VIEN KHOA HOC VA CONG NGHE VIET NAM VIETNAM ACADEMY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
LAI
KHOA HOC VA CONG NGHE
LA
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY
Trang 2Tạp chí
Khoa học và Công nghệ biên
Journal of Marine Science and Technology Tập 9, Phụ trương 1, năm 2009 334 Mục lục Contents
Tran Dire Thanh, Tran Đình Lân, Nguyễn Hữu Cử Tài nguyên vị thé
biên Việt Nam: Định dạng tiêm năng và định hướng phát huy giá trị
Resources of sea space in Vietnam: Identification, potential and orientation for promotion of their values
Đỗ Công Thung, Lê Thi Thuy Cơ sở khoa học để thiết lập các khu bảo
tồn biên quần đảo Trường Sa
Scientific baslines for establishment of the marine protected area in Truong Sa archipelago
Lăng Văn Kẻn Tiêu chí đánh giá, lựa chọn các kỳ quan, di sản sinh thái vùng biên ven bờ Việt Nam
Criteria for the estimation and selection of coastal biotic wonders and heritages in Viet Nam
Nguyễn Hữu Cử Cơ sở phân vùng quản lý tông hợp vùng bờ biên phía
Tây vịnh Băc bộ
Bases for integrated management zoning of the West coastal zone of the Tonkin Gulf
Trần Đình Lân Môi trường cảnb biên trong khuôn khổ quản lý tổng hợp vùng ven bờ Tây vịnh Băc bộ
Sea port environment in the framework of integrated coastal management of
West Tonkin Gulf coast
Trang 310 1] L2 13 Some research results on marine topography and sedimentation in Truong Sa (spratly) islands
Do Trong Binh, Harry Leach The circulation in the South China sea (Bien Dong sea): A review
Tơng quan về hồn lưu nước ở Biên Đông
Vu Duy Vinh, Tran Duc Thanh, Do Trong Binh, Yoshiki Saito Coastal accretion and erosion in the Red River Delta and the influence of monsoon
Anh hưởng cua gió mùa và xói lở - bôi tụ ven bờ châu thô sông Hơng Đặng Hồi Nhơn, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Hữu Cử, Nguyễn Mai Lựu Kim loại nặng trong trầm tích tầng mặt ven bờ Cát Bà - Hạ Long
Heavy metal in surface sediment of the Cat Ba - Ha Long coastal area Lưu Văn Diệu, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Thị Phương Hoa Hiện trạng
và xu thế biến đổi môi trường nước khu vực Cửa Cấm - Bạch Đăng
Status and tendency of the water environment in the Cua Cam - Bach Dang
area
Cao Thị Thu Trang, Nguyễn Thị Phương Hoa Đánh giá sức tải môi trường vùng nước ven đảo Cát Bà phục vụ cho phát triển bền vững
Asessment of environment carrying capacity of waterbodies around Cat Ba island
Chu Van Thuoc, Nguyen Thi Minh Huyen, Nguyen Thi Thu Distribution of marine microalgae with emphasis on harmful speciés in the high potential area for mariculture in Nghe An - Ha Tinh coastal waters, Central Viet Nam
Phân bô vi tảo biên với trọng tâm là các loài gây hại ở khu vực có tiém năng cao về nuôi trông thủy sản vùng ven bờ Nghệ An - Hà Tĩnh, miễn Trung
Việt Nam
Nguyễn Thị Minh Huyền, Chu Văn Thuộc, Phạm Thế Thư, Lê Thanh
Tùng, Tôn Thất Pháp, Nguyễn Ngọc Lâm, Đỗ Thị Bích Lộc Ảnh hưởng
của các yếu tổ môi trường tới sự phát triển của chi tảo độc hại Pseudo - nỉtzschia trong một số vùng biển ven bờ Việt Nam
