I. VÙNG PHONG THỔ
2. Đặcđiểm địa hóa mơi trường trong trầm tích biển
2.2. Đặcđiểm phân bố các nguyên tố trong trầm tích
Dựa vào mức độ tập trung của các nguyên tố trong trầm tích, có thể chia chúng thành 3 nhóm (bảng 2.59):
+ Nhóm ngun tố khơng tập trung (Td<1): Mn, Cu, Pb, Zn, As, B, F, V, U, Cs, Th.
+ Nguyên tố tập trung (1 < Td <3): Sb, Br.
+ Nhóm nguyên tố tập trung cao (Td > 3): Hg, I, Rb.
a. Đặc điểm phân bố của các nguyên tố không tập trung
* Nguyên tố bo (B)
Hàm lượng B trong trầm tích dao động trong khoảng 0,8-1,8.10-3%, đạt giá trị trung bình là 1,35.10-3%, thấp hơn hàm lượng trung bình trong trầm tích biển nơng Thế giới (2.10-3%) (bảng 2.59). Nhìn chung, hàm lượng B ít biến đổi và phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích (V=20,99%). B hình thành 3 dị thường địa phương với mức hàm lượng (1,6-1,8.10-3%) phân bố chủ yếu ở cửa sông Phan (0-5m nước), vùng biển Tân Thiện (3-7m nước), suối Cô Kiều (2-7m nước).
B có tương quan chặt chẽ với các nguyên tố U (R=0,0,52), nó có tương quan yếu hoặc không tương quan đối với các ion khác (bảng 2.60).
145
Hàm lượng Mn trong trong trầm tích Hàm Tân dao động trong khoảng 1-4.10-3%, đạt giá trị trung bình 2,46.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (85.10-3%) (bảng 2.59). Mn phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích (V=39,3%). Mn hình thành 1 dị thường địa phương với mức hàm lượng (3-4.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Phan (2-5m nước). Ngồi ra Mn cịn hình thành một số điểm dị thường phân bố rải rác trong vùng.
Mn có tương quan khá với CO3-2, SO4-2, PO4-3 (R=0,61-0,99), tương quan trung bình với Cu, Sb, As, Br, V (R=39-0,49), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc khơng tương quan (bảng 2.60).
Bảng 2.59. Tham số địa hố mơi trường các ion trong trầm tích vùng biển Hàm Tân (N=19 mẫu)
Ion Đơn vị Max Min Ctb Cn S Cn + S Cn + 2S Cn + 3S thế giới HLTB Td V
(%) Mn+2 10-3% 4 1 2,462 2,45 0,967 3,417 4,385 5,352 85 0,03 39,3 Cu2+ 10-3% 0,2 0,01 0,103 0,1 0,073 0,173 0,246 0,319 4 0,03 70,94 Pb2+ 10-3% 0,54 0,1 0,279 2,7 0,124 2,824 2,948 3,072 2 0,14 44,33 Zn2+ 10-3% 0,15 0,05 0,087 0,085 0,022 0,107 0,129 0,152 2 0,04 25,43 Sb3+ 10-3% 0,3 0,001 0,168 0,166 0,118 0,284 0,401 0,519 0,14 1,20 70,21 As3+ 10-3% 0,1 0,03 0,046 0,045 0,024 0,069 0,092 0,116 0,1 0,46 51,74 Hg2+ 10-3% 0,03 0,01 0,019 0,018 0,008 0,026 0,033 0,041 0,003 6,30 40,15 B- 10-3% 1,8 0,8 1,35 1,34 0,283 1,623 1,907 2,19 2 0,68 20,99 Br- 10-3% 1,8 0,6 1,094 1,07 0,2 1,27 1,47 1,67 0,6 1,82 18,27 I- 10-3% 0,6 0,3 0,472 0,46 0,089 0,549 0,639 0,728 0,11 4,29 18,95 F- 10-3% 47 10 14,75 14,8 2,2 17 19,2 21,4 80 0,18 14,92 V5+ 10-3% 0,81 0,05 0,118 0,11 0,07 0,18 0,25 0,32 14 0,01 59,52 U6+ 10-3% 0,04 0,005 0,025 0,024 0,01 0,034 0,044 0,054 0,13 0,19 40 Cs+ 10-3% 0,4 0,2 0,280 0,27 0,041 0,311 0,352 0,393 1 0,28 14,64 Th4+ 10-3% 0,012 0,005 0,007 0,006 0,003 0,009 0,012 0,015 45,43 Rb+ 10-3% 60 50 54 54,7 5,477 60,177 65,654 71,132 12 4,50 10,14 SO42- 10-3% 80 30 56,15 55,7 7,200 62,9 70,1 77,3 12,82 PO43- 10-3% 40 30 33,69 33,1 4,889 37,989 42,877 47,766 14,51 NO3- 10-3% 3 1 1,815 1,780 0,557 2,337 2,893 3,450 30,66 CO32- % 10,8 0,02 3,58 3,56 2,23 5,791 8,023 10,254 62,32
Ghi chú: Td = Hàm lượng trung bình của ngun tố trong trầm tích vùng nghiên cứu/Hàm lượng trung bình của ngun tố trong trầm tích biển nông Thế giới.
