Vị trí Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Cd Pb S29 11,6 5200 33500 15 28,2 129 189 0,6 56 S23 2,9 295 2750 2,0 6,8 17,2 78,5 0,1 8,2 S34 2,7 802 732 0,7 3,5 6,90 87,7 0,1 3,5 S25L1 0,9 129 678 0,7 5,9 9,40 122 2,5 0,1 S24 1,8 162 1730 1,4 12,1 16,4 145 0,2 7,6 S26 2,3 2220 18900 2,9 10,8 11,2 147 0,3 7,8 S25L2 0,7 1120 2380 1,6 3,4 9,30 18,3 0,1 2,5 S22 4,4 1870 5810 0,6 4,1 18,5 34,1 0,0 4,8 S15 1,4 148 681 0,7 4,2 23,3 39,6 0,3 7,2 S31 1,1 1790 2800 3,5 12,9 14,3 26,2 0,2 5,2 S11 1,9 112 939 1,0 13,8 69,9 154 0,4 16 Trung bình 2,9 864 2050 1,5 7,8 14,1 94,6 0,2 5,2 QCVN 08/ B1 540 500 1500 - 100 500 1500 10 50 Lớn nhất 11,6 5200 33500 15 28,2 129 189 2,5 56,2 Nhỏ nhất 0,7 112 678 0,6 3,4 6,90 18,3 0,0 0,1 Khoảng biến thiên 10,9 5088 32822 14,1 24,8 122 170,7 2,5 56,1 * Xét theo nguyên tố
Hàm lƣợng kim loại ở lớp nƣớc sát đáy cao hơn trong nƣớc mặt. Nhóm kim loại có hàm lƣợng cao nhất là Fe (2050 ppb), Mn (864 ppb), Zn (94,6 ppb). So với
QCVN 08/B1 thì Fe và Mn đều cao hơn so với giới hạn cho phép. Các kim loại Cr (2,9 ppb), Co (1,5 ppb), Cd (0,2 ppb) thuộc nhóm hàm lƣợng thấp, riêng Cr trong nƣớc sát đáy thấp hơn trung bình ở nƣớc mặt, cịn lại các kim loại khác đều lớn hơn.
* Xét theo địa điểm
Lớp nƣớc tiếp xúc giữa lớp trầm tích với lớp nƣớc sát đáy (mức 0) là nơi diễn ra trao đổi về mặt vật lý, hóa học và sinh học lớn nhất. Tại đây xảy ra rất mạnh các quá trình oxi hóa khử, phân hủy các hợp chất hữu cơ và các chất mùn, nhu cầu oxi hóa học cũng lớn nhất. Các q trình trên làm phát sinh các axit hữu cơ, axit humic và các hợp chất vịng, các hợp chất có khả năng tạo phức với kim loại, quyết định hàm lƣợng và dạng liên kết của kim loại trong trầm tích.
Ở lớp nƣớc sát trầm tích, xuất hiện nhiều hơn các giá trị hàm lƣợng cao. Điểm S29 có 7 kim loại có hàm lƣợng cao nhất, trong đó Fe, Mn, Pb vƣợt giới hạn của QCVN 08/2008. Tại vị trí lấy mẫu có nhiều loại thực vật thủy sinh, gần đập điều tiết nƣớc, là điểm cuối xả thải của các mƣơng thủy lợi, là khu đông dân cƣ, tập trung hầu hết các cơng trình lớn: bệnh viện, các chợ và nhà máy lớn. Nƣớc thải tập trung ra các mƣơng và đổ vào dịng sơng chính. Đây là những nguyên nhân gây hiện tƣợng tích lũy kim loại nặng tại vị trí này.
Tại S26 có tổng hàm lƣợng kim loại cao thứ 2. Trừ hàm lƣợng crom thay đổi không rõ ràng, các kim loại còn lại đều tăng khi xuống lớp nƣớc sát đáy. Từ đó khẳng định giả thiết tại mục 3.2.2 về cơ chế tích lũy kim loại ở điểm S26 là có cơ sở. Nhìn chung, hàm lƣợng kim loại sát đáy cao hơn nƣớc bề mặt, phù hợp với quy luật chung của sự lắng đọng vật chất theo chiều sâu cột nƣớc [10]. Khi xét hàm
lƣợng của các nguyên tố ở cùng độ sâu giữa các điểm thấy có sự chênh lệch khá lớn. Điều này thể hiện sự phân bố theo chiều ngang là rất phức tạp do tính chất lý, hóa, sinh học của từng vị trí, đặc biệt ở lớp nƣớc đáy.
