Nghiên cứu sự biến động hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Lào Cai

Xuất phát từ thực tiễn trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến động hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Lào Cai” với mục tiêu nghiên cứu về

LỜI CẢM ƠN

Luận văn cao học này được thực hiện và hoàn thành tại khoa Địa chất, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong khoảng thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa, học viên đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô

Hoàn thành đề tài nghiên cứu này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Vượng đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô giáo thuộc khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện, giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu luận văn này Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã tạo cho tôi điều kiện tốt nhất để hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2017

Học viên

Nguyễn Thị Thu Hiền

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii

DANH MỤC HÌNH iv

DANH MỤC BẢNG vi

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Đặc điểm địa hình 5

1.1.3 Đặc điểm địa mạo 7

1.2 Đặc điểm nền địa chất 8

1.2.1 Địa tầng 8

1.2.2 Magma xâm nhập 14

1.3 Đặc điểm khí hậu 18

1.4 Đặc điểm thủy văn Sông Hồng 20

1.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội 21

1.5.1 Hoạt động công nghiệp 21

1.5.2 Hoạt động nông nghiệp 24

1.5.3 Hoạt động nhân sinh 26

CHƯƠNG 2 VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 27

2.1.1 Một số khái niệm 27

2.1.2 Bản chất của quá trình hấp phụ - lưu giữ kim loại nặng trong môi trường trầm tích 28

2.2.3 Các nghiên cứu về sự tích lũy, hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích trên thế giới 29

2.2.4 Các nghiên cứu về sự tích lũy, hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu 31

2.2 Vấn đề nghiên cứu 33

2.4 Phương pháp nghiên cứu 35

2.4.1 Phương pháp khảo sát thực địa 35

2.4.2 Phương pháp phân tích độ hạt 38

2.4.3 Phương pháp phân tích quang phổ huỳnh quang tia X – XRF 41

2.4.4 Phương pháp phân tích nhiễu xạ Ronghen (XRD) 44

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 45

CHƯƠNG 3 BIẾN ĐỘNG HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH SÔNG HỒNG ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH LÀO CAI 47

3.1 Biến động hàm lượng sét trong trầm tích sông Hồng theo không gian 47

3.1.1 Biến động hàm lượng sét trong trầm tích sông Hồng năm 2014 48

3.1.2 Biến động hàm lượng sét trong trầm tích sông Hồng năm 2015 49

3.1.3 Biến động hàm lượng sét trong trầm tích sông Hồng năm 2016 49

3.2 Biến động hàm lượng kim loại nặng theo không gian 50

3.2.1 Biến động hàm lượng kim loại nặng theo không gian năm 2014 50

3.2.2 Biến động hàm lượng kim loại nặng theo không gian năm 2015 53

3.2.3 Biến động hàm lượng kim loại nặng theo không gian năm 2016 57

3.3 Biến động hàm lượng kim loại nặng theo thời gian 60

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích 63

3.4.1 Ảnh hưởng của thành phần độ hạt với hàm lượng KLN trong trầm tích 63 3.4.2 Ảnh hưởng của thành phần khoáng vật sét đến hàm lượng KLN trong trầm tích 66

3.4.3 Ảnh hưởng của nguồn phát tán đến hàm lượng KLN trong trầm tích 68

KẾT LUẬN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

Phụ lục 1 78

Phụ lục 2 Kết quả phân tích nhiễu xạ Rơnghen 79

Phụ lục 3 Kết quả phân tích quang phổ huỳnh quang tia X – XRF 83

Phụ lục 4 Kết quả phân tích thành phần độ hạt 89

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

huỳnh quang tia X

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu 4

Hình 1.2 Sơ đồ ảnh DEM tỉnh Lào Cai 6

Hình 1.3 Sơ đồ địa chất tỉnh Lào Cai 17

Hình 2.1 Sơ đồ hệ phương pháp nghiên cứu 35

Hình 2.2 Sông Hồng – Lào Cai (Ảnh của tác giả) 36

Hình 2.3 Vị trí lấy mẫu trầm tích 3 năm 2014 – 2015 – 2016 37

Hình 3.1 Đồ thị biến động hàm lượng các cấp độ hạt trong trầm tích sông Hồng 2014 48

Hình 3.2 Đồ thị biến động hàm lượng các cấp độ hạt trong trầm tích sông Hồng 2015 49

Hình 3.3 Đồ thị biến động hàm lượng các cấp độ hạt trong trầm tích sông Hồng 2016 49

Hình 3.4 Hàm lượng Cr trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2014 50

Hình 3.5 Hàm lượng Ni trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2014 51

Hình 3.6 Hàm lượng Cu trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2014 51

Hình 3.7 Hàm lượng Zn trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2014 52

Hình 3.8 Hàm lượng Pb trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2014 53

Hình 3.9 Hàm lượng Cr trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 54

Hình 3.10 Hàm lượng Ni trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 54

Hình 3.11 Hàm lượng Cu trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 55

Hình 3.12 Hàm lượng Zn trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 56

Hình 3.13 Hàm lượng Pb trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 56

Hình 3.14 Hàm lượng Cd trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 56

Hình 3.15 Hàm lượng As trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2015 57

Hình 3.16 Hàm lượng Cu trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2016 58

Hình 3.17 Hàm lượng Zn trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2016 59

Hình 3.18 Hàm lượng Cr trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2016 59

Hình 3.19 Hàm lượng Ni trong các mẫu trầm tích sông Hồng năm 2016 60

Hình 3.20 Biểu đồ so sánh hàm lượng Cr theo các nhóm điểm 61

Hình 3.21 Biểu đồ so sánh hàm lượng Ni theo các nhóm điểm 61

Hình 3.22 Biểu đồ so sánh hàm lượng Cu theo các nhóm điểm 62

Hình 3.23 Biểu đồ so sánh hàm lượng Zn theo các nhóm điểm 63

Hình 3.24 Đồ thị so sánh hàm lượng KLN thực tế và hàm lượng tính toán 65

Hình 3.25 Kết quả phân tích nhiễu xạ tia Rơnghen - XRD 68

Hình 3.26 Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng KLN qua các vị trí sản xuất Công nghiệp 70

Hình 3.27 Bản đồ phân bố tài nguyên khoáng sản tỉnh Lào Cai 71

Hình 3.28 Bản đồ hiện trạng Kinh tế - Xã hội tỉnh Lào Cai 2015 72

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Mực nước và lưu lượng Sông Hồng trên địa bàn tỉnh Lào Cai 21

Bảng 2 Vị trí và kí hiệu mẫu trầm tích thu thập giai đoạn 2014 – 2016 38

Bảng 3 Kết quả phân tích hàm lượng tổng kim loại trong trầm tích của một số công trình trên thế giới sử dụng phương pháp phân tích quang phổ huỳnh quang tia X 42

Bảng 4 Kết quả phân tích độ hạt trong các mẫu trầm tích năm 2014 - 2016 47

Bảng 5 Hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu trầm tích năm 2014 50

Bảng 6 Hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu trầm tích năm 2015 53

Bảng 7 Hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu trầm tích năm 2016 57

Bảng 8 So sánh hàm lượng kim loại nặng trong các nhóm điểm 60

Bảng 9 Hàm lượng KLN thực tế và hàm lượng KLN tính toán trong các mẫu trầm tích Sông Hồng - 2016 64

Bảng 10 Bảng phân cấp độ hạt quốc tế - ISO 14688-1:2002[13] 78

Bảng 11 Kết quả phân tích XRF các mẫu trầm tích 2014 83

Bảng 12 Kết quả phân tích XRF các mẫu trầm tích 2015 84

Bảng 13 Kết quả phân tích XRF các mẫu trầm tích 2016 88

LỜI MỞ ĐẦU

Sông Hồng với chiều dài 1149 km là con sông xuyên biên giới bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam, Trung Quốc, chảy qua địa phận tỉnh Lào Cai và đổ ra Biển Đông ở cửa Ba Lạt Đoạn chảy trong lãnh thổ Việt Nam bắt đầu từ từ A Mú Sung, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai và đóng vai trò đường biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc dài khoảng 80 km Chính giữa sông là điểm phân chia biên giới, bờ phía nam thuộc Việt Nam, bờ phía bắc thuộc lãnh thổ Trung Quốc Đến thành phố Lào Cai, sông Hồng chảy hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam Dòng sông Hồng cùng với các phụ lưu chính của nó là Sông Đà và Sông Lô tạo thành hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ hoạt động sản xuất, sinh hoạt của các tỉnh đồng bằng sông Hồng

Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, xã hội, văn hóa…, chất lượng môi trường đang bị ô nhiễm nghiêm trọng Trong đó, sự có mặt của kim loại nặng trong môi trường đất, nước hiện đang là vấn đề được quan tâm Sự tích tụ của các kim loại nặng trong môi trường sẽ ảnh hưởng đến đời sống sinh vật và con người thông qua chuỗi thức ăn Đã có nhiều công trình nghiên cứu, bài báo khoa học về sự tích lũy kim loại nặng trong môi trường trầm tích tại các khu vực sông, hồ, cửa biển… (Sông Nhuệ, lưu vực Sông Đáy, vùng ven biển Cà Mau, vịnh Đà Nẵng…) và sự ảnh hưởng của chúng đối với sinh vật, môi trường Trên địa bàn tỉnh Lào Cai đã có các bài báo nói lên hiện trạng môi trường tại các khu công nghiệp đang suy giảm, ô nhiễm Tuy nhiên, các nghiên cứu về chất lượng môi trường trầm tích chỉ tập trung tại một

số khu vực mỏ, chưa có nhiều nghiên cứu sâu về kim loại nặng trong trầm tích dọc theo lưu vực sông Hồng trên địa bàn tỉnh Lào Cai Dựa trên những nghiên cứu về ảnh hưởng xấu của kim loại nặng trong môi trường đối với sức khỏe của con người và sinh vật; hiện trạng công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản lạc hậu tại khu vực nghiên cứu, hiện trạng xả thải, những dấu hiệu ban đầu về ô nhiễm môi trường cho thấy, việc nghiên cứu, đánh giá tai biến và ô nhiễm môi trường là vấn đề bức thiết chung, liên quan đến sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực

