Mục đích của việc nghiên cứu địa hố trong trầm tích là phác họa bức tranh phân bố của các nguyên tố, xác định vùng tập trung và vùng thiếu hụt các nguyên tố trong trầm tích. Cụ thể là nghiên cứu đặc điểm, quy luật phân bố của một số nguyên tố, hợp chất hoá học tồn tại dưới dạng anion-cation hấp thụ trao đổi. Nhiều nguyên tố hoá học, đặc biệt là nhóm các kim loại nặng như Hg, Cd, Cu, Pb… khi tồn tại dưới dạng anion-cation sẽ rất linh động. Chúng dễ thâm nhập vào cơ thể sinh vật thơng qua con đường tiêu hố, sau đó sẽ trực tiếp hoặc gián tiếp tác động đến sức khoẻ con người.
3.1.2.1. Đặc điểm phân bố các anion trong trầm tích đầm Thị Nại
+ Sulphat (SO42-)
Trong trầm tích Đầm Thị Nại, hàm lượng SO42-
dao động trong khoảng 140 – 450 ppm, với hàm lượng trung bình 270 ppm (bảng 3.5). Trong vùng nghiên cứu SO42- hình thành các khu vực hàm lượng cao phân bố khu vực: đầm tơm phía đơng Đơng Định (phường Nhơn Bình), khu vực đầm tơm phía Tây Nam xã Nhơn Hội và phía Đơng phường Hải Cảng (Hình 3.34).
Bảng 3.5. Tham số thống kê các anion trong trầm tích Đầm Thị Nại (N=35 mẫu)
Anion Đơn vị Cmin Cmax Ctb CV (%) SO42- ppm 140 450 270 ± 75 28 PO43- ppm 80 1.050 545 ± 273 50 NO3- ppm 30 150 101 ± 33 33 CO32- ppm 1.000 19.500 5.245 ± 2.272 43
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng SO4-2 có xu hướng tăng dần từ đỉnh đầm ra cửa đầm (Hình 3.33).
Theo các kết quả nghiên cứu các năm cho thấy hàm lượng trung bình của anion SO4-2 giảm khá mạnh theo thời gian từ năm 1992 đến năm 2009 và có xu hướng tăng nhẹ trong vài năm trở lại đây (Hình 3.35).
Hình 3.33. Biến thiên hàm lượng SO42-trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.34. Phân bố hàm lượng SO42-trong trầm tích trong trầm tích
Hình 3.35. Biến thiên hàm lượng trung bình SO 2- trong trầm tích theo thời gian SO 2- trong trầm tích theo thời gian
348 244 270 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Năm 1992 Năm 2009 Năm 2016
+ Cacbonat (CO32-)
Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng CO32- dao động trong khoảng 1.000- 19.500pm, hàm lượng trung bình 5.245 ppm (bảng 3.5). Cacbonat trong đầm có hàm lượng cao phân bố ở các khu vực sau: phía Nam núi Hang Dơi, phía Nam phường Hải Cảng và phía Đơng Nam thành phố Quy Nhơn (Hình 3.37).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng CO32-có xu hướng tăng mạnh ở khu vực cửa các con sơng ở phía bắc đổ vào đầm Thị Nại và khu vực ven bờ bán đảo Phương Mai (Hình 3.36).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của CO32-giảm khá mạnh trong vài năm trở lại đây (Hình 3.38).
Hình 3.36. Biến thiên hàm lượng CO32-trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.37. Phân bố hàm lượng CO32- trong trầm tích trong trầm tích
Hình 3.38. Biến thiên hàm lượng CO32- trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Phosphat (PO43-)
Phosphat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển rong tảo. nguồn phosphat đưa vào môi trường là phân người, phân súc vật và nước thải một số ngành công nghiệp
sản xuất phân lân, công nghiệp thực phẩm và trong nước chảy từ đồng ruộng. Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng PO43-
dao động từ 80 - 1.050ppm, hàm lượng trung bình đạt 545ppm (bảng 3.5). Photphat phân bố chủ yếu ở khu vực trung tâm đầm Thị Nại (790-1.050ppm) và khu vực cửa sông Hà Thanh đổ vào đầm Thị Nại (Hình 3.40).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng PO43- có xu hướng giảm dần từ khu vực đỉnh đầm tới khu vực giữa đầm tại đây hàm lượng PO43- biến thiên tương đối phức tạp và có xu hướng tăng lên từ giữa đầm ra cửa đầm Thị Nại (Hình 3.39).
