Độ sâu Điểm Cu Pb Cd Zn Fe Co Ni Mn Cr 10 cm S5 6,00 0,38 1,78 6,16 0,90 0,87 2,63 0,58 0,59 S11 10,56 1,58 4,30 20,10 0,38 0,38 2,85 0,61 0,82 S15 5,55 2,03 5,90 1,03 0,12 0,16 5,99 0,98 0,74 S22 0,48 0,26 0,17 2,12 0,60 0,12 0,66 0,97 0,02 S25L2 1,04 0,33 0,68 0,74 0,61 0,53 0,56 2,67 0,02 S31 3,04 1,68 7,37 4,26 0,25 0,69 1,68 1,76 0,21 Trung Bình 4,45 1,04 3,37 5,74 0,48 0,46 2,40 1,26 0,40 20cm S5 5,86 0,66 1,85 9,81 1,32 1,05 2,16 0,97 0,41 S11 27,50 2,67 2,13 16,36 1,22 0,67 3,81 1,24 2,41 S15 8,60 1,17 1,63 6,06 0,30 0,48 6,80 1,00 0,82 S22 0,29 0,41 0,07 0,41 0,34 0,16 0,14 0,51 0,13 S25L2 0,25 0,19 0,01 0,20 0,18 0,18 0,13 0,20 0,04 S31 0,37 0,44 0,30 0,36 0,07 0,10 0,21 0,02 0,18 Trung bình 7,14 0,92 1,00 5,53 0,57 0,44 2,21 0,66 0,66 30cm S5 18,48 0,99 2,93 13,95 3,11 1,18 3,36 2,01 0,79 S11 11,53 0,72 2,01 7,38 0,92 0,73 2,18 1,10 0,38 S15 7,21 7,01 25,08 8,99 0,26 0,38 12,61 1,59 1,15 S22 0,37 0,04 0,15 1,23 0,03 0,21 0,80 1,75 0,11 S25L2 3,19 0,29 1,24 3,33 0,17 0,26 2,15 0,48 1,11 S31 3,81 0,82 2,83 3,57 0,15 0,25 1,05 0,46 0,23 Trung bình 7,43 1,64 5,71 6,41 0,77 0,50 3,69 1,23 0,63
Kết quả trong bảng 3.16 cho thấy giá trị hệ số Kd khá cao ở các kim loại Cu,
Cd, Ni, Pb, Zn và Mn ở tất cả các độ sâu từ 10-30 cm. Cu, Zn, Ni có giá trị Kd rất
cao cho biết chúng có lực liên kết yếu với trầm tích, lƣu trữ trong trầm tích rất ngắn, dễ dàng chuyển vào pha nƣớc gây ô nhiễm tới chất lƣợng hệ sinh thái. Xu hƣớng dịch chuyển lớn vào pha nƣớc của Cu, Zn, Cd khá tƣơng đồng và phù hợp với kết quả phân tích pha liên kết 5 phân đoạn rằng Cu, Pb, Cd, Mn chiếm phần lớn trong pha di chuyển (pha trao đổi, pha cacbonat) dễ chuyển sang pha nƣớc. Tuy nhiên, Cr, Fe và Co lại chỉ có Kd thấp hơn nhiều so với các kim loại cịn lại, chứng tỏ chúng có ái lực liên kết lớn với trầm tích hơn là pha nƣớc nên sẽ lƣu giữ trong trầm tích lâu
hơn và giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng. Kết quả tính giá trị Kd và sự phân bố
của các kim loại trong pha nƣớc và trầm tích trong nghiên cứu này có sự tƣơng đồng với các kết quả nghiên cứu của tƣơng tự [132] [142].
So sánh giữa các điểm lấy mẫu, hầu hết các kim loại ở các độ sâu khác nhau đều có giá trị hệ số phân bố Kd lớn tại các điểm S11, S5, S15 - gần cống xả thải của các KCN Lai Vu, Phú Thái, nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Ngoài ra, một số kim loại
nhƣ Cd, Zn, Co lại có giá trị Kd khá lớn tại điểm S31-cầu Hiệp, Ninh Giang. Qua
đánh giá mức độ trao đổi kim loại giữa pha nƣớc và trầm tích thơng qua Kd, thấy rõ
đƣợc các kim loại có khả năng gây ơ nhiễm nhiều nhất là Cu, Cd, Pb, Zn, Ni với nguồn xả thải chính là các khu cơng nghiệp và nhà máy sản xuất.