Trang 4Tap chí Khoa học và Công nghệ biến, Phụ trương 1 (2009) Tr 125 - 135
KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẢM TÍCH TÀNG MẶT VEN BỜ CÁT BÀ - HẠ LONG
DANG HOÀI NHON, TRAN BUC THANH, NGUYEN HỮU CU, NGUYEN MAI LUU
Tóm tắt: Kim loại nặng trong tram tích tang mat ven bo Cat Ba - Ha Long duoc tiến
hành phân tích 6 nguyên tô là Cu, Pb, Zn, Cd, Hg va Cr trén may quang pho hdp phu nguyén tử
Hàm lượng Cu dao động từ 8,90 - 65,40 mg/kg, tương tự với Pb dao động từ 23,20 -
82,52 mg/kg, Zm dao động từ 24,43 - 198,97 mg/kg, Cả dao động từ 0,01 - 0,80 mg/kg, Hg dao
động từ 0,06 - 0,57 mg/kg, Cr dao động từ 7,95 - 45,24 mg/kg So sánh với tiêu chuẩn chất lượng
tram tích của Canada hầu hết hàm lượng các kim loại đã vượt ngưỡng TEL ngoại trừ Ct Dấu hiệu hàm lượng các kim loại nặng cao trong trầm tích tầng mặt sẽ gây ảnh hướng
đến các hệ sinh thái trong khu vực, đặc biệt là ảnh hưởng đến hệ sinh thái san hô phân bỗ
rộng đãi và nhạy cảm với các chất ô nhiễm
I MỞ ĐẦU
Ven bờ Cát Bà - Hạ Long là những khu vực có hoạt động kinh tế năng động, các hoạt động khai thác du lịch, vận tải hàng hải, các hoạt động công nghiệp và khai thác khoáng sản ở những vùng lân cận diễn ra mạnh mẽ đã ảnh hưởng nhất định đến môi trường tự nhiên trong đó có môi trường trầm tích Là một vùng có nhiều trầm tích hạt mịn chiếm ưu thế là yếu tô thuận lợi cho việc tích tụ các chất ô nhiễm như kim loại nặng, các
hợp chất hữu cơ bền vững
Nghiên cứu về môi trường trầm tích khu vực Cát Bà - Hạ Long đã được một số tác giá đề cập đến (Tran Duc Thanh et al., 2004; Nguyễn Quang Tuấn, 2000; Nguyễn Quang
Tuần và Đặng Hoài Nhơn, 2003) Nhưng các tác giả này chủ yếu nghiên cứu các đặc điểm
của môi trường trầm tích và đặc điểm thành phần độ hạt trầm tích Các nghiên cứu chất ô
nhiễm trong trầm tích còn thiếu và chưa có những đánh gía hệ thống Trong khuôn khổ
của bài báo này chúng tôi đề cập đến các kết quả phân tích hàm lượng của 6 kim loại nặng
là đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn), cadimi (Cd), thủy ngân (Hg) và crôm (Cr) nhằm đánh
giá chất lượng môi trường trầm tích ven bờ Cát Bà - Hạ Long
H TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Trang 5thé, kỳ quan sinh thái, địa chất vùng biển và các đảo Việt Nam” 12 mẫu thu và phân tích năm 2008 Đề tài " Nghiên cứu các giá trị da dang sinh học vịnh Hạ Long phục vụ cho việc quản lý, phát huy gid tri da dang sinh hoc cua Di sản” do tác giả thu và phân tích 27
mẫu thu năm 2008 Tổng số trạm thu mẫu là 39 như hình 1
Phương pháp điều tra khảo sát: các trạm khảo sát được định vị băng GPS, tại các
trạm mẫu trầm tích được thu và bảo quản lạnh 4°C cho đến khi về phòng thí nghiệm 106°52'59" 107°20'03" 214 a 21° 02 g NL ¬02' 41 Yên Lập 41" ‹ Man Oy St @Dife * wore boa Đã is 13° € ty ®14 rd bà v9 N ä wep -E s eD38 0 7,5 20° mm ee 20° 39 @40 km 39' 06" | 06" 106°52'59" 107°20' 03"
Hình 1: Sơ đồ thu mẫu trầm tích
Phương pháp phân tích kim loại: mẫu trầm tích sau khi được đưa về phòng thí