Theo kết quả nghiên cứu nhiều năm cho thấy hàm lượng trung bình của PO43- ít biến đổi trong giai đoạn từ năm 1992 đến năm 2009 và có xu hướng tăng khá mạnh theo thời gian trong vài năm trở lại đây (Hình 3.41).
Hình 3.39. Biến thiên hàm lượng PO43-trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.40. Phân bố hàm lượng PO43- trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.41. Biến thiên hàm lượng trung bình PO43- trong trầm tích theo thời gian bình PO43- trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nitrat (NO3-)
Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng NO3-
dao động trong khoảng 30- 150ppm, có hàm lượng trung bình 101 ppm(Bảng 3.5). Nitrat phân bố khá đồng đều trong nước biển với (CV=33%). Cũng giống như trong mơi trường nước, trong mơi trường trầm tích Nitrat có hàm lượng cao tập trung ở khu vực đỉnh đầm và khu vực Cồn Chim (Hình 3.43).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng NO3- có xu hướng ít biến đổi ở khu vực đỉnh đầm ra khu vực trung tâm của đầm và giảm mạnh khi ra khu vực cửa đầm (Hình 3.42).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của NO3-
giảm khá mạnh theo thời gian từ năm 1992 đến năm 2009 và có xu hướng tăng nhẹ trong vài năm trở lại đây (Hình 3.44).
Hình 3.42. Biến thiên hàm lượng NO3-trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.43. Phân bố hàm lượng NO3- trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.44. Biến thiên hàm lượng NO3-trong trầm tích theo thời gian trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố mangan (Mn)
Trong trầm tích Đầm Thị Nại hàm lượng Mn dao động trong khoảng 40 - 680ppm, có hàm lượng trung bình 217ppm. So với trầm tích biển nơng thế giới (850ppm) hàm lượng của Mn thấp hơn nhiều lần (bảng 3.6). Nguyên tố Mn có hàm lượng cao với mức hàm lượng 300-680 ppm tập trung chủ yếu tại khu vực phía Đơng Nam xã Phước Thắng, phía Nam phường Hải Cảng, Đông Nam thành phố Quy Nhơn. (Hình 3.46)
Bảng 3.6. Tham số thống kê hàm lượng các kim loại nặng trong trầm tích đầm Thị Nại (N = 35 mẫu, đơn vị tính: ppm)
Chỉ tiêu Cmin Cmax Ctb CV (%) HLTBTG QCVN 43 : 2012/BTNMT Mn 40 680 217 ± 81 37 850 - Zn 2,2 9,9 5,5 ± 2,3 41,6 20,0 271 Pb 0,4 8,6 4,3 ± 2,6 57,3 20,0 112 Sb 0,12 0,46 0,26 ± 0,09 32,72 1,40 - Cu 0,3 3,6 1,5 ± 0,5 33,3 40,0 108 As 0,3 1,0 0,6 ± 0,4 56,6 1,0 41,6 Hg 0,03 0,07 0,05±0,025 51,40 0,03 0,7
Ghi chú: hàm lượng trung bình của ngun tố trong trầm tích biển nơng thế giới theo Vinogradov A. P (1967)
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng Mn trong trầm tích có xu hướng biến thiên tương đối phức tạp tại khu vực cửa đầm (Vùng A), tại khu vực trung tâm đầm (Vùng B) hàm lượng Mn có giá trị khá nhỏ và tăng mạnh khi ra khu vực cửa đầm (Vùng C) chứng tỏ nguyên tố này chịu ảnh hưởng nhiều bởi tác động của biển (Hình 3.45).
Theo các kết quả nghiên cứu nhiều năm cho thấy hàm lượng trung bình của Mn biến thiên khá phức tạp biến giảm nhẹ trong giai đoạn từ năm 1992 đến 2009 từ đó đến nay lại có xu hướng tăng mạnh (Hình 3.47).
(Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố arsen (As)
Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng As dao động trong khoảng 0,3 - 1,0ppm,hàm lượng trung bình 0,6 ppm (bảng 3.6), thấp hơn so với hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển nơng thế giới (1,0 ppm). As hình thành các khu vực tập trung hàm lượng cao (0,9 - 1ppm). Phân bố ở khu vực cảng Thị Nại, khu vực cửa sơng Hà Thanh. (Hình 3.49).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) đến cửa đầm (vùng C) hàm lượng As nhìn chung có xu hướng tăng từ đỉnh đầm ra cửa đầm (Hình 3.48).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của As ít biến đổi trong giai đoạn từ năm 1992 đến năm 2009 và tăng nhẹ trong vài năm trở lại đây nhưng mức tăng khơng đáng kể (Hình 3.50).
