Các mẫu trầm tích được xử lý lặp lại 3 lần theo quy trình đã được trình bày ở mục 2.2.2.2. Các dung dịch sau khi chiết được đo trên máy ICP-MS để xác định hàm lượng kim loại đồng theo phương pháp đường chuẩn. Kết quả phân tích hàm lượng các dạng của Cu trong 22 mẫu đất và trầm tích nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Hàm lượng các dạng và tổng của Cu trong mẫu đất khu vực mỏ kẽm-chì làng Hích, Đồng Hỷ, Thái Nguyên STT Mẫu F1 F2 F3 F4 F5 Tổng 5 dạng Hàm lượng tổng Độ thu hồi mg/Kg SD mg/Kg SD mg/Kg SD mg/Kg SD mg/Kg SD mg/Kg mg/Kg (%) 1 BT1 6,260 0,222 12,813 0,372 3,561 0,045 0,912 0,018 13,947 0,405 37,492 36,619 102,38 2 BT2 3,130 0,018 6,225 0,035 4,221 0,035 1,018 0,008 6,687 0,055 21,281 20,147 105,63 3 BT3 1,837 0,012 6,250 0,042 4,321 0,029 0,829 0,006 10,615 0,071 23,853 21,184 112,60 4 BT4 1,639 0,040 3,097 0,195 4,293 0,271 0,884 0,056 5,611 0,354 19,524 19,010 102,70 5 BT5 11,759 0,699 5,109 0,244 2,639 0,157 0,762 0,045 9,481 0,563 29,750 28,765 103,42 6 BT6 1,102 0,055 3,531 0,175 6,386 0,316 1,036 0,051 13,277 0,657 25,333 22,260 113,80 7 RN1 1,193 0,008 5,616 0,371 4,653 0,294 1,805 0,102 7,805 0,449 21,071 19,059 110,56 8 RN2 1,086 0,069 5,148 0,296 3,589 0,024 1,484 0,015 5,658 0,366 16,966 14,879 114,03 9 RN3 1,266 0,075 5,790 0,051 4,657 0,038 1,099 0,075 8,386 0,658 21,198 18,008 117,71 10 R_BT1 1,375 0,068 5,384 0,355 1,346 0,039 1,742 0,094 7,410 0,321 17,256 16,316 105,76 11 R_BT2 1,443 0,010 5,748 0,379 2,655 0,168 1,354 0,077 5,106 0,294 16,307 14,450 112,86 12 R_BT3 2,523 0,159 4,706 0,271 2,685 0,018 1,143 0,012 4,302 0,278 15,359 13,642 112,58 13 R_BT4 2,474 0,206 6,129 0,081 1,737 0,014 1,405 0,096 5,352 0,420 17,097 14,445 118,36 14 R_BT5 1,191 0,059 5,729 0,378 6,613 0,192 1,504 0,082 7,428 0,322 22,465 19,930 112,72 15 TTS1 1,094 0,032 10,017 0,434 5,633 0,279 1,395 0,041 10,328 0,682 28,467 25,050 113,64 16 TTS2 1,170 0,010 17,091 1,341 4,830 0,228 1,417 0,007 31,221 0,278 55,729 57,065 97,66 17 TTS3 1,489 0,010 20,212 1,334 3,380 0,213 2,001 0,113 13,149 0,642 40,230 40,792 98,62 18 TTS4 1,176 0,074 8,854 0,395 2,462 0,016 1,388 0,014 15,128 0,654 29,008 28,597 101,44 19 TTS5 1,399 0,083 11,209 0,100 3,605 0,030 1,856 0,126 17,284 0,572 35,353 31,793 111,20 20 TTS6 1,500 0,074 9,949 0,657 1,995 0,058 1,252 0,068 19,114 0,438 33,810 35,692 94,73 21 R_S1 1,535 0,045 12,403 0,537 4,550 0,225 1,304 0,039 9,301 0,482 29,094 30,035 96,87
Khi so sánh giữa tổng hàm lượng của 5 dạng liên kết với hàm lượng tổng số của đồng trong các mẫu đất và trầm tích nghiên cứu, kết quả cho thấy sự sai khác giữa hai giá trị không quá 20%. Độ thu hồi của Cu trong các mẫu phân tích nằm trong khoảng từ 94,73% đến 118,36%. Như vậy phương pháp phân tích cho kết quả tin cậy và chính xác.
