 39, 45, 56, 58] Tuy nhiên, một số vấn dé

của địa hóa môi trường khư vực vẫn clrưa được nghiên cứu chỉ tiết vá thấu đáo như

đặc trmg địa hóa môi trường, nguằn gốc và vai trò của vật chất hữu cơ trong trâm

1

tích sự tiền hóa của bãi triều, sự phân bổ, mức độ ö nhiễm và tích lũy các nguyên tổ

vi lượng trong nước vả trầm tích Trong khi các van để này là cơ sở khoa học quan

trọng cho việc định hướng khai thác, sử đụng bản vĩữmg tải nguyên thiên nhiên và

bao vệ môi trưởng, Xuất phát từ những yêu cầu thực tiên trên, nghiên cửu sinh đã lựa chọn và thục hiện để tài “Nghiên cứu đặc điểm địa hoá môi trường phục vụ sử dụng bến vững tài nguyên thiên nhiền khu vực vịnh Tiên Yén, tinh Quang Ninh” dé làm luận án với mục tiểu và nhiệm vụ cụ thể được trình bảy sau đây

"Mục tiêu của luận án

Lam sang tỏ các vẫn đẻ địa hóa môi trường bao gồm sự phản bổ của các nguyên tế vi lượng và vật chất hữu cơ trong nước và trầm tích khu vực vịnh Tiên Yên, góp phan xây đựng cơ số khoa học cho việc định hướng sử dụng bên vững tải nguyên thiên nhiên

Nhiệm vụ cũa Ì

1.Nghiễn cửu các diều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tác động dến dia hóa mỗi

trường khu vực vịnh Tiên Yên, đặc biệt là yếu tế địa hình và thủy - hãi văn không chế sự phân bẻ trâm tích, vật chất hữu cơ và nguyễn tổ vi lượng,

2 Đánh giá các đặc điểm trâm tích tằng mặt trong môi liên quan với khả năng lưu

giữ các nguyên lố vì lượng, đặc trưng trâm tích tằng sâu bãi triển, đặc diễm

pH, Hh trong nude va trim tích

3.Nghién cứu sự phân bỏ của các nguyên tổ vi lượng trong mỗi trường nước và

tram tich ting mặt, tẳng sâu bãi triểu, đánh giá mức độ tích hiy và mức độ ô

nhiễm các nguyên tỏ vi lượng trong nước và trầm tích

4.Nghiên cứu sự phản bỗ và nguồn gốc của vật chất hữu cơ trong trầm tích tầng,

mặt và tầng sâu bãi triểu, vai trò của rừng ngập mặn trong việc cung cấp vật chất hữu cơ vả xây dụng lại điều kiện cổ môi trường lắng dong tram tích

3.Trên cơ sở nghiên cứu địa hóa môi trường, để xuất định hướng sử dụng bẻn

vững tải nguyên thiên nhiên, bão vệ môi trường khu vục vịnh Tiên Yên

3

Co sé tai liệu xây dựng luận án

Luận an được hoàn thành dựa trên kết quả nghiền cửu trực tiếp của nghiền

cứu sinh trong thời gian từ năm 2007 đến năm 2011 Nghiên cúu sinh lá người trục

tiếp tiến hanh khảo sát thực địa, thu thập và phân tích mẫu vật Khải lượng mẫu nghiên cứu sinh thu thập và phân tích bao gồm: các nguyên tổ vị lượng trong 118

uẫu trầm tích, TOC, TN, và 8C trong 117 mẫu trầm tích; độ hạt trong 121 mẫu

trầm tích Riêng kết quả của 120 mẫu nước được kế thừa từ Đề tài KG.09.05/06-10

[45, 56] mà nghiên cứu sinh là thánh viên nghiên cứu chính Thêm vào dỏ, nghiên cửu sinh còn tham khảo các tải liệu từ các để tài, dự án nghiên cứu khoa học khác

Tả nghiên cứu sinh trực liếp Uluan gia |32, 34, 38-40, 44, 45, Số, 58, 63] Ngoài ra,

nghiên cứu sinh còn tham khão các bảo cáo địa chất, các công trình nghiên cứu, các

‘bai báo trang mước và quốc tế có liên quan đến lĩnh vục nghiên cứu và khu vục

nghiên cửu (xem tài liệu tham khảo) đã công bó

Những luận điểm bảo vệ

Tuuận điểm †: Hảm lượng các ng tổ vì lượng trong trầm tích lằng mặt

khu vục vịnh Tiên Yên có xu thể giảm dân từ trong vịnh ra phía biển, tăng din

từ phia đông bắc xuống phía tây nam và phụ thuộc chủ yên vào đặc điểm trâm tích,

địa hình và chế độ thủy động lực của vịnh, mỗi trường nước chưa bị ô nhiễm nhưng

tram tich tầng, mặt và tầng sâu bãi triều đã bị ô nhiễm một số nguyên tô vi lượng, chủ yếu đo sự chỉ phối của các yến tổ tự nhiên

Tuuận điểm 2: Vật chất hữu cơ Hừ rừng ngập man có xu thế giảm dân Lừ bãi

triểu ra giữa vịnh vả ít bị vận chuyển ra khỏi vịnh tương ứng với sự phân bỗ của các nguyên tố vi lượng do sự chỉ phối của địa hình và chẻ độ thủy động lực, sự biến đổi

tỉ số TOC/TN và giá trị 2C theo chiều sâu các tập trầm tích bài triển là chỉ thị phân

biệt môi trường bãi trên triểu và bãi gian triệu, đồng thoi phản ánh sự biển động,

mu nước biến tương đổi theo thời gian lăng đọng trâm tích ở vịnh Tiên Yên

"Những điểm mới của luận án

W

Lan dau tién xac dinh dược quy luật và các yếu tổ chủ phéi dén phan bé ham

lượng các nguyên tổ vi lượng, tỉ số TOC/TN và giá trị 8! trong tầm tích

vịnh Tiên Yên; đánh giả mức đỏ ö nhiễm một số nguyên 16 vi lượng trong, trầm tích cá tầng mặt lẫn tẳng sâu bãi triều vả nguồn gốc ô nhiễm

Lân đầu tiên áp đựng phương pháp 8 ÖC trong nghiên cứu địa hóa hữu cơ ở

vịnh Tiền Yi n để đánh giá vai tro cung cap val chat hitu eo củ

rừng ngập mặn chơ trầm tích vịnh Tiên Yên nói chung và các hệ sinh thái khảc trong

vịnh nói riêng, sự biên động nguồn gốc vật chất hữu cơ chỏn vủi trong tram tích bãi triểu Bên quan đến sự thay đối múc nước biến tương đổi theo thời gian lắng dong tram tích

`Ý nghĩa của luận án

¥ nghia khoa học

Tam sông lỗ đặc điểm cha hóa môi trường khu vực vịnh Tiên Yên: các yêu tổ tác động: nguồn gốc vật chất hữu cơ, quy luật phân bố các nguyên tổ ví

lượng, tí số TOC/TN và giá trị 82C

Đánh giá được mỗi quan hệ giữa biến đối nguên gốc vật chất hữu cơ chôn vũi với sự biển đổi mực nước biển tương đổi theo thời gian lắng đọng tram

tích bãi triều

Thúc dây việc áp dụng phương pháp 6°C nói riêng và phương pháp déng vi

tiến nói chung trong, nghiên cửu dịa hỏa môi trường (sinh địa hóa, cổ khí hậu,

cổ môi trường ) ớ Việt Nam

Ý nghĩa thực tiễn

'Trên cơ sở địa hóa môi trường, đánh giá tầm quan trọng của hệ sinh thải rừng, ngap man ven vịnh đôi với sự bên vững của các hệ sinh thái trong vinh, mức

