2.3. Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến sự tồn tại và dịch chuyển của As trong NDĐ
2.3.5. Đặc điểm ĐCTV
2.3.5.1. Địa tầng ĐCTV
Khu vực nghiờn cứu gần như nằm ở vựng rỡa tới trung tõm ĐBBB, được cấu tạo bởi cỏc thành tạo địa chất Đệ Tứ bở rời ở bờn trờn và phủ trực tiếp lờn cỏc thành tạo gắn kết hoặc gắn kết yếu Neogen ở bờn dưới. Cỏc thành tạo Đệ Tứ cú cấu tạo phõn nhịp theo mặt cắt thẳng đứng xen kẽ giữa cỏc lớp hạt thụ và hạt mịn, hỡnh thành cỏc TCN luõn phiờn nhau được ngăn cỏch bởi cỏc lớp thấm nước yếu. Bề dày trầm tớch của cỏc thành tạo Đệ Tứ tuổi Pleistocen và Holocen tăng lờn từ vựng nỳi ở phớa Nam và Tõy Nam khu vực nghiờn cứu tới vựng trung tõm của đồng bằng chõu thổ với bề dày lờn tới 50 - 60m, trong đú, bề dày của tầng Holocen thay đổi từ vài một đến 20 - 30m. Bờn dưới là mụ tả đặc điểm cỏc TCN chớnh và cỏc trầm tớch thấm nước yếu xen kẽ giữa chỳng:
a) Cỏc trầm tớch thấm nước yếu tuổi Holocen: Cỏc trầm tớch này bao gồm cỏc
trầm tớch của hệ tầng Thỏi Bỡnh (aQ23tb) và hệ tầng Hải Hưng (abQ2 1-2hh) lộ ra trờn
mặt gần hết khu vực nghiờn cứu, bề dày khoảng từ 1 - 6m, cú chỗ lờn đến 10m. Thành phần bao gồm sột, sột bột, sột pha, cỏt pha chứa cỏc vật liệu hữu cơ tàn tớch, đặc biệt cỏc trầm tớch của hệ tầng Hải Hưng chứa rất nhiều tàn tớch thực vật xen cỏc lớp sột bựn và sột bột. Cỏc trầm tớch này thuộc tướng lũng sụng, hồ, đầm lầy màu nõu nhạt và cú tớnh thấm nước yếu. Cỏc lớp sột, sột pha và cỏt pha cú bề dày dày nhất tại Thượng Cốc lờn đến 9m, và mỏng nhất tại Phỳ Kim 1,5 - 3m. Phớa sỏt bờ sụng Hồng, lớp phủ ở trờn bề mặt chủ yếu là cỏt pha. Tại khu vực này sụng Hồng cú quan hệ thủy lực trực tiếp với TCN qh qua lớp này.
rộng rói trờn khu vực nghiờn cứu Thạch Thất - Đan Phượng và bị phủ bởi cỏc trầm tớch thấm nước yếu mụ tả ở trờn. Thành phần của trầm tớch chứa nước gồm cỏt hạt nhỏ đến trung, cỏt pha màu vàng nhạt, vàng xỏm hoặc xỏm nõu, ngoài ra cũn xen kẽ cỏc thấu kớnh sột lẫn tàn tớch thực vật. Độ sõu phõn bố từ +9m đến -20m, chiều dày biến đổi từ 17m đến 25m. Hệ số thấm (K) được xỏc định dựa vào tài liệu thớ nghiệm Slugtest tại hơn 100 lỗ khoan tại khu vực bói Trung Chõu - Đan Phượng gần sụng Hồng cú giỏ trị thay đổi từ 1,7m/ngày đến 15,6m/ngày trung bỡnh đạt khoảng 12m/ngày đối với cỏc lỗ khoan tuyến K và từ 11,3 - 27,6m/ngày, trung bỡnh đạt khoảng 25m/ngày tại khu vực bói sụng giữa sụng Hồng và cỏc sụng nhỏnh, hệ số nhả nước trọng lực (à) thay đổi từ 0,08 đến 0,18. Mực nước tĩnh của tầng dao động trong khoảng 3 - 5m so với mặt đất vào mựa khụ và khoảng 1 - 2m vào mựa mưa. NDĐ trong tầng chủ yếu là nước khụng ỏp.