Từ bảng kết quả 3.4 cho thấy, hàm lượng tổng số của đồng trong các mẫu đất ở bãi thải của mỏ Pb/Zn nằm trong khoảng 19,010 mg/Kg ÷ 36,619 mg/Kg. Trong các mẫu trầm tích ở suối gần mỏ khai thác chính, hàm lượng Cu cao hơn một chút so với các mẫu đất bãi thải và nằm trong khoảng từ 25,050 mg/Kg ÷ 57,065 mg/Kg. Đối với các mẫu đất ruộng gần bãi thải, hàm lượng Cu nằm trong khoảng từ 13,642 mg/Kg ÷ 19,930 mg/Kg. Còn đối với 2 mẫu ruộng gần suối thì hàm lượng Cu cao hơn so với các mẫu ruộng gần bãi thải. Các mẫu ruộng này có hàm lượng Cu lần lượt là 23,904 mg/Kg (R_S2) và 30,035 mg/Kg (R_S1).
Trong các mẫu đất thải thì hàm lượng Cu trong mẫu BT1 là cao nhất (36,619 mg/Kg), còn ở các mẫu đất bãi thải khác có hàm lượng thấp hơn và tương đối gần nhau nằm trong khoảng từ 19,010 mg/Kg ÷ 28,765 mg/Kg. Điều này có thể được giải thích là do mẫu BT1 có vị trí trũng hơn cả so với các mẫu đất bãi thải còn lại. Vì vậy, có thể dẫn tới hàm lượng Cu tập trung ở mẫu này là cao nhất. Còn các mẫu đất bãi thải BT2-BT6 có hàm lượng thấp hơn và có hàm lượng khác nhau là do địa hình, vị trí của chúng ở bãi thải khác nhau vì vậy hàm lượng Cu trong các mẫu tập trung cũng khác nhau.
Đối với các mẫu đất trầm tích ở suối, các mẫu này có hàm lượng đồng nằm trong khoảng 25,050 mg/Kg ÷ 57,065 mg/Kg, có nhiều mẫu cao hơn cả ở mẫu đất bãi thải. Điều này được giải thích là do trong quá trình khai thác quặng nước thải được xả thẳng ra suối, do sự tích tụ lâu ngày nên hàm lượng kim loại đồng trong các mẫu trầm tích cao hơn so với các mẫu bãi thải. Mẫu trầm tích TT-S2 có hàm lượng cao nhất, còn các mẫu còn lại có hàm lượng
Cu thấp hơn và tương đối gần nhau. Điều này có thể được giải thích là vì vị trí của mẫu TT-S2 này gần mỏ khai thác và vị trí lấy mẫu cũng trũng hơn nên trầm tích và chất thải ra suối được tích tụ ở đây nhiều hơn so với các vị trí khác. Còn trong các mẫu đất ruộng ở khu vực gần bãi thải, hàm lượng kim loại đồng trong các mẫu đất ruộng ngô và ruộng lúa đều thấp hơn so với trong đất bãi thải là cũng gần với nhau trong khoảng từ 13,642 mg/KG đến 19,930 mg/Kg. Hàm lượng Cu cao nhất ở mẫu RBT_5 (19,930 mg/Kg) và thấp nhất ở mẫu RBT_3 (13,642 mg/KG). Sự khác nhau về hàm lượng Cu của các mẫu ruộng này có thể là do vị trí địa lý, khoảng cách so với bãi thải và độ dốc khác nhau. Hàm lượng Cu trong các mẫu đất ruộng khác nhau còn có thể là do việc sử dụng phân bón và thuốc từ sâu dẫn đến sự tích luỹ ở trong đất. Riêng đối với hai mẫu ruộng ở dọc bờ suối là R_S1 và R_S2 thì hàm lượng đồng cao hơn rất khá nhiều so với các mẫu ruộng ở khu vực gần bãi thải. Hàm lượng Cu trong hai ruộng này lần lượt là 30,035 mg/Kg và 23,904mg/Kg. Điều này có thể được giải thích là do việc lấy nước trực tiếp từ suối vào ruộng để canh tác diễn ra lâu năm dẫn đến sự tích tụ hàm lượng đồng cao trong đất ruộng nên hàm lượng đồng ở hai ruộng này cao hơn so với ruộng ở gần bãi thải. Ngoài ra, hai ruộng này lại nằm ngay bên đường đi lại, có các xe chở quặng đi qua. Quá trình chở quặng rơi vãi lâu ngày cũng có thể là một nguyên nhân làm cho ruộng có hàm lượng Cu trong đất cao hơn ngoài lý do lấy nguồn nước canh tác trực tiếp từ suối. Một nguyên nhân nữa cũng có thể dẫn đến hàm lượng Cu trong các mẫu đất ruộng khác nhau là do sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu cũng có thể dẫn đến sự tịch tụ nguyên tố Cu trong các mẫu đất ruộng.