Xuất phát từ thực tiễn trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến

động hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Lào Cai” với mục tiêu nghiên cứu về chất lượng trầm tích sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh

Lào Cai thông qua nghiên cứu sự biến động hàm lượng kim loại nặng có trong trầm tích dọc theo chiều dài sông từ A Mú Sung đến hết địa phận tỉnh tỉnh Lào Cai và theo thời gian, các mục tiêu cụ thể đó là:

Hồng khu vực Lào Cai theo không gian và thời gian;

với hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích

Nhiệm vụ của đề tài: để thực hiện mục tiêu nghiên cứu của đề tài, luận văn cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

đối tượng nghiên cứu

tích và sự thay đổi của chúng theo thời gian và không gian

lượng kim loại nặng trong trầm tích

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Lào Cai là một trong các tỉnh thuộc vùng miền núi Tây Bắc, có diện tích tự

huyện, bao gồm: Thành phố Lào Cai, Thị xã Cam Đường, và các huyện Bắc Hà, Bảo Thắng, Bảo Yên, Bát Xát, Mường Khương, Sa Pa, Si Ma Cai, và Văn Bàn

- Phía Bắc giáp nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa với điểm cực Bắc thuộc

- Phía Nam giáp tỉnh Yên Bái, với điểm cực Nam ở xã Nậm Tha huyện Văn

- Phía Đông giáp tỉnh Hà Giang, với điểm cực Đông là đỉnh PonTatJian có toạ

- Phía Tây giáp tỉnh Lai Châu với điểm cực Tây ở xã Ý Tý huyện Bát Xát có

Nguồn: http://www.laocai.gov.vn/ [29]

Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu Lào Cai có đường biên giới chung với Trung Quốc dài 203 km (gồm 59 km đường đất liền và 144 km đường sông suối), có cửa khẩu Quốc tế và cửa khẩu Quốc gia Mường Khương, có tuyến đường sắt liên vận quốc tế Hà Nội - Côn Minh (Trung Quốc), cùng các tuyến quốc lộ 70, 4E, 79 nối với các tỉnh phía Nam (Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội ) và với tỉnh Vân Nam - Trung Quốc; các quốc lộ 4D nối với Lai Châu; đường 279 nối với Hà Giang, Lai Châu Ngoài giao thông đường sắt, đường bộ, còn có giao thông thuỷ quan trọng bậc nhất ở phía Bắc là sông Hồng Trên địa phận tỉnh, sông Hồng đi qua trung tâm tỉnh, có đoạn là ranh giới chung giữa Việt Nam và Trung Quốc trên suốt chiều dài khoảng 50 km Vị trí địa lý đặc biệt quan trọng cả trong phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng Với 2 cửa khẩu lớn,

là một đầu mối phát triển kinh tế, giao lưu hàng hoá giữa Việt Nam với Trung Quốc nói riêng và Quốc tế nói chung

Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là một lưu vực sông liên quốc gia chảy qua 3 nước Việt Nam, Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên vào khoảng

169.000 km và diện tích lưu vực của hai sông này trong lãnh thổ Việt Nam vào khoảng 87.840 km Châu thổ sông nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam có diện tích ước tính khoảng 17.000 km Chiều dài sông Hồng trong lãnh thổ Việt Nam khoảng 510

km trên tổng chiều dài là 1149 km, phần nằm trên địa phận tỉnh Lào Cai có chiều dài

Sông Hồng là con sông lớn thứ hai (sau sông Mêkông) chảy qua Việt Nam đổ

ra biển Đông Phân bố dọc theo đứt gãy sâu phân đới Sông Hồng, bắt nguồn từ Trung Quốc và nhập vào cùng hệ thống sông Lô và sông Đà tại Phú Thọ Đoạn nằm trong tỉnh Lào Cai thường uốn khúc quanh co và lắm thác ghềnh, với lưu lượng và mực nước có sự thay đổi lớn giữa 2 mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) và mùa khô (tháng

11 đến tháng 4 năm sau)

Các suối nhánh chính của sông Hồng, thường chảy gần thẳng góc với sông Hồng, từ Bắc xuống Nam gồm có: Ngòi Đum, Ngòi Bo, sông Nậm Chăn, Ngòi Hút, Ngòi Thia, Tất cả các suối này và nhánh của chúng đều bắt nguồn từ dãy núi cao, sườn dốc, đá cứng nên dòng suối sâu, hẹp, nhiều thác ghềnh và có vách dốc

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình đặc trưng của tỉnh Lào Cai là núi xen kẽ với đồi núi thấp, bị chia cắt lớn với phần thung lũng dọc sông Hồng và các tuyến đường bộ, đường sắt chạy qua vùng trung tâm của tỉnh Có hai dãy núi chính là dãy Hoàng Liên Sơn và dãy Con Voi cùng có hướng Tây Bắc - Đông Nam nằm về phía Đông và phía Tây tạo ra các vùng đất thấp, trung bình giữa hai dãy núi này và một vùng về phía Tây dãy Hoàng Liên Sơn Ngoài ra còn rất nhiều núi nhỏ phân bố đa dạng, chia cắt tạo ra những tiểu vùng khí hậu sinh thái khác nhau

m; 2100 – 2200 m và 2800 – 2900 m Trong đó các đai bậc 2, bậc 3 với độ cao từ 300 – 1000 m, chiếm phần lớn diện tích toàn tỉnh Điểm cao nhất là đỉnh núi Phan Xi Păng trên dãy Hoàng Liên Sơn có độ cao 3143 m so với mặt nước biển, điểm thấp nhất 80

m thuộc huyện Bảo Thắng

Nguồn: Hệ thống Cơ sở dữ liệu liên ngành phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc

Hình 1.2 Sơ đồ ảnh DEM tỉnh Lào Cai Địa hình lưu vực sông Hồng có hướng dốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam, địa hình phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, khoảng 70% diện tích ở độ cao trên

500 m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000 m Độ cao bình quân lưu vực khoảng 1090 m

Phía tây có các dãy núi ở biên giới Việt Lào, có nhiều đỉnh cao trêm 1800m như đỉnh Pu - Si - Lung (3076 m), Pu - Den – Dinh (1886 m), Pu - San - Sao (1877 m) Những đỉnh núi này là đường phân nước giữa hệ thống sông Hồng với hệ thống sông Mê Kông Trong lưu vực có dãy Hoàng Liên Sơn phân chia sông đà và sông Thao, có đỉnh Phan Xi Pan cao 3143 m, là đỉnh núi cao nhất ở nước ta Độ cao trung

bình lưu vực của sông ngòi lớn, độ chia cắt sâu dẫn tới độ dốc bình quân lưu vực lớn, phổ biến độ dốc bình quân lưu vực đạt từ 10% đến 15% Một số sông rất dốc như Ngòi Thia đạt tới 42%, Suối Sập 46,6%

1.1.3 Đặc điểm địa mạo

Toàn bộ diện tích tỉnh Lào Cai có thể phân chia thành 10 bề mặt có cùng nguồn gốc như sau:

điện phân bố rộng trênn các dãy núi cao, sườn dốc (dãy Hoàng Liên Sơn ) Địa hình

bị chia cắt mạnh mẽ bởi mạng lưới sông suối dày đặc và theo nhiều hướng khác nhau Mạng sông suối có trắc diện ngang hình chữ “V” Sườn bị các quá trình xâm thực và bóc mòn xảy ra mạnh mẽ Sườn có trắc diện thẳng hoặc hơi lồi

vùng với sườn dốc trung bình đến dốc và bị chia cắt bởi mạng lưới sông suối tương đối dày, sông suối có trắc diện ngang hẹp và liên tục bị khoét sâu lòng Sườn bị bóc mòn – xâm thực mạnh, trắc diện hơi lồi

dốc sườn từ hơi dốc đến dốc, trắc diện sườn lồi Sườn bị các quá trình ngoại sinh kết hợp tác động mạnh mẽ, bị chia cắt ngang mạnh Mạng thủy văn hơi dày và phân cắt không sâu, độ dốc lòng sông không lớn

tạo từ đá dễ hòa tan chủ yếu phân bố ở các huyện Bắc Hà, Mường Khương, Si Ma Cai Sườn có trắc diện thẳng, ngắn, bị phân cắt bởi các khe, rãnh và sông suối không liên tục và phát triển theo nhiều hướng khác nhau Một số nơi có các phễu Karst hoặc các vùng trũng, hố sụt

thấp hoặc có địa hình lượn sóng thoải, phổ biến ở các huyện Văn Bàn, Bảo Thắng Sườn lồi, quá trình bóc mòn – rửa trôi bề mặt mạnh mẽ Đường chia nước tròn thoải, mạng thủy văn ngắn và có trắc diện nông

f Các bề mặt san bằng ở các độ cao khác nhau: Phân bố rải rác khắp nơi trong vùng nghiên cứu, trên các bề mặt đỉnh hoặc các sườn thoải, bằng phẳng Diện phân bố hẹp, là cà bề mặt sót của các bậc địa hình

bố hẹp ở các huyện Mường Khương, Bắc Hà Trên bề mặt tương đối bằng phẳng, bị chia cắt mạnh mẽ bởi các trũng và các thung lũng hẹp cùng phương Có vách dốc xuống thung lũng liền kề hoặc địa hình khác, phổ biến các phễu Karst, các sông suối

bị biến mất đột ngột, các địa hình sót

vùng rìa hoặc ở các trũng và thung lũng giữa núi, chủ yếu ở các huyện Văn Bàn – Bảo Thắng Có diện phân bố dạng dải hẹp ở chân núi, độ dốc thường nhỏ, hoặc thung lũng hẹp giữa núi, có biểu hiện của nón phóng vật Lớp phủ trầm tích mỏng, đôi khi gồm đá dăm, tảng, các mảnh vụ đổ lở…