độ ö nhiễm nguyên lố vị lượng trong nước và trầm tích vịnh

Xây dựng cơ sở khoa học địa hớa môi trường và định hướng cho việc sử dụng

bên vũng tài nguyên thiền nhiên, bão về môi trường khu vực vịnh Tiên Yên

Bỗ cục của luận án

Bồ cục của luận án gồm 5 chương không kể mở đầu, kết luận và phụ lục hình ảnh

Chuong 1 Lich sử nghiên gứu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Các yêu tổ ảnh hướng đến đặc trưng địa hóa môi trường nước và lrẫm

tich khu vực vịnh Tiên Yên

Chương 3 Đặc diém dịa hỏa môi trường các nguyên tổ vi lượng trong nước va tram

tích khu vực vịnh Tiên Yên

Chương 4 Dặc điểm địa hóa hữu cơ trầm tích khu vực vịnh Tiên Yên

Chương 5 Dịnh hướng sử dụng bên vững tài nguyên thiên nhiên khu vục vịnh Tiên

Yên trên cơ sở nghiên cứu địa hóa môi trưởng,

°

CHƯƠNG 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG VỮNG VỊNH

1.1.1 Trên thể giới

Các vững vinh cé vai i quam bong trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội và

an ninh quốc phỏng, là đổi tượng nghiên cửu, diễu tra, đánh giả vẻ điều kiện tự nhiên,

tài nguyên, mỗi trường, trong đỏ có địa hóa môi trường Các nghiên cửu này mang lai hiệu quả gao trong việc đánh giá hiện trạng, giám sát biển động tải nguyên - môi

trường, giãm thiểu tai biến thiên nhiên tại các vững vịnh và vùng phụ cận, đóng góp không nhỏ vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội Mỹ đã có những nghiên cứu rất

chỉ tiết về địa hỏa môi tưởng các vịnh Texas, Sam Tranaico [96] Mexico đặc biệt

quan tầm đến địa hỏa môi trường trâm tích đáy vịnh Mexico City sau sự kiện cả

trong vịnh chết hàng loạt vào nấm 2001

Cáo nghiên cứu chuyên về phân bê các nguyên tố vi lượng trong trầm tích

các vịnh trên thế giới đã thu hút được sự chủ ý của nhiều nhà khoa học Kết quả nghiên cứu địa hóa vịnh Neward, bang New Jersey ctia M¥ cho thay ham lượng các

nguyên tổ vi lượng trong trâm tích đảy vịnh biến đối rất mạnh, nhưng đặc biệt cao

tủ cáo khu vực có tốc độ lắng dong tram lich cao và trầm tích đây vịnh dã bị ô nhiễm bởi As, Cd, Cu, Hạ, Ni, Pb, Zn [84] Kết quả nghiên cứu tầm tích vịnh

Manila, Philippin cho thay do tac déng nhan sinh din dén tap trung cao Pb, Cd, Zn

va Cu nhung ham luong khéng 6n dinh [124], Danb gia anh hưởng của quá trình đô

thị hóa và phát triển kinh tế đến chất lượng méi truéng tim tích vịnh Xiamen,

Trung Quéc cho thay sự tập trưng hàm lượng eta Cu, Pb, Zn, Cd, Cx, Ni và Fe phụ

thuộc vào nguồn 6 nhiễm, trong dó cỏ hai nguồn chính là nước thái đồ thị và nước thải từ các cảng thương mại [1.17] Nhiễu nghiên cứu khác cững chỉ ra đặc điểm tích

tụ của các nguyên tô vi lượng trang trầm tích các vịnh và hoạt động nhân sinh làm

gia lăng tình trạng ô nhiễu nguyên tố vi lượng như ð vịnh Taranto của Iualy |89|,

vịnh Izmit [123] và vịnh Saros, Thổ Nhỉ Kỳ [130]

6

Môi trường địa hóa và hàm lượng các nguyên tổ vị lượng thường có môi liên

hệ mật thiết với hảm lượng các chất hữu cơ trong tram tích (LOC, TN, vá tổng,

phorpha) Một trang những phương pháp hiện đại đế nghiên cứu chu trình sinh địa

hóa của C, N và xác dịnh nguồn gốc cứa các chất hữu cơ trong môi trường biên lả

sử dụng 84°C và 6ŸÊN, đặc biệt là tại các cửa sông và vững vịnh ven bờ Hơn nữa, sử

dụng phương pháp ðÊC kết hợp với nghiên cứu TOC, TN có thể giúp xây dựng lại

được diéu kiện cổ khi hậu, cô dịa lí của môi trường, cũng như thiết lập lại mực nước

biến tương đổi trong quá khứ Kết quả nghiên cứu đối với vịnh Lingđỉng của Trưng

Quốc cho thầy vật chải hữu cơ trong trầm Lich của vịnh chủ yến có nguồn gốc Lừ dat liên và chế độ thủy động lực đóng vai trò quan trọng trong việc phân bổ vật chất hit cư [104] Nghiên cứu tầm tích vinh Trieste Maly) cho thdy ngudn vat chal hiztu cơ

từ dất liên chiểm din 90 % ở cửa sông Isonzo và giảm xuống còn 10 % ở trung tầm của vịnh, trong khi đó ở phân phía nam của vịnh nguồn vật chất hữu cơ do các sông nhỏ

mang đến chiếm từ 32 - 44 % |122] Kết quả nghiên cửu 82C trong trảm tích của vinh:

Papua (Papua New Quinea) cho thấy rằng có đến 70 % lượng vật chất hữu cơ và hơn

1.1.2 Ở Việt Nam va trong khu vực vịnh Tiên Yên

Tử năm 1922, các nghiên cứu địa chất biển Việt Nam, trong đỏ có địa hóa về

eo ban mới được tiến hành Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về địa hóa biển trong thời gian này cho dén năm 1975 vẫn còn rất sơ lược Nghiên cứu dịa hóa biên bắt đâu được tiên hành với quy mô lớn và đồng bộ trong các chương trình nghiên cứu

tổng hợp biển vào những năm 1976 - 1980, 1981 - 1985, 1986 - 1990 [ó1, 62J Tuy

nhiên, các nghiền cứu về địa hỏa biển Việt Nam mới chí thực sự được chủ ý từ năm

1990 trỏ lại đây [29, 36, 63, 71] Sau đó, các nghiên cứu tập trung vào đặc điểm địa

hoả mỗi tường mước và ầm tích biên nông, đánh giá chất lượng, tiếm năng, mức ô nhiễm nước vả trầm tích cũng như các giải pháp quán lý sử dụng đổi ven biển trên

eo sở nghiên cứu địa hóa môi trường [§, 17, 18]

Từ năm 1990 đến năm 2001, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên kết hợp với