Trang 6hơn 2 mm Cân 0,5 g trầm tích cho vào bình tam giác 100 mÏ có nút nhám, thêm vào 5 mÌ HO; 30% và 10 ml HNO; 8 N sử dụng ống hoàn lưu làm mát bằng không khí (Vigreux Refux) nhằm chánh mất các nguyên tố dễ bay hơi như As, Hg, Se (Barbara B.K., 2003) Dun trén bép pha mau (Hot plate) & 120°C trong 2 gid, dé ngudi và lọc qua giấy 0,45 um,
cố định mẫu đến 100 ml rồi đem phân tích trên máy quang phô hấp phụ nguyên tử (ASS) Các kim loại Cu, Pb, Zn, Cr, Cd sử dụng kỹ thuật phân tích ngọn lửa Riêng phân tích Hg sử dụng kỹ thuật hydrit hóa (Hydride Generation)
Để bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng phân tích mẫu trầm tích, các kỹ
thuật cài đặt mẫu trắng phòng thí nghiệm, phân tích trầm tích chuẩn PACS-2 va MESS-3
được sử dụng nhằm đánh giá quá trình phá mẫu trầm tích
Thành phần độ hạt trầm tích được phân tích theo hướng dan cia Jon S.G., 1971 va
Trang 7Hàm lượng Cu trong trầm tích tầng mặt dao động từ 8,90 - 65,40 mg/kg, trung bình toàn vùng là 25,91 mg/kg Hầu hết các trạm trong vùng nghiên cứu có hàm lượng vượt 18,70 mg/kg nam & phan Đông Nam của đảo Cát Bà và các trạm gần bờ của vịnh Hạ Long Một số trạm có hàm lượng nhỏ hơn nằm xa bờ của khu vực vịnh Hạ Long nơi tiếp
giáp với vịnh Bắc bộ (hình 2)
So với tiêu chuẩn chất lượng trầm tích của Canada thì tại hầu hết các trạm đều vượt quá ngưỡng TEL (18,70mg/kg), một số trạm đã vượt qúa ngưỡng TEL từ 2 đến hơn 3 lần, tuy vậy chưa có trạm nào vượt quá ngưỡng PEL (108,00 mg/kg)
2 Chì trong trầm tích
Trang 83 Kẽm trong trầm tích
Hàm lượng Zn dao động từ 24,43 - 198,97 mg/kg (hình 4), trung bình toàn vùng là 101,30 mg/kg Một số trạm vượt quá ngưỡng TEL (124,00 mg/kg) từ 1 đến 1,6 lần, tuy vậy không có trạm nào vượt quá ngưỡng PEL (271 mg/kg)
Hàm lượng kẽm cao tập trung ở phần Đông Nam và Nam đảo Cát Bà nơi chịu ảnh hưởng nhiều của vùng cửa sông Bạch Đẳng với hàm lượng Zn lớn hơn 124,00 mg/kg Trong vịnh Hạ Long hầu hết các trạm có hàm lượng Zn nhỏ hơn 124,00 mg/kg 106952150" 21° 02" 41" Zn (mg/kg) 4 e @ 124,00- 199,00 l0 75] 20 © 24.00- 123.99 | "me | 20° 39 @ km 39 06" ˆ 06" 106°52'59" 107°20' 03" Hinh 4: So dé phan bé ham luong Zn trong tram tich tang mat
4, Cadmi trong tram tich
Hàm lượng Cả trong trầm tích dao động từ 0,01 - 0,80 mg/kg, trung binh toàn vùng
Trang 90,68mg/kg Trong vùng có hai trạm có hàm lượng Cd vượt quá hàm lượng 0,68mg/kg (TEL), một thuộc khu vực Cát Bà và trạm còn lại thuộc vịnh Hạ Long (hình 5) 10695259" 1072003" 214 02 so a 20° | © 011-067 ms | 205 39' e | @ 0,01 -0,11 km 39 06" 06" 106°52'59" 107°20' 03"
Hình 5: Sơ đồ phân bố hàm lượng Cd trong tram tích tầng mặt
5 Thủy ngân trong trầm tích
Hàm lượng Hg trong trầm tích ven bờ khá cao, hầu hết các trạm đã vượt quá 0,13 mg/kg Hàm lượng Hg dao động từ 0,06 - 0,57 mg/kg, trung bình toàn vùng là 0,22 mg/kg Một vài trạm có hàm lượng nhỏ phân bố ngoài rìa vịnh Hạ Long nơi tiếp giáp với vịnh
Bắc bộ (hình 6)
So với tiêu chuẩn chất lượng trầm tích của Canada thì 37/39 trạm đã vượt quá ngưỡng TEL từ 1 đến 4,4 lần, tuy vậy chưa có trạm nào vượt quá ngưỡng PEL (0,70