ở các trũng và thung lũng sông suối giữa núi, phân bố chủ yếu ở huyên Văn Bàn, Bảo Yên và Bảo Thắng Có diện phân bố dạng trũng hẹp giữa núi Địa hình bằng phẳng, hơi nghiêng về phía lòng sông suối hoặc trũng Lớp phủ trầm tích không dầy lắm, thường là cát, bột, sét, đôi khi có cả đá dăm, tảng, các mảnh vụn đổ lở,…

Hồng và các trũng có tích tụ sông, suối ở dạng bãi bồi và thềm, có độ cao thấp, địa hình bằng phẳng Thường là khu dân cư, đô thị, hoặc đất canh tác nông nghiệp Khu vực nghiên cứu chủ yếu thuộc dạng địa mạo này

1.2 Đặc điểm nền địa chất

1.2.1 Địa tầng

Cấu trúc địa chất của khu vực tỉnh Lào Cai bao gồm các đá có tuổi từ Proterozoi đến Đệ tứ, phân bố trong 37 phân vị địa chất với một số đặc điểm chính như sau:

 Hệ tầng Núi Con Voi: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các

dải hẹp kéo dài không liên tục phân bố trong đới cấu trúc Sông Hồng từ Bảo Yên đến Bát Xát Hệ tầng được phân chia thành hai phụ hệ tầng là:

+ Phụ hệ tầng dưới: Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá gneis silimanit granat, gneis biotit granat, xen kẹp các thấu kính đá hoa calcit, đá phiến thạch anh silimanit granat, quarzit Trong chúng còn gặp một số thể nhỏ granit (silimanit, granat, diopsid) có nguồn gốc granit hoá; chiều dày > 500 m

+ Phụ hệ tầng trên: Có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá gneis biotit granat, gneis biotit silimanit granat có xen kẹp các lớp mỏng, thấu kính gneis silimanit biotit, quarzit; chiều dày: 540-850 m

 Hệ tầng Ngòi Chi: Các đá của hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn kéo dài phân bố trong đới cấu trúc Sông Hồng từ Bảo Yên đến Lào Cai Hệ tầng được phân chia thành hai phụ hệ tầng là:

+ Phụ hệ tầng dưới: Có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh silimanit biotit, quarzit (đá phiến dạng quarzit) xen các lớp mỏng, thấu kính đá phiến thạch anh biotit silimanit, gneis tiêm nhập; chiều dày của tập: 650-840 m

+ Phụ hệ tầng trên: Có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh biotit, đá phiến thạch anh silimanit biotit xen kẹp các lớp mỏng, thấu kính quarzit Các đá thường bị migmatit hoá từ yếu đến vừa; chiều dày ~1200 m

 Hệ tầng Thác Bà: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải

khá lớn phân bố trong đới cấu trúc Sông Chảy thuộc địa phận các huyện Bảo Yên, Bảo Thắng và Bắc Hà, được phân chia thành hai phụ hệ tầng:

+ Phụ hệ tầng dưới: Có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh

2 mica xen kẹp đá phiến thạch anh biotit thường bị migmatit hoá với các mức độ khác nhau và gneis hoá, có xen kẹp các thấu kính vôi hoặc quarzit

+ Phụ hệ tầng trên: Có thành phần thạch học chủ yếu gồm quarzit, quarzit sericit có xen kẹp các lớp mỏng, thấu kính mỏng đá phiến thạch anh mica (mica thạch anh) Chiều dày hệ tầng 850-1400 m

 Hệ tầng Sin Quyền: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải hẹp

kéo dài theo phương TB-ĐN, phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng trong phạm

vi các huyện Văn Bàn, Bảo Thắng, Cam Đường và Bát Xát, được phân chia thành hai phụ hệ tầng:

+ Phụ hệ tầng dưới: có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh felspat - biotit, phiến biotit xen phiến thạch anh mica; chiều dày 800 m

+ Phụ hệ tầng trên: có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến mica - graphit, phiến biotit, phiến thạch anh felspat - mica, đá hoa tremolit; chiều dày 1.200

m

 Hệ tầng Suối Chiềng: Các đá của hệ tầng Suối Chiềng xuất lộ tại thành

một số dải nhỏ hẹp kéo dài theo phương TB-ĐN phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng, thuộc địa bàn các huyện Sa Pa, Văn Bàn, được phân chia thành hai phụ hệ tầng:

+ Phụ hệ tầng dưới có thành phần thạch học chủ yếu gồm gneis biotit, gneis amphybon xen các thấu kinh amphybolit; chiều dày 1.200-1.400 m

+ Phụ hệ tầng trên có thành phần thạch học chủ yếu gồm quarzit sắt, gneis biotit xen các thấu kính amphybolit; chiều dày 1.300-1.400 m

 Hệ tầng Sa Pả: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành một số dải nhỏ

kéo dài theo phương TB-ĐN, phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận các huyện Bát Xát, Sa Pa, được phân chia thành hai phụ hệ tầng:

+ Phụ hệ tầng dưới có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến sericit, phiến thạch anh sericit; chiều dày 350 m

+ Phụ hệ tầng trên có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến sericit, phiến sericit clorit - talc, đá phiến talc và các lớp mỏng đá hoa, đá hoa tremolit; chiều dày 50-60 m

 Hệ tầng Đá Đinh: Các đá của hệ tầng xuất lộ tạo thành một số dải hẹp

kéo dài theo phương TB-ĐN, phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn các huyện Bát Xát, Cam Đường, Bảo Thắng và Văn Bàn Hệ tầng có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá hoa, đá hoa dolomit, dolomit, đá hoa tremolit Chiều dày của hệ tầng 300-600 m

 Hệ tầng Cam Đường: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải hẹp

kéo dài theo phương TB-ĐN, phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận các huyện Văn Bàn, Bảo Thắng, Cam Đường và Bát Xát Hệ tầng được phân chia thành ba phụ hệ tầng là:

+ Phụ hệ tầng dưới có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh mica, phiến sericit, phiến sericit chứa vật chất than xen ít phiến thạch anh mica và quarzit; chiều dày 200-250 m

+ Phụ hệ tầng giữa có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến carbonat, phiến sericit chứa vật chất than, phiến apatit - carbonat, phiến thạch anh apatit; chiều dày 150-160 m

+ Phụ hệ tầng trên có thành phần thạch học chủ yếu gồm cát sạn kết thạch anh

- felspat, phiến thạch anh sericit - mica - carbonat xen lớp mỏng cát kết thạch anh - felspat; chiều dày 200-210 m

 Hệ tầng Hà Giang: Các đá thuộc hệ tầng Hà Giang xuất lộ tạo thành các

diện lớn phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Sông Chảy thuộc địa bàn các huyện Bảo Yên, Bắc Hà, Si Ma Cai và Mường Khương Hệ tầng được phân chia thành hai phụ

hệ tầng là:

+ Phụ hệ tầng dưới có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh mica, phiến thạch anh felspat - mica xen quarzit và phiến sét chứa vật chất than; chiều dày khoảng 1.300 m

+ Phụ hệ tầng giữa có thành phần thạch học chủ yếu gồm trầm tích lục nguyên xen carbonat, đá phiến thạch anh mica, phiến sét, phiến sét sericit xen đá vôi, đá vôi

bị hoa hóa, đá vôi dolomit; chiều dày 600-800 m

 Hệ tầng Chang Pung: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các

diện lớn phân bố trong đới cấu trúc Sông Chảy thuộc địa bàn các huyện Bảo Yên, Bắc Hà, Si Ma Cai và Mường Khương Hệ tầng được phân chia thành hai phụ hệ tầng là:

+ Phụ hệ tầng dưới có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá vôi hạt nhỏ, đá vôi dolomit xen đá phiến thạch anh mica, phiến sericit, phiến sét; chiều dày 500-800

+ Phụ hệ tầng trên có thành phần thạch học chủ yếu gồm đá vôi hạt nhỏ xen

đá phiến sét, phiến sericit clorit; chiều dày 500-750 m

 Loạt Sông Cầu: Các đá thuộc phân vị địa tầng này xuất lộ tạo thành một

diện nhỏ trong đới cấu trúc Sông Chảy thuộc địa bàn huyện Mường Khương Thành phần thạch học chủ yếu gồm sạn kết, cát kết, cát kết dạng quarzit, bột kết, cát kết Chiều dày khoảng 220-320 m

 Hệ tầng Mia Lé: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn, phân bố trong đới cấu trúc Sông Chảy thuộc phạm vi các huyện Mường Khương,

Si Ma Cai và Bắc Hà Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến sét, bột kết xen lớp mỏng hoặc thấu kính sét vôi Chiều dày khoảng 370 m

 Hệ tầng Bản Páp: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải

nhỏ kéo dài, phân bố trong phạm vi các đới cấu trúc Sông Chảy và Phan Xi Păng, thuộc địa phận các huyện Bát Xát, Mường Khương và Sa Pa Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá vôi màu xám, đá phiến sét, phiến silic Chiều dày 80- 120 m