Trang tâm Địa chất và Khoáng sân Biển đã thực hiện đề án “Điều tra địa chất - khoáng sán, địa chất mỗi trường vả tai biến địa chất biển ven bờ Việt Nam (0 - 30 m nước),

tỉ lệ 1:500.000” Kết quả đã đánh giá sơ lược đặc điểm địa hóa môi trường biển ven

lệt Nam bao gồm toán bộ các vũng vịnh ven bở của Việt Nam, tong dé vinh Tiên Yên được tiễn hành nghiên cứu năm 1997, tuy nhiên do tỉ lệ điều tra nhỏ nên kết quả còn nhiều hạn chế [29] Đặc điểm địa hóa môi trường các vũng vinh vùng, biển Nam rung Bộ cũng đã được điều tra vá đảnh giả sơ bộ trong công trình “Điều

tra địa chất, khoáng săn, địa chất môi trường và tai biển địa chất vững biển Nam

Trung BO tir 0 - 30 m nude tỉ lệ 1:100.000 và một số vùng trong điểm tỉ lệ 1:50.0007 |70J Năm 2007, đề tài “Lập bản dễ hiện trang địa chất môi trường vùng,

biển Hải Phòng - Quảng Ninh từ 0-30m nước, tỉ lệ 1:100.000 và vùng, biển trọng

điểm Bạch Tơng Vỹ, lí lệ 1:50.000”, lần đầu tiên đã đua ra được bie tanh địa hóa

môi trường nước và trầm tích vịnh Tiên Yên ở tí lệ 1:100.000 [39]

'Trong những năm gần dây, các nghiên cửu, diễu tra tổng hợp vẻ vũng vịnh Việt Nam, trong đó có địa hỏa môi trường đã được chú trọng và đạt được nhiều thành tựu Công trinh “Đánh giá hiện trạng, du bao biên động và để xuất giải pháp

sử dụng hợp lý tài nguyên một số vũng vịnh chủ yếu ven bờ biển Việt Nam” [64] đã đánh gia tang quan vẻ địa hóa mỗi trường các vịnh Bái Tủ Long và Chân Mây, từ

đó đề xuất các giải pháp sử dụng bên vững lải nguyên vũng vĩnh Công trình nghiên cửu "Diễu tra đảnh giá tài nguyên môi trường các vũng vịnh trọng điểm ven bờ

phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường” [15] đá đánh giá đặc điểm

địa hóa mỗi trường vịnh Tiên Yên và vinh Cam Ranh 6 1 lệ 1:50.000 Kết quả của

nghiên cứu này dã chỉ ra rằng nước vịnh Tiên Yên dã bị 6 nhiềm dâu và có nguy cơ

ô nhiễm nguyên tổ vi lượng Fb, Sb, trâm tích đã bị ô nhiễm hợp chất hữu cơ

polyehlormatcd byplenyls Tuy nhiên, nghiên cứu này mới chữ lập trung vào trẫm

tich ting mặt vá chưa có kết quá nghiên cửu trầm tích bãi triều ở sâu hơn Đặc biệt, nghiên cứu này còn chưa cé danh giá vẻ vật chất hữu ce trong tram tích và xác định nguồn gốc của chứng,

Các nghiên cứu chuyển biệt về nguyên tổ vi lượng trong các vũng vịnh ven

8

‘be Việt Nam cho thấy có môi liên hè giữa sự gia tăng hàm lượng nguyễn tổ vị lượng, trong trầm tích biển với sự gia tăng phát triển kinh tế trên đới bở gây suy thoái môi

trường, suy giảm đa đạng sinh học [63, 66, 73, 74] và gia tăng sự tích lũy trong sinh

vat [3, 16, 19, 20, 73]L

Ngoài các nghiên cứu địa chất mỗi trường và địa hóa mỗi trường như trên

còn phải kể đến các công trình nghiên cứu liên quan đến địa hóa môi trường của khm vực vịnh Tiên Yên vá vùng phụ cận như đánh giá môi trường phục vụ quy

nguyên tố vi lượng Cu, Pb, As, Zn, Cr so với ISQGs của Canada [2] Tuy nhiên, công trình nảy mới chỉ nghiên cứu trên phạm vi hẹp ở các cửa sông Tiên Yên và

Dâm TTa, thiên hắn cac nghiên cứu vẻ trâm tích tổng mật trong toàn vịnh

Mặc dù các t số đồng vị bên 62C và 8 ÊN đã và dang được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu dịa hóa, địa chất mỗi trường biển trên thể giới, nhựng ở ViệL

Nam, các phương pháp này vân còn khả mới, các công trình nghiên cửu liên quan

còn í1 và kết quả rái hạn chế như nghiên cứu về chuỗi thức än [101], nguồn gốc vật chất hữu cơ trong đới bờ |106|, hiện tượng nước trội |114| Gần đây và dáng chủ ý

Thất là công trình ứng dụng 8C trong việc xác định nguồn gốc vật chất hữu cơ

trong tam tich va iy dựng lại môi trường lắng dong vat chat hitu co trong hé sinh

thái rừng ngập mặn tại cửa 13a Lạt [1344-138, 140, 139]

Như vậy, có thể thấy vịnh Tiên Yên đã thu hút được sự chú ý của nhiều nhà

khoa học Tuy nhiên, các kết quả nghiên cửu địa hóa môi trường mới chỉ tập trưng ở

9

phan trâm tích bãi triểu, chưa có kết quả nghiên cứu chỉ tiết về địa hóa trầm tích tầng mặt trong toàn vịnh và địa hỏa trầm tích theo chiều sâu Dặc biệt, các nghiên

cứu này chưa chú trọng vào việc đánh giá nguễn gốc vật chất hữu cơ, mức độ tích

lũy các nguyên tố vi lượng trong trầm tích Sự thiếu hụt thông tin về dịa hỏa mỗi trường, về sự phân bổ vật chất hữu co và nguyên tế vi lượng trong nuce va trim

tích đã gây khó khăn cho công tác hoạch định chính sách, xây đựng cơ số cho việc

sử dụng bên vững tài nguyên vịnh Liên Yên

1.2 KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Vinh là phân biên ăn sâu vào lục dia hay các dảo, có cứa mở rộng ra phía ngoài khơi với chiều rộng đáng kế hoặc là phần biển có đáo che chắn tạo thành một vùng nước khép kin mà trong đó động lực biến thống trị [43] Vĩnh Tiên Yên (còn gọi là vịnh Tiên Yên - Hà Cối) ở phía đông bắc của tỉnh Quảng Ninh, có chiễu rộng, khoảng 9 km, chiều dải khoảng 57 km, diện tịch phần ngập nước thường xuyên

khoảng 400 kin’, và độ sâu trang bình khoảng 2,0m, độ sâu lớn nhất khoảng 30 mà

tại các cửa vịnh [64], Vịnh được che chân phía ngoài bởi các dao Cai Ba, Van 'Vược, Vạn Nước, Cái Chiến, và Vĩnh Thục Vịnh trao đổi nước với biển thông qua