Bảng 2.3. Kết quả thớ nghiệm ĐCTV trong TCN qh
Số hiệu lỗ khoan Kết quả thớ nghiệm Km (m2/ngày) à Q(L/s) S(m) Ht(m) q(L/sm) M(g/L) T1H 5,0 3,8 6,4 1,3 0,231 355 T2H 5,0 5,5 7,01 0,9 0,266 315 82 4,44 5,37 6,34 0,82 300 0,07 79 3,96 7,68 2,79 0,52
Lớp bồi tớch hiện đại ở bói bồi và lũng sụng Hồng cú chiều dày thay đổi từ 0,2 đến 0,85m, hệ số thấm từ 1,02m/ngày đến 1,22m/ngày, trung bỡnh 1,07m/ngày. Hệ số à từ 0,125 đến 0,236 trung bỡnh 0,15.
Về chất lượng nước, NDĐ tàng trữ và lưu thụng trong tầng là loại nước cú tớnh chất kiềm yếu, nước nhạt (M = 0,158 tại LK27 đến 0,42 LK82), kiểu nước chủ yếu là Bicarbonat - Canxi, nước thuộc loại từ mềm đến cứng.
Đồng vị bền của NDĐ tại Thạch Thất - Đan Phượng dao động trong khoảng từ -5,5‰ đến -8,5‰ cho δ18O và từ -39‰ đến -60‰ cho δ2H, kết quả này cũng giống với kết quả trung bỡnh của nghiờn cứu trước đõy [57]. Giỏ trị δ18O tăng theo chiều õm cựng với chiều sõu và khoảng cỏch đến sụng Hồng. Giỏ trị d-excess (khoảng cỏch tới
đường khớ tượng) lại nhỏ hơn giỏ trị của đường nước khớ tượng địa phương, đặc biệt càng lớn khi ra xa sụng Hồng. Điều này chứng tỏ càng xa sụng, lượng bốc hơi càng tăng.
Hỡnh 2.14. Đồ thị quan hệ thành phần đồng vị δ18O và δD TCN qh và qp năm 2010
tại cỏc điểm nghiờn cứu.
Nguồn cung cấp của TCN qh là nước mưa và nước mặt. Miền thoỏt là cỏc sụng hồ, bay hơi và ngấm xuống TCN phớa dưới. Một phần được khai thỏc phục vụ hạn chế cho dõn sinh.
c) Cỏc trầm tớch thấm nước yếu Pleistocen - Holocen: Bao gồm cỏc trầm tớch
của hệ tầng Vĩnh Phỳc (Q12-3vp) phõn bố khụng liờn tục. Phần phớa Tõy Nam khu vực
nghiờn cứu Thạch Thất - Đan Phượng nơi cỏch xa sụng Hồng, bề dày của lớp trầm tớch sột lờn tới 4 - 12m tạo nờn một lớp thấm nước yếu giữa những lớp trầm tớch cỏt chứa nước của TCN qh và qp. Tuy nhiờn lớp trầm tớch này lại khụng tỡm thấy ở nhiều nơi gần sụng Hồng đặc biệt là khu vực bói Trung Chõu - Đan Phượng. Như vậy trầm tớch của hệ tầng vắng mặt ở cỏc đới ven sụng, dải dọc theo sụng Hồng, cú thể do bị bào mũn do tỏc dụng đào lũng của cỏc dũng chảy. Tại vị trớ chỳng bị bào mũn hoàn toàn làm cho TCN qh phớa trờn và qp phớa dưới cú quan hệ thuỷ lực trực tiếp với nhau. Trầm tớch của hệ tầng gồm sột, sột pha bột sột, sột lẫn bựn thực vật phớa trờn cú màu loang lổ. Trong cỏc trầm tớch này đụi nơi cũng tồn tại lớp than bựn, hoặc cỏc tàn tớch thực vật phõn huỷ yếu.
Tại vị trớ gần sụng bị bào mũn cho phộp TCN qh phớa trờn và tầng qp cú quan
y = 8,41x -1,6555 R² = 0,9519 y = 6,683x -12,643 R² = 0,948 -100 -80 -60 -40 -20 0 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 δ D δ18O Pleistocen Holocen
hệ thủy lực trực tiếp với nhau. Cỏc trầm tớch này cú tớnh chứa nước kộm:
+ Hệ số thấm K nhỏ: 0,0036 - 0,065m/ng. Hệ số thấm thay đổi theo thành phần thạch học, lớp sột màu xanh cú K = 0,004m/ng, bựn và than bựn cú K = 0,033 - 0,037m/ng, sột pha và bột sột cú K = 0,036 - 0,0065m/ng.