 Hệ tầng Bản Nguồn: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải

nhỏ kéo dài, phân bố trong phạm vi các đới cấu trúc Sông Chảy và Phan Xi Păng, thuộc địa phận các huyện Bát Xát, Mường Khương và Sa Pa Thành phần thạch học chủ yếu gồm cát kết chứa sạn, cát kết thạch anh felspat bị quarzit hoá, đá phiến thạch anh sericit, sericit thạch anh felspat Chiều dày của hệ tầng 680-1.100 m

 Hệ tầng Viên Nam: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành một vài

dải nhỏ hẹp phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận huyện Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá bazan, bazan olivin, bazan hạnh nhân và andezitrachyt Chiều dày của hệ tầng 250-400 m

 Hệ tầng Nghĩa Lộ: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm đá phiến thạch anh sericit, phiến sét đen và đá vôi Chiều dày của hệ tầng 400-450 m

 Hệ tầng Khánh Yên: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận huyện Văn Bàn Thành

phần thạch học chủ yếu gồm cuội sạn kết, bột kết, sét kết, sét kết chứa vật chất than Chiều dày của hệ tầng 220-260 m

 Hệ tầng Suối Bàng: Các đá của hệ tầng xuất lộ tạo thành một diện nhỏ

phân bố trong đới cấu trúc Phan xi Păng thuộc địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm cát kết, bột kết, sét kết, sét kết chứa vật chất than và các thấu kính than Chiều dày của hệ tầng 350-480 m

 Hệ tầng Nậm Thếp: Các đá của hệ tầng xuất lộ tạo thành một diện nhỏ

phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm cát kết, cát bột kết, sét kết xen lớp mỏng hoặc thấu kính phiến sét đen Chiều dày của hệ tầng 320-450 m

 Hệ tầng Nậm Qua: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn huện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm sỏi kết, cát kết hạt thô, xen bột kết, đá phiến sét màu đen Chiều dày của hệ tầng 300-600 m

 Hệ tầng Văn Chấn: Các đá thuộc hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải khá

lớn phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Tú Lệ thuộc địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm phun trào riolit, dacit và tuf của chúng Chiều dày của

hệ tầng 350-460 m

 Phức hệ đá núi lửa Nậm Say: các đá thuộc phân vị địa tầng này xuất lộ

tạo thành các dải khá lớn phân bố ở phía đông nam huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm orthophyr thạch anh, orthophyr, riolit porphyr, felsit, trachit, cát kết tufogen, cuội kết tufogen Chiều dày 450-600 m

 Phức hệ đá núi lửa Nậm Kim: Các đá thuộc phân vị địa tầng này xuất

lộ tạo thành các dải khá lớn phân bố ở phía đông nam huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm orthophyr thạch anh, orthophyr, riolit porphyr, felsit, trachit

và tuf của chúng Chiều dày 320-410 m

 Hệ tầng Tú Lệ: Các đá thuộc hệ tầng này xuất lộ tạo thành các dải lớn

phân bố trong đới cấu trúc Tú Lệ thuộc phạm vi địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần

màu đen chứa than Chiều dày của hệ tầng 550-720 m

 Hệ tầng Văn Yên: Các đá của hệ tầng Văn Yên xuất lộ tạo thành các dải

hẹp kéo dài không liên tục, phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Sông Hồng thuộc địa phận các huyện Bảo Yên và Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm cuội kết, cuội kết xen lớp mỏng cát kết Chiều dày của hệ tầng 250 m

 Hệ tầng Cổ Phúc: Các đá của hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải hẹp phân

bố trong phạm vi đới cấu trúc Sông Hồng thuộc địa bàn các huyện Bảo Yên, Bảo Thắng Thành phần thạch học chủ yếu gồm cát kết có xen cuội kết, bột kết, sét kết và cát kết hạt nhỏ Chiều dày của hệ tầng 340-420 m

 Hệ tầng Phan Lương: Các đá của hệ tầng xuất lộ tạo thành các dải hẹp

phân bố không liên tục trong phạm vi đới cấu trúc Sông Hồng, trong địa bàn các huyện Văn Bàn, Bảo Yên Thành phần thạch học chủ yếu gồm cuội kết xen kẹp sạn kết, cát kết và thấu kính bột kết Chiều dày của hệ tầng khoảng 650 m

 Hệ Đệ tứ: Các thành tạo hệ Đệ tứ phân bố trong các trũng thấp rải rác

khắp vùng Thành phần gồm cuội, sỏi, cát, sét Chiều dày thay đổi từ 2-30 m

1.2.2 Magma xâm nhập

Trong phạm vi tỉnh Lào Cai, các thành tạo đá magma xâm nhập được xác định bao gồm 13 phức hệ với các đặc điểm chính như sau:

 Phức hệ Ca Vịnh: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành các diện lớn

phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm plagiogranit biotit, monzodiorit thạch anh và tonalit

 Phức hệ Po Sen: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành các khối khá lớn

phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn các huyện Sa Pa, Cam Đường và Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm granodiorit, granitogneis, diorit thạch anh

 Phức hệ Xóm Giấu: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành các khối nhỏ

phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn các huyện Văn Bàn

và Bảo Thắng Thành phần thạch học chủ yếu gồm granit microclin, granit aplit,

granit pegmatit

 Phức hệ Sông Chảy: Các đá của phức hệ Sông Chảy xuất lộ tạo thành

các khối lớn phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Sông Chảy thuộc địa bàn các huyện Bảo Yên, Mường Khương và Bắc Hà Thành phần thạch học chủ yếu gồm granit biotit, granit muscovit, granit hai mica, plagiogranit biotit

 Phức hệ Bảo Hà: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành một số khối nhỏ

phân bố trong đới cấu trúc Sông Hồng thuộc phạm vi địa bàn huyện Bảo Yên Thành phần thạch học chủ yếu gồm gabrodiabas, diabas, gabro amphybolit, amphybolit

 Phức hệ Núi Chúa: Các đá của phức hệ Núi Chúa xuất lộ tạo thành một

số khối nhỏ trong đới cấu trúc Sông Hồng thuộc địa bàn các huyện Bảo Yên, Bảo Thắng và Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm gabrodiabas, gabrodiabas horblend

 Phức hệ Yê Yên Sun: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành các khối lớn

phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn các huyện Sa Pa, Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm granit biotit, granit biotit- amphibol, granit biotit, granit biotit-amphibol granit pegmatit

 Phức hệ Mường Hum: Các đá của phức hệ xuất lộ tạo thành một số khối

lớn phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn huyện các Sa Pa và Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm granit kiềm, granosyenit kiềm và syenit kiềm dạng gneis

 Phức hệ Ba Vì: Các đá của phức hệ Ba Vì xuất lộ tạo thành các thể nhỏ

phân bố rải rác trong vùng Thành phần thạch học chủ yếu gồm gabrodiabas và diabas

 Phức hệ Nậm Xe - Tam Đường: Các đá của phức hệ Nậm Xe - Tam

Đường xuất lộ tạo thành một số khối nhỏ phân bố trong đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa phận huyện Bát Xát Thành phần thạch học chủ yếu gồm granit kiềm, granosyenit kiềm, syenit kiềm

 Phức hệ Phu Sa Phìn: Các đá của phức hệ Phu Sa Phìn xuất lộ tạo thành

các khối khá lớn phân bố trong phạm vi đới cấu trúc Phan Xi Păng thuộc địa bàn các

granosyenit porphyr, syenit porphyr thạch anh, granit dạng porphyr, granit granophyr, granit felspat kiềm

 Phức hệ Dương Quỳ: Các đá của phức hệ Dương Quỳ xuất lộ tạo thành

các diện lộ khá lớn phân bố trong đới cấu trúc Phan xi Păng thuộc địa bàn huyện Văn Bàn Thành phần thạch học chủ yếu gồm syenit kiềm, granosyenit kiềm, granit kiềm

 Phức hệ Nậm Bút: Các đá của phức hệ Nậm Bút xuất lộ tạo thành một

số khối nhỏ phân bố rải rác trong đới cấu trúc Sông Hồng thuộc địa bàn huyện Bảo Yên, Thành phần thạch học chủ yếu gồm gabro, gabrodiba

Nguồn: Hệ thống Cơ sở dữ liệu liên ngành phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc

Hình 1.3 Sơ đồ địa chất tỉnh Lào Cai

1.3 Đặc điểm khí hậu

Lào Cai nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mà sự phân hoá theo không gian và thời gian của các đặc trưng khí hậu lại phụ thuộc rất nhiều vào sự tác động tương hỗ giữa hướng hoàn lưu gió mùa (Đông Bắc hoặc Tây Nam) với điều kiện địa hình của khu vực

Dãy Hoàng Liên Sơn kéo dài hơn 180 km đóng vai trò như một bức tường chắn gió mùa Đông Bắc và Tây Nam mà tầng gió không dày lắm như gió mùa cực đới thường ít có khả năng vượt qua được, khối núi trở thành một ranh giới giữa khí hậu Tây Hoàng Liên Sơn và khí hậu Đông Hoàng Liên Sơn với những sắc thái riêng trong diễn biến mùa khô và mùa mưa Tác dụng chắn gió cũng dẫn tới hệ quả nhất định là lượng mưa tăng lên ở cả hai bên sườn núi, vừa do gió mùa Tây Nam vừa do gió mùa Đông Bắc và cả khi gió mùa Đông Nam lùa theo các thung lũng sông tràn vào; ở đây quan hệ tương hỗ phức tạp giữa hoàn lưu gió mùa và đặc thù địa hình là nguyên nhân chủ yếu chi phối sự phân hoá khí hậu trên địa bàn tỉnh Lào Cai

Ngoài ra khí hậu Lào Cai còn phân hoá sâu sắc theo độ cao địa hình cũng như phụ thuộc vào những dạng địa hình đặc biệt như thung lũng sông kín hoặc hở, lũng núi rộng hoặc hẹp…