Của Mô, Cửa Tiếu, Cửa Đại, của Bỏ Vang va cia Pan Tan

Về mặt cầu trúc tự nhiên, vịnh Tiên Yên kéo đài từ cửa sông Tiên Yên lên

đến Móng Cái và không bao gỏm phần biển phía ngoài các dao chắn Tuy nhiên,

trong phạm vi nghiên cứu của luận án, khái niệm “kh vực vịnh Tiên Yên” là khu

vực có lọa độ 21907124”~ 31927°27” vĩ độ Bắc: 10723 58” - 107°52”57” kinh độ

đông bao gồm phần lớn diện tích vịnh Tiên Yên va cã vùng biển bên ngoài các dẫo

đến Cũa Đại kéo dài ra vùng biển bên ngoài, về phía tây đến hết phần bai triều thuộc các huyện Hãi Hà, Đảm Hà, Tiên Yên, về phia đông ra đến khoảng độ sâu 30 m nước

phía ngoài các đảo Cái Chiên, Vạn Vược, về phía nam kéo dài từ cửa sông Tiên Yên

qua dio Cai Bau dén dio Sau Nam Khai niém “ving biển phía ngoài" dễ chỉ vùng, biển từ các đáo chin Cai du - Vinh ‘hue ra dén ranh gidi dang nam cua diện tích

10

nghiên cứu đẻ phân biệt với “vàng biển phía trong vịnh” Tuy nhiên, khi nghiên

cứu địa hóa môi trường vịnh Tiên Yên, ngoài việc nghiên cứu các yêu tô nội tại bên trong vịnh còn phải xét đến môi quan hệ của vịnh với phân đất liền phía tây cũng như các đảo trong vịnh, vì vậy nên một số phân nghiên cửu trong luận án được mở

rộng hơn so với giới hạn nghiên cửu trên

Điện tích vùng nghiên cứu

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu 1.3 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.3.1 Cách tiếp cận

Đôi tượng nghiên cứu lä khu vục vịnh Tiến Yên với mụo tiếu đặt ra ]š làm,

sảng tỏ các đặc điểm địa hóa môi trường, tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng bên vững tải nguyên thiên nhiên vịnh Đề hoàn thành mục tiêu nảy, việc nghiên cửu được thực hiện theo các cách tiếp cận: hệ thống, phát triển bên vững, sinh thái học, tíchhợp vã liền ngàn:

iL

Trong tiếp cân hệ thống, khu vực vịnh Tiên Yên được coi là một hệ thông tự nhiên - xã hội bao gồm các hợp phần tải nguyễn, mnôi trưởng, sinh thái, xã hội Trong,

hệ thống nảy, cáo hợp phần có quan hệ chặt chế với nhau, mọi biển động cia time

hop phan đều tác dộng dén các hợp phần cón lại Khu vực vịnh Tiền Yên lả hệ thống, phức tạp, nhạy cảm với các tác động tự nhiên vả nhân sinh, biến động nhanh theo cả không gian và thời gian Theo cách tiếp cận này, việc nghiên cứu địa hóa môi trường khu vực vịnh Tiên Yên là cản thiết nhằm lam sang tố các quả trình vận động và tác

động trong hệ thàng, việc sử đụng, bên vững tài nguyên vịnh không chỉ tỉnh đến các

yếu tổ nội tại trong: vịnh mà còn phải tính đến các yếu lô tác động bên ngoài virÏL

Khu vue vinh Tién Yên không những chứa đựng nhiều loại tài nguyên như đất ngập nước, rừng ngập mắn, nguồn lợi thủy sản, tải nguyên địa chất má còn có nhiều chúc năng vả giá trị như nơi ở, sinh trướng và phát triển của nhiều loài sinh vật, sẵn xuất sinh khối, tích luỹ chất đình dưỡng, điều hoà khí hậu, giao thông, du lịch Vì vậy, khi nghiên cửu khu vực vịnh Liên Yên cản phải tiếp cận theo hướng phát triển bên vững Với yếu tổ bản vững về kinh tế, khu vực vịnh được cơi là nguồn tài nguyên tổng hợp quan trọng, cung cấp nguén nguyên liệu, nhiên liệu, không gian phát triên Với yếu tô bên vững vẻ môi trưởng, khu vực vịnh là một bộ phận của môi trưởng, sống cho con người và thẻ giới sinh vật, là nơi chứa đựng, lu giữ và phân huỷ chất thải cũng như tái tạo các nguồn tài nguyên Với yêu tô bên vững về xã lội, khu vực vịnh không những gắn liên với sự phát triển văn hoá, phong tụo, tập quán sinh hoạt vả

sản xuất mả còn góp phân cung, cắp sinh kê cho cư đán địa phương, đồng thời cũng là

nơi xây Ta ác xung đột mối trường trong khai thác tải nguyên

Khu vực vịnh Tiên Yêu là hệ sinh thái để bị tốn thương, cô sức chu đựng

giới hạn, phụ thuộc nhiều vào các quá trình tự nhiễn và nhạy căm với các hoạt dòng,

nhân sinh Sự đa dạng sinh cảnh nói riêng, điều kiện tự nhiên nói chung là cơ sở cho

sự hình thành và tồn tại sự da dạng sinh học của khu vực vịnh, Muc tiêu của sử

dụng bên vững tải nguyên là đảm bảo cân bằng sinh thải để duy trì các chức nang,

giá trị của tài nguyên và bão vệ môi trường Dễ đạt mục tiêu này, mọi hoạt động về khai thác, sử dụng vũng vịnh phải được tiến hành ö trong khả năng chịu đựng và

12

phục hồi của các hệ sinh thái trong khu vực Vì vậy, khi nghiên cửu khu vực vịnh

cân phái dựa vào tiếp cận sinh thái vả chiến lược thích ủng,

Việc đảnh giả tài nguyên khu vực vịnh Tiên Yên cần phải xem xét ở nhiều góc độ khác nhau, theo tiém năng sử đựng của nhiễu ngành kinh tế khác nhau và ở

những ruức độ sử dụng khác nhau Bản chất, tài nguyễn, chúc răng của khu vục

vịnh vừa phân ánh lại vừa phụ thuộc vào các yếu tổ tự nhiên và các hoạt động nhân sinh Khu vực vinh phãi được nhìn nhận từ nhiều góc độ khác nhan về tự nhiên, về

xã hội, về kimh tế, về môi trường Do đỏ, dễ nghiên cứu dia hoa méi trường hướng

tới sử đụng bên vũng tài nguyên khu vục vịnh cản phải đựa vo sự tích hợp và liên

ngành về khoa học địa chất, khoa học môi trường, khoa học xã hội

Hình 1.2 thể liện vai trỏ của nghiên cứu địa hóa môi trường trong việc sử đụng bên vững tài nguyên thiên nhiên vịnh Tiên Yên Theo đó, áp dụng phương pháp luận và

hệ phương pháp nghiên cửu của địa hóa môi trường váo giải ba nhóm vấn đề chỉnh của vịnh là: (1) các yếu tố ảnh hướng tới địa hóa môi trường vinh: (2) môi trường địa hóa

và các dậc trưng sinh thái, và (3) để xuất các giải pháp sứ dụng bên vững tải nguyễn

thiên nhiên

Các yêu tổ ảnh hưởng tới địa hóa môi trưởng vịnh gồm đặc điểm địa chat,

địa hình, địa mạo, khí hậu, thủy văn, Hải văn (nhóm bự nhiên) và dân cụ, yêu cầu về

phát triển kinh tế - xã hội, các hoạt dộng khai thác sử dụng tài nguyễn vịnh vá các

hoạt động phát triển từ trong lục địa gây áp lực lên vịnh (nhóm nhân sinh) Yếu tổ