Hình 3.45. Biến thiên hàm lượng Mn trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.46. Phân bố hàm lượng Mn trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.47. Biến thiên hàm lượng trung bình Mn trong trầm tích theo thời gian Mn trong trầm tích theo thời gian
Hình 3.48. Biến thiên hàm lượng As trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa
đầm
Hình 3.49. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích đầm Thị Nại trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.50. Biến thiên hàm lượng trung bình As trong trầm tích theo thời gian bình As trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố Angtimoan (Sb)
Trong trầm tích đầm Thị Nại, hàm lượng Sb dao động trong khoảng 0,12 - 0,46ppm, hàm lượng trung bình là 0,26ppm, thấp hơn nhiều hàm lượng của Sb trong trầm tích biển thế giới (1,4ppm) (bảng 3.6). Trong vùng nghiên cứu, Sb hình thành các khu vực hàm lượng cao với mức hàm lượng 0,35 - 0,46ppm, phân bố các khu vực: khu vực cửa sông Hà Thanh, khu vực cửa đầm nơi tập trung các cảng biển (Hình 3.52).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng Sb có xu hướng tăng khá mạnh từ đỉnh đầm đến cửa đầm và tập trung cao ở khu vực cửa đầm (0,15 - 0,45ppm) (Hình 3.51).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của Sb ít có sự biến đổi trong trầm tích đầm Thị Nại (Hình 3.53).
Hình 3.51. Biến thiên hàm lượng Sb trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.52. Phân bố hàm lượng Sb trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.53. Biến thiên hàm lượng trung bình Sb trong trầm tích theo thời gian Sb trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố đồng (Cu)
Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng Cu dao động trong khoảng 0,3-
3,6ppm, đạt giá trị trung bình 1,5ppm, thấp hơn nhiều so với hàm lượng trung bình trong trầm tích biển nơng thế giới (40ppm) (bảng 3.6). Cu hình thành các khu vực có hàm lượng cao (1,9-3,6ppm) phân bố ở khu vực Cảng Thị Nại, phía Đơng Nam Chính Hữu xã Cát Chánh (Hình 3.55).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) đến cửa đầm (vùng C) hàm lượng Cu có xu hướng giảm từ cửa đầm ra giữa đầm, tại đây nguyên tố này biến đổi tương đối phức tạp và tăng mạnh khi tới khu vực cửa đầm nơi tiếp giáp với biển (Hình 3.54).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của Cu ít biến đổi trong giai đoạn từ năm 1992 đến năm 2009 nhưng tăng khá mạnh trong vài năm trở lại đây (Hình 3.56).
Hình 3.54. Biến thiên hàm lượng Cu trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.55. Phân bố hàm lượng Cu trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.56. Biến thiên hàm lượng trung bình Cu trong trầm tích theo thời gian Cu trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố kẽm (Zn)
Trong trầm tích đầm Thị Nại hàm lượng Zn dao động trong khoảng 2,2- 9,9ppm, hàm lượng trung bình là 5,5ppm thấp hơn so với trầm tích biển nơng thế giới (20ppm) (bảng 3.6). Zn hình thành các khu vực có hàm lượng cao (7,7-9,9ppm) phân bố tập trung ở khu vực cảng biển phường Thị Nại (Hình 3.58).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng Zn có xu hướng giảm từ cửa đầm tới giữa đầm sau đó tăng từ giữa đầm ra khu vức cửa đầm và tập trung cao nhất ở khu vực các cảng của Thị Nại. (Hình 3.57)
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của Zn giảm nhẹ theo thời gian (Hình 3.59).