Lào Cai có các nét đặc thù sau đây về khí hậu:

- Chế độ nhiệt: Nhìn chung nền nhiệt ở khu vực Lào Cai thay đổi theo độ cao

theo quy luật chung của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa; càng lên cao nhiệt độ càng giảm

dưới 200 m, song từ cao độ 600 m trở lên đã không có tháng nào có nhiệt độ trung

- Chế độ mưa: Lượng mưa hàng năm ở khu vực Lào Cai nói chung là tương

đối dồi dào, bình quân khoảng 1500 - 2000 mm/năm với số ngày mưa khoảng 100 -

150 ngày Do sự khác biệt về đặc điểm độ cao cũng như hướng và dạng địa hình, đã xuất hiện một số trung tâm mưa lớn trên sườn đón gió của dãy Hoàng Liên Sơn, như

ở Tả Vàn, Cát Cát, Ô Quy Hồ, Sa Pa, lượng mưa hàng năm đạt trên 2000 - 3000 mm/năm Tất nhiên là sự phân hoá theo độ cao của chế độ mưa ở đây cũng tương đối

rõ nét, ví dụ:

+ Văn Bàn: cao độ 508 m, mưa 1436 mm/năm

+ Sa Pa: cao độ 1570 m, mưa 2850 mm/năm

+ Hoàng Liên Sơn: cao độ 2170 m, mưa 3566 mm/năm

Nói chung mùa mưa bắt đầu từ tháng IV, kết thúc vào tháng X, kéo dài 7 tháng Riêng ở những nơi có cao độ lớn (trên 1500 m) như Sa Pa, Hoàng Liên Sơn mùa mưa

có thể kéo dài đến 8 tháng (từ tháng IV đến tháng XI), ở các vùng thấp như Bát Xát chẳng hạn số tháng có lượng mưa trung bình trên 100 mm chỉ kéo dài có 5 tháng (từ tháng V đến tháng IX)

- Chế độ nắng: Nắng ở khu vực Lào Cai tương đối ít, với số giờ nắng hàng

năm trung bình khoảng 1450 - 1600 giờ Thời kỳ có số giờ nắng lớn là mùa hè, tháng

có giá trị cực đại là tháng V, khoảng 160 - 190 giờ/tháng Mùa đông là thời kỳ ít nắng Các tháng cuối mùa đông có trị số trung bình thấp nhất, khoảng 75 - 85 giờ/tháng

- Chế độ gió: Nhìn chung ở thung lũng sông Thao gió thường rất yếu, tốc độ

gió trung bình chỉ khoảng 1 - 2 m/s ở các vùng có cao độ lớn (trên 2000 m) tốc độ gió tăng đáng kể, trung bình đạt khoảng 4 - 4,5 m/s Các tháng I,II,III có tốc độ gió trung bình lớn nhất

- Chế độ bốc hơi: Lượng bốc hơi ở khu vực Lào Cai tương đối nhỏ, không

vượt quá 1000 mm/năm Càng lên cao lượng bốc hơi càng giảm

Vào tháng V nói chung lượng bốc hơi có trị số cực đại, khoảng 110 - 130 mm/tháng; tuy nhiên ở các vùng cao trên 1500 m lượng bốc hơi tháng này chỉ đạt khoảng 80 - 90 mm/tháng Các tháng XII, I có lượng bốc hơi nhỏ nhất

- Chế độ ẩm không khí: Đây là một khu vực có độ ẩm cao nhất trong toàn

quốc Hầu như quanh năm ở đây đều duy trì độ ẩm cao, không có tháng nào độ ẩm tương đối nhỏ hơn 80% Độ ẩm tương đối trung bình khoảng 85 - 88%, ở vùng núi cao trên 2000 m như ở đỉnh Hoàng Liên Sơn chẳng hạn độ ẩm trung bình có thể đạt tới 90 - 97%

1.4 Đặc điểm thủy văn Sông Hồng

Hệ thống sông suối trên địa bàn tỉnh dày đặc và phân bố khá đều, trong đó có hai con sông lớn chảy qua là sông Hồng và sông Chảy

Sông Hồng được công nhận là một đường thủy quốc tế với tổng chiều dài 1.149 km bắt nguồn từ dãy núi Nguỵ Sơn, tỉnh Vân Nam Trung Quốc ở độ cao 1,776m, chảy qua Việt Nam tại thị trấn Hà Khẩu (tỉnh Lào Cai) rồi qua một số tỉnh phía Bắc Việt Nam trước khi đổ ra Biển Đông

Sông Hồng chảy theo hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam, đoạn sông chảy qua tỉnh chiều dài khoảng 120 km lòng rộng, sâu, độ dốc lớn, dòng chảy thẳng nên nước thường chảy xiết, mạnh Sông Hồng có lưu lượng nước bình quân hàng năm rất

thuỷ, gây khó khăn cho hoạt động sản xuất và đời sống của người dân Còn vào cao

quan trắc mực nước sông Hồng tại Lào Cai như sau:

- Mực nước sông trung bình cả năm 2015 là: 76,51 m

- Mực nước cao nhất trong 5 năm 2011 - 2015 là 81,41 m đo được vào tháng

10 năm 2015

- Mực nước thấp nhất trong năm 2015 là Hmin = 75,57m vào năm 2012

- Tốc độ dòng chảy Vmax= 3,5 m/s; Vmin=0,5 m/s;

Lưu lượng nước sông không điều hoà, mùa lũ lưu lượng lớn – giai đoạn từ

Bảng 1 Mực nước và lưu lượng Sông Hồng trên địa bàn tỉnh Lào Cai

Đơn vị 2011 2012 2013 2014 2015 Mực nước

sông Hồng

Cao nhất

M 78,45 80,38 80,98 81,48 81,41 Thấp nhất 75,73 75,57 75,62 75,61 75,72 Lưu lượng

phù sa sông Hồng bồi đắp thường có độ phì nhiêu màu mỡ, thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp

1.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.5.1 Hoạt động công nghiệp

Tỉnh Lào Cai tuy là tỉnh biên giới, song hoạt động kinh tế công nghiệp khá phát triển, đáng chú ý là ngành khai thác chế biến khoáng sản, chế biến nông lâm sản

và xây dựng

Giá trị sản xuất công nghiệp (giá cố định 1994) năm 2015 ước đạt 6.527,4 tỷ đồng, gấp 3,0 lần năm 2010 (2.169 tỷ đồng), tăng 25,5% so với mục tiêu Đề án phát triển công nghiệp và các khu, cụm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp giai đoạn 2011

- 2015; tăng 28% so với mục tiêu Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XIV đề

ra Tốc độ tăng trưởng bình quân giai đoạn 2011-2015 đạt 24,7%/năm

Tiềm năng về thủy điện của Lào Cai được khai thác hiệu quả với 32 nhà máy thủy điện, tổng công suất 528,1MW đã hoàn thành phát điện hòa lưới điện quốc gia Mạng lưới điện sinh hoạt đã phủ khắp các xã, phường, thị trấn trên địa bàn tỉnh với 87,7% số thôn, bản và 90,1% số hộ được sử dụng điện lưới quốc gia

Lào Cai hiện có 3 khu, cụm công nghiệp trọng điểm (Đông Phố Mới, Tằng Loỏng và Bắc Duyên Hải), đã thu hút được 137 dự án đăng ký đầu tư với tổng số vốn

đăng ký đạt trên 20.000 tỷ đồng (trong đó có 94 dự án đã hoạt động, 21 dự án đang triển khai xây dựng)

Đặc biệt, Lào Cai đã thu hút được sự tham gia đầu tư của các tập đoàn, tổng công ty, doanh nghiệp lớn trong nước và nguồn vốn FDI như: Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (Khai thác quặng Apatit; Nhà máy DAP số 2); Tập đoàn Công nghiệp Than

- Khoáng sản Việt Nam (Nhà máy Luyện đồng); Tổng Công ty Thép Việt Nam (Nhà máy Gang thép Lào Cai); Tập đoàn Điện lực Việt Nam (Nhà máy thủy điện Séo Chong Hô) và Tổng Công ty cổ phần bột giặt và hóa chất Đức Giang (Tổ hợp sản xuất phân bón, hóa chất Đức Giang)

Hoạt động sản xuất tiểu thủ công nghiệp (TTCN) được quan tâm phát triển, đã tạo ra các sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dân như các sản phẩm chế biến nông lâm sản, may mặc, cơ khí nhỏ, vật liệu xây dựng, v.v Một số sản phẩm TTCN đặc thù của Lào Cai đã và đang trở thành sản phẩm hàng hoá nổi tiếng

cả nước và từng bước vươn ra thị trường xuất khẩu như hàng thêu, dệt may thổ cẩm, chè, rượu đặc sản, v.v Đến nay trên địa bàn Tỉnh có trên 7.200 cơ sở sản xuất TTCN (120 doanh nghiệp, 98 HTX và 7.000 hộ cá thể) với các ngành nghề chính như: Chế biến chè, chế biến lương thực, thực phẩm, chế biến rượu bia, nước giải khát, chế biến lâm sản, gia công cơ khí, sửa chữa máy móc nông cụ, sửa chữa điện tử, đồ gia dụng, thủ công mỹ nghệ, sản xuất khai thác vật liệu xây dựng và dệt may

Trong vùng lưu vực sông Hồng trên địa bàn tỉnh Lào Cai, hoạt động chủ yếu

là các hoạt động dân sinh, hoạt động khai thác, chế biến khoảng sản … đây cũng là khu vực tập trung nhiều nhà máy, xí nghiệp thuộc các khu – cụm công nghiệp lớn trên địa bàn tỉnh (Hình 3.28)