+ Thấu kớnh cỏt pha cú mức độ chứa nước khụng nhiều.
Hỡnh 2.15. Mặt cắt tuyến lỗ khoan đi qua khu vực Sơn Tõy phớa Tõy Bắc khu vực nghiờn cứu, cỏch tuyến nghiờn cứu 10km.
*) TCN lỗ hổng trong cỏc trầm tớch tuổi Pleistocen (TCN qp): cú diện phõn bố
khỏ rộng rói, chỳng cú mặt ở hầu hết diện tớch khu vực nghiờn cứu Thạch Thất - Đan Phượng. Chỳng ớt lộ ra trờn mặt mà bị cỏc trầm tớch Holocen phủ chỉnh hợp lờn trờn. Đõy là TCN liờn tục, cú diện phõn bố gần trựng với tầng Holocen nhưng rộng hơn.
Bảng 2.4. Kết quả thớ nghiệm thụng số ĐCTV của TCN qp tại khu vực nghiờn cứu
TT Số hiệu LK Q Kết quả hỳt nước
L/s (m) S (m) Ht (L/sìm) q mKm 2/ng 1 T1A 4,72 3,88 6,4 1,21 405 2 T2P 4,6 5,1 6,5 0,9 350 3 84 3,9 12,58 4,33 0,31 - 4 85 14,77 8,13 3,22 1,82 400 5 90 26,69 1,81 2,54 14,75 1.500 6 97 16,4 7,82 2,15 9,1 1.000
Thành phần thạch học bao gồm cỏc trầm tớch của phụ tầng dưới - hệ tầng Vĩnh Phỳc (aQ12-3vp1) và cỏc trầm tớch của hệ tầng Hà Nội (aQ11-2hn; apQ11-2hn) với đặc
điểm cỏc trầm tớch hạt thụ hơn và cú thể được phõn chia thành hai lớp: lớp trờn là cỏt hạt trung thụ màu vàng lẫn sạn sỏi thuộc hệ tầng Vĩnh Phỳc, lớp dưới là cuội sỏi lẫn
A' -30 0 -10 -20 10 8.0 39.7 9.5 10.5 LK29 LK36 LK27 A 10 -10 0 -20 -30 TCN qh TCN qp TCN n
cỏt sạn thuộc hệ tầng Hà Nội. TCN phõn bố ở độ sõu từ 25m đến 40m và kết thỳc ở độ sõu 50 - 60m cỏch mặt đất. Chiều dày chung của TCN từ 15 - 30m. Tại Đan Phượng cú bề dày từ 2,5 đến 13m (LK T2P và LK T1A). Tại Sơn Tõy chiều sõu mỏi tầng thay đổi từ 3,4m (LK90) đến 36,2m (LK92) trờn mặt cắt dọc sụng và từ 30m (LK85) đến 36m (LK84) trờn mặt cắt vuụng gúc với sụng.
Tài liệu hỳt nước tại cỏc lỗ khoan cho thấy TCN qp rất giàu thể hiện ở độ dẫn nước (Km) thay đổi từ nhỏ hơn 100m2/ngày (phần rỡa thung lũng) đến trờn 1.000m2/ngày (chiếm phần lớn diện tớch ở trung tõm) trung bỡnh 735m2/ngày, hệ số chứa nước từ 1,4ì10-4 đến 6,0ì10-4; lưu lượng lỗ khoan hỳt thớ nghiệm từ 3 - 5L/s đến 10 - 20L/s (lỗ khoan T1P, T2P), giỏ trị à* = 0,0022. Động thỏi NDĐ phụ thuộc cỏc yếu tố khớ tượng thuỷ văn và chịu ảnh hưởng của nước sụng (phần 2.3.1 và 2.3.2). Kết quả thớ nghiệm cho thấy, NDĐ trong TCN qp và tầng qh cú quan hệ chặt chẽ với nhau, chỳng quan hệ thuỷ lực cả khi giữa hai tầng đú cú lớp bựn và sột ngăn cỏch. Đồng thời NDĐ trong TCN qp cũng cú quan hệ thuỷ lực với nước sụng Hồng, ở những nơi lớp sột ngăn cỏch bị bào mũn hoặc thụng qua trầm tớch của tầng Holocen (thể hiện qua sức cản thấm ∆L = 400m). Tốc độ hồi phục mực nước sau khi ngừng hỳt đa phần thuộc loại nhanh, nhất là cỏc lỗ khoan ở phần trung tõm và ven sụng (t ≤
0,1T).