3.2.4. Đánh giá sự sai khác hàm lƣợng kim loại trong nƣớc mặt theo độ sâu.
Để kiểm tra sự sai khác hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc mặt ở 3 độ sâu khác nhau, ta sử dụng chuẩn Student so sánh hàm lƣợng của từng kim loại trong hai cặp độ sâu (15 cm với 30 cm) và (30 cm với lớp nƣớc sát đáy) với độ tin cậy thống kê 95%. Các bƣớc xử lý số liệu nhƣ đã trình bày ở mục 2.5.1 (chƣơng 2). Ta sử
dụng giả thiết đảo, nghĩa là: khơng có sự khác nhau có nghĩa về giá trị hàm lƣợng ở 2 độ sâu. Giả thiết này đƣợc chấp nhận khi Pvalue > 0,05. Kết quả tính tốn cho thấy, tất cả các nguyên tố trong 2 các cặp độ sâu nêu trên đều có giá trị Pvalue > 0,05
Khi so sánh giá trị thực của hàm lƣợng các kim loại theo độ sâu, một số giá trị có sự chênh lệch rất lớn. Ví dụ Cr, Co, Fe, Ni có giá trị Pvalue lần lƣợt là 0,071; 0,083; 0,085; 0,090 lớn hơn giá trị so sánh (0,05) nhƣng không nhiều (so với các giá
trị Pvalue khác) chứng tỏ có sự chênh lệch khá lớn về hàm lƣợng mỗi kim loại trong
nƣớc mặt ở 2 độ sâu khác nhau. Cụ thể, hàm lƣợng trung bình của Fe (ở độ sâu 15 cm) là 1290 ppb so với 2090 ppb (ở độ sâu 30 cm) có chênh lệch khá lớn. Tuy nhiên Pvalue = 0,085 > 0,05 thì sự khác nhau này vẫn khơng có ý nghĩa về mặt thống kê.
Nhƣ vậy, khi sử dụng chuẩn thống kê với độ tin cậy 95% để kiểm tra sự sai khác này ta thấy, tất cả các kim loại tại 2 cặp độ sâu đều có Pvalue > 0,05. Do đó giả thiết đảo đặt ra khi khai báo trong chuẩn thống kê đƣợc chấp nhận. Có nghĩa là, mặc dù giá trị hàm lƣợng kim loại ở 2 độ sâu khác nhau nhƣng chúng giống nhau trong thống kê. Có thể kết luận rằng, hàm lƣợng từng kim loại khảo sát trong nƣớc mặt ở độ sâu 15 cm, độ sâu 30 cm và lớp nƣớc đáy sát trầm tích khơng khác nhau trong thống kê. Để có những đánh giá khách quan và chính xác hơn về sự ơ nhiễm kim loại nặng cần hiểu rõ khả năng tích lũy, trao đổi của kim loại giữa trầm tích và nƣớc mặt. Những nghiên cứu này sẽ đƣợc trình bày tiếp ở phần tiếp theo.
3.3. Phân bố hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc chiết lỗ rỗng
3.3.1. Đánh giá hàm lƣợng trung bình của kim loại nặng trong nƣớc chiết lỗ rỗng lỗ rỗng
Mẫu nƣớc chiết phân tích là mẫu đƣợc trộn (với thể tích bằng nhau) từ tất cả
các buồng mẫu trên peeper (tính từ vị trí dƣới mức “0”). Kết quả phân tích thu đƣợc là nồng độ trung bình của các độ sâu khác nhau của từng kim loại tại mỗi vị trí lấy mẫu, thể hiện ở bảng 3.11.
Hàm lƣợng tổng kim loại lớp sát đáy tại S29 và S26 là cao nhất (thảo luận ở phần 3.2.3), có thể tích lũy vào trầm tích, làm tổng hàm lƣợng các kim loại trong nƣớc chiết rất cao tại hai điểm này.
Các điểm S15 và S31 có hàm lƣợng kim loại thấp, cả hàm lƣợng sắt cũng rất thấp. Nhìn chung, hàm lƣợng sắt và mangan ở các điểm trên sơng Thái Bình (S5, S11, S15, S22) khá thấp so với các điểm cịn lại trên sơng Bắc Hƣng Hải.