* Nguyên tố đồng (Cu)
Hàm lượng Cu trong trong trầm tích Hàm Tân dao động trong khoảng 0,01-0,2.10- 3%, đạt giá trị trung bình 0,103.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (4.10-3%, Td=0,03) (bảng 2.59). Cu phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=70,94%). Cu hình thành 1 dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,2.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Phan (2-4m nước). Ngồi ra Cu cịn hình thành một số điểm dị thường phân bố rải rác trong vùng.
146
Cu có tương quan khá chặt với As, F (R=0,91-0,96), với Mn, Br, SO4-2, PO43-, CO3- 2 (R=0,49-0,53), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc khơng tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố chì (Pb)
Hàm lượng Pb trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,1- 0,54.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,279.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (2.10-3%, Td=0,14) (bảng 2.59). Pb phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=44,33%). Pb hình thành 1 dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,4-0,54.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Cu Tri (5-8m nước). Ngồi ra Pb cịn hình thành một số điểm dị thường phân bố rải rác trong vùng.
Pb có tương quan khá với Hg, I (R=0,66-0,73), với Zn, V (R=0,46-0,49), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố kẽm (Zn)
Hàm lượng Zn trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,05- 0,15.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,087.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (2.10-3%, Td=0,04) (bảng 2.59). Zn phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích (V=25,43%). Zn hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,1-0,15.10-3%) phân bố rải rác trong khu vực (mũi Núi Nham, cửa sông Cu Tri, vùng biển Tân Thiện và cửa suối Cơ Kiều).
Zn có tương quan với Pb, Sb, I, V (R=0,41-0,58), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc khơng tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố arsen (As)
Hàm lượng As trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,03- 0,1.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,046.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (0,1.10-3%, Td=0,46) (bảng 2.59). Mẫu trầm tích có hàm lượng lớn nhất (0,1.10-3%) mới bằng hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển nơng Thế giới, do vậy nó khơng gây nguy cơ ơ nhiễm trong mơi trường trầm tích (bảng 2.61). As phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=51,74%). As chỉ hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,07-0,1.10-3%) phân bố rải rác trong khu vực (cửa sông Cu Tri, cửa Lagi, vùng biển Tân Thiện và cửa suối Cô Kiều).