 Hoạt động sản xuất từ các khu – cụm công nghiệp

Các khu công nghiệp trọng điểm phân bố dọc sông Hồng có thể kể đến : KCN Đông Phố Mới (Tp Lào Cai – khu công nghiệp “sạch”, dành bố trí cho các loại hình công nghiệp như: Công nghiệp lắp ráp điện tử, gia công sản xuất các mặt hàng tiêu dùng, xuất khẩu như: May mặc, thủ công mỹ nghệ… và các kho tàng bến bãi trung chuyển hàng hóa); KCN Tằng Loỏng (Huyện Bảo Thắng – chuyên các ngành công

nghiệp luyện kim, hóa chất và một số ngành công nghiệp phụ trợ khác) và KCN Bắc Duyên Hải (TP Lào Cai – các ngành công nghiệp lắp ráp điện tử, gia công sản xuất các mặt hàng tiêu dùng, xuất khẩu như: May mặc, thủ công mỹ nghệ, chế biến nông lâm sản)

Trong số 3 khu công nghiệp trọng điểm trên địa bàn tỉnh Lào Cai với những ngành nghề sản xuất riêng, khu công nghiệp Tằng Loỏng hiện là khu công nghiệp gây ảnh hưởng nhiều nhất đối với môi trường khu vực Khu công nghiệp Tằng Loỏng, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai có diện tích mặt bằng khoảng 1.100ha với 28 dự án đăng ký đầu tư và đã có gần 20 nhà máy đi vào hoạt động Trong đó, tập trung với một số nhà máy có công suất hoạt động lớn như: Nhà máy tuyển quặng A- pa- tít công suất 950.000 tấn/năm, Nhà máy Phốt pho vàng 5, công suất 18.000 tấn/năm; Nhà máy Gang thép Lào Cai, công suất giai đoạn 1 là 500.000 tấn/năm; Tổ hợp sản xuất phân bón, hóa chất của Tổng Công ty cổ phần bột giặt và hóa chất Đức Giang gồm các Dự án: Sản xuất Phân lân giàu (TSP) và phụ gia thức ăn chăn nuôi (DCP), công suất 100.000 tấn TSP/năm và 50.000 tấn DCP/năm; Sản xuất Axitphoric, công suất 100.000 tấn/năm); Nhà máy DAP số 2, công suất 330.000 tấn/năm

Hiện trạng ô nhiễm môi trường khu vực KCN Tằng Loỏng thể hiện qua việc

cá chết bất thường, nhiều diện tích lúa, hoa màu và các loại cây trồng bị héo, táp, cháy lá Hàng trăm hộ dân phải sống trong cảnh ngột ngạt vì khói, bụi, ô nhiễm nguồn nước Đó là hậu quả do ô nhiễm môi trường từ sự phát triển “nóng” khu công nghiệp (KCN) Tằng Loỏng (tỉnh Lào Cai)

 Hoạt động khai thác – chế biến khoáng sản

Là tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng, trữ lượng lớn và có tính đại diện về chủng loại của cả nước Đến nay đã phát hiện được 150 mỏ và điểm mỏ với trên 30 loại khoáng sản, trong đó có một mỏ khoáng sản đã được thăm dò đánh giá trữ lượng, chất lượng như: Mỏ Apatit Cam Đường với trữ lượng 2,5 tỷ tấn, mỏ sắt Quý Xa trữ lượng 124 triệu tấn, mỏ đồng Sin Quyền trữ lượng 53 triệu tấn, mỏ Molipden Ô Quý Hồ trữ lượng 15,4 nghìn tấn

Theo thống kê hiện có 52 điểm, mỏ khoáng sản đã được cấp phép khai thác; song do nhiều nguyên nhân khác nhau đến năm 2013 chỉ có 27 khai trường khai thác vẫn đang hoạt động Trong số đó có:

thác quặng apatit Mỏ Cóc, Làng Cáng, Làng Mô, Cam Đường, Ngòi Đum;

Mãn, Làng Mạ, Thái Niên; nguyên liệu xi măng Cam Đường

Các loại khoáng sản được phân bố theo đới:

- Đới sông Hồng chủ yếu là Apatit, đồng, xạ, đất hiếm, Mica, cao lanh, Môlip đen, Đôlômit, đá hoa (Hình3.26)

- Đới Sa Pa gồm Môlip đen, xạ, đất hiếm, cao lanh, Đôlômit, đá hoa

- Đới Phan Xi Păng gồm quặng của xạ, đất hiếm, Barit, Fluoxit, Môlip đen, chì, kẽm, đá xây dựng, Granoxienit, một vài điểm thạch cao Ngoài ra còn có biểu hiện vàng, thuỷ ngân ở dạng các vành phân tán trọng sa ở huyện Văn Bàn, Bát Xát

Hiện nay các khu mỏ Apatit, mỏ cao lanh, mỏ sắt Kíp Tước, mỏ sắt Làng Vinh,

mỏ sắt Khe Lếch, mỏ Fenspat - Làng Giàng, mỏ sắt Quý Sa - Văn Bàn và mỏ đồng Sin Quyền - Bát Xát đang được đầu tư khai thác ở quy mô công nghiệp

Những năm gần đây ngành công nghiệp của tỉnh đã và đang phát triển, đạt tốc

độ tăng trưởng cao, các khu, cụm công nghiệp tập trung được hình thành; Các nhà máy hoạt động sản xuất hoá chất Phốt pho, sản xuất giấy, các nhà máy luyện đồng, nhà máy tuyển quặng sắt, đồng sẽ đẩy mạnh quy mô khai thác chế biến dẫn đến nguy

cơ tiểm ẩn ô nhiễm môi trường sẽ gia tăng

1.5.2 Hoạt động nông nghiệp

Những năm qua, nông nghiệp Lào Cai đã có sự phát triển tích cực trên cơ sở chú trọng khai thác và phát huy các lợi thế sinh thái nông nghiệp của một địa bàn vùng cao có khí hậu ôn đới, đồng thời là bộ phận hợp thành của hành lang kinh tế Lào Cai-Hà Nội- Hải Phòng Nhờ vậy, đã tạo được sự chuyển đổi quan trọng trong

cơ cấu sản xuất theo hướng phát triển hàng hóa: diện tích gieo trồng các cây ngắn ngày như cây công nghiệp, rau đậu thực phẩm và cây hàng hóa khác (ngô, hoa, cây cảnh, ), qui mô đàn gia súc- gia cầm, thủy sản đã có sự tăng trưởng đáng kể Trong thời kỳ 2005 - 2010 giá trị sản xuất ngành nông nghiệp, thủy sản đạt tốc độ tăng trưởng bình quân 7,1%/năm Giá trị tăng thêm của ngành nông nghiệp (theo giá hiện hành) năm 2010 đạt 2.989,96 tỉ đồng, chiếm 29,64% trong cơ cấu tổng sản phẩm (GDP) trên địa bàn tỉnh và tăng 39,65% so với 2005

- Kim ngạch xuất khẩu nông sản tại Lào Cai năm 2010 đạt khoảng 8,4 triệu USD, chiếm 10,4% tổng kim ngạch xuất khẩu trên địa bàn, trong đó hàng hóa nông sản của tỉnh ước đạt 3,5 triệu USD (chiếm 41,6% kim ngạch xuất khẩu nông sản trên địa bàn) Các nông sản xuất khẩu chính là rau quả, gạo, chè, v.v

- Đất nông nghiệp được sử dụng hợp lý và hiệu quả hơn: Hệ số sử dụng đất tăng từ 1,4 lần năm 2005 lên 1,7 lần năm 2010 Đất có mặt nước nuôi trồng thủy sản tăng bình quân 8%/năm Việc tập trung, tích tụ đất đai bước đầu đang phát huy tác dụng trong chuyển đổi cơ cấu sản xuất Đất đai được khai thác theo hướng mở rộng thâm canh và phát huy các đặc điểm sinh thái phù hợp với điều kiện sản xuất và với từng loại sản phẩm thế mạnh của từng tiểu vùng Nhờ vậy, hiệu quả đầu tư và năng suất lao động nông nghiệp được nâng cao, lượng nông sản hàng hóa không chỉ gia tăng về lượng mà cả về chất, chủng loại đa dạng hơn, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong cơ chế thị trường Giá trị thu nhập mang lại từ 1 ha canh tác đạt 33 triệu đồng/năm, ở một số mô hình sản xuất đã đạt từ 40 đến trên 80 triệu đồng/năm

- Công tác khuyến nông ngày càng được chú trọng nên đã phát huy ngày càng hiệu quả vai trò phổ biến khoa học - kỹ thuật, chuyển giao công nghệ tiến bộ cho nông dân, đồng thời nhiều hộ nông dân cũng đã năng động tự tìm đến với các tiến bộ

kỹ thuật, các mô hình sản xuất hiệu quả và chủ động đầu tư phát triển sản xuất ở qui

mô hàng hóa Nhờ vậy, những năm qua một số loại sản phẩm mới, nhiều giống cây, con tiến bộ kỹ thuật có năng suất và phẩm chất cao đã được đưa vào sản xuất ở diện rộng (lúa, ngô, cây ăn quả ), góp phần tăng năng suất, sản lượng và chất lượng nông

đang có xu hướng phát triển cả bề rộng lẫn chiều sâu Trên địa bàn tỉnh đã có khoảng

250 trang trại (chủ yếu trong trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản và trồng cây ăn quả)