Tài liệu quan trắc tại Thạch Thất - Đan Phượng (Hỡnh 2.7) cho thấy: về mựa khụ và thời kỳ cuối mựa mưa, NDĐ cú xu hướng chảy từ rỡa thung lũng ra sụng (hướng TN - ĐB), sụng là miền thoỏt của NDĐ. Vào thời gian đầu mựa mưa nước cú xu hướng chảy từ sụng vào (hướng TB - ĐN) sụng là nguồn cấp cho NDĐ. Biờn độ dao động mực nước từ 3,95m đến 6,56m và cú xu hướng giảm dần từ sụng vào rỡa thung lũng.
2.3.5.2. Hệ thống thuỷ động lực
Như đó biết, NDĐ luụn luụn di chuyển và đồng thời đem theo cỏc chất hũa tan khỏc nhau từ nơi này đến nơi khỏc thụng qua cơ chế dịch chuyển cơ học và thủy địa hoỏ học. Chớnh quỏ trỡnh di chuyển này ảnh hưởng đến phõn bố của cỏc chất hũa tan
núi chung và của As núi riờng. Do đú dũng chảy và quan hệ thủy lực giữa cỏc TCN luụn là nhõn tố cú vai trũ quan trọng trong dịch chuyển As. Hệ thống thuỷ động lực tại khu vực nghiờn cứu liờn quan đến 2 TCN chớnh là qh và qp. Giữa 2 TCN này cú mối quan hệ thủy lực chặt chẽ với nhau và với sụng Hồng.
Khu vực nghiờn cứu Thạch Thất - Đan Phượng kộo dài từ vựng ven sụng tới vựng rỡa nỳi, do đú động thỏi NDĐ chịu ảnh hưởng mạnh của khớ tượng cũng như hoạt động của sụng Hồng. Dựa theo phõn loại động thỏi nờu bờn trờn và cỏc số liệu quan trắc NDĐ thỡ khu vực nghiờn cứu thuộc vựng động thỏi tự nhiờn, khu động thỏi khớ tượng và khu động thỏi thuỷ văn do ảnh hưởng của sụng. Từ cỏc số liệu quan trắc lõu dài động thỏi giữa nước sụng và NDĐ của cỏc TCN qh, qp trong khu vực nghiờn cứu cú thể thấy điểm nghiờn cứu Đan Phượng cỏch bờ sụng Hồng 600m cú biờn độ mực NDĐ lớn 2,71m. Mực NDĐ của cả hai TCN qh và qp đều dao động đồng pha với mực nước sụng Hồng nhưng đạt đỉnh trễ hơn 2 thỏng. Trong khi đú ở điểm nghiờn cứu Phỳ Kim - Thạch Thất nằm cỏch sụng Hồng 10km và ở vựng rỡa, biờn độ giao động mực NDĐ trong năm khụng lớn và thể hiện rừ ràng việc khụng bị ảnh hưởng của khớ tượng và sụng Hồng đến NDĐ.
Hỡnh 2.16. Mặt cắt ĐCTV của tuyến nghiờn cứu chớnh tại khu vực nghiờn cứu
Số liệu quan trắc mực nước của TCN qh và qp trong khu vực nghiờn cứu cho thấy dao động mực nước của cả 2 tầng là như nhau và phụ thuộc khỏ nhiều vào mựa. Đối với điểm nghiờn cứu Đan Phượng, tại chựm lỗ khoan T2 với 2 lỗ T2H và T2P nằm bờn cạnh nhau. Số liệu quan trắc từ 2 lỗ khoan này cho thấy mực nước gần như
trựng khớp trong cả năm (Hỡnh 2.7). Tuy nhiờn mực nước lại lỗ khoan T2H ứng với TCN qh luụn cao hơn mực nước tại lỗ khoan T2P ứng với TCN qp 10 - 20cm. Điều này cũng tương đồng với tương quan mực nước giữa 2 TCN qh và qp tại điểm nghiờn cứu Võn Cốc, Phỳ Kim (Hỡnh 2.8). Điều này chứng tỏ mối quan hệ thủy lực rừ rệt giữa 2 TCN tại cỏc điểm nghiờn cứu trờn. Đối với điểm nghiờn cứu Phụng Thượng - Phỳc Thọ, mực nước giữa 2 TCN cú sự khỏc biệt tương đối lớn lờn đến ~1m. Tài liệu khoan cho thấy giữa 2 TCN ở đõu được ngăn cỏch bởi lớp bột sột tương đối dày ~20m.