As có tương quan chặt với Cu, F (R=0,87-0,96), với Mn, SO4-2, PO4-3, CO3-2 (R=0,42-0,43), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố flo(F)
Hàm lượng F trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 10- 47.10-3%, đạt giá trị trung bình 14,75.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (80.10-3%, Td=0,18) (bảng 2.59). F phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích (V=14,92%). F hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (17-47.10-3%), phân bố rải rác trong khu vực (cửa sông Cu Tri, vùng biển Tân Thiện). F có tương quan chặt với Cu, As (R=0,87-0,91), Mn, Br, SO4, PO4-3, CO3-2 (R=0,36-0,47), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
147
* Nguyên tố vanadi (V)
Hàm lượng vanadi trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,05-0,81.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,118.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (14.10-3%, Td=0,01) (bảng 2.59). V phân bố không đồng đều trong trầm tích (V=59,52%). V hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,2-0,81.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Cu Tri, vùng biển Sơn Mỹ. Vanadi có tương quan với Br, Mn, Pb, Zn, I, CO3-2 (R=0,4-0,61), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố uran (U)
Hàm lượng uran trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,005-0,04.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,025.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (0,13.10-3%, Td=0,19) (bảng 2.59). Uran phân bố không đồng đều trong trầm tích (V=40%). U hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (0,035-0,04.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Cu Tri, vùng biển Sơn Mỹ. Uran có tương quan với B (R=0,52), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc khơng tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố xesi (Cs)
Hàm lượng xesi trong trong trầm tích biển Hàm Tân dao động trong khoảng 0,2- 0,4.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,28.10-3%. Thấp hơn nhiều so hàm lượng trung bình của nó với trầm tích biển nơng Thế giới (1.10-3%, Td=0,28) (bảng 2.59). Cs phân bố đồng đều trong trầm tích (V=14,64%). Cs hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng (0.3-0,4.10-3%) phân bố ở khu vực cửa sông Cu Tri, vùng biển Tân Thiện và vùng biển Sơn Mỹ.
Xesi có tương quan với Th (R=0,86), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố thori (Th)
Trong trầm tích hàm lượng Th dao động trong khoảng 0,005-0,012.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,007.10-3%, so với đá trầm tích sét và phiến sét (0,0011%), thì nó cịn thấp hơn rất nhiều. Th phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=45,43%). Th hình thành những điểm dị thường, với mức hàm lượng (0,01-0,012.10-3%), phân bố ở vùng biển Tân Thiện (5m nước, BH189), suối Cô Kiều (5m nước). Những dị thường Th phân bố ở khu vực trên nếu so với tiêu chuẩn ô nhiễm Th trong trầm tích nước ngọtcủa Canada thì hàm lượng thori cịn ở mức thấp hơn rất nhiều. Th hình thành ở các khu vực trên là nơi xảy ra các hoạt động nhân sinh mạnh mẽ như: khai thác khống sản, ni trồng thủy hải sản. Th có tương quan với Cs (R=86), nó có tương quan yếu hoặc không tương quan với hầu hết các ion khác trong trầm tích (bảng 2.60).
b. Đặc điểm phân bố của các nguyên tố tập trung
* Nguyên tố antimon (Sb)
Hàm lượng Sb dao động trong khoảng 0,001-0,3.10-3%, đạt giá trị trung bình là 0,168.10-3%, cao hơn hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển nơng Thế giới
148
(0,14.10-3%), với hệ số Td=1,2 (bảng 2.59). Sb phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=70,21%). Sb hình thành 1 dị thường với mức hàm lượng (0,3.10-3%), phân bố ở khu vực cửa sông Phan - mũi Đỏ (0-5m nước). Ngồi ra Sb cịn hình thành một số điểm dị thường phân bố ở vùng biển Tân Thiện và suối Cô Kiều. So với tiêu chuẩn ô nhiễm mơi trường trong trầm tích của Canada hàm lượng dị thường Sb cịn thấp hơn mức nguy cơ gây ơ nhiễm.
Sb có tương quan với Mn, Zn, CO3-2 (R=0,39-0,41), với các ion khác nó có tương quan yếu yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố brơm (Br)
Trong trầm tích vùng biển Hàm Tân, hàm lượng Br dao động trong khoảng 0,6- 1,8.10-3%, đạt hàm lượng trung bình 1,094.10-3%, cao hơn hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển thế giới (0,6.10-3%), với Td= 1,82 (bảng 2.59). Hệ số biến phân của Br là V=18,27% cho thấy Br phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích. Br hình thành 1 dị thường với mức hàm lượng (1,2-1,8.10-3%), phân bố ở cửa sông Phan độ sâu 0-5m nước. Ngồi ra Br cịn hình thành một số điểm dị thường phân bố rải rác trong vùng. Br là nguyên tố có nguồn gốc biển, chúng hình thành một số dị thường phân bố ở các khu vực trên có lẽ do Br bị bùn biển hấp thụ. Trong nước biển vùng nghiên cứu brom là ngun tố thiếu hụt, nhưng trong trầm tích nó là nguyên tố tích lũy, do vậy phần nào hàm lượng của nó bù đắp lại sự thiếu hụt trong nước.