- Đầu tư cơ sở hạ tầng kỹ thuật cho nông nghiệp nông thôn được chú trọng,

đặc biệt các công trình thủy lợi, giao thông nông thôn, thông tin- liên lạc… góp phần

cải thiện điều kiện sản xuất - đời sống, nâng cao khả năng thâm canh, lưu thông sản

phẩm và thông tin kinh tế Các hoạt động dịch vụ kinh tế phát triển mạnh và rộng

khắp đáp ứng yêu cầu thâm canh cây trồng, vật nuôi Tỉ lệ cơ giới hóa trong các khâu

canh tác được nâng cao

Để nâng cao năng suất sản phẩm nông nghiệp, các loại phân bón hóa học và

thuốc bảo vệ thực vật cũng được tiêu thụ với khối lượng ngày càng nhiều, đặc biệt là

các loại phân bón, thuốc bảo vệ thực vật không rõ nguồn gốc có xuất xứ từ Trung

Quốc được sử dụng tràn lan trên địa bàn và khó kiểm soát gây nên nhiều tác động đến

chất lượng môi trường, kéo theo các vấn đề quan ngại ảnh hưởng đến chất lượng môi

trường đất, nước, không khí

1.5.3 Hoạt động nhân sinh

Dân số trung bình năm 2016 toàn tỉnh ước tính 684,295 nghìn người, tăng

1,45% so với năm 2015, bao gồm dân số thành thị 156,317 nghìn người, chiếm

22,84%; dân số nông thôn 527,978 nghìn người, chiếm 77,16%; dân số nam 345,748

nghìn người, chiếm 50,53%; dân số nữ 338,547 nghìn người chiếm 49,47%

Với các thế mạnh về điều kiện tự nhiên, các hoạt động sản xuất kinh tế trên

địa bàn tỉnh Lào Cai diễn ra rất mạnh mẽ trên các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp,

tiểu thủ công nghiệp Các hoạt động sinh hoạt và sản xuất chưa được quản lí chặt chẽ

đã thải ra một lượng lớn chất thải hầu hết chưa qua xứ lí vào hệ thống sông, khiến

cho sông Hồng đang đứng trước tình trạng báo động đến môi trường lưu vực sông

CHƯƠNG 2 VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

2.1.1 Một số khái niệm

Kim loại nặng (KLN) bao gồm một nhóm các nguyên tố kim loại trong tự

dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y tế và khoa học kĩ thuật dẫn đến việc phát thải ra môi trường, làm tăng những nguy cơ về tác động tiềm ẩn của chúng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái Độc tính của KLN phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm liều lượng, con đường thâm nhập, và các dạng hóa học, cũng như độ tuổi, giới tính, di truyền học, và tình trạng sức khỏe của cá nhân khi tiếp xúc

Trong số tất cả các chất gây ô nhiễm, KLN là một trong những tác nhân nguy hiểm nhất vì đây là những chất không phân hủy sinh học và tồn tại lâu trong môi trường KLN xâm nhập vào môi trường đất – nước – không khí thông qua cả hai nguồn: tự nhiên và con người Ở nồng độ thấp một số KLN kích thích một số quá trình sinh học, nhưng ở nồng độ cao vượt ngưỡng cho phép thì trở nên độc hại Không phân hủy sinh học, các kim loại này tích tụ ở các bậc dinh dưỡng khác nhau thông qua chuỗi thức ăn và có thể gây ra các vấn đề sức khỏe con người Ở người các kim loại này tích tụ trong mô sống và do đó gây nên sự nguy hiểm Một số kim loại gây

ra cảm giác khó chịu về thể chất, còn một số kim loại khác có thể gây ra bệnh làm suy giảm chức năng của cơ thể sống, hoặc một số thiệt hại khác, nếu vượt ngưỡng an toàn sẽ đe dọa đến tính mạng

Các hoạt động tự nhiên như hoạt động của núi lửa, bão, lụt, sóng thần… hoặc

từ các mỏ khoáng sản, từ các loại đá trầm tích có thể gây ra ô nhiễm KLN Tuy nhiên, nguồn gốc phát tán chính, gây ra ô nhiễm các KLN là do hoạt động của con người

Các KLN có thể đi vào nguồn đất, nước và không khí thông qua các chất thải công nghiệp hay người tiêu dùng giải phóng các KLN vào sông suối, hồ, sông, và

tạo ra một thách thức rất lớn đối với các biện pháp khắc phục ô nhiễm Một số nước thải ra từ các nhà máy giấy, nhà máy phân bón có amoni, xianua và các KLN vào các nguồn nước Nước thải từ các ngành công nghiệp luyện gang, cán thép, làm sạch kim loại, mạ điện, sản xuất pin, acquy, khai thác mỏ… thường chứa một lượng đáng kể của các ion KLN Ngoài ra thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu và các chất độc hại khác qua quá trình phân hủy từ từ, các KLN không bị loại bỏ và vẫn tồn tại trong đất, trầm tích tại nơi nó được thải ra

Trong phạm vi giới hạn của đề tài, luận văn chỉ tập trung nghiên cứu 07 kim loại: Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, As, Ni trong môi trường trầm tích Sông Hồng, đoạn chảy qua tỉnh Lào Cai

Trầm tích là sản phẩm của quá trình phong hóa tự nhiên bị phá vỡ bởi các

quá trình xói mòn hoặc phong hóa hóa học, sau đó được các dòng chảy vận chuyển

đi và cuối cùng được tích tụ thành các lớp trên bề mặt hoặc đáy của một khu vực chứa nước như ao, hồ, sông, suối, biển… Quá trình hình thành trầm tích là một quá trình tích tụ và lắng đọng các chất cặn lơ lửng (bao gồm cả các vật chất vô cơ và hữu cơ)

để tạo nên các lớp trầm tích Môi trường ao, hồ, sông, biển tích lũy trầm tích thành các lớp theo thời gian [11] Theo khái niệm về trầm tích trong QCVN 43:2012/BTNMT: “Trầm tích là các hạt vật chất, nằm ở độ sâu không quá 15 cm tính

từ bề mặt đáy của vực nước, các hạt có kích thước nhỏ hơn 2 mm hoặc lọt qua rây có đường kính lỗ 2 mm”

Hàm lượng kim loại trong trầm tích thường lớn hơn nhiều so với lớp nước phía trên và có mối quan hệ chặt chẽ với hàm lượng của các ion kim loại tan trong nước [9] Các kim loại trong nước có thể tích lũy đi vào trầm tích và ngược lại kim loại trong trầm tích ở dạng di động có khả năng hòa tan ngược lại vào nước Chính vì lí

do đó nên trầm tích được xem là một chỉ thị quan trọng dùng để nghiên cứu và đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường

2.1.2 Bản chất của quá trình hấp phụ - lưu giữ kim loại nặng trong môi trường trầm tích

Các kim loại tích lũy vào trầm tích có thể xuất phát từ nguồn tự nhiên hoặc nhân tạo Sự tích lũy của các kim loại vào trầm tích có thể xảy ra theo 3 cơ chế sau:

lắng đọng trầm tích

Sự hấp phụ hóa lý các kim loại trực tiếp từ nước được thực hiện nhờ các quá

trình hấp phụ các kim loại lên trên bề mặt của các hạt keo, các quá trình trao đổi ion, các phản ứng tạo phức của các KLN với các hợp chất hữu cơ hoặc do các phản ứng hóa học xảy ra làm thay đổi trạng thái oxi hóa của các nguyên tố hay tạo thành các hợp chất ít tan như muối sunfua [23] Qua quá trình tích tụ trầm tích, các chất vụ cơ học, chất cặn, keo lơ lửng trong môi trường nước với các điều kiện môi trường thuận

và lượng nhỏ các nguyên tố kim loại nặng như Cu, Zn, Cd, As, Pb,… Đối với mỗi lớp trầm tích sẽ phản ánh điều kiện địa hóa môi trường, nguồn cung cấp vật liệu trong thời gian chúng được hình thành Theo kết quả nghiên cứu của các nhà địa hóa học thì tầng trầm tích phản ánh môi trường trong thời gian hiện tại có bề dày từ 0 – 30 cm tính từ bề mặt trầm tích trở xuống Tùy thuộc điều kiện, môi trường trầm tích, kích thước hạt trầm tích phân bố trong khoảng từ các hạt keo (đường kính <0,1µm) đến các hạt mịn, và hạt thô (đường kính <2mm) Theo Tam và Wong (1995) [24], hàm lượng cao của kim loại nằm ở phần hạt mịn trong trầm tích chứ không phải trong phần có kích thước hạt thô Trầm tích có độ hạt mịn, giàu bột và sét có khả năng hấp thụ kim loại lớn; các cấp hạt to, thô tương đối trơ và khả năng hấp thụ kim loại rất thấp Nguyên nhân do các phân tử sét mang điện tích âm có ái lực lớn đối với các phần tử kim loại nặng mang điện tích dương, do đó các phần tử sét tồn tại lơ lửng trong môi trường nước sẽ hấp phụ các ion kim loại nặng và kéo theo các kim loại nặng xuống tích lũy cùng với các lớp trầm tích đáy

2.2.3 Các nghiên cứu về sự tích lũy, hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích trên

Do sự độc hại của các kim loại nặng đối với môi trường, sinh vật và con người, vấn đề này từ lâu đã được quan tâm nghiên cứu, đặc biệt tại các vùng cửa sông, ven biển trên thế giới

Nghiên cứu của Bryan et al., 1985, cho thấy hàm lượng chì vô cơ trong trầm tích cửa sông ở Anh biến động từ 25 ppm ở khu vực không bị ô nhiễm đến hơn 2700 ppm ở vùng cửa sông Gannel nơi nhận chất thải từ việc khai thác mỏ chì Tương tự, hàm lượng As tại vùng cửa sông Restronguet Creek và Cornwall nơi nhận nước thải

từ các khu vực khai thác quặng mỏ kim loại lên đến 1000ppm so với trong trầm tích cửa sông Axe là 5ppm (Langstone, 1985 trích trong Bryan & Langston, 1992)[10]