địa chất là yêu tổ nên tăng quy định sự linh thành của địa hình, địa mạo và con la nguồn cung cấp vật chất (nguyên tổ, tram tich) cho vịnh Yếu tổ địa hình, địa mạo quyết định mức độ đóng kin của vịnh hay khá năng trao đổi vật chất của vịnh và

quyết định thể răng của quá trình vận chuyển vật chất tới vịnh théng qua dong chay

bể mặt và của nước ngầm Yếu tổ khí hậu quyết định tới lượng mưa hay lưu lượng, đêng chảy của các sông trong khu vực và ảnh hưởng tới sự phát triển của sinh vật hay là các quả trình sinh địa hỏa trong và ven vịnh Yếu tổ hải văn có ý nghĩa dối với vịnh là thúy triểu và đông chảy ven bờ đóng vai trỏ phân phối lại vật chất của

13

vịnh cũng như trao dễi vật chất của vịnh với môi trường bên ngoài Yếu tố dân cu bao gm dân số và trinh độ dân trị sẽ quyết định tới nhu câu khai thác và phương thúc

khai thắc tài nguyên của vịnh Ngoài ra, thông qua sự tiếp nhận vật chất từ các sông,

môi trường vịnh còn chịu áp lực lớn từ các hoạt động, phát triển khác ở trong lục dịa

Các yếu tổ ảnh hưởng này sẽ quyết đit đến đặc điểm môi đường địa hóa và cáo đặc trưng sinh thái Trải qua thời gian, tác động tổng hợp của các yêu tổ tự nhiễn dẫn đến sự hình thành khu vục vịnh Tiên Yên với sw da dang vé tai nguyên

như điện tích lớn dất ngập nước ven biển, xuất hiển các hệ sinh thái đặc thù là rừng

ngập mặn, thảm cỏ biển, phong phú về tài nguyên sinh vật với nhiều loài đặc sản

Mỗi hệ quả quan trọng nữa là các yêu lổ tự nhiền này nó quyết định đến tính nhạy cảm của vịnh đối với sự tích lũy các độc tổ môi trường, bởi vì nó tạo môi trường có động lực nhỏ, thuận lợi cho quá trình lắng đọng các vật liệu trâm tích hat min, vat chat hữu cơ và các vật chất lơ lửng phía trên cột nước xuống trầm tích Chỉnh sự phong, phú về tải nguyên dẫn dến dây mạnh hoạt động nhân sinh ven vịnh và trong, vịnh, đặc biệt là đưới súc ép phát triển kinh tế trong thời gian gân đây cũng như trong tương lai Do khai thác thiếu bên vững nên hệ quả của các tác động này đã làm biến đỗi tải nguyên theo chiều hướng xấu như suy giảm nghiêm trọng diện tích rimg ngập mặn, biên đổi vả suy thoái tài nguyên đất ngập nước, suy giảm trử hrợng,

và chất lượng nguồn ải nguyên thủy sâm Tác động của các yếu tổ ảnh hưởng kết hợp với sự biến đổi tải nguyên dẫn đến thay đổi mỏi trường của khu vực vịnh như

thay đối sự phân bả của trầm tích, vật chất hữu co, nguyên tổ vị lượng, gây ö nhiễm

và nguy cơ ö nhiềm môi trường nước và trầm tích Sự biến đổi mỗi trường này lại cảng làm tăng các tác động tiều cực dến các nguồn tài nguyên của khu vực

Các hệ quã xấu này có nguy cơ làm phá vỡ cân bằng mỏi trường, cân bằng, sinh thái của khu vực vịnh nên cân thiết phâi để xuất và thực thi các giải pháp nhằm

sử dụng bên vững tải nguyên, trong đó gồnt hai nhóm là nhỏn giải pháp khoa học

kĩ thuật và nhóm giải pháp quán lí Thực hiện các giải pháp này sẽ quay lại diễu chính các yêu tổ ảnh hưởng, trong đó đặc biệt lun ý điêu chỉnh các hoạt động nhân

sinh, giữ cân băng hệ sinh thái và mỗi trường của vịnh

14

nguyên tổ vi lượng trong

môi trường biển;

~ Lăng cường công tác

nghiên cũu khoa học;

3) ~ Xây dựng mô hinh sứ dụng,

bên vững tài nguyên;

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI _ Phan ving chức năng

Quan I

- Cor ché, chinh sich,

- Giáo dục, luyên Iruyều,

- Đẩy nhạnh công tác trào vệ môi trưởng,

~ Biểu đối đải ngập nước ven

biền theo chiêu hướng xéu,

~ Suy giảm nguẫn lài nguyễn!

thủy sân

'TRƯNG SINH THÁI

- Tinh nhạy cắm đổi với sự

i hy các độc tổ của vịnh:

- Thuy đối phân bổ trầm tích, vat chat him co, nghyên tả vị lượng;

- Nghy cơ ö nhiễm mỗi

trường nước;

m môi trường rằm tích (ut, theo độ sâu)

Nhóm yếu tế nhân cìni

- Dân cư, yêu kinh tế - xã hội

nguyên thiền nhiên vịnh Tiên Yên

15

Đổ giải quyết ba nhỏm vẫn đẻ dịa hóa môi trường vịnh như trên cân phải dé xuất hệ phương pháp nghiên cửu phù hợp bên cạnh việc áp dụng bến hưởng tiếp

can van dé Đề có cái nhìn tảng quan toàn thế cáo vận đề địa hóa của vịnh va thu

thập mu vat cản phải tiễn hành các phương, pháp klráo sát thực địa Phân tich: độ hạt để đánh giá kiểu trầm tích và sự phân bổ của trầm tích hạt mịn Phân tích

nguyên tố vi lượng được tiến hành nhằm đánh giả sự phân bỏ, mức độ tập trung,

phân tân và ô nhiễm đối với môi trường trâm tích Để đảnh giá sự phân bổ và nguồn gốc vậi chất hữu cơ trong trảm tìch cần lién hành các phân tích TOC, TN và 8C

Các giải phản sử dung ban,

ving fai nguyên thiên nhiên

vinh Tiên Yên

Đặc diễm môi trường Phân bô và nguồn

dia hoa * >Ì gốc vật chất hữu cơ

=e

Khung giải quyết vấn dẻ của luận an (Hình 1.3) được xây dựng dựa vào phương pháp luận như trên Tir cach tiếp cận xây dựng được hệ phương pháp

nghiên cứu áp dung cho khu vực vịnh Tiên Yên Đâu tiên là nghiên cứu ảnh hưởng,

của các yếu tổ tự nhiên và nhân sinh dén dặc diém trằm tích, tác dộng, của chúng, đến tỉmg hợp phản môi trường của vịnh bao gêm môi trường địa hóa, vật chất hữu