Br có tương quan Mn, Cu, As, F, V, SO4-2, CO3-2 (R=0,41-0,64), với các ion khác Br có tương quan yếu hoặc không tương quan (bảng 2.60).
c. Đặc điểm phân bố của các nguyên tố tập trung mạnh
* Nguyên tố iot (I)
Hàm lượng I dao động trong khoảng 0,3-0,6.10-3%, đạt giá trị trung bình là 0,472.10-3% cao hơn hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích biển nơng Thế giới (0,11.10-3%), với Td=4,29. I phân bố khơng đồng đều trong trầm tích biển của khu vực, hệ số V=18,95% (bảng 2.59). Nó hình thành một số dị thường, với mức hàm lượng (0,5- 0,6.10-3%), phân bố các khu vực: cửa sông Phan (0-5m nước), cửa sông Cu Tri (0-5m nước), cửa Lagi (3-5m nước), vùng biển Tân Thiện (5-8m nước), suối Cô Kiều tới cửa Hà Lạn (3-8m nước). Các dị thường I cũng tập trung cao trong dải bùn sét nằm ở các độ sâu khác nhau. Như chúng ta đã biết nguồn cung cấp I trong trầm tích chủ yếu trong mơi trường là nước biển.
I có tương quan khá với các nguyên tố Zn, Hg, V (R= 0,6-0,66), với các ion khác I có tương quan thấp hoặc khơng tương quan (bảng 2.60).
* Nguyên tố thuỷ ngân (Hg)
Hàm lượng trung bình của Hg trong trầm tích là 0,019.10-3% với hệ số Td=6,3. Hàm lượng Hg dao động trong khoảng 0,01-0,03.10-3% (bảng 2.59). Thuỷ ngân phân bố khơng đồng đều trong trầm tích (V=40,15%). Hg hình thành những điểm dị thường, với mức hàm lượng (0,03.10-3%), phân bố ở khu vực mũi Núi Nham (5m nước) (B04-200), cửa sông Phan (0-3m nước) (B04-295), vùng biển Tân Thiện (B04-545), suối Cô Kiều (B04-622). Các dị thường Hg phân bố trong các khu vực trên so với tiêu chuẩn ơ nhiễm trong trầm tích của Canada đã vượt ngưỡng TEL (0,26ppm). Trong trầm tích bùn sét cũng
149
tập trung nhiều Hg vì Hg bị bùn sét hấp thụ. Những dị thường Hg cịn được hình thành do nguồn chất thải rắn từ lục địa mang ra. Quá trình tập trung Hg trong bùn sét, bùn cát có xu hướng tăng cao tại khu trên có lẽ phần lớn là do các hoạt động nhân sinh ven biển là tác nhân tạo ra sự tập trung Hg trong trầm tích gây ra ơ nhiễm.
Thủy ngân có tương quan với Pb, I (R=0,62-0,73), nó có tương quan yếu hoặc không tương quan với hầu hết các ion khác trong trầm tích (bảng 2.60).
* Nguyên tố rubidi (Rb)
Hàm lượng trung bình của Rb trong trầm tích là 54.10-3% với hệ số Td=4,5. Hàm lượng Rb dao động trong khoảng 50-60.10-3% (bảng 2.59). Rubidi phân bố rất đồng đều trong trầm tích (V=10,14%). Rb hình thành những điểm dị thường, với mức hàm lượng (60.10-3%), phân bố ở khu vực cửa sông Cu Tri (5m nước) (BH48), vùng biển Tân Thiện (5m nước, BH189). Các dị thường Rb phân bố trong các khu vực trên so với tiêu chuẩn ơ nhiễm trong trầm tích của Canada đã vượt mức nguy cơ gây ô nhiễm (gấp 5 lần) so với hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích biển nơng Thế giới. Những dị thường Rb hình thành ở các khu vực trên là nơi xảy ra các hoạt động nhân sinh mạnh mẽ như: khai thác khống sản, ni trồng thủy hải sản.