Đặc biệt ở độ sâu 10 cm và 20 cm trầm tích, việc đánh giá khả năng di chuyển của kim loại có ý nghĩa hơn so với những độ sâu 30 cm và 40 cm. Sự “linh động” của các kim loại nặng trong lớp trầm tích này sẽ trao đổi với pha nƣớc dễ dàng hơn nên chúng cũng có hệ số phân bố lớn hơn. Các kim loại Cu, Cd, Zn và Ni có giá trị hệ số Kd lớn ở độ sâu 10 cm và 20 cm và chủ yếu ở các vị trí S5, S11, S15. Qua đó thấy rằng các kim loại trên rất linh động trong mơi trƣờng trầm tích, dễ đƣợc giải phóng gây ơ nhiễm nƣớc. Tiêu biểu là kim loại Cu trong pha liên kết trầm
tích chính là vật chất hữu cơ và Fe-Mn oxit/hidroxit, Cu đƣợc hịa tan vào nƣớc lỗ
rỗng, sau đó khuyếch tán lên bên trên cột nƣớc và đi xuống dƣới tầng sulfit chứa
bên trên và lịch sử sử dụng Cu nhƣ một chất diệt khuẩn trong sơn chống gỉ từ các khu công nghiệp Lai Vu, Phú Thái. Kim loại Cu tích lũy vào trầm tích dựa trên sự tạo phức hữu cơ, đặc biệt khoáng chứa axit humic và fulvic. Dƣới tác động của điều kiện tự nhiên và tác động của con ngƣời, Cu đƣợc giải phóng lên pha nƣớc.
Cd chiếm tỷ lệ chủ yếu trong pha trao đổi, pha cacbonat trong phân tích pha liên kết trầm tích. Một vài nguồn phát thải của Cd ra mơi trƣờng nƣớc gồm phân bón photphat từ các khu nơng nghiệp gần sông hay từ hoạt động giao thông đƣờng bộ [118]. Do hoạt động công nghiệp phát triển ở các điểm công nghiệp Lai Vu, Phú Thái (S11, S15 tƣơng ứng), hoạt động vận tải, giao thông cũng gia tăng nên sự phát thải Cd gây nhiều nguy cơ bị ơ nhiễm. Ngồi ra, Zn và Ni là những kim loại có hệ số phân bố lớn, thấy rằng cũng có sự tập trung phát thải ô nhiễm ở các điểm công nghiệp phát triển. Chứng tỏ các hoạt động nhân tạo nhƣ hoạt động công nghiệp làm gia tăng dân số tập trung tại các tụ điểm công nghiệp. Đồng thời, hoạt động giao thông, vận tải cũng diễn ra thƣờng xuyên, gây nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng.
3.6. Đánh giá mơi trƣờng trầm tích thơng qua các chỉ số về ô nhiễm môi trƣờng
Để đánh giá khách quan về mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong mơi trƣờng trầm tích, các chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng đƣợc đƣa ra bao gồm: chỉ số ô nhiễm (contamination factor), chỉ số đánh giá rủi ro (risk assessment code) và thơng số đánh giá chất lƣợng trầm tích (Sediment Quality Guidelines).
3.6.1. Chỉ số ô nhiễm CF
Chỉ số ô nhiễm riêng của từng kim loại và chỉ số ô nhiễm chung của từng vị trí theo độ sâu trầm tích đƣợc tính theo cơng thức (1.5.2) trong chƣơng 1, kết quả thể hiện trong bảng 3.17.
Một cách khái quát, thời gian lƣu trữ của kim loại nặng trong trầm tích có thể đƣợc sắp xếp theo thứ tự giảm dần sau đây: Mn > Cd >> Pb > Cu > Co > Zn > Fe > Ni > Cr. Nhƣ vậy, tốc độ giải phóng từ trầm tích ra mơi trƣờng bên ngồi của Mn, Cd, Cu, Pb cao hơn hẳn so với các kim loại khác. Ngƣợc lại, Cr, Ni đƣợc coi là có ít khả năng phát tán ra môi trƣờng.