16

cơ, nguyên tổ v¡ lượng Các hợp phan nay cỏ mối quan hệ với nhau và cần thiết phải lam sáng tỏ các mỗi quan hệ này Từ các kết quả nghiên cửu đạt được để xuất các

giải pháp sử đụng bên vững tải nguyên thiên nhiên để điều chỉnh các hoạt động

nhân sinh nhằm dám bảo cân bằng mỗi trường vá sinh thải của khu vực

1.3.2 Các phương pháp nghiền cứu

1.3.2 1 Khiủu sút thực địt

Khảo sát thực địa là hoại động cơ bản khi tiến hành: nghiền cứu địa hóa mỗi

trường Mục tiểu đầu tiên của khảo sát thực địa nhằm đảnh giá các yếu tổ tự nhién

và nhân sinh ảnh hưởng đến địa hóa môi trường Mục tiêu thứ lai của khảo sát thục

dia la tién hành thu thập các loại mẫu vật phục vụ cho quá trình nghiên cứu sau này

Quả trình khảo sát thực dịa khu vực vĩnh Tiên Yên diễn ra làm ba đợt Đợt

thu mẫu lần một thục hiện váo tháng 7 năm 2007, thu thập 120 mẫu nước và 36

mau tram tich tảng mặt, xác định Eh, pH của nước biến bằng máy WQC - 22A

(ĐDK - TOA, Nhật Bán) theo sơ dỗ mạng lưới có dịnh vị dẫn dường với khoảng,

cách trung bình giữa các tuyển từ bở ra khơi là 2 km, giữa các điểm trên một tuyến 3ã 1 km Đợt thu mẫu lần hai điễn ra vào tháng 1 năm 2008, tiền hành lây mẫu cột

trầm tích trên bãi triểu tạt 3 vị trí: gột thử nhất dược lẫy trong rừng ngập mắn xã

Déng Rui bén bo phai sông Tiên Yên, cột thứ hai được lây trong rùng ngập mặn xã

Đầm Hà bên bờ phải sông Đâm Hà, cột thứ bá được lẫy trong rừng ngặp mặn trên

côn dão cửa sông Đường Hoa xã Tiến Tới Đợt thu mẫu lân ba diễn ra vào thang 6

nam 2009 nham thu mau POM (Particulate Organic Matter) và lá cây ngập mặn

Mau POM và lá cây ngập mặn đuợc liền hành lây lai ba vị tì trừng với bà vị trí lây

mẫu cột trầm tích Mãu POM tại cửa sông liên Yên và của sông Đường Hoa dược

lây lúc triều lên, còn tại của sông Dâm 1Tà được lấy lúc triều kiệt (IIình T 41)

Mẫu nước được đựng trong chai nhụa 0,5 lít Các chai lây mẫu nảy đã được

chuẩn bị theo đúng quy định tại TCVN 5993 : 1995 của Bộ Khoa học Công nghệ và

Mỗi trường [4] Đôi với mẫu nước tầng mặt được lấy bằng, cách nhúng hoặc múc

nước đồ vào chai Dôi với mẫn nước tầng đáy (ở độ sâu lớn han 10m) được lây

17

bằng dụng cụ batomet có dung tích 5 lít Các mẫu sau khi lấy, tùy theo chỉ tiêu phân

tích có thể được axit hóa hoặc không, được dản nhãn vả bảo quản theo quy định tại

"Điểm ấy mẫu nước,

"Điểm lấy mẫu tám tích,

mẫu POM! và là cây ngập mộn

107° 52 322"

Hình 1.4 Sơ đỗ vị mẫu khu vực vịnh Tiên Yên

‘Mau trầm tich tang mat phần vinh ngập nước thưởng xuyên được lây bằng

gau inox Mau lay nên được đóng vào các tủi PE, ghi số hiệu vả được bảo quản lạnh

ở nhiệt độ dưới 4 °C

Mẫu cột trâm tích được lấy bằng cách đóng trực tiếp các ông nhựa PVC có

đường kính 90 mm xuống bãi triểu Sau khi đóng xuống bãi triều, ông nhựa được

bịt kín bằng nắp bịt và được đảo đẻ nhắc lên Ông mâu được ghi số hiệu, chiều của ống mâu và được bao quản lạnh vận chuyền vẻ phỏng thi nghiệm

Mẫu POM được lấy bằng bơm hút chân không, hút ba lít mẫu nước qua

mảng lọc có kích thước lỗ là 0,45 km, đường kinh 47 mm (Whatman GE/F galss fiber filters) Màng lọc có chứa mâu được rửa bằng nước cất đề loại bỏ mudi, due

18

gói trong giấy nhỏ, đóng gói trong tủi PE, bảo quản lạnh

1.3.2.2 Phương pháp phân tích các nguyên KẾ ví lưprur

Mục dinh của phương pháp này là xác dịnh hảm lượng các nguyên tổ vi

lượng trong nước vả tram tích cúa vịnh nhằm đánh giá hiện trạng phản bỏ, hành vi địa hóa và khả năng gây ô nhiễm môi trường của chúng,

Sau khi vận chuyến về phông thí nghiệm, ba cột mẫu trâm tích được cưa bỗ lớp nhựa bên ngoái và cha ra thành từng lát mẫu với bể đây 2 cmmäu, Đối với mỗi

ột lát mẫu lại được loại bó phân mẫu nhiềm bẵn bên ngoài bằng, đao vòng, chỉ lây

lại phần trầm tích sạch ở giữa mẫu Tắt cả các mẫu tram tích ướt (câ mẩn tằng mat

và mẫu cột trằm tích) được sấy khô ở nhiệt độ 60 °C cho dến khối lượng không, dỗi

Các mẫu trầm tích khô được nghiền nhỏ bằng cối mã não Trong quá trình nghiền

có loại bỗ các mảnh vụn vỏ sinh vật, cành lá hoặc rễ cây lớn có thế gắp ra được

bằng kẹp Hai giai doạn sơ chế mẫu này dược nghiền cửu sinh tiến hành tại Phong, thi nghiệm Dịa hóa Môi trường - Khoa Dịa chat - Trường Dại học Khoa học Tự

nhiên vào tháng 1 và tháng 2 năm 2008

Để phá các mẫu trầm tích, sử đụng hệ thống phá mâu bang lo vi sóng

(Microwave Tigestion Sysiem, Model 7295, OI Analyheal) với phần mềm

'Winwave Cân khoảng 0,03 - 0,01 mg mẫu bột trâm tích sau khi nghiên cho vào lọ

teflon, thêm các dung cịch axit tình khiết đâm dic (5 ml HNO 1 1 mÌ HạSQ¿),

Chay chương trình phá mẫu Winwave với phương pháp khống chế bằng công suất

Quy trình phá mẫu gồm ba giai đoạn với công suất lấn lượt là 30 %, 70 % và 55 %

trong thời gian tương ứng lần lượt là 3, 5 và 18 phúi Đợi cho mẫu nguổi về nhiệt độ phòng thì tiến hành pha loãng mẫu, sứ dụng nước cất khử ion định mức mẫu chính xác đến 25 ml ITệ thống cất nước khử iơn sử đụng trong phân tích là hệ thống sản xuất bởi Labeoneo - Mỹ, madel Water Pro PS với chất lượng nước dầu ra có ham lượng các nguyên tổ vi lượng < Ú,1 ppb vả chất hữu cơ << 5 ppb Mẫu sau đỏ được

giữ ở nhiệt độ phỏng để tiền hành các buớc phân tích tiếp sau Trong củng mét mé

phá mẫu phá kèm theo một mẫu trắng bằng cách thay vì cho mẫu thì cho thêm 3 mÌ

19

nước cất siêu sạch nhằm mục dích hiệu chỉnh kết quả phân tích sau nảy và phá kèm theø một mẫu lặp đề đánh giá độ chính xác của phép phân tích