Rb có tương quan yếu hoặc khơng tương quan với hầu hết các ion trong trầm tích (bảng 2.60).
Bảng 2.60. Ma trận tương quan các ion trong trầm tích biển Hàm Tân (N=19 mẫu)
Mn+2 Cu2+ Pb2+ Zn2+ Sb3+ As3+ Hg2+ F- B- Br- I- V5+ U6+ Cs+ Th4+ Rb+ V5+ SO42- PO43-NO3-C032-
Mn+2 1 0.49 0.07 0.19 0.39 0.43 0.03 0.38 -0.10 0.41 0.05 0.40 -0.05 0.01 0.10 -0.21 0.24 0.61 0.85 -0.70 0,99 Cu2+ 0.49 1 -0.29 -0.19 0.20 0.96 -0.63 0.91 -0.19 0.53 -0.54 0.19 -0.09 -0.10 0.00 0.00 0.20 0.50 0.43 -0.31 0.49 Pb2+ 0.07 -0.29 1 0.46 -0.20 -0.38 0.73 -0.16 0.01 0.13 0.66 0.49 -0.17 0.10 0.03 0.27 0.25 0.02 0.08 0.14 0.07 Zn2+ 0.19 -0.19 0.46 1 0.41 -0.26 0.32 -0.05 0.02 0.12 0.60 0.58 0.07 -0.30 -0.29 -0.21 0.17 0.00 0.17 -0.30 0.19 Sb3+ 0.39 0.20 -0.20 0.41 1 0.16 -0.07 0.12 -0.25 -0.10 -0.02 0.28 0.00 -0.51 -0.32 -0.45 -0.01 0.25 0.28 -0.50 0.39 As3+ 0.43 0.96 -0.38 -0.26 0.16 1 -0.73 0.87 -0.12 0.42 -0.60 0.13 -0.11 -0.06 -0.01 0.03 0.21 0.42 0.42 -0.32 0.43 Hg2+ 0.03 -0.63 0.73 0.32 -0.07 -0.73 1 -0.56 -0.20 -0.21 0.62 0.13 -0.21 -0.01 0.05 0.25 -0.09 -0.11 -0.05 0.11 0.03 F- 0.38 0.91 -0.16 -0.05 0.12 0.87 -0.56 1 -0.33 0.47 -0.50 0.21 -0.19 -0.03 0.13 0.12 0.27 0.44 0.36 -0.22 0.38 B- -0.10 -0.19 0.01 0.02 -0.25 -0.12 -0.20 -0.33 1 0.18 0.21 0.15 0.52 0.19 -0.30 -0.42 0.19 -0.31 0.01 0.14 -0.10 Br- 0.41 0.53 0.13 0.12 -0.10 0.42 -0.21 0.47 0.18 1 0.16 0.61 0.25 0.01 -0.04 -0.19 -0.06 0.64 0.30 -0.27 0.41 I- 0.05 -0.54 0.66 0.60 -0.02 -0.60 0.62 -0.50 0.21 0.16 1 0.61 0.13 -0.03 -0.13 -0.10 -0.11 0.14 0.06 -0.15 0.05 V5+ 0.40 0.19 0.49 0.58 0.28 0.13 0.13 0.21 0.15 0.61 0.61 1 0.22 -0.32 -0.37 -0.27 0.14 0.50 0.33 -0.35 0.40 U6+ -0.05 -0.09 -0.17 0.07 0.00 -0.11 -0.21 -0.19 0.52 0.25 0.13 0.22 1 -0.39 -0.49 -0.84 0.30 0.02 -0.08 0.16 -0.05