Như vậy, từ số liệu quan trắc mực NDĐ của 2 TCN qh và qp tại điểm nghiờn cứu Đan Phượng cỏch sụng Hồng 500m (Hỡnh 2.7) cho thấy mối quan hệ thủy lực chặt chẽ của 2 TCN. Mực nước của cả 2 TCN giao động đồng pha và gần như trựng khớt. Biờn độ dao động mực nước TCN qh và mực ỏp lực TCN qp từ 4,25 đến 6,50m. Mực nước TCN qh phần lớn trong thời gian trong năm là cao hơn TCN qp tuy nhiờn độ chờnh lệch khụng lớn. Mựa khụ từ thỏng 9 đến thỏng 4 năm sau, mực nước TCN qh và mực ỏp lực của TCN qp cao hơn mực nước sụng và NDĐ cung cấp cho nước sụng.
Lỗ khoan: VietAs T2; Đan Phượng, Hà Tây Ngày đo: 29th of June
Người đo: Hoàng Văn Hoan, Nguyễn Bách Thảo Người minh giải: Hồng Văn Hoan
C.
sâ
u
(m)
Mơ tả khoan Minh giải log
Cấu trúc LK Gamma tự nhiên (API) 0 200 ° 10 0 -1 0 -2 0 -3 0 -4 0 -5 0 sét-pha cát hạt mịn cát hạt thô lẫn cuội sỏi cát hạt trung cát hạt thô lẫn cuội, sạn sỏi cát, bột-kết sét-pha cát hạt mịn sét-pha cát hạt thô sét-pha cát hạt trung đến mịn cát hạt thô lẫn sạn, sỏi, cuội cát, bột-kết Hỡnh 2.17 Cột địa tầng lỗ khoan T2P tại điểm nghiờn cứu Đan Phượng
Mựa mưa từ thỏng 5 đến thỏng 10, mực nước sụng cao hơn và nước sụng cung cấp cho NDĐ. Cũng theo tài liệu lỗ khoan và ĐVL tại khu vực này (Hỡnh 2.17) thỡ giữa 2 TCN khụng cú lớp ngăn cỏch và tiếp xỳc trực tiếp với nhau. Điều này tạo điều kiện cho NDĐ cú hàm lượng As cao di chuyển từ TCN qh xuống TCN qp.
Tại vị trớ Võn Cốc cỏch bờ sụng Hồng khoảng 2km, tài liệu quan trắc (Hỡnh 2.19) cho thấy điều tương đồng với vị trớ Đan Phượng. Biờn độ dao động mực nước và mực ỏp lực của 2 TCN tương tự như ở Đan Phượng, từ 6,26m đến 8,71m. Mực nước và mực ỏp lực cao hơn so với vị trớ Đan Phượng. TCN qh và qp cú mực nước giao động gần như trựng khớt về biờn độ. Chờnh lệch mực nước của TCN qh và mực ỏp
lực TCN qp khụng lớn nhưng cú mức độ cao hơn ở vị trớ Đan Phượng. Phần lớn thời gian trong năm mực nước TCN qh cao hơn mực ỏp lực của TCN qp từ 0,20 - 0,30cm. Cũng theo tài liệu quan trắc, toàn bộ thời gian trong năm mực nước cả 2 TCN qh và qp đều cao hơn mực nước sụng Hồng. Điều này chứng tỏ NDĐ luụn cú hướng vận động về phớa sụng và 2 TCN cú mối quan hệ thủy lực chặt chẽ.
Hỡnh 2.19. Biến thiờn mực nước sống Hồng, lượng mưa và mực NDĐ của TCN qh và qp tại điểm nghiờn cứu Võn Cốc theo thời gian
0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 2 4 6 8 10 01 /2 01 0 02 /2 01 0 03 /2 01 0 04 /2 01 0 05 /2 01 0 06 /2 01 0 07 /2 01 0 08 /2 01 0 09 /2 01 0 10 /2 01 0 11 /2 01 0 12 /2 01 0 01 /2 01 1 02 /2 01 1 03 /2 01 1 04 /2 01 1 05 /2 01 1