'Trước khi đo, đụng dịch mẫu cần phải pha loãng Do hàm lượng các nguyễn

tổ vị lượng hập phụ trong trâm tích biến thường thập nên lựa chọn tỉ lệ pha loãng la

1:1 Hàm lượng chỉ tiêu cẩn đo trong mẫu được tính theo gông thức:

[Kết quả do (0g) - Kết quả mẫu trắng (ng/D{ x Tỷ lệ pha loãng x Thẻ tích định mức () ý Lượng mẫu pha (g) = Kết qua (ug/e)

Mẫu nước biển trước khi đo phái được lọc qua giấy lọc băng xanh Mẫu

nước sau khi lạc được pha loãng gấp 5 lần bằng cách dùng 1 rnÌ mẫu nước, 1 mÏ

aet HNO¿ LK, 3 ml nước khử ion và lắc đều

Đối với tram tích, hàm lượng 13 nguyên tổ vi lượng (Ni, Co, V Cd, Cu, Mn,

Mo, Cr, Pb, Zn, As, Lig, va Sb) trong m§u sau khi chuẩn bị được xác định bing

phương pháp khôi phố plasma căm ứng (ICP-MS) trên hệ thống máy Elan 9000 của

hãng PerkmBhner (Mỹ) Đối với mẫu nước biển, làm lượng 7 nguyễn tố vì lượng, (Cu, Sb, Mn, Zn, Cd, Ilg, Pb) củng được xác định bằng phương pháp khỏi phổ plasma cảm ứng tương tr như trong trâm tích Miễi một mẫu được đo lặp lại

(replicates) 3 lan, gid tri cudi cing là giả Imị trmg bình của 3 lấn do, đẳng thời tính được độ lệch chuân (SD) và độ lệch chuẩn tương đổi (RSD) Nếu kết quả đo mẫu

cho độ lệch chuẩn tương đổi lớn hon 20 % thì tiến hành phá lại tuẫu, nếu kết quả van không tốt thì phải tiễn hành phá lai mẫu Mỗi mẫu trầm tích được phân tích hai lân như trên và kết quá trình bảy trong luận án là giá trị trung bình của hai lần phân

Tổng số lượng mẫu trắm tích phân tích các nguyễn tổ vi hượng bằng phương,

20

pháp ICP-MS lá 118 mẫu phân tích cho 36 tram ting mặt 22 mẫu ở cột C1, 34 mẫu

ð cột C2 và 19 mẫu ớ cột C3 Số lượng mẫu nước phân tích các nguyên tổ v1 hượng, bằng phương pháp TCP-MS là 120 mẫu, trang đó có 80 mẫu nước tảng mặt, 20 mẫu

nước ting day và 20 mẫu nước tại trạm quan trắc dài ki

1.3.2.3 Phương phán nhân tích tổng carbon hữu cư, tổng níu, và giá trý đồng

17 bén carbon hữu cơ

Mục đích của phương pháp này lả xáo định hàm lượng và sự phân bố của

‘TOC, TN va 82C trong trim tích vịnh Tiên Yên, qua đó có thể đảnh giả được nguồn gốc của vật chất hữu cơ, sự biến đổi nguồn góc vật chất hữu cơ liên quan đến sự daơ động mục mước biển

Lay khoang 10 - 20 ¢ mu tram tich wot dé vào chén làm bằng giây nhôm và

cho vào lũ sảy ở nhiệt độ 60 °C trong ít nhất 48 giờ Mẫu sau khi sây khô dược

nghiền nhỏ bằng cối mã não, trong quá trình nghiên loại bỏ các vật chất hữu ca thé

va vim vẻ sinh vat Lay khoang 4 g mau da nghiên cho vào microttbe (ông nhựa

nhỏ có rấp diy) Dé loai bé earbonat trang miu, lay khodng $ ml axit HC] 1N cho vào microtube đã chứa mẫu (khoang 80 % thể tích ống mẫu), đậy nắp và dùng tay

lắc nhẹ sau đỏ mở nắp đế đuổi hết bọt khí ra ngoài Trong quá trình thi nghiệm, sử

đụng máy rung để trên đều axiL với mẫu Sau đó, mở rấp microtube và giữ mẫu trong tủ hút tối thiểu 24 giờ đề loại bỏ hoán toàn carbonat trong mau Ding may li tầm (3.000 vòng/phút) để tách liết lượng axiL ra khổi mẫu đã loại bộ hết carbomaL Sau dé, cho 4 ml nước miliQ vào microtube, st dụng máy rung dễ trộn đều mẫu và lại dừng máy h tâm dé tach nước ra khối mẫu Quá trinh này được lặp lại 3 lần đã đâm bão không gòn axit trong mau, Mau sau khi tách hết axit được sây ở rệt độ

60 °C téi thiểu trong 48 giờ Đối với mu POM, mẫu cũng dược say khô ở nhiệt dé

60 °C trong 48 giờ, nghiên mịn và loại bỏ carbonat bằng axit ITC] 1N theo phương pháp giống như đổi với trâm tích

Để phân tích giả trị tỉ số dồng vị bên ö ÊC và hàm lượng TÓC, 1N, lấy 10- 15 mẹ

mẫu phân tích gói trong chén thiếc lrong quá trình phản tich, các mẫu chuẩn

21

(histidine) dược sử đụng dễ kiểm soát quá trình phân tích và xác định độ chính xác cúa phép phân tích Toàn bộ mẫu được phân tich bằng máy khối phố tỉ số đồng vi

(RMS: Isotape Ratio Mass Spectrometer) (ANCA-SL, PDZ Europa, Ltd.) Két quả

ota SUC duge tính bởi công thức: ð'C (Me) = (uau/Raau quả — 1) x 1.000, trong do,

® = CC, và mẫu chuẩn là mẫu Pee Dee Belemnite (PDB) Trong quá trinh phân tích mẫu, phân tích kèm các mẫu chuẩn (Histiđine) và phân tích lặp lại sáu lần một mẫu đề đánh giả độ chỉnh xác của phép phân tích

Cáo thí nghiệm phân tích TOC, TN va 62C dược nghiên cứu sinh thực hiển

tại Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Diễn (CMDS), Trường Dai hoc Ehime, Nhat

Ban vào thang 3 rửưn 2008 Tổng số lượng mẫu phan lich TOC, TN va &9C la 117 sau, trong đỏ cd 36 mau tram tích tầng mt, 75 mau tram tích trong 3 cột, 6 mẫu