Để hiểu rõ hơn về sự phân bố các dạng hoá học của Cu trong các mẫu đất, cần tiến hành chiết liên tục để phân tích các dạng hoá học của nguyên tố Cu. Sự phân bố hàm lượng của kim loại đồng trong các dạng liên kết được thể hiện ở đồ thị hình 3.2
Hình 3.2. Sự phân bố hàm lượng % các dạng của Cu trong các mẫu phân tích
Trong các mẫu phân tích thì đồng tồn tại trong các mẫu đất và trầm tích được phân tích có hàm lượng ở các dạng theo thứ tự là F5 > F2> F3 > F1 > F4. Có một số trường hợp thì F2 > F5 > F3 > F1 > F4. Hàm lượng đồng chủ yếu ở 3 dạng liên kết, đó là dạng liên kết với cacbonat (F2), dạng cặn dư (F5) và dạng liên kết với Fe-Mn oxit (F3). Trong đó dạng liên kết với cặn dư của Cu là chủ yếu và chiếm khoảng 28,01% ÷ 56,53% so với hàm lượng tổng đây là dạng bền nhất và ít có khả năng gây ô nhiễm môi trường nước và hệ sinh thái. Dạng liên kết với cácbonat (F2) của Cu trong các mẫu đất và trầm tích cũng là chủ yếu và chiếm khoảng 13,94 % ÷ 50,24 %. Dạng liên kết F2 này rất nhạy cảm với pH của nước, vì vậy đây là dạng không ổn định, dễ bị hòa tan vào nước khi pH thấp và cũng dễ bị hấp thu bởi sinh vật. Do vậy, khi hàm lượng Cu trong các mẫu đất và trầm tích cao thì nguy cơ gây ra ô nhiễm môi trường nước và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh là rất lớn.
Kết quả phân tích này phù hợp với kết quả nghiên cứu của tác giả Phạm Ngọc Cẩn và các cộng sự [41]. Theo nghiên cứu của tác giả Phạm Ngọc
quặng cacbonat. Chính vì vậy, phần trăm dạng liên kết của đồng với cacbonat là cao và chiếm chủ yếu.
Như vậy có thể thấy rằng, trong tất cả các mẫu đất/ trầm tích đã phân tích đều có chứa Cu. Tại cùng một độ sâu lấy mẫu đất phân tích, hàm lượng Cu cũng khác nhau. Cụ thể hàm lượng Cu của các mẫu TTS1- TTS6 tại vị trí suối gần mỏ quặng nhìn chung cao hơn so với các mẫu tại bãi thải (BT1-BT6), cao hơn mẫu đất ruộng R-S1 và R-S2 tại các ruộng gần suối, và cao hơn các mẫu đất nông nghiệp tại khu vực gần bãi thải (RBT1-RBT5 và RN1-RN3).
Bên cạnh đó, các dạng tồn tại của Cu trong các mẫu đất có sự phân bố không đồng đều ở những vị trí lấy mẫu khác nhau. Trong đó, Cu tồn tại trong đất nhiều nhất chủ yếu ở dạng liên kết với cặn dư (F5) và cacbonat (F2) với tất cả các mẫu, và thấp nhất ở dạng liên kết với các chất hữu cơ (F4).