Nghiên cứu của MacFarlane & Burchett, 2002[16] về ô nhiễm Pb và Zn ở vùng cửa sông ở Úc rất được quan tâm do ảnh hưởng độc hại của chúng đối với hệ sinh thái dưới nước Hàm lượng Pb và Zn trong trầm tích tại đây lên tới 1000 ppm và 2000 ppm

Viia Lepane và cộng sự 2001[26] đã nghiên cứu các tác động nhân tạo đối với

hồ Liinjärv (Rõuge, miền nam Estonia) từ giữa thế kỷ 19 dựa trên các kim loại nặng (Pb, Cu, Zn, Mn và Hg) Để phân tích thành phần trầm tích và kim loại nặng của trầm tích hồ (Pb, Cu, Zn, Mn, Hg), nghiên cứu sử dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên

tử (AAS) Nồng độ của hầu hết các kim loại bắt đầu tăng lên vào cuối những năm

1970 Sự tăng lên về nồng độ thể hiện rõ ràng nhất đối với Zn, Cu, và Pb Các nguồn

ô nhiễm chính ở hồ Liinjärv, do diện tích lưu vực lớn, là ảnh hưởng của hoạt động nông nghiệp và khí quyển Chất hữu cơ là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố kim loại nặng (Pb, Hg, Cu, Zn) trong trầm tích hồ Nồng độ của các kim loại nặng trong hồ là: Pb <5ppm; Zn <40ppm; Cu <10ppm; Hg <0.12 ppm

Theo nghiên cứu của Ravindra và cộng sự, 2014 [22], một số kim loại nặng như Fe, Zn, Cu, Cr, Mn, Ni là cần thiết cho quá trình chuyển hóa sinh học trong cơ thể với một lượng rất nhỏ, tuy nhiên với liều lượng cao lại gây ra độc tính với cơ thể sống Một số khác như Pb, Hg, Cd, As là rất độc đối với cơ thể dù là với liều lượng thấp Nguồn gây ra ô nhiễm bao gồm các chất thải khai thác mỏ, nước rác thải, nước thải đô thị, nước thải công nghiệp Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, vấn đề kim loại nặng

trong nước thải ngày càng trầm trọng hơn, do chúng có xu hướng tích lũy vào trầm tích, tồn tại lâu trong môi trường và tích lũy trong chuỗi thức ăn

2.2.4 Các nghiên cứu về sự tích lũy, hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại Việt Nam và khu vực nghiên cứu

Tại Việt Nam, vấn đề tích lũy, ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường đất, nước và ảnh hưởng của chúng đối với sinh vật, con người đã được quan tâm, nghiên cứu

Nghiên cứu về hàm lượng các KLN trong nước sông Nhuệ của Phan Thị Dung (2009) [7] cho thấy các mẫu nước chưa có biểu hiện ô nhiễm các kim loại Cd (0,0029 – 0,0041 mg/l), As (0,0012 – 0,0077 mg/l), Hg (0,0006 – 0,001 mg/l), ngoại trừ nguyên tố Pb (0,019 - 0,024 mg/l) vượt ngưỡng QCVN 08:2008, cột A1 Tuy nhiên, trầm tích sông Nhuệ đã có dấu hiệu ô nhiễm Pb (375,2 – 490,2 mg/kg), Cd (7,4 – 14,8 mg/kg), Hg (0,64 – 0,94 mg/kg) và có nguy cơ ô nhiễm As (2,4 – 6,4 mg/kg) Hàm lượng Pb, Cd, Hg vượt ngưỡng tiêu chuẩn của Canada nhiều lần từ đoạn giữa sông

và có xu hướng giảm dần về phía hạ lưu

Năm 2009, các tác giả Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp [5] đã nghiên cứu

sự tích lũy kim loại nặng Cd và Pb của trong loài hến Corbicula sp tại vùng cửa sông

thành phố Đà Nẵng Với thực tế phát triển công nghiệp mạnh mẽ trong nhiều năm trở lại đây tại Đà Nẵng thì nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng của thủy vực này là rất cao Thực tế là từ phân tích cho thấy hàm lương Cd tại khu vực sông Hàn: 2,66 ± 1,55 ppm, cao hơn so với khu vực cửa sông Cu Đê: 1,41 ± 0,75 ppm

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Tho và Bùi Thị Nga (2009) [6] về sự ô nhiễm

As, Cd trong trầm tích đất và nước thu tại rừng ngập mặn ven biển Cà Mau, khu vực rạch, sông, cửa sông và bãi bồi Trong đó nồng độ As vùng cửa sông vượt quá tiêu chuẩn quy định sử dụng cho nuôi trồng thủy sản và nồng độ cao nhất ở Gành Hào; nồng độ Cd cao trong sông rạch thuộc nội ô thành phố Cà Mau nhưng hàm lượng thấp ở phía biển Kết quả nghiên cứu của các tác giả đó cho thấy mức độ ô nhiễm của As, Cd có nguồn gốc nhân sinh, liên quan đến các kênh rạch nội thị

Theo nghiên cứu của Nguyễn Kim Thùy (2011) [2] đối với nước và trầm tích sông Đáy cho thấy, có nhiều nguồn nước thải gây ô nhiễm lưu vực sông Đáy Các nguồn gây ô nhiễm gồm: nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nước thải của các làng nghề… Bằng phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS), cho thấy trong các mẫu trầm tích tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy có hàm lượng các kim loại nặng khá cao, nhóm các nguyên tố có độc tính cao như As, Hg, Pd, Cd, Cr là các nguyên tố có thể lan truyền trong pha lỏng, được tích tụ, làm giàu sau đó sa lắng xuống trầm tích của lưu vực sông Dựa vào tiêu chuẩn chất lượng trầm tích về kim loại nặng của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng đất (QCVN) cho thấy hàm lượng các kim loại nặng trong mẫu trầm tích tại các địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy đã vượt quá ngưỡng cho phép nhiều lần Đặc biệt, hàm lượng As đã vượt quá ngưỡng cho phép 11 –186 lần

Kết quả nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ của Nguyễn Thị Hiếu, 2013 [4] chỉ ra rằng chưa có dấu hiệu ô nhiễm kim loại Cu trong trầm tích sông Nhuệ Hàm lượng Pb và đặc biệt là Zn được tích lũy trong trầm tích với hàm lượng lên đến 156 ppm và 1226 ppm đa vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn áp dụng đối với KLN trong trầm tích của Canada 1,7 lần đối với Pb và 3,89 lần đối với Zn

Nghiên cứu của Nguyễn Phương và cộng sự (2015) [3] cho thấy, khu vực có các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản, hàm lượng bụi ở mỏ đồng Sin Quyền (khoáng sản kim loại) và mỏ apatit Làng Mòn (khoáng sản phi kim) tại khu vực nổ mìn đều vượt tiêu chuẩn cho phép trên 150 lần Hàm lượng bụi tại khu vực lân cận khai trường luôn vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1 - 4 đến trên 10 lần Đối với môi trường nước, các chất ô nhiễm tại khu vực mỏ trong nước mưa chảy tràn và nước sản xuất

mỏ apatit Làng Mòn là 72,29 tấn/năm, mỏ đồng Sin Quyền là 644 tấn/ năm Đối với nước thải từ các nhà máy tuyển quặng, hàm lượng kim loại nặng hầu như vượt ngưỡng cho phép, tại mỏ đồng Sin Quyền, hàm lượng Sắt và Mangan cao hơn so với quy chuẩn 2,2 và 2,1 lần; hàm lượng cặn lơ lửng vượt quy chuẩn 1,2 lần Chính nguồn nước thải từ mỏ, sinh hoạt, nước thải tuyển là nguyên nhân gia tăng ô nhiễm kim

loại trong đất, kết quả nghiên cứu cho thấy tại khu vực mỏ đồng Sin Quyền, hàm lượng các ion kim loại nặng tương đối cao, trong đó hàm lượng Cu2+ dao động từ 57,2 đến 82,5 mg/kg vượt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 03:2008)

Theo sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Lào Cai, trên địa bàn tỉnh hiện có 3 khu, cụm công nghiệp, gồm Khu công nghiệp Đông Phố Mới, Cụm công nghiệp Bắc Duyên Hải và Khu công nghiệp Tằng Loỏng Theo số liệu của tỉnh, Khu công nghiệp Tằng Loỏng có lượng chất thải lớn nhất trong số các khu, cụm công nghiệp của tỉnh, với trên 1 tấn chất thải rắn sinh hoạt/ngày, hơn 5.000 tấn chất thải rắn công

nước thải công nghiệp/ngày

Lào Cai là tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú như đồng, sắt, mangan, đất hiếm, apatit, graphit, felspat, caolin… bởi vậy ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản tương đối phát triển và đóng góp quan trọng cho nền kinh tế của tỉnh Tuy nhiên, quá trình khai thác và chế biến khoáng sản rắn tất yếu sẽ dẫn đến nguy cơ thải vào môi trường các chất thải quặng, từ đó dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường liên quan đến khai thác và chế biến khoáng sản Ngành tài nguyên môi trường của tỉnh Lào Cai đã tiến hành quan trắc chất lượng nước Sông Hồng nhưng các nghiên cứu cụ thể về biến động hàm lượng các kim loại nặng trong trầm tích sông chưa nhiều Vì vậy, đề tài luận văn sẽ tập trung nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng kim loại nặng theo không gian từ Lũng Pô đến Phố Ràng và theo thời gian trong các năm 2014, 2015, 2016

2.2 Vấn đề nghiên cứu

Đề tài lựa chọn vùng nghiên cứu dọc theo bờ phải sông Hồng đoạn từ đầu nguồn Lũng Pô – điểm sông Hồng chảy vào lãnh thổ Việt Nam đến hết địa phận tỉnh Lào Cai