_POM và lá cây ngập mặn

1.8.3.4 Phương pháp phân tích độ hạt

Phương pháp này được thực hiện nhằm xác định hàm lượng phần trăm cấp hạt của trầm tích Dựa trên kết quả độ hạt có thế xây đựng duoc ban đỗ trầm tích tầng mặt, bán đỗ phân bỏ tí lệ cắp hạt mịn của trầm tích và luận giải chúng trong, mồi liên quan với đặc điểm địa hình, chế độ thủy động lực và ảnh hưởng đến sự phân bổ cửa các nguyên tổ vị lượng

Mau trảm tích sau khi sây khô đuợc tiến hành phân tích độ hạt bằng phương, pháp rây và pipet Dùng cân phân tích lấy khoảng 5 g mau tram tich khô đối với

mẫu bùn, còn khi ham lượng cát trong mẫu tăng thi khối lượng lây mẫu có thể tăng

lên Đưa mẫu trầm tích khô đã cân vào chậu thủy lính, dùng chảy cao su nghiền mẫu trong nước cất, phản dung dich bùn sau nghiền được lọc qua rây 0,063 mm vảo ống đong thể tích 1 lít, phân hạt thô trên rây được đỗ trả lại chậu thủy tỉnh và tiếp tue Tgbién lai bing chảy cao su và nước cái Thực hiện các thao tác này rhiểu lần cho đến khi không còn hàm lượng cấp hạt bún trong mẫu (khi nước trong) Phần hạt

thô của mẫu được đồ vào chén sứ và đợi đem đi sảy khô Dừng mước cất định mức

dung dịch bùn trong ống dong dén 1 lit Dimg que khuấy dụng dịch mẫu cho déu va

n

tính thời gian dễ hút mẫu, mỗi một lần lrút mẫu là một lần khuấy dung dịch Sử dung pipet hút 25 mì dung dịch mẫu vào cốc thủy tỉnh đã biết trước khối lượng

Thời gian để hút mẫu được tính sau khi đừng khuấy động đụng địch Tiến hành hút dung dich mau theo 4 giai doan là: sau 4Ó giây, 16 phút, 59 phút và 15 giờ tương mg

lin lust với các cấp đó bạt 0,050 - 0.010 mm, 0,010 - 0,005 mm, 0,005 - 0,001 ram

và <0,001 mm Cốc đựng mẫu sau khi hút được đem đi sây khô đến khổi lượng không đãi, chở cho cóc nguội về nhiệt độ phòng rồi đem cản trên cân phân tích, lây

khải lượng sau trù đi khối lượng trước ta được khổi lượng mẫu Kết quả của bốn

cân hạt mịn này được tính như sau:

[Khỏi lượng mẫu (g) - Khối lượng mẫu cấp hạt sau kế tiếp (g)] x 40 x 100 / hỏi lượng mẫu ban dau (g) — Phân trăm cấp hạt (9),

Đối với cấp hat thô sau khi sấy khô được dem di ray qua các rây có kích

thude 2,0 mm, 1,0 mm, 0,5 mmn, 0,2 mm, 0,1 mm va 0,063 mm Phan trim cae cấp

hạt nảy được tính bằng càn khói lượng mẫu sau rây rồi chia cho khôi lượng mẫu ban

dầu Riêng cấp hạt từ 0,063 - 0,050 dược tinh giản tiếp bằng cách trừ tổng phần trăm các cập hạt đã tính Từ phần trăm các cấp hạt đã có, sử dụng phan mém MDII

(Đảm Quang Minh, 2001) tính ra được kich thước hạt trưng binh (Mđ), độ chọn lọc

(8,) của trầm tích Quả trình phản tích độ hạt được nghiên cứu sinh thực biện tại

phòng thí nghiệm Trâm tích - Khoa Dia chất - Trường Dại học Khoa học Tự nhiên

vào tháng 5 và tháng 6 năm 2009 Tổng số lượng mẫu phân tích độ hạt là 121 mau,

bao gdm 36 mau tram tich tang mat va 85 mau tram tịch theo cột

13.2.5 Đánh giá sự tích lũy các nguyên tổ ví lượng trong môi trường biển

trong mồi trường cần phải so sánh chúng với hàm lượng nẻn Từ đỏ, Mai Trọng

Nhuận (2001) di dé xuất hệ số tích lấy (T) của các nguyên tổ theo công thúc

23

Cy

£,

7 , trong dé, C„là hàm lượng trung bình của nguyên tố vị lượng trong khu

vực nghiên cứu, Œ, là hàm lượng nên của tguyên tô dỗ [28] Theo đó, các nguyễn

tổ vi lượng được phân ra thành ba nhóm:

! Nhóm nguyên tổ vi lượng không tập trung nếu T < 1;

!_ Nhỏm nguyên tổ vi lượng tập trung trung bình nêu 1 <:T < 3;

+ Nhóm nguyên tô vi lượng tập trung cao niều T > 3

Trong luận án này quy ước rằng, hàm lượng trung bình của các nguyên tổ trong nước và trâm tích biến nông thể giới da Vinogradov (1967) công bồ [143] là

hàm lượng nên chơ môi trường nước và trầm tích biển (Bảng 1.1) Khi đỏ, Aé s

trong môi trường nuóc biển được gọi là A? sé Talasofil (Ta) va trong méi truong

trầm tích biển được gọi là hệ xố (ấp rung (T4)

Bang 1.1 Ham lwong (mg/kg) cic nguyên tổ ựng (rong trầm tích hiển nông

thé gidi, trong da phién sét, va ISQGs

4~ Trung bình trong trầm tích biến nông thế gói [143]; 1U - Trung bình trong đã phiến séi [1411

Đổi với nghiên cứu ô nhiễm môi trưởng nước khu vực vịnh Tiên Yên, sử

dụng Quy chuẩn kĩ thuật QCN 10 : 2008/BTNMT của Việt Nam |5 Đỗi với môi

trường trâm tích, sử dụng iiướng dẫn tạm thời đánh giá chất lượng trầm tích

(I5QG8) của Canada [91] Ngoài ra, nghiên cứu sinh sử dung hệ số nhiễm bắn (CF)

đề đánh giá mức độ nhiễm bản các nguyên tổ vi lượng trong trầm tích Hệ số CF

€,

cửa mộL nguyên tổ vĩ lượng được xác định bởi CP =—*, trong đó, Cụ là hàm lượng,

nguyên tổ trong mẫu, Cụ, là hàm lượng nền của nguyên tế (tương đương hệ số tích

24

lũy (T) của Mai Trọng Nhuận (2001) nhưng khác nhau về hàm lượng nền) Hệ số

CẺ được sử đụng rộng rãi khi đảnh giá mức độ nhiễm bẵn bởi các nguyên tố vĩ

lượng trong tram tích đới bờ Từ hệ số CE, Mfũiler (1979) [120] đã tính hệ số #4; â

nhiềm (PL của tổng các nguyên tổ vi lượng trong trầm tích:

xihiễm bẫn của các nguyên lô vĩ lượng thứ 1, 2, 3, ,n Theo PLL mie dé õ nhiễm của

tổng các nguyên tỏ vị lượng trong tràm tích được phân thánh 5 cáp: 1 >> PLI - Không ô

nhiễm nặng; PLI > 48 - Ô nhiễm rat ning {80| Một hệ số khác dễ đánh giá mức do

Bảng 1.2 Phân loại õ nhiễm các nguyên tổ vi lượng trong trầm tích bằng hệ số