mg/kg)
Trang 10TT 10720 03" a ì 20 02 Tạ 4I' a ue wh Bb ow wan on Be an “fos Œ eee oe xố + Re Ry '@ 9 a lộ % bo bu és oe ow SS og NS 3 SỰ ® oo ees? : ĐẢO CÁT BÀ Ẩn sẽ ° Bee BS Me al Nes $ vị : Sy ? fy Sania ¬ Vv LAN H da lựa : xá SÀ 2 HẠ Ae “, ` 4 li te s $ "eo w s Hà và %ẳ 20° ® Hg (mg/kg) 003-030 PP DW 0 lu 7,5 sự bớt S ,06 - 0, km 391 °° ® 0,06 - 0,12 3g — 107°20' 03"
Hinh 6: So dé phan bé ham luong Hg trong tram tich tang mat 6 Crém trong tram tich
Hàm lượng Cr trong trầm tích tang mat dao dong tir 7,95 - 45,24 mg/kg, trung bình
toàn vùng là 30,40 mg/kg Các trạm xa bờ có hàm lượng Cr nhỏ hơn các trạm gần bờ giáp
với đất liền và Cát Bà (hình 7)
So với tiêu chuẩn chất lượng trầm tích thì hầu hết các trạm đều có hàm lượng Cr nhỏ hon nguéng TEL (52,30 mg/kg)
7 Đánh giá mối tương quan
Tương quan là mối liên quan và ảnh hưởng của yếu tố này với yếu tô kia trong một hệ thống, có 2 kiểu cơ bản là tương quan thuận (r > 0) và tương quan nghịch (r < 0) Hệ số
tương quan càng lớn thì các yếu tố liên quan với nhau càng chặt chẽ
Trang 1280.00 ¬ «Cu ry = -0,53 60.00 ¬ 2 + % £40.00, ¢ 2 „ $ a lee ¿ ° ij $ 20.00 $ % ° R «* rs 0.00 T —- r T 1 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 Md (mm) 200.00 7 @Zn 160.001 4 r= 0.67 `4 $120.00 ig ez = “¿ § 80.00; .* * ory 40.00 + oo - 0.00 r T r T : 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 Md (mm) 0.60 5 ° Hg + r = -0,40 + 0.40 4 z > l® £ oem a > Tọo2o 10° $e $* o + ô* Cd 0.00 T r r T 1 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 Md (mm) Hinh 8: Méi liên quan giữa hàm lượng kim loại và đường kính trầm tích 80.00 + @ Pb + r=-0,85 ba 60.00 L : B tả 240.00 § % = et a “ oe e 20.00 + 0.00 ——— 0000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 Md (mm) 1.00 Cd 080; * r= 0.08 © a a S060] ô ơ a + E  Boas & + Be, ° Ẳ o 0.20 + eo oe ô 0.00 +# % Ct ————— 0000 0100 0.200 0300 0.400 0.500 Md (mm) 60.00 + Cr r=-0,77 «* rs 40.008 & 2 Dp Poe š 6 20.007 2 «* s* ee o 0.00 r ———n 0000 0100 0.200 0.300 0.400 0.500 Md (mm)
Tất cả các kim loại đều thể hiện mối tương quan nghịch với đường kính trầm tích
Trang 13Các kim loại có hàm lượng cao tập trung trong các trầm tích bột (Md < 0,100 mm) và sét (hình 8)
IV KÉT LUẬN
Hàm lượng Cu trầm tích ven bờ Cát Bà - Hạ Long dao động từ 8,90 - 65,40 mg/kg, tương tự Pb dao động từ 23,20 - 82,52 mg/kg, Zn dao động từ 24,43 - 198,97 mg/kg, Cd dao động từ 0,01 - 0,80 mg/kg, Hg dao động tir 0,06 - 0,57 mg/kg, Cr dao động từ 7,95 - 45,24 mg/kg So sánh với tiêu chuẩn chất lượng trầm tích Canada thì hầu hết các kim loại đều có hàm lượng cao vượt ngưỡng TEL ngoại trừ Cr
Dấu hiệu hàm lượng kim loại nặng cao trong trầm tích tầng mặt sẽ gây ảnh hưởng làm suy thoái các hệ sinh thái trong khu vực, đặc biệt là hệ sinh thái rạn san hô vốn phân bố rộng đãi trong vùng Cát Bà và Hạ Long và nhạy cảm với các chất ô nhiễm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Barbara B.K (2003) Preparation of samples for metal analysis In: Mitra S