Hình 3.57. Biến thiên hàm lượng Zn trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.58. Phân bố hàm lượng Zn trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.59. Biến thiên hàm lượng trung bình Zn trong trầm tích theo thời gian bình Zn trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố chì (Pb)
Trong vùng nghiên cứu hàm lượng Pb dao động trong khoảng 0,4 - 8,6ppm, hàm lượng trung bình 4,3ppm. So với hàm lượng trung bình trong trầm tích biển nơng thế giới (20ppm), hàm lượng của Pb thấp hơn nhiều lần (bảng 3.6). Trong vùng nghiên cứu Pb hình thành khu vực hàm lượng cao chủ yếu ở khu vực cảng nơi có hoạt động tàu thuyền tấp nập như ven bờ phường Thị Nại phía Đơng Nam thành phố Quy Nhơn. (Hình 3.61)
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng Pb có xu hướng tăng cao từ giữa đầm đến khu vực cửa đầm nơi tập trung các cảng biển như cảng Cá, cảng xăng dầu, cảng Thị Nại. (Hình 3.60)
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của Pb tăng nhẹ theo thời gian qua các thời kỳ khác nhau. (Hình 3.62)
Hình 3.60. Biến thiên hàm lượng Pb trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.61. Phân bố hàm lượng Pb trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.62. Biến thiên hàm lượng trung bình Pb trong trầm tích theo thời gian bình Pb trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Nguyên tố thuỷ ngân (Hg)
Trong trầm tích đầm Thị Nại, hàm lượng Hg dao động trong khoảng 0,03- 0,07ppm, hàm lượng trung bình 0,05ppm, cao hơn hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển thế giới (0,03ppm) (bảng 3.6). Ngun tố Hg hình thành 2 khu vực có hàm lượng cao (0,07ppm), phân bố gần khu vực đầm tơm phía Đơng Đơng Định xã Nhơn Bình và phía Nam phường Hải Cảng (Hình 3.64).
Theo độ thị biến thiên từ đỉnh đầm (vùng A) ra cửa đầm (vùng C) hàm lượng Hg có xu hướng tăng nhẹ, từ đỉnh đầm tới cửa đầm (hình 3.63).
Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng trung bình của Hg có sự giảm hàm lượng đáng kể trong giai đoạn tự 1992 đến 2009 và trong vài năm trở lại đây hàm lượng trung bình của nguyên tố này có xu hướng giảm nhẹ (Hình 3.65).
Hình 3.63. Biến thiên hàm lượng Hg trong trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm trầm tích từ đỉnh đầm ra cửa đầm
Hình 3.64. Phân bố hàm lượng Hg trong trầm tích đầm Thị Nại trong trầm tích đầm Thị Nại
Hình 3.65. Biến thiên hàm lượng trung bình Hg trong trầm tích theo thời gian Hg trong trầm tích theo thời gian (Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
Tóm lại: Qua đặc điểm phân bố hàm lượng các kim lọai nặng trong trầm tích đầm Thị Nại có thể nhận thấy khu vực có sự tập trung cao của các kim loại nặng trong trầm tích là khu vực cửa đầm (vùng C). Điều này có thể nguyên nhân do đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực cửa đầm Thị Nại và chế độ thủy động lực của vùng chi phối đến sự phân bố của các kim loại nặng trong trầm tích đầm Thị Nại.
Cũng giống như môi trường nước theo thời gian cho thấy các nguyên tố As, Cu, Mn, Pb đều có xu hướng tăng theo thời gian đặc biệt là tăng cao trong vài năm trờ lại đây. Điều này càng chứng tỏ các hoạt động phát triển kinh tế - xã hôi phát triển mạnh trong thời gian gần đây ảnh hưởng đến chất lượng mơi trường trầm tích của đầm.
3.1.2.3. Đặc điểm phân bố các hợp chất OCPs và PCBs trong trầm tích
Trong trầm tích tầng mặt đầm Thị Nại, thành phần của OCPs khá đa dạng có mặt hầu hết các hợp chất: αBHC, γBHC, βBHC, δBHC, 44DDE, 44DDD, 44DDT. Trong đó 2 hợp chất: 44DDD, 44DDT có hàm lượng chủ yếu trong mẫu: 44DDD (0,03-0,20ng/g) và 44DDT (0,05-0,36ng/g); các hợp chất còn lại αBHC, γBHC, βBHC, δBHC, 44DDE), chiếm hàm lượng nhỏ dao động trong khoảng 0-0,12ng/g (bảng 3.7). Các khu vực có hàm lượng hợp chất OCPs cao trong trầm tích chủ yếu tập trung ở khu vực đỉnh đầm nơi có các hoạt động sản xuất nơng nghiệp diễn ra tương đối tấp nập như: ven bờ Lạc Điền (xã Phước Thắng), Phía Tây Cồn Chim (xã Phước Sơn), phía Đơng khu vực Nhân Ân (xã Phước Trạch).
Bảng 3.7. Tham số thơng kê các hợp chất OCPs trong trầm tích tầng mặt đầm Thị Nại (N = 7 mẫu) Hợp chất