(Editor), Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry Chemical
Analysis Wiley-Interscience, pp 227-264
2 Eby N.G (2004) Principles of Environemtal Geochemistry Thomson, Australia,
Mexico, Canada, Singapore, Spain, United Kingdom, United States, 514 pp
3 Jon S.G (1971) Sedimentation analysis In: Robert E.C (Editor), Procedures in
sedimentary petrology Wiley-InterScience, New York, London, Sydney, Toronto,
pp 69-94
4 Lisitzin A.P (1986) Principles of geological mapping of marine sediments, Unesco
Reports in Marine Science N.33, Paris, p 1-111
5 Raymond N.Y., Catherine N.M and Masaharu F (Editors) (2007)
Geoenvironmental Sustainability CRC Press, Boca, Raton, London, New York, 361
Pp
6 Roy L.I (1971) Sieve Analysis In: Robert E.C (Editor), Procedures in sedimentary
petrology Wiley-InterScience, New York, London, Sydney, Toronto, pp 49-68
7 Sarkar D., Datta R and Hannigan R (Editors) (2007) Concepts and applications
in environmental geochemistry Development in environmental science, Vol 5 Elsevier, 761 pp
Trang 14
§ Tran Due Thanh, Tran Dinh Lan, Dang Hoai Nhon and Nguyen Thi Kim Anh,
(2004) An overview of the geological values and sedimentary environment of Ha
Long Bay Marine Resource and Environment Tome XI Science and Technics
Publishing House, Hanoi: 38-64pp
9 Nguyén Quang Tuấn (2000) Vật liệu trầm tích lục nguyên trên một số ran san hơ ở
ngồi rìa vịnh Hạ Long Tuyển tập Tài nguyên và Môi trường biển, Tập VII NXB
Khoa học và Kỹ Thuật, Hà Nội, trang 25-34
10 Nguyễn Quang Tuấn, Đặng Hoài Nhơn (2003) Đặc điểm trầm tích tầng mặt vùng ven bờ Hải Phòng Báo cáo chuyên đề lưu trữ tại Viện Tài nguyên và Môi trường
biển, Hải Phòng
11 Vivo B.D., Belkin H.E and Lima A (Editors) (2008) Environmental Geochemistry: Site Characterization, Data Analysis and Case Histories Elsevier, Amsterdram, Boston, Heidelberg, London, New York, Ozford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo, 429 pp
12 Wangersky P.J (Editor) (2000) Marine chemistry The Handbook of Environmental Chemistry, Vol 5D Springer, 242 pp
HEAVY METAL IN SURFACE SEDIMENT OF THE CAT BA - HA LONG COASTAL AREA
DANG HOAI NHON, TRAN DUC THANH, NGUYEN HUU CU, NGUYEN MAI LUU
Summary: Six elements of heavy metal in the Cat Ba - Ha Long coastal area including Cu, Pb, Zn, Cd, Hg and Cr have been analyzed using the AAS instrument The analysis result shows that: the concentration of Cu ranges from 8.90 to 65.40mg/kg; Pb from 23.20 - 82.52
mg/kg, Zn from 24.43 - 198.97 mg/kg, Cd from 0.01 - 0.80 mg/kg, Hg from 0.06 - 0.57 mg/kg and Cr from 7.95 - 45.24 mg/kg In comparison with the Canadian Standard, except Cr the concentration of other elements is higher than TEL level The high concentration of heavy
metals in surface sediment will be a threat to the ecosystems in the area, especially to the coral ecosystem which widely distributed in the area and very sensitive to pollutants
Ngày nhận bài: 04 - § - 2009 Địa chỉ: Viện Tài nguyên và